扩散炉软件使用说明.doc

青岛赛瑞达设备制造有限公司
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扩散炉软件使用说明 1
1 启动 1
1.1 启动 1
2 .进程管理 1
2.1 温度实时显示 3
2.2 运行信息 3
2.3 报警显示功能 4
2.4 阀门及流量控制功能 5
2.5 推拉舟(机械手)及炉门状态显示 6
2.6 调试窗口 6
2.7 工艺控制 7
3 .工艺管理 9
3.1 窗口介绍 9
3.2 工具栏介绍 10
3.4 工艺（RECIPE）编写步骤 11
4．工艺表 19
4.1控制温度表 19
4.2 Profiles修正表 20
4.3 工艺信息表 21
5. 实时曲线 22
5.1 曲线查看 22
5.2 工具栏 23
6． 历史记录 24
6.1 查询历史数据 24
6.2 数据操作 25
7．事件日志 25
7.1 基本操作 25
8.用户管理 26
8.1添加和删除用户 26
8.2修改用户权限 27
9 串口配置 28
9.1 串口 28
10 扩散炉参数配置 29
10.1 舟位调整 29
10.2 流量计 30
10.3 报警参数设定 31
10.4 炉管名称修改 32
10.5 风压补偿控制 32
11 窗口排列 33
12 软件注册 35

36

扩散炉软件使用说明
1 启动
1.1 启动
将计算机电源打开，启动计算机。
点击桌面“计算机工艺自动化管理系统”快捷图标，出现登陆画面(如图1.1)。输入正确的用户名和密码，点击“确定”按钮即可登录到系统。
（提示：第一次登陆默认的管理员用户名为“admin”,密码为空。登陆系统后管理员可以更改密码，添加其它用户。）下次登陆时，用户名栏中会自动填入本次登陆的用户名。

图1.1 登录
2 .进程管理
软件登录后，自动打开进程管理窗口。
“进程管理”窗口显示设备所有的实际数据，包括：工艺信息、通讯状况、报警信息、温度、阀门状态、气体流量、推拉舟(机械手)状态位置、工艺状态。如图2.1。

图a. 运行Profile工艺自动拉温区

图b.运行Nomal工艺生产

图c.用调试窗口调整炉门和机械手
图2.1进程管理
2.1 温度实时显示
Sp：Spike，外控温仪表温度测量值，外控温仪表用来控温。
Pf：Profile，内控温仪表温度测量值，显示石英管内部温度。Pf 和 sp可以构成串级控制自动拉温区(自动温度分布)。
SV：实时显示温度设定值。SV 分五段分别控温，可以实现梯度温区。待机状态下，单击文本框，弹出待机温度设定窗口，可以设定待机温度值。
2.2 运行信息
状态：显示当前设备运行情况：“手动”状态或者“工艺运行”状态。
步号：显示当前运行的工艺步。
步名称：显示当前步的名称。即“工艺编辑”窗口\“步列表”\步信息的内容，需要用户编辑。
工艺名称：当前运行工艺的名称，与工艺管理中相应工艺文件对应。
产品批号：每运行一次工艺会产品批次自动加1，同时在历史记录中有相应记录，便于按批次查询。
本步运行时间：显示本工艺步的已运行时间。
本步剩余时间：显示本工艺步的剩余时间。
已运行时间：工艺启动开始到目前的时间间隔。
预计结束时间：计算工艺曲线预计结束的时刻。工艺保持或跳步，时间会重新自动计算。
2.3 报警显示功能

