本發(fā)明屬于半導(dǎo)體工藝，具體涉及一種控壓閥控制方法、控制裝置以及半導(dǎo)體加工設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、目前，在半導(dǎo)體工藝過(guò)程中，壓力控制的響應(yīng)時(shí)間是影響工藝結(jié)果的重要因素，且半導(dǎo)體工藝對(duì)壓力控制要求響應(yīng)快速、穩(wěn)定保持、精度高?，F(xiàn)有的控壓流程主要采用pid(proportional?integral?differential，比例積分微分)算法對(duì)半導(dǎo)體工藝腔室進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，具體的，利用pid算法控壓主要通過(guò)使用測(cè)量壓力和設(shè)定壓力的差值以及pid控制系數(shù)，來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整閥板的開(kāi)度，進(jìn)而控制腔室壓力。

2、但當(dāng)控壓設(shè)備的閥門(mén)口徑較大時(shí)，相應(yīng)的，閥板的可移動(dòng)行程也較大，這導(dǎo)致基于pid算法的控壓響應(yīng)時(shí)間會(huì)隨之增加，難以滿(mǎn)足工藝過(guò)程對(duì)控壓響應(yīng)時(shí)間的要求，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致壓力變化率較小、壓力穩(wěn)定時(shí)長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，進(jìn)而可能會(huì)降低半導(dǎo)體工藝的整體工藝效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種控壓閥控制方法、控制裝置以及半導(dǎo)體加工設(shè)備，其可以解決現(xiàn)有的控壓流程將被控部件內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)至目標(biāo)壓力值所需時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。

2、本發(fā)明實(shí)施例提供一種控壓閥控制方法，應(yīng)用于半導(dǎo)體加工設(shè)備；其包括：

3、響應(yīng)于檢測(cè)到的被控部件的實(shí)際壓力值未達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)壓力值，確定由所述實(shí)際壓力值到達(dá)所述目標(biāo)壓力值所需的第一剩余時(shí)間；

4、響應(yīng)于所述第一剩余時(shí)間大于預(yù)設(shè)時(shí)間閾值，對(duì)所述實(shí)際壓力值和所述預(yù)設(shè)的目標(biāo)壓力值的差值采用pid算法計(jì)算出第一調(diào)整量；

5、基于使所述被控部件的實(shí)際壓力值達(dá)到所述目標(biāo)壓力值所需的控壓閥的控制參數(shù)對(duì)所述第一調(diào)整量進(jìn)行調(diào)整；

6、根據(jù)調(diào)整后的所述第一調(diào)整量對(duì)所述控壓閥的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以使所述被控部件達(dá)到所述目標(biāo)壓力值的第二剩余時(shí)間小于所述第一剩余時(shí)間。

7、可選的，所述方法還包括：響應(yīng)于所述第一剩余時(shí)間小于或等于所述預(yù)設(shè)時(shí)間閾值，對(duì)所述實(shí)際壓力值和所述目標(biāo)壓力值的差值采用pid算法計(jì)算出第一調(diào)整量，并根據(jù)所述第一調(diào)整量對(duì)所述控壓閥的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

8、可選的，所述基于使所述被控部件的實(shí)際壓力值達(dá)到所述目標(biāo)壓力值所需的控制參數(shù)對(duì)所述第一調(diào)整量進(jìn)行調(diào)整的步驟，包括：

9、計(jì)算所述控壓閥的控制參數(shù)的總調(diào)整量；

10、計(jì)算所述控壓閥的控制參數(shù)的補(bǔ)償調(diào)整量，所述補(bǔ)償調(diào)整量為預(yù)設(shè)調(diào)整系數(shù)與所述總調(diào)整量的乘積；其中，所述預(yù)設(shè)調(diào)整系數(shù)大于0，且小于1；

11、計(jì)算所述第一調(diào)整量與所述補(bǔ)償調(diào)整量之和，并將之作為調(diào)整后的所述第一調(diào)整量。

12、可選的，所述確定由所述實(shí)際壓力值到達(dá)所述目標(biāo)壓力值所需的第一剩余時(shí)間的步驟，包括：

13、計(jì)算在當(dāng)前時(shí)刻檢測(cè)到的所述實(shí)際壓力值與所述目標(biāo)壓力值之間的差值；

14、計(jì)算在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)檢測(cè)到的所述實(shí)際壓力值的變化率；

