CN113110635B - 半导体设备及外点火装置的温度控制系统、方法及控制器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种半导体设备及外点火装置的温度控制系统和温度控制方法,半导体设备中外点火装置的温度控制系统,包括温度控制器、温控执行器及温度传感器,其中:温度传感器用于检测外点火装置的实际温度,并将实际温度发送至温度控制器;温度控制器用于获取外点火装置的气体流量,并根据气体流量和实际温度与目标温度之间的温度偏差确定向外点火装置施加的功率,并将功率发送至温控执行器;温控执行器与外点火装置连接,用于根据接收到的功率对外点火装置进行加热。应用本申请,可在确保外点火装置的控温精度的条件下,提高系统的灵活性和响应的快速性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,具体地,涉及一种半导体设备及外点火装置的温度控制系统、方法及控制器。
背景技术
外点火装置是湿氧氧化工艺设备的关键部件,用于对湿氧氧化工艺中的氢气(H2)和氧气(O2)进行外点火。具体地,在湿氧氧化工艺过程中,将外点火装置加热到一定的温度,然后按照比例通入H2和O2进行充分反应(H2+O2→H2O),将生成的水蒸汽(H2O)通入到反应腔室进行湿氧氧化。其中,H2和O2的充分反应对温度具有一定要求,且在工艺过程中通入到反应腔室中的气体(H2和O2)的温度对工艺结果有一定的影响,例如,可导致成膜质量的差异性。
对于目前的湿氧氧化工艺,通常是根据实时温度与目标温度的偏差对外点火装置进行加热,但是,现有的温度控制方式应对的及时性和准确性难以达到快速响应的控制要求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种半导体设备及外点火装置的温度控制系统、方法及控制器,可在确保外点火装置的控温精度的条件下,提高系统的灵活性和响应的快速性。
为实现本发明的目的,第一方面提供一种半导体设备中外点火装置的温度控制系统,包括温度控制器、温控执行器及温度传感器,其中:
所述温度传感器用于检测所述外点火装置的实际温度,并将所述实际温度发送至所述温度控制器;
所述温度控制器用于获取所述外点火装置的气体流量,并根据所述气体流量和所述实际温度与目标温度之间的温度偏差确定向所述外点火装置施加的功率,并将所述功率发送至所述温控执行器;
所述温控执行器与所述外点火装置连接,用于根据接收到的所述功率对所述外点火装置进行加热。
可选地,所述温度控制器,具体用于:
根据所述外点火装置的历史气体流量、历史温度偏差和预设的模糊论域,对所述气体流量和所述温度偏差进行模糊化,得到模糊流量和模糊温度偏差;
基于所述模糊流量和所述模糊温度偏差确定向所述外点火装置施加的模糊功率;
根据向所述外点火装置施加的历史功率和所述预设的模糊论域,将所述模糊功率去模糊化,以得到向所述外点火装置施加的功率。
可选地,所述温度控制器,具体用于:
根据所述历史气体流量得到实际流量数据集,根据所述历史温度偏差得到实际温差数据集;
根据所述实际流量数据集和所述预设的模糊论域确定所述气体流量对应的第一模糊量化因子,根据所述实际温差数据集和所述预设的模糊论域确定所述温度偏差对应的第二模糊量化因子;
根据所述第一模糊量化因子对所述气体流量进行模糊化,得到模糊流量,根据所述第二模糊量化因子对所述温度偏差进行模糊化,得到模糊温度偏差。
可选地,所述温度控制器,具体用于采用以下公式确定向所述外点火装置施加的模糊功率:
U1=<αE1+(1-α)F1>,α∈[0,1]
其中,U1代表模糊功率,E1代表模糊温度偏差,F1代表模糊流量,α代表E1权重,(1-α)代表F1的权重,<*>代表取绝对值大于等于|*|的最小正整数。
可选地,当所述外点火装置的实际温度达到预设阈值时,所述α大于0且小于0.5;当所述外点火装置的温度未达到所述预设阈值时,所述α大于或等于0.5且小于1,其中,所述预设阈值小于所述目标温度的值。
为实现本发明的目的,第二方面提供一种半导体设备,包括外点火装置,还包括上述任意实施方式的温度控制系统,所述温度控制系统用于对所述外点火装置进行加热。
