一种SiC热处理工艺过程的控制方法与流程

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一种sic热处理工艺过程的控制方法
技术领域
1.本发明属于第三代半导体制造技术领域，涉及一种sic热处理工艺过程的控制方法。

背景技术：

2.随着新能源车的快速发展，sic芯片的需求也在不断增长，sic芯片产能扩大的需求也对设备提出了更高的要求。对工艺过程进行控制是设备的一个基本需求。对产线用户来说，一方面希望设备工艺控制部分足够的灵活，能满足不同情况下工艺过程控制的需求，另一方面又希望操作简便，能够减少误操作。然而，现有的sic炉管热处理设备往往只是执行设定的工艺，对于工艺的调控仍然难以满足要求，这其中包括：并不能满足不同情况下的工艺需求，或者说基于不同情况下的工艺调整，仍然存在操作复杂、难以及时调整、逻辑不清楚、出错率高等不足，给用户造成了不佳的体验感受，而且现有应用于sic炉管热处理设备的热处理工艺，未设置工艺提前结束条件，且难以及时发现异常或者发现异常后的后续动作比较单一，如直接结束工艺并出舟，并不存在合理的纠错机制或措施，这会降低设备的实际使用效率，不利于提高处理效率，难以满足实际应用要求。

技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种sic热处理工艺过程的控制方法，该方法具有逻辑清晰、操作简单、可适应不同情况下工艺过程需求等优点。
4.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
5.一种sic热处理工艺过程的控制方法，包括：
6.根据不同热处理目的，确定用于实现不同热处理目的不同热处理工艺对应的工艺步以及各个工艺步包含的工艺条件、工艺提前结束条件和异常处理步；
7.将各个工艺步串联，形成用于实现不同热处理目的不同热处理工艺，以文件形式保存；
8.根据实际需求，选择对应的热处理工艺文件，按照串联的先后顺序，执行工艺步对sic的热处理；
9.在各个工艺步的执行过程中，若热处理工艺过程中各个工艺步的完成情况满足设定的工艺提前结束条件时，则提前结束对应的工艺步并执行下一个工艺步；
10.在各个工艺步的执行过程中，若出现异常，则执行异常处理步，完成后，结束热处理。
11.上述的sic热处理工艺过程的控制方法，进一步改进的，所述工艺步为热处理工艺中包含的工艺过程，包括进舟、出舟、升温、保温、降温和气氛置换至少一个工艺过程；当需要更改工艺步时，对应的工艺步可不设置或设置至少一个工艺步。
12.上述的sic热处理工艺过程的控制方法，进一步改进的，所述工艺条件为各个工艺步所执行的设定目标值，所述设定目标值包括：放置有sic的舟在热处理设备中的停留位
置、升温速率、降温速率、目标温度、目标气压、通气类型及气体流量中的至少一个工艺参数和对应的工艺时间；当工艺步中需要更改目标值时，在后续相邻的工艺步中设定需要更改的目标值。
13.上述的sic热处理工艺过程的控制方法，进一步改进的，所述工艺提前结束条件为各个工艺步所执行的提前结束处理的条件，包括：放置有sic的舟已到达设定位置、工艺时间达到设定目标值、温度达到稳定的状态、温度达到设定目标值、气压达到设定目标值中的至少一个条件。
14.上述的sic热处理工艺过程的控制方法，进一步改进的，所述异常处理步为各个工艺步的执行过程中处理热处理设备异常状况下的动作，包括：报警、降温、关闭特殊气体阀门、气体吹扫、出舟中的至少一种措施；所述热处理设备出现异常状况为各个工艺步的执行过程中对应工艺条件不满足要求的设定值，包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上、温度偏差
±
3℃中的至少一个条件。
15.上述的sic热处理工艺过程的控制方法，进一步改进的，对sic进行高温退火时，所述控制方法包括以下步骤：
16.确定用于实现高温退火的热处理工艺对应的工艺步以及各个工艺步包含的工艺条件、工艺提前结束条件和异常处理步；所述工艺步为热处理工艺中包含的工艺过程，包括进舟、升温、保温、气氛置换、降温和出舟；
17.所述工艺步为进舟时，对应的工艺条件为进舟所执行的设定目标值，包括：不通气、不加热、将放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置、工艺时间为10min，对应的提前结束的条件为进舟所执行的提前结束处理的条件，包括：放置有sic的舟已到达热处理设备中对应的停留位置或工艺时间达到目标设定值，对应的异常处理步为进舟的执行过程中处理热处理设备异常状况的动作，包括：报警、出舟，所述热处理设备出现异常状况为进舟的执行过程中对应工艺条件不满足要求的设定值，包括：放置有sic的舟未到达设定位置；
18.所述工艺步为升温时，对应的工艺条件为升温所执行的设定目标值，包括：将放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置、升温速率20℃/min、目标温度1650℃、通入氩气、氩气的流量为3slm、炉压20mbar、工艺时间为100min，对应的提前结束的条件为升温所执行的提前结束处理的条件，包括：工艺时间达到设定目标值，对应的异常处理步为升温的执行过程中处理热处理设备异常状况的动作，包括：报警、按照流量为3slm通入氩气、降温到100℃、炉压到常压、出舟，所述热处理设备出现异常状况为升温的执行过程中对应工艺条件不满足要求的设定值，包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上中的至少一个条件；
19.所述工艺步为保温时，包括依次执行的两个保温过程，其中第一个保温过程中：对应的工艺条件为保温所执行的设定目标值，包括：将放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置、目标温度1650℃、通入氩气、氩气的流量为3slm、炉压20mbar、工艺时间为20min，对应的提前结束的条件为保温所执行的提前结束处理的条件，包括：温度在
