CN101592926B - 一种镀膜工艺控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种镀膜工艺控制方法及控制系统，能够准确的实现多批次镀膜工艺采用不同配置参数及相应参数值的连续进行。所述方法包括：针对多批次的镀膜工艺，编写每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值，每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值包括单步或多步的配置参数及相应参数值，将每批镀膜工艺定义一个对象，在每批镀膜工艺定义的对象中：单步镀膜工艺定义一个单步对象，多步镀膜工艺定义一个对象数组，将多批镀膜工艺定义的对象通过哈希表保存，在每批镀膜工艺流程中，自动获取当前批次的配置参数及相应参数值后执行镀膜工艺流程。本发明完成了自动化量产，而且支持镀膜工艺需要多步配置参数及相应参数值的工艺要求。

Description

一种镀膜工艺控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及镀膜工艺技术领域，特别是涉及一种镀膜工艺控制方法及控制系统。

背景技术

等离子体增强化学气相沉积(PECVD，全称plasma enhanced chemicalvapor deposition)设备，是制造工艺中最理想的镀膜设备之一，主要用射频等离子增强化学气相沉积的方法制备各种薄膜。

在晶硅太阳能电池制造设备中，PECVD设备用来对多个硅片进行镀膜工艺。镀膜工艺的过程就是在既定的工艺条件下，如工艺腔室加热到一定温度，工艺腔室的压力稳定在工艺要求的范围内，按照一定的比例对腔室通入多种气体，然后对射频设备加一定的电压，通过电离工艺气体对硅片进行镀膜工艺。

目前，PECVD设备镀膜工艺中，工艺条件所涉及到的参数，采用人机交互配置的方式实现，即在人机交互的平台完成，所述参数包括有温度值、压力值、流量值、时间值和电压值，具体实现步骤如下：

首先，针对当前所要镀膜的硅片，设置需要的配置参数；

其次，工艺人员根据设置好的配置参数设置所需的温度值、压力值、流量值、时间值和电压值，软件对各个参数的值进行保存；

再次，按照设置好的配置参数及相应参数值执行工艺流程，完成镀膜工艺；

最后，对工控腔室的各个设备进行恢复操作，使腔室恢复到不做工艺时候的状态。

上述步骤是对一批硅片进行镀膜的处理，当对下一批采用不同参数的硅片进行镀膜时，工艺人员需要根据软件提供的新配置参数输入新的配置参数值。因此，如果对一批一批的硅片采用不同的参数，要求连续进行时，工艺人员需要手动的修改参数，会影响自动化量产，而且手动输入的过程中难免 会出现错误。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种镀膜工艺控制方法及控制系统，能够准确的实现多批次镀膜工艺采用不同配置参数及相应参数值的连续进行，完成自动化量产要求。

为了解决上述问题，本发明公开了一种镀膜工艺控制方法，包括：

针对多批次的镀膜工艺，通过定义对象来编写每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值并保存；其中，所述每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值包括单步或多步的配置参数及相应参数值；

在每批镀膜工艺流程中，自动获取当前批次的配置参数及相应参数值；

根据所获取的配置参数及相应参数值，执行镀膜工艺流程。

优选的，所述通过定义对象来编写每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值并保存，包括：

针对每批镀膜工艺定义一个对象，在每批镀膜工艺定义的对象中：

针对单步镀膜工艺定义一个单步对象，单步镀膜工艺需要的配置参数定义为单步对象的属性，相应参数值定义为属性值；

针对多步镀膜工艺定义一个对象数组，其中每步镀膜工艺为对象数组中的一个对象，每步镀膜工艺需要的配置参数定义为相应对象的属性，相应参数值定义为属性值；

将多批镀膜工艺定义的对象通过哈希表保存。

优选的，所述方法通过以下方式保存配置参数及相应参数值：

将多批次的镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值序列化为一个文件后进行保存；

通过以下方式自动获取当前批次的配置参数及相应参数值：

将所保存的文件进行反序列化，然后根据每批镀膜工艺的标识获取当前批次的配置参数及相应参数值。

其中，所述镀膜工艺为对硅片的镀膜工艺。

本发明还提供了一种镀膜工艺控制系统，包括：

配置单元，用于针对多批次的镀膜工艺，通过定义对象来编写每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值并保存；其中，所述每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值包括单步或多步的配置参数及相应参数值；

