CN215910827U - 一种扩散炉数据采集与监控系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供的扩散炉数据采集与监控系统，涉及半导体器件生产技术领域。扩散炉数据采集与监控系统包括：扩散炉、温度检测单元、流量检测单元，及分别与温度检测单元和流量检测单元连接的计算机设备。在上述结构中，温度检测单元采集扩散炉的不同位置处的温度信息，流量检测单元采集扩散炉的不同进气管道的流量信息，温度检测单元和流量检测单元与计算机设备连接，通过计算机设备对温度信息及流量信息进行实时监控。通过上述结构可以实现对扩散炉的温度与流量进行实时监控，便于控制扩散炉的炉温和流量，确保半导体器件的制作质量。
Description
技术领域
本申请涉及半导体器件生产技术领域，具体而言，涉及一种扩散炉数据采集与监控系统。
背景技术
半导体器件的主要参数(比如，放大参数、电压参数等)都可以通过扩散工艺进行控制。其中，扩散炉炉温及通入的工艺气体流量稳定性与半导体器件的合格率息息相关。目前现有9900/3100/9000/10000/7351型扩散炉均无自动记录扩散炉的炉温和流量功能，扩散炉的炉温和流量均为人工纸质记录，人工记录间隔时间一般为两个小时，不能实时记录，不可追溯历史数据，不能为技术人员监控设备和分析半导体器件制程问题提供有效数据。
实用新型内容
为了克服上述技术背景中所提及的技术问题，本申请实施例提供一种扩散炉数据采集与监控系统。
本申请的第一方面，提供一种扩散炉数据采集与监控系统，所述扩散炉数据采集与监控系统包括：扩散炉、温度检测单元、流量检测单元，及分别与所述温度检测单元和所述流量检测单元连接的计算机设备；
所述温度检测单元用于采集所述扩散炉中不同位置处的温度信息；
所述流量检测单元用于采集所述扩散炉中不同进气管道的流量信息；
所述计算机设备用于对所述温度信息及所述流量信息进行实时监控。
在上述结构中，温度检测单元采集扩散炉的不同位置处的温度信息，流量检测单元采集扩散炉的不同进气管道的流量信息，温度检测单元和流量检测单元与计算机设备连接，通过上述结构可以实现对扩散炉的温度与流量进行实时监控，便于控制扩散炉的炉温和流量，确保半导体器件的制作质量。
在本申请的一种可能实施例中，所述温度检测单元包括分别位于所述扩散炉不同位置处用于采集所述扩散炉不同位置处热电偶信号的热电偶信号采集器，及用于对安装于同一所述扩散炉中的多个所述热电偶信号采集器采集的热电偶信号进行收集的炉温巡检表。
在本申请的一种可能实施例中，所述流量检测单元包括分别位于所述扩散炉不同进气管道上用于对相应管道进行流量采集的气体流量计，及用于对同一所述扩散炉上不同进气管道的气体流量计采集的气体流量进行收集的流量巡检表。
在本申请的一种可能实施例中，所述扩散炉的数量为多个，所述炉温巡检表和所述流量巡检表的数量与所述扩散炉的数量相同；
多个所述炉温巡检表相互并联，多个所述流量巡检表相互并联。
在本申请的一种可能实施例中，每个所述扩散炉中设置有三个热电偶信号采集器，所述三个热电偶信号采集器分别设置于所述扩散炉的炉口、炉中及炉里，其中，所述炉里位于所述扩散炉的炉中远离所述炉口的一侧。
在本申请的一种可能实施例中，每个所述扩散炉包括三个输入不同气体的进气管道，其中三个进气管道分别为所述扩散炉提供氢气、氮气及氧气。
在本申请的一种可能实施例中，所述炉温巡检表与所述流量巡检表通过屏蔽线并联。
在本申请的一种可能实施例中，所述炉温巡检表的接口为RS-485接口，多个所述炉温巡检表通过RS-485通信网络连接；所述流量巡检表的接口为RS-485接口，多个所述流量巡检表通过RS-485通信网络连接。
在本申请的一种可能实施例中，所述扩散炉数据采集与监控系统还包括信号转换器及USB分线器；
连接所述炉温巡检表及流量巡检表的屏蔽线与所述信号转换器连接，所述信号转换器经由所述USB分线器后与所述计算机设备连接。
在本申请的一种可能实施例中，所述扩散炉数据采集与监控系统还包括扩散炉控制器；
所述扩散炉控制器分别与所述扩散炉的加热件及所述扩散炉上不同进气管道上的气阀连接，用于根据采集的所述温度信息及所述流量信息控制所述扩散炉内的温度及通入所述扩散炉内的气体流量。
相对于现有技术，本申请实施例提供的扩散炉数据采集与监控系统，在该系统中，温度检测单元采集扩散炉的不同位置处的温度信息，流量检测单元采集扩散炉的不同进气管道的流量信息，温度检测单元和流量检测单元与计算机设备连接，通过上述结构可以实现对扩散炉的温度与流量进行实时监控，便于控制扩散炉的炉温和流量，确保半导体器件的制作质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示例了本申请实施例提供的扩散炉数据采集与监控系统的方框示意图；
