[實用新型]一種用于反應室上蓋自動升降的同步控制裝置

有效

• 申請號: 201420604181.4
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN204178199U
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 羅超;林伯奇;陳特超
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十八研究所
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

技術領域

本實用新型涉及半導體工藝設備反應室上蓋升降系統,特別是一種用于反應室上蓋自動升降的同步控制裝置。?

背景技術

氣相外延法是生長高純度半導體材料的一種重要方法，具體是在密閉的反應室內通入反應氣體，適當的溫度壓力條件下，發生氣相化學反應沉積在晶圓襯底的表面，材料生長對環境潔凈度和氣密性具有極高的要求。

目前大多數半導體工藝設備的反應室在單次工藝結束時是不可開啟的，反應室清洗和維護工作極為不便。然而，當前用于類似半導體設備反應室的封閉式腔室關閉開啟操作都是采用手動或者機械齒輪、皮帶方式帶動多軸實現開啟關閉。前者會帶來接觸污染等問題，且半導體設備反應腔室上蓋特殊結構，不適應于手動操作。后者采用傳統機械同步方式帶動反應室上蓋，由于皮帶和齒輪間隙，機械結構誤差，各個軸位移會有差別，此外，由于這種同步方式精度不高，長期使用過程各個軸受力不均，容易造成頂桿的形變，彎曲，進一步破壞密封性甚至導致事故的發生。因此，這種同步方式難以滿足現代半導體設備反應室高潔凈度高真空性的要求。?

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種用于反應室上蓋自動升降的同步控制裝置，減少手動操作污染；提升上蓋升降位移的精度和同步性，從而提高反應室的氣密性，延長機械部件的使用壽命。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種用于反應室上蓋自動升降的同步控制裝置，包括PLC控制器，所述PLC控制器與四個控制單元連接；每個控制單元包括一個伺服放大器，所述伺服放大器與伺服電機連接，所述伺服電機通過減速機帶動電缸的絲桿上下移動；所述四個控制單元的四根絲桿均與反應室上蓋固定連接，且四根絲桿與反應室上蓋的四個連接點距離所述反應室上蓋中點的位置相同。

所述PLC控制器通過光纖與所述伺服放大器通信，光纖通訊具有傳輸速度快，能夠較好的解決因通訊網絡延遲，解決每個伺服放大器接收脈沖指令不同時而影響系統同步性問題。

所述電缸的缸體上部和下部分別安裝有上限位開關和下限位開關，一旦絲桿底端觸及限位開關，即啟動安全保護措施，保證上蓋不受破壞。

與現有技術相比，本實用新型所具有的有益效果為：本實用新型的控制裝置包括四個獨立的控制單元，通過PLC可以控制四個控制單元同步動作，易于控制，且控制精度高，減少了手動操作污染；提高了上蓋升降位移的精度和同步性，從而可以提高反應室的氣密性，延長機械部件的使用壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為本實用新型用于反應室上蓋升降運動單根軸結構示意圖；

其中：

1：PLC控制器；2：光纖；3：伺服放大器；4：電機供電電纜；5：剎車電纜；6：編碼器連接電纜；7：伺服電機；8：減速機；9：安全保護行程；10：電缸絲桿；11：上限位開關；12：下限位開關；13：工藝行程。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本實用新型一實施例包括PLC控制器1，所述PLC控制器1與四個控制單元連接；每個控制單元包括一個伺服放大器3，所述伺服放大器3與伺服電機7連接，所述伺服電機7通過減速機8帶動電缸的絲桿10上下移動；所述四個控制單元的四根絲桿10均與反應室上蓋固定連接，且四根絲桿10與反應室上蓋的四個連接點距離所述反應室上蓋中點的位置相同；所述PLC控制器1通過光纖2與所述伺服放大器3通信。所述電缸的缸體7上部和下部分別安裝有上限位開關11和下限位開關12。

伺服放大器調節輸出電壓電流控制伺服電機的轉速，伺服電機的編碼器將當前伺服電機的轉速及位移信息以脈沖量的形式發給伺服放大器，伺服放大器通過光纖將伺服電機當前狀態反饋給PLC控制器，PLC將設定值與反饋值比較，結果作為虛擬主軸控制器（虛擬主軸控制方法）的輸入，經過計算后，輸出給伺服放大器，調整各伺服電機輸出軸的狀態。

伺服電機經過減速機帶動電缸絲桿做上下運動，電缸絲桿頂端與上蓋相連，帶動上蓋做升降運動。為保障設備及人員安全，還需一個安全行程，安全行程上下限由限位開關控制，一旦觸及即啟動安全保護措施。?