随着集成电路半导体技术的发展,对于集成芯片晶体管的生产品质和加工能力也提出了特征尺寸更小、晶体管数更多、布线层更多的要求,而集成电路制造的实质就是利用薄膜沉积技术在切割完成的硅片上形成电路。原子层沉积技术（ALD）作为一种新兴化学沉积技术,在覆膜质量及覆膜效率等诸多方面有很大优势。ALD受温度的影响非常大,因此分析研究其参数对温度分布均匀性的影响非常重要;本文以ALD设备加热腔体为研究对象,以物理模型优化与数学模型分析进而对控制算法优化为主要研究目标,研究内容包括反应阶段稳态热力学流体力学仿真,系统加热模型控制算法传递函数模型构建仿真,ALD温度控制系统的搭建。其具体实施方案如下:首先,从物理模型的角度,对该种ALD设备化学反应过程中的传热特性以及流体特性进行理论分析;确定进气管路数、进气气流流量、进气管路直径、基盘与加热盘中电阻丝距离四个分析因素对象。以Ansys软件中的Fluent模块作为工具,首先基于单因素分析思路分别研究当进气管路数、进气气流流量、进气管路直径、基盘与电阻丝距离各因素参数变化时温度均匀性的变化;以正交实验法作为主要研究思路,运用正交表将四个因素选取九组参数变化实验,最终基于正交实验结果分析提出物理模型参数优化策略。然后,分析ALD温控系统的基本逻辑架构,求取温升曲线的数学模型。以提高温度控制的精确性和调温快速性为目的,针对温度温度控制存在大惯性、纯滞后特性,以MATLAB软件作为仿真开发软件,结合算法相关理论,通过Simulink模块设计了基于Smith预估模糊PID算法控制系统,并通过与PID控制和模糊PID控制的对比仿真实验,结果显示该算法没有超调量,减少了系统调节时间,动态平衡性好,控制效果最佳,对加热盘温控优化效果明显。最后,开发了基于PLC和组态触摸屏的ALD温度控制系统。进行模糊PID算法的实验验证,实验结果表明该算法能够达到对温度精确控制的效果,并基于实验中出现的温升变化特性对系统程序各参数进一步改进,最终实现基于模糊PID算法的ALD系统温度控制优化,为ALD的开发提供思路与参考。面向原子层沉积技术（ALD）。重点介绍了在ALD设备加热腔体中如何进行温度控制,通过物理模型和数学模型对ALD温控系统进行分析和优化。使用Ansys软件中的Fluent模块进行温度均匀性的变化分析,以正交实验法为主要研究思路,提出了物理模型参数优化策略。在温度控制方面,针对大惯性、纯滞后特性,设计了基于Smith预估模糊PID算法的控制系统,并通过仿真实验验证其优越性。最后,开发了基于PLC和组态触摸屏的ALD温度控制系统,实现了基于模糊PID算法的ALD系统温度控制优化。