ПІДСИСТЕМИ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ

Аналіз різних видів устаткування, яке застосовується у виробництві ІМС, дозволяє виділити в його складі типові функціональні підсистеми (рис. 1.6). Але призначенням їх можна розділити на три групи:

• • технологічні, результати роботи яких безпосередньо впливають на властивості ІМС;
• • забезпечують, що створюють умови ефективного процесу обробки; результати роботи цих систем позначаються на якості ІМС опосередковано;
• • допоміжні, які беруть участь у виконанні операцій по транспортуванню предметів праці і захисту.

При проектуванні обладнання функції різних підсистем можуть поєднуватися. Технологічні і забезпечують підсистеми визначають особливості виконання операцій, а допоміжні є загальними для різних видів устаткування.

Основне завдання підсистеми енергоспоживання - постачання обладнання електроенергією, стисненим повітрям, гарячою водою і т.п. Причому якість енергоносія має задовольняти вимогам технологічного процесу. Включення до складу обладнання підсистеми захисту викликано використанням в технологічному процесі токсичних і вибухонебезпечних речовин, наявністю високої напруги. До завдань підсистеми входять:

• • забезпечення безпеки обслуговуючого персоналу, що досягається застосуванням блокувань, що запобігають несанкціонованому або випадковий доступ до частин обладнання, небезпечним для людини;
• • екологічний захист, що досягається нейтралізацією небезпечних для навколишнього середовища продуктів реакції;
• • аварійний захист обладнання і предметів праці.

Мал. 1.6. Типові підсистеми технологічного обладнання:

ЖХТ - рідинне хімічне травлення; ПВТ - вакуумноплазменное травлення; ФМ - фотодрук; ЕЛ - електронна літографія; Д - дифузія; І - імплантація; Е - епітаксії; НС - нанесення шарів

Різноманітність транспортних систем визначається умовами виконання технологічного процесу, наприклад, в вакуумі, тепловому і електромагнітному полі, і організацією передачі предметів праці поштучно в транспортних або технологічних касетах. При підвищенні рівня автоматизації вимоги до транспортних систем зростають.

Обов'язковою частиною всіх видів технологічного обладнання є мікропроцесорна система управління (МПСУ). Вона забезпечує узгоджене функціонування пристроїв, що входять в підсистеми. Технічні засоби її повинні реалізовувати функції управління, змінювати параметри підсистем (технологічних процесів, виробів, створюваних структур і т.п.), перетворювати і обробляти отриману інформацію і формувати керуючі впливу на об'єкт управління.

На рис. 1.7 представлена структурна схема технічних засобів МПСУ. Центральне місце в ній займають мікропроцесорні пристрої керування - програмовані логічні і регулюють контролери, контролери змішаного типу, мікроконтролери.

Разом з тим в системах управління навіть з мікропроцесорними засобами управління нерідко використовують аналогові регулятори і «жорсткі» логічні контролери. Застосування зазначених типів пристроїв обумовлено в ряді випадків необхідністю створення двоконтурних систем регулювання, що значно покращує динамічні характеристики систем стабілізації і підсистем безпеки і захисту обладнання.

Важливим елементом системи управління є датчики параметрів функціональних підсистем та параметрів оброблюваних виробів. Різноманітність фізико-термічних процесів, що реалізуються в обладнанні, труднощі вимірювання параметрів створюваних структур роблять завдання контролю вельми складною.

В якості вимірювальних перетворювачів використовуються як серійно випускаються засоби, так і спеціальні перетворювачі, розроблені для конкретних технологічних процесів.

Для сполучення вимірювальних перетворювачів з пристроями мікропроцесорного управління використовуються нормують перетворювачі, які з досить високою точністю посилюють напругу низького рівня

Мал. 1.7. Структура і склад технічних засобів МПСУ вимірювальних перетворювачів до стандартного рівня 0-10 В.

Керуючі впливи з пристрою управління надходять на виконавчі механізми (див. Рис. 1.7) обладнання через підсилювачі потужності і спеціальні перетворювачі.

Завдання програми управління, параметрів технологічного процесу і контроль за перебігом процесу виробляються за допомогою пристроїв введення та відображення інформації. У мікропроцесорних системах управління такими пристроями є дисплей і клавіатура. В останні роки в системах управління знаходять все більш широке застосування акустичні пристрої спілкування людини з ЕОМ: синтезатори і аналізатори мови. Разом з тим поряд з сучасними засобами відображення інформації застосовуються і такі засоби, як мнемосхеми, на яких виводиться інформація про стан окремих пристроїв і підсистем.