工艺腔抽真空控制方法、装置、电子设备和存储介质与流程

文档序号:30597363发布日期:2022-07-01 20:56阅读:114来源:国知局
工艺腔抽真空控制方法、装置、电子设备和存储介质与流程

1.本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种工艺腔抽真空控制方法、装置、电子设备和存储介质。


背景技术:

2.在半导体晶圆生产制造过程中,为了实现工艺要求,通常都需要在工艺腔内形成一个高真空度、高密闭性的真空环境。为了使工艺腔室达到真空环境,可以通过抽真空系统对其进行抽真空操作。其中,如图1所示,真空系统包含真空泵、隔离阀、蝶阀,压力计和连接真空泵和工艺腔的管道及其他一些密封件等硬件。
3.抽真空系统的抽真空功能一般由上位机软件控制并协调各设备协调运作来实现。目前,抽真空的过程通常包括关闭隔离阀、打开真空泵将管道压力抽至指定压力以下,再打开隔离阀和蝶阀,等待腔体压力达到指定真空度后再关闭隔离阀,此时腔体已经达到指定的真空度。然而,上位机控制设备实现抽真空功能时,在管道压力达到指定压力时,直接开启隔离阀和蝶阀,会导致管道气流猛然增大从而对真空泵产生较大冲击,影响真空泵使用寿命和稳定性,进而降低工艺腔抽真空的稳定性和准确性,影响工艺操作的安全性和精准性。
4.因此,亟需一种抽真空控制方法来避免上述可能产生的对真空泵的冲击。其中,如何控制蝶阀的开合将成为兼顾抽真空效率和减轻对真空泵的冲击以提高抽真空操作的安全性的关键。在此基础上,通过对工艺环境下对真空泵产生冲击力的影响因素进行分析后,发现连接工艺腔与真空泵的管道直径会影响对真空泵产生的冲击力大小,而不同工艺需求下连接工艺腔与真空泵的管道直径也不同,因此如何根据各类工艺需求下连接工艺腔与真空泵的管道直径控制抽真空过程中对真空泵产生的冲击力,将是减轻对真空泵的冲击力、提高抽真空操作安全性的另一关键。


技术实现要素:

5.本发明提供一种工艺腔抽真空控制方法、装置、电子设备和存储介质,用以解决现有技术中抽真空时易对真空泵产生冲击导致真空泵受损的缺陷。
6.本发明提供一种工艺腔抽真空控制方法,其中,连接工艺腔与真空泵的管道由隔离阀和蝶阀控制开合,所述隔离阀位于所述真空泵和所述蝶阀之间,包括:关闭所述隔离阀后,打开所述真空泵,对所述隔离阀与所述真空泵之间的管道进行抽真空操作,直至所述隔离阀与所述真空泵之间的管道内的压力降至第一预设压力;控制所述蝶阀由关闭状态打开至初始开合角度后,开启所述隔离阀,再基于预设打开速度,控制所述蝶阀打开至全开状态;其中,所述蝶阀在所述初始开合角度下,以及所述蝶阀在基于所述预设打开速度打开至全开状态的过程中,所述真空泵受到的冲击压力始终小于第二预设压力;所述初始开合角度是基于所述连接所述工艺腔与真空泵的管道的管道直径和所述第二预设压力确定的,所述预设打开速度是基于所述管道直径、所述第二预
设压力和所述初始开合角度确定的;所述初始开合角度和所述预设打开速度均与所述管道直径成反比、与所述第二预设压力成正比;待监测到所述工艺腔内的压力值降至目标压力值后,关闭所述真空泵和所述隔离阀。
7.根据本发明提供的一种工艺腔抽真空控制方法,所述初始开合角度是基于如下步骤确定的:基于样本管道的样本管道直径、样本预设压力以及样本初始开合角度,训练角度预测模型;其中,所述样本初始开合角度为保证将所述样本管道的蝶阀打开至对应角度后真空泵受到的冲击力小于所述样本预设压力的最大角度;将所述连接所述工艺腔与真空泵的管道的管道直径和所述第二预设压力输入至训练好的角度预测模型,得到所述初始开合角度。
8.根据本发明提供的一种工艺腔抽真空控制方法,所述基于样本管道的样本管道直径、样本预设压力以及样本初始开合角度,训练角度预测模型,具体包括:将所述样本管道的样本管道直径和所述样本预设压力输入至所述角度预测模型,得到所述角度预测模型输出的测试开合角度;基于所述测试开合角度和所述样本初始开合角度之间的角度差,以及将所述样本管道的蝶阀打开至所述测试开合角度后真空泵受到的测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差,计算模型损失;基于所述模型损失,更新所述角度预测模型的模型参数。
