一种高温CVD生产制程的控制方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高温CVD生产制程的控制方法、装置及存储介质，用于在高温CVD生产制程中提高控制器的鲁棒性和适用性，该方法包括：基于高温CVD工艺机台的检测维度，将其在生产制程中检测到的膜厚数据分割为若干个样本数据集再分别聚合成设定阈值，获得并将若干个设定阈值分别对应作为控制器的若干个EWMA控制回路的受控目标反馈值；若确定任一EWMA控制回路首次运行，则基于其对应的受控目标反馈值，初始化其截距，并跳过当前批次的调整；或者，若确定任一EWMA控制回路非首次运行，则采用模糊控制方式更新其截距，以使其预测值始终能够收敛回控制范围内；基于截距确定并将控制器的输出值返给高温CVD工艺机台。出值返给高温CVD工艺机台。出值返给高温CVD工艺机台。

【技术实现步骤摘要】
一种高温CVD生产制程的控制方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及光伏/半导体过程控制与自动化
，特别是涉及一种高温CVD生产制程的控制方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]随着光伏/半导体行业的不断发展，系统集成度不断提高、晶元尺寸不断增大，生产过程复杂化、精细化，对自动化水平提出了更高的要求。近年来，Run
‑
to
‑
Run(R2R)控制即批次控制逐渐在光伏/半导体领域得到应用，其对于提升产品质量一致性、提高产品良率有重要意义。
[0003]指数加权移动平均(Exponentially Weighted Moving Average，EWMA)控制算法是应用最广泛的一种R2R控制算法。但是，传统的EWMA算法大多是“单入单出”(Single
‑
in
‑
Single
‑
out，SISO)模型，无法满足多输入场景的控制需求，如在高温化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)过程中，沉积温度、沉积时间、气体流量等均会影响最终的沉积厚度。另外，实际生产过程存在检测误差，但由于传统的EWMA算法大多是精确控制算法，容易导致控制器对误差产生响应，造成不必要的调整。
[0004]综上，有必要设计一种在高温CVD生产制程中可以提高控制器的鲁棒性和适用性的控制方案。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的在于提供一种高温CVD生产制程的控制方法、装置及存储介质，用于在高温CVD生产制程中提高控制器的鲁棒性和适用性。具体地，本专利技术在传统EWMA算法的基础上，提出一种改进的EWMA算法，通过应用多变量回归模型实现前馈控制功能，以及通过应用模糊控制理念提升控制器的鲁棒性和适用性。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种高温CVD生产制程的控制方法，包括：
[0007]获取高温CVD工艺机台在生产制程中检测到的膜厚数据；
[0008]基于所述高温CVD工艺机台的检测维度，将所述膜厚数据分割为若干个样本数据集，并分别将若干个所述样本数据集聚合成设定阈值，获得若干个设定阈值；
[0009]将若干个所述设定阈值分别对应作为控制器的若干个EWMA控制回路的受控目标反馈值；
[0010]若确定任一所述EWMA控制回路首次运行，则基于任一所述EWMA控制回路对应的受控目标反馈值，初始化任一所述EWMA控制回路的截距，并跳过当前批次的调整；或者，
[0011]若确定任一所述EWMA控制回路非首次运行，则采用模糊控制方式更新任一所述EWMA控制回路的截距，以使任一所述EWMA控制回路的预测值始终能够收敛回所述控制范围内；基于所述截距确定所述控制器的输出值，并将所述输出值返给所述高温CVD工艺机台。
[0012]在一种可能的设计中，所述检测维度包括依次递进的第1级检测子维度至第N级检测子维度，N为大于1的整数；基于所述高温CVD工艺机台的检测维度，将所述膜厚数据分割
为若干个样本数据集，包括：
[0013]若N等于2，先基于所述第1级检测子维度，将所述膜厚数据分割成M个第一级样本数据集；再基于所述第N级检测子维度，将任一所述第一级样本数据集分割成L个第二级样本数据集，获得若干个所述样本数据集；或者，
[0014]若N大于2，先基于所述第1级检测子维度，将所述膜厚数据分割成M个第一级样本数据集；再基于第2级检测子维度，将任一所述第一级样本数据集分割成L个第二级样本数据集，以此类推，最后基于所述第N级检测子维度，将任一第N
‑
1级样本数据集分割成H个第N级样本数据集，获得若干个所述样本数据集。
[0015]在一种可能的设计中，所述设定阈值为平均值、标准变差、最大值和最小值中的一种。
[0016]在一种可能的设计中，基于任一所述EWMA控制回路对应的受控目标反馈值，初始化任一所述EWMA控制回路的截距，包括：
[0017]基于任一所述EWMA控制回路对应的受控目标反馈值，按照如下截距初始化公式初始化任一所述EWMA控制回路的截距；
[0018]所述截距初始化公式表示为：
[0019]C(i
‑
1)＝y
i
‑
Ax
i
+A
F,i
x
F,i
[0020]其中，C(i
‑
