[发明专利]一种碳化硅涂层沉积炉温度场的数字孪生控制方法

说明书

本发明公开了一种碳化硅涂层沉积炉温度场的数字孪生控制方法，包括以下步骤：（1）将沉积炉的炉内空间划分成多个控制区域，并在各控制区域内分别安装温度传感器；（2）采集各控制区域内的温度传感器检测到的各控制区域的实际温度值并传送给数字孪生设备；（3）计算出各控制区域的实际温度值与各控制区域的理论温度值之间的差值；（4）根据差值对各控制区域进行温度补偿。本发明利用数字孪生技术，对沉积炉内空间分区域建造数字孪生模型，达到生产时，分区域实时监控沉积炉内温度，通过对采集的实际温度与理论数据融合，得到误差补偿结果，以此进行分区域温度补偿，解决了沉积炉内温度场分布均匀性差的问题，获得高质量的碳化硅涂层。

技术领域

本发明涉及碳化硅涂层制备工艺领域，具体地说涉及一种碳化硅涂层沉积炉温度场的数字孪生控制方法。

背景技术

单晶硅生长所用的石墨坩埚存在两方面不足，一是400℃会发生氧化，二是长期使用也会氧化而掉粉末，因此需要在石墨基座上沉积SiC涂层。

目前用于沉积SiC涂层的沉积设备比较常用的是沉积炉，而现有的沉积炉存在温度场分布均匀性差的问题，这对涂层的制备很关键，这是国内SiC涂层制备质量不合格的主要原因之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够保证沉积炉内温度场分布均匀的碳化硅涂层沉积炉温度场的数字孪生控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种碳化硅涂层沉积炉温度场的数字孪生控制方法，包括以下步骤：

（1）将沉积炉的炉内空间划分成多个控制区域，并在各控制区域内分别安装温度传感器；

（2）采集各控制区域内的温度传感器检测到的各控制区域的实际温度值并传送给数字孪生设备；

（3）数字孪生设备将各控制区域的实际温度值与各控制区域的理论温度值一一进行对比，计算出各控制区域的实际温度值与各控制区域的理论温度值之间的差值；

（4）根据得到的各控制区域的实际温度值与各控制区域的理论温度值之间的差值对各控制区域进行温度补偿。

进一步地，以沉积炉的竖向中心线为轴线，沿着沉积炉的周向划分出多个呈扇形的控制区域。

进一步地，所述数字孪生设备包括与各控制区域内的温度传感器连接的实时数据采集传输模块，实时数据采集传输模块的信号输出端分别通过数据孪生服务器、模型数据库与过程控制器连接，过程控制器的控制信号输出端通过控制总线连接现场控制设备。

本发明的有益效果体现在：

本发明利用数字孪生技术，对沉积炉的炉内空间分区域建造数字孪生模型，达到生产时，分区域实时监控沉积炉内温度，实现整个温度控制过程的可视化，通过对采集的实际温度与理论数据融合，得到误差补偿结果，以此进行分区域温度补偿，解决了沉积炉内温度场分布均匀性差的问题，本发明可解决SiC涂层的沉积质量，将会促进单晶硅的生产，单晶硅主要应用于半导体器件和太阳能电池领域，具有非常好的实用性和市场价值。

附图说明

图1是本发明的一实施例的控制流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。