1).PLC通讯异常：计算机与PLC通讯过程中，计算机端口设置错误、PLC未上电，PLC无应答或者报文出错，指示灯亮；
2）工艺正常结束：一个工艺运行结束，蜂鸣器响三次，工艺结束指示灯亮，提示用户。
3）超温跳闸：炉体温度超过1100度，加热器空开自动跳闸；要调整超温脱扣的设定值，需要手动更改报警温控表的报警参数“AL1”。
4）流量计通讯报警：流量计直接受计算机控制，通讯报警，系统将无法正常工作。流量计报警后，计算机自动弹出文本框，显示产生报警的可能原因，帮助调试人员和用户排除故障。多数情况是串口设置错误。
5）流量偏差报警：待机状态或工艺中，流量计设定值不为零，对应气动阀门打开，流量偏差值(测量值与设定值的差的绝对值)大于报警设定值，并且在15秒内没有恢复，产生报警，蜂鸣器响，提示用户。便于用户提早发现断气或手动阀没有开等故障，保证产品质量。
6).报警一旦产生，就会有相应的报警信息以文本形式记录，打开“事件日志”窗口可以察看到。
7）无报警时，指示灯为绿色，报警发生，指示灯变为红色，并且蜂鸣器响。
2.4 阀门及流量控制功能
气路图中的阀门和流量计实时显示气路的真实状态，并且可以通过单击阀门图标开关阀门。原来为开的阀门，单击后关闭；原来为关的阀门，单击后打开。工艺运行结束返回待机（手动状态），所有阀门后流量状态也返回工艺运行前的状态。
通过单击流量计图标，弹出流量设定窗口，可以设置待机状态下的流量。小N2的流量设定后不会马上到达设定值，大约需要8秒时间缓慢到达（缓启动），避免源瓶爆炸或三氯氧磷沸腾，从出气管排出。

图2.4.1
操作提示：在自动运行状态下，手动操作被禁止。
操作提示：手动输入时，系统会自动检查输入数值是否在规定范围内，如果不是规定数值则弹出提示框。　

图2.4.1

2.5 推拉舟(机械手)及炉门状态显示

图2.5.1 机械手

机械手：水平位置、垂直位置、手动进速、手动退速、进限位、退限位、升限位、降限位、抬头限位、低头限位、极限位。
炉门：旋开限位、旋关限位、开门限位 、关门限位
手动进速、手动退速：实时显示舟水平运行时的速度，单位mm/min；单击显示栏弹出舟速设定窗口，可以随时修改舟速，通常设为500，不易过快。过快容易产生振动，或快速受热或冷却，造成硅片破碎。
水平舟位：实时显示舟水平位移，零点为舟的进限位(炉门侧)；
垂直舟位：实时显示舟垂直位移，零点为下限位开关处。
舟状态：实时显示舟的运动状态：停止，取舟，放舟；
闭管软着陆扩散炉，机械手结构复杂，调试不易掌握。通过检查限位开关的状态可以快速诊断故障。
2.6 调试窗口
放舟：启动一个完整的放舟动作。启动条件：机械手在后限位，上下位置在高位，抬头限位被接触，炉门关闭（关门限位，旋关限位被接触）。
取舟: 启动一个完整的取舟动作。启动条件：机械手在后限位，上下位置在低位，低头限位被接触，炉门关闭（关门限位，旋关限位被接触）。
上升：机械手上升。启动条件：炉门打开（开门限位，旋开限位被接触）
下降：机械手下降。启动条件：炉门打开（开门限位，旋开限位被接触）
前进：机械手前进。启动条件：炉门打开（开门限位，旋开限位被接触）；
后退：机械手后退。启动条件：炉门打开（开门限位，旋开限位被接触）；
停止：停止所有机械手动作；
抬头：SiC浆抬头。启动条件：炉门打开（开门限位，旋开限位被接触）
低头：SiC浆低头。启动条件：炉门打开（开门限位，旋开限位被接触）
旋开、旋关：炉门在垂直石英管的平面运动。启动条件：机械手后限位被接触，水平舟位大于2300。
开门、关门：打开石英门和关闭石英门。启动条件：旋关限位被接触，机械手后限位被接触，水平舟位大于2300
2.7 工艺控制
右侧界面显示有“启动工艺”、“结束工艺”、“工艺保持…”、“工艺跳转”、“工艺保持”、“发送工艺”几个按钮。

1) “启动工艺”：
单击“启动工艺” ，进入如图2.7.1所示的界面，选择“是”进入2.7.2所示界面。修改工艺启动步号（工艺从第几步开始执行，跳过前面几步执行 ），输入产品批号（默认情况下，批次自动加1），然后单击“确定”退出即可开始执行工艺。