15、計(jì)算自當(dāng)前時(shí)刻，所述被控部件的實(shí)際壓力值達(dá)到所述目標(biāo)壓力值的所述第一剩余時(shí)間；其中，所述第一剩余時(shí)間等于所述差值與所述變化率的比值。

16、可選的，所述計(jì)算所述控壓閥的控制參數(shù)的總調(diào)整量，包括：

17、計(jì)算檢測(cè)到的所述被控部件的實(shí)際壓力值與當(dāng)前的所述控壓閥的控制參數(shù)的比值；

18、計(jì)算所述實(shí)際壓力值與所述目標(biāo)壓力值之間的差值與所述比值之比，作為所述總調(diào)整量。

19、可選的，所述控壓閥的控制參數(shù)包括所述控壓閥的閥門(mén)開(kāi)度值。

20、可選的，所述預(yù)設(shè)時(shí)間閾值為預(yù)設(shè)響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)與當(dāng)前控制時(shí)長(zhǎng)的差值；

21、所述預(yù)設(shè)響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)小于或等于工藝期望控壓時(shí)長(zhǎng)；

22、所述當(dāng)前控制時(shí)長(zhǎng)為從開(kāi)始控制控壓閥的時(shí)刻到當(dāng)前時(shí)刻的累積時(shí)長(zhǎng)；或者，所述當(dāng)前控制時(shí)長(zhǎng)為從所述差值達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo)差值的時(shí)刻到當(dāng)前時(shí)刻的累積時(shí)長(zhǎng)。

23、可選的，在所述確定由所述實(shí)際壓力值到達(dá)所述目標(biāo)壓力值所需的第一剩余時(shí)間的步驟之前，還包括：

24、判斷所述實(shí)際壓力值與所述目標(biāo)壓力值之間的差值是否大于預(yù)設(shè)目標(biāo)差值；若是，則繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)步驟；若否，則返回所述判斷所述實(shí)際壓力值與所述目標(biāo)壓力值之間的差值是否大于預(yù)設(shè)目標(biāo)差值的步驟；

25、在對(duì)所述控壓閥的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整之后，還包括：

26、返回所述判斷所述實(shí)際壓力值與所述目標(biāo)壓力值之間的差值是否大于預(yù)設(shè)目標(biāo)差值的步驟。

27、作為另一種技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種控壓閥控制裝置，應(yīng)用于半導(dǎo)體加工設(shè)備；其包括壓力檢測(cè)單元和控制單元，其中，

28、所述壓力檢測(cè)單元用于檢測(cè)被控部件的實(shí)際壓力值，并將所述實(shí)際壓力值發(fā)送至所述控制單元；

29、所述控制單元用于采用上文所述的控壓閥控制方法控制所述控壓閥。

30、可選的，所述控制單元包括第一計(jì)算模塊和第二計(jì)算模塊；

31、所述第一計(jì)算模塊用于采用pid算法計(jì)算所述第一調(diào)整量；

32、所述第二計(jì)算模塊用于計(jì)算所述控壓閥的控制參數(shù)的總調(diào)整量，并根據(jù)所述總調(diào)整量計(jì)算出所述控壓閥的控制參數(shù)的補(bǔ)償調(diào)整量；所述第二計(jì)算模塊還用于獲取所述第一調(diào)整量，并計(jì)算所述第一調(diào)整量與所述補(bǔ)償調(diào)整量之和，并將之作為調(diào)整后的所述第一調(diào)整量。

33、作為另一種技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體加工設(shè)備，包括工藝腔室、控壓閥和控制器；所述控壓閥用于控制所述工藝腔室內(nèi)部壓力；所述控制器包括至少一個(gè)處理器和至少一個(gè)存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上文所述的控壓閥控制方法。

