設備概況

RTP設備主體采用高功率加熱爐體結構，內部布置有多根呈網格狀分布的加熱燈管。該設備通過多路控溫技術，在實現快速升溫的同時，確保晶圓片具有優異的溫度均勻性。

課題

1. 升溫過程

如何實現不同測溫點的升溫同步性？

2. 穩態

如何實現進入保溫段快速收斂到溫度均勻指標以內，且長時間不發散？

解決方案

采用雙路PID控制，其中一路控制輸出量權重分配后給到所有燈管，另一路只針對局部燈管進行疊加補償控制。輔助回路只是在主回路上，針對局部燈管做疊加控制，輔助回路的控制可以看作主回路的有限擾動，耦合強度極大的降低，控制效果滿足客戶需求。

系統配置

針對快速升溫工藝下的溫度均一性控制挑戰，采用歐姆龍NX102控制器與高精度TS溫度模塊構建控制系統，通過其高速PID運算與采樣能力提升控制響應速度。同時，在PLC程序中設計燈管功率權重分配算法，通過對加熱單元的分組管理與功率調控，優化腔體溫度均勻性。

實現價值

實現性能指標：

1. 升溫過程溫度均勻性 R/2Tavg<2.5%。

2. 穩態溫度均勻性 R/2Tavg<0.6%。

【經營層】

■ 與客戶協同推進半導體熱處理設備的開發與應用，助力拓展相關工藝領域的技術邊界。

【管理層】

■ 通過優化溫控算法，顯著提升設備的升溫同步性與穩態均勻性等關鍵性能指標，增強客戶的市場競爭力。

【工程師層】

■ 多路溫控方案通過分區協同調控機制，為提升溫度均勻性、滿足精密工藝要求提供可靠的技術保障。

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