[发明专利]一种MOCVD设备生长结果异常溯源方法及系统

权利要求书

1.一种MOCVD设备生长结果异常溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：

对MOCVD反应腔进行CFD建模，生成CFD模型；

确定工艺参数取值范围并利用CFD模型进行模拟仿真实验，得到模拟仿真工艺参数和模拟仿真结果；

根据模拟仿真工艺参数和模拟仿真结果进行建模，生成神经网络模型；

基于神经网络模型将异常生长结果与工艺参数进行匹配，得到异常工艺参数。

2.根据权利要求1所述一种MOCVD设备生长结果异常溯源方法，其特征在于，所述确定工艺参数取值范围并基于实验设计方法利用CFD模型进行模拟仿真实验，得到模拟仿真工艺参数和模拟仿真结果这一步骤，具体包括：

确定工艺参数取值范围；

在工艺参数取值范围内利用实验设计方法设置多组模拟仿真实验，得到模拟仿真工艺参数；

根据模拟仿真工艺参数利用CFD模型进行模拟仿真实验，得到模拟仿真结果。

3.根据权利要求1所述一种MOCVD设备生长结果异常溯源方法，其特征在于，所述基于神经网络模型将异常生长结果与工艺参数进行匹配，得到异常工艺参数这一步骤，具体包括：

基于控制变量法设置多组工艺参数值；

将工艺参数值依次输入神经网络模型，得到预测结果；

基于均方误差公式将预测结果与异常生长结果进行比较，得到最小均方误差值；

基于概率公式对不同工艺参数的最小均方误差值进行计算，得到异常工艺参数。

4.根据权利要求3所述一种MOCVD设备生长结果异常溯源方法，其特征在于，所述概率公式具体如下：

上式中，P(x_i)为异常生长结果的概率，为最小均方误差值，x_i为工艺参数。

5.根据权利要求1所述一种MOCVD设备生长结果异常溯源方法，其特征在于，还包括对CFD模型进行验证，具体如下：

设置多组工艺参数实验值并依次利用MOCVD反应腔进行生长实验，得到实验结果；

模拟工艺参数实验值并依次利用CFD模型进行模拟仿真和数值模拟计算，得到模拟结果；

基于皮尔逊相关系数对实验结果与模拟结果进行计算，验证CFD模型。

6.根据权利要求5所述一种MOCVD设备生长结果异常溯源方法，其特征在于，所述实验结果为半导体薄膜的生长速率，其计算步骤具体如下：

获取实验完成后得到的半导体薄膜和实验时间；

测量半导体薄膜的厚度；

根据厚度与实验时间计算半导体薄膜的生长速率。

7.一种MOCVD设备生长结果异常溯源系统，其特征在于，包括：

CFD构建模块，用于对MOCVD反应腔进行CFD建模，生成CFD模型；

模拟仿真模块，用于确定工艺参数取值范围并利用CFD模型进行模拟仿真实验，得到模拟仿真工艺参数和模拟仿真结果；

神经网络构建模块，用于根据模拟仿真工艺参数和模拟仿真结果进行建模，生成神经网络模型；

匹配模块，基于神经网络模型将异常生长结果与工艺参数进行匹配，得到异常工艺参数。