±
2℃以内波动达到稳定的状态或工艺时间达到设定目标值，对应的异常处理步为保温的执行过程中处理热处理设备异常状况的动作，包括：报警、按照流量为3slm通入氩气、降温到100℃、炉压到常压、出舟，所述热处理设备出现异常状况为保温的执行过程中对应工艺条件不满
足要求的设定值，包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上中的至少一个条件；第二个保温过程中：对应的工艺条件为保温所执行的设定目标值，包括：将放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置、目标温度1650℃、通入氢气和氩气、氢气的流量为100sccm、氩气的流量为3slm、炉压20mbar、工艺时间为30min，对应的提前结束的条件为保温所执行的提前结束处理的条件，包括：温度在
±
2℃以内达到稳定的状态或工艺时间达到设定目标值，对应的异常处理步为保温的执行过程中处理热处理设备异常状况的动作，包括：报警、关闭h2、按照流量为25slm持续通入氩气10min、降温到100℃、炉压到常压、出舟，所述热处理设备出现异常状况为保温的执行过程中对应工艺条件不满足要求的设定值，包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上、温度偏差
±
3℃中的至少一个条件；
20.所述工艺步为气氛置换时，对应的工艺条件为气氛置换所执行的设定目标值，包括：将放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置、目标温度为常温、通入氩气、氩气的流量为3slm、炉压20mbar、工艺时间为10min，对应的提前结束的条件为气氛置换所执行的提前结束处理的条件，包括：工艺时间达到设定目标值，对应的异常处理步为气氛置换的执行过程中处理热处理设备异常状况的动作，包括：报警、按照流量为25slm持续通入氩气10min、降温到100℃、炉压到常压、出舟，所述热处理设备出现异常状况为气氛置换的执行过程中对应工艺条件不满足要求的设定值，包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上中的至少一个条件；
21.所述工艺步为降温时，对应的工艺条件为降温所执行的设定目标值，包括：将放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置、目标温度为常温、通入氮气、氮气的流量为10slm、炉压为常压、工艺时间为4h，对应的提前结束的条件为降温所执行的提前结束处理的条件，包括：温度低于100℃，对应的异常处理步为降温的执行过程中处理热处理设备异常状况的动作，包括：报警、按照流量为3slm持续通入n2、降温到100℃、炉压到常压、出舟，所述热处理设备出现异常状况为降温的执行过程中对应工艺条件不满足要求的设定值，包括：放置有sic的舟未到达设定位置；
22.所述工艺步为出舟时，对应的工艺条件为出舟所执行的设定目标值，包括：不通气、不加热、将放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置、工艺时间为10min，对应的提前结束的条件为进舟所执行的提前结束处理的条件，包括：放置有sic的舟已到达热处理设备中对应的停留位置；
23.将各个工艺步串联，形成用于实现高温退火的热处理工艺，以文件形式保存，命名为1650_30_h2.rcp；
24.在需要对sic进行高温退火时，选择对应的热处理工艺文件，按照串联的先后顺序，执行工艺步对sic的热处理。
25.作为一个中的技术构思，本发明还提供了一种sic热处理工艺过程的控制方法，应用于sic炉管热处理设备，所述sic炉管热处理设备用于对sic进行热处理，所述控制方法包括：
26.监测sic炉管热处理设备在执行热处理工艺的状态，获取热处理工艺过程中sic炉管热处理设备出现异常状况；
27.根据获取的热处理工艺过程中sic炉管热处理设备出现的异常状况，确定针对异
常状况的异常处理步；
28.执行异常处理步，完成后结束热处理。
29.上述的sic热处理工艺过程的控制方法，进一步改进的，所述热处理工艺包括进舟、出舟、升温、保温、降温和气氛置换至少一个工艺过程。
30.上述的sic热处理工艺过程的控制方法，进一步改进的，所述热处理工艺过程中热处理设备出现异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上、温度偏差
±
3℃中的至少一个条件。
31.上述的sic热处理工艺过程的控制方法，进一步改进的，所述工艺步为进舟时，对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置；所述工艺步为升温时，对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上中的至少一个条件；所述工艺步为保温时，包括依次执行的两个保温过程，其中第一个保温过程中，对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上中的至少一个条件，第二个保温过程中，对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上、温度偏差
±
3℃中的至少一个条件；所述工艺步为气氛置换时，对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上中的至少一个条件；所述工艺步为降温时，对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置。