图2.7.1

图2.7.2
2) “结束工艺” ：
单击“结束工艺”，系统会提示是否确定要结束工艺，选择“是”后将结束工艺的执行，不管工艺有没有执行完毕。
3) “工艺保持” ：
单击“工艺保持”，控制系统会停留在当前步，保持当前的状态。“工艺保持”按钮显示绿色，要继续工艺再次单击。
4) “工艺跳转”：
单击“工艺跳转”，弹出工艺跳转对话框，选择要跳转的步号，然后“确定”即可跳转到选择的工艺步，也可点取消放弃跳步。

图2.7.3
5）“工艺发送” ：
单击“工艺发送”，弹出工艺文件选择对话框，如图2.7.4.单击要发送的工艺名称，然后单击“发送”按钮，也可点击“取消”按钮放弃操作。 注意：当工艺修改后，需要重新编译，然后“发送”到下位机。

图2.7.4
3 .工艺管理
3.1 窗口介绍
“工艺管理”窗口可显示、编辑各炉管的工艺(Recipe)。
工艺编辑区
工艺列表区
炉管和工艺类型选择

图3.1.1
1．炉管的工艺：
点击“炉管-1拥有的工艺”前面的“+”可以看到炉管1拥有的工艺，其它炉管类同。
2．工艺分类：
每个炉管拥有2种不同类别的工艺，分别是Normal（生产工艺）/Profile（自动拉温区工艺）。
3．工艺（RECIPE）：
双击左侧某炉管的“Normal”、“ Profile”等工艺，在窗口的右上块区将显示该炉管已编写的所有工艺。单击某工艺则选择该工艺，点击“工艺” 菜单中的“编辑”显示该工艺的所有步的详细内容。如图3.1.1所示。
操作权限： 工艺工程师可编辑工艺和创建新的工艺
3.2 工具栏介绍
1．工艺列表工具栏介绍：
“新建”----- 创建一个工艺。
“编辑”----- 编辑已有工艺，打开该工艺的每一步。
“删除”----- 删除已创建的一个工艺。
“更名”----- 修改工艺的名称。
“复制工艺”----- 复制一个已创建的一个工艺到剪贴板。
“粘贴工艺”----- 从剪贴板粘贴一个工艺到新的位置。
2. 工艺编辑工具栏介绍：
“创建/修改步” ----- 创建一个工艺步。当光标指在某工艺步上时，双击该步，实现“编辑步”的功能。（如图3.2.1）
“插入步”----- 在已有的工艺中增加一步。让光标指在要插入步的位置，原有步会依次后移。操作完毕，请按“编译”重新保存编译。
“删除步”----- 在已有的工艺中删除一步，在要删除步的位置单击该步，再单击“删除步”，该步自动删除，原有步会依次前移。操作完毕，请按“编译”重新保存编译。
“编译”----- 已编写好的工艺不能直接用于控制，必须进行编译才能运行。编译文件名的后缀为 *.bin。
3.4 工艺（RECIPE）编写步骤
1.新建工艺
点击“工艺管理”按钮或在“查看”菜单里选择“工艺管理”，如下图3.4.1所示

图3.4.1

选择“工艺管理”，进入如图3.4.2所示的工艺管理界面，在这个界面中进行所有的工艺的创建，编辑和温度表的编辑。
在界面左侧可以看到本炉管的工艺菜单，包括：Nomal，Profile

举例：下面对炉管1编写生产工艺为例作详细的说明。
第1步：点击左窗口“炉管1”下的Nomal，此时“Nomal”显示为灰色。

图3.4.2
第2步：如图3.4.3中所示，点击右上窗口中的“新建”按钮，工艺列表窗口出现一条新工艺，此时可以改名称。 可以是中文、英文、数字或者混合文字。如果输入框退出了，可以点击“更名”按钮重新打开输入框。

