CN111778551A - 一种基于云计算的pvt法长晶系统自动预警系统 - Google Patents

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B23/00—Single-crystal growth by condensing evaporated or sublimed materials

Abstract

本发明涉及一种基于云计算的PVT法长晶系统自动预警系统。本发明首先需要工程师输入工艺参数到长晶系统，检测到系统采集系统相关的数据参数，并作为数据源上传到数据计算中心，计算中心将原始数据包装后进行集中存储，分别存储在本地磁盘和云端空间，并上传至用户端查看。然后，数据计算中心对数据进行分析对比后，如果有异常或者风险，则生成预警报告上传至用户端和客户端，并引发现场鸣警，用来提醒现场工程师及时处理异常情况，最后工程师通过参数调整或设备检查来排除故障。

Description

一种基于云计算的PVT法长晶系统自动预警系统
技术领域
本发明涉及半导体材料制备领域，特别是涉及一种基于云计算的PVT法长晶系统自动预警系统。
背景技术
半导体是一种电导率在绝缘体至导体之间的物质，其电导率容易受控制，可作为信息处理的元件材料。从科技或是经济的发展角度来看，半导体非常重要。很多单子产品，如计算机、移动电话、数字录音机的核心单元都是利用半导体的电导率变化来处理信息，半导体包括目前主流的单晶硅(第一代)和第三代半导体材料碳化硅等等，该预警系统指向的是PVT工艺制备的半导体晶体材料，主要包括碳化硅和氮化铝。
现有半导体单晶材料制备主要方法之一是PVT法，这项技术方法往往需要超过2000℃的高温和超过一百个小时小时不间断的晶体生长周期，工艺条件较为苛刻并且具有一定的危险性，工艺参数繁多，且对工艺参数控制的精确度要求极高。长晶系统以长晶炉为主要设备，通常在全生长周期对各个参数进行分别监控和记录，需要耗费大量人力财力，甚至有人员财产损失的风险。
发明内容
为了解决上述PVT法制备过程中带来的风险，本发明提供了一种基于云计算的PVT法长晶系统自动预警系统，能够充分利用云计算的技术优势进行数据运算，实现线上通信共享和线下预警解决故障。
一种基于云计算的PVT法长晶系统自动预警系统，包括长晶参数监测系统、本地控制单元、云端处理中心、云端预警模块、现场预警模块、本地分析单元，所述的长晶监测系统通过定期对长晶参数数据进行采样，将采样数据通过本地控制单元上传至云端处理中心，云端处理中心通过云计算对长晶参数数据进行精准计算处理，并将处理结果反馈给云端预警模块进行处理。本地控制单元上集成本地数据分析单元，本地分析单元上连接现场预警模块，综上整个系统构成了一种基于云计算的PVT法长晶系统自动预警系统。
优选的：所述的云计算，是通过所有的数据传输、原始的数据整理、汇总与保存都经过位于服务器的计算中心，计算中心发挥着对所有数据进行处理和中转作用。在数据计算上，主要是依托云服务器将网络传送过去的监测数据进行处理和分析对比，结合预先设定好的数据及时预警信号。
一种基于云计算的PVT法长晶系统自动预警系统，包括以下步骤：
步骤一：工程师需要输入工艺参数到长晶系统，检测系统采集系统线管的数据参数，并作为数据源通过本地控制单元上传至云端处理中心进行精准计算。
步骤二：计算中心将原始数据包进行集中存储，分别存储在本地磁盘和云端空间，并上传至用户端方便用户查看。
步骤三：数据计算中心对上传的数据进行分析对比后，如有异常或判断有风险，则生成报警信号或预警信号上传至用户端和客户端，云端处理中心通过以微信或者短信的方式来通知用户端，实现远程智能云端监控预警，客户端通过以大屏幕显示或蜂鸣器报警来提醒现场工程师及时处理异常情况，工程师及时到现场通过调整参数或设备检查来排除设备故障。
现场工程师的检查排查进度和详情，通过计算中心整合存储并及时传至用户端，包括介入处理时现场详细情况、处理过程、处理结果。
本发明的有益效果在于：
1、该系统基于云计算中心实现了长晶系统的全过程监控和预警，能够通过云端和本地端两种途径及时报告设备运行中的异常，避免和减少风险事件发生。
2、该系统利用云计算中心实现了网络用户端、本地端工程师端的通知预警，可以及时了解设备运行状况，减少了常规值班所需的人力物力需求，减少了设备中运行的成本。
