简谈快速台车炉的建模

　　快速台车炉是半导体制造过程中的重要设备，主要用于半导体生产工艺，如晶圆退火、氧化、化学沉积等，与传统的热力设备相比，它具有加热速度快、工作温度范围大、温度控制精度高、热场分布均匀等显著特点，这对系统的温度控制提出了很高的要求，显然，传统的局部放电控制已不能满足系统温度控制的要求，为了获得越佳的控制成果，研究人员在这方面做了大量的研究工作，提出了许多良好的控制方法，如解耦分散控制、学习控制、自适应控制和模型预测控制。

　　针对基于这些控制方法开发的台车炉的结构特点，一些学者提出了基于系统模型的前馈与反馈相结合的控制方法，前馈控制器用于预测系统的电流控制输出，提高系统的响应速度；反馈控制器用于补偿系统模型误差和外部干扰，并在线修改系统模型，从而提高系统的控制精度和鲁棒性，通过实验验证了温度控制方法的有益性。

　　退火炉的系统结构和模型建立如下：

　　根据结构不同，快速退火炉采用单面灯管加热、双面灯管加热、灯管平行分布、灯泡同心分布。台车炉由以下部件组成：金属腔、石英腔、加热灯、高温计等，其中加热灯管分为上下两层，正交对称分布，属于双面加热方式，上下灯分为十组，每组可单独调节，以保证系统的热场分布可调节，金属腔内壁由高反射材料制成，提高了系统的加热效率，腔体由冷却气体冷却，使系统在整个加热过程中保持相对稳定，高温计用于测量硅片的实时温度，获得硅片的实际温度作为温控系统的反馈信号。