[發明專利]半導體設備及外點火裝置的溫度控制系統、方法及控制器

有效

• 申請號: 202110325705.0
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113110635B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 慕曉航;鄭旺軍;耿丹
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: G05D23/20
• 分類號: G05D23/20;H01L21/67
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;王婷

本申請提供一種半導體設備及外點火裝置的溫度控制系統和溫度控制方法，半導體設備中外點火裝置的溫度控制系統，包括溫度控制器、溫控執行器及溫度傳感器，其中：溫度傳感器用于檢測外點火裝置的實際溫度，并將實際溫度發送至溫度控制器；溫度控制器用于獲取外點火裝置的氣體流量，并根據氣體流量和實際溫度與目標溫度之間的溫度偏差確定向外點火裝置施加的功率，并將功率發送至溫控執行器；溫控執行器與外點火裝置連接，用于根據接收到的功率對外點火裝置進行加熱。應用本申請，可在確保外點火裝置的控溫精度的條件下，提高系統的靈活性和響應的快速性。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體地，涉及一種半導體設備及外點火裝置的溫度控制系統、方法及控制器。

背景技術

外點火裝置是濕氧氧化工藝設備的關鍵部件，用于對濕氧氧化工藝中的氫氣(H₂)和氧氣(O₂)進行外點火。具體地，在濕氧氧化工藝過程中，將外點火裝置加熱到一定的溫度，然后按照比例通入H2和O2進行充分反應(H₂+O₂→H₂O)，將生成的水蒸汽(H₂O)通入到反應腔室進行濕氧氧化。其中，H₂和O₂的充分反應對溫度具有一定要求，且在工藝過程中通入到反應腔室中的氣體(H₂和O₂)的溫度對工藝結果有一定的影響，例如，可導致成膜質量的差異性。

對于目前的濕氧氧化工藝，通常是根據實時溫度與目標溫度的偏差對外點火裝置進行加熱，但是，現有的溫度控制方式應對的及時性和準確性難以達到快速響應的控制要求。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種半導體設備及外點火裝置的溫度控制系統、方法及控制器，可在確保外點火裝置的控溫精度的條件下，提高系統的靈活性和響應的快速性。

為實現本發明的目的，第一方面提供一種半導體設備中外點火裝置的溫度控制系統，包括溫度控制器、溫控執行器及溫度傳感器，其中：

所述溫度傳感器用于檢測所述外點火裝置的實際溫度，并將所述實際溫度發送至所述溫度控制器；

所述溫度控制器用于獲取所述外點火裝置的氣體流量，并根據所述氣體流量和所述實際溫度與目標溫度之間的溫度偏差確定向所述外點火裝置施加的功率，并將所述功率發送至所述溫控執行器；

所述溫控執行器與所述外點火裝置連接，用于根據接收到的所述功率對所述外點火裝置進行加熱。

可選地，所述溫度控制器，具體用于：

根據所述外點火裝置的歷史氣體流量、歷史溫度偏差和預設的模糊論域，對所述氣體流量和所述溫度偏差進行模糊化，得到模糊流量和模糊溫度偏差；

基于所述模糊流量和所述模糊溫度偏差確定向所述外點火裝置施加的模糊功率；

根據向所述外點火裝置施加的歷史功率和所述預設的模糊論域，將所述模糊功率去模糊化，以得到向所述外點火裝置施加的功率。

可選地，所述溫度控制器，具體用于：

根據所述歷史氣體流量得到實際流量數據集，根據所述歷史溫度偏差得到實際溫差數據集；

根據所述實際流量數據集和所述預設的模糊論域確定所述氣體流量對應的第一模糊量化因子，根據所述實際溫差數據集和所述預設的模糊論域確定所述溫度偏差對應的第二模糊量化因子；

根據所述第一模糊量化因子對所述氣體流量進行模糊化，得到模糊流量，根據所述第二模糊量化因子對所述溫度偏差進行模糊化，得到模糊溫度偏差。

可選地，所述溫度控制器，具體用于采用以下公式確定向所述外點火裝置施加的模糊功率：