9.根据本发明提供的一种工艺腔抽真空控制方法,所述基于所述测试开合角度和所述样本初始开合角度之间的角度差,以及将所述样本管道的蝶阀打开至所述测试开合角度后真空泵受到的测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差,计算模型损失,具体包括:若所述测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差大于0,则基于所述测试开合角度和所述样本初始开合角度之间的角度差和第一权重,计算模型损失;否则,基于所述测试开合角度和所述样本初始开合角度之间的角度差和第二权重,计算模型损失;其中,所述第一权重大于所述第二权重。
10.根据本发明提供的一种工艺腔抽真空控制方法,所述预设打开速度是基于如下步骤确定的:基于样本管道的样本管道直径、样本预设压力、样本初始开合角度以及样本打开速度,训练速度预测模型;其中,所述样本打开速度为保证将所述样本管道的蝶阀打开至全开角度的过程中真空泵受到的冲击力始终小于所述样本预设压力的最大打开速度;将所述连接所述工艺腔与真空泵的管道的管道直径、所述第二预设压力和所述初始开合角度输入至训练好的速度预测模型,得到所述预设打开速度。
11.根据本发明提供的一种工艺腔抽真空控制方法,所述基于样本管道的样本管道直径、样本预设压力、样本初始开合角度以及样本打开速度,训练速度预测模型,具体包括:将所述样本管道的样本管道直径、所述样本预设压力和所述样本初始开合角度输入至所述速度预测模型,得到所述速度预测模型输出的测试打开速度;基于所述测试打开速度和所述样本打开速度之间的速度差,以及基于所述测试打
开速度将所述样本管道的蝶阀打开至全开状态的过程中真空泵受到的测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差,计算模型损失;基于所述模型损失,更新所述速度预测模型的模型参数。
12.根据本发明提供的一种工艺腔抽真空控制方法,所述基于所述测试打开速度和所述样本打开速度之间的速度差,以及基于所述测试打开速度将所述样本管道的蝶阀打开至全开状态的过程中真空泵受到的测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差,计算模型损失,具体包括:若基于所述测试打开速度将所述样本管道的蝶阀打开至全开状态的过程中的任一时刻,真空泵受到的测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差大于0,则基于所述测试打开速度和所述样本打开速度之间的速度差和第三权重,计算模型损失;否则,基于所述测试打开速度和所述样本打开速度之间的速度差和第四权重,计算模型损失;其中,所述第三权重大于所述第四权重。
13.本发明还提供一种工艺腔抽真空控制装置,其中,连接工艺腔与真空泵的管道由隔离阀和蝶阀控制开合,所述隔离阀位于所述真空泵和所述蝶阀之间,包括:预抽真空单元,用于关闭所述隔离阀后,打开所述真空泵,对所述隔离阀与所述真空泵之间的管道进行抽真空操作,直至所述隔离阀与所述真空泵之间的管道内的压力降至第一预设压力;抽真空控制单元,用于控制所述蝶阀由关闭状态打开至初始开合角度后,开启所述隔离阀,再基于预设打开速度,控制所述蝶阀打开至全开状态;其中,所述蝶阀在所述初始开合角度下,以及所述蝶阀在基于所述预设打开速度打开至全开状态的过程中,所述真空泵受到的冲击压力始终小于第二预设压力;所述初始开合角度是基于所述连接所述工艺腔与真空泵的管道的管道直径和所述第二预设压力确定的,所述预设打开速度是基于所述管道直径、所述第二预设压力和所述初始开合角度确定的;所述初始开合角度和所述预设打开速度均与所述管道直径成反比、与所述第二预设压力成正比;停止抽真空单元,用于待监测到所述工艺腔内的压力值降至目标压力值后,关闭所述真空泵和所述隔离阀。
14.本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述工艺腔抽真空控制方法的步骤。
15.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述工艺腔抽真空控制方法的步骤。
16.本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述工艺腔抽真空控制方法的步骤。
17.本发明提供的工艺腔抽真空控制方法、装置、电子设备和存储介质,通过两阶段控制蝶阀的打开过程:第一阶段,控制蝶阀由关闭状态直接打开至初始开合角度,以快速将蝶阀打开至一个能够保证真空泵不受过大冲击的较大角度,随后打开隔离阀,开始对工艺腔进行抽真空操作;第二阶段,基于预设打开速度,控制蝶阀匀速打开至全开状态,以在蝶阀大角度打开状态下始终保证真空泵不受过大冲击,其中,初始开合角度基于连接工艺腔与