32.上述的sic热处理工艺过程的控制方法，进一步改进的，所述针对异常状况的异常处理步为热处理工艺过程中处理sic炉管热处理设备异常状况的动作，包括：报警、降温、关闭特殊气体阀门、气体吹扫、出舟中的至少一种措施。
33.上述的sic热处理工艺过程的控制方法，进一步改进的，所述工艺步为进舟时，对应的异常处理步包括：报警、出舟；所述工艺步为升温时，对应的异常处理步包括：报警、按照流量为3slm通入氩气、降温到100℃、炉压到常压、出舟；所述工艺步为保温时，包括依次执行的两个保温过程，其中第一个保温过程中，对应的异常处理步包括：报警、按照流量为3slm通入氩气、降温到100℃、炉压到常压、出舟，第二个保温过程中，对应的异常处理步包括：报警、关闭h2、按照流量为25slm持续通入氩气10min、降温到100℃、炉压到常压、出舟；所述工艺步为气氛置换时，对应的异常处理步包括：报警、按照流量为25slm持续通入氩气10min、降温到100℃、炉压到常压、出舟；所述工艺步为降温时，对应的异常处理步包括：报警、按照流量为3slm持续通入n2、降温到100℃、炉压到常压、出舟。
34.上述的sic热处理工艺过程的控制方法，进一步改进的，所述控制方法还包括：
35.监测sic炉管热处理设备在执行热处理工艺的状态，获取热处理工艺过程中各个工艺步的处理进度；
36.根据获取的热处理工艺过程中各个工艺步的处理进度，确定热处理工艺过程中各个工艺步的完成情况；
37.若热处理工艺过程中各个工艺步的完成情况满足设定工艺提前结束条件，则提前结束对应的工艺步并执行下一个工艺步。
38.上述的sic热处理工艺过程的控制方法，进一步改进的，所述工艺提前结束条件包
括：放置有sic的舟已到达设定位置、工艺时间达到设定目标值、温度达到稳定的状态、温度达到设定目标值、气压达到设定目标值中的至少一个条件。
39.上述的sic热处理工艺过程的控制方法，进一步改进的，所述工艺步为进舟时，对应的工艺提前结束条件包括：放置有sic的舟已到达热处理设备中对应的停留位置；所述工艺步为升温时，对应的工艺提前结束条件包括：工艺时间达到设定目标值；所述工艺步为保温时，对应的工艺提前结束条件包括：温度在
±
2℃以内达到稳定的状态或工艺时间达到设定目标值；所述工艺步为气氛置换时，对应的工艺提前结束条件包括：工艺时间达到设定目标值；所述工艺步为降温时，对应的工艺提前结束条件包括：温度低于100℃；所述工艺步为出舟时，对应的工艺提前结束条件包括：放置有sic的舟已到达热处理设备中对应的停留位置。
40.与现有技术相比，本发明的优点在于：
41.(1)针对现有应用于sic炉管热处理设备的热处理工艺中调控困难、未设置工艺提前结束条件以及未涉及合理纠错机制或措施等缺陷，以及由此导致的sic炉管热处理设备生产效率低、用户体验不佳等缺陷，本发明中创造性地提供了一种sic热处理工艺过程的控制方法，根据不同热处理目的，确定用于实现不同热处理目的不同热处理工艺对应的工艺步以及各个工艺步包含的工艺条件、工艺提前结束条件和异常处理步，并将各个工艺步串联，形成用于实现不同热处理目的不同热处理工艺，以文件形式保存，进而可根据实际需要，选择对应的热处理工艺文件，按照串联的先后顺序，执行对sic的热处理，因而可以根据不同的情况或目的及时调整热处理工艺的过程，由此能够利用sic炉管热处理设备快速完成对应不同目的的热处理，而且通过设定工艺提前结束条件，在各个工艺步的执行过程中，若热处理工艺过程中各个工艺步的完成情况满足设定的工艺提前结束条件时，则可以提前结束对应的工艺步并执行下一个工艺步，这既可以节省工艺时间，同时也可以避免工艺条件变化时系统误判工艺条件异常，同时通过设定异常处理步，在各个工艺步的执行过程中，若出现异常时，则可直接执行异常处理步，完成后，结束热处理，这不仅能够及时发现异常情况，而且也能及时纠正出现的异常情况，以避免因误判而对设备、操作人员造成不必要的风险和损失，可适应不同情况下对不同工艺过程的调整，能够有效提高sic炉管热处理设备生产效率，以及能满足用户实际需求。本发明sic热处理工艺过程的控制方法具有逻辑清晰、操作简单、调整效率高、出错率低等优点，可适应不同情况下工艺过程的不同需求，使用价值高，应用前景好。
42.(2)针对现有应用于sic炉管热处理设备的热处理工艺中调控困难、未设置工艺提前结束条件以及未涉及合理纠错机制或措施等缺陷，以及由此导致的sic炉管热处理设备生产效率低、用户体验不佳等缺陷，本发明中创造性地提供了一种sic热处理工艺过程的控制方法，应用于sic炉管热处理设备，在利用sic炉管热处理设备对sic进行热处理时，通过监测sic炉管热处理设备在执行热处理工艺的状态，获取热处理工艺过程中sic炉管热处理设备出现异常状况，进而根据获取的热处理工艺过程中sic炉管热处理设备出现的异常状况，确定针对异常状况的异常处理步，最后执行异常处理步，完成后结束热处理。本发明sic热处理工艺过程的控制方法，不仅能够及时发现异常情况，而且也能及时纠正出现的异常情况，能够避免因误判或处理不及时而造成的对设备、操作人员所带来不必要、巨大的风险和损失，可适应不同情况下对不同工艺过程的调整，能够有效提高sic炉管热处理设备生产
效率，以及能满足用户实际需求，使用价值高，应用前景好。
附图说明
43.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述。
44.图1为本发明实施例1中sic热处理工艺过程的控制流程示意图。
45.图2为本发明实施例2中sic热处理工艺过程的控制流程示意图。
具体实施方式
46.以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
47.实施例1：
48.一种sic热处理工艺过程的控制方法，如图1所示，包括：
49.根据不同热处理目的，确定用于实现不同热处理目的不同热处理工艺对应的工艺步以及各个工艺步包含的工艺条件、工艺提前结束条件和异常处理步。
50.将各个工艺步串联，形成用于实现不同热处理目的不同热处理工艺，以文件形式保存。
51.根据实际需求，选择对应的热处理工艺文件，按照串联的先后顺序，执行工艺步对sic的热处理。
