CN101615025A - 一种用于半导体处理设备的维护控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于半导体处理设备的维护控制方法，对发出维护请求的功能模块进行判断，若其为并行模块且其未处于待机状态，则以并行处理模式来处理所述维护请求；若其为串行模块且其未处于待机状态，则以串行处理模式来处理所述维护请求；若其处于待机状态，则直接对需要维护的功能模块进行维护。此外，本发明还提供一种用于半导体处理设备的维护控制系统以及半导体处理设备。本发明提供的维护控制方法及维护控制系统能够及时有效地对半导体处理设备进行维护，而且还能够保持较高的生产效率并减少/避免浪费。本发明提供的半导体处理设备不仅能够及时有效地得到维护，而且在维护时能够保持较高的生产效率并减少/避免浪费。

Description

一种用于半导体处理设备的维护控制方法及系统

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，具体而言，涉及一种用于半导体处理设备的维护控制方法及系统。此外，本发明还涉及一种半导体处理设备。

背景技术

随着电子技术的高速发展，人们对集成电路的集成度要求越来越高，这就要求生产集成电路的企业不断地提高半导体器件的加工/处理能力。目前，在半导体器件的加工/处理过程中广泛采用诸如等离子体沉积技术、等离子体刻蚀技术等的等离子体处理技术。而这些等离子体处理技术通常需要借助于相应的半导体处理设备来实现。

请参阅图1，现有的半导体处理设备通常包括下述功能部件(以下称为功能模块)：抽气子系统(图未示)、充气子系统(图未示)、晶片校准器(图未示)、真空锁腔室3、传输腔室2和多个反应腔室1。其中，抽气子系统用以将真空锁腔室3抽到真空状态。充气子系统用以向真空锁腔室3中充入N₂。晶片校准器用以对晶片进行校准。大气机械手用以在大气状态下在晶片盒、晶片校准器和真空锁腔室3之间传送晶片。真空锁腔室3，其在该半导体处理设备与大气之间传输晶片时起到缓冲作用，具体地，用以将待加工的晶片传送到该半导体处理设备中，以及将加工后的晶片从半导体处理设备传送出，并且其包括：第一出入口，其为大气环境和真空锁腔室3之间的晶片传输口；第二出入口，其为真空锁腔室3和传输腔室2之间的晶片传输口。传输腔室2用以将来自真空锁腔室3的晶片向反应腔室1传送，并且也会根据工艺需要将晶片在不同反应腔室1之间传送。该传输腔室2中包含有真空机械手，用以在真空锁腔室3和反应腔室1之间传送晶片，其可以为双臂机械手，可同时容纳2片晶片，然而在某一时刻却只能传输一片晶片。反应腔室1为对晶片等半导体器件进行工艺处理(例如刻蚀)的腔室。

通常，上述半导体处理设备中的功能模块可以划分为并行模块和串行模块。其中，并行模块指的是具有相同功能并且可以同时进行工艺任务的一组功能模块，以图1为例，其中的2个真空锁腔室可以称为一组并行模块，多个反应腔室也可以称为一组并行模块。串行模块指的是这样的功能模块：即，在同一个半导体处理设备中只有一个功能模块可以完成某一功能，例如图1中的传输腔室2、真空机械手、大气机械手、晶片校准器等。

图1所示的半导体处理设备的工作过程为：首先，由抽气子系统对真空锁腔室3进行抽气操作；然后，当真空锁腔室3中的压力与传输腔室2中的压力大致相等时，打开真空锁腔室3与传输腔室2之间的阀门，将晶片传送到传输腔室2中；而后，再由真空机械手将晶片传送到相应的反应腔室1中，并在反应腔室1中进行所需的加工/处理工艺。当加工/处理工艺完成后，晶片按照上述流程的相反顺序运动，具体地，先由真空机械手将晶片从反应腔室1中取出，而后放入到真空锁腔室3中；然后，由充气子系统向真空锁腔室3中充入N₂，直到真空锁腔室3中的气压与大气压力大致相当，而后，打开真空锁腔室3的第一出入口，并将加工/处理后的晶片经此送出真空锁腔室3。

