CN113451182A - 一种芯片生产用扩散炉温控恒温*** - Google Patents
一种芯片生产用扩散炉温控恒温*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种芯片生产用扩散炉温控恒温***,包括旋转机构,其包括限位扣,限位扣的底部连接有支撑杆,支撑杆的外壁连接有轴承,轴承的外壁连接有上筒和下筒,下筒与电机连接;翻转机构包括第一翻盖和第二翻盖,第一翻盖和第二翻盖套设在扩散炉的炉口上,电机带动下筒转动;限位杆设置在第一翻盖的另一侧,第二翻盖的另一侧固定连接有转轴;中控器与电机连接,用以对第一翻盖和第二翻盖的张开角度进行调整,中控器预先获取芯片生产用扩散炉的炉内温度、气体流量和反应时间,对扩散炉的反应参数进行确定,中控器根据获取的芯片生产用扩散炉的炉内温度、气体流量和反应时间计算出的反应参数,确定是否需要启动电机。
Description
技术领域
本发明涉及扩散炉技术领域,尤其涉及一种芯片生产用扩散炉温控恒温***。
背景技术
扩散炉是半导体生产线前工序的重要工艺设备之一,用于大规模集成电路、分立器件、电力电子、光电器件和光导纤维等行业的扩散、氧化、退火、合金及烧结等工艺,是半导体成产过程中较为重要的一个装置。扩散炉在使用时需要用到温控恒温设备来进行固定,在使用时可以更好的对扩散炉温度进行恒温控制,在使用过程中对半导体的质量有更好的提升。
现有的芯片生产用扩散炉温控恒温设备在使用过程中,因扩散炉炉口部分延伸到扩散炉主体之外,易受外界温度波动影响整体的控温精度。
综上,现有技术中仍缺少一种能够根据扩散炉的不同反应温度和时间对扩散炉炉口的温度进行不同的保温调整,从而降低温度波动的影响,以保证扩散炉工艺温度的稳定性。
发明内容
为此,本发明提供芯片生产用扩散炉温控恒温***,用以克服现有技术中一种能够根据扩散炉的不同反应温度和时间对扩散炉炉口的温度进行不同的保温调整,从而降低温度波动的影响,以保证扩散炉工艺温度的稳定性的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种芯片生产用扩散炉温控恒温***,包括,
旋转机构,其包括限位扣,所述限位扣的底部固定连接有支撑杆,所述支撑杆的外壁固定连接有轴承,所述轴承的外壁固定连接有上筒和下筒,所述上筒和下筒的形状大小相同,所述下筒与电机连接;
翻转机构,其包括第一翻盖和第二翻盖,所述第一翻盖和第二翻盖套设在扩散炉的炉口上,所述第一翻盖的一侧与上筒连接,所述第二翻盖的一侧与下筒连接,所述电机带动下筒转动,以调整第一翻盖和第二翻盖的张开角度;
限位杆,其设置在所述第一翻盖的另一侧,所述第二翻盖的另一侧固定连接有转轴;
卡扣,其活动设置在所述转轴的外壁,所述卡扣包括扣体,所述扣体的一侧开设有预留洞口,所述扣体的正面开设有卡槽,所述转轴的外壁尺寸与预留洞口的内壁尺寸相吻合;
中控器,其与所述电机连接,用以对第一翻盖和第二翻盖的张开角度进行调整,所述中控器预先获取芯片生产用扩散炉的炉内温度、气体流量和反应时间,对扩散炉的反应参数进行确定,所述中控器根据获取的芯片生产用扩散炉的炉内温度、气体流量和反应时间计算出的反应参数,确定是否需要启动电机;
所述温控恒温***判定需要启动电机时,所述中控器根据实时计算出的反应参数与反应差值阈值的差值,所述中控器将差值与反应参数差值进行比较,对所述旋转机构的张开角度进行初步确定;
所述中控器接收设置在所述温控恒温***外部的环境温度传感器的外部实时温度,所述中控器根据所述扩散炉内的温度与环境温度的差值对旋转机构的张开角度进行调整;
当所述扩散炉完成芯片的扩散工作时,对完成的芯片的扩散深度进行检测并将检测结果传输至中控器,所述中控器根据接收到的扩散深度值与预设扩散深度值的差值对旋转机构的张开角度进行二次调整。
