用于半導體熱處理設備的溫度控制方法

1.一種用于半導體熱處理設備的溫度控制方法，其特征在于，包括：
獲取所述半導體熱處理設備的控制熱偶所測量的溫度值；
根據所述控制熱偶所測量的溫度值與所述半導體熱處理設備的溫度設定值，計算所需加熱的功率值；
根據所述功率值，對所述半導體熱處理設備進行加熱；
其中，根據所述控制熱偶所測量的溫度值與所述半導體熱處理設備的溫度設定值，計算所需加熱的功率值，還包括：
獲取所述半導體熱處理設備的內部熱偶所測量的溫度值；
根據所述內部熱偶所測量的溫度值與所述半導體熱處理設備的溫度設定值，計算兩者之間的偏差值，并根據所述偏差值調整所述半導體熱處理設備的溫度設定值；
根據所述控制熱偶所測量的溫度值與所述調整后的半導體熱處理設備的溫度設定值，計算所需加熱的功率值。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述控制熱偶所測量的溫度值與所述半導體熱處理設備的溫度設定值，計算所需加熱的功率值，包括：
比較所述控制熱偶所測量的溫度值與所述半導體熱處理設備的溫度設定值是否一致：
如果不一致則計算所需加熱的功率值，否則仍按原功率值輸出。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述偏差值調整所述半導體熱處理設備的溫度設定值，包括：
如果偏差是一個正值，則將所述半導體熱處理設備的溫度設定值減去此偏差，如果偏差是一個負值，則將所述半導體熱處理設備的溫度設定值加上此偏差值。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述偏差值調整所述半導體熱處理設備的溫度設定值，包括：
查找溫度補償表中是否存在根據所述偏差值調整所述半導體熱處理設備的溫度設定值的補償數據，如果存在，則采用所述補償數據調整所述半導體熱處理設備的溫度設定值，否則重新計算和存儲所述補償數據，并根據所述補償數據調整所述半導體熱處理設備的溫度設定值。

用于半導體熱處理設備的溫度控制方法\n技術領域\n[0001] 本發(fā)明涉及半導體設技術領域，具體涉及一種用于半導體熱處理設備的溫度控制方法。\n背景技術\n[0002] 隨著半導體制造工藝的不斷進步，集成電路的集成度越來越高，芯片的尺寸越來越小。由此而帶來的半導體制造工藝的復雜度也越來越高。例如關鍵尺寸的減小使得對光刻工藝要求更為苛刻，需要不斷提高光刻設備的分辨能力；厚度的減小使得對積淀、研磨、氧化等工藝的要求也更為嚴格。對于在半導體芯片制造過程中諸如氧化、沉積、擴散、退火等工藝中均需要對溫度有嚴格要求，也是如此。\n[0003] 目前，在國內半導體設備和太陽能電池設備生產領域，對所需爐體的控溫系統(tǒng)基本采用進口國外生產廠家的控溫儀表，將需要的目標值輸入該控溫儀器，控溫儀表根據設定值和爐體的實際值，計算出當前狀態(tài)下所需的功率值，以此實現對爐體溫度的控制。但首先該控溫儀表價錢高昂，定價權在國外生產廠商手里，無形中提高了國內設備生產商的制造成本；其次，控溫儀表的型號眾多，精度也各不相同，導致設計的控溫系統(tǒng)也不盡相同，不利于設備的標準化，增加設備維護難度。\n發(fā)明內容\n[0004] （一）要解決的技術問題\n[0005] 本發(fā)明的目的是如何提供一種用于半導體熱處理設備的溫度控制方法，以利于設備的標準化，降低設備維護難度和生產成本加。\n[0006] （二）技術方案\n[0007] 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種用于半導體熱處理設備的溫度控制方法，包括：\n獲取所述半導體熱處理設備的控制熱偶所測量的溫度值；根據所述控制熱偶所測量的溫度值與所述半導體熱處理設備的溫度設定值，計算所需加熱的功率值；根據所述功率值，對所述半導體熱處理設備進行加熱。\n[0008] 優(yōu)選地，根據所述控制熱偶所測量的溫度值與所述半導體熱處理設備的溫度設定值，計算所需加熱的功率值，包括：比較所述控制熱偶所測量的溫度值與所述半導體熱處理設備的溫度設定值是否一致：如果不一致則計算所需加熱的功率值，否則仍按原功率值輸出。\n[0009] 優(yōu)選地，根據所述控制熱偶所測量的溫度值與所述半導體熱處理設備的溫度設定值，計算所需加熱的功率值，還包括：獲取所述半導體熱處理設備的內部熱偶所測量的溫度值；根據所述內部熱偶所測量的溫度值與所述半導體熱處理設備的溫度設定值，計算兩者之間的偏差值，并根據所述偏差值調整所述半導體熱處理設備的溫度設定值；根據所述控制熱偶所測量的溫度值與所述調整后的半導體熱處理設備的溫度設定值，計算所需加熱的功率值。\n[0010] 優(yōu)選地，所述根據所述偏差值調整所述控制熱偶的溫度設定值，包括：如果偏差是一個正值，則將所述控制熱偶的溫度設定值減去此偏差，如果偏差是一個負值，則將所述控制熱偶的溫度設定值加上此偏差值。