CN113340125A - 推拉控制设备和扩散炉*** - Google Patents

Abstract

本申请提供的推拉控制设备和扩散炉***，涉及半导体器件生产技术领域。在本申请中，推拉控制设备用于对扩散炉的推拉舟进行驱动，推拉控制设备包括步进电机、电机驱动器、可编程控制器、第一继电器和终端控制设备。终端控制设备用于根据设定触发信号控制第一继电器输出第一控制信号给可编程控制器，可编程控制器基于第一控制信号输出第一脉冲信号给电机驱动器，电机驱动器基于第一脉冲信号驱动步进电机带动推拉舟运动出扩散腔室。基于上述设置，可以改善现有技术中半导体器件的生产效率较低和产品质量不佳的问题。

Description

推拉控制设备和扩散炉***

技术领域

本申请涉及半导体器件生产技术领域，具体而言，涉及一种推拉控制设备和扩散炉***。

背景技术

扩散工序是半导体器件生产制造过程中的重要工序，对应地，扩散炉属于半导体器件生产制造过程中的重要设备。其中，扩散炉包括推拉舟和扩散腔室，推拉舟用于将半导体器件推送进扩散腔室执行扩散工序，并在扩散工序完成之后将半导体器件推离扩散腔室。

但是，经发明人研究发现，在现有技术中，由于对推拉舟的驱动控制的效果不好，因而，存在半导体器件的生产效率较低和质量不佳的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种推拉控制设备和扩散炉***，以改善现有技术中半导体器件的生产效率较低和产品质量不佳的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：

一种推拉控制设备，用于对扩散炉的推拉舟进行驱动，所述推拉控制设备包括：

步进电机，所述步进电机与所述推拉舟连接；

电机驱动器，所述电机驱动器与所述步进电机电连接；

可编程控制器，所述可编程控制器的输出端与所述电机驱动器电连接；

第一继电器，所述第一继电器的输出端与所述可编程控制器的输入端电连接，以控制输入端的信号是否传输给所述可编程控制器；

终端控制设备，所述终端控制设备的输出端与所述第一继电器的控制端电连接，所述终端控制设备用于根据设定触发信号控制所述第一继电器输出第一控制信号给所述可编程控制器，所述可编程控制器基于所述第一控制信号输出第一脉冲信号给所述电机驱动器，所述电机驱动器基于所述第一脉冲信号驱动所述步进电机带动所述推拉舟运动出扩散腔室。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述推拉控制设备中，所述推拉控制设备还包括：

第一限位开关，所述第一限位开关电连接在所述终端控制设备的输出端与所述第一继电器的控制端之间；

其中，当所述电机驱动器基于所述第一脉冲信号驱动所述步进电机带动所述推拉舟运动至第一目标位置时，触发所述第一限位开关断开，以使所述第一继电器停止输出所述第一控制信号给所述可编程控制器，所述可编程控制器停止输出所述第一脉冲信号给所述电机驱动器，所述电机驱动器停止驱动所述步进电机带动所述推拉舟运动，使得所述推拉舟保持在所述第一目标位置。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述推拉控制设备中，所述推拉控制设备还包括：

第二继电器，所述第二继电器的输出端与所述可编程控制器的输入端电连接，以控制输入端的信号是否传输给所述可编程控制器，且所述第二继电器的控制端与所述终端控制设备的输出端电连接；

其中，所述终端控制设备还用于根据设定触发信号控制所述第二继电器输出第二控制信号给所述可编程控制器，所述可编程控制器基于所述第二控制信号输出第二脉冲信号给所述电机驱动器，所述电机驱动器基于所述第二脉冲信号驱动所述步进电机带动所述推拉舟运动进所述扩散腔室。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述推拉控制设备中，所述推拉控制设备还包括：

第二限位开关，所述第二限位开关电连接在所述终端控制设备的输出端与所述第二继电器的控制端之间；

其中，当所述电机驱动器基于所述第二脉冲信号驱动所述步进电机带动所述推拉舟运动至第二目标位置时，触发所述第二限位开关断开，以使所述第二继电器停止输出所述第二控制信号给所述可编程控制器，所述可编程控制器停止输出所述第二脉冲信号给所述电机驱动器，所述电机驱动器停止驱动所述步进电机带动所述推拉舟运动，使得所述推拉舟保持在所述第二目标位置。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述推拉控制设备中，所述推拉控制设备还包括：