图3.4.3
第3步：双击选中该工艺，如图3.4.4。（选中工艺列标头会出现菱形黑色方块,新建的工艺自动被选中）
第4步：在右下方工艺编辑工具栏里选择“创建步”按钮，即可创建一步工艺。通常可以多创建建几步工艺，然后分别编辑。

图3.4.5
第5步：用鼠标左键单击工艺编辑区，选中要编辑的工艺步，然后工艺编辑工具栏里选择“编辑步”按钮（或者双击要编辑的工艺步），即可弹出工艺步编辑窗口对该步进行编辑，如图3.4.6。

图3.4.6(a)
1.“步说明”是每一步的提示信息，不是关键项目，可以不填。
2.“时间”是每一步的运行时间，格式是：00-00-00；分别代表： 小时-分钟-秒钟，最大值59-59-59 。

图3.4.6(b)
4.温度控制模式有“Spike”、“Profile” 。
5.通过选择主温度表用来设置每一步要执行的温度参数。
6.主温度A表用来设置梯度温区，主温度表B是恒温区，用来做Profileg工艺拉温区。拉温区注意事项：升降温段采用Spike控温；恒温段采用Profile控温方式（串级），恒温段的时间可以设长一点，一般4个小时。一个温度点温度符合条件后，程序会自动跳转下一步。所以时间可以留长一点。第一次拉温区时，要对Spike温控表进行PID自整定。

7. “气路”是每一步各种气体流量的设定值。

图3.4.6(d)
8.“舟态”是每一步舟的状态，可以选择“进舟”，“停”，“退舟”；

图3.4.6(f)
9.阀门是每一步各个阀的开关状态，选中打开，不选关闭。对于复杂气路很有必要，使配置更为灵活。
10.等待是每一步自动跳转到下一步的条件。此页有四组选项：温度、时间、浆、操作者。(1).选中的温度项到达设定值时跳转下一步；(2).等待当前工艺步的设定时间到达；(3).浆(机械手)位置到达设定值；(4)弹出对话框等待用户确认，当通入危险气体时需要人工检查各项工艺条件是否满足要求。

图3.4.6(e)

第6步：工艺编辑完毕单击工艺编辑工具栏的“编译”按钮，编译成功后，切换到进程管理窗口“发送工艺”，将数据发送到下位机。检查工艺曲线没有问题后，就可以运行工艺了。

图3.4.7

4．工艺表
4.1 Profiles修正表
Profile 温度对照表包括：
P_Source、P_1、P_Center、P_2、Pro_Load：5个Profile温度点(石英管内的温度),顺序是：尾，尾中，中，口中，口。
S_Source、S_1、S_Center、S_2、S_Load：5个与Profile温度对应的Spike控制点的温度；修改此值可以改变温区分布。
K_S、K_1、K_C、K_2、K_L：5个Profile温区自动测量系数；（温控系统改为串级控制后，停用）
控温精度：Profile温区自动测量时的精度；
稳定时间Profile：温区自动测量时温度达标的稳定时间；
温区测量日期：Profile温区自动测量的日期。
在“工艺表”菜单中，单击“Profile表” ，窗口显示如图4.2.1所示。

图4.2.1
1).在人工做恒温区测量时，需要调出此表，手动更改S_Source、S_1、S_Center、S_2、S_Load。
例如 ：拉400度温区，为使炉口温度增加约3度，(如果S_Load原来为407)那么400度的S_Load内该写大约410；
2)．可以自动进行温区测量，需要编写一个Profile工艺，恒温步时间均设为3小时，“编译”，然后“发送工艺”,最后运行工艺。
3). 曲线运行过程中，若温区均匀性达到要求，而时间未到3小时，可以跳步做下一个温度点的恒温区。
4.3 工艺信息表
“工艺信息表”是工艺运行过程中“步名称”的指示，由用户灵活编程。“信息表” 显示窗口如图所示。对应“工艺编辑”中的步名称。
“信息表”共分三组，第2，3组用户可自由输入新的信息。第1组为固定信息。其中: “1=End”为为工艺结束命令。