进一步地,所述中控器预先获取芯片生产用扩散炉的炉内温度、气体流量和反应时间,对扩散炉的反应参数进行确定,设定反应参数为x,
x=Tw/Tw0+Q/Q0+t/t0
其中,Tw表示扩散炉内的实时温度,Tw0表示扩散炉的预设温度,Q表示扩散炉内的气体流量,Q0表示预设气体流量,t表示扩散炉内的反应时间,t0表示预设反应时间。
进一步地,所述中控器内预设有反应参数差值X1、X2、X3、…、Xn,其中,X1表示第一预设反应参数差值,X2表示第二预设反应参数差值,X3表示第三预设反应参数差值,Xn表示第n预设反应参数差值;
所述中控器内预设有张开角度A1、A2、A3、…、An,其中,A1表示第一预设张开角度,A2表示第二预设张开角度,A3表示第三预设张开角度,An表示第n预设张开角度。
进一步地,所述中控器根据实时接收的预先获取芯片生产用扩散炉的炉内温度、气体流量和反应时间计算出的反应参数x,确定是否需要启动电机,设定反应参数阈值Xz,设定所述扩散炉温控恒温***的初始状态为卡扣与限位杆连接,所述第一翻盖和第二翻盖的张开角度为零,则,
若x≤Xz时,则所述中控器判定不需要启动电机;
若x>Xz时,则所述中控器判定需要启动电机。
进一步地,当所述中控器判定需要启动电机时,所述中控器根据实时计算出的反应参数与反应差值阈值的差值结合反应参数差值,对所述旋转机构的张开角度进行初步确定,则,
若x-Xz≤X1时,则所述中控器初步确定旋转机构的张开角度为A1;
若X1<x-Xz≤X2时,则所述中控器初步确定旋转机构的张开角度为A2;
若X2<x-Xz≤X3时,则所述中控器初步确定旋转机构的张开角度为A3;
若X(n-1)<x-Xz≤Xn时,则所述中控器初步确定旋转机构的张开角度为An。
进一步地,所述中控器内预设有温度差值Tc1、Tc2、Tc3、…、Tcn,其中,Tc1表示第一预设温度差值,Tc2表示第二预设温度差值,Tc3表示第三预设温度差值,Tcn表示第n预设温度差值;
所述中控器内预设有调节参数值α1、α2、α3、…、α4,其中,α1表示第一预设调节参数值,α2表示第二预设调节参数值,α3表示第三预设调节参数值,α4表示第四预设调节参数值。
进一步地,所述中控器接收设置在所述温控恒温***外部的环境温度传感器的外部实时温度,所述中控器根据所述扩散炉内的温度与环境温度的差值对旋转机构的张开角度进行调整,设定外部实时环境温度为Tb,设定扩散炉内的实时温度为Tw,
若Tb>Tw时,则所述中控器判定***故障;
若0<Tw-Tb≤Tc1时,则所述中控器确定调节参数值为α1,调整旋转机构的张开角度为B,B=α1×A1;
若Tc1<Tw-Tb≤Tc2时,则所述中控器确定调节参数值为α2,调整旋转机构的张开角度为B,B=α2×A2;
若Tc2<Tw-Tb≤Tc3时,则所述中控器确定调节参数值为α3,调整旋转机构的张开角度为B,B=α3×A3;
若Tc(n-1)<Tw-Tb≤Tcn时,则所述中控器确定调节参数值为αn,调整旋转机构的张开角度为B,B=αn×An。
进一步地,所述中控器内预设有第一预设扩散深度差值为K1,第二预设扩散深度差值为K2和第三预设扩散深度差值为K3,K1<K2<K3;
所述中控器内预设有第一预设张开角度补偿度为D1,预设有第二预设张开角度补偿度D2, D1<D2。
进一步地,当所述扩散炉完成芯片的扩散工作时,对完成的芯片的扩散深度进行检测并将检测结果传输至中控器,所述中控器根据接收到的扩散深度值与预设扩散深度值的差值对旋转机构的张开角度进行二次调整,设定芯片的扩散深度值为k,设定预设扩散深度值为Kf,则,
若|kf-k|≤K1,或|kf-k|>K3时,则所述中控器不对旋转机构的张开角度进行调整;
若K1<|kf-k|≤K2时,则所述中控器确定张开角度补偿度为D1,二次调整旋转机构的张开角度为C,C=B+D1;