为实现本发明的目的,第三方面提供一种温度控制方法,应用于上述任意实施方式的半导体设备中外点火装置的温度控制系统,所述方法包括:
确定向所述外点火装置通入的气体流量,以及所述外点火装置的目标温度值与实际温度值的温度偏差;
根据所述气体流量和所述温度偏差确定向所述外点火装置施加的功率,根据所述功率对所述外点火装置进行加热。
可选地,所述根据所述气体流量和所述温度偏差确定向所述外点火装置施加的功率,包括:
根据所述外点火装置的历史气体流量、历史温度偏差和预设的模糊论域,对所述气体流量和所述温度偏差进行模糊化,得到模糊流量和模糊温度偏差;
基于所述模糊流量和所述模糊温度偏差确定向所述外点火装置施加的模糊功率;
根据向所述外点火装置施加的历史功率和所述预设的模糊论域,将所述模糊功率去模糊化,以得到向所述外点火装置施加的功率。
可选地,所述根据所述外点火装置的历史气体流量、历史温度偏差和预设的模糊论域,对所述气体流量和所述温度偏差进行模糊化,得到模糊流量和模糊温度偏差,包括:
根据所述历史气体流量得到实际流量数据集,根据所述历史温度偏差得到实际温差数据集;
根据所述实际流量数据集和所述预设的模糊论域确定所述气体流量对应的第一模糊量化因子,根据所述实际温差数据集和所述预设的模糊论域确定所述温度偏差对应的第二模糊量化因子;
根据所述第一模糊量化因子对所述气体流量进行模糊化,得到模糊流量,根据所述第二模糊量化因子对所述温度偏差进行模糊化,得到模糊温度偏差。
可选地,所述基于模糊流量和所述模糊温度偏差确定向所述外点火装置施加的模糊功率,包括:
基于所述模糊流量和所述模糊温度偏差,采用以下公式确定向所述外点火装置施加的模糊功率:
U1=<αE1+(1-α)F1>,α∈[0,1]
其中,U1代表模糊功率,E1代表模糊温度偏差,F1代表模糊流量,α代表E1权重,(1-α)代表F1的权重,<*>代表取绝对值大于等于|*|的最小正整数。
本发明具有以下有益效果:
本发明提供的半导体设备中外点火装置的温度控制系统,其温度控制器可以获取外点火装置的气体流量和实际温度,并根据气体流量和实际温度与目标温度之间的温度偏差确定向外点火装置施加的功率。如此,将通入外点火装置的气体流量这一根据工艺的不同而具有不确定性、且对温度变化影响较大的变量作为输入变量添加到外点火装置的温度控制中,能够提高外点火装置的温度控制系统的响应速度,使外点火装置能够更快速地稳定到工艺所需要的温度,从而提高整个湿氧氧化工艺的效率,达到提高产能的目的。
附图说明
图1为本实施例提供的半导体设备中外点火装置的温度控制系统的逻辑示意图;
图2为本实施例提供的进气流量的模糊子集分布图;
图3为本实施例提供的温度偏差的模糊子集分布图。
具体实施方式
下面详细描述本申请,本申请的实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外,如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的,则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也可包括复数形式。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
下面结合附图以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
为解决上述技术问题,本实施了对目前的湿氧氧化工艺机器温度控制方式进行了研究分析,发现:在湿氧氧化的主工艺前,一般会向外点火装置通入一定量的N2,进行主工艺时会因具体工艺的差别而通入不同流量的H2和O2。在通入外点火装置的气体流量变化时,温度随流量变化波动较大,且恢复慢。即由于事件的不确定性,现有的温度控制方式应对的及时性和准确性很难达到快速响应的控制要求。鉴于此,本实施了提供了一种半导体设备中外点火装置的温度控制方法及系统,以提高外点火装置的温度控制系统的响应速度,使外点火装置更快速的达到其点火温度。
