[实用新型]智能热盘温度控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温度控制器，具体地说是一种用于半导体生产设备的匀胶和显影自动控制系统其他具有相似生产工艺设备中的智能热盘温度控制器。

背景技术

热盘温度控制器被广泛应用于半导体器件制造工艺中，晶片的生产工艺过程都是需要热盘才能完成。热盘温度控制器的作用就是满足生产过程对温度的要求，若热盘在某一时间段内的恒温值、在一定范围内各点温度的一致性、升降温温度梯度、重复开机温度的重复性等不能准确地跟踪工艺过程，就会导致成品率低而失去整条生产线的开工价值等一系列问题。

例如：作为增强光刻胶与衬底表面之间的黏附力的方法之一的脱水烘焙、蒸发光刻胶薄膜中的残留溶剂的前烘和坚膜、减少曝光过程中的驻波缺陷的曝光后烘焙、脱水烘焙后的晶片还要用六甲基二硅胺烷进行气相打底成膜处理以起到粘附促进作用。上述工艺过程都是在热盘中完成的，热盘温度控制精确与否直接影响产品质量。

热盘温度控制器是大惯量系统，目前用于本技术领域的热盘控制器控制精度不高，升到目标温度需要的时间长，响应速度不够快，尤其当温度超调后，由于是空气制冷，重新降到目标温度的时间很长，影响生产进度，降低了生产效率。而且采用PID温度控制算法需要占用的软件资源很多，调试麻烦，需要不断反复试验来确定符合要求的P(比例)、I(积分)、D(微分)三个参数，而由于三者互相关联，调试费时费力。

实用新型内容

为解决现有技术中热盘温度控制器控制精度不高、响应速度不够快的缺陷，本实用新型要解决的问题是提供一种能准确地控制热盘盘面的温度并且调试简单的智能热盘温度控制器。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：

具有主控制电路，其输入端通过温度检测电路接有热盘温度传感器，输出端通过温度控制电路接至热盘加热装置，主控制电路还接有人机接口电路，所述主控制电路以单片机为控制核心，其内部存有热盘温度控制程序。

所述主控制电路还接有故障检测和保护电路，其中故障检测电路除采集上述温度检测电路的温度值外还采集热盘电流值，保护电路；还设有参数掉电保护电路，通过数据线及时钟线与主控制电路相连；所述主控制电路设有三种通讯接口，分别通过RS232接口与上位计算机通讯，通过CAN总线接口挂接在CAN总线网络上，通过RS485通讯接口挂接在RS485总线网络上。

本实用新型具有以下有益效果及优点

1.温度控制精确、恒定、响应迅速。由于本实用新型装置以单片机做为主控制电路的控制核心，结合了参数掉电保护电路、温度检测电路、通讯接口以及由功率放大和固态继电器构成的温度控制输出电路，形成了闭环控制系统，并利用PID控制算法原理，将传统的PID控制算法转换为分段时间片控制方式，准确地将热盘盘面的温度控制在所需范围内，温度恒定、响应迅速无超调、抗扰动能力强。

2.重复开机时温度的重复性一致。本实用新型智能热盘温度控制器通过使用单片机和EEPROM存储器实现记忆掉电前运行状态，重新上电后恢复原来的控制状态的功能，能够准确地跟踪工艺过程，提高成品率。

3.调试方便省时。本实用新型装置的控制电路以单片机为控制核心，其内部存有的热盘温度控制程序利用PID控制算法原理，将传统的PID控制算法转换为分段时间片控制方式，不需要占用太多的软件资源，也不需要反复试验来确定符合要求的P、I、D三个参数，只需在修改参数时通过按键设定或修改各温控区间的温度阀值及时间参数可。

附图说明

图1为本实用新型装置电气原理框图；

图2为本实用新型主控制电路和复位电路原理图；

图3为本实用新型温度检测电路原理图(4路)；

图4为本实用新型温度控制输出电路原理图(4路)；

图5为本实用新型人机接口电路图；

图6为本实用新型故障检测和保护电路原理图(4路)；

图7为本实用新型参数掉电保护电路原理图；

图8为本实用新型电源电路图；

图9为本实用新型电平转换电路原理图；

图10为本实用新型RS232接口电路原理图；

图11为本实用新型CAN总线接口电路原理图；

图12为本实用新型RS485通讯接口电路原理图；

图13本实用新型温度控制方法流程图；

图14为为本实用新型装置外形结构示意图。

具体实施方式