若K2<|kf-k|≤K3时,则所述中控器确定张开角度补偿度为D2,二次调整旋转机构的张开角度为C,C=B+D2。
进一步地,所述中控器设定An为最大张开角度,设定A1为最小张开角度,若调整后的旋转机构的张开角度B大于An时,以An为调整后的张开角度,若调整后的旋转机构的张开角度B小于A1时,以A1为调整后的张开角度;
若调整后的旋转机构的张开角度C大于An时,以An为调整后的张开角度,若调整后的旋转机构的张开角度C小于A1时,以A1为调整后的张开角度。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明通过提供一种芯片生产用扩散炉温控恒温***,通过获取的芯片生产用扩散炉的炉内温度、气体流量和反应时间计算出的反应参数,判定是否需要启动电机,若需要启动电机时,则根据计算出的反应参数与反应差值阈值的差值,所述中控器将差值与反应参数差值进行比较,对所述旋转机构的张开角度进行初步确定,所述中控器接收设置在所述温控恒温***外部的环境温度传感器的外部实时温度,所述中控器根据所述扩散炉内的温度与环境温度的差值对旋转机构的张开角度进行调整,当所述扩散炉完成芯片的扩散工作时,对完成的芯片的扩散深度进行检测并将检测结果传输至中控器,所述中控器根据接收到的扩散深度值与预设扩散深度值的差值对旋转机构的张开角度进行二次调整,在同一批芯片的扩散过程中,当所述扩散炉完成两次芯片的扩散工作时,所述中控器对旋转机构的张开角度进行重新确定以及调整,当所述扩散炉完成第一次芯片的扩散工作时,即打开扩散炉的炉口后,第二次芯片的扩散过程中以二次调整后的张开角度运行,当完成第二次芯片的扩散后,所述中控器对张开角度进行重新确定和调整,直至完成当前芯片的扩散工作,从而有效降低炉口打开时,瞬间大电流加热,易造成炉体损坏的问题,将炉口打开时的温度波动降到最低,保证扩散炉工艺温度稳定性。
尤其,本发明在调节设备时,使用转轴旋转卡扣来解除与限位杆的卡合限位状态,在解除之后,所述中控器对旋转机构进行控制,调整第一翻盖和第二翻盖的旋转角度,打开第一翻盖和第二翻盖,打开后使用所述温控恒温***对第一翻盖和第二翻盖的张开角度进行调节,首先通过计算出的反应参数对张开角度进行初步确定,其次再根据扩散炉内的实时温度与环境温度的差值范围对张开角度进行调整,最后再根据扩散后的芯片的扩散深度对第一翻盖和第二翻盖的张开角度进行二次调整,并以调整后的二次张开角度对第二次芯片扩散过程的张开角度,提高芯片的扩散效果,通过两个为一组的调整方式,降低了数据的偏差,提高数据的稳定性和真实性,在使用时通过翻盖可以更好的在开关炉门时,对扩散炉炉口的温度进行防护,在使用时让设备的固定稳定性及安全性都有更好的提升,通过调整第一翻盖和第二翻盖的张开角度,对炉口的温度进行不同程度的保持,降低炉口温度波动,从而保证扩散炉工艺温度的稳定性。
进一步地,本发明中所述第一翻盖和第二翻盖的材质是由耐高温石英构成,内里填充耐高温石英棉,石英材质的外壳可以保证本身的洁净度不会影响到扩散炉口本身的使用环境要求。使用石英材质外壳,内里填充耐高温石英棉,组成一款石英保温***,将该***嵌套配装到扩散炉炉管口暴露在主炉体外的炉口上,通过该恒温***进行保温,避免环境温度影响到炉口的温度,从而提高所述温控恒温***的保温效果。
附图说明
图1为本发明所述芯片生产用扩散炉温控恒温***的结构示意图;
图2为本发明所述芯片生产用扩散炉温控恒温***的另一视角结构示意图;
图3为本发明所述芯片生产用扩散炉温控恒温***中旋转机构的结构示意图;
图4为本发明所述芯片生产用扩散炉温控恒温***中卡扣的结构示意图;
图5为本发明A处的放大示意图;