\n[0011] 優(yōu)選地，根據所述偏差值調整所述半導體熱處理設備的溫度設定值，包括：查找溫度補償表中是否存在根據所述偏差值調整所述半導體熱處理設備的溫度設定值的補償數據，如果存在，則采用所述補償數據調整所述半導體熱處理設備的溫度設定值，否則重新計算和存儲所述補償數據，并根據所述補償數據調整所述半導體熱處理設備的溫度設定值。\n[0012] （三）有益效果\n[0013] 根據本發(fā)明，不再采用溫度儀表的方式來控制爐體的溫度，而是將通過溫度采集模塊采集到的溫度，直接傳給計算機，經計算機的內嵌的計算方法，根據爐體實際溫度與設定溫度間的偏差，計算出此時此刻爐體所需的功率值，將計算所得的功率值傳給功率輸出裝置，實時地對爐體進行控制，從而達到對爐體溫度的控制。\n附圖說明\n[0014] 圖1為本發(fā)明一個實施例的溫度控制總流程圖；\n[0015] 圖2為本發(fā)明一個實施例的實現控制熱偶與設定值一致的流程圖；\n[0016] 圖3為本發(fā)明一個實施例的實現內部熱偶與設定值一致的流程圖；\n[0017] 圖4為本發(fā)明一個實施例的實現控制熱偶和內部熱偶控溫的總的流程圖；\n[0018] 圖5a～5e為本發(fā)明一個實施例的控制爐體保持800度24小時的5點控制熱偶溫度的數據圖；\n[0019] 圖6a～6e為本發(fā)明一個實施例的控制爐體保持800度24小時的5點內部熱偶的數據圖。\n具體實施方式\n[0020] 下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。\n[0021] 在圖1中，被控爐體5上的控制熱偶（Spike熱偶）和內部熱偶（Profile熱偶），接到溫度采集模塊1，經采集爐體5上的控制熱偶和內部熱偶的電信號，轉換為溫度值，并且轉換的溫度值可以通過串口、網口等方式傳給計算機2，計算機2會根據爐體設定值，與實際控制熱偶的溫度值，利用溫度控制算法3計算出輸出功率的值，將此值傳給功率輸出裝置4，功率輸出裝置是一種可以控制爐體加熱功率的裝置，其將計算出的功率值通過網口或是串口傳給爐體5的加熱功率裝置，從而達到對爐體5溫度的控制，使爐體溫度實際值與設定溫度的一致。另外，控制熱偶和內部熱偶，可以通過自身的電勢差的變化來感應爐體溫度的變化。\n[0022] 圖2是實現控制熱偶與設定值一致的流程圖，這個過程是在圖1的溫度控制算法\n3中實現的，該過程如下：\n[0023] 步驟101，溫度采集模塊實時獲取爐體的控制熱偶和內部熱偶的值；\n[0024] 步驟102，根據101中獲取的控制熱偶的溫度值，和當前的設定值，利用溫度算法，計算出當前所需的功率值；\n[0025] 步驟103，根據102給的功率值，實現對爐體加熱；\n[0026] 步驟104，判斷是否一致再進行控制熱偶的控溫過程。\n[0027] 圖3是實現控制熱偶和內部熱偶控溫的總的流程圖，這個過程是在圖1的溫度控制算法3中實現的，該過程如下：\n[0028] 步驟201，溫度采集模塊實時獲取爐體的控制熱偶和內部熱偶的值；\n[0029] 步驟202，根據201中獲取的內部熱偶的值與當前的設定值，會得到他們之間的一個偏差值，如果偏差是一個正值，則會將控制熱偶溫度實際值減去此偏差，相反如果偏差是一個負值，則會將控制熱偶溫度實際值加上此偏差值；\n[0030] 步驟203，根據202計算所得控制熱偶的設定值與根據上述過程調整完的控制熱偶的實際值，運用控溫算法，計算出出此時控制熱偶所需溫度的功率值；\n[0031] 步驟204，根據203獲取的功率值，實現對爐體的加熱控制，從而實現爐體內部溫度設定值與實際值的一致；\n[0032] 步驟205，穩(wěn)定一段時間主要目的是為了，使溫度穩(wěn)定了，再進行下一次運算；\n[0033] 步驟206，判斷內部熱偶是否達到了設定值與實際值的一致，或是在誤差允許的范圍內；\n[0034] 步驟207，當溫度穩(wěn)定后，將獲得補償表保存。\n[0035] 圖4是整個算法運行的總流程圖，該過程如下：\n[0036] 步驟301，在當前設定溫度下，是否進行過程2的操作，如果是，進行補償表的計算，如果否，進入步驟302；\n[0037] 步驟302，是否存在當前設定溫度的補償表，如果不存在，就直接進行過程1操作，也即步驟304的操作，如果存在當前溫度的補償表，那么就根據補償表的值和設定溫度的值，計算出控制熱偶的設定值，然后進行過程1的操作；\n[0038] 步驟304，即進行過程1的操作。\n[0039] 圖5是控制爐體保持800度24小時的5點控制熱偶溫度的數據圖，橫坐標是時間軸，縱坐標是溫度值軸。系列1到系列5表示5點控制熱偶。從圖中可以看出800度時的溫度，精確的控制在800±0.1度。\n[0040] 圖6是控制爐體保持800度24小時的5點內部熱偶溫度的數據圖，橫坐標是時間軸，縱坐標是溫度軸。系列1到系列5表示5點內部熱偶。從圖中可以看出800度時的溫度，精確的控制在800±0.5度。\n[0041] 從圖5和圖6的結果可以看出，此控溫系統(tǒng)完全能夠達到生產制造的要求，也能夠完全代替控溫儀表。\n[0042] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本發(fā)明的保護范圍。