请参照图1,本实施例提供了一种半导体设备中外点火装置的温度控制系统,包括温度控制器、温控执行器及温度传感器,其中:温度传感器用于检测外点火装置的实际温度,并将实际温度发送至温度控制器;温度控制器用于获取外点火装置的气体流量,并根据气体流量和实际温度与目标温度之间的温度偏差确定向外点火装置施加的功率,并将功率发送至温控执行器;温控执行器与外点火装置连接,用于根据接收到的功率对外点火装置进行加热。
本实施例提供的半导体设备中外点火装置的温度控制系统,其温度控制器可以获取外点火装置的气体流量和实际温度,并根据气体流量和实际温度与目标温度之间的温度偏差确定向外点火装置施加的功率。如此,将通入外点火装置的气体流量这一根据工艺的不同而具有不确定性、且对温度变化影响较大的变量作为输入变量添加到外点火装置的温度控制中,能够提高外点火装置的温度控制系统的响应速度,使外点火装置能够更快速地稳定到工艺所需要的温度,从而提高整个湿氧氧化工艺的效率,达到提高产能的目的。
可以理解的是,外点火装置的进气系统可以配置流量计或其它用于检测外点火装置的气体流量的器件(例如,流量传感器),温度控制器可以从流量计(或其它用于检测外点火装置的气体流量的器件)获取外点火装置的气体流量。
其中,温度控制器可以为模糊控制器,即采用模糊控制的原理对外点火装置的温度进行控制。由于模糊控制器能够根据一系列的模糊知识和数据推导出符合实际逻辑关系的结论,不需要在设计系统时建立被控对象的精确数学模型,数据处理更为简单。且模糊控制的模糊规则和推理是基于经验,通过学习可不断更新,增强控制系统的适应能力。另外,由于模糊控制采用的是一种连续多值逻辑,其鲁棒性较强,当系统参数发生变化时,能比较容易实现稳定的控制。基于以上特点,模糊控制可适用于时变系统的控制,而本实施例中影响外点火装置控温效果的气体流量即是一个随整个工艺过程而变化的时变系统变量,因此采用模糊控制器可以很好地解决现有技术中由于气体流量变化的不确定性,而导致的现有控制系统应对的及时性和准确性很难达到精度要求的问题。
具体地,温度控制器可用于根据外点火装置的历史气体流量、历史温度偏差和预设的模糊论域,对气体流量和温度偏差进行模糊化,得到模糊流量和模糊温度偏差;基于模糊流量和模糊温度偏差确定向外点火装置施加的模糊功率;根据向外点火装置施加的历史功率和预设的模糊论域,将模糊功率去模糊化,以得到向外点火装置施加的功率。
在本实施例中,温度控制器对外点火装置的温度控制可以包含输入量的模糊化、模糊推理及去模糊化三个过程。其中,模糊化可以理解为上述根据外点火装置的历史气体流量、历史温度偏差和预设的模糊论域,对气体流量和温度偏差进行模糊化,得到模糊流量和模糊温度偏差的过程,即将上述通入外点火装置的气体流量F和外点火装置的温度偏差E这些输入变量的精确数值,进行模糊化,以得到模糊流量F1和模糊温度偏差E1,并可以将其化为某论域范围的模糊子集。模糊推理可以理解为上述基于模糊流量和模糊温度偏差确定向外点火装置施加的模糊功率,即根据上述模糊流量F1和模糊温度偏差E1计算模糊功率U1。去模糊化可以理解为上述根据向外点火装置施加的历史功率和预设的模糊论域,将模糊功率去模糊化,以得到向外点火装置施加的功率,即将模糊功率U1转化为实际功率。
具体地,模糊化的过程可以包括:根据历史气体流量得到实际流量数据集,根据历史温度偏差得到实际温差数据集;根据实际流量数据集和预设的模糊论域确定气体流量对应的第一模糊量化因子,根据实际温差数据集和预设的模糊论域确定温度偏差对应的第二模糊量化因子;根据第一模糊量化因子对气体流量进行模糊化,得到模糊流量,根据第二模糊量化因子对温度偏差进行模糊化,得到模糊温度偏差。
在本实施例中,温度控制器可以基于气体流量的实际数值范围,得到气体流量的精确数据集,即气体流量的基本论域[Qmin,Qmax],例如[2000,20000],并根据模糊控制理论设置气体流量的模糊论域[Q极小值,Q极大值],例如[-3,3];其中,Qmin<Qmax,且Qmin和Qmax均大于0;Q极小值<Q极大值。温度控制器,还用于基于所温度偏差的实际数值范围,得到温度偏差的精确数据集,即温度的基本论域[Tmin,Tmax],并根据模糊控制理论设置温度的模糊论域[T极小值,T极大值],例如[-3,3];其中,Tmin<Tmax,T极小值<T极大值。