图6为本发明B处的放大示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-6所示,本发明提供一种芯片生产用扩散炉温控恒温***,包括,旋转机构1,其包括限位扣101,所述限位扣101的底部固定连接有支撑杆105,所述支撑杆105的外壁固定连接有轴承104,所述轴承104的外壁固定连接有上筒102和下筒103,所述上筒102和下筒103的形状大小相同,所述下筒103与电机2连接。翻转机构3,其包括第一翻盖301和第二翻盖302,所述第一翻盖301和第二翻盖302套设在扩散炉6的炉口上,所述第一翻盖301的一侧与上筒102连接,所述第二翻盖302的一侧与下筒103连接,所述电机2带动下筒103转动,以调整第一翻盖301和第二翻盖302的张开角度。限位杆4,其设置在所述第一翻盖301的另一侧,所述第二翻盖302的另一侧固定连接有转轴5。卡扣8,其活动设置在所述转轴5的外壁,所述卡扣8包括扣体801,所述扣体801的一侧开设有预留洞口802,所述扣体801的正面开设有卡槽803,所述转轴5的外壁尺寸与预留洞口802的内壁尺寸相吻合。中控器7,其与所述电机2连接,用以对第一翻盖301和第二翻盖302的张开角度进行调整,所述中控器7预先获取芯片生产用扩散炉6的炉内温度、气体流量和反应时间,对扩散炉6的反应参数进行确定,所述中控器7根据获取的芯片生产用扩散炉6的炉内温度、气体流量和反应时间计算出的反应参数,确定是否需要启动电机2。
具体而言,本发明实施例中,所述温控恒温***判定需要启动电机2时,所述中控器7根据实时计算出的反应参数与反应差值阈值的差值,所述中控器7将差值与反应参数差值进行比较,对所述旋转机构1的张开角度进行初步确定。
具体而言,本发明实施例中,所述中控器7接收设置在所述温控恒温***外部的环境温度传感器的外部实时温度,所述中控器7根据所述扩散炉6内的温度与环境温度的差值对旋转机构1的张开角度进行调整。
具体而言,本发明实施例中,当所述扩散炉6完成芯片的扩散工作时,对完成的芯片的扩散深度进行检测并将检测结果传输至中控器7,所述中控器7根据接收到的扩散深度值与预设扩散深度值的差值对旋转机构1的张开角度进行二次调整。
具体而言,本发明实施例中,所述第一翻盖301和第二翻盖302由耐高温石英构成,内里填充耐高温石英棉,石英材质的外壳可以保证本身的洁净度不会影响到扩散炉6口本身的使用环境要求。使用石英材质外壳,内里填充耐高温石英棉,组成一款石英保温***,将该***嵌套配装到扩散炉6炉管口暴露在主炉体外的炉口上,通过该恒温***进行保温,避免环境温度影响到炉口的温度。
具体而言,本发明实施例中,所述第二翻盖302的一侧固定连接有转轴5,转轴5的外壁活动连接有卡扣8,通过第一翻盖301和第二翻盖302套设在扩散炉6的炉口上,对扩散炉6炉口的进行保温,降低开关炉门时,扩散炉6炉口温度极速下降的现象。工作时,通过旋转机构1、卡扣8和转轴5之间的配合工作让所述温控恒温***的防护效果有更全面的保障,在使用过程中可以更好的防止出现温度下降过快的情况,对扩散炉6的运行稳定性及安全性都有更好的提升,在调节设备时,使用转轴5旋转卡扣8来解除与限位杆4的卡合限位状态,在解除之后,所述中控器7对旋转机构1进行控制,调整第一翻盖301和第二翻盖302的旋转角度,打开第一翻盖301和第二翻盖302,打开后使用所述温控恒温***对第一翻盖301和第二翻盖302的张开角度进行调节,在使用时通过翻盖可以更好的在开关炉门时,对扩散炉6炉口的温度进行防护,在使用时让设备的固定稳定性及安全性都有更好的提升,通过调整第一翻盖301和第二翻盖302的张开角度,对炉口的温度进行不同程度的保持,降低炉口温度波动,从而保证扩散炉6工艺温度的稳定性。在不使用所述温控恒温***时,可以通过使用转轴5来旋转卡扣8,将卡扣8与限位杆4进行卡合,来对第一翻盖301和第二翻盖302进行连接固定工作,通过卡扣8可以更好的保障第一翻盖301和第二翻盖302与扩散炉6之间的固定稳定性,提高所述温控恒温***的稳定性。
