【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造，尤其涉及闭环温度控制系统和温度控制方法。
技术介绍
1、目前，在半导体基板加工过程中，需频繁使用基板烘烤设备。而加热烘烤工艺制程中，基板的温度均匀性对其工艺指标能否达到至关重要。目前现有技术，例如公开号为cn103792974a的中国专利申请采用了优化加热器的加热线路，并适当增加加热器的分区数量的技术方案来提高热板的温度均匀性。
2、但是，增加加热器分区数量会大幅度增大加热器的开发周期和研发成本支出，会大幅度增加温控部分的成本，同时占用更多安装硬件的空间且对加热器制造过程中管控要求更为严格，容易造成加热器成品率下降，进而转嫁为加热器成本增加。
3、通过增加分区优化加热线路这种方案，会产生更多的出线设计，使得走线更为复杂，增加加热器周边结构设计难度。
4、因此，有必要开发新型的闭环温度控制系统和温度控制方法以解决现有技术存在的上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种闭环温度控制系统和应用所述闭环温度控制系统进行的温度控制方法，以在尽可能小的制造和维护成本下有效控制半导体基板的温度均匀性。
2、为实现上述目的，本专利技术的所述闭环温度控制系统包括：
3、主加热板；
4、温度补偿部，与所述主加热板对应设置；
5、主控制部，包括主控制单元、功率调节单元、功率反馈单元和温度反馈单元；
6、所述主控制单元电连接所述主加热板以进行温度调节；
7、
8、所述功率反馈单元与所述功率调节单元并联电连接，以向所述功率调节单元发送反相的所述补偿控制信息；
9、所述温度反馈单元电连接所述主控制单元和所述温度补偿部，以自所述温度补偿部采集实时温度信息并反馈给所述主控制单元。
10、本专利技术的所述闭环温度控制系统的有益效果在于：所述主控制部中，所述主控制单元、所述功率调节单元和所述温度补偿部顺次电连接，所述功率调节单元在所述主控制单元的控制下输出能够驱动所述温度补偿部对所述主加热板进行温度补偿调节的补偿控制信息；所述功率反馈单元与所述功率调节单元并联电连接，以向所述功率调节单元发送反相的所述补偿控制信息，以实现功率闭环控制；所述温度反馈单元电连接所述主控制单元和所述温度补偿部，以自所述温度补偿部采集实时温度信息并反馈给所述主控制单元，以实现温度闭环控制，可见所述闭环温度控制系统能够实现功率和温度的双重闭环控制，能够在尽可能小的制造和维护成本下有效控制半导体基板的温度均匀性。
11、优选的，所述功率反馈单元与所述功率调节单元形成闭环负反馈。
12、优选的，所述功率调节单元包括脉宽调制单元，以根据所述主控制单元所输出的脉宽调制信号进行占空比调整，并输出所述补偿控制信息。
13、进一步优选的，所述功率反馈单元包括与所述脉宽调制单元并联电连接的输出反馈光耦，以向所述脉宽调制单元反馈反相的所述脉宽调制信号作为反相的所述补偿控制信息。
14、进一步优选的，所述闭环温度控制系统还包括电连接所述输出反馈光耦和所述脉宽调制单元的报警部，以获取并通过比较所述脉宽调制单元所输出脉宽调制信号的第一占空比信息和所述输出反馈光耦所输出脉宽调制信号的第二占空比信息来判断是否输出报警信息。
15、优选的，所述闭环温度控制系统还包括电连接所述主控制单元和所述主加热板的均匀性反馈单元，以获取并向所述主控制单元反馈所述主加热板的实时温度信息。
16、优选的，所述闭环温度控制系统还包括电连接所述主控制单元和所述功率调节单元的信号隔离单元，以对所述主控制单元所输出信号进行隔离处理后再发送给所述功率调节单元。
17、进一步优选的，所述信号隔离单元为光隔离单元或磁耦合隔离单元。
18、优选的，所述温度补偿部包括若干子温度补偿单元，所述若干子温度补偿补偿单元分别对应于所述主加热板的不同区域设置。
19、本专利技术的所述温度控制方法包括：