在实际工艺中，在大气和真空锁腔室之间传输晶片时，通常不是一片一片地传输，而是一盒一盒地传输。具体地，将装满晶片的晶片盒放置于真空锁腔室中，该晶片盒包含多个槽，每个槽可以容纳一片晶片。在将真空锁腔室抽真空之后，由传输腔室中的真空机械手将一个晶片从真空锁腔室传送到反应腔室，并在反应腔室中进行所需的加工/处理工艺。当然，一个晶片可以访问不同的反应腔室以完成不同的工艺。当该晶片所需的加工/处理完成后，由传输腔室中的真空机械手将该晶片从反应腔室中取出并传送回真空锁腔室中，然后再从真空锁腔室中取出第二个晶片，并传送到反应腔室中进行所需的加工/处理，……，直至真空锁腔室中的所有晶片都完成所需的加工/处理。而后，将真空锁腔室与传输腔室之间的第二出入口关闭，并由充气子系统向真空锁腔室中充入N₂，直至其内气压与大气压力大致相当，从而将装满晶片的晶片盒传送到真空锁腔室之外。

在实际应用中，半导体处理设备运行一段时间之后，往往需要对其内的各个功能模块进行维护，以保证该半导体处理设备能够正常运行。如果半导体处理设备中的各个功能模块不能及时得到维护，则整个半导体处理设备的使用寿命将会缩短，同时也会影响在此进行的晶片等半导体器件的加工/处理结果。例如，本该进行维护的功能模块未及时得到维护而继续进行下一个工艺任务时，往往会出现这样的情况：即，在下一个工艺任务运行过程中发现某个功能模块需要维护，为确保工艺结果而必须终止当前的工艺任务以进行相应的维护。这种情况下，便会使当前工艺任务中正在加工/处理的晶片等半导体器件废掉，这不但造成晶片的浪费，而且终止工艺任务也会降低生产效率。

为此，现有技术中提供了这样一种半导体处理设备维护控制方法(以下称为现有技术一)：即，根据该半导体处理设备的历史数据制定维护计划，并且按照计划每隔一段时间进行一次维护。尽管这种维护控制方法可以实现对该半导体处理设备的维护，然而在实际应用中，这种维护方式对历史数据的依赖性较强，也就是说，该维护控制方法是以历史数据作为依据来判断当前该半导体处理设备是否需要维护，而不是以当前半导体处理设备的实际状况为依据来进行判断和维护。因此，这样的维护方式存在下述问题：既浪费了人力、物力和财力资源，也降低了半导体工厂的生产效率。这是因为，每个半导体处理设备所处的环境不同(例如，半导体处理设备处于不同的半导体器件制造工厂、或者处于不同的生产线)，并且各半导体处理设备的利用率也不相同；而且，即便是在同一个半导体处理设备中，各个功能模块的使用频率也不相同，因此，如果在半导体处理设备安装到特定生产线并实际运行以前就制定好维护计划，经常会造成某些利用率不高的半导体处理设备或者功能模块还未到需要维护的状况就进行维护操作，从而造成人力、物力和财力的浪费。而且，现有技术一提供的维护控制方法中，只要该半导体处理设备中有功能模块需要进行维护，而无论其是并行模块还是串行模块，该半导体处理设备就都会停机进行维护，这势必会影响生产、降低生产效率。

因此，人们对现有技术一提供的维护控制方法进行了改进而形成一种新的维护控制方法(以下称为现有技术二)。在现有技术二中，为现有半导体处理设备中的功能模块设置相应的传感器，用以对能够反应该功能模块当前工作状况的参数进行采样，并将采样值传输至控制器。当来自传感器的采样值达到相应参数的预定值时，便提示操作人员进行维护。操作人员注意到相应的提示后，便可以在执行下一个工艺任务之前进行相应的维护操作，以保证半导体处理设备能够继续正常运行。