参数获取单元，用于在每批镀膜工艺中，自动获取当前批次的配置参数及相应参数值；

工艺执行单元，用于根据所获取的配置参数及相应参数值，执行镀膜工艺流程。

优选的，所述配置单元包括：

对象定义子单元，用于针对每批镀膜工艺定义一个对象，在每批镀膜工艺定义的对象中：针对单步镀膜工艺定义一个单步对象；针对多步镀膜工艺定义一个对象数组，其中每步镀膜工艺为对象数组中的一个对象；

属性定义子单元，用于针对单步镀膜工艺需要的配置参数定义为单步对象的属性，相应参数值定义为属性值；多步镀膜工艺中，每步镀膜工艺需要的配置参数定义为相应对象的属性，相应参数值定义为属性值；

存储子单元，用于将多批镀膜工艺定义的对象通过哈希表保存。

优选的，所述系统还包括：

加密单元，用于将多批次的镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值序列化为一个文件，然后所述配置单元将所述文件进行保存；

解密单元，用于将所保存的文件进行反序列化，然后所述参数获取单元根据每批镀膜工艺的标识获取当前批次的配置参数及相应参数值。

其中，所述工艺执行单元执行对硅片的镀膜工艺。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

首先，本发明所提供的一种镀膜工艺控制方法及控制系统，针对多批次的镀膜工艺，编写每批镀膜工艺需要的配置参数及相应值，并通过哈希表保存，在每批镀膜工艺中，自动获取当前批次的配置参数及相应值，根据所获 取的配置参数及相应值，执行镀膜工艺流程，从而避免了一批工艺完成之后还需要工艺人员手动的修改参数，降低了工艺人员错误地修改参数的概率，准确的实现了多批次镀膜工艺采用不同配置参数及相应参数值的连续进行，完成了自动化量产要求。

其次，本发明针对每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值包括单步或多步的配置参数及相应参数值，将每批镀膜工艺定义一个对象，在每批镀膜工艺定义的对象中：针对单步镀膜工艺定义一个单步对象，针对多步镀膜工艺定义一个对象数组，将多批镀膜工艺定义的对象通过哈希表保存，实现了镀膜工艺完成自动化量产要求的同时还支持镀膜工艺需要多步配置参数及相应参数值的工艺要求。

再次，本发明中多批镀膜工艺定义的对象通过哈希表保存时，将哈希表对象序列化为文件进行保存，进行镀膜工艺时，通过反序列化保存的文件获取相应配置参数和参数值，准确的完成了数据存储和传输的过程，并且能够对数据进行保密处理。

附图说明

图1是本发明实施例一所述一种镀膜工艺控制方法流程图；

图2是本发明实施例二中所述一种工艺流程方法流程图；

图3是本发明实施例四所述一种镀膜工艺控制系统的结构图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种镀膜工艺控制方法，通过编写针对多批次工艺所需的不同的配置参数及相应参数值，并进行保存，在工艺开始之前，自动获取当前批次的配置参数及相应参数值，从而在大量的生产过程中完全实现量产，避免了一批工艺完成之后还需要工艺人员手动的修改配置参数及相应参数值；同时对一些成功的配置参数及相应参数值也做了保存，供下次工艺的时候继续使用，降低了工艺人员错误的修改参数的概率；同时本发明还支持多步的 工艺过程，对同一批次进行多步的工艺过程处理。

下面将通过实施例详细说明镀膜工艺控制方法的实现。

实施例一：

参照图1，是本实施例所述一种镀膜工艺控制方法流程图。

S101，配置及保存参数；

在多批次镀膜工艺生产过程中，针对多批次的镀膜工艺，编写每批镀膜工艺需要的配置参数和相应参数值，将每批镀膜工艺定义一个对象，每批镀膜工艺需要的配置参数定义为对象的属性，相应参数值定义为属性值，将上述多批镀膜工艺中定义的全部信息通过哈希表保存；

