喷射沉积锭坯控制系统及其沉积室恒压控制研究的中期报告中期报告一.研究背景及意义半导体行业是现代制造业的重要组成部分,它制造的半导体器件被广泛应用于电子计算机、通讯、时钟等各个领域,也是一些高新技术产业的关键生产设备。其中,大规模集成电路(LSI)的制造流程中,喷射沉积技术扮演了非常重要的角色。喷射沉积锭坯控制系统(以下简称控制系统)是喷射沉积技术的关键设备之一,其主要功能是控制喷射沉积室内的气压、温度等参数,确保喷射沉积过程中的均匀性和稳定性。目前国内市场上主要以进口设备为主,自主研发控制系统对于提高国内半导体行业的产业水平，促进半导体工业的快速崛起具有重要的现实意义。二.研究内容本次中期报告的主要内容是控制系统的设计方案及实验分析结果,重点研究对象是沉积室的气体压力控制。1.控制系统的设计方案1.1系统架构控制系统采用上位机和下位机并行处理,上位机主要负责人机交互界面、数据处理和结果显示等；下位机主要负责沉积室气压、温度等参数的采集和处理,以及对阀门进行开关控制,最终实现气体压力的控制。如图1所示,控制系统的结构框图。图1控制系统结构框图1.2关键技术(1)精度高的压力传感器压力传感器是控制系统中最关键的部件之一,它对气压值的准确性和可靠性具有重要影响。因此,本系统采用精度高、响应速度快的压力传感器进行气压信号的采集。(2)精度高的比例阀比例阀是控制气体流量和气压的重要部件之一,它能根据控制信号改变阀的开度,从而控制气体的流速和压力。为了确保气压的稳定,本系统采用精度高的比例阀,其精度可达0.1%FS。(3)自动控制算法本系统采用PID控制算法对沉积室气压进行控制,该算法具有响应速度快、稳态误差小等优点,能够满足喷射沉积过程中对气压的精度要求。2.实验分析结果2.1气压控制实验本次实验采用稳压气源,在气源输出口装有压力传感器,控制气源输出口的气压,使其稳定在设定值。将气体经过比例阀后送入沉积室,控制比例阀的开度,实现对气压的精确控制。如图2所示,实验结果表明,本系统能够稳定地控制沉积室气压在0.5~1.5kPa之间,且精度可达0.1%FS。图2气压控制实验结果2.2系统稳定性测试为了验证控制系统在长时间运行中的稳定性和可靠性,进行了系统稳定性测试。实验结果表明,系统在长时间运行中稳定性较好,能够满足实际工作需求。三.结论与展望在本次研究中,我们成功设计了喷射沉积锭坯控制系统,实现了对沉积室气压的精确控制。通过气压控制实验和系统稳定性测试,验证了系统的稳定性和可靠性。未来,我们将进一步优化和完善控制系统的其他功能,如温度控制等,为国内半导体行业的发展做出更大的贡献。