真空泵的管道的管道直径和第二预设压力确定,预设打开速度基于管道直径、第二预设压力和初始开合角度确定;初始开合角度和预设打开速度均与管道直径成反比、与第二预设压力成正比,从而在保证抽真空过程的安全性的同时兼顾抽真空的效率,以满足工艺环境下对于抽真空效率和安全性的较高要求。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明提供的抽真空装置的结构示意图;图2是本发明提供的工艺腔抽真空控制方法的流程示意图;图3是本发明提供的工艺腔抽真空控制装置的结构示意图;图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
20.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。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。
21.本发明实施例提供了一种工艺腔抽真空控制方法,其中,如图1所示,连接工艺腔与真空泵的管道由隔离阀和蝶阀控制开合,所述隔离阀位于所述真空泵和所述蝶阀之间。如图2所示,该方法包括:步骤210,关闭所述隔离阀后,打开所述真空泵,对所述隔离阀与所述真空泵之间的管道进行抽真空操作,直至所述隔离阀与所述真空泵之间的管道内的压力降至第一预设压力;步骤220,控制所述蝶阀由关闭状态打开至初始开合角度后,开启所述隔离阀,再基于预设打开速度,控制所述蝶阀打开至全开状态;其中,所述蝶阀在所述初始开合角度下,以及所述蝶阀在基于所述预设打开速度打开至全开状态的过程中,所述真空泵受到的冲击压力始终小于第二预设压力;所述初始开合角度是基于所述连接所述工艺腔与真空泵的管道的管道直径和所述第二预设压力确定的,所述预设打开速度是基于所述管道直径、所述第二预设压力和所述初始开合角度确定的;所述初始开合角度和所述预设打开速度均与所述管道直径成反比、与所述第二预设压力成正比;步骤230,待监测到所述工艺腔内的压力值降至目标压力值后,关闭所述真空泵和所述隔离阀。
22.具体地,当工艺操作轮到抽真空环节后,向抽真空系统发送隔离阀关闭指令以关闭隔离阀。此时,真空泵与隔离阀之间的管道呈密封环境。随后,控制打开真空泵,对隔离阀与真空泵之间的管道进行抽真空操作,直至隔离阀与真空泵之间的管道内的压力降至第一预设压力。此时,隔离阀与真空泵之间的管道内为真空环境。
23.当隔离阀与真空泵之间的管道内的压力降至第一预设压力后,目前的抽真空流程会直接打开隔离阀和蝶阀。然而,此时由于隔离阀与真空泵之间的管道已为一定真空度的真空环境,贸然打开隔离阀和蝶阀,工艺腔内的气体会迅速流向真空泵,此时急剧增多的气流会对真空泵产生很大冲击力,易损坏真空泵。因此,本发明实施例选择对蝶阀的开合进行控制,逐步将其打开,避免直接将蝶阀完全打开对真空泵造成巨大冲击。其中,考虑到工艺环境下对抽真空的效率有着较高要求,因此控制蝶阀开合的最终目的是将蝶阀打开为全开状态,以提高抽真空效率。
24.此处,通过逐步打开蝶阀,可以避免连接真空泵与工艺腔的管道内的气流猛然增大,从而对真空泵产生较大冲击,因此能够保证抽真空过程的安全性。然而,若缓慢地一点点打开蝶阀,虽然能够保证安全性,但蝶阀打开的过程耗时将会很长,难以满足工艺环境下对于抽真空效率的较高要求。因此,为了兼顾安全性和效率,本发明实施例通过两阶段控制蝶阀的打开过程:第一阶段,控制蝶阀由关闭状态直接打开至初始开合角度,以快速将蝶阀打开至一个能够保证真空泵不受过大冲击的较大角度,随后打开隔离阀,开始对工艺腔进行抽真空操作;第二阶段,基于预设打开速度,控制蝶阀匀速打开至全开状态,以在蝶阀大角度打开状态下始终保证真空泵不受过大冲击。可见,初始开合角度和预设打开速度需要满足以下条件:蝶阀在初始开合角度下,以及蝶阀在基于预设打开速度打开至全开状态的过程中,真空泵受到的冲击压力始终小于第二预设压力,以保证真空泵不受到过大冲击、避免真空泵损坏。
25.其中,初始开合角度可以基于连接工艺腔与真空泵的管道的管道直径和上述第二预设压力确定得到,且初始开合角度与上述管道直径成反比、与第二预设压力成正比。一方面,由于连接工艺腔与真空泵的管道的管道直径越大,蝶阀在固定开合角度下,管道气流越多,因此,初始开合角度得设置得更小,以避免管道内气流过多;另一方面,第二预设压力越小,表明真空泵能够承受的冲击力越小,因此,初始开合角度也需相应设置得更小,以减少管道内的气流、降低真空泵承受的冲击力。