S102，获取参数；

在多批次镀膜工艺中，对每批镀膜工艺指定对象名称，在每批镀膜工艺中，按照对象名称在哈希表中寻找相应的对象，自动获取相应对象的属性和属性值，也即自动获取了当前批次需要的配置参数及相应参数值；

S103，执行工艺；

根据所获取的配置参数及相应参数值，执行镀膜工艺流程。

与针对不同批次的镀膜工艺，手动的去修改参数相比，本实施例所述的镀膜工艺控制方法，避免了一批工艺完成之后需要手动的修改参数，降低了工艺人员错误地修改参数的概率，准确的实现了多批次镀膜工艺采用不同配置参数及相应参数值的连续进行，完成了自动化量产要求。

实施例二：

每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值包括单步或者多步的配置参数及相应参数值，本实施例中详细介绍通过设计三个类来实现镀膜工艺控制方法的功能。

本实施例中设计的三个类分别命名为：StepData、RecipeData、RecipeManager。所述StepData类包括两个主要的属性：stepName和stepNUM；所述RecipeData类包括两个主要的属性：recipeName和stepData[]；所述RecipeManager类对RecipeData对象进行管理，包括一个属性recipeList。

在多批次镀膜工艺生产过程中，针对多批次的镀膜工艺，编写每批镀膜工艺需要的配置参数和相应参数值，所述每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值包括单步或者多步的配置参数及相应参数值。针对每批镀膜工艺定义一个RecipeData对象，recipeName代表该批镀膜工艺对象的名称，在每批镀膜工艺定义的对象中：针对单步镀膜工艺定义一个StepData单步对象，此时stepNUM值设为1代表单步镀膜工艺；针对多步镀膜工艺定义一个stepData[]对象数组，其中每步镀膜工艺为stepData[]对象数组中的一个StepData对象，stepNUM代表该StepData对象为对象数组中的第几个，即该步为多步中的第几步。可见一个RecipeData对象可以是一个StepData单步对象，也可以是由多个StepData对象构成的stepData[]对象数组。

在StepData对象中，stepName代表的是StepData对象的名称，实际工艺流程中常用rcpPressureData代表工艺设备控制压强设定值；rcpTempData代表工艺温度设定值；rcpTimeData代表工艺反应时间设定值；rcpRFPower代表工艺射频电源的电压设定值。

RecipeManager类对RecipeData对象进行管理，所有的RecipeData对象保存到RecipeManager类的属性recipeList中，re cipeList是一个哈希表对象，这样多批次中所有的配置参数和相应参数值都通过哈希表保存到RecipeManager类的recipeList中。

在哈希表的存储时，本实施例中recipeName代表的是每批镀膜工艺对象的名称，RecipeData对象中包括了对象的属性和属性值。在多批次镀膜工艺开始之前，对每批镀膜工艺指定对象的名称，在每批镀膜工艺中，按照对象名称在哈希表中通过recipeName这个属性，RecipeManager类可以很方便地实现对RecipeData对象的定位，从RecipeData对象中自动获取相应对象的属性和属性值，也即自动获取了当前批次需要的配置参数及相应参数值，根据所获取的配置参数及相应参数值，按照预定义的工艺流程执行镀膜工艺；通过recipeName这个属性，RecipeManager类也可以很方便地实现对RecipeData对象的增加、删除和修改等操作。

优选的，RecipeManager类提供两个方法：序列化方法(Serialize方法) 和反序列化方法(Deserialize方法)。所谓序列化是将对象状态转换为可保持或传输的格式的过程。与序列化相对的是反序列化，它是将流转换为对象。这两个方法结合起来，可以轻松地完成存储和传输的过程。本实施例中，Serialize方法将recipeList中对象序列化为一个文件，实现所有对象的保存工作，可以采用保密性强的二进制序列化，也可以采用易读性强的xml序列化，本实施例中优选二进制序列化，完成加密工作；Deserialize方法将保存好的本地文件反序列化为一个对象，这个对象中仍然保存着全部对象，通过反序列化实现了对象的获取工作。