模糊推理可以包括:设定输入变量及输出变量的语言值的模糊子集为{NB(负大),NM(负中),NS(负小),Z(零),PS(正小),PM(正中),PB(正大)},结合一般性设计原则定义F1的模糊论域为{-3,-2,-1,0,1,2,3};E1的模糊论域为{-3,-2,-1,0,1,2,3}。结合气体流量F和温度偏差E的实际情况,定义F的基本论域为[2000,20000],单位为sccm;E的基本论域为[-20,10],单位为℃;并根据基本论域和模糊论域计算量化因子,结果如下表1所示。
表1模糊化数据对应表
输入变量 | 基本论域 | 模糊论域 | 量化因子 |
气体流量F | [2000,20000] | [-3,3] | 0.0003 |
温度偏差E | [-20,10] | [-3,3] | 0.2 |
结合三角形隶属度函数可知两个变量的模糊子集分布图如图2和图3所示。其中,对三角形隶属度函数定义如下:若对基本论域(研究的范围)U中的任一元素x,都有一个数A(x)∈[0,1]与之对应,则称A为U上的模糊集,A(x)称为x对A的隶属度。当x在U中变动时,A(x)就是一个函数,称为A的隶属度函数。
图中,横坐标是模糊论域的模糊变量,纵坐标是隶属度μ,图中曲线代表NB、NM、NS、Z、PS、PM、PB的模糊函数曲线。输入变量经量化因子的转化,可以对应到模糊论域上,在上述曲线中可以得到对应的隶属度。如输入变量对应的模糊变量为-2.5,则其隶属度为μNB(-2.5)=0.5,μNM(-2.5)=0.5,μNS(-2.5)=0,μZ(-2.5)=0,μPS(-2.5)=0,μPM(-2.5)=0,μPB(-2.5)=0。
进一步地,温度控制器基于模糊流量和模糊温度偏差确定向外点火装置施加的模糊功率时,可以采用模糊控制规则,例如Mamdani控制规则,进行模糊控制规则R的确认,进而得到需要输出的模糊功率U1。具体地,结合外点火装置的特点及图2和图3,得到在外点火装置运行过程中,模糊控制规则可以如下:
①进气流量为PB,温度偏差为NB,则输出功率与进气流量强相关;
②进气流量为PS,温度偏差为NS,则输出功率与进气流量强相关;
③进气流量为PM,温度偏差为NM,则输出功率与进气流量强相关;
④进气流量为NB,温度偏差为PB,则输出功率与进气流量强相关;
⑤进气流量为NS,温度偏差为PS,则输出功率与进气流量强相关。
为了达到最优控制效果并降低控制方案的实现难度,温度控制器也可以采用以下公式(1)确定向外点火装置施加的模糊功率:
U1=<αE1+(1-α)F1>,α∈[0,1] (1)
其中,U1代表模糊功率,E1代表模糊温度偏差,F1代表模糊流量,α代表E1权重,(1-α)代表F1的权重,<*>代表取绝对值大于等于|*|的最小正整数。
通过对α取值的变化,调整E1和F1的权重,如α取0.5时,E1和F1的权重相同;α取0.3时,F1的权重大,在温度控制过程中,根据实际控温效果来调整α,可以找到最优的控制规则。在实际控温过程中,当外点火装置的实际温度较小时,实际温度与目标温度的偏差较大,对U1的影响较大,所以当外点火装置的温度未达到预设阈值时,可以设置α大于或等于0.5且小于1;而当外点火装置的实际温度达到预设阈值时,α大于0且小于0.5。在本实施例中,α的取值优选为0.4。
在该实施例中,可以根据向外点火装置施加的历史功率和预设的模糊论域,确定比例因子,将之前确定的模糊功率除以确定的比例因子,得到向外点火装置施加的功率。
在通过上述模糊推理过程计算出模糊功率U1后,可以将U1转化为具体的输出量U并发送到控制机构进行控制。在本实施例中,可定义U1的模糊论域为{0,1,2,3};结合经验值定义U的基本论域为[0,90],单位为%;比例因子则为0.03。
