【摘 要】
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随着集成电路(IC)性能及集成度的提高,对器件工艺的要求愈加严格,特别是对氧化扩散温度精度要求越来越高。温度对器件的氧化速率和掺入的杂质分布具有决定性的影响,致使温度
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随着集成电路(IC)性能及集成度的提高,对器件工艺的要求愈加严格,特别是对氧化扩散温度精度要求越来越高。温度对器件的氧化速率和掺入的杂质分布具有决定性的影响,致使温度控制精度不仅直接影响集成芯片产品质量,而且影响着产品的成本,研究开发性能优异的氧化扩散炉温度控制系统成为微电子制造行业的热点问题之一。论文基于IC制造行业的特点,分析了氧化扩散炉温度控制系统的参数需求,通过论证提出了一种基于FPGA的IGBT大功率开关加热装置温度控制系统研究方案。论文分析了FPGA控制电路、信号调理电路和IGBT半桥逆变及其驱动电路的原理和结构。利用逻辑电路速度快、C语言处理数据能力强的优点,采用SOPC技术将NiosII软核处理器嵌入到FPGA中,设计并实现系统温度测量;采用FPGA自带的参数化模块库设计了增量式PID控制器;通过可编程逻辑语言设计并实现了可调脉宽的脉冲信号发生器;搭建基于IGBT加热装置,结合控制软件实现温度的控制,最后完成了系统的装配和调试。本系统的测试结果为,系统升温速率最大可达22℃/min,恒温至1000℃时温度波动小于2℃,达到了预期的设计目标。
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