尽管现有技术二能够根据半导体处理设备内部的功能模块的当前工作状况来确定是否需要对该功能模块进行维护，但是在实际应用中，因为半导体处理设备中的各个功能模块的通常采用分布式控制方式，因而各个功能模块之间的耦合性小，这种情况下，若因某一个功能模块需要维护而不管其是并行模块还是串行模块，都会在下一工艺任务之前使整个半导体处理设备停止运行转而进行维护操作，这样，不仅会造成人力、财力和物力的浪费，而且还会使整个半导体处理设备的生产效率降低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于半导体处理设备的维护控制方法及系统，其不仅能够及时有效地对半导体处理设备进行维护，而且还能够保持较高的生产效率并减少/避免浪费。

此外，本发明还提供了一种半导体处理设备，其不仅能够及时有效地得到维护，而且在维护时能够保持较高的生产效率并减少/避免浪费。

为此，本发明提供了一种用于半导体处理设备的维护控制方法，所述半导体处理设备包括至少一个功能模块。所述方法包括下述步骤：10)至少一个所述功能模块发出维护请求；20)对所述发出维护请求的功能模块进行判断，若其为并行模块且其未处于待机状态，则转入步骤30)，以并行处理模式来处理所述维护请求；若其为串行模块且其未处于待机状态，则转入步骤40)，以串行处理模式来处理所述维护请求；若其处于待机状态，则不管其为并行模块还是串行模块，都转入步骤50)；30)根据发出维护请求的功能模块的当前作业任务确定其维护状态和维护时机，在到达维护时机并且确保该组并行模块中至少有一个功能模块处于工艺状态的情况下，转入步骤50)；40)根据发出维护请求的功能模块的当前作业任务确定其维护状态和维护时机，并在到达维护时机时，转入步骤50)；50)对需要维护的功能模块进行维护。

其中，所述步骤20)中的判断具体包括下述内容：先判断所述发出维护请求的功能模块是否为并行模块，而后再判断所述功能模块是否处于待机状态；或者先判断所述发出维护请求的功能模块是否处于待机状态，而后再判断所述功能模块是否为并行模块；或者先判断所述发出维护请求的功能模块是否处于待机状态，若所述功能模块处于待机状态，则不再进行是否为并行模块的判断。

其中，在所述步骤10)中，所述功能模块根据自身的状况发出维护请求，和/或根据预定的维护时间发出维护请求，和/或根据操作员的指示发出维护请求。

其中，在所述步骤10)之前还包括这样的步骤：即，通过预置的检测单元检测所述功能模块的状况，并根据检测结果确定所述功能模块是否需要发出维护请求。

其中，所述作业任务包括换件作业、处理作业、传输作业，所述维护状态包括请求维护、即将维护、正在维护。

其中，所述步骤30)具体包括下述步骤：31)判断所述功能模块的当前作业任务是否为换件作业，若是，则在换件作业完成后将所述功能模块的维护状态设置为“即将维护”，并转入步骤32)；若否，则转入步骤33)；32)继续进行所述功能模块的作业任务，并在作业任务完成后取出被处理的半导体器件，而后转入步骤34)；33)判断所述功能模块中是否有被处理的半导体器件，若有，则转入步骤32)；若否，则转入步骤34)；34)在确保该组并行模块中至少有一个功能模块处于工艺状态的情况下，将所述功能模块的维护状态设置为“正在维护”，并转入步骤50)。

其中，每一组所述并行模块中的全部功能模块大致同时发出维护请求时，除本组中最后一个发送维护请求的功能模块外，将本组中其他功能模块的维护状态设置为“正在维护”，并对其进行维护，而后，在同组的其他并行模块完成维护操作后，再将所述最后一个发送维护请求的并行模块的维护状态设置为“正在维护”，并对其进行维护。