52.在各个工艺步的执行过程中，若热处理工艺过程中各个工艺步的完成情况满足设定的工艺提前结束条件时，则提前结束对应的工艺步并执行下一个工艺步。
53.在各个工艺步的执行过程中，若出现异常，则执行异常处理步，完成后，结束热处理。
54.本实施例中，涉及的工艺步为热处理工艺中包含的工艺过程，包括进舟、出舟、升温、保温、降温和气氛置换至少一个工艺过程；当需要更改工艺步时，对应的工艺步可不设置或设置至少一个工艺步。
55.本实施例中，涉及的工艺条件为各个工艺步所执行的设定目标值，包括：放置有sic的舟在热处理设备中的停留位置、升温速率、降温速率、目标温度、目标气压、通气类型及气体流量中的至少一个工艺参数和对应的工艺时间；当工艺步中需要更改目标值时，在后续相邻的工艺步中设定需要更改的目标值。例如，当需要更改目标温度时，可以后续相邻的工艺步中设定需要更改的目标温度值，具体为：工艺步1目标温度为常温，若需要量目标温度更改为1650℃，则可在相邻的工艺步2中设定目标温度为1650℃，其表示经过工艺步2后的温度升温至1650℃；又如，当需要更改通气类型时，可以后续相邻的工艺步中设定需要更改的气体类型，具体为：当工艺步1进气为氮气，若需要更改为氩气时，则可在相邻的工艺步2中设定进气为氩气，其表示经过工艺步2后气氛由氮气置换成氩气。由此可以使得热处理工艺能够满足不同情况下的不同需求，因而在面对多个温区即多个目标温度或多种进气时，也能使得热处理设备能够顺利执行相关工艺过程。
56.本实施例中，涉及的工艺提前结束条件为各个工艺步所执行的提前结束处理的条件，包括：放置有sic的舟已到达设定位置、工艺时间达到设定目标值、温度达到稳定的状
态、温度达到设定目标值、气压达到设定目标值中的至少一个条件。由于某些过程的时间不确定，例如升温过程到保温过程不知道需要多长时间才能达到温度稳定状态，这时可以在步设置里面设定相对长的步工艺时间，同时设置工艺步提前结束的条件，系统会在工艺提前结束条件满足要求后进入到下一个工艺步，这样既节省了工艺时间，同时也避免了工艺条件变化时系统误判工艺条件异常。
57.本实施例中，涉及的异常处理步为各个工艺步的执行过程中处理热处理设备异常状况下的动作，包括：报警、降温、关闭特殊气体阀门、气体吹扫、出舟中的至少一种措施；本实施例中，热处理设备出现异常状况为各个工艺步的执行过程中对应工艺条件不满足要求的设定值，包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上、温度偏差
±
3℃中的至少一个条件。
58.为了便于理解，本发明中提供了一种用于立式sic高温退火热处理工艺过程的控制方法，包括：
59.(1)确定用于实现高温退火的热处理工艺对应的工艺步以及各个工艺步包含的工艺条件、工艺提前结束条件和异常处理步，其中工艺步为热处理工艺中包含的工艺过程，包括进舟、升温、保温、气氛置换、降温和出舟，具体如下：
60.第一步：进舟，设定时间10min，工艺提前结束条件为舟已经在工艺位置(放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置)，工艺条件为不通气，不加热，异常处理步为抛出报警，出舟，工艺结束，不设置进入异常处理步的条件；若在10min以内舟已经运动到工艺位置，该步结束，进入到下一步；若10min后舟不在工艺位置，也进入到下一步。
61.第二步：升温，设定时间100min，工艺提前结束条件为工艺时间达到设定目标值，工艺条件为：(1)舟在工艺位置(放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置)，(2)目标温度1650℃，升温速度20℃/min，(3)流量为3slm通入氩气，(4)炉压20mbar；异常处理步为：抛出报警，按照流量为3slm通入氩气2降温到100℃且炉压到常压，出舟，工艺结束；以下条件有一个满足时进入异常处理步：(1)舟不在工艺位置(放置有sic的舟未到达设定位置)，(2)流量计偏差5％以上，(3)炉压偏差10％以上；正常情况下，工艺时间结束，进入下一步。
62.第三步：保温，设定时间20min，工艺提前结束条件为温度稳定(判断何为温度稳定在系统中设定，如设定值
±
2℃以内为温度稳定)，工艺条件为：(1)舟在工艺位置(放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置)，(2)目标温度1650℃，(3)按照流量为3slm通入ar，(4)炉压20mbar；异常处理步为：抛出报警，按照流量为3slm通入氩气降温到100℃且炉压到常压，出舟，工艺结束；以下条件有一个满足时进入异常处理步：(1)舟不在工艺位置(放置有sic的舟未到达设定位置)，(2)流量计偏差5％以上，(3)炉压偏差10％以上；正常情况下，若20min以内温度达到稳定，进入下一步，若20min后，不管温度是否温度也进入下一步。
63.第四步：保温，设定时间30min，工艺提前结束条件为工艺时间达到设定目标值，工艺条件为：(1)舟在工艺位置(放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置)，(2)目标温度1650℃，(3)按照流量为100sccm通入h2，按照流量为3slm通入ar，(4)炉压20mbar；异常处理步为：抛出报警，关闭h2，按照流量为25slm持续通入氩气10min，待降温到100℃且炉压到常压，出舟，工艺结束；以下条件有一个满足时进入异常处理步：(1)舟不在工艺位置(放
置有sic的舟未到达设定位置)，(2)流量计偏差5％以上，(3)炉压偏差10％以上，(4)温度偏差
±
3℃；正常情况下，工艺时间结束，进入下一步。
