CN203159746U - 一种扩散炉炉腔压力自动平衡控制系统 - Google Patents

一种扩散炉炉腔压力自动平衡控制系统 Download PDF

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龙辉
吴得铁
刘良玉
禹庆荣
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Abstract

本实用新型公开了一种扩散炉炉腔压力自动平衡控制系统，包括炉腔，所述炉腔前端进气管道上设有进气质量流量控制器，所述炉腔尾端排气管道上设有气泵，所述炉腔尾端与所述气泵之间的排气管道上设有排气质量流量控制器，所述炉腔尾部设有压力传感器，所述压力传感器检测端伸入所述炉腔，所述压力传感器输出端连接有主控制器，所述主控制器与所述进气质量流量控制器、排气质量流量控制器连接。本实用新型的系统能同时通过控制进气流量和排气流量来控制炉腔压力，提高了控制效率；通过控制器进行实时控制，提高了控制精度。

Description

一种扩散炉炉腔压力自动平衡控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种扩散炉炉腔压力自动平衡控制系统。 
背景技术
扩散炉是半导体工艺中的一种重要设备，其原理是在高温和一定压力下将某些微量元素（如磷、硼等）掺杂到硅片上，形成PN结。在扩散工艺中，为了形成良好的PN，需要保证扩散炉炉腔内温度场和气场的稳定。目前，扩散炉气场的稳定主要是通过保证炉腔内气体压力的恒定来实现，现有的常用炉腔压力控制系统包括进气质量流量控制器和排气质量流量控制器，控制方式主要有以下两种：第一种方法就是通过设定进气压力和流量来保证炉腔气体压力，但是炉腔气体压力还会受到炉腔温度、尾气压力等因素的影响，该方法无法精确地保证炉腔内气体压力稳定；第二种方法就是人工调节尾部排气压力，该方法效率和精度都不高。现有的控制系统无法精确保证炉腔内压力恒定。 
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种扩散炉炉腔压力自动平衡控制系统，方便、高效、精确地控制炉腔内的压力，保证炉腔内压力恒定。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是一种扩散炉炉腔压力自动平衡控制系统，所述炉腔前端进气管道上设有进气质量流量控制器，所述炉腔尾端排气管道上设有气泵，所述炉腔尾端与所述气泵之间的排气管道上设有排气质量流量控制器，所述炉腔尾部设有压力传感器，所述压力传感器检测端伸入所述炉腔，所述压力传感器输出端连接有主控制器，所述主控制器与所述进气质量流量控制器、排气质量流量控制器连接。
工作时，位于炉腔尾部的压力传感器检测到炉腔内的压力P测，并将压力信号传给主控制器，主控制器将压力传感器测得压力P测与主控制器里面的预设压力值P设进行比较。当P测＞P设时，主控制器向进气质量流量控制器和排气质量流量控制器发出信号，减小进气流量，增大排气流量，从而减小炉腔内的气体压力，维持炉腔内气体压力的恒定；当P测＜P设时，主控制器向进气质量流量控制器和排气质量流量控制器发出动作信号，增大进气流量，减小排气流量控，从而增大炉腔内的气体压力，维持炉腔内气体压力的恒定。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型的系统能同时通过控制进气流量和排气流量来控制炉腔内气体压力，提高了控制效率；通过控制器进行实时控制，提高了控制精度。
附图说明
图1为本实用新型一实施例结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一实施例炉腔6前端进气管道上设有进气质量流量控制器1，所述炉腔6尾端排气管道上设有气泵4，所述炉腔6尾端与所述气泵4之间的排气管道上设有排气质量流量控制器3，所述炉腔6尾部设有高温压力传感器5，所述高温压力传感器5检测端伸入所述炉腔6，所述高温压力传感器5输出端连接有PLC控制器2，所述PLC控制器2与所述进气质量流量控制器1（AALBORG公司DFC4600型质量流量控制器）、排气质量流量控制器3（AALBORG公司DFC4600型质量流量控制器）连接。
高温压力传感器5安装在扩散炉炉腔尾部，其检测端伸入到炉腔内检测炉腔内压力的大小，高温压力传感器5通过信号线将压力信号传给PLC控制器2；进气质量流量控制器1位于进气管道上，而排气质量流量控制器3安装在炉腔6与气泵4之间的排气管道上，进气质量流量控制器1和排气质量流量控制器3通过信号线与PLC控制器2连接，接收PLC控制器2的信号。在进行扩散工艺时，PLC控制器2将接收到的炉腔压力值P测并与预设压力值P设进行比较，当P测＞P设时，PLC控制器向进气质量流量控制器1和排气质量流量控制器3发出动作信号，减小进气流量，增大排气流量，以减小炉腔内的气体压力，维持炉腔内气体压力的恒定；而当P测＜P设时，PLC控制器2向进气质量流量控制器1和排气质量流量控制器3发出动作信号，增大进气流量，减小排气流量，从而增大炉腔内的气体压力，维持炉腔内气体压力的恒定。本实用新型由于采用PLC控制器在线检测控制，且通过同时控制进气流量和排气流量来维持炉腔压力的稳定，因此具有控制精度高、效率高的优点。 

Claims (2)

1.一种扩散炉炉腔压力自动平衡控制系统，所述炉腔前端进气管道上设有进气质量流量控制器，所述炉腔尾端排气管道上设有气泵，所述炉腔尾端与所述气泵之间的排气管道上设有排气质量流量控制器，其特征在于，所述炉腔尾部设有压力传感器，所述压力传感器检测端伸入所述炉腔，所述压力传感器输出端连接有主控制器，所述主控制器与所述进气质量流量控制器、排气质量流量控制器连接。
2.根据权利要求1所述的扩散炉炉腔压力自动平衡控制系统，其特征在于，所述主控制器为PLC控制器。
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