具体而言,本发明实施例中,所述旋转机构1包括限位扣101、上筒102、下筒103、轴承104和支撑杆105,且限位扣101的底部固定连接有支撑杆105,且支撑杆105的外壁固定连接有轴承104,且轴承104的外壁固定连接有上筒102,且轴承104的外壁固定连接有下筒103,且上筒102和下筒103之间的形状大小相同,所述下筒103与电机2连接。工作时,上筒102与下筒103之间的形状大小相同让设备在使用时可以更好的让所述温控恒温***的运行稳定性及平衡性有更好的提升。
具体而言,本发明实施例中,卡扣8包括扣体801、预留洞口802和卡槽803,且扣体801的一侧开设有预留洞口802,且扣体801的正面开设有卡槽803,且转轴5的外壁尺寸与预留洞口802的内壁尺寸相吻合;工作时,转轴5的外壁尺寸与预留洞口802的内壁尺寸相吻合让设备在使用过程中可以更好的对卡扣8进行旋转工作。
具体而言,本发明实施例中,第一翻盖301上的卡扣8通过转轴5与第二翻盖302构成旋转结构,且卡扣8与转轴5之间构成贯穿结构;工作时,卡扣8通过转轴5与第二翻盖302构成旋转结构让所述温控恒温***在使用时可以更好的将翻转机构3与扩散炉6进行连接固定。
具体而言,本发明实施例中,翻转机构3通过旋转机构1与扩散炉6构成旋转结构,且旋转机构1的数量为两个,对称分布在翻盖的一侧;工作时,翻盖通过翻转机构3与扩散炉6构成旋转结构让所述温控恒温***在工作时,中控器7通过调整电机2使翻转机构3进行不同程度的张开角度,进行不同程度的热量保护,旋转机构1的数量为两个可以更好的对进行支撑。本发明并不限定具体的旋转机构1的数量,以具体实施为准,也可以是支撑杆105的长度与第一翻盖301的一侧长度相当时,只设置一个旋转机构1。
具体而言,本发明实施例中,上筒102和下筒103通过轴承104与支撑杆105构成旋转结构,且轴承104与支撑杆105之间的中轴线相重合;工作时,上筒102和下筒103通过轴承104与支撑杆105构成旋转结构让旋转机构1的开合稳定性有更好的提升,在使用时通过轴承104与支撑杆105之间的中轴线相重合让设备的旋转稳定性有更好的保障。
具体而言,本发明实施例中,在不使用所述温控恒温***时,可以通过转轴5旋转卡扣8与限位杆4的卡合进入限位状态,当使用温控恒温***时,解除卡扣8与限位杆4的限位状态,在所述温控恒温***工作时,中控器7通过调整旋转机构1中电机2,使第一翻盖301和第二翻盖302之间产生不同的张开角度,通过不同工作状态下对张开角度进行不同的调整,以提高所述温控恒温***对扩散炉6的温度保护作用,减小温度的波动,从而提高扩散炉6的扩散效果。调节完毕后使用旋转机构1将翻转机构3关闭,关闭后使用转轴5来旋转卡扣8,将卡扣8与限位杆4进行卡合,将翻转机构3与扩散炉6进行连接固定工作。
具体而言,本发明实施例中,所述中控器预先获取芯片生产用扩散炉的炉内温度、气体流量和反应时间,对扩散炉的反应参数进行确定,设定反应参数为x,
x=Tw/Tw0+Q/Q0+t/t0
其中,Tw表示扩散炉内的实时温度,Tw0表示扩散炉的预设温度,Q表示扩散炉内的气体流量,Q0表示预设气体流量,t表示扩散炉内的反应时间,t0表示预设反应时间。
具体而言,本发明实施例中,Tw0取值为900℃,也可以根据具体芯片的扩散要求对扩散炉的预设温度进行不同的调整,本发明并不限定预设值的具体取值。Q0取值为1slm,也可以根据芯片扩散的不同扩散过程对预设气体流量的取值进行调整。t0的取值为500s。本发明通过将扩散炉扩散过程中的反应参数计算出反应参数,对反应过程进行初步的评判,以对温控恒温***的调节工作提供支持,所述温控恒温***预先获取的数据,可以为提前输入到所述温控恒温***内的,也可以是通过设置在进气管道上的气体测量仪和设置在扩散炉外的红外测温仪实时测得扩散炉内的温度和进气量,反应时间可以通过中控器直接获取,本发明并不限定数据的获取方式,以具体实施为准。