26.另外,由于在蝶阀已打开至初始开合角度后,其打开角度会越来越大,而连接工艺腔和真空泵的管道内的气流也会越来越多,故需要控制好蝶阀接下来的打开速度,以避免管道气流增长得过快导致对真空泵的冲击力过大。因此,可以基于管道直径、第二预设压力和上述初始开合角度确定第二阶段蝶阀的预设打开速度,且预设打开速度与上述管道直径成反比、与第二预设压力成正比。一方面,连接工艺腔与真空泵的管道的管道直径越大,将蝶阀打开一个固定角度后,管道气流增长得越多,因此,预设打开速度得设置得更小,以避免蝶阀打开过程中管道内气流猛增;另一方面,第二预设压力越小,表明真空泵能够承受的冲击力越小,因此,预设打开速度也需相应设置得更小,以减少管道内的气流变化、降低真空泵承受的冲击力。此外,还可以根据初始开合角度调整预设打开速度,例如初始开合角度越小,预设打开速度可以设置得越大,在避免蝶阀打开过程中管道内气流猛增的同时也兼顾蝶阀打开至全开状态的效率。
27.在利用上述两阶段的蝶阀打开控制方式将蝶阀打开至全开状态后,实时监测工艺腔内的压力值。待监测到工艺腔内的压力值降至目标压力值后,表明该工艺腔内已达到目标真空度的真空环境,因此可以关闭真空泵和隔离阀,结束抽真空操作。
28.本发明实施例提供的方法,通过两阶段控制蝶阀的打开过程:第一阶段,控制蝶阀
由关闭状态直接打开至初始开合角度,以快速将蝶阀打开至一个能够保证真空泵不受过大冲击的较大角度,随后打开隔离阀,开始对工艺腔进行抽真空操作;第二阶段,基于预设打开速度,控制蝶阀匀速打开至全开状态,以在蝶阀大角度打开状态下始终保证真空泵不受过大冲击,其中,初始开合角度基于连接工艺腔与真空泵的管道的管道直径和第二预设压力确定,预设打开速度基于管道直径、第二预设压力和初始开合角度确定;初始开合角度和预设打开速度均与管道直径成反比、与第二预设压力成正比,从而在保证抽真空过程的安全性的同时兼顾抽真空的效率,以满足工艺环境下对于抽真空效率和安全性的较高要求。
29.基于上述实施例,所述初始开合角度是基于如下步骤确定的:基于样本管道的样本管道直径、样本预设压力以及样本初始开合角度,训练角度预测模型;其中,所述样本初始开合角度为保证将所述样本管道的蝶阀打开至对应角度后真空泵受到的冲击力小于所述样本预设压力的最大角度;将所述连接所述工艺腔与真空泵的管道的管道直径和所述第二预设压力输入至训练好的角度预测模型,得到所述初始开合角度。
30.具体地,为了确定合适的初始开合角度,可以基于样本管道的样本管道直径、样本预设压力和对应的样本初始开合角度,训练一个角度预测模型。其中,样本预设压力为真空泵所能承受的最大冲击压力,而对应的样本初始开合角度为保证将样本管道的蝶阀打开至对应角度后真空泵受到的冲击力小于样本预设压力的最大角度。此处,可以在样本管道内增加检测管径的传感器,通过plc(programmable logic controller,可编程逻辑控制器)读取传感器数据,并将plc模拟量的值转换为样本管道直径。另外,还可以在实验环境中利用与实际场景中同等抽真空能力的真空泵进行抽真空操作,然后利用部署于真空泵处的压力计测试蝶阀不同开合角度下真空泵受到的冲击力,从而确定对应的样本初始开合角度。
31.通过模型训练的方式,使得模型可以学习样本管道直径、真空泵所能承受的最大冲击压力(即样本预设压力)与对应的样本初始开合角度之间的映射关系。在已知当前工艺环境下连接工艺腔与真空泵的管道的管道直径,以及当前设置的真空泵所能承受的最大冲击压力(即第二预设压力)的情形下,根据上述映射关系,可以确定合适的初始开合角度,使得该初始开合角度可以为将管道的蝶阀打开至对应角度后真空泵受到的冲击压力小于第二预设压力的最大角度,从而兼顾抽真空的安全性和效率。
32.模型训练完毕后,将上述连接工艺腔与真空泵的管道的管道直径和第二预设压力输入至训练好的角度预测模型,即可得到角度预测模型输出的初始开合角度。
33.基于上述任一实施例,所述基于样本管道的样本管道直径、样本预设压力以及样本初始开合角度,训练角度预测模型,具体包括:将所述样本管道的样本管道直径和所述样本预设压力输入至所述角度预测模型,得到所述角度预测模型输出的测试开合角度;基于所述测试开合角度和所述样本初始开合角度之间的角度差,以及将所述样本管道的蝶阀打开至所述测试开合角度后真空泵受到的测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差,计算模型损失;基于所述模型损失,更新所述角度预测模型的模型参数。
34.具体地,训练角度预测模型时,可以获取任一训练样本(包含样本管道的样本管道直径、样本预设压力和对应的样本初始开合角度)。将该训练样本中的样本管道直径和样本