34、本發(fā)明具有以下有益效果：

35、本發(fā)明實(shí)施例提供的控壓閥控制方法，包括初步確定被控部件的由實(shí)際壓力值到與預(yù)設(shè)的目標(biāo)壓力值所需的第一剩余時(shí)間的步驟以通過(guò)預(yù)估達(dá)到目標(biāo)壓力值的剩余時(shí)間來(lái)確定僅采用pid算法是否會(huì)導(dǎo)致控壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。具體的，若第一剩余時(shí)間大于預(yù)設(shè)時(shí)間閾值，則意味著僅采用pid算法會(huì)導(dǎo)致控壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；在此情況下，本發(fā)明實(shí)施例提出了先采用pid算法計(jì)算出第一調(diào)整量、再在進(jìn)一步地對(duì)第一調(diào)整量進(jìn)行調(diào)整，以通過(guò)調(diào)整第一調(diào)整量來(lái)實(shí)現(xiàn)被控部件達(dá)到目標(biāo)壓力值的第二剩余時(shí)間能夠小于先前預(yù)估的第一剩余時(shí)間，即，可以實(shí)現(xiàn)縮短被控部件達(dá)到目標(biāo)壓力值所需的時(shí)間。

技術(shù)特征：

1.一種控壓閥控制方法，應(yīng)用于半導(dǎo)體加工設(shè)備；其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控壓閥控制方法，其特征在于，所述方法還包括：響應(yīng)于所述第一剩余時(shí)間小于或等于所述預(yù)設(shè)時(shí)間閾值，對(duì)所述實(shí)際壓力值和所述目標(biāo)壓力值的差值采用pid算法計(jì)算出第一調(diào)整量，并根據(jù)所述第一調(diào)整量對(duì)所述控壓閥的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控壓閥控制方法，其特征在于，所述基于使所述被控部件的實(shí)際壓力值達(dá)到所述目標(biāo)壓力值所需的控制參數(shù)對(duì)所述第一調(diào)整量進(jìn)行調(diào)整的步驟，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控壓閥控制方法，其特征在于，所述確定由所述實(shí)際壓力值到達(dá)所述目標(biāo)壓力值所需的第一剩余時(shí)間的步驟，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控壓閥控制方法，其特征在于，所述計(jì)算所述控壓閥的控制參數(shù)的總調(diào)整量，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控壓閥控制方法，其特征在于，所述控壓閥的控制參數(shù)包括所述控壓閥的閥門(mén)開(kāi)度值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控壓閥控制方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)時(shí)間閾值為預(yù)設(shè)響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)與當(dāng)前控制時(shí)長(zhǎng)的差值；

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控壓閥控制方法，其特征在于，在所述確定由所述實(shí)際壓力值到達(dá)所述目標(biāo)壓力值所需的第一剩余時(shí)間的步驟之前，還包括：

9.一種控壓閥控制裝置，應(yīng)用于半導(dǎo)體加工設(shè)備；其特征在于，包括壓力檢測(cè)單元和控制單元，其中，

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控壓閥控制裝置，其特征在于，所述控制單元包括第一計(jì)算模塊和第二計(jì)算模塊；

11.一種半導(dǎo)體加工設(shè)備，包括工藝腔室、控壓閥和控制器，其特征在于，所述控壓閥用于控制所述工藝腔室內(nèi)部壓力；所述控制器包括至少一個(gè)處理器和至少一個(gè)存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的控壓閥控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種控壓閥控制方法、控制裝置以及半導(dǎo)體加工設(shè)備。其中，方法包括：響應(yīng)于檢測(cè)到的被控部件的實(shí)際壓力值未達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)壓力值，確定由實(shí)際壓力值到達(dá)目標(biāo)壓力值所需的第一剩余時(shí)間；響應(yīng)于第一剩余時(shí)間大于預(yù)設(shè)時(shí)間閾值，對(duì)實(shí)際壓力值和預(yù)設(shè)的目標(biāo)壓力值的差值采用PID算法計(jì)算出第一調(diào)整量；基于使被控部件的實(shí)際壓力值達(dá)到目標(biāo)壓力值所需的控壓閥的控制參數(shù)對(duì)第一調(diào)整量進(jìn)行調(diào)整；根據(jù)調(diào)整后的第一調(diào)整量對(duì)控壓閥的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以使被控部件達(dá)到目標(biāo)壓力值的第二剩余時(shí)間小于第一剩余時(shí)間，從而提高控壓閥的調(diào)節(jié)效率。

技術(shù)研發(fā)人員：杜傳正,鄭文寧,鄒義濤,吳昊,曹洋涌,董策
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京華丞電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10