专利名称：半导体设备及其加热器电源控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体设备，特别涉及一种应用于半导体设备中的加热器电源控制系统。
背景技术：
半导体设备例如有机金属化学气相沉积(MOCVD)的加热器具有加热面积大,功率需求量大和温度精度控制要求严等特点。通常加热器负责多个加热区，每个加热区有多个电源并联供电给加热器，以满足加热器对功率的要求。同一加热区多个电源并联供电的控制系统传统上是采用主从控制的方法，即控制单元例如计算机向其中一个电源(通常是主电源)发出控制信号；该电源收到信号后向其它电源(通常是从电源)发出相同的控制信号。(如图1所示，本例中以4个电源并联供电进行说明，其中一个为主电源，另外三个为从电源，各个电源的额定功率和额定电流相等，主电源接收到控制单元发出的控制信号后，将该控制信号发送给其他三个从电源)。因为整个控制系统采用上述主从控制模式，利用一个控制信号最终来控制所有的电源，理论上看各个电源所接受的信号相同，因此各个电源输出电流大小也相同，此外主从控制模式中各个电源需要同时工作。例如加热器需要目标值为200安培大小的电流，则4个并联电源各输出50A,从而产生总大小为200安排的电流。这种控制方式比较简单，同一个信号输入,会有4个对应的电流输出，各个电源同时工作，然而由于主电源在信号输出上存在一定的误差，可能导致各个从电源接收到的信号和主电源接收到的信号并不相同，从而整个控制系统在实际的电流输出上和目标值产生误差，降低控制的准确性。以上面的例子进行说明，主电源接收到的信号中要求各个电源输出50A电流，而主电源实际向从电源输出的信号中可能要求各个从电源输出49. 8A的电流，从而导致实际输出电流和目标值之间存在误差。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种加热器电源控制系统，能够减少系统产生的误差，提高温度控制的准确性。为了实现以上目的，本实用新型的一个实施例提供一种加热器电源控制系统，包含控制单元，与所述控制单元分别相连的多个并联电源，以及与所述多个并联电源相连的加热器；其中，所述控制单元用于计算加热器所需的目标功率或目标电流，并计算所述多个并联电源中各个电源相应的输出功率或者输出电流，以及，通知各个电源输出相应的输出功率或者输出电流；所述的各个电源用于输出相应的输出功率或者输出电流给加热器。 可选地，所述控制单元为电脑或者可编程逻辑控制器。可选地，所述各个电源的额定输出功率或者额定输出电流相同。[0013]可选地，所述控制单元进一步用于向各个电源发送控制信号来通知各个电源。可选地，所述控制单元向各个电源发送的控制信号相同或者其中至少两个控制信号不相同。可选地，所述控制单元进一步用于向部分电源发送控制信号来通知各个电源。可选地，所述控制单元向所述部分电源发送的控制信号相同或者其中至少两个控制信号不相同。可选地，所述部分电源输出功率或者输出电流为零。本实用新型一个实施例还提供一种半导体设备，包括上述的加热器电源控制系统。可选地，所述半导体设备为有机金属化学气相沉积MOCVD设备。本实用新型实施例提供的技术方案与现有技术相比能够减少系统产生的误差，提高温度控制的准确性。
图1为现有技术中加热器电源控制系统的系统框图；图2为本实用新型加热器电源控制系统的系统框图。
具体实施方式
本申请发明人经过努力发现，在主从控制中，主电源传送给各个从电源的信号和主电源接收到的信号可能并不相同，即存在一定的误差，从而导致整个控制系统在实际的电流输出上和目标值产生误差。
以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。如图2所示，本实用新型在一个实施例中提供了一种加热器电源控制系统，该加热器电源控制系统包含控制单元，与控制单元分别相连的多个并联电源，以及与多个并联电源分别相连的加热器。为方便说明，和图1相对应，还是以4个并联电源(电源1、电源2、电源3、电源4)为例进行说明。需要指出的是，本实施例对电源个数不做限定，可以是2个、3个或者更多个并联电源。本实用新型在另一个实施例中提供了一种半导体设备，具体地，该半导体设备可以为有机金属化学气相沉积MOCVD设备。该半导体设备中包含加热器电源控制系统，该加热器电源控制系统包含控制单元，与控制单元分别相连的多个并联电源，以及与多个并联电源分别相连的加热器。对于上述各个实施例，在一种可选方案中，各个电源输出的是电流，其中，控制单元用于计算出加热器所需的目标电流大小以及各个电源输出的电流大小，并通知各个电源输出相应的输出电流。具体地，控制单元向各个电源发送控制信号，例如在一种实现方式中，分别向各个电源发出控制信号，每个控制信号中包含对应电源需要输出的电流大小的信息。各个电源的控制信号可以相同或者不相同，也就是说控制单元向各个电源发送的控制信号相同或者其中至少两个控制信号不相同，在各个电源接收到对应的控制信号后，响应于该控制信号输出对应的输出电流，各个电源输出的电流大小可以一样或者不一样，通过这种方式实现对全部电源的控制。[0029]在加热器电源控制系统中，对部分电源来说，在有些情况下其输出电流大小可以是零(即不工作)，此时只需保证全部电源输出的电流大小相加之和为目标电流大小即可。因此，在另一种实现方式中，若控制单元计算出部分电源不需要工作，则可以不向这些电源发出控制信号，而只向需要输出电流的电源发出控制信号，相对应地，若某个电源在预设的一段时间内没有接收到控制单元发出的控制信号，则调整输出电流为零。本实施方式通过只向部分电源发出控制信号，从而实现了对全部电源的控制。