可编程触摸屏，所述可编程触摸屏与所述可编程控制器电连接，用于响应对应用户的操作生成控制指令，并将所述控制指令传输给所述可编程控制器，所述可编程控制器基于所述控制指令对输出的脉冲信号进行控制。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述推拉控制设备中，所述推拉控制设备还包括：

总电源开关，所述总电源开关的输入端用于电连接外部供电电源；

第一开关电源，所述第一开关电源的输入端与所述总电源开关的输出端电连接，用于在所述总电源开关闭合之后基于所述供电电源的供电对所述可编程控制器提供第一电压，并对所述终端控制设备提供第二电压。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述推拉控制设备中，所述推拉控制设备还包括：

第二开关电源，所述第二开关电源的输入端与所述总电源开关的输出端电连接，用于在所述总电源开关闭合之后基于所述供电电源的供电对所述电机驱动器、所述第一继电器提供第一电压。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述推拉控制设备中，所述推拉控制设备还包括：

电源空气开关，所述电源空气开关的输入端与所述总电源开关的输出端电连接；

电源按钮开关，所述电源按钮开关的输入端与所述电源空气开关的输出端电连接，所述电源按钮开关的输出端与所述第二开关电源的输入端电连接，以使所述第二开关电源的输入端与所述总电源开关的输出端通过所述电源空气开关和所述电源按钮开关电连接。

在上述基础上，本申请实施例还提供了一种扩散炉***，包括：

扩散炉，所述扩散炉包括扩散腔室和推拉舟；

上述的推拉控制设备，所述推拉控制设备与所述推拉舟连接，用于驱动所述推拉舟相对所述扩散腔室运动。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述扩散炉***中，所述扩散炉为多个，所述推拉控制设备包括多个步进电机，所述多个步进电机分别用于带动多个所述扩散炉的推拉舟相对对应的所述扩散腔室运动。

本申请提供的推拉控制设备和扩散炉***，通过步进电机、电机驱动器、可编程控制器、第一继电器和终端控制设备的配合设置，使得终端控制设备可以根据设定触发信号控制第一继电器输出第一控制信号给可编程控制器，可编程控制器基于第一控制信号输出第一脉冲信号给电机驱动器，电机驱动器基于第一脉冲信号驱动步进电机带动推拉舟运动出扩散腔室。基于此，相较于在扩散工序完成之后需要操作人员手动控制推拉舟运动出扩散炉的常规技术方案，采用本申请提供的技术方案，由于可以基于设定触发信号自动控制推拉舟运动出扩散炉，因而，可以避免未能及时运动出扩散炉而导致对应的半导体器件的产品参数发送异常改变的问题，并避免未能及时出炉而因等待所导致的效率较低的问题，从而改善现有技术中半导体器件的生产效率较低和产品质量不佳的问题。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本申请实施例提供的推拉控制设备的电路原理图之一。

图2为本申请实施例提供的推拉控制设备的电路原理图之二。

图3为本申请实施例提供的推拉控制设备的电路原理图之三。

图4为本申请实施例提供的推拉控制设备的电路原理图之四。

图标：100-推拉控制设备；110-步进电机；120-电机驱动器；130-可编程控制器；140-第一继电器；150-终端控制设备；160-第一限位开关；170-第二继电器；180-第二限位开关；190-可编程触摸屏。

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，所描述的实施例只是本申请的一部分实施例，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。

如图1所示，本申请实施例提供了一种推拉控制设备100。其中，所述推拉控制设备100用于对扩散炉的推拉舟进行驱动，且所述推拉控制设备100可以包括步进电机110、电机驱动器120、可编程控制器130、第一继电器140和终端控制设备150。

详细地，所述步进电机110与所述推拉舟连接，所述电机驱动器120与所述步进电机110电连接，所述可编程控制器130的输出端与所述电机驱动器120电连接，所述第一继电器140的输出端与所述可编程控制器130的输入端电连接，以控制输入端的信号是否传输给所述可编程控制器130，所述终端控制设备150的输出端与所述第一继电器140的控制端电连接。

所述终端控制设备150用于根据设定触发信号(如在扩散工序完成之后，生成该设定触发信号)控制所述第一继电器140输出第一控制信号给所述可编程控制器130，所述可编程控制器130基于所述第一控制信号输出第一脉冲信号给所述电机驱动器120，所述电机驱动器120基于所述第一脉冲信号驱动所述步进电机110带动所述推拉舟运动出扩散腔室。