3、该系统利用云计算中心实现了工艺参数的云端设置，同时进行工艺数据的云端备份和本地备份，提高了容灾能力，方便了用户端和工程师随时了解设备运行状况。
附图说明
图1为系统流程图；
图2为预警系统主要端口的相互关系示意图；
图3为预警系统的流程图；
图1中，1为长晶系统，2为监测单元，3为本地控制单元，4为云端控制中心，5为云端预警生成报告，6为本地分析。
图2中，T-反应室温度，P-反应室压力，P1-X组纷分分压，T1-冷却进水温度，P1-冷却水压力，T2-冷却出水温度，P2-冷却出水压力，I-加热电流，Po-加热功率，F-加热频率，Q1-进气1压力，Q2-进气2压力，Q3-进气3压力。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1说明本实施方式，本实施方式的一种基于云计算的PVT法长晶系统自动预警系统包括，长晶系统1、监测单元2、本地控制单元3、云端处理中心4、云端预警模块5、本地分析单元6和现场预警模块7。长晶参数监测系统2定期对长晶系统1各时间段和工艺节点下长晶参数数据进行采样，长晶参数监测系统2将采样的获取的长晶参数数据通过云计算进行精准的计算分析处理，并将处理结果反馈至云端预警模块5，本地控制单元3上集成本地数据分析单元6，本地分析单元6上连接现场预警模块7，现场预警模块7以报警灯或者蜂鸣器的方式来发出预警，提醒现场的工作人员设备出现异常，及时到达现场排除设备故障。整个预警系统就构成了云端预警控制系统，可以实时监测设备参数，可以及时排除设备故障，减少了常规值班所需的人力物力需求，减少了设备中运行的成本。
具体实施方式二、云端预警生成报告5如果发生异常，则生成预警信号上传至用户端和客户端，云端处理中心4通过以微信或者短信的方式来通知用户端，实现远程智能云端监控预警，客户端通过以大屏幕显示或者蜂鸣器报警来提醒现场工程师及时处理异常情况，工程师及时到现场通过调整参数或设备检查来排除设备故障。
具体实施方式三、将云端处理中心处理的工艺数据进行集中存储，同时将工艺数据进行云端备份和本地备份，提高了容灾能力，方便了用户端和工程师随时了解设备运行状况。
这样就达到了通过云计算和存储中心，及时的发现设备运行时是否存在风险，如果有及时发现处理，从而实现了全系统的自动化智能化控制和完整数据容灾数据备份。
本项目并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似的原理或结构，而得到的其他形式的结构设计，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于云计算的PVT法长晶系统自动预警系统，其特征在于：包括长晶系统(1)、长晶参数监测系统(2)、本地控制单元(3)、云端处理中心(4)和云端预警模块(5)，所述长晶参数监测系统(2)定期对长晶系统(1)中各时间段和工艺节点下长晶参数数据进行采样，长晶参数监测系统(2)将采样获取的长晶参数数据通过本地控制单元(3)传输至云端处理中心(4)，云端处理中心(4)对采样长晶参数数据进行精确的计算分析处理，并将处理结果反馈至云端预警模块(5)；所述本地控制单元(3)上集成本地数据分析单元(6)，本地分析单元(6)上连接现场预警模块(7)。
2.根据权利要求1所述一种基于云计算的PVT法长晶系统自动预警系统，其特征在于：长晶参数监测系统(2)采样的长晶参数数据包括反应室温度、反应室压力、冷却进水温度、冷却出水温度、冷却进水压力、冷却出水压力、加热电流、加热功率和进气压力。
3.根据权利要求1所述一种基于云计算的PVT法长晶系统自动预警系统，其特征在于：所述现场预警模块(7)包括蜂鸣器和预警灯。
4.根据权利要求1所述一种基于云计算的PVT法长晶系统自动预警系统，其特征在于：所述云端预警模块(5)包括显示大屏幕、短信预警和微信预警。
5.根据权利要求1所述一种基于云计算的PVT法长晶系统自动预警系统，其特征在于：所述云端处理中心包括集中存储，其中集中存储又包括本地存储和云端存储。
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