其中，每一组所述并行模块包括一组反应腔室或一组装载锁腔室。

其中，在所述步骤50)之后还包括这样的步骤：即，将所述功能模块的状态设置为“待机状态”。

作为另一个技术方案，本发明还提供了一种用于半导体处理设备的维护控制系统，所述半导体处理设备包括至少一个功能模块，所述功能模块中的至少一个在需要进行维护时向所述系统发出维护请求。所述系统包括控制单元、并行处理单元、串行处理单元和维护单元。其中，所述控制单元接收来自所述功能模块的维护请求，并对所述功能模块进行判断，若其为并行模块且其未处于待机状态，则向所述并行处理单元发送指令，以按照并行处理模式来处理所述维护请求；若其为串行模块且其未处于待机状态，则向所述串行处理单元发送指令，以按照串行处理模式来处理所述维护请求；若其处于待机状态，则不管其为并行模块还是串行模块，而直接向所述维护单元发送维护命令；所述并行处理单元根据发出维护请求的功能模块的当前作业任务确定其维护状态和维护时机，并在到达维护时机且确保该组并行模块中至少有一个功能模块处于工艺状态的情况下，向所述维护单元发送维护命令；所述串行处理单元根据发出维护请求的功能模块的当前作业任务确定其维护状态和维护时机，并在到达维护时机时，向所述维护单元发送维护命令；所述维护单元根据所述维护命令而对需要维护的功能模块进行维护。

其中，所述控制单元所执行的判断过程具体包括下述内容：先判断所述发出维护请求的功能模块是否为并行模块，而后再判断所述功能模块是否处于待机状态；或者先判断所述发出维护请求的功能模块是否处于待机状态，而后再判断所述功能模块是否为并行模块；或者先判断所述发出维护请求的功能模块是否处于待机状态，若所述功能模块处于待机状态，则不再进行是否为并行模块的判断。

其中，所述功能模块根据自身的状况发出维护请求，和/或根据预定的维护时间发出维护请求，和/或根据操作员的指示发出维护请求。

其中，所述系统还包括检测单元，用以检测所述功能模块的状况，以便所述功能模块根据检测结果确定是否需要发出维护请求。

其中，所述作业任务包括换件作业、处理作业、传输作业，所述维护状态包括请求维护、即将维护、正在维护。

其中，所述并行处理单元判断所述功能模块的当前作业任务是否为换件作业，若是，则在换件作业完成后将所述功能模块的维护状态设置为“即将维护”，并继续进行所述功能模块的作业任务，并在作业任务完成后取出被处理的半导体器件，而后在确保该组并行模块中至少有一个功能模块处于工艺状态的情况下，将所述功能模块的维护状态设置为“正在维护”，并向所述维护单元发送维护命令；若否，则进一步判断所述功能模块中是否有被处理的半导体器件。若判断出所述功能模块中有被处理的半导体器件，则继续进行所述功能模块的作业任务，并在作业任务完成后取出被处理的半导体器件，而后在确保该组并行模块中至少有一个功能模块处于工艺状态的情况下，将所述功能模块的维护状态设置为“正在维护”，并向所述维护单元发送维护命令；若判断出所述功能模块中没有被处理的半导体器件，则向所述维护单元发送维护命令。

其中，每一组所述并行模块中的全部功能模块大致同时发出维护请求时，除本组中最后一个发送维护请求的功能模块外，将本组中其他功能模块的维护状态设置为“正在维护”，并对其进行维护，而后，在同组的其他并行模块完成维护操作后，再将所述最后一个发送维护请求的并行模块的维护状态设置为“正在维护”，并对其进行维护。

其中，根据权利要求10所述的用于半导体处理设备的维护控制系统，其特征在于，每一组所述并行模块包括一组反应腔室或一组装载锁腔室。

其中，所述系统还包括待机状态设置单元，用以在所述维护单元对所述功能模块进行维护之后将所述功能模块的状态设置为“待机状态”。

作为又一个技术方案，本发明还提供了一种半导体处理设备，其包括至少一个功能模块，所述功能模块在需要进行维护时能够发出维护请求。所述半导体处理设备在处理所述维护请求时，采用了本发明所提供的上述维护控制方法。

作为再一个技术方案，本发明还提供了一种半导体处理设备，其包括至少一个功能模块，所述功能模块在需要进行维护时能够发出维护请求。其中，所述半导体处理设备还包括本发明所提供的上述维护控制系统，所述维护控制系统处理所述维护请求。

