[实用新型]300mm立式氧化炉温度场控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于一种硅片加工装置，具体的是一种用于硅片加热氧化工艺的氧化炉的温度场控制系统。此系统的功能就是为立式氧化炉设备提供一个满足工艺要求的温度场。

背景技术

硅片是一种重要的半导体材料，它的加工工艺，特别是氧化工艺是一种对温度控制技术要求非常高的工艺。目前国内设计的硅片氧化炉大多是卧式结构的，其温度控制精度、控制系统等无法满足300mm工艺的需求，温度场控制系统不够完善。随着国外立式氧化炉的飞速发展，立式氧化炉温度场控制技术得到很大提高。本专利提出的是一种新型的立式氧化炉温度场控制系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提出一种立式氧化炉温度场控制系统，该氧化炉温度场控制系统设计完善合理，保证工艺效果好。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：300mm立式氧化炉温度场控制系统，其特征在于：设有上位机、可编程控制器PLC、固态继电器组、热电偶组和加热器；所述加热器为电热炉丝，螺旋缠绕，绝缘固定在炉内壁的内侧；所述固态继电器组，为5个固态继电器，其一端分别与炉体外的5个电热炉丝引线连接，另一端与电源连接；所述热电偶组为两组，一组为分布热电偶，另一组为楔形热电偶，每组为5个，分别对应炉内5个温度区，分两列纵向均匀间隔设置在炉体上，分布热电偶靠近石英舟，楔形热电偶靠近加热器；分布热电偶和楔形热电偶的输出端均与所述可编程控制器PLC信号连接，PLC与上位机信号连接，PLC还与所述固态继电器组中每个固态继电器控制连接。

本实用新型的上位机根据控制算法处理可编程控制器采集得到的数据，然后根据运算结果得到控制信号并发送给可编程控制器。可编程控制器的功能是将热电偶采集得到的数据发送给上位机，然后根据上位机的控制信号控制固态继电器的通断，从而达到控制立式氧化炉的温度场符合工艺要求。固态继电器可以将控制系统与大功率负载隔离，保证整个系统的安全与稳定运行；同时过零触发型固态继电器作为软开关的一种，可以满足系统中大功率负载频繁通断的需求。立式氧化炉温度场分为5个温度区，每个温度区各设置一个双点楔形热电偶，安装在加热器附近，其中温度区1、3、5还分别在加热器附近加装了超温报警热电偶。温度场控制系统使用分布热电偶和楔形热电偶的测量数据来产生所需温度场；使用超温报警热电偶来防止系统失控。加热器可在固态继电器的控制下对温度场提供热能。

本实用新型具有结构完善，整体性强，温度场控制准确，响应迅速，保证系统稳定安全可靠，对加热器功率输出的控制精确的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明：实施例：参见附图，300mm立式氧化炉温度场控制系统，其特征在于：设有上位机6、可编程控制器PLC 7、固态继电器组2、热电偶组5、3和加热器5.1；所述加热器为电热丝，螺旋围绕，绝缘固定在炉内壁的内侧；所述固态继电器组，为5个固态继电器，其一端分别与炉体外的5个电热丝引线4连接，另一端与电源连接；所述热电偶组为两组，一组为分布热电偶5，另一组为楔形热电偶3，每组为5个，分别对应炉内5个温度区，分两列纵向均匀间隔设置在炉体1上，分布热电偶靠近石英舟，楔形热电偶靠近电热丝加热器；分布热电偶和楔形热电偶的输出端均与所述可编程控制器PLC7信号连接，PLC与上位机6信号连接，PLC还与所述固态继电器组中每个固态继电器控制连接。