预设压力输入到角度预测模型中,得到角度预测模型输出的测试开合角度。基于上述测试开合角度和对应的样本初始开合角度之间的角度差,以及将样本管道的蝶阀打开至测试开合角度后真空泵受到的测试冲击力与样本预设压力之间的压力差,计算模型损失。其中,通过上述角度差和压力差的方式计算模型损失,可以使模型计算的测试开合角度在满足真空泵受到的测试冲击力小于样本预设压力的条件的同时逐渐接近样本初始开合角度。随后,基于上述模型损失更新角度预测模型的模型参数。重复上述步骤直至角度预测模型收敛,即模型训练完成。
35.基于上述任一实施例,所述基于所述测试开合角度和所述样本初始开合角度之间的角度差,以及将所述样本管道的蝶阀打开至所述测试开合角度后真空泵受到的测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差,计算模型损失,具体包括:若所述测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差大于0,则基于所述测试开合角度和所述样本初始开合角度之间的角度差和第一权重,计算模型损失;否则,基于所述测试开合角度和所述样本初始开合角度之间的角度差和第二权重,计算模型损失;其中,所述第一权重大于所述第二权重。
36.具体地,确定测试开合角度和样本初始开合角度之间的角度差,以及将样本管道的蝶阀打开至测试开合角度后真空泵受到的测试冲击力与样本预设压力之间的压力差之后,可以根据测试冲击力与样本预设压力之间的压力差,判断测试冲击力是否小于样本预设压力。
37.此处,若测试冲击力与样本预设压力之间的压力差大于0,即测试冲击力大于样本预设压力,表明角度预测模型输出的测试开合角度无法保证真空泵受到的冲击力小于样本预设压力。此时,表明角度预测模型的性能较差,因此可以基于测试开合角度和样本初始开合角度之间的角度差和第一权重,计算模型损失。其中,第一权重为一个预设的较大值。由于此时角度预测模型的性能较差导致其输出的测试开合角度无法保证真空泵的安全性,因此需要加强该训练样本对应的模型损失,在上述角度差的基础上乘以一个较大的第一权重作为当前训练样本对应的模型损失,以使模型加大学习力度从而提升性能。
38.若测试冲击力与样本预设压力之间的压力差小于等于0,即测试冲击力小于等于样本预设压力,表明角度预测模型输出的测试开合角度可以保证真空泵受到的冲击力小于等于样本预设压力。此时,角度预测模型的性能已经能够满足抽真空操作的安全性要求,因此可以基于测试开合角度和样本初始开合角度之间的角度差和第二权重,计算模型损失。其中,第二权重为一个预设的较小值。由于此时的角度预测模型的性能已能满足基本的安全性要求,但是输出的测试开合角度离理想的样本初始开合角度还有一定距离,因此可以通过在上述角度差的基础上乘以一个较小的第二权重的方式计算当前训练样本对应的模型损失,对角度预测模型进行微调,进一步提升模型性能。
39.基于上述任一实施例,所述预设打开速度是基于如下步骤确定的:基于样本管道的样本管道直径、样本预设压力、样本初始开合角度以及样本打开速度,训练速度预测模型;其中,所述样本打开速度为保证将所述样本管道的蝶阀打开至全开角度的过程中真空泵受到的冲击力始终小于所述样本预设压力的最大打开速度;将所述连接所述工艺腔与真空泵的管道的管道直径、所述第二预设压力和所述初
始开合角度输入至训练好的速度预测模型,得到所述预设打开速度。
40.具体地,为了确定合适的预设打开速度,可以基于样本管道的样本管道直径、样本预设压力、样本初始开合角度和对应的样本打开速度,训练一个速度预测模型。其中,样本打开速度为保证将样本管道的蝶阀打开至全开角度的过程中真空泵受到的冲击力始终小于样本预设压力的最大打开速度。此处,可以在实验环境中利用与实际场景中同等抽真空能力的真空泵进行抽真空操作,然后利用部署于真空泵处的压力计测试蝶阀从样本初始开合角度以不同打开速度打开至全开状态的过程中真空泵受到的冲击力,从而确定对应的样本打开速度。
41.通过模型训练的方式,使得模型可以学习样本管道直径、样本预设压力、样本初始开合角度和对应的样本打开速度之间的映射关系。在已知当前工艺环境下连接工艺腔与真空泵的管道的管道直径,以及当前设置的真空泵所能承受的最大冲击压力(即第二预设压力)和初始开合角度的情形下,根据上述映射关系,可以确定合适的样本打开速度,使得该样本打开速度可以为将样本管道的蝶阀打开至全开角度的过程中真空泵受到的冲击力始终小于样本预设压力的最大打开速度,从而兼顾抽真空的安全性和效率。
42.模型训练完毕后,将上述连接工艺腔与真空泵的管道的管道直径、第二预设压力和初始开合角度输入至训练好的速度预测模型,即可得到速度预测模型输出的预设打开速度。
