晶元实验室清洗监测

概述
台湾工业研究院的一个国家实验室正在进行改进 6MB SRAM 和 DRAM IC 生产工艺的研究。它们的工艺采用化学气相沉积 （CVD） 系统。CVD 工艺使用有毒的化学物质和气体，反应时也会有有毒气体（如 BCL3、HBr 和 CL2）排放。清洗系统收集和排出来自沉积室的有害气体，提供一个安全的工作环境。气体被收集在高压筒中。一旦高压筒充满，将用另一个空筒替代。
系统要求
在晶元生产线附近有 8 台清洗设备。每个相距 30 到 50 米。由现场工人检测设备压力。由于设备和工作位置处于有毒气体的环境中，一些工人不愿意从事这种工作。另外，即使对于愿意进行这项工作的工人，在他们定期检查高压筒压力时，他们也会受到高压筒爆炸的威胁。工厂经理请求研华帮助设计一个自动的连续监测系统来检测清洗筒的压力。系统必需能够覆盖较大的范围（由于清洗设备安装在一个较大的区域），必需具有在噪声环境下进行远程数据采集的功能。也必需有较高的压力监测精度。
系统体系结构
监测系统由压力表、8 个模拟量输入模块 （ADAM-4011）、1 个 RS-232 到 RS-485 的转换器 （ADAM-4520）、一个主机和一个 LABTECH CONTROL 软件包组成。系统框图如下所示：每个 ADAM-4011 模块和一个压力表一起安装在清洗室附近。ADAM-4011 把 1-5 V 的压力表输出信号转换成 ASCII 格式并把它们通过双绞线 RS-485 网络发送到主机电脑。RS-485 网络和 ADAM 模块在 EMI 环境下能良好地运行。网络最远可以扩展至 1.2 km。来自压力表的远程数据使用 ADAM-4520 模块从 RS-485 信号转换成 RS-232 信号，然后发送到控制室的主机电脑。LABTECH CONTROL 驻留在主机电脑内。这个图形化的、友好的人机界面在控制室的监视器上显示颜色编码的图例。绿灯图标告诉操作者给定的高压筒正在充气。红灯图标表示筒内的压力过高，应当被替换。

结论
安装该监测系统的清洗设备可以实时监测和报告设备压力。爆炸的可能性因而大大降低，雇员的抱怨也减少了。工厂经理现在正在计划把该网络扩展为局域网 （LAN），使工程师能够观察到来自工厂内任何终端的系统状态。