在这种实现方式中，尽管部分电源没有接收到控制信号，但仍可以认为控制单元通知了所有的电源输出相应的输出电流，也就是说，对没有接收到控制信号的部分电源，控制单元通过不向其发送控制信号的方式通知其输出电流为零。在具体实现时，控制单元可以是电脑或者可编程逻辑控制器或者其他具有输入输出功能以及运算功能的硬件单元。本实用新型采用独立控制方式对并联电源进行控制，在一个可选实施例中，每个电源对应一个单独的控制信号，各个电源所接收的控制信号可以相同或者其中至少有两个控制信号不相同；在另一个可选实施例中，控制单元可以仅向部分电源发送控制信号，若这些部分电源数量大于或者等于两个，则向这些部分电源发送的控制信号可以相同或者其中至少两个控制信号不相同。譬如加热器需要200安培电流大小，则可以只要一个电源输出200A，其它三个电源不工作；或者各个电源均输出50A电流；或者其中两个电源各输出100A，另外两个电源不工作。因此，本实用新型中部分电源输出电流可以为零。需要指出的是，上述实施例仅仅以电源输出电流为例进行了说明，本领域技术人员不难明白，电源也可以输出功率。相应地，在另一种实施例中，控制单元用于计算出加热器所需的目标功率大小以及各个电源输出的功率大小，并通知各个电源输出相应的输出功率；各个电源用于输出相应的输出功率给加热器。在具体实现时，控制单元发出的控制信号中包含对应电源需要输出的功率大小的信息，本领域技术人员根据上述实施例可以非常容易实现，此处不再详述。为方便控制，优选地，各个电源的额定输出电流相同或者额定输出功率相同。与传统的主从控制方式相比，本实用新型提供了独立控制方式。例如控制单元可以分别对多个电源发出控制信号，各个电源根据收到的控制信号独立运行。下面以一个加热区需要1000A电流，每个电源最大输出电流为250A为例进行说明，具体过程如下。控制单元用于根据加热器所需的电流(即全部电源需要输出的电流)确定各个电源的工作状态即各个电源的输出电流。在一个可选方案中，若该电流小于250A,则向各个电源(为方便说明，将这些电源分别称为第一电源、第二电源、第三电源和第四电源)输出的多个控制信号中，只要求第一电源输出电流，第一电源响应于对应的控制信号在自己最大输出电流范围内输出相应的电流大小，其他电源响应于各自对应的控制信号输出零电流，即不工作。若加热器所需电流大于250A且小于或等于500A,控制单兀输出的多个控制信号中，要求第一电源输出最大电流即250A，第二电源输出剩余的电流，第三电源和第四电源不工作。若加热器所需电流大于500A且小于或等于750A,控制单兀输出的多个控制信号中，要求第一电源和第二电源各自输出最大电流即250A，第三电源输出剩余的电流，第四电源不工作。若加热器所需电流大于750A且小于或等于1000A,控制单兀输出的多个控制信号中，要求第一电源、第二电源和第三电源各自输出最大电流即250A，第四电源输出剩余的电流。从上述方案可以看出，本实施例采用独立控制方式后，可以有效避免主从式控制的弱点，保证各个电源直接受控于控制单元，避免控制信号转发导致的偏差，从而减小控制系统实际输出电流和目标值之间的误差，提高温度控制的准确性。本实用新型提供的半导体设备例如MOCVD设备由于采用了上述加热器电源控制系统，也能够减少系统产生的误差，提高温度控制的准确性。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求1.一种加热器电源控制系统，其特征在于，包含控制单元，与所述控制单元分别相连的多个并联电源，以及与所述多个并联电源分别相连的加热器；其中， 所述控制单元用于计算加热器所需的目标功率或目标电流，并计算所述多个并联电源中各个电源相应的输出功率或者输出电流，以及，通知各个电源输出相应的输出功率或者输出电流； 所述的各个电源用于输出相应的输出功率或者输出电流给加热器。
2.如权利要求1所述的加热器电源控制系统，其特征在于，所述控制单元为电脑或者可编程逻辑控制器。
3.如权利要求1所述的加热器电源控制系统，其特征在于，所述各个电源的额定输出功率或者额定输出电流相同。
4.如权利要求1所述的加热器电源控制系统，其特征在于，所述控制单元进一步用于向各个电源发送控制信号来通知各个电源。
5.如权利要求4所述的加热器电源控制系统，其特征在于，所述控制单元向各个电源发送的控制信号相同或者其中至少两个控制信号不相同。
6.如权利要求1所述的加热器电源控制系统，其特征在于，所述控制单元进一步用于向部分电源发送控制信号来通知各个电源。
7.如权利要求6所述的加热器电源控制系统，其特征在于，所述控制单元向所述部分电源发送的控制信号相同或者其中至少两个控制信号不相同。
8.如权利要求1所述的加热器电源控制系统，其特征在于，所述部分电源输出功率或者输出电流为零。
9.一种半导体设备，其特征在于，包括如权利要求Γ8中任意一项所述的加热器电源控制系统。
10.如权利要求9所述半导体设备，其特征在于，所述半导体设备为有机金属化学气相沉积MOCVD设备。
专利摘要本实用新型公开了一种加热器电源控制系统，包含控制单元，与所述控制单元分别相连的多个并联电源，以及与所述多个并联电源分别相连的加热器；其中，所述控制单元用于计算加热器所需的目标功率或目标电流，并计算所述多个并联电源中各个电源相应的输出功率或者输出电流，以及，通知各个电源输出相应的输出功率或者输出电流；所述的各个电源用于输出相应的输出功率或者输出电流给加热器；本实用新型还公开了一种半导体设备，该半导体设备包含前述的加热器电源控制系统。本实用新型能够减少系统产生的误差，提高温度控制的准确性。
文档编号G05F1/46GK202904411SQ20122056224
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者孙东曦, 万红, 赵辉 申请人:中晟光电设备(上海)有限公司