[发明专利]一种层流风的压力控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及控制技术领域，特别是涉及一种用于集成电路制造设备内部微环境的层流风的压力控制方法。

背景技术

随着集成电路制造技术的高速发展，当前主流工艺已从90nm过渡到65nm、45nm甚至以下的超精细集成电路生产制造。这意味着集成电路芯片的特征尺寸已进入到深亚微米阶段，而造成芯片上超微细电路失效或损坏的关键颗粒的特征尺寸也随之大为减小，因而对集成电路制造设备内部微环境的洁净等级提出了更为严苛的要求。

为了避免集成电路晶圆在工艺制造过程中被环境中存在的颗粒所污染，通常在集成电路制造设备内部安装风机过滤单元(Fan FilterUnit，FFU)或垂直层流(Plenum)装置以形成自上而下经高效过滤的垂直层流风，从而建立设备内部的微环境。而现有集成电路制造设备对层流风速的调节大多通过手动完成，一则增加了人力成本，二则增加了风机能耗，对外部扰动不具有自动调节能力。而如果采用常规PID控制方法设计压力控制器，则存在抗干扰能力差的弊端。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是有效实现集成电路制造设备内部微环境的压力自动调节，并且减少人力成本，降低风能损耗，实现对外部扰动的自动调节，提高压力调节的抗干扰能力。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种层流风的压力控制方法，用于调节集成电路制造设备内部微环境的压力，其包括以下步骤：

S1：设计压力模糊控制器；

S2：对所述集成电路制造设备内部微环境中测量点与外部环境的差压值信号进行处理，作为所述压力模糊控制器的反馈值；

S3：根据所述反馈值，所述压力模糊控制器对所述设备内部微环境的压力进行自动调节。

上述层流风的压力控制方法中，所述步骤S1具体包括：

S11：确定所述压力模糊控制器的结构，使其输入变量为压力偏差和压力偏差的变化率，输出变量为风机转速控制量；

S12：将输入变量和输出变量分别转换为模糊语言变量，设置相应的基本论域、量化因子以及隶属度函数；

S13：确定模糊关系，进行模糊推理，建立模糊控制规则表。

上述层流风的压力控制方法中，所述步骤S2具体包括：

S21：设置所述设备内部微环境与外部环境的差压值的测量点；

S22：对所测量的差压值信号进行A/D转换和滤波处理，并对不同测量点得到的差压值信号进行融合，采用最小的差压值作为所述压力模糊控制器的反馈值。

上述层流风的压力控制方法中，所述步骤S3具体包括：

S31：根据所述反馈值计算压力偏差和压力偏差的变化率，并将所述压力偏差和压力偏差的变化率根据所述量化因子和隶属度函数进行模糊化；

832：根据输入变量的模糊值，查询模糊控制规则表，得到输出变量的模糊值；

S33：按照中心值平均法对输出变量的模糊值进行模糊决策，得到输出量的等级后乘上量化因子，计算得到输出变量的精确值；

S34：对输出变量的精确值进行D/A转换，输出模拟电压信号，控制风机转速，进而对微环境的压力进行调节。

上述层流风的压力控制方法中，所述步骤S12中，所述输入变量 和输出变量的模糊语言变量的隶属度函数采用对称三角形函数。

上述层流风的压力控制方法中，所述步骤S13中，所述模糊关系采用Mamdani模糊蕴含关系，所述Mamdani模糊蕴含关系为：

其中，e、Δe和u分别为压力偏差、压力偏差变化率和风机转速控制量的精确量，E、ΔE、U分别为所述精确量相对应的模糊语言变量，E_i、ΔE_j、U_ij为所述模糊语言变量相对应的模糊子集， 分别为所述模糊子集相对应的隶属度函数；X、Y、Z分别为E、ΔE、U的论域；R_ij为Ei×ΔE_j→U_ij的模糊关系矩阵。

上述层流风的压力控制方法中，所述步骤S31中，所述压力偏差为设备内部微环境与外界环境压差的期望值减去所述反馈值之差。

(三)有益效果