基于上述设置，通过步进电机110、电机驱动器120、可编程控制器130、第一继电器140和终端控制设备150的配合设置，使得终端控制设备150可以根据设定触发信号控制第一继电器140输出第一控制信号给可编程控制器130，可编程控制器130基于第一控制信号输出第一脉冲信号给电机驱动器120，电机驱动器120基于第一脉冲信号驱动步进电机110带动推拉舟运动出扩散腔室。基于此，相较于在扩散工序完成之后需要操作人员手动控制推拉舟运动出扩散炉的常规技术方案，采用本申请提供的技术方案，由于可以基于设定触发信号自动控制推拉舟运动出扩散炉，因而，可以避免未能及时运动出扩散炉而导致对应的半导体器件的产品参数发送异常改变的问题，并避免未能及时出炉而因等待所导致的效率较低的问题，从而改善现有技术中半导体器件的生产效率较低和产品质量不佳的问题。

可以理解的是，在上述示例的基础上，在一种可以替代的示例中，结合图2，所述推拉控制设备100还可以包括第一限位开关160。

详细地，所述第一限位开关160电连接在所述终端控制设备150的输出端与所述第一继电器140的控制端之间。其中，当所述电机驱动器120基于所述第一脉冲信号驱动所述步进电机110带动所述推拉舟运动至第一目标位置时，触发所述第一限位开关160断开(如该第一限位开关160设置于该第一目标位置，使得所述推拉舟运动至该第一目标位置时能够触碰到该第一限位开关160，从而使得该第一限位开关160断开)，以使所述第一继电器140停止输出所述第一控制信号给所述可编程控制器130，所述可编程控制器130停止输出所述第一脉冲信号给所述电机驱动器120，所述电机驱动器120停止驱动所述步进电机110带动所述推拉舟运动，使得所述推拉舟保持在所述第一目标位置。

可以理解的是，在上述示例的基础上，在一种可以替代的示例中，为了使得所述推拉舟进入所述扩散腔室的过程也可以自动进行，以进一步提高半导体器件的生产效率，结合图3，所述推拉控制设备100还可以包括第二继电器170。

详细地，所述第二继电器170的输出端与所述可编程控制器130的输入端电连接，以控制输入端的信号是否传输给所述可编程控制器130，且所述第二继电器170的控制端与所述终端控制设备150的输出端电连接。其中，所述终端控制设备150还用于根据设定触发信号(如在扩散工序开始时，生成该设定触发信号)控制所述第二继电器170输出第二控制信号给所述可编程控制器130，所述可编程控制器130基于所述第二控制信号输出第二脉冲信号给所述电机驱动器120，所述电机驱动器120基于所述第二脉冲信号驱动所述步进电机110带动所述推拉舟运动进所述扩散腔室。

可以理解的是，在上述示例的基础上，在一种可以替代的示例中，所述推拉控制设备100还可以包括第二限位开关180。

详细地，所述第二限位开关180电连接在所述终端控制设备150的输出端与所述第二继电器170的控制端之间。其中，当所述电机驱动器120基于所述第二脉冲信号驱动所述步进电机110带动所述推拉舟运动至第二目标位置时，触发所述第二限位开关180断开(如该第二限位开关180设置于该第二目标位置，使得所述推拉舟运动至该第二目标位置时能够触碰到该第二限位开关180，从而使得该第二限位开关180断开)，以使所述第二继电器170停止输出所述第二控制信号给所述可编程控制器130，所述可编程控制器130停止输出所述第二脉冲信号给所述电机驱动器120，所述电机驱动器120停止驱动所述步进电机110带动所述推拉舟运动，使得所述推拉舟保持在所述第二目标位置。

可以理解的是，在上述示例的基础上，在一种可以替代的示例中，结合图4，所述推拉控制设备100还可以包括可编程触摸屏190。

详细地，所述可编程触摸屏190与所述可编程控制器130电连接，用于响应对应用户的操作生成控制指令，并将所述控制指令传输给所述可编程控制器130，所述可编程控制器130基于所述控制指令对输出的脉冲信号进行控制。

例如，所述控制指令可以用于控制所述步进电机110带动所述推拉舟进出所述扩散腔室的速度等。

可以理解的是，在上述示例的基础上，在一种可以替代的示例中，所述推拉控制设备100还可以包括总电源开关和第一开关电源。

详细地，所述总电源开关的输入端用于电连接外部供电电源(如110V交流电)。所述第一开关电源的输入端与所述总电源开关的输出端电连接，用于在所述总电源开关闭合之后基于所述供电电源的供电对所述可编程控制器130提供第一电压(如24V)，并对所述终端控制设备150提供第二电压(如5V)。