基于上述控制方案,在实际控温过程中,当气体流量F为10000时,温度偏差为-20℃时,将上述两值进行模糊化,其在模糊论域的取值分别为F1=(10000-11000)×0.0003=-0.3和E1=(-20-(-5))×0.2=-3(其中11000和-5分别为论域变换参数)。将α=0.4代入公式(1),可得U1=<0.4E1+0.6F1>(<*>代表取绝对值大于等于|*|的最小正整数),F1=-0.3和E1=-3代入公式U1=<0.4E1+0.6F1>,可计算出U1的结果为2,U的取值=2/0.03=67,即以67%的功率输出对外点火装置进行温度控制。经测试,以67%的功率输出对外点火装置进行加热,可达到控制效果为:若外点火装置的温度出现20℃左右的下降,温度恢复时间基本为2min,而采用现有技术中的控制方式对外点火装置进行加热时,其温度恢复时间基本为20min,对比可知本实施例提供的模糊控制方案对外点火装置的温度控制效果更为突出,可以大幅度提高外点火装置的温度控制系统的响应速度,使外点火装置能够更快速地稳定到工艺所需要的温度,从而提高整个湿氧氧化工艺的效率,继而达到提高产能的目的。
基于上述半导体设备中外点火装置的温度控制系统相同的构思,本实施例还提供一种半导体设备,包括外点火装置,还包括上述任意实施方式的温度控制系统,温度控制系统用于对外点火装置进行加热。
本实施例提供的半导体设备,包括上述半导体设备中外点火装置的温度控制系统,至少能够实现该温度控制系统的有益效果,在此不再赘述。
基于上述半导体设备中外点火装置的温度控制系统相同的构思,本实施例还提供一种温度控制方法,应用于上述任一实施方式的半导体设备中外点火装置的温度控制系统,该方法包括:
确定向外点火装置通入的气体流量,以及外点火装置的目标温度值与实际温度值的温度偏差;
根据气体流量和温度偏差确定向外点火装置施加的功率,根据功率对外点火装置进行加热。
于本实施例一具体实施方式中,根据气体流量和温度偏差确定向外点火装置施加的功率,包括:
根据外点火装置的历史气体流量、历史温度偏差和预设的模糊论域,对气体流量和温度偏差进行模糊化,得到模糊流量和模糊温度偏差;
基于模糊流量和模糊温度偏差确定向外点火装置施加的模糊功率;
根据向外点火装置施加的历史功率和预设的模糊论域,将模糊功率去模糊化,以得到向外点火装置施加的功率。
于本实施例另一具体实施方式中,根据外点火装置的历史气体流量、历史温度偏差和预设的模糊论域,对气体流量和温度偏差进行模糊化,得到模糊流量和模糊温度偏差,包括:
根据历史气体流量得到实际流量数据集,根据历史温度偏差得到实际温差数据集;
根据实际流量数据集和预设的模糊论域确定气体流量对应的第一模糊量化因子,根据实际温差数据集和预设的模糊论域确定温度偏差对应的第二模糊量化因子;
根据第一模糊量化因子对气体流量进行模糊化,得到模糊流量,根据第二模糊量化因子对温度偏差进行模糊化,得到模糊温度偏差。
于本实施例另一具体实施方式中,基于模糊流量和模糊温度偏差确定向外点火装置施加的模糊功率,包括:
基于模糊流量和模糊温度偏差,采用以下公式确定向外点火装置施加的模糊功率:
U1=<αE1+(1-α)F1>,α∈[0,1]
其中,U1代表模糊功率,E1代表模糊温度偏差,F1代表模糊流量,α代表E1权重,(1-α)代表F1的权重,<*>代表取绝对值大于等于|*|的最小正整数。
本实施例提供的温度控制方法,基于上述半导体设备中外点火装置的温度控制系统,至少能够实现该温度控制系统的有益效果,在此不再赘述。
基于上述半导体设备中外点火装置的温度控制系统相同的构思,本实施例还提供一种温度控制器,温度控制器包括:
存储单元,其上存储有可执行程序;
处理单元,处理单元调用可执行程序时,能够实现任一实施方式的温度控制方法。
本实施例提供的温度控制器,包括上述半导体设备中外点火装置的温度控制系统,至少能够实现该温度控制系统的有益效果,在此不再赘述。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本申请的原理而采用的示例性实施方式,然而本申请并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本申请的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本申请的保护范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (6)