具体而言,本发明实施例中,所述中控器内预设有反应参数差值X1、X2、X3、…、Xn,其中,X1表示第一预设反应参数差值,X2表示第二预设反应参数差值,X3表示第三预设反应参数差值,Xn表示第n预设反应参数差值。
具体而言,本发明实施例中,所述中控器内预设有张开角度A1、A2、A3、…、An,其中,A1表示第一预设张开角度,A2表示第二预设张开角度,A3表示第三预设张开角度,An表示第n预设张开角度。
具体而言,本发明实施例中,所述中控器根据实时接收的预先获取芯片生产用扩散炉的炉内温度、气体流量和反应时间计算出的反应参数x,确定是否需要启动电机,设定反应参数阈值Xz,设定所述扩散炉温控恒温***的初始状态为卡扣与限位杆连接,所述第一翻盖和第二翻盖的张开角度为零,则,
若x≤Xz时,则所述中控器判定不需要启动电机;
若x>Xz时,则所述中控器判定需要启动电机。
具体而言,本发明实施例中,当所述中控器判定需要启动电机时,所述中控器根据实时计算出的反应参数与反应差值阈值的差值结合反应参数差值,对所述旋转机构的张开角度进行初步确定,则,
若x-Xz≤X1时,则所述中控器初步确定旋转机构的张开角度为A1;
若X1<x-Xz≤X2时,则所述中控器初步确定旋转机构的张开角度为A2;
若X2<x-Xz≤X3时,则所述中控器初步确定旋转机构的张开角度为A3;
若X(n-1)<x-Xz≤Xn时,则所述中控器初步确定旋转机构的张开角度为An。
具体而言,本发明实施例中,所述中控器内预设有温度差值Tc1、Tc2、Tc3、…、Tcn,其中,Tc1表示第一预设温度差值,Tc2表示第二预设温度差值,Tc3表示第三预设温度差值,Tcn表示第n预设温度差值。
具体而言,本发明实施例中,所述中控器内预设有调节参数值α1、α2、α3、…、α4,其中,α1表示第一预设调节参数值,α2表示第二预设调节参数值,α3表示第三预设调节参数值,α4表示第四预设调节参数值。
具体而言,本发明实施例中,所述中控器接收设置在所述温控恒温***外部的环境温度传感器的外部实时温度,所述中控器根据所述扩散炉内的温度与环境温度的差值对旋转机构的张开角度进行调整,设定外部实时环境温度为Tb,设定扩散炉内的实时温度为Tw,
若Tb>Tw时,则所述中控器判定***故障;
若0<Tw-Tb≤Tc1时,则所述中控器确定调节参数值为α1,调整旋转机构的张开角度为B,B=α1×A1;
若Tc1<Tw-Tb≤Tc2时,则所述中控器确定调节参数值为α2,调整旋转机构的张开角度为B,B=α2×A2;
若Tc2<Tw-Tb≤Tc3时,则所述中控器确定调节参数值为α3,调整旋转机构的张开角度为B,B=α3×A3;
若Tc(n-1)<Tw-Tb≤Tcn时,则所述中控器确定调节参数值为αn,调整旋转机构的张开角度为B,B=αn×An。
具体而言,本发明实施例中,所述中控器内预设有第一预设扩散深度差值为K1,第二预设扩散深度差值为K2和第三预设扩散深度差值为K3,K1<K2<K3;
所述中控器内预设有第一预设张开角度补偿度为D1,预设有第二预设张开角度补偿度D2, D1<D2。
具体而言,本发明实施例中,当所述扩散炉完成芯片的扩散工作时,对完成的芯片的扩散深度进行检测并将检测结果传输至中控器,所述中控器根据接收到的扩散深度值与预设扩散深度值的差值对旋转机构的张开角度进行二次调整,设定芯片的扩散深度值为k,设定预设扩散深度值为Kf,则,
若|kf-k|≤K1,或|kf-k|>K3时,则所述中控器不对旋转机构的张开角度进行调整;
