晶元實驗室清洗監測

概述
臺灣工業研究院的一個國家實驗室正在進行改進 6MB SRAM 和 DRAM IC 生產工藝的研究。它們的工藝采用化學氣相沉積 （CVD） 系統。CVD 工藝使用有毒的化學物質和氣體，反應時也會有有毒氣體（如 BCL3、HBr 和 CL2）排放。清洗系統收集和排出來自沉積室的有害氣體，提供一個安全的工作環境。氣體被收集在高壓筒中。一旦高壓筒充滿，將用另一個空筒替代。
系統要求
在晶元生產線附近有 8 臺清洗設備。每個相距 30 到 50 米。由現場工人檢測設備壓力。由于設備和工作位置處于有毒氣體的環境中，一些工人不愿意從事這種工作。另外，即使對于愿意進行這項工作的工人，在他們定期檢查高壓筒壓力時，他們也會受到高壓筒爆炸的威脅。工廠經理請求研華幫助設計一個自動的連續監測系統來檢測清洗筒的壓力。系統必需能夠覆蓋較大的范圍（由于清洗設備安裝在一個較大的區域），必需具有在噪聲環境下進行遠程數據采集的功能。也必需有較高的壓力監測精度。
系統體系結構
監測系統由壓力表、8 個模擬量輸入模塊 （ADAM-4011）、1 個 RS-232 到 RS-485 的轉換器 （ADAM-4520）、一個主機和一個 LABTECH CONTROL 軟件包組成。系統框圖如下所示：每個 ADAM-4011 模塊和一個壓力表一起安裝在清洗室附近。ADAM-4011 把 1-5 V 的壓力表輸出信號轉換成 ASCII 格式并把它們通過雙絞線 RS-485 網絡發送到主機電腦。RS-485 網絡和 ADAM 模塊在 EMI 環境下能良好地運行。網絡最遠可以擴展至 1.2 km。來自壓力表的遠程數據使用 ADAM-4520 模塊從 RS-485 信號轉換成 RS-232 信號，然后發送到控制室的主機電腦。LABTECH CONTROL 駐留在主機電腦內。這個圖形化的、友好的人機界面在控制室的監視器上顯示顏色編碼的圖例。綠燈圖標告訴操作者給定的高壓筒正在充氣。紅燈圖標表示筒內的壓力過高，應當被替換。

結論
安裝該監測系統的清洗設備可以實時監測和報告設備壓力。爆炸的可能性因而大大降低，雇員的抱怨也減少了。工廠經理現在正在計劃把該網絡擴展為局域網 （LAN），使工程師能夠觀察到來自工廠內任何終端的系統狀態。