[发明专利]半导体设备及外点火装置的温度控制系统、方法及控制器

说明书

本申请提供一种半导体设备及外点火装置的温度控制系统和温度控制方法，半导体设备中外点火装置的温度控制系统，包括温度控制器、温控执行器及温度传感器，其中：温度传感器用于检测外点火装置的实际温度，并将实际温度发送至温度控制器；温度控制器用于获取外点火装置的气体流量，并根据气体流量和实际温度与目标温度之间的温度偏差确定向外点火装置施加的功率，并将功率发送至温控执行器；温控执行器与外点火装置连接，用于根据接收到的功率对外点火装置进行加热。应用本申请，可在确保外点火装置的控温精度的条件下，提高系统的灵活性和响应的快速性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体地，涉及一种半导体设备及外点火装置的温度控制系统、方法及控制器。

背景技术

外点火装置是湿氧氧化工艺设备的关键部件，用于对湿氧氧化工艺中的氢气(H₂)和氧气(O₂)进行外点火。具体地，在湿氧氧化工艺过程中，将外点火装置加热到一定的温度，然后按照比例通入H2和O2进行充分反应(H₂+O₂→H₂O)，将生成的水蒸汽(H₂O)通入到反应腔室进行湿氧氧化。其中，H₂和O₂的充分反应对温度具有一定要求，且在工艺过程中通入到反应腔室中的气体(H₂和O₂)的温度对工艺结果有一定的影响，例如，可导致成膜质量的差异性。

对于目前的湿氧氧化工艺，通常是根据实时温度与目标温度的偏差对外点火装置进行加热，但是，现有的温度控制方式应对的及时性和准确性难以达到快速响应的控制要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体设备及外点火装置的温度控制系统、方法及控制器，可在确保外点火装置的控温精度的条件下，提高系统的灵活性和响应的快速性。

为实现本发明的目的，第一方面提供一种半导体设备中外点火装置的温度控制系统，包括温度控制器、温控执行器及温度传感器，其中：

所述温度传感器用于检测所述外点火装置的实际温度，并将所述实际温度发送至所述温度控制器；

所述温度控制器用于获取所述外点火装置的气体流量，并根据所述气体流量和所述实际温度与目标温度之间的温度偏差确定向所述外点火装置施加的功率，并将所述功率发送至所述温控执行器；

所述温控执行器与所述外点火装置连接，用于根据接收到的所述功率对所述外点火装置进行加热。

可选地，所述温度控制器，具体用于：

根据所述外点火装置的历史气体流量、历史温度偏差和预设的模糊论域，对所述气体流量和所述温度偏差进行模糊化，得到模糊流量和模糊温度偏差；

基于所述模糊流量和所述模糊温度偏差确定向所述外点火装置施加的模糊功率；

根据向所述外点火装置施加的历史功率和所述预设的模糊论域，将所述模糊功率去模糊化，以得到向所述外点火装置施加的功率。

可选地，所述温度控制器，具体用于：

根据所述历史气体流量得到实际流量数据集，根据所述历史温度偏差得到实际温差数据集；

根据所述实际流量数据集和所述预设的模糊论域确定所述气体流量对应的第一模糊量化因子，根据所述实际温差数据集和所述预设的模糊论域确定所述温度偏差对应的第二模糊量化因子；

根据所述第一模糊量化因子对所述气体流量进行模糊化，得到模糊流量，根据所述第二模糊量化因子对所述温度偏差进行模糊化，得到模糊温度偏差。

可选地，所述温度控制器，具体用于采用以下公式确定向所述外点火装置施加的模糊功率：