工艺流程以图2为例具体进行介绍：

S201，进入工艺流程；

S202，判断步数是否为0；

进入工艺流程后，判断此时镀膜工艺需要进行的工艺流程的步数是否为0，不为0时继续工艺流程，反则结束工艺流程；

S203，获取当前步的各项参数值；

S204，工艺腔室温度达到设定值；

进入单步流程后，首先设置工艺腔室的温度，然后通过加热设备给工艺腔室加热，直到达到设定的温度；

S205，工艺腔室压力达到设定值；

设置工艺腔室的压力值，然后控压设备(例如摆阀和蝶阀)调解腔室的压力，直到腔室的压力到达设定值的范围内；

S206，按照设置的流量给工艺腔室通入气体；

通过MFC(Mass Flow Control，质量流量控制器)等设备，按照设置的流量值给工艺腔室精确地通入气体；

S207，按照设置的压力控制工艺腔室压力；

由于腔室通入了气体，所以腔室压力会变化一下，经过短暂的几秒钟后，控压设备能够调整腔室的压力到设定值的范围内；

S208，按照设置的时间对射频(Radio Frequency，简称RF)加电；

通过对RF加电，进行电离起辉等反应过程后，完成单步镀膜工艺；

S209，设置工艺腔室状态和设备；

工艺完成后，对工艺腔室的各个设备进行恢复操作，使得腔室恢复到不做工艺的时候的状态，例如关闭RF、关闭气体等；

S209结束后重新进入S202。

本实施例中针对每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值包括单步或多步的配置参数及相应参数值，将每批镀膜工艺定义一个对象，在每批镀膜工艺定义的对象中：针对单步镀膜工艺定义一个单步对象，针对多步镀膜工艺定义一个对象数组，将多批镀膜工艺定义的对象通过哈希表保存，实现了镀膜工艺完成自动化量产要求的同时还支持镀膜工艺需要多步配置参数及相应参数值的工艺要求。

同时对多批镀膜工艺定义的对象通过哈希表保存时，将哈希表对象序列化后保存到文件中，工艺开始后，通过反序列化保存的文件获取相应配置参数和参数值，对数据进行了保密处理。

实施例三：

本实施例将以PECVD设备对两批硅片的镀膜工艺为例进一步介绍镀膜工艺控制方法的实现：

假设现有两批硅片，需要对其进行镀膜，两批硅片采用不同的参数，第一批采用单步工艺流程，第二批需要进行多步的复杂的工艺加工流程才能实现。

在镀膜工艺生产过程中，针对当前两批硅片的镀膜工艺，编写每批镀膜工艺需要的配置参数和相应参数值，第一批定义为只有一个StepData单步的RecipeData对象，第二批定义为由多个StepData单步对象构成的stepData[]对象数组构成的RecipeData对象，将这两个对象保存到RecipeManager类的recipeList，然后把recipeList序列化成一个文件进行保存。

工艺开始之前，对当前两批硅片选择不同的RecipeData对象的名称，第一批选择单步RecipeData对象名称，第二批选择多步RecipeData对象名称，在每批镀膜工艺开始之前，将保存的文件反序列化为哈希表对象，按照当前 两批硅片的对象名称在哈希表中通过recipeName属性，对RecipeData对象定位，从RecipeData对象中自动获取相应对象的属性和属性值，也即自动获取了每批硅片需要的配置参数及相应参数值，根据所获取的配置参数及相应参数值，执行硅片的镀膜工艺流程，工艺流程以图2为例。

实施例四：

针对上述方法实施例，本发明还提供了镀膜工艺控制系统实施例。

参照图3，为本实施例所述镀膜工艺控制系统的结构图。

所述镀膜工艺控制系统包括：

配置单元301，用于针对多批次的镀膜工艺，编写每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值，并保存；

参数获取单元302，用于在每批镀膜工艺中，自动获取当前批次的配置参数及相应参数值；

工艺执行单元303，用于根据所获取的配置参数及相应值，执行镀膜工艺流程。

本实施例优选的，所述每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值包括单步或多步的配置参数及相应参数值。因此，所述配置单元301可以包括：

对象定义子单元3011，用于针对每批镀膜工艺定义一个对象，在每批镀膜工艺定义的对象中：针对单步镀膜工艺定义一个单步对象；针对多步镀膜工艺定义一个对象数组，其中每步镀膜工艺为对象数组中的一个对象；