20、提供包括主加热板、温度补偿部和主控制部的闭环温度控制系统，所述温度补偿部与所述主加热板对应设置，所述主控制部包括主控制单元、功率调节单元、功率反馈单元和温度反馈单元；
21、通过所述主控制单元对所述主加热板进行温度调节；
22、通过所述主控制单元控制所述功率调节单元，使所述功率调节单元输出补偿控制信息以驱动所述温度补偿部对所述主加热板进行温度补偿调节；
23、所述功率反馈单元获取并根据所述补偿控制信息向所述功率调节单元发送反相的所述补偿控制信息，以实现对所述补偿控制信息的闭环控制；
24、所述温度反馈单元获取并向所述主控制单元反馈所述温度补偿部的实时温度信息，所述主控制单元根据所述温度补偿部的实时温度信息调整所输出给所述功率调节单元的控制信息，以实现温度闭环控制。
25、本专利技术所述温度控制方法的有益效果在于：通过所述功率反馈单元获取并根据所述补偿控制信息向所述功率调节单元发送反相的所述补偿控制信息，以实现对所述补偿控制信息的闭环控制；所述温度反馈单元获取并向所述主控制单元反馈所述温度补偿部的实时温度信息，所述主控制单元根据所述温度补偿部的实时温度信息调整所输出给所述功率调节单元的控制信息，以实现温度闭环控制，可见所述温度控制方法能够实现功率和温度的双重闭环控制，能够在尽可能小的制造和维护成本下有效控制半导体基板的温度均匀性。
26、优选的，通过所述主控制单元控制所述功率调节单元的步骤包括：通过所述主控制单元向所述脉宽调制单元发送脉宽调制信号；所述功率调节单元对所述脉宽调制信号进行占空比调整后输出脉宽调制信号作为所述补偿控制信息。
27、优选的，所述主控制单元根据所述温度补偿部的实时温度信息调整所输出给所述功率调节单元的控制信息的步骤包括：所述主控制单元根据所述温度补偿部的实时温度信息通过pid控制算法调整所述脉宽调制信号。
28、优选的，所述温度控制方法还包括：所述报警部获取所述脉宽调制单元所输出脉宽调制信号的第一占空比信息，以及所述输出反馈光耦所输出脉宽调制信号的第二占空比信息；所述报警部判断所述第一占空比信息和所述第二占空比信息为非互补信息后，输出报警信息。
29、优选的，所述主控制单元预存有目标温度信息，所述温度控制方法还包括：所述主控制单元通过控制所述功率调节单元驱动每个所述子温度补偿单元的输出功率为0后，通过所述功率调节单元依次驱动每个所述子温度补偿单元以特定输出功率对所述主加热板进行温度补偿调节，并根据获取到的实时信息和所述目标温度信息进行温度均匀性调整。
30、进一步优选的，所述实时信息包括所述主加热板中不同区域的若干平均实时温度信息和每个所述子温度补偿单元对所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种闭环温度控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的闭环温度控制系统，其特征在于，所述功率反馈单元与所述功率调节单元形成闭环负反馈。
3.根据权利要求1所述的闭环温度控制系统，其特征在于，所述功率调节单元包括脉宽调制单元，以根据所述主控制单元所输出的脉宽调制信号进行占空比调整，并输出所述补偿控制信息。
4.根据权利要求3所述的闭环温度控制系统，其特征在于，所述功率反馈单元包括与所述脉宽调制单元并联电连接的输出反馈光耦，以向所述脉宽调制单元反馈反相的所述脉宽调制信号作为反相的所述补偿控制信息。
5.根据权利要求4所述的闭环温度控制系统，其特征在于，还包括电连接所述输出反馈光耦和所述脉宽调制单元的报警部，以获取并通过比较所述脉宽调制单元所输出脉宽调制信号的第一占空比信息和所述输出反馈光耦所输出脉宽调制信号的第二占空比信息来判断是否输出报警信息。
6.根据权利要求1所述的闭环温度控制系统，其特征在于，还包括电连接所述主控制单元和所述主加热板的均匀性反馈单元，以获取并向所述主控制单元反馈所述主加热板的实时温度信
