[發(fā)明專利]一種工藝腔室排風(fēng)系統(tǒng)及排風(fēng)方法

有效

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• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN102974588B
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬嘉;吳儀;王超;李文杰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司
• 主分類號: B08B17/00
• 分類號: B08B17/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 韓國勝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路制造設(shè)備內(nèi)部微環(huán)境排風(fēng)領(lǐng)域，尤其涉及一 種工藝腔室排風(fēng)系統(tǒng)及排風(fēng)方法。

背景技術(shù)

隨著集成電路制造技術(shù)的高速發(fā)展，當(dāng)前主流工藝已從90nm過渡 到65nm、45nm甚至以下的超精細(xì)集成電路生產(chǎn)制造。這意味著集成 電路芯片的特征尺寸已進(jìn)入到深亞微米階段，而造成芯片上超微細(xì)電 路失效或損壞的關(guān)鍵顆粒的特征尺寸也隨之大為減小，因而對集成電 路制造設(shè)備內(nèi)部，特別是工藝腔室內(nèi)部微環(huán)境中的氣流場提出了更為 嚴(yán)格的要求，以避免工藝過程中的液滴及產(chǎn)生的顆粒等對處理晶片造 成二次污染。

通常在工藝腔室頂部安裝風(fēng)機(jī)過濾單元FFU(FanFilterUnit)以 形成自上而下經(jīng)高效過濾的垂直層流風(fēng)，同時(shí)在工藝腔室的底部設(shè)置 排風(fēng)裝置，并與廠務(wù)的主排風(fēng)管道相連，從而建立工藝腔室內(nèi)部的氣 流場。但現(xiàn)有的集成電路制造設(shè)備對工藝腔室底部的排風(fēng)裝置均采用 手動(dòng)調(diào)節(jié)，排風(fēng)裝置中閥的開度固定，因此不能根據(jù)不同的工藝步驟 對排風(fēng)量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，不能靈活地改變工藝腔室內(nèi)部的氣流場。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于提供一種能根據(jù)不同的工藝步驟對排風(fēng)量進(jìn)行 自動(dòng)調(diào)節(jié)，進(jìn)而靈活地改變工藝腔室內(nèi)部氣流場的工藝腔室排風(fēng)系統(tǒng) 及排風(fēng)方法。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種工藝腔室排風(fēng)系統(tǒng),該排 風(fēng)系統(tǒng)包括，至少一套排風(fēng)單元、主排風(fēng)管道，該排風(fēng)系統(tǒng)還包括控 制器；所述排風(fēng)單元包括工藝腔室、排風(fēng)支管、調(diào)節(jié)閥、電機(jī)和差壓 計(jì)；所述調(diào)節(jié)閥安裝在排風(fēng)支管內(nèi)；所述控制器與差壓計(jì)、電機(jī)相連 接，電機(jī)與調(diào)節(jié)閥相連接；排風(fēng)支管的入口與工藝腔室相連，排風(fēng)支 管的出口與主排風(fēng)管道相連；

所述差壓計(jì)的一端通入排風(fēng)支管內(nèi)部，另一端通向外部環(huán)境；

根據(jù)不同的工藝步驟，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)排風(fēng)支管內(nèi)的調(diào)節(jié)閥，控制 調(diào)節(jié)閥的開度大小，實(shí)現(xiàn)對排風(fēng)量的自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)工藝腔室內(nèi) 部的氣流場。

其中，所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)和舵機(jī)中的一種。

其中，所述調(diào)節(jié)閥為蝶閥。

其中，所述控制器為嵌入式控制器。

其中，所述嵌入式控制器包括驅(qū)動(dòng)模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊與電機(jī)之 間采用電氣連接。

其中，所述嵌入式控制器包括模擬量輸入模塊，所述模擬量輸入 模塊與差壓計(jì)之間采用電氣連接。

其中，所述排風(fēng)單元為8套。

一種工藝腔室排風(fēng)方法，包括以下步驟：

S1：將主排風(fēng)管道的壓力值設(shè)為恒定；

S2：控制器根據(jù)不同工藝步驟對工藝腔室內(nèi)部氣流場的要求設(shè)定 排風(fēng)支管內(nèi)部與外部環(huán)境的差壓值，把這個(gè)差壓值作為目標(biāo)值；

S3：控制器采集每個(gè)排風(fēng)單元的差壓計(jì)的讀數(shù)，把這個(gè)讀數(shù)作為 反饋值；

S4：計(jì)算目標(biāo)值與反饋值的差值，采用帶死區(qū)的PID壓力控制算 法，計(jì)算出調(diào)節(jié)閥的開度，從而計(jì)算出電機(jī)需轉(zhuǎn)動(dòng)的角度；具體包括 步驟S41-S45：

S41：定義P^d為當(dāng)前工藝步驟排風(fēng)支管與外部環(huán)境差壓值的目標(biāo) 值，P_i(i＝1…n)為第i個(gè)工藝腔室中排風(fēng)單元通過差壓計(jì)采集的實(shí)際差 壓值，定義當(dāng)前腔室當(dāng)前工藝步驟的差壓誤差值為：

e_P＝P^d-P_i

S42：定義偏差值