属性定义子单元3012，用于针对单步镀膜工艺需要的配置参数定义为单步对象的属性，相应参数值定义为属性值；多步镀膜工艺中，每步镀膜工艺需要的配置参数定义为相应对象的属性，相应参数值定义为属性值；

存储子单元3013，用于将多批镀膜工艺定义的所有对象通过哈希表保存。

本实施例优选的，所述镀膜工艺控制系统还可以包括：

加密单元304，用于将多批次的镀膜工艺需要的配置参数及相应值序列化为一个文件，然后所述配置单元将所述文件进行保存；

解密单元305，用于将所保存的文件进行反序列化，然后所述参数获取单元根据每批镀膜工艺的标识获取当前批次的配置参数及相应值。

本实施例所述工艺控制系统中，配置单元301针对多批次的镀膜工艺预先编写每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值，加密单元304将多批次的镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值序列化为一个文件，然后配置单元301将所述文件通过哈希表进行保存；系统进入镀膜工艺流程时，解密单元305将所保存的文件反序列化为哈希表对象，参数获取单元302根据每批镀膜工艺的标识在哈希表对象中获取当前批次的配置参数及相应参数值；工艺执行单元303根据所获取的配置参数及相应参数值，执行镀膜工艺流程。

综上所述，本发明提供的一种镀膜工艺控制方法及控制系统能够精确地实现镀膜工艺控制。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上对本发明所提供的一种工艺控制方法及控制系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种镀膜工艺控制方法，其特征在于，包括：

针对多批次的镀膜工艺，通过定义对象来编写每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值并保存；其中，所述每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值包括单步或多步的配置参数及相应参数值；

在每批镀膜工艺流程中，自动获取当前批次的配置参数及相应参数值；

根据所获取的配置参数及相应参数值，执行镀膜工艺流程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过定义对象来编写每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值并保存，包括：

针对每批镀膜工艺定义一个对象，在每批镀膜工艺定义的对象中：

针对单步镀膜工艺定义一个单步对象，单步镀膜工艺需要的配置参数定义为单步对象的属性，相应参数值定义为属性值；

针对多步镀膜工艺定义一个对象数组，其中每步镀膜工艺为对象数组中的一个对象，每步镀膜工艺需要的配置参数定义为相应对象的属性，相应参数值定义为属性值；

将多批镀膜工艺定义的对象通过哈希表保存。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过以下方式保存配置参数及相应参数值：

将多批次的镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值序列化为一个文件后进行保存；

通过以下方式自动获取当前批次的配置参数及相应参数值：

将所保存的文件进行反序列化，然后根据每批镀膜工艺的标识获取当前批次的配置参数及相应参数值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述镀膜工艺为对硅片的镀膜工艺。

5.一种镀膜工艺控制系统，其特征在于，包括：

配置单元，用于针对多批次的镀膜工艺，通过定义对象来编写每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值，并保存；其中，所述每批镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值包括单步或多步的配置参数及相应参数值；

参数获取单元，用于在每批镀膜工艺中，自动获取当前批次的配置参数及相应参数值；

工艺执行单元，用于根据所获取的配置参数及相应参数值，执行镀膜工艺流程。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述配置单元包括：

对象定义子单元，用于针对每批镀膜工艺定义一个对象，在每批镀膜工艺定义的对象中：针对单步镀膜工艺定义一个单步对象；针对多步镀膜工艺定义一个对象数组，其中每步镀膜工艺为对象数组中的一个对象；

属性定义子单元，用于针对单步镀膜工艺需要的配置参数定义为单步对象的属性，相应参数值定义为属性值；多步镀膜工艺中，每步镀膜工艺需要的配置参数定义为相应对象的属性，相应参数值定义为属性值；

存储子单元，用于将多批镀膜工艺定义的对象通过哈希表保存。

7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，还包括：

加密单元，用于将多批次的镀膜工艺需要的配置参数及相应参数值序列化为一个文件，然后所述配置单元将所述文件进行保存；

解密单元，用于将所保存的文件进行反序列化，然后所述参数获取单元根据每批镀膜工艺的标识获取当前批次的配置参数及相应参数值。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述工艺执行单元执行对硅片的镀膜工艺。

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