64.第五步：气氛置换，设定时间10min，工艺提前结束条件为工艺时间达到设定目标值，工艺条件为：(1)舟在工艺位置(放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置)，(2)目标温度常温，(3)按照流量为10slm通入ar，(4)炉压20mbar；异常处理步为：抛出报警，按照流量为25slm持续通入氩气10min，降温到100℃且炉压到常压，出舟，工艺结束；以下条件有一个满足时进入异常处理步：(1)舟不在工艺位置(放置有sic的舟未到达设定位置)，(2)流量计偏差5％以上，(3)炉压偏差10％以上；正常情况下，工艺时间结束，进入下一步。
65.第六步：降温，设定时间4h，工艺提前结束条件为温度低于100℃，工艺条件为：(1)舟在工艺位置，(2)目标温度常温，(3)按照流量为10slm通入n2，(4)炉压常压；异常处理步为：抛出报警，按照流量为3slm通入n2降温到100℃且炉压到常压，出舟，工艺结束；进入异常处理步条件为：舟不在工艺位置(放置有sic的舟未到达设定位置)；若在4h以内温度已经低于100℃，该步结束，进入到下一步(该设备一般情况下降温过程少于4h)。
66.第七步：出舟，设定时间10min，工艺提前结束条件为舟已经在原点位置(放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置)，工艺条件为不通气，不加热，异常处理步为抛出报警，工艺结束，不设置进入异常处理步的条件；若在10min以内舟已经运动到原点位置，工艺结束(该设备一般情况下舟运动过程小于10min)。
67.(2)将步骤(1)中的各个工艺步串联，形成用于实现高温退火的热处理工艺，以文件形式保存，命名为1650_30_h2.rcp；
68.在需要对sic进行高温退火时，选择对应的热处理工艺文件，按照串联的先后顺序，执行工艺步对sic的热处理。
69.本实施例中，用于立式sic高温退火热处理工艺过程包含有进舟、升温、保温、气氛置换、降温、出舟等过程，其中的某些过程可能出现多次也可能不出现，每一过程可以根据实际情况设置为一个工艺步或几个工艺步，例如上述工艺中保温过程分为了两步。
70.本实施例中，用于立式sic高温退火热处理工艺过程，每一步设置的工艺条件为设定目标值，如果想要更改设置值，在后续相邻的步中设定不同的目标值即可，例如第一步的目标温度没有设置，为常温，若第二步的目标温度设为1650℃，则表示经过第二步后温度升温至1650℃；又如第五步的进气为氩气，第六步的进气为氮气，表示经过第五步后气氛由氩气置换成了氮气。
71.本实施例中，用于立式sic高温退火热处理工艺过程，为了保证sic高温退火的工艺效果，需要工艺条件保持稳定，例如在保温通气反应阶段(第四步)，温度波动范围不能过大，进气流量也不能波动太大，如果设备系统检测到一定时间内工艺条件波动超过设定值，则需要进入异常处理步，具体的，以下条件有一个满足时进入异常处理：(1)舟不在工艺位置，(2)流量计偏差5％以上，(3)炉压偏差10％以上，(4)温度偏差
±
3℃。
72.本实施例中，用于立式sic高温退火热处理工艺过程，异常处理步包含设备在异常状况下的动作，比如降温、关闭特殊气体、气体吹扫等，每一步中设定的异常处理步根据实际情况可以设置相同，也可以不同。第二步，第三步，异常处理为：抛出报警，通3slm氩气降温到100℃且炉压到常压，出舟，第四步，异常处理为：抛出报警，关闭h2，按照流量为25slm持续通入氩气10min，待降温到100℃且炉压到常压，出舟。
73.本实施例中，用于立式sic高温退火热处理工艺过程，由于某些过程的时间不确定，例如升温过程到保温过程不知道需要多长时间才能达到温度稳定状态，这时可以在步设置里面设定相对长的步工艺时间，同时设置工艺步提前结束的条件，系统会在工艺提前结束条件满足后进入到下一步，这样既节省了工艺时间，同时也避免了工艺条件变化时系统误判工艺条件异常，第三步工艺提前结束条件为温度稳定，温度稳定后该步提前结束，该步中没有判断温度的波动范围，避免了温度稳定过程中温度偏差大被判定为异常情况。
74.本实施例中，用于立式sic高温退火热处理工艺，正常情况下工艺按串联起来的工艺步顺序执行，最后一步执行完成后整个工艺流程才执行完成，若工艺时某一步中出现异常进入到异常处理步，异常处理步执行完成后，整个工艺过程也执行完成。
75.本实施例中，用于立式sic高温退火热处理工艺，可根据实际工艺需要编辑、并保存，进而在实际的热处理过程中只需要在系统中选择相应的工艺文件，系统即可以按步自动执行完成工艺过程，更加方便、快捷。
76.本发明sic热处理工艺过程的控制方法，可以根据不同的情况或目的及时调整热处理工艺的过程，由此能够利用sic炉管热处理设备快速完成对应不同目的的热处理，而且通过设定工艺提前结束条件，可以提前结束对应的工艺步并执行下一个工艺步，这既可以节省工艺时间，同时也可以避免工艺条件变化时系统误判工艺条件异常，另外，通过设定异常处理步，不仅能够及时发现异常情况，而且也能及时纠正出现的异常情况，以避免因误判而对设备、操作人员造成不必要的风险和损失，可适应不同情况下对不同工艺过程的调整，能够有效提高sic炉管热处理设备生产效率，以及能满足用户实际需求。因而，本发明sic热处理工艺过程的控制方法具有逻辑清晰、操作简单、调整效率高、出错率低等优点，可适应不同情况下工艺过程的不同需求，使用价值高，应用前景好。
77.实施例2
78.一种sic热处理工艺过程的控制方法，应用于sic炉管热处理设备，用于对sic进行热处理，如图2所示，包括：
79.监测sic炉管热处理设备在执行热处理工艺的状态，获取热处理工艺过程中sic炉管热处理设备出现异常状况；
80.根据获取的热处理工艺过程中sic炉管热处理设备出现的异常状况，确定针对异常状况的异常处理步；
81.执行异常处理步，完成后，结束热处理。
82.本实施例中，热处理工艺过程中热处理设备出现异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上、温度偏差
±
3℃中的至少一个条件。