43.基于上述任一实施例,所述基于样本管道的样本管道直径、样本预设压力、样本初始开合角度以及样本打开速度,训练速度预测模型,具体包括:将所述样本管道的样本管道直径、所述样本预设压力和所述样本初始开合角度输入至所述速度预测模型,得到所述速度预测模型输出的测试打开速度;基于所述测试打开速度和所述样本打开速度之间的速度差,以及基于所述测试打开速度将所述样本管道的蝶阀打开至全开状态的过程中真空泵受到的测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差,计算模型损失;基于所述模型损失,更新所述速度预测模型的模型参数。
44.具体地,训练速度预测模型时,可以获取任一训练样本(包含样本管道的样本管道直径、样本预设压力、样本初始开合角度和对应的样本打开速度)。将该训练样本中的样本管道直径、样本预设压力和样本初始开合角度输入到速度预测模型中,得到速度预测模型输出的测试打开速度。基于上述测试打开速度和对应的样本打开速度之间的速度差,以及基于测试打开速度将样本管道的蝶阀打开至全开状态的过程中真空泵受到的测试冲击力与样本预设压力之间的压力差,计算模型损失。其中,通过上述速度差和压力差的方式计算模型损失,可以使模型计算的测试打开速度在满足真空泵受到的测试冲击力小于样本预设压力的条件的同时逐渐接近样本打开速度。随后,基于上述模型损失更新速度预测模型的模型参数。重复上述步骤直至速度预测模型收敛,即模型训练完成。
45.基于上述任一实施例,所述基于所述测试打开速度和所述样本打开速度之间的速度差,以及基于所述测试打开速度将所述样本管道的蝶阀打开至全开状态的过程中真空泵受到的测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差,计算模型损失,具体包括:若基于所述测试打开速度将所述样本管道的蝶阀打开至全开状态的过程中的任一时刻,真空泵受到的测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差大于0,则基于所述测
试打开速度和所述样本打开速度之间的速度差和第三权重,计算模型损失;否则,基于所述测试打开速度和所述样本打开速度之间的速度差和第四权重,计算模型损失;其中,所述第三权重大于所述第四权重。
46.此处,若任一时刻的测试冲击力与样本预设压力之间的压力差大于0,即该时刻的测试冲击力大于样本预设压力,表明速度预测模型输出的测试打开速度无法保证真空泵受到的冲击力始终小于样本预设压力。此时,表明速度预测模型的性能较差,因此可以基于测试打开速度和样本打开速度之间的速度差和较大的第三权重,计算模型损失。由于此时速度预测模型的性能较差导致其输出的测试打开速度无法保证真空泵的安全性,因此需要加强该训练样本对应的模型损失,在上述速度差的基础上乘以一个较大的第三权重作为当前训练样本对应的模型损失,以使模型加大学习力度从而提升性能。
47.若每一时刻的测试冲击力与样本预设压力之间的压力差均小于等于0,即每个时刻的测试冲击力均小于等于样本预设压力,表明速度预测模型输出的测试打开速度可以保证真空泵受到的冲击力始终小于等于样本预设压力。此时,速度预测模型的性能已经能够满足抽真空操作的安全性要求,因此可以基于测试打开速度和样本打开速度之间的速度差和较小的第四权重,计算模型损失。由于此时的速度预测模型的性能已能满足基本的安全性要求,但是输出的测试打开速度离理想的样本打开速度还有一定距离,因此可以通过在上述速度差的基础上乘以一个较小的第四权重的方式计算当前训练样本对应的模型损失,对速度预测模型进行微调,进一步提升模型性能。
48.基于上述任一实施例,图3为本发明实施例提供的工艺腔抽真空控制装置的结构示意图,其中,连接工艺腔与真空泵的管道由隔离阀和蝶阀控制开合,所述隔离阀位于所述真空泵和所述蝶阀之间,如图3所示,该装置包括:预抽真空单元310、抽真空控制单元320和停止抽真空单元330。
49.其中,预抽真空单元310用于关闭所述隔离阀后,打开所述真空泵,对所述隔离阀与所述真空泵之间的管道进行抽真空操作,直至所述隔离阀与所述真空泵之间的管道内的压力降至第一预设压力;抽真空控制单元320用于控制所述蝶阀由关闭状态打开至初始开合角度后,开启所述隔离阀,再基于预设打开速度,控制所述蝶阀打开至全开状态;其中,所述蝶阀在所述初始开合角度下,以及所述蝶阀在基于所述预设打开速度打开至全开状态的过程中,所述真空泵受到的冲击压力始终小于第二预设压力;所述初始开合角度是基于所述连接所述工艺腔与真空泵的管道的管道直径和所述第二预设压力确定的,所述预设打开速度是基于所述管道直径、所述第二预设压力和所述初始开合角度确定的;所述初始开合角度和所述预设打开速度均与所述管道直径成反比、与所述第二预设压力成正比;停止抽真空单元330用于待监测到所述工艺腔内的压力值降至目标压力值后,关闭所述真空泵和所述隔离阀。