若K1<|kf-k|≤K2时,则所述中控器确定张开角度补偿度为D1,二次调整旋转机构的张开角度为C,C=B+D1;
若K2<|kf-k|≤K3时,则所述中控器确定张开角度补偿度为D2,二次调整旋转机构的张开角度为C,C=B+D2。
具体而言,本发明实施例中,所述中控器设定An为最大张开角度,设定A1为最小张开角度,若调整后的旋转机构的张开角度B大于An时,以An为调整后的张开角度,若调整后的旋转机构的张开角度B小于A1时,以A1为调整后的张开角度;
若调整后的旋转机构的张开角度C大于An时,以An为调整后的张开角度,若调整后的旋转机构的张开角度C小于A1时,以A1为调整后的张开角度。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种芯片生产用扩散炉温控恒温***,其特征在于,包括,
旋转机构,其包括限位扣,所述限位扣的底部固定连接有支撑杆,所述支撑杆的外壁固定连接有轴承,所述轴承的外壁固定连接有上筒和下筒,所述上筒和下筒的形状大小相同,所述下筒与电机连接;
翻转机构,其包括第一翻盖和第二翻盖,所述第一翻盖和第二翻盖套设在扩散炉的炉口上,所述第一翻盖的一侧与上筒连接,所述第二翻盖的一侧与下筒连接,所述电机带动下筒转动,以调整第一翻盖和第二翻盖的张开角度;
限位杆,其设置在所述第一翻盖的另一侧,所述第二翻盖的另一侧固定连接有转轴;
卡扣,其活动设置在所述转轴的外壁,所述卡扣包括扣体,所述扣体的一侧开设有预留洞口,所述扣体的正面开设有卡槽,所述转轴的外壁尺寸与预留洞口的内壁尺寸相吻合;
中控器,其与所述电机连接,用以对第一翻盖和第二翻盖的张开角度进行调整,所述中控器预先获取芯片生产用扩散炉的炉内温度、气体流量和反应时间,对扩散炉的反应参数进行确定,所述中控器根据获取的芯片生产用扩散炉的炉内温度、气体流量和反应时间计算出的反应参数,确定是否需要启动电机;
所述温控恒温***判定需要启动电机时,所述中控器根据实时计算出的反应参数与反应差值阈值的差值,所述中控器将差值与反应参数差值进行比较,对所述旋转机构的张开角度进行初步确定;
所述中控器接收设置在所述温控恒温***外部的环境温度传感器的外部实时温度,所述中控器根据所述扩散炉内的温度与环境温度的差值对旋转机构的张开角度进行调整;
当所述扩散炉完成芯片的扩散工作时,对完成的芯片的扩散深度进行检测并将检测结果传输至中控器,所述中控器根据接收到的扩散深度值与预设扩散深度值的差值对旋转机构的张开角度进行二次调整。
2.根据权利要求1所述的芯片生产用扩散炉温控恒温***,其特征在于,所述中控器预先获取芯片生产用扩散炉的炉内温度、气体流量和反应时间,对扩散炉的反应参数进行确定,设定反应参数为x,
x=Tw/Tw0+Q/Q0+t/t0
其中,Tw表示扩散炉内的实时温度,Tw0表示扩散炉的预设温度,Q表示扩散炉内的气体流量,Q0表示预设气体流量,t表示扩散炉内的反应时间,t0表示预设反应时间。
3.根据权利要求2所述的芯片生产用扩散炉温控恒温***,其特征在于,所述中控器内预设有反应参数差值X1、X2、X3、…、Xn,其中,X1表示第一预设反应参数差值,X2表示第二预设反应参数差值,X3表示第三预设反应参数差值,Xn表示第n预设反应参数差值;
所述中控器内预设有张开角度A1、A2、A3、…、An,其中,A1表示第一预设张开角度,A2表示第二预设张开角度,A3表示第三预设张开角度,An表示第n预设张开角度。
4.根据权利要求3所述的芯片生产用扩散炉温控恒温***,其特征在于,所述中控器根据实时接收的预先获取芯片生产用扩散炉的炉内温度、气体流量和反应时间计算出的反应参数x,确定是否需要启动电机,设定反应参数阈值Xz,设定所述扩散炉温控恒温***的初始状态为卡扣与限位杆连接,所述第一翻盖和第二翻盖的张开角度为零,则,