83.本实施例中，针对异常状况的异常处理步为热处理工艺过程中处理sic炉管热处理设备异常状况的动作，包括：报警、降温、关闭特殊气体阀门、气体吹扫、出舟中的至少一种措施。
84.本实施例中，该sic热处理工艺过程的控制方法，还包括：
85.监测sic炉管热处理设备在执行热处理工艺的状态，获取热处理工艺过程中各个工艺步的处理进度；
86.根据获取的热处理工艺过程中各个工艺步的处理进度，确定热处理工艺过程中各
个工艺步的完成情况；
87.若热处理工艺过程中各个工艺步的完成情况满足设定工艺提前结束条件，则提前结束对应的工艺步并执行下一个工艺步。
88.本实施例中，工艺提前结束条件包括：放置有sic的舟已到达设定位置、工艺时间达到设定目标值、温度达到稳定的状态、温度达到设定目标值、气压达到设定目标值中的至少一个条件。
89.为了便于理解，本发明中提供了一种用于立式sic高温退火热处理工艺过程的控制方法，包括：
90.(1)监测sic炉管热处理设备在执行热处理工艺的状态，获取热处理工艺过程中sic炉管热处理设备出现异常状况，以及获取热处理工艺过程中各个工艺步的处理进度。
91.(2)根据获取的热处理工艺过程中sic炉管热处理设备出现的异常状况，确定针对异常状况的异常处理步，以及根据获取的热处理工艺过程中各个工艺步的处理进度，确定热处理工艺过程中各个工艺步的完成情况。
92.(3)执行异常处理步，完成后，结束热处理。若热处理工艺过程中各个工艺步的完成情况满足设定工艺提前结束条件，则提前结束对应的工艺步并执行下一个工艺步。
93.本实施例中，热处理工艺包括进舟、升温、保温、降温、气氛置换、出舟等工艺过程，具体的：
94.当工艺步为进舟时，对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置；对应的异常处理步包括：报警、出舟；对应的工艺提前结束条件包括：放置有sic的舟已到达热处理设备中对应的停留位置。
95.当工艺步为升温时，对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上中的至少一个条件；对应的异常处理步包括：报警、按照流量为3slm通入氩气、降温到100℃、炉压到常压、出舟；对应的工艺提前结束条件包括：工艺时间达到设定目标值。
96.当工艺步为保温时：包括依次执行的两个保温过程，其中第一个保温过程中，对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上中的至少一个条件；对应的异常处理步包括：报警、按照流量为3slm通入氩气、降温到100℃、炉压到常压、出舟；对应的工艺提前结束条件包括：温度在
±
2℃以内达到稳定的状态或工艺时间达到设定目标值；第二个保温过程中，对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上、温度偏差
±
3℃中的至少一个条件；对应的异常处理步包括：报警、关闭h2、按照流量为25slm持续通入氩气10min、降温到100℃、炉压到常压、出舟；对应的工艺提前结束条件包括：温度在
±
2℃以内达到稳定的状态或工艺时间达到设定目标值。
97.当工艺步为气氛置换时：对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上中的至少一个条件；对应的异常处理步包括：报警、按照流量为25slm持续通入氩气10min、降温到100℃、炉压到常压、出舟；对应的工艺提前结束条件包括：工艺时间达到设定目标值。
98.当工艺步为降温时，对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic
的舟未到达设定位置；对应的异常处理步包括：报警、按照流量为3slm持续通入n2、降温到100℃、炉压到常压、出舟；对应的工艺提前结束条件包括：温度低于100℃；
99.当工艺步为出舟时，不进行异常状况监测、不设置异常处理步。对应的工艺提前结束条件包括：放置有sic的舟已到达热处理设备中对应的停留位置。
100.本发明sic热处理工艺过程的控制方法，通过监测sic炉管热处理设备在执行热处理工艺的状态，并根据实际情况进行异常处理步，不仅能够及时发现异常情况，而且也能及时纠正出现的异常情况，以避免因误判而对设备、操作人员造成不必要的风险和损失。另外，监测sic炉管热处理设备在执行热处理工艺的状态，确定热处理工艺过程中各个工艺步的完成情况，进而与设定的提前结束条件进行比较，若热处理工艺过程中各个工艺步的完成情况满足设定的工艺提前结束条件时，则可以提前结束对应的工艺步并执行下一个工艺步，这既可以节省工艺时间，同时也可以避免工艺条件变化时系统误判工艺条件异常。因而，本发明sic热处理工艺过程的控制方法，可适应不同情况下对不同工艺过程的调整，能够有效提高sic炉管热处理设备生产效率，以及能满足用户实际需求，使用价值高，应用前景好。
101.以上实施例仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种sic热处理工艺过程的控制方法，其特征在于，包括：根据不同热处理目的，确定用于实现不同热处理目的不同热处理工艺对应的工艺步以及各个工艺步包含的工艺条件、工艺提前结束条件和异常处理步；将各个工艺步串联，形成用于实现不同热处理目的不同热处理工艺，以文件形式保存；根据实际需求，选择对应的热处理工艺文件，按照串联的先后顺序，执行工艺步对sic的热处理；在各个工艺步的执行过程中，若热处理工艺过程中各个工艺步的完成情况满足设定的工艺提前结束条件时，则提前结束对应的工艺步并执行下一个工艺步；在各个工艺步的执行过程中，若出现异常，则执行异常处理步，完成后，结束热处理。2.根据权利要求1所述的sic热处理工艺过程的控制方法，其特征在于，所述工艺步为热处理工艺中包含的工艺过程，包括进舟、出舟、升温、保温、降温和气氛置换至少一个工艺过程；当需要更改工艺步时，对应的工艺步可不设置或设置至少一个工艺步。3.