50.本发明实施例提供的装置,通过两阶段控制蝶阀的打开过程:第一阶段,控制蝶阀由关闭状态直接打开至初始开合角度,以快速将蝶阀打开至一个能够保证真空泵不受过大冲击的较大角度,随后打开隔离阀,开始对工艺腔进行抽真空操作;第二阶段,基于预设打开速度,控制蝶阀匀速打开至全开状态,以在蝶阀大角度打开状态下始终保证真空泵不受
过大冲击,其中,初始开合角度基于连接工艺腔与真空泵的管道的管道直径和第二预设压力确定,预设打开速度基于管道直径、第二预设压力和初始开合角度确定;初始开合角度和预设打开速度均与管道直径成反比、与第二预设压力成正比,从而在保证抽真空过程的安全性的同时兼顾抽真空的效率,以满足工艺环境下对于抽真空效率和安全性的较高要求。
51.基于上述任一实施例,所述初始开合角度是基于如下步骤确定的:基于样本管道的样本管道直径、样本预设压力以及样本初始开合角度,训练角度预测模型;其中,所述样本初始开合角度为保证将所述样本管道的蝶阀打开至对应角度后真空泵受到的冲击力小于所述样本预设压力的最大角度;将所述连接所述工艺腔与真空泵的管道的管道直径和所述第二预设压力输入至训练好的角度预测模型,得到所述初始开合角度。
52.基于上述任一实施例,所述基于样本管道的样本管道直径、样本预设压力以及样本初始开合角度,训练角度预测模型,具体包括:将所述样本管道的样本管道直径和所述样本预设压力输入至所述角度预测模型,得到所述角度预测模型输出的测试开合角度;基于所述测试开合角度和所述样本初始开合角度之间的角度差,以及将所述样本管道的蝶阀打开至所述测试开合角度后真空泵受到的测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差,计算模型损失;基于所述模型损失,更新所述角度预测模型的模型参数。
53.基于上述任一实施例,所述基于所述测试开合角度和所述样本初始开合角度之间的角度差,以及将所述样本管道的蝶阀打开至所述测试开合角度后真空泵受到的测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差,计算模型损失,具体包括:若所述测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差大于0,则基于所述测试开合角度和所述样本初始开合角度之间的角度差和第一权重,计算模型损失;否则,基于所述测试开合角度和所述样本初始开合角度之间的角度差和第二权重,计算模型损失;其中,所述第一权重大于所述第二权重。
54.基于上述任一实施例,所述预设打开速度是基于如下步骤确定的:基于样本管道的样本管道直径、样本预设压力、样本初始开合角度以及样本打开速度,训练速度预测模型;其中,所述样本打开速度为保证将所述样本管道的蝶阀打开至全开角度的过程中真空泵受到的冲击力始终小于所述样本预设压力的最大打开速度;将所述连接所述工艺腔与真空泵的管道的管道直径、所述第二预设压力和所述初始开合角度输入至训练好的速度预测模型,得到所述预设打开速度。
55.基于上述任一实施例,所述基于样本管道的样本管道直径、样本预设压力、样本初始开合角度以及样本打开速度,训练速度预测模型,具体包括:将所述样本管道的样本管道直径、所述样本预设压力和所述样本初始开合角度输入至所述速度预测模型,得到所述速度预测模型输出的测试打开速度;基于所述测试打开速度和所述样本打开速度之间的速度差,以及基于所述测试打开速度将所述样本管道的蝶阀打开至全开状态的过程中真空泵受到的测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差,计算模型损失;
基于所述模型损失,更新所述速度预测模型的模型参数。
56.基于上述任一实施例,所述基于所述测试打开速度和所述样本打开速度之间的速度差,以及基于所述测试打开速度将所述样本管道的蝶阀打开至全开状态的过程中真空泵受到的测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差,计算模型损失,具体包括:若基于所述测试打开速度将所述样本管道的蝶阀打开至全开状态的过程中的任一时刻,真空泵受到的测试冲击力与所述样本预设压力之间的压力差大于0,则基于所述测试打开速度和所述样本打开速度之间的速度差和第三权重,计算模型损失;否则,基于所述测试打开速度和所述样本打开速度之间的速度差和第四权重,计算模型损失;其中,所述第三权重大于所述第四权重。