若x≤Xz时,则所述中控器判定不需要启动电机;
若x>Xz时,则所述中控器判定需要启动电机。
5.根据权利要求4所述的芯片生产用扩散炉温控恒温***,其特征在于,当所述中控器判定需要启动电机时,所述中控器根据实时计算出的反应参数与反应差值阈值的差值结合反应参数差值,对所述旋转机构的张开角度进行初步确定,则,
若x-Xz≤X1时,则所述中控器初步确定旋转机构的张开角度为A1;
若X1<x-Xz≤X2时,则所述中控器初步确定旋转机构的张开角度为A2;
若X2<x-Xz≤X3时,则所述中控器初步确定旋转机构的张开角度为A3;
若X(n-1)<x-Xz≤Xn时,则所述中控器初步确定旋转机构的张开角度为An。
6.根据权利要求5所述的芯片生产用扩散炉温控恒温***,其特征在于,所述中控器内预设有温度差值Tc1、Tc2、Tc3、…、Tcn,其中,Tc1表示第一预设温度差值,Tc2表示第二预设温度差值,Tc3表示第三预设温度差值,Tcn表示第n预设温度差值;
所述中控器内预设有调节参数值α1、α2、α3、…、α4,其中,α1表示第一预设调节参数值,α2表示第二预设调节参数值,α3表示第三预设调节参数值,α4表示第四预设调节参数值。
7.根据权利要求6所述的芯片生产用扩散炉温控恒温***,其特征在于,所述中控器接收设置在所述温控恒温***外部的环境温度传感器的外部实时温度,所述中控器根据所述扩散炉内的温度与环境温度的差值对旋转机构的张开角度进行调整,设定外部实时环境温度为Tb,设定扩散炉内的实时温度为Tw,
若Tb>Tw时,则所述中控器判定***故障;
若0<Tw-Tb≤Tc1时,则所述中控器确定调节参数值为α1,调整旋转机构的张开角度为B,B=α1×A1;
若Tc1<Tw-Tb≤Tc2时,则所述中控器确定调节参数值为α2,调整旋转机构的张开角度为B,B=α2×A2;
若Tc2<Tw-Tb≤Tc3时,则所述中控器确定调节参数值为α3,调整旋转机构的张开角度为B,B=α3×A3;
若Tc(n-1)<Tw-Tb≤Tcn时,则所述中控器确定调节参数值为αn,调整旋转机构的张开角度为B,B=αn×An。
8.根据权利要求7所述的芯片生产用扩散炉温控恒温***,其特征在于,所述中控器内预设有第一预设扩散深度差值为K1,第二预设扩散深度差值为K2和第三预设扩散深度差值为K3,K1<K2<K3;
所述中控器内预设有第一预设张开角度补偿度为D1,预设有第二预设张开角度补偿度D2, D1<D2。
9.根据权利要求8所述的芯片生产用扩散炉温控恒温***,其特征在于,当所述扩散炉完成芯片的扩散工作时,对完成的芯片的扩散深度进行检测并将检测结果传输至中控器,所述中控器根据接收到的扩散深度值与预设扩散深度值的差值对旋转机构的张开角度进行二次调整,设定芯片的扩散深度值为k,设定预设扩散深度值为Kf,则,
若|kf-k|≤K1,或|kf-k|>K3时,则所述中控器不对旋转机构的张开角度进行调整;
若K1<|kf-k|≤K2时,则所述中控器确定张开角度补偿度为D1,二次调整旋转机构的张开角度为C,C=B+D1;
若K2<|kf-k|≤K3时,则所述中控器确定张开角度补偿度为D2,二次调整旋转机构的张开角度为C,C=B+D2。
10.根据权利要求9所述的芯片生产用扩散炉温控恒温***,其特征在于,所述中控器设定An为最大张开角度,设定A1为最小张开角度,若调整后的旋转机构的张开角度B大于An时,以An为调整后的张开角度,若调整后的旋转机构的张开角度B小于A1时,以A1为调整后的张开角度;
若调整后的旋转机构的张开角度C大于An时,以An为调整后的张开角度,若调整后的旋转机构的张开角度C小于A1时,以A1为调整后的张开角度。
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