[发明专利]阀门控制系统及其方法

说明书

【技术领域】

本发明是关于一种半导体处理设备，特别是关于半导体处理设备中控制向半导体处理腔室中输送处理流体的阀门的控制系统。

【背景技术】

半导体处理的环节中有一道环节是需要对晶圆进行清洗，在清洗晶圆时可能需要使用不同的清洗流体，比如水、酸、碱、气体等等。而且每次清洗的时间可能也不一样，因此需要对输送入半导体处理设备里的流体进行控制。

现有的半导体清洗设备，通常是采用一个由步进电机控制的阀门来向处理腔内输入处理流体。通常一个阀门会包括1个入口，4个出口，4个出口分别连通至半导体处理腔的不同位置。处理流体经阀门入口进入，然后根据不同的需要控制由哪个出口流出，在控制的时候由步进电机驱动阀门的阀芯进行转动，比如在某个时段是一个出口A在流出，下一个时段需要另一个出口B流出，则控制步进电机带动阀门的阀芯转动一定的角度，则可以封闭出口A，而打开出口B，这样即可以控制处理流体的流出。

通常一台半导体清洗设备中会有许多阀门，控制不同的流体，现有的阀门控制方法是每一个阀门设置一个控制电路，这样设备的集成度不高，成本就会增加。而且现有的阀门控制通常是采用PC(个人电脑)进行控制，个人电脑控制虽然有其本身的优点，但会受到各种外界因素的干扰，控制的稳定性不是很高。而且在有些工业环境下使用PC控制不太适合，因此需要对现有的阀门控制系统进行改进。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种阀门控制系统，能够提供多种阀门控制方式，保证阀门控制的精度和灵活性。

本发明的另一目的在于提供一种能够提供多种阀门控制方式的阀门控制方法。

为达成前述目的，本发明一种阀门控制系统，其用于控制半导体设备中向半导体处理腔室中输送处理流体的阀门，所述控制系统包括可以控制阀门转动的步进电机以及控制步进电机的步进电机控制器，

其中所述步进电机控制器包括中央处理器，用于处理步进电机的控制数据；

与中央处理器通过串行总线连接的电机驱动单元，用于根据中央处理器的指令，控制所述步进电机的转动；

PLC控制单元，用于连接外部PLC计算机与所述中央处理器，使所述外部PLC计算机与所述中央处理器之间进行数据交换，由所述外部PLC计算机对所述步进电机进行控制；

PC控制单元，用于连接外部PC计算机与所述中央处理器，使所述外部PC计算机与所述中央处理器之间进行数据交换，由所述外部PC计算机对所述步进电机进行控制。

在一个实施例中，所述PLC控制单元包括：

串并转换单元，通过串行总线与中央处理器连接，用于对PLC计算机与中央处理器之间的数据进行串并转换；

光藕隔离单元，与所述串并转换单元连接，对PLC计算机与中央处理器之间进行光藕隔离；

PLC接口单元，与所述光藕隔离单元连接，提供所述阀门控制系统与外部PLC计算机的数据接口。

在一个实施例中，所述串并转换单元包括将PLC计算机发送的并行数据转换成中央处理器接收的串行数据的并口转串口单元，以及将中央处理器发送的串行数据转换成PLC计算机接收的并行数据的串口转并口单元。

在一个实施例中，所述PLC接口单元包括从阀门控制系统向PLC计算机传输数据的PLC输出端口以及从PLC计算机接收数据的PLC输入端口。

在一个实施例中，所述PC控制单元包括以太网芯片及PC接口单元，所述PC接口单元可与外部PC连接，使外部PC可通过所述PC控制单元向中央处理器进行数据交换对步进电机进行控制。

在一个实施例中，所述PC接口单元为RJ45接口。

在一个实施例中，所述的阀门控制系统其还包括报警模块，当数据传输错误时，可发出报警提示。

在一个实施例中，所述的阀门控制系统其还包括PC与PLC切换控制单元，控制阀门控制系统在同一时间只能接收PC或PLC的其中一个的输入指令。

在一个实施例中，所述阀门设置有反馈单元，所述步进电机驱动单元能够接收阀门的反馈信息并传输至中央处理器。

为达成前述另一目的，本发明一种阀门控制方法，其包括：

提供一种如前所述的阀门控制系统；

系统检测PLC控制单元是否使能，若使能则由PLC计算机对步进电机控制器进行控制；若不使能则由PC计算机对步进电机控制器进行控制。。