57.图4示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图4所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)410、通信接口(communications interface)420、存储器(memory)430和通信总线440,其中,处理器410,通信接口420,存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令,以执行工艺腔抽真空控制方法,其中,连接工艺腔与真空泵的管道由隔离阀和蝶阀控制开合,所述隔离阀位于所述真空泵和所述蝶阀之间,该方法包括:关闭所述隔离阀后,打开所述真空泵,对所述隔离阀与所述真空泵之间的管道进行抽真空操作,直至所述隔离阀与所述真空泵之间的管道内的压力降至第一预设压力;控制所述蝶阀由关闭状态打开至初始开合角度后,开启所述隔离阀,再基于预设打开速度,控制所述蝶阀打开至全开状态;其中,所述蝶阀在所述初始开合角度下,以及所述蝶阀在基于所述预设打开速度打开至全开状态的过程中,所述真空泵受到的冲击压力始终小于第二预设压力;所述初始开合角度是基于所述连接所述工艺腔与真空泵的管道的管道直径和所述第二预设压力确定的,所述预设打开速度是基于所述管道直径、所述第二预设压力和所述初始开合角度确定的;所述初始开合角度和所述预设打开速度均与所述管道直径成反比、与所述第二预设压力成正比;待监测到所述工艺腔内的压力值降至目标压力值后,关闭所述真空泵和所述隔离阀。
58.此外,上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
59.另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上,所述计算机程序被处理器执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的工艺腔抽真空控制方法,其中,连接工艺腔与真空泵的管道由隔离阀和蝶阀控制开合,所述隔离阀位于所述真空泵和所述蝶阀之间,该方法包括:关闭所述隔离阀后,打开所述真空泵,对所述隔离阀与所述真空泵之间的管道进行抽真空操作,直至所述隔离阀与所述真空泵之间的管道内的压力降至第一预设压力;控制所
述蝶阀由关闭状态打开至初始开合角度后,开启所述隔离阀,再基于预设打开速度,控制所述蝶阀打开至全开状态;其中,所述蝶阀在所述初始开合角度下,以及所述蝶阀在基于所述预设打开速度打开至全开状态的过程中,所述真空泵受到的冲击压力始终小于第二预设压力;所述初始开合角度是基于所述连接所述工艺腔与真空泵的管道的管道直径和所述第二预设压力确定的,所述预设打开速度是基于所述管道直径、所述第二预设压力和所述初始开合角度确定的;所述初始开合角度和所述预设打开速度均与所述管道直径成反比、与所述第二预设压力成正比;待监测到所述工艺腔内的压力值降至目标压力值后,关闭所述真空泵和所述隔离阀。
60.又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的工艺腔抽真空控制方法,其中,连接工艺腔与真空泵的管道由隔离阀和蝶阀控制开合,所述隔离阀位于所述真空泵和所述蝶阀之间,该方法包括:关闭所述隔离阀后,打开所述真空泵,对所述隔离阀与所述真空泵之间的管道进行抽真空操作,直至所述隔离阀与所述真空泵之间的管道内的压力降至第一预设压力;控制所述蝶阀由关闭状态打开至初始开合角度后,开启所述隔离阀,再基于预设打开速度,控制所述蝶阀打开至全开状态;其中,所述蝶阀在所述初始开合角度下,以及所述蝶阀在基于所述预设打开速度打开至全开状态的过程中,所述真空泵受到的冲击压力始终小于第二预设压力;所述初始开合角度是基于所述连接所述工艺腔与真空泵的管道的管道直径和所述第二预设压力确定的,所述预设打开速度是基于所述管道直径、所述第二预设压力和所述初始开合角度确定的;所述初始开合角度和所述预设打开速度均与所述管道直径成反比、与所述第二预设压力成正比;待监测到所述工艺腔内的压力值降至目标压力值后,关闭所述真空泵和所述隔离阀。
61.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
62.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
63.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1