7.根据权利要求1所述的闭环温度控制系统，其特征在于，还包括电连接所述主控制单元和所述功率调节单元的信号隔离单元，以对所述主控制单元所输出信号进行隔离处理后再发送给所述功率调节单元。
8.根据权利要求7所述的闭环温度控制系统，其特征在于，所述信号隔离单元为光隔离单元或磁耦合隔离单元。
9.根据权利要求1所述的闭环温度控制系统，其特征在于，所述温度补偿部包括若干子温度补偿单元，所述若干子温度补偿补偿单元分别对应于所述主加热板的不同区域设置。
10.一种温度控制方法，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的温度控制方法，其特征在于，所述功率调节单元包括脉宽调制单元，通过所述主控制单元控制所述功率调节单元的步骤包括：
12.根据权利要求11所述的温度控制方法，其特征在于，所述主控制单元根据所述温度补偿部的实时温度信息调整所输出给所述功率调节单元的控制信息的步骤包括：
13.根据权利要求11所述的温度控制方法，其特征在于，所述功率反馈单元包括输出反馈光耦，所述闭环温度控制系统还包括电连接所述输出反馈光耦和所述脉宽调制单元的报警部，所述温度控制方法还包括：
14.根据权利要求10所述的温度控制方法，其特征在于，所述闭环温度控制系统还包括电连接所述主控制单元和所述主加热板的均匀性反馈单元，所述温度补偿部包括分别对应于所述主加热板的不同区域设置的若干子温度补偿单元，所述主控制单元预存有目标温度信息，所述温度控制方法还包括：
15.根据权利要求14所述的温度控制方法，其特征在于，所述实时信息包括所述主加热板中不同区域的若干平均实时温度信息和每个所述子温度补偿单元对所述主加热板的温度响应信息，根据获取到的实时信息进行温度均匀性调整的步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种闭环温度控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的闭环温度控制系统，其特征在于，所述功率反馈单元与所述功率调节单元形成闭环负反馈。
3.根据权利要求1所述的闭环温度控制系统，其特征在于，所述功率调节单元包括脉宽调制单元，以根据所述主控制单元所输出的脉宽调制信号进行占空比调整，并输出所述补偿控制信息。
4.根据权利要求3所述的闭环温度控制系统，其特征在于，所述功率反馈单元包括与所述脉宽调制单元并联电连接的输出反馈光耦，以向所述脉宽调制单元反馈反相的所述脉宽调制信号作为反相的所述补偿控制信息。
5.根据权利要求4所述的闭环温度控制系统，其特征在于，还包括电连接所述输出反馈光耦和所述脉宽调制单元的报警部，以获取并通过比较所述脉宽调制单元所输出脉宽调制信号的第一占空比信息和所述输出反馈光耦所输出脉宽调制信号的第二占空比信息来判断是否输出报警信息。
6.根据权利要求1所述的闭环温度控制系统，其特征在于，还包括电连接所述主控制单元和所述主加热板的均匀性反馈单元，以获取并向所述主控制单元反馈所述主加热板的实时温度信息。
7.根据权利要求1所述的闭环温度控制系统，其特征在于，还包括电连接所述主控制单元和所述功率调节单元的信号隔离单元，以对所述主控制单元所输出信号进行隔离处理后再发送给所述功率调节单元。
8.根据权利要求7所述的闭环温度控制系统，其特征在于，所述信号隔离单元为光...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜云鹤，陈兴隆，孙元斌，韩禹，
申请(专利权)人：沈阳芯源微电子设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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