可以理解的是，在上述示例的基础上，在一种可以替代的示例中，所述推拉控制设备100还可以包括第二开关电源。

详细地，所述第二开关电源的输入端与所述总电源开关的输出端电连接，用于在所述总电源开关闭合之后基于所述供电电源的供电对所述电机驱动器120、所述第一继电器140提供第一电压(如24V)，且也可以对所述第二继电器170提高该第一电压。

可以理解的是，在上述示例的基础上，在一种可以替代的示例中，为了提高用电的安全性，所述推拉控制设备100还可以包括电源空气开关和电源按钮开关。

详细地，所述电源空气开关的输入端与所述总电源开关的输出端电连接。所述电源按钮开关的输入端与所述电源空气开关的输出端电连接，所述电源按钮开关的输出端与所述第二开关电源的输入端电连接，以使所述第二开关电源的输入端与所述总电源开关的输出端通过所述电源空气开关和所述电源按钮开关电连接。

可以理解的是，在上述示例的基础上，在一种可以替代的示例中，在带动所述推拉舟运动至所述第一目标位置和所述第二目标位置时，所述终端控制设备150还配置有联锁功能，如在所述第一目标位置和所述第二目标位置分别设置对应的联锁开关(一种开关器件)，该联锁开关可以与所述终端控制设备150电连接，用于在所述推拉舟运动至所述第一目标位置和所述第二目标位置时，生成对应的触发信号发送给所述终端控制设备150，使得所述终端控制设备150可以基于该触发信号实现对应的联锁功能，如在所述推拉舟运动至所述第一目标位置时，触发所述终端控制设备150执行晾片程序(等待)，并在执行晾片程序之后进行报警，以提示对应的操作人员。

可以理解的是，在一种可以替代的示例中，所述可编程控制器130的型号可以为JT3U-64MRT，所述可编程触摸屏190的型号可以为S1001A，所述电机驱动器120的型号可以为MX-2H304D，所述步进电机110的型号可以为23HS3002。

本申请实施例还提供一种扩散炉***，其中，所述扩散炉***可以包括扩散炉和推拉控制设备100(如前所述)。所述扩散炉包括扩散腔室和推拉舟，所述推拉控制设备100与所述推拉舟连接，用于驱动所述推拉舟相对所述扩散腔室运动，如运动进所述扩散腔室或运动出所述扩散腔室。

可以理解的是，在上述示例的基础上，在一种可以替代的示例中，所述扩散炉为多个，所述推拉控制设备100包括多个步进电机110，所述多个步进电机110分别用于带动多个所述扩散炉的推拉舟相对对应的所述扩散腔室运动。如此，可以进一步提高半导体器件的生产效率。

综上所述，本申请提供的推拉控制设备和扩散炉***，通过步进电机110、电机驱动器120、可编程控制器130、第一继电器140和终端控制设备150的配合设置，使得终端控制设备150可以根据设定触发信号控制第一继电器140输出第一控制信号给可编程控制器130，可编程控制器130基于第一控制信号输出第一脉冲信号给电机驱动器120，电机驱动器120基于第一脉冲信号驱动步进电机110带动推拉舟运动出扩散腔室。基于此，相较于在扩散工序完成之后需要操作人员手动控制推拉舟运动出扩散炉的常规技术方案，采用本申请提供的技术方案，由于可以基于设定触发信号自动控制推拉舟运动出扩散炉，因而，可以避免未能及时运动出扩散炉而导致对应的半导体器件的产品参数发送异常改变的问题，并避免未能及时出炉而因等待所导致的效率较低的问题，从而改善现有技术中半导体器件的生产效率较低和产品质量不佳的问题。

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)

1.一种推拉控制设备，其特征在于，用于对扩散炉的推拉舟进行驱动，所述推拉控制设备包括：

步进电机，所述步进电机与所述推拉舟连接；

电机驱动器，所述电机驱动器与所述步进电机电连接；

可编程控制器，所述可编程控制器的输出端与所述电机驱动器电连接；

第一继电器，所述第一继电器的输出端与所述可编程控制器的输入端电连接，以控制输入端的信号是否传输给所述可编程控制器；

终端控制设备，所述终端控制设备的输出端与所述第一继电器的控制端电连接，所述终端控制设备用于根据设定触发信号控制所述第一继电器输出第一控制信号给所述可编程控制器，所述可编程控制器基于所述第一控制信号输出第一脉冲信号给所述电机驱动器，所述电机驱动器基于所述第一脉冲信号驱动所述步进电机带动所述推拉舟运动出扩散腔室。