图2示例了本申请实施例提供的扩散炉数据采集与监控系统的一种可能结构示意图；
图3示例了本申请实施例提供的扩散炉数据采集与监控系统的另一种可能结构示意图。
主要标号：
10-扩散炉数据采集与监控系统；101-扩散炉；102-温度检测单元；1021-热电偶信号采集器；1022-炉温巡检表；103-流量检测单元；1031-气体流量计；1032-流量巡检表；104-计算机设备；105-信号转换器；106-USB分线器；107-扩散炉控制器。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的不同特征之间可以相互结合。
为了解决背景技术中提及的技术问题，发明人创新性的设计以下技术方案，下面将结合附图对本申请的具体实现方案进行详细说明。
请参照图1，图1示出了本申请实施例提供的扩散炉数据采集与监控系统10的一种可能方框示意图，扩散炉数据采集与监控系统10可以包括扩散炉101、温度检测单元102、流量检测单元103和计算机设备104，其中，计算机设备104与温度检测单元102及流量检测单元103连接。
在本申请实施例中，温度检测单元102可以用于采集扩散炉101中不同位置处的温度信息。流量检测单元103可以用于采集不同进气管道的流量信息，其中，不同的进气管道可以为扩散炉101提供不同的气体。计算机设备104用于对温度信息及流量信息进行显示，以实现对扩散炉101中温度及流量的实时监控。
上述设置，温度检测单元102采集扩散炉101的不同位置处的温度信息，流量检测单元103采集扩散炉101的不同进气管道的流量信息，温度检测单元102和流量检测单元103与计算机设备104连接，通过上述结构可以实现对扩散炉101的温度与流量进行实时监控，便于控制扩散炉101的炉温和流量，确保半导体器件的制作质量。
进一步地，请参照图2，图2示出了在本申请实施例提供的扩散炉数据采集与监控系统10的另一种可能结构示意图，温度检测单元102可以包括分别位于扩散炉101不同位置处用于采集扩散炉101不同位置处热电偶信号的热电偶信号采集器1021，及用于对安装于同一扩散炉101中的多个热电偶信号采集器1021采集的热电偶信号进行收集的炉温巡检表1022。即在本申请的一种可能的实施例中，一温度检测单元102可以包括多个热电偶信号采集器1021及一个用于收集多个热电偶信号采集器1021采集的热电偶信号的炉温巡检表1022。在其他可能的实施例中，一温度检测单元102也可以包括多个热电偶信号采集器1021及多个用于收集各热电偶信号采集器1021采集的热电偶信号的炉温巡检表1022。
具体地，热电偶信号采集器1021可以将扩散炉101中的温度转换为电信号(比如，电压信号)，采用电信号大小表示温度的高低，比如，温度越高对应的电信号越大。
同理地，流量检测单元103可以包括分别位于扩散炉101不同进气管道上用于对相应管道进行流量采集的气体流量计1031，及用于对同一扩散炉101上不同进气管道的气体流量计1031采集的气体流量进行收集的流量巡检表1032。即在本申请的一种可能的实施例中，一个流量检测单元103可以包括多个气体流量计1031及一个用于收集多个气体流量计1031采集的气体流量的流量巡检表1032。在其他可能的实施例中，一个流量检测单元103也可以包括多个气体流量计1031及多个用于收集各气体流量计1031采集的气体流量的流量巡检表1032。
具体地，气体流量计1031可以将不同进气管道的流量转换为电信号(比如，电压信号)，采用电信号大小表示流量的大小，比如，流量越大对应的电信号越大。
进一步地，在本申请实施例中，扩散炉数据采集与监控系统10中的扩散炉101的数量可以为多个，其中，炉温巡检表1022和流量巡检表1032的数量可以与扩散炉101的数量相同，即一个扩散炉101的温度信息可以通过一个炉温巡检表1022收集，一个扩散炉101的流量信息可以通过一个流量巡检表1032收集。如此设置可以使得炉温巡检表1022及流量巡检表1032所收集的信息均对应一独立的扩散炉101，便于后续对收集信息进行处理，提高扩散炉101中温度信息及流量信息的处理效率。