图4.3.1
5. 实时曲线
5.1 曲线查看
单击“查看” 下拉菜单的“实时曲线” 或者主工具栏上的“实时曲线”按钮，弹出曲线窗口，如图5.1.1所示的窗口

图5.1.1
5.2 工具栏
如图5.2.1，工具栏相应功能如下：
1）. 复位按钮能使缩放的曲线恢复到原来的设置。
2）. 曲线暂停使现在的画面保持不动，以便观察。
3）. 滚动模式和缩放模式是针对坐标轴的，使用时请拖拉坐标轴。
4）. 放大和缩小按钮能整体缩放画面曲线。
5）. 使用区域放大时，允许鼠标在画面上拖出一个矩形来，曲线控件将此矩形的图像放大到占满整个画面。
6）. 测量工具按下时，会弹出测量标尺并显示曲线当前点的测量值坐标（时间，温度）。点击曲线控件右侧的标题可以切换测量通道。
7）. 复制到剪切板功能是把当前曲线的图像加载到剪切板。
8）. 保存图片按钮可以把图像以图片格式保存到硬盘。
9）. 单击打印图片按钮可以打印当前曲线。

图5.2.1
6． 历史记录
6.1 查询历史数据
历史记录查看器中提供三种查询方式：1.查看任意时间段内的历史数据记录；2.查看某个工艺的全部数据；3.查看某个批号的全部数据。
如果要查询炉管1的所有数据，就要在“炉管选择”栏内选择要1号；其它炉管操作方法和一号管类似。
具体操作方法如下：
1).选中“记录日期”，然后在“起始日期”和“终止日期”选择日期，最后单击“查询”按钮就会在左侧表格中显示按时间段查询的结果；
2).选中“工艺名称”，然后在工艺列表中选择要查的工艺名称，最后单击“查询”按钮就会在左侧表格中显示出查询的结果；
3). 选中“批次”，然后在更改批次号，最后单击“查询”按钮就会在左侧表格中显示出查询的结果。
提示：历史数据库大于50MB(可以设定)后 自动切换到新数据库或者提示用户删除,这样既提高了软件的可靠性，又加快了每次的查询速度，还可方便CD光盘备份。当前数据库始终是：HisData.mdb ,旧数据库按时间先后分别命名为：HisData1.mdb，HisData2.mdb，HisData3.mdb，....

图6.1.1
6.2 数据操作
1).“删除记录”按下后，数据库中相应的记录将被删除，并进行数据库压缩。
2)."清空数据库"按下后，数据库中所有记录将被删除，并对数据库压缩。
3)."查看历史曲线"功能是将当前查询的记录的压力值、温度值、气体流量值重新绘制成曲线。
4）.“导出Excel”功能允许用户把查到的原始数据导出到Excel表格，然后做图表，打印等。
7．事件日志
7.1 基本操作
单击“事件记录”按钮可以察看各种记录（包括报警，登陆用户，注销用户，修改工艺等），记录是以文本形式记录的。
1) 查询/查看------更改记录日期，文件列表会自动更新到相应的年-月。然后双击或者单击“查看文件”按钮即可查看日志文件；
2) “删除下列文件”按钮-------删除文件列表中显示的日志文件；
3) “删除所有文件”按钮-------删除所有的日志文件；
4) “显示所有文件”按钮--------显示所有日志文件；

图7.1.1
8.用户管理
8.1添加和删除用户
1）添加用户
此窗口只有管理员级别的用户才能打开。单击“添加用户”按钮，弹出对话框，如图8.1.2所示，分别输入“用户名”，“密码”，选择用户权限和用户期限，单击“确定”
按钮，新用户即可添加成功。
2）删除用户
单击用户列表，选择相应的用户名，然后单击“删除用户”按钮，确认后即可完成操作。

图8.1.1

图8.1.2
8.2修改用户权限
如图8.2.1的权限列表，列头显示为用户组，行头显示为权限分类。管理员可以修改其它用户组的权限。单击权限管理表格，可以选中和取消相应的权限（选中时有“√”，取消时为“空白”）。