2.根据权利要求1所述的推拉控制设备，其特征在于，所述推拉控制设备还包括：

第一限位开关，所述第一限位开关电连接在所述终端控制设备的输出端与所述第一继电器的控制端之间；

其中，当所述电机驱动器基于所述第一脉冲信号驱动所述步进电机带动所述推拉舟运动至第一目标位置时，触发所述第一限位开关断开，以使所述第一继电器停止输出所述第一控制信号给所述可编程控制器，所述可编程控制器停止输出所述第一脉冲信号给所述电机驱动器，所述电机驱动器停止驱动所述步进电机带动所述推拉舟运动，使得所述推拉舟保持在所述第一目标位置。

3.根据权利要求1所述的推拉控制设备，其特征在于，所述推拉控制设备还包括：

第二继电器，所述第二继电器的输出端与所述可编程控制器的输入端电连接，以控制输入端的信号是否传输给所述可编程控制器，且所述第二继电器的控制端与所述终端控制设备的输出端电连接；

其中，所述终端控制设备还用于根据设定触发信号控制所述第二继电器输出第二控制信号给所述可编程控制器，所述可编程控制器基于所述第二控制信号输出第二脉冲信号给所述电机驱动器，所述电机驱动器基于所述第二脉冲信号驱动所述步进电机带动所述推拉舟运动进所述扩散腔室。

4.根据权利要求3所述的推拉控制设备，其特征在于，所述推拉控制设备还包括：

第二限位开关，所述第二限位开关电连接在所述终端控制设备的输出端与所述第二继电器的控制端之间；

其中，当所述电机驱动器基于所述第二脉冲信号驱动所述步进电机带动所述推拉舟运动至第二目标位置时，触发所述第二限位开关断开，以使所述第二继电器停止输出所述第二控制信号给所述可编程控制器，所述可编程控制器停止输出所述第二脉冲信号给所述电机驱动器，所述电机驱动器停止驱动所述步进电机带动所述推拉舟运动，使得所述推拉舟保持在所述第二目标位置。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的推拉控制设备，其特征在于，所述推拉控制设备还包括：

可编程触摸屏，所述可编程触摸屏与所述可编程控制器电连接，用于响应对应用户的操作生成控制指令，并将所述控制指令传输给所述可编程控制器，所述可编程控制器基于所述控制指令对输出的脉冲信号进行控制。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的推拉控制设备，其特征在于，所述推拉控制设备还包括：

总电源开关，所述总电源开关的输入端用于电连接外部供电电源；

第一开关电源，所述第一开关电源的输入端与所述总电源开关的输出端电连接，用于在所述总电源开关闭合之后基于所述供电电源的供电对所述可编程控制器提供第一电压，并对所述终端控制设备提供第二电压。

7.根据权利要求6所述的推拉控制设备，其特征在于，所述推拉控制设备还包括：

第二开关电源，所述第二开关电源的输入端与所述总电源开关的输出端电连接，用于在所述总电源开关闭合之后基于所述供电电源的供电对所述电机驱动器、所述第一继电器提供第一电压。

8.根据权利要求7所述的推拉控制设备，其特征在于，所述推拉控制设备还包括：

电源空气开关，所述电源空气开关的输入端与所述总电源开关的输出端电连接；

电源按钮开关，所述电源按钮开关的输入端与所述电源空气开关的输出端电连接，所述电源按钮开关的输出端与所述第二开关电源的输入端电连接，以使所述第二开关电源的输入端与所述总电源开关的输出端通过所述电源空气开关和所述电源按钮开关电连接。

9.一种扩散炉***，其特征在于，包括：

扩散炉，所述扩散炉包括扩散腔室和推拉舟；

权利要求1-8任意一项所述的推拉控制设备，所述推拉控制设备与所述推拉舟连接，用于驱动所述推拉舟相对所述扩散腔室运动。

10.根据权利要求9所述的扩散炉***，其特征在于，所述扩散炉为多个，所述推拉控制设备包括多个步进电机，所述多个步进电机分别用于带动多个所述扩散炉的推拉舟相对对应的所述扩散腔室运动。

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