[发明专利]半导体热处理设备及其装卸载腔室中氧含量的控制方法

权利要求书

1.一种半导体热处理设备装卸载腔室中氧含量的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取所述装卸载腔室当前的目标氧含量和检测氧含量，其中，根据以下公式获取所述目标氧含量：

在时，；

在时，；

在时，；

其中，为所述目标氧含量，为当前设置的氧含量，为输入的氧含量，为当前设置的氧含量与输入的氧含量之间的偏差，为计算周期，为步进速率；

根据所述检测氧含量和所述目标设置氧含量，确定第一偏差值；

根据所述第一偏差值确定初始吹扫流量；

获取所述装卸载腔室的压力流量转换系数和当前的压力值，并根据所述压力流量转换系数将所述压力值转换为参考吹扫流量，其中，所述压力流量转换系数是压力值对应的吹扫流量与压力值的比值；

根据所述初始吹扫流量和所述参考吹扫流量，确定第二偏差值；

根据所述第二偏差值确定最终吹扫流量，并采用所述最终吹扫流量对所述装卸载腔室进行吹扫，以控制所述氧含量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一偏差值确定初始吹扫流量，包括：

基于当前的所述第一偏差值和历史的所述第一偏差值，采用预置的第一PID算法进行计算，确定所述初始吹扫流量；

所述根据所述第二偏差值确定最终吹扫流量，包括：

基于当前的所述第二偏差值和历史的所述第二偏差值，采用预置的第二PID算法进行计算，确定所述最终吹扫流量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述第一PID算法的公式为：

其中，为当前的所述初始吹扫流量，为上一次的所述初始吹扫流量，为所述初始吹扫流量的增量，为当前的所述第一偏差值，为上一次的所述第一偏差值，为上一次之前的所述第一偏差值，为比例系数，为积分系数，为积分系数；

和/或，所述第二PID算法的公式为：

其中，为当前的所述最终吹扫流量，为上一次的所述最终吹扫流量，为所述最终吹扫流量的增量，为当前的所述第二偏差值，为上一次的所述第二偏差值，为上一次之前的所述第二偏差值，为比例系数，为积分系数，为积分系数。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，在所述采用所述最终吹扫流量对所述腔室进行吹扫之前，还包括：

在当前的所述最终吹扫流量与上一次所述最终吹扫流量之间的差值小于或等于预设阈值时，采用所述上一次所述最终吹扫流量替换当前的所述最终吹扫流量。

5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，在所述采用所述最终吹扫流量对所述腔室进行吹扫之前，还包括：

采用以下公式对所述最终吹扫流量值进行滤波处理：

其中，为本次输出的所述最终吹扫流量值，为未进行滤波处理的所述最终吹扫流量值，为上一次输出的所述最终吹扫流量值，为上一次之前一次输出的所述最终吹扫流量值，为滤波参数，为滤波参数。

6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述压力流量转换系数将所述压力值转换为参考吹扫流量，包括：

对所述压力值进行区间限定，获得区间限定后的所述压力值；

根据所述压力流量转换系数，将区间限定后的所述压力值转换为所述参考吹扫流量。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对所述压力值进行区间限定，包括：

在所述压力值大于第一压力阈值的情况下，将所述压力值更新为所述第一压力阈值；

在所述压力值小于第二压力阈值的情况下，将所述压力值更新为所述第二压力阈值；

其中，所述第二压力阈值小于所述第一压力阈值。

8.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，采用惰性气体对所述装卸载腔室进行吹扫。

9.一种半导体热处理设备，其特征在于，包括：控制器、装卸载腔室，所述装卸载腔室上设置有检测装置、吹扫装置，其中，

所述检测装置用于检测所述装卸载腔室中的氧含量和压力值；

所述控制器用于获取所述装卸载腔室当前的目标氧含量和检测氧含量，其中，根据以下公式获取所述目标氧含量：

在时，；

在时，；

在时，；

其中，为所述目标氧含量，为当前设置的氧含量，为输入的氧含量，为当前设置的氧含量与输入的氧含量之间的偏差，为计算周期，为步进速率；

根据所述检测氧含量和所述目标氧含量，确定第一偏差值；根据所述第一偏差值确定初始吹扫流量；获取所述腔室的压力流量转换系数和当前的压力值，并根据所述压力流量转换系数将所述压力值转换为参考吹扫流量；根据所述初始吹扫流量和所述参考吹扫流量，确定第二偏差值；根据所述第二偏差值确定最终吹扫流量，并采用所述最终吹扫流量控制所述吹扫装置对所述装卸载腔室进行吹扫，以控制所述氧含量，其中，所述压力流量转换系数是压力值对应的吹扫流量与压力值的比值。