图8.2.1
9 串口配置
9.1 串口
通过[选项]菜单的[串口配置]项可以打开“串口配置”页面,分配计算机串口，使计算机和下位机PLC、流量计通信正常。
本软件适用于一台计算机集中控制4根炉管。只有“启用”复选框被选中时，重新启动软件，相应得炉管页面才能使用。本例中只启用了“炉管-1”。
当其中一台计算机故障时，可以将其控制线拔下，插到另一台工作正常的计算机上，继续工作。要求：另一台计算机须增加串口2个；启用一个未使用的炉管界面；重新启动软件。

图9.1
10 扩散炉参数配置
10.1 舟位调整

图10.1
10.1.1 舟限位
进限位：炉门前的感应位置开关，舟水平位置为“0” ，进限位填写“-1”；
退限位：位置大约2220~2320，根据具体情况略有变化。根据推拉舟尾部的感应开关定出。当机械手碰到退限位开关，察看“进程管理”窗口内机械手的水平位置，然后将此数值加上5填入。
注意：当机械手感应到前限位开关或水平位置为“0”，会停止；感应到后限位开关或水平位置大于2220（根据退限位设定值）也会停止。推拉舟前部和尾部的极限位开关是最后一道保护，碰到也会停止。机械手运动过程中，离前后限位100mm时自动减速到100mm/min,避免突然停止硅片剧烈震动。
上限位：根据上限位开关定位。当机械手碰到上限位开关，察看“进程管理”窗口内机械手的上下位置，然后将此数值加上3填入。
下限位：根据下限位开关定位。舟上下位置为“0”，下限位填写“-1”。
10.1.2 工艺舟速
重载进速：放舟过程中，机械手高位进舟的速度。
空载退速：放舟过程中，机械手低位退舟的速度。
空载进速：取舟过程中，机械手低位进舟的速度。
重载退速：取舟过程中，机械手高位退舟的速度。
10.2 流量计

图10.2
如果更换了流量计，修改此处量程为新的量程值。STEC数字流量计，通讯中采用数值，因此量程设定错误，显示值和实际值任然一致。富士金数字流量计，通讯过程中采用满量程的百分比，一旦量程设定错误，显示值和实际值将不一致，请调试人员和用户注意此处，避免影响生产。
10.3 报警参数设定
气体流量偏差报警的设定值。待机状态或工艺中，流量计设定值不为零，对应气动阀门打开，流量偏差值(测量值与设定值的差的绝对值)大于报警设定值，并且在15秒内没有恢复，产生报警，蜂鸣器响，提示用户。便于用户提早发现断气或手动阀未打开等故障，保证产品质量。

图10.3报警参数设定
10.4 炉管名称修改

图10.4 炉管名称
炉管名称：给每一个炉管起一个名字，方便管理。
历史记录周期：决定多长时间记录一条数据，单位：毫秒，范围：1S~596小时。
批次报警：每做一炉片子，批次自动加1。批次到达报警值的80%后，“进程管理”窗口“批次”文本框显示黄色；批次到达报警值时，“进程管理”窗口“批次”文本框显示红色；提示用户石英管清洗或设备保养。
10.5 风压补偿控制

图10.5 风压补偿
PV:读取风压控制器的设定值;
SV:风压控制器的设定值，可读取和写入；
Addr:风压控制器的通讯地址；
11 窗口排列

图11.1窗口排列

图11.1层叠排列

图11.1水平排列

图11.1垂直排列
12 软件注册

图12.1提示信息

图12.2注册窗口

图12.3 试用版

图12.4 启动工艺时的提示

单击状态栏的“试用版”按钮可以查看注册信息：剩余天数和注册码等。
软件初次安装，可以试用三个月。到期时间小于等于10天时，“试用版”字样变为黄色。试用日期到后，“试用版”字样变成红色，软件锁定：不能运行工艺和编辑工艺，其他功能不受限制。点击“启动工艺”按钮和启动“工艺编辑”窗口时，会弹出如图12.4的窗口。