[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

说明书

本发明实施例提供了一种半导体热处理设备及其装卸载腔室中氧含量的控制方法，所述方法包括：获取装卸载腔室当前的目标氧含量和检测氧含量；根据检测氧含量和目标设置氧含量，确定第一偏差值；根据第一偏差值确定初始吹扫流量；获取装卸载腔室的压力流量转换系数和当前的压力值，并根据压力流量转换系数将压力值转换为参考吹扫流量；根据初始吹扫流量和参考吹扫流量，确定第二偏差值；根据第二偏差值确定最终吹扫流量，并采用最终吹扫流量对装卸载腔室进行吹扫，以控制氧含量。通过本发明实施例，实现了自适应腔室中变化进行氧含量控制，兼顾腔室中的氧含量和压力值，提升了腔室中氧含量控制的准确性和及时性，保证了硅片的加工质量。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及半导体热处理设备及其装卸载腔室中氧含量的控制方法。

背景技术

在半导体热处理设备中，具有用于装载和/或卸载硅片的腔室(LA，LoadingArea)，腔室的微氧、微正压控制是一个关键的性能指标。

在硅片的传输过程中，会受到腔室中氧分子的影响产生非必要氧化层，通常可以在氧气分析仪和气体质量流量控制器(MFC，Mass Flow Controller)闭环控制下，采用惰性气体(如高纯氮)吹扫的手段来控制腔室中的含氧量。同时，为避免微氧控制过程中腔室压力变化超出安全范围，需控制装卸载腔室中的压力，确保微氧控制良好情况下微正压系统的可靠运行。

在控氧的过程中，通过一定流量的惰性气体吹扫腔室，将氧气排出腔室，使腔室的氧含量达到工艺要求，同时保持腔室的微正压，微正压可以有效阻止外界空气进入腔室，保证氧含量控制效果。

然而，现有的方案是一种迟滞窗口控制模式，其通常设置有大流量控氧和小流量控氧两种方式，即在到达一定临界点才选择其中一种流量的进行控氧，较为固化，难以及时适应腔室中的变化。

发明内容

鉴于上述问题，提出了以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的半导体热处理设备装及其卸载腔室中氧含量的控制方法，包括：

一种半导体热处理设备装卸载腔室中氧含量的控制方法，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；

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；

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。

可选地，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。

可选地，所述第一PID算法的公式为：

u_n＝u_n-1+Δu

Δu＝K_p*(e_n-e_n-1)+K_i*e_n+K_d*(e_n-2e_n-1+e_n-2)