1)当前表示为初始化截距，y
i
表示为所述受控目标反馈值，xi表示为第i个过程输入，A表示为增益，A
F,i
表示为xi对应的前馈增益，xF,i表示为xi对应的前馈变量。
[0021]在一种可能的设计中，任一所述EWMA控制回路的控制逻辑公式为：
[0022]Y(i)＝Ax(i)+A
F,i
x
Fi
+C(i
‑
1)
[0023]其中，Y(i)表示为任一所述EWMA控制回路的预测值，A表示为增益，xi表示为第i个过程输入，A
F,i
表示为xi对应的前馈增益，xF,i表示为xi对应的前馈变量，C(i
‑
1)当前表示为上一执行周期的截距。
[0024]在一种可能的设计中，采用模糊控制方式更新任一所述EWMA控制回路的截距，以使任一所述EWMA控制回路的预测值收敛回所述控制范围内，包括：
[0025]基于预设更新公式，采用模糊控制方式更新任一所述EWMA控制回路的截距，以使所述预测值收敛回所述控制范围内；
[0026]其中，所述预设更新公式表示为：
[0027]C(i)＝w
×
[Y(i)
‑
Ax(i)
‑
A
F,i
x
F,i
]+(1
‑
w)
×
C(i
‑
1)
[0028]其中，C(i)表示为当前执行周期的截距，w表示为指数加权系数。
[0029]在一种可能的设计中，基于预设更新公式，采用模糊控制方式更新任一所述EWMA控制回路的截距，以使所述预测值收敛回所述控制范围内，包括：
[0030]若确定所述预测值位于测量误差允许范围[M
‑
a,M+a]内，所述控制器不执行控制动作，更新所述截距；或者，
[0031]若确定所述预测值位于内控允许范围[M
‑
b,M+b]内，从第一取值范围内选取出第一指数加权平均系数，并基于所述第一指数加权平均系数和所述基于预设更新公式更新所述截距；或者，
[0032]若确定所述预测值位于流通限范围[M
‑
c,M
‑
b]或[M+b,M+c]内，从第二取值范围内选取出第二指数加权平均系数，并基于所述第二指数加权平均系数和所述基于预设更新公
式更新所述截距；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温CVD生产制程的控制方法，其特征在于，包括：获取高温CVD工艺机台在生产制程中检测到的膜厚数据；基于所述高温CVD工艺机台的检测维度，将所述膜厚数据分割为若干个样本数据集，并分别将若干个所述样本数据集聚合成设定阈值，获得若干个设定阈值；将若干个所述设定阈值分别对应作为控制器的若干个EWMA控制回路的受控目标反馈值；若确定任一所述EWMA控制回路首次运行，则基于任一所述EWMA控制回路对应的受控目标反馈值，初始化任一所述EWMA控制回路的截距，并跳过当前批次的调整；或者，若确定任一所述EWMA控制回路非首次运行，则采用模糊控制方式更新任一所述EWMA控制回路的截距，以使任一所述EWMA控制回路的预测值始终能够收敛回所述控制范围内；基于所述截距确定所述控制器的输出值，并将所述输出值返给所述高温CVD工艺机台。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测维度包括依次递进的第1级检测子维度至第N级检测子维度，N为大于1的整数；基于所述高温CVD工艺机台的检测维度，将所述膜厚数据分割为若干个样本数据集，包括：若N等于2，先基于所述第1级检测子维度，将所述膜厚数据分割成M个第一级样本数据集；再基于所述第N级检测子维度，将任一所述第一级样本数据集分割成L个第二级样本数据集，获得若干个所述样本数据集；或者，若N大于2，先基于所述第1级检测子维度，将所述膜厚数据分割成M个第一级样本数据集；再基于第2级检测子维度，将任一所述第一级样本数据集分割成L个第二级样本数据集，以此类推，最后基于所述第N级检测子维度，将任一第N
‑
1级样本数据集分割成H个第N级样本数据集，获得若干个所述样本数据集。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定阈值为平均值、标准变差、最大值和最小值中的一种。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于任一所述EWMA控制回路对应的受控目标反馈值，初始化任一所述EWMA控制回路的截距，包括：基于任一所述EWMA控制回路对应的受控目标反馈值，按照如下截距初始化公式初始化任一所述EWMA控制回路的截距；所述截距初始化公式表示为：C(i
‑
1)＝y
i
‑
Ax
i
+A
F,i
x
F,i
其中，C(i
‑
1)当前表示为初始化截距，y
i
表示为所述受控目标反馈值，xi表示为第i个过程输入，A表示为增益，A
F,i
表示为xi对应的前馈增益，xF,i表示为xi对应的前馈变量。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，任一所述EWMA控制回路的控制逻辑公式为：Y(i)＝Ax(i)+A
F,i
x
Fi
+C(i
‑
1)其中，Y(i)表示为任一所述EWMA控制回路的预测值，A表示为增益，xi表示为第i个过程输入，A
F,i
表示为xi对应的前馈增益，xF,i表示为xi对应的前馈变量，C(i
‑
1)当前...

【专利技术属性】
技术研发人员：任振勤，
申请(专利权)人：数语技术广州有限公司，
类型：发明
国别省市：