1.一种半导体设备中外点火装置的温度控制系统,用于在向外点火装置通入气体时将所述外点火装置温度调节至所述气体的点火温度,其特征在于,包括温度控制器、温控执行器及温度传感器,其中:
所述温度传感器用于检测所述外点火装置的实际温度,并将所述实际温度发送至所述温度控制器;
所述温度控制器用于获取所述外点火装置的气体流量,并根据所述气体流量和所述实际温度与目标温度之间的温度偏差确定向所述外点火装置施加的功率,并将所述功率发送至所述温控执行器;
所述温控执行器与所述外点火装置连接,用于根据接收到的所述功率对所述外点火装置进行加热;
其中,所述温度控制器,具体用于:
根据所述外点火装置的历史气体流量、历史温度偏差和预设的模糊论域,对所述气体流量和所述温度偏差进行模糊化,得到模糊流量和模糊温度偏差;
基于所述模糊流量和所述模糊温度偏差确定向所述外点火装置施加的模糊功率;具体采用以下公式确定向所述外点火装置施加的模糊功率:
U1=<αE1+(1-α)F1>,α∈[0,1]
其中,U1代表模糊功率,E1代表模糊温度偏差,F1代表模糊流量,α代表E1权重,(1-α)代表F1的权重,<*>代表取绝对值大于等于|*|的最小正整数;
根据向所述外点火装置施加的历史功率和所述预设的模糊论域,将所述模糊功率去模糊化,以得到向所述外点火装置施加的功率。
2.根据权利要求1所述的温度控制系统,其特征在于,所述温度控制器,具体用于:
根据所述历史气体流量得到实际流量数据集,根据所述历史温度偏差得到实际温差数据集;
根据所述实际流量数据集和所述预设的模糊论域确定所述气体流量对应的第一模糊量化因子,根据所述实际温差数据集和所述预设的模糊论域确定所述温度偏差对应的第二模糊量化因子;
根据所述第一模糊量化因子对所述气体流量进行模糊化,得到模糊流量,根据所述第二模糊量化因子对所述温度偏差进行模糊化,得到模糊温度偏差。
3.根据权利要求1所述的温度控制系统,其特征在于,当所述外点火装置的实际温度达到预设阈值时,所述α大于0且小于0.5;当所述外点火装置的温度未达到所述预设阈值时,所述α大于或等于0.5且小于1,其中,所述预设阈值小于所述目标温度的值。
4.根据权利要求1所述的温度控制系统,其特征在于,所述温度控制器,具体用于:
根据向所述外点火装置施加的历史功率和所述预设的模糊论域,确定比例因子;
将所述模糊功率除以所述比例因子,得到向所述外点火装置施加的功率。
5.一种半导体设备,包括外点火装置,其特征在于,还包括权利要求1-3任意一项所述的温度控制系统,所述温度控制系统用于对所述外点火装置进行加热。
6.一种温度控制方法,其特征在于,应用于权利要求1-3任意一项所述的半导体设备中外点火装置的温度控制系统,所述方法包括:
确定向所述外点火装置通入的气体流量,以及所述外点火装置的目标温度值与实际温度值的温度偏差;
根据所述气体流量和所述温度偏差确定向所述外点火装置施加的功率,根据所述功率对所述外点火装置进行加热;
其中,所述根据所述气体流量和所述温度偏差确定向所述外点火装置施加的功率,包括:根据所述外点火装置的历史气体流量、历史温度偏差和预设的模糊论域,对所述气体流量和所述温度偏差进行模糊化,得到模糊流量和模糊温度偏差;
基于所述模糊流量和所述模糊温度偏差确定向所述外点火装置施加的模糊功率;具体采用以下公式确定向所述外点火装置施加的模糊功率:
U1=<αE1+(1-α)F1>,α∈[0,1]
其中,U1代表模糊功率,E1代表模糊温度偏差,F1代表模糊流量,α代表E1权重,(1-α)代表F1的权重,<*>代表取绝对值大于等于|*|的最小正整数;
根据向所述外点火装置施加的历史功率和所述预设的模糊论域,将所述模糊功率去模糊化,以得到向所述外点火装置施加的功率。
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