[發明專利]半導體工藝熱處理設備的溫度控制系統及方法

有效

• 申請號: 201310629884.2
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103677015A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 張乾;王艾
• 申請（專利權）人: 北京七星華創電子股份有限公司
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;陶金龍

1.一種半導體工藝熱處理設備溫度控制系統，用于在所述熱處理設備升溫或恒溫階段中控制其溫度，所述系統包括：

感溫單元，設于所述熱處理設備中，用于測量所述熱處理設備的實時溫度并輸出；

溫度信號處理單元，根據相應工藝配方中的工藝參數和所述感溫單元輸出的實時溫度，生成溫度控制參數；其中，所述工藝參數包括所述熱處理設備的目標溫度值及升溫速率，所述溫度控制參數包括所述熱處理設備升溫階段和恒溫階段的切換指令；

功率輸出單元，包括第一功率模塊和第二功率模塊，所述第一、第二功率模塊分別用于向所述熱處理設備輸出第一范圍值電功率和第二范圍值電功率，所述第一范圍值大于第二范圍值；

功率控制單元，用于根據所述溫度信號處理單元輸出的溫度控制參數生成功率控制參數，以選擇在所述熱處理設備升溫階段向所述第一功率模塊輸出所述功率控制參數，或在所述熱處理設備恒溫階段向所述第二功率模塊輸出所述功率控制參數。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述功率輸出單元還包括第一選擇單元，所述第一選擇單元根據所述功率控制參數選擇啟動所述第一功率模塊或所述第二功率模塊，以分別輸出所述第一范圍值電功率或所述第二范圍值電功率。

3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述第一和/或第二功率模塊還包括提供給所述功率控制單元的回饋端，用于將實際輸出功率值反饋給所述功率控制單元以對所述功率控制參數形成閉環控制。

4.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述第一功率模塊至少包括第一變壓器，所述第一變壓器與交流電網連接，以供給所述第一范圍值電功率；所述第二功率模塊至少包括第二變壓器，所述第二變壓器與所述交流電網連接，以供給所述第二范圍值電功率；其中，所述第一變壓器的變比系數小于所述第二變壓器的變比系數。

5.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述第一功率模塊包括第二選擇單元、第三功率模塊和第四功率模塊，所述第二選擇單元根據所述功率控制參數選擇啟動所述第三功率模塊或第四功率模塊，以分別輸出第三范圍值電功率或第四范圍值電功率；其中，所述第一范圍值包括所述第三范圍值和第四范圍值，所述第三范圍值大于所述第四范圍值。

6.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述功率控制單元包括第三選擇單元、第一控制模塊和第二控制模塊，所述第三選擇單元根據所述溫度控制參數選擇啟動所述第一控制模塊或所述第二控制模塊，以分別生成第一功率控制參數或第二功率控制參數，所述功率輸出單元包括第一功率模塊和第二功率模塊，所述第一功率模塊接收所述第一功率控制參數以輸出所述第一范圍值電功率，所述第二功率模塊接收所述第二功率控制參數以輸出所述第二范圍值電功率。

7.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述第一功率模塊還包括提供給所述第一控制模塊的回饋端，用于將實際輸出功率值反饋給所述第一控制模塊以對所述第一功率控制參數形成閉環控制；所述第二功率模塊還包括提供給所述第二控制模塊的回饋端，用于將實際輸出功率值反饋給所述第二控制模塊以對所述第二功率控制參數形成閉環控制。

8.如權利要求6所述的系統，其特征在于，第一功率模塊與第一電源連接，以供給所述第一范圍值電功率；所述第二功率模塊與第二電源連接，以供給所述第二范圍值電功率。

9.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述第一功率模塊包括第二選擇單元、第三功率模塊和第四功率模塊，所述第二選擇單元根據所述第一功率控制參數選擇啟動所述第三功率模塊或第四功率模塊，以分別輸出第三范圍值電功率或第四范圍值電功率；其中，所述第一范圍值包括所述第三范圍值和第四范圍值，所述第三范圍值大于所述第四范圍值。

10.如權利要求1至9中任一項所述的系統，其特征在于，所述溫度信號處理單元為一PID控制器。