进一步地，多个炉温巡检表1022相互并联，多个流量巡检表1032相互并联。具体地，并联后的炉温巡检表1022与并联后的流量巡检表1032通过屏蔽线进行并联。其中，一根屏蔽线可以连接一定通讯地址范围的巡检表，受炉温巡检表1022及流量巡检表1032的通讯地址设定范围影响，可以最多将一定数量(比如，80个)采集信号并联在一根屏蔽线上，若超出该通讯地址设定范围则需要另外采用屏蔽线进行通信。采用屏蔽线可以减少外电磁场对通信线路的影响同时也可以防止通信线路向外辐射电磁能，提高数据信息传输的稳定性。
在本申请实施例中，每个扩散炉101中可以设置三个热电偶信号采集器1021，三个热电偶信号采集器1021分别设置于扩散炉101的炉口、炉中及炉里，其中，炉里位于扩散炉101的炉中远离炉口的一侧(即，扩散炉101中靠近炉底的地方)。
在本申请实施例中，每个扩散炉101可以包括三个输入不同气体的进气管道，其中，三个进气管道分别为扩散炉101提供氢气H2、氮气N2及氧气O2。
进一步地，在本申请实施例中，炉温巡检表1021的接口可以为RS-485接口，多个炉温巡检表1021通过RS-485通信网络连接；流量巡检表1031的接口也可以为RS-485接口，多个流量巡检表1031通过RS-485通信网络连接。
在本申请实施例中，扩散炉数据采集与监控系统10还可以包括信号转换器105及USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)分线器106，连接炉温巡检表1021及流量巡检表1031的屏蔽线与信号转换器105连接，信号转换器105经由USB分线器106后与计算机设备104连接。其中，信号转换器105可以将RS-485信号转换为USB信号。
通过转换器104及USB分线器将温度信息及流量信息发送给计算机设备104，经由计算机设备104上的组态软件(比如，MCGS组态软件)调试将编辑参数与温度信息及流量信息一一匹配，以实现温度信息与流量信息的实时监控与记录。可以将温度信息与流量信息以曲线形式显示在计算机设备104上，便于工作人员分析。
计算机设备104可以显示扩散炉数据采集与监控系统10中所有扩散炉101的监控信息及每一单独扩散炉101的监控信息，其中，监控信息的显示形式可以包括温度信息及流量信息的显示画面、温度及流量的实时曲线、温度及流量的历史曲线及相应的历史报表。由于一般计算机设备104具有较大的存储资源，可以将历史数据的存储时间设置为2年，以便可以随时对历史数据进行提取，实现对历史数据的追述，利于分析半导体器件的制程不良问题。
进一步地，在本申请实施例中，扩散炉数据采集与监控系统10还可以包括扩散炉控制器107。扩散炉控制器107分别与所述扩散炉101的加热件(图中未示出)及所述扩散炉101上不同进气管道上的气阀(图中未示出)连接，用于根据采集的温度信息及流量信息控制扩散炉101内的温度及通入所述扩散炉101内的气体流量。
具体地，比如，在扩散炉101中炉口的温度高于设定温度范围时，可以控制扩散炉101中炉口位置处的加热件(降低加热件的发热功率)以使炉口位置处的温度维持在设定温度范围；又比如，在扩散炉101中氮气的浓度低于设定的气体浓度范围时，可以控制通入氮气的进气管道上气阀的开度以使扩散炉101中氮气的浓度达到设定的气体浓度范围。
综上所述，本申请实施例提供的扩散炉数据采集与监控系统。扩散炉数据采集与监控系统包括：扩散炉、温度检测单元、流量检测单元，及分别与温度检测单元和流量检测单元连接的计算机设备；温度检测单元用于采集扩散炉中不同位置处的温度信息；流量检测单元用于采集扩散炉中不同进气管道的流量信息；计算机设备用于对温度信息及流量信息进行实时监控。在上述结构中，温度检测单元采集扩散炉的不同位置处的温度信息，流量检测单元采集扩散炉的不同进气管道的流量信息，温度检测单元和流量检测单元与计算机设备连接，通过计算机设备对温度信息及流量信息进行实时监控。通过上述结构可以实现对扩散炉的温度与流量进行实时监控，便于控制扩散炉的炉温和流量，确保半导体器件的制作质量。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种扩散炉数据采集与监控系统，其特征在于，所述扩散炉数据采集与监控系统包括：扩散炉、温度检测单元、流量检测单元，及分别与所述温度检测单元和所述流量检测单元连接的计算机设备；
所述温度检测单元用于采集所述扩散炉中不同位置处的温度信息；
所述流量检测单元用于采集所述扩散炉中不同进气管道的流量信息；
所述计算机设备用于对所述温度信息及所述流量信息进行实时监控。
