立式炉及立式炉的炉体温度控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113310309A(43)申请公布日2021.08.27(21)申请号202110609788.6(22)申请日2021.06.01(71)申请人北京北方华创微电子装备有限公司地址100176北京市北京经济技术开发区文昌大道8号(72)发明人甄瑞杰耿丹任娇(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司11112代理人彭瑞欣王婷(51)Int.Cl.F27B1/00(2006.01)F27B1/24(2006.01)F27B1/26(2006.01)F27B1/28(2006.01)H01L21/67(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称立式炉及立式炉的炉体温度控制方法(57)摘要本发明的一个方面，提供一种立式炉，包括炉体、环绕炉体设置的温控组件、送风管路、温度采集装置和控制装置，温控组件与炉体之间具有环形风道，温控组件与送风管路连通，送风管路用于向环形风道输送冷却气体，送风管路上设置有调节阀。温度采集装置用于获得炉体的实际温度，控制装置用于根据炉体的实际温度与目标温度的差值来控制调节阀的开度，以实现按预设变温速率对炉体进行温度控制。在本发明中，控制装置能够根据实际温度实时自动调节调节阀的开度，以降低炉体的实际温度与目标温度之间的差值，实现自动控制炉体温度，从而提高了对炉体温度的控制效率和控制精度。本发明还提供一种立式炉的炉体温度控制方法。CN113310309ACN113310309A权利要求书1/2页1.一种立式炉，其特征在于，所述立式炉包括炉体、环绕所述炉体设置的温控组件、送风管路，所述温控组件与所述炉体之间具有环形风道，所述温控组件与所述送风管路连通，所述送风管路用于向所述环形风道输送冷却气体，所述送风管路上设置有调节阀；所述立式炉还包括温度采集装置和控制装置，所述温度采集装置用于获得炉体的实际温度，所述控制装置用于根据所述炉体的实际温度与目标温度的差值来控制所述调节阀的开度，以实现按预设变温速率对所述炉体进行温度控制。2.根据权利要求1所述的立式炉，其特征在于，所述调节阀包括电动蝶阀。3.根据权利要求2所述的立式炉，其特征在于，所述控制装置包括可编程逻辑控制器控制器。4.根据权利要求1所述的立式炉，其特征在于，所述炉体包括用于内管和套设在所述内管外的外管，所述温度采集装置设置在所述外管的内壁与所述内管的外壁之间。5.根据权利要求4所述的立式炉，其特征在于，所述环形风道包括沿高度方向分布的多个温区，所述送风管路为多条，多条所述送风管路用于一一对应地向多个所述温区输送冷却气体，所述温度采集装置包括与多个所述温区一一对应设置的测温点，各个所述测温点用于检测所述炉体对应于各个所述温区的各个区域的实际温度，所述控制装置还用于根据各个所述温区的实际温度与目标温度的差值来控制对应送风所述管路上的所述调节阀的开度，以实现所述炉体的各个所述区域按预设变温速率进行温度控制。6.一种立式炉的炉体温度控制方法，其特征在于，所述立式炉为权利要求1至5中任意一项所述的立式炉，且所述控制方法通过所述立式炉的控制装置实现，所述控制方法包括：根据所述炉体的实际温度与目标温度的差值来控制所述调节阀的开度，以实现按预设变温速率对所述炉体进行温度控制。7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述炉体的实际温度与目标温度的差值来控制所述调节阀的开度，包括：周期性地获取所述炉体的实际温度；根据当前周期与前两个周期中所述炉体的实际温度与所述目标温度之间的差值确定开度调节量；根据所述开度调节量调节所述调节阀的开度。8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，根据当前周期的温度差值与前两个周期的温度差值确定所述调节阀的开度调节量，包括：根据如下计算式得到当前周期对应的开度调节参数：△u(k)＝KP[e(k)‑e(k‑1)]+KIe(k)+KD[e(k)‑2e(k‑1)+e(k‑2)]，其中，△u(k)为所述开度调节参数，KP、KI、KD为固定参数，e(k)为当前周期对应的温度差值，e(k‑1)为上一周期对应的温度差值，e(k‑2)为前面第二个周期对应的温度差值；将所述开度调节参数与所述调节阀开度的最大调节量的预设比例相乘，得到所述开度调节量。9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述KP的值为2、所述KI的值为0.1、所述KD的值为3，所述预设比例为10％。10.根据权利要求6至9中任意一项所述的控制方法，其特征在于，所述环形风道包括沿高度方向分布的多个温区，所述送风管路为多条，多条所述送风管路用于一一对应地向多2CN113310309A权利要求书2/2页个所述温区输送冷却气体，所述温度采集装置包括与多个所述温区一一对应设置的测温点