根据权利要求2所述的sic热处理工艺过程的控制方法，其特征在于，所述工艺条件为各个工艺步所执行的设定目标值，所述设定目标值包括：放置有sic的舟在热处理设备中的停留位置、升温速率、降温速率、目标温度、目标气压、通气类型及气体流量中的至少一个工艺参数和对应的工艺时间；当工艺步中需要更改目标值时，在后续相邻的工艺步中设定需要更改的目标值。4.根据权利要求3所述的sic热处理工艺过程的控制方法，其特征在于，所述工艺提前结束条件为各个工艺步所执行的提前结束处理的条件，包括：放置有sic的舟已到达设定位置、工艺时间达到设定目标值、温度达到稳定的状态、温度达到设定目标值、气压达到设定目标值中的至少一个条件。5.根据权利要求4所述的sic热处理工艺过程的控制方法，其特征在于，所述异常处理步为各个工艺步的执行过程中处理热处理设备异常状况下的动作，包括：报警、降温、关闭特殊气体阀门、气体吹扫、出舟中的至少一种措施；所述热处理设备出现异常状况为各个工艺步的执行过程中对应工艺条件不满足要求的设定值，包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上、温度偏差
±
3℃中的至少一个条件。6.根据权利要求1～5中任一项所述的sic热处理工艺过程的控制方法，其特征在于，对sic进行高温退火时，所述控制方法包括以下步骤：确定用于实现高温退火的热处理工艺对应的工艺步以及各个工艺步包含的工艺条件、工艺提前结束条件和异常处理步；所述工艺步为热处理工艺中包含的工艺过程，包括进舟、升温、保温、气氛置换、降温和出舟；所述工艺步为进舟时，对应的工艺条件为进舟所执行的设定目标值，包括：不通气、不加热、将放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置、工艺时间为10min，对应的提前结束的条件为进舟所执行的提前结束处理的条件，包括：放置有sic的舟已到达热处理设备中对应的停留位置或工艺时间达到目标设定值，对应的异常处理步为进舟的执行过程中处理热处理设备异常状况的动作，包括：报警、出舟，所述热处理设备出现异常状况为进舟的执行过程中对应工艺条件不满足要求的设定值，包括：放置有sic的舟未到达设定位置；所述工艺步为升温时，对应的工艺条件为升温所执行的设定目标值，包括：将放置有
sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置、升温速率20℃/min、目标温度1650℃、通入氩气、氩气的流量为3slm、炉压20mbar、工艺时间为100min，对应的提前结束的条件为升温所执行的提前结束处理的条件，包括：工艺时间达到设定目标值，对应的异常处理步为升温的执行过程中处理热处理设备异常状况的动作，包括：报警、按照流量为3slm通入氩气、降温到100℃、炉压到常压、出舟，所述热处理设备出现异常状况为升温的执行过程中对应工艺条件不满足要求的设定值，包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上中的至少一个条件；所述工艺步为保温时，包括依次执行的两个保温过程，其中第一个保温过程中：对应的工艺条件为保温所执行的设定目标值，包括：将放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置、目标温度1650℃、通入氩气、氩气的流量为3slm、炉压20mbar、工艺时间为20min，对应的提前结束的条件为保温所执行的提前结束处理的条件，包括：温度在
±
2℃以内波动达到稳定的状态或工艺时间达到设定目标值，对应的异常处理步为保温的执行过程中处理热处理设备异常状况的动作，包括：报警、按照流量为3slm通入氩气、降温到100℃、炉压到常压、出舟，所述热处理设备出现异常状况为保温的执行过程中对应工艺条件不满足要求的设定值，包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上中的至少一个条件；第二个保温过程中：对应的工艺条件为保温所执行的设定目标值，包括：将放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置、目标温度1650℃、通入氢气和氩气、氢气的流量为100sccm、氩气的流量为3slm、炉压20mbar、工艺时间为30min，对应的提前结束的条件为保温所执行的提前结束处理的条件，包括：温度在
±
2℃以内达到稳定的状态或工艺时间达到设定目标值，对应的异常处理步为保温的执行过程中处理热处理设备异常状况的动作，包括：报警、关闭h2、按照流量为25slm持续通入氩气10min、降温到100℃、炉压到常压、出舟，所述热处理设备出现异常状况为保温的执行过程中对应工艺条件不满足要求的设定值，包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上、温度偏差
±
3℃中的至少一个条件；所述工艺步为气氛置换时，对应的工艺条件为气氛置换所执行的设定目标值，包括：将放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置、目标温度为常温、通入氩气、氩气的流量为3slm、炉压20mbar、工艺时间为10min，对应的提前结束的条件为气氛置换所执行的提前结束处理的条件，包括：工艺时间达到设定目标值，对应的异常处理步为气氛置换的执行过程中处理热处理设备异常状况的动作，包括：报警、按照流量为25slm持续通入氩气10min、降温到100℃、炉压到常压、出舟，所述热处理设备出现异常状况为气氛置换的执行过程中对应工艺条件不满足要求的设定值，包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上中的至少一个条件；所述工艺步为降温时，对应的工艺条件为降温所执行的设定目标值，包括：将放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置、目标温度为常温、通入氮气、氮气的流量为10slm、炉压为常压、工艺时间为4h，对应的提前结束的条件为降温所执行的提前结束处理的条件，包括：温度低于100℃，对应的异常处理步为降温的执行过程中处理热处理设备异常状况的动作，包括：报警、按照流量为3slm持续通入n2、降温到100℃、炉压到常压、出舟，所述热处理设备出现异常状况为降温的执行过程中对应工艺条件不满足要求的设定值，包括：放置有sic的舟未到达设定位置；
