申请/专利权人：浙江大学

申请日：2024-01-30

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN117660944B

主分类号：C23C16/52

分类号：C23C16/52

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2024.03.26#实质审查的生效;2024.03.08#公开

摘要：本发明公开了一种可实现原子精度制造的化学气相沉积自动化装备，属于原子层沉积技术领域。该装备集成了压力系统、温度系统和流量系统，实现了化学气相沉积过程的全程自动化控制，在压力控制上，引入阀门经验开启角度，能够快速的接近目标压力，大大提高响应时间；进一步设计了非连续角度控制算法，针对化学气相沉积过程的大压力控制，也能够实现较高的控制精度。进一步的，该装备还设置有原位表征系统，通过相应的装置实现了化学沉积过程中样品沉积情况的实时检测。进一步的，本申请设置了炉膛移动轨道，可以在完成生产过程等待散热的环节移动炉膛将加热区彻底暴露在空气中，达到最大化散热效率，提升了整体生产效率。

主权项：1.一种可实现原子精度制造的化学气相沉积自动化装备，其特征在于，所述装备包括压力系统、温度系统、流量系统和控制系统；其中所述压力系统、温度系统、流量系统均与控制系统相连；所述控制系统根据所述压力系统、温度系统和流量系统的实时反馈数据实现对于所述装备的全自动化控制；所述压力系统包括阀门、步进电机和设置于CVD设备的石英管内的压力传感器，所述压力传感器用于实时采集石英管内的压力值，以便所述控制系统根据压力值实时调整抽气管路的阀门开启度以达到目标压力；所述阀门和抽真空管路相连，所述步进电机用于带动阀门以一定的步进角度开启或关闭；所述控制系统实时调整抽气管路的阀门开启度时根据压力值和预先设定的压力阈值的大小关系采用周期性非连续角度控制算法或者连续角度控制算法进行压力自动控制；所述控制系统根据压力值实时调整抽气管路的阀门开启度以达到目标压力，包括：根据角度-压力经验曲线调整阀门至目标压力的经验开启角度；所述角度-压力经验曲线为在固定流量和温度条件下石英管内压力随阀门开启角度的变化曲线；比较压力值和预先设定的压力阈值的大小关系，当压力值大于等于压力阈值时，采用周期性非连续角度控制算法进行压力自动控制，反之采用连续角度控制算法进行压力自动控制；所述周期性非连续角度控制算法逻辑为：设定压力采样周期T以及压力变化速率阈值；所述压力变化速率阈值根据角度-速率经验曲线确定；所述角度-速率经验曲线为在固定流量和温度条件下石英管内压力变化速率随蝶阀阀门开启角度的变化曲线；S1，获取压力采样周期T内的压力变化速率；S2，判断压力变化速率的绝对值是否超过所设定的压力变化速率阈值；S2.1，若压力变化速率的绝对值超过设定的压力变化速率阈值，则进一步根据压力变化速率的绝对值超过所设定的压力变化速率阈值的程度，以及压力变化速率的正负值确定阀门的步进角度和方向；S2.2，若压力变化速率的绝对值未超过设定的压力变化速率阈值，则进一步采集当前压力值P，并判断当前压力值P和目标压力的大小以及压力变化速率的正负，进而确定阀门的步进角度和方向；S3，读取调整阀门的开启角度后的压力，并计算与目标压力的差值，判断差值是否在误差范围内，若差值在误差范围内则维持当前阀门开启角度；若差值不在误差范围内，则继续采样下一周期内的压力变化速率，重复上述过程。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江大学 一种可实现原子精度制造的化学气相沉积自动化装备

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