LPCVD工艺生产环境的控制方法及系统技术方案

一种LPCVD工艺生产环境的控制方法及系统。该控制方法包括：步骤1：采集被控对象的过程数据；步骤2：根据过程数据以及预先确定的目标函数，计算目标函数具有最小值时对应的控制律，作为初始控制律；步骤3：根据过程数据计算性能指标，并基于初始控制律和所述性能指标，计算优化控制律；步骤4：控制器基于优化控制律对被控对象进行控制。该方法可依据采集的被控对象的过程数据计算优化的控制律，从而控制器能够根据采集的过程数据动态调整控制律，使得控制方法能够适应LPCVD工艺生产环境的变化。

Control method and system of LPCVD process production environment

A control method and system of LPCVD process production environment. The control method includes: Step 1: collect the process data of the controlled object; step 2: calculate the control law corresponding to the minimum value of the objective function according to the process data and the predetermined objective function as the initial control law; step 3: calculate the performance index according to the process data, and calculate the optimal control law based on the initial control law and the said performance index; step 4: control The controller controls the controlled object based on the optimal control law. This method can calculate the optimal control law according to the process data of the controlled object, so that the controller can dynamically adjust the control law according to the collected process data, so that the control method can adapt to the changes of LPCVD process production environment.

【技术实现步骤摘要】
LPCVD工艺生产环境的控制方法及系统
本专利技术涉及半导体加工制造领域，特别涉及一种低压化学沉积(LPCVD，LowPressureChemicalVapourDeposition)工艺生产环境的控制方法及控制系统。
技术介绍
LPCVD技术是CMOS工艺中非常成熟的薄膜介质制备技术。这种工艺制程通常能够在中等生长温度(典型温度大约600℃)生产出致密的膜厚质量，而且能够利用流片工厂成熟的工产线进行GaN等器件的大规模生产。低压化学沉积的工艺生产环境主要对腔室中的温度、真空压力及流量等进行调节以满足介质生产的环境条件。传统方法多依据物理化学机理建立精确数学模型，并对生产过程和设备进行控制和预报。另一方面生产设备每天都在产生并存储着大量的工艺数据及设备运行数据，这些数据隐含着工艺变动和设备运行等信息。如何有效利用这些大量的离、在线数据，对生产过程和设备进行优化控制，成为生产及制造设备企业一个重要的研究课题。专利CN201310298738.6“一种LPCVD工艺生产环境的控制方法及其控制系统”提出通过建立综合温度控制系统与真空控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LPCVD工艺生产环境的控制方法，其特征在于，包括：/n步骤1：采集被控对象的过程数据；/n步骤2：根据所述过程数据以及预先确定的目标函数，计算所述目标函数具有最小值时对应的控制律，作为初始控制律；/n步骤3：根据所述过程数据计算性能指标，并基于所述初始控制律和所述性能指标，计算优化控制律；/n步骤4：控制器基于所述优化控制律对所述被控对象进行控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种LPCVD工艺生产环境的控制方法，其特征在于，包括：
步骤1：采集被控对象的过程数据；
步骤2：根据所述过程数据以及预先确定的目标函数，计算所述目标函数具有最小值时对应的控制律，作为初始控制律；
步骤3：根据所述过程数据计算性能指标，并基于所述初始控制律和所述性能指标，计算优化控制律；
步骤4：控制器基于所述优化控制律对所述被控对象进行控制。


2.根据权利要求1所述的LPCVD工艺生产环境的控制方法，其特征在于，所述过程数据包括系统输入r(i)、控制律k(i)、控制律输出u(i)、被控对象输出y(i)，其中i＝1,2,…,N，N表示过程数据的数量；
其中，所述系统输入包括反应腔室内温度、反应腔室外温度、反应腔室真空度、物料供应流量的至少其中之一。


3.根据权利要求2所述的LPCVD工艺生产环境的控制方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述控制律由以下公式(1)表示：
k(t)＝u(t)·(r(t)-y(t))-1(1)
其中，k(t)表示控制律，u(t)表示控制律输出，r(t)表示系统输入，y(t)表示被控对象输出，t表示时间。


4.根据权利要求3所述的LPCVD工艺生产环境的控制方法，其特征在于，所述目标函数为：



其中，d表示目标函数，g(Ф(t))即控制律k(t)，g(Ф(t))＝k(t)＝u(t)·(r(t)-y(t))-1，maxg(φ)为g(φ(i))的最大值，ming(φ)为g(φ(i))的最小值。


5.根据权利要求1所述的LPCVD工艺生产环境的控制方法，其特征在于，所述步骤2还包括：
判断所述目标函数的最小值是否∈[0,1]，如果是，则将所述最小值对应的控制律作为初始控制律。


6.根据权利要求3所述的LPCVD工艺生产环境的控制方法，其特征在于，根据以下公式(4)计算所述性能指标：



其中，J表示性能指标，e(t)＝yr(t)-y(t)，yr(t)＝G·r(t)，yr(t)表示期望的被控对象输出，r(t)表示系统输入，G表示期望的被控对象传输函数，e(t)表示误差，满足e∈[0,E(e)]，E(e)表示预设的最大误差...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建涛，钟结实，周法福，黄扬君，刘耀琴，陈洪，肖托，张立超，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11