所述工艺步为出舟时，对应的工艺条件为出舟所执行的设定目标值，包括：不通气、不加热、将放置有sic的舟送至热处理设备中对应的停留位置、工艺时间为10min，对应的提前结束的条件为进舟所执行的提前结束处理的条件，包括：放置有sic的舟已到达热处理设备中对应的停留位置；将各个工艺步串联，形成用于实现高温退火的热处理工艺，以文件形式保存，命名为1650_30_h2.rcp；在需要对sic进行高温退火时，选择对应的热处理工艺文件，按照串联的先后顺序，执行工艺步对sic的热处理。7.一种sic热处理工艺过程的控制方法，应用于sic炉管热处理设备，所述sic炉管热处理设备用于对sic进行热处理，其特征在于，所述控制方法包括：监测sic炉管热处理设备在执行热处理工艺的状态，获取热处理工艺过程中sic炉管热处理设备出现异常状况；根据获取的热处理工艺过程中sic炉管热处理设备出现的异常状况，确定针对异常状况的异常处理步；执行异常处理步，完成后结束热处理。8.根据权利要求7所述的sic热处理工艺过程的控制方法，其特在在于，所述热处理工艺包括进舟、出舟、升温、保温、降温和气氛置换至少一个工艺过程；所述热处理工艺过程中热处理设备出现异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上、温度偏差
±
3℃中的至少一个条件；所述工艺步为进舟时，对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置；所述工艺步为升温时，对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上中的至少一个条件；所述工艺步为保温时，包括依次执行的两个保温过程，其中第一个保温过程中，对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上中的至少一个条件，第二个保温过程中，对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上、温度偏差
±
3℃中的至少一个条件；所述工艺步为气氛置换时，对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置、气体流量偏差在5％以上、炉管压力偏差在10％以上中的至少一个条件；所述工艺步为降温时，对应的sic炉管热处理设备出现的异常状况包括：放置有sic的舟未到达设定位置；所述针对异常状况的异常处理步为热处理工艺过程中处理sic炉管热处理设备异常状况的动作，包括：报警、降温、关闭特殊气体阀门、气体吹扫、出舟中的至少一种措施；所述工艺步为进舟时，对应的异常处理步包括：报警、出舟；所述工艺步为升温时，对应的异常处理步包括：报警、按照流量为3slm通入氩气、降温到100℃、炉压到常压、出舟；所述工艺步为保温时，包括依次执行的两个保温过程，其中第一个保温过程中，对应的异常处理步包括：报警、按照流量为3slm通入氩气、降温到100℃、炉压到常压、出舟，第二个保温过程中，对应的异常处理步包括：报警、关闭h2、按照流量为25slm持续通入氩气10min、降温到
100℃、炉压到常压、出舟；所述工艺步为气氛置换时，对应的异常处理步包括：报警、按照流量为25slm持续通入氩气10min、降温到100℃、炉压到常压、出舟；所述工艺步为降温时，对应的异常处理步包括：报警、按照流量为3slm持续通入n2、降温到100℃、炉压到常压、出舟。9.根据权利要求8所述的sic热处理工艺过程的控制方法，其特在在于，所述控制方法还包括：监测sic炉管热处理设备在执行热处理工艺的状态，获取热处理工艺过程中各个工艺步的处理进度；根据获取的热处理工艺过程中各个工艺步的处理进度，确定热处理工艺过程中各个工艺步的完成情况；若热处理工艺过程中各个工艺步的完成情况满足设定工艺提前结束条件，则提前结束对应的工艺步并执行下一个工艺步。10.根据权利要求8或9所述的sic热处理工艺过程的控制方法，其特在在于，所述工艺提前结束条件包括：放置有sic的舟已到达设定位置、工艺时间达到设定目标值、温度达到稳定的状态、温度达到设定目标值、气压达到设定目标值中的至少一个条件；所述工艺步为进舟时，对应的工艺提前结束条件包括：放置有sic的舟已到达热处理设备中对应的停留位置；所述工艺步为升温时，对应的工艺提前结束条件包括：工艺时间达到设定目标值；所述工艺步为保温时，对应的工艺提前结束条件包括：温度在
±
2℃以内达到稳定的状态或工艺时间达到设定目标值；所述工艺步为气氛置换时，对应的工艺提前结束条件包括：工艺时间达到设定目标值；所述工艺步为降温时，对应的工艺提前结束条件包括：温度低于100℃；所述工艺步为出舟时，对应的工艺提前结束条件包括：放置有sic的舟已到达热处理设备中对应的停留位置。

技术总结

本发明公开了一种SiC热处理工艺过程的控制方法，包括：根据不同热处理目的，确定不同热处理工艺对应的工艺步以及各个工艺步包含的工艺条件、工艺提前结束条件和异常处理步；将各个工艺步串联，形成不同热处理工艺，以文件形式保存；选择对应的热处理工艺文件，执行工艺步对SiC的热处理；在各个工艺步的执行过程中，若工艺步的完成情况满足设定的工艺提前结束条件时，则提前结束对应的工艺步并执行下一个工艺步，若出现异常，则执行异常处理步，完成后，结束热处理。本发明SiC热处理工艺过程的控制方法具有逻辑清晰、操作简单、调整效率高、出错率低等优点，可适应不同情况下工艺过程的不同需求，使用价值高，应用前景好。应用前景好。应用前景好。