2.如权利要求1所述的扩散炉数据采集与监控系统，其特征在于，所述温度检测单元包括分别位于所述扩散炉不同位置处用于采集所述扩散炉不同位置处热电偶信号的热电偶信号采集器，及用于对安装于同一所述扩散炉中的多个所述热电偶信号采集器采集的热电偶信号进行收集的炉温巡检表。
3.如权利要求2所述的扩散炉数据采集与监控系统，其特征在于，所述流量检测单元包括分别位于所述扩散炉不同进气管道上用于对相应管道进行流量采集的气体流量计，及用于对同一所述扩散炉上不同进气管道的气体流量计采集的气体流量进行收集的流量巡检表。
4.如权利要求3所述的扩散炉数据采集与监控系统，其特征在于，所述扩散炉的数量为多个，所述炉温巡检表和所述流量巡检表的数量与所述扩散炉的数量相同；
多个所述炉温巡检表相互并联，多个所述流量巡检表相互并联。
5.如权利要求4所述的扩散炉数据采集与监控系统，其特征在于，每个所述扩散炉中设置有三个热电偶信号采集器，所述三个热电偶信号采集器分别设置于所述扩散炉的炉口、炉中及炉里，其中，所述炉里位于所述扩散炉的炉中远离所述炉口的一侧。
6.如权利要求4所述的扩散炉数据采集与监控系统，其特征在于，每个所述扩散炉包括三个输入不同气体的进气管道，其中三个进气管道分别为所述扩散炉提供氢气、氮气及氧气。
7.如权利要求4所述的扩散炉数据采集与监控系统，其特征在于，所述炉温巡检表与所述流量巡检表通过屏蔽线并联。
8.如权利要求7所述的扩散炉数据采集与监控系统，其特征在于，所述炉温巡检表的接口为RS-485接口，多个所述炉温巡检表通过RS-485通信网络连接；所述流量巡检表的接口为RS-485接口，多个所述流量巡检表通过RS-485通信网络连接。
9.如权利要求8所述的扩散炉数据采集与监控系统，其特征在于，所述扩散炉数据采集与监控系统还包括信号转换器及USB分线器；
连接所述炉温巡检表及流量巡检表的屏蔽线与所述信号转换器连接，所述信号转换器经由所述USB分线器后与所述计算机设备连接。
10.如权利要求9所述的扩散炉数据采集与监控系统，其特征在于，所述扩散炉数据采集与监控系统还包括扩散炉控制器；
所述扩散炉控制器分别与所述扩散炉的加热件及所述扩散炉上不同进气管道上的气阀连接，用于根据采集的所述温度信息及所述流量信息控制所述扩散炉内的温度及通入所述扩散炉内的气体流量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122467706.7U CN215910827U (zh) | 2021-10-13 | 2021-10-13 | 一种扩散炉数据采集与监控系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122467706.7U CN215910827U (zh) | 2021-10-13 | 2021-10-13 | 一种扩散炉数据采集与监控系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN215910827U true CN215910827U (zh) | 2022-02-25 |
Family
ID=80312124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202122467706.7U Active CN215910827U (zh) | 2021-10-13 | 2021-10-13 | 一种扩散炉数据采集与监控系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN215910827U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024060273A1 (zh) * | 2022-09-19 | 2024-03-28 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 扩散炉 |
-
2021
- 2021-10-13 CN CN202122467706.7U patent/CN215910827U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024060273A1 (zh) * | 2022-09-19 | 2024-03-28 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 扩散炉 |
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