【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及碳化硅材料制备领域，具体涉及一种用于sic外延工艺的智能温度控制方法、装置及系统。
技术介绍
1、sic器件向大尺寸、超高压、大电流方向的发展对外延层制备技术提出极大挑战，包括超厚外延层生长、大尺寸高均匀性等方面。众多研究表明，外延层的生长质量与温度控制密不可分。温度是外延生长工艺中最重要参数之一，它的升降温速率、控制精度和稳定度直接影响着外延生长层的质量。业内通常采用单段pid、恒斜率变化温度设置的温控仪对温度实现控制。然而，sic外延工艺要求控温范围广、升降温速率快、控温精度高，而单段pid不能很好的满足整个控温范围的高精度控制要求，恒斜率变化温度设置会导致过冲温度大等问题的存在。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种减小加热启动时对硬件的冲击、减小过冲温度的用于sic外延工艺的智能温度控制方法、装置及系统
2、为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
3、一种用于sic外延工艺的智能温度控制方法，包括步骤：
4、获取sic外延工艺中的加热对象的实际温度；
5、将加热对象的实际温度与预设切换温度进行比对；当实际温度小于预设切换温度时，采用功率控制模式进行加热；当实际检测温度不小于预设切换温度时，采用变斜率温度控制模式进行加热。
6、优选地，功率控制模式的具体过程为：
7、加热电源的输出功率按一定斜率从0开始增加到目标功率
8、加热电源保持目标功率输出，直到实际温度达到预设切换温度。
9、优选地，变斜率温度控制模式的具体过程为：
10、设定温度根据变化的斜率来进行调整，直至设定温度达到最终目标温度。
11、优选地，变化的斜率f(t)采用二次函数计算公式，具体为：
12、
13、其中r为固定斜率，m为固定斜率的倍数，t为时间,tn为升降温的总时间。
14、优选地，设定温度根据变化的斜率来进行调整的具体过程为：
15、将设定温度与最终目标温度进行比较，如设定温度小于最终目标温度，当前设定温度在前一次设定温度的基础上每秒钟递加一次；如设定温度大于最终目标温度，当前设定温度在前一次设定温度的基础上每秒钟递减一次；上述递加或递减的幅度为当前计算得到的斜率值。
16、优选地，预先将加热对象的实际温度分成多个温度区间段，各所述温度区间段均对应相对应的pid参数；在进行加热的过程中，判断加热对象的实际温度所属温度区间段，并采用相对应的pid参数进行温度控制。
17、本专利技术还公开了一种用于sic外延工艺的智能温度控制装置，包括温度检测单元、加热电源、发热单元和控制单元；所述温度检测单元与所述控制单元相连；所述加热电源分别与发热单元和控制单元相连；所述温度检测单元用于获取sic外延工艺中的加热对象的实际温度并发送至控制单元；所述控制单元根据加热对象的实际温度来控制加热电源的加热方式；所述加热方式包括功率控制模式和变斜率温度控制模式。
18、优选地，所述温度检测单元为红外测温探头。
19、本专利技术进一步公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。
20、本专利技术还公开了一种用于sic外延工艺的智能温度控制系统，包括相互连接的存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。
21、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
22、本专利技术用于sic外延工艺感应加热温度控制，针对sic外延工艺感应加热过程中，升降温速度快、温控范围跨度大、控温精度高、过冲温度小、冷态加热慢等特点，通过冷态加热启动时设置温控模式启动温度(对应预设切换温度)，在小于预设切换温度时采用功率控制模式进行加热，确保了冷态启动时慢速升温，从而减小对反应室的冲击，延长了反应室硬件使用寿命，减小了使用成本；而在大于或等于预设切换温度时采用变斜率温度控制模式，在确保升降温速率的前提下，大大减小过冲温度；通过多段pid控制，确保了整个温控范围内温度控制的高精度。
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1.一种用于SiC外延工艺的智能温度控制方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的用于SiC外延工艺的智能温度控制方法，其特征在于，功率控制模式的具体过程为：
3.根据权利要求1或2所述的用于SiC外延工艺的智能温度控制方法，其特征在于，变斜率温度控制模式的具体过程为：
4.根据权利要求3所述的用于SiC外延工艺的智能温度控制方法，其特征在于，变化的斜率f(t)采用二次函数计算公式，具体为：
5.根据权利要求4所述的用于SiC外延工艺的智能温度控制方法，其特征在于，设定温度根据变化的斜率来进行调整的具体过程为：
6.根据权利要求1或2所述的用于SiC外延工艺的智能温度控制方法，其特征在于，预先将加热对象的实际温度分成多个温度区间段，各所述温度区间段均对应相对应的PID参数；在进行加热的过程中，判断加热对象的实际温度所属温度区间段，并采用相对应的PID参数进行温度控制。
7.一种用于SiC外延工艺的智能温度控制装置，其特征在于，包括温度检测单元、加热电源、发热单元和控制单元；所述温度检测单元与所述控
8.根据权利要求7所述的用于SiC外延工艺的智能温度控制装置，其特征在于，所述温度检测单元为红外测温探头。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1～6中任意一项所述方法的步骤。
10.一种用于SiC外延工艺的智能温度控制系统，包括相互连接的存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1～6中任意一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种用于sic外延工艺的智能温度控制方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的用于sic外延工艺的智能温度控制方法，其特征在于，功率控制模式的具体过程为：
3.根据权利要求1或2所述的用于sic外延工艺的智能温度控制方法，其特征在于，变斜率温度控制模式的具体过程为：
4.根据权利要求3所述的用于sic外延工艺的智能温度控制方法，其特征在于，变化的斜率f(t)采用二次函数计算公式，具体为：
5.根据权利要求4所述的用于sic外延工艺的智能温度控制方法，其特征在于，设定温度根据变化的斜率来进行调整的具体过程为：
6.根据权利要求1或2所述的用于sic外延工艺的智能温度控制方法，其特征在于，预先将加热对象的实际温度分成多个温度区间段，各所述温度区间段均对应相对应的pid参数；在进行加热的过程中，判断加热对象的实际温度所属温度区间段，并采用相对应的pid参数进行温度控制。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：周立平，吴限，林伯奇，巩小亮，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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