相对于现有技术，本发明具有下述有益效果：

在本发明提供的维护控制方法及系统中，将半导体处理设备中的功能模块划分为并行模块和串行模块，当对并行模块进行维护时，该半导体处理设备并不停机，而是借助于与该并行模块处于同一组的其他并行模块来继续进行工艺任务。这样，便不会像现有技术那样因为停机而导致生产效率降低，而且也不会像现有技术那样因为停机次数过多而造成人力、物力和财力的浪费。

此外，由于本发明提供的半导体处理设备采用了本发明所提供的维护控制方法和/或维护控制系统，因此，其同样具有在维护时能够保持较高生产效率并且避免浪费等特点。

附图说明

图1为现有技术提供的半导体处理设备的原理示意图；

图2为本发明提供的用于半导体处理设备的维护控制方法的流程示意图；

图3为本发明提供的维护控制方法中并行处理模式的一个具体实施例的流程示意图；以及

图4为本发明提供的维护控制方法中串行处理模式的一个具体实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图并以图1所示半导体处理设备为例，对本发明提供的用于半导体处理设备的维护控制方法及系统、以及本发明所提供的半导体处理设备进行详细描述。所述的半导体处理设备包括晶片校准器、真空机械手、大气机械手、真空锁腔室、传输腔室和多个反应腔室等功能模块。其中，2个真空锁腔室可以称为一组并行模块，多个反应腔室也可以称为一组并行模块。

请参阅图2，本发明提供的维护控制方法可以包括下述步骤：

步骤10，达到维护条件的功能模块发出维护请求。在实际应用中，可以采用这样的方式来判断是否达到维护条件：即，预设诸如传感器的检测单元以检测所述功能模块的状况，并根据检测结果确定所述功能模块是否达到维护条件；或者，预先设定维护时间，通过判断是否到达预定时间来确定是否达到维护条件；或者，通过判断是否接收到操作员人工发出的对功能模块进行维护的命令来确定是否达到维护条件。换言之，所述功能模块可以根据自身的状况发出维护请求，和/或根据预定的维护时间发出维护请求，和/或根据操作员的指示发出维护请求。

步骤20，对上述发出维护请求的功能模块进行判断，若其为并行模块且其未处于待机状态，则转入步骤30，以并行处理模式来处理所述维护请求；若其为串行模块且其未处于待机状态，则转入步骤40，以串行处理模式来处理所述维护请求；若其处于待机状态，则不管其为并行模块还是串行模块，都转入步骤50。其中，所谓待机状态指的是该模块状态正常，但当前没有作业任务使用该功能模块。

在实际应用中，对所述功能模块的类型(即，是并行模块还是串行模块)以及工作状态(即，是否处于待机状态)进行判断时，可以不对判断顺序进行特别限定，例如，可以先判断所述发出维护请求的功能模块是否为并行模块，而后再判断所述功能模块是否处于待机状态；或者，先判断所述发出维护请求的功能模块是否处于待机状态，而后再判断所述功能模块是否为并行模块；或者，先判断所述发出维护请求的功能模块是否处于待机状态，若所述功能模块处于待机状态，则不再进行是否为并行模块的判断。

步骤30，根据发出维护请求的功能模块的当前作业任务确定其维护状态和维护时机，在到达维护时机并且确保该组并行模块中至少有一个功能模块处于工艺状态的情况下，转入步骤50。

其中，所谓作业任务指的是功能模块在工艺任务中的具体作业，例如可以包括换件作业、处理作业、传输作业等。所谓换件作业指的是从该功能模块中取出一片诸如晶片的半导体器件，并放入下一片诸如晶片的半导体器件的过程。所谓维护状态例如可以包括请求维护、即将维护、正在维护等状态。所谓维护时机指的是可以进行维护的条件和时刻，例如，对于发出维护请求的反应腔室而言，当其内的处理作业完成，并且其内没有诸如晶片等半导体器件时，就可以说到达维护时机了。

特别需要说明的是，本发明中所说的工艺任务指的是完成刻蚀或沉积等加工/处理的全部作业过程，而并不是指反应腔室内所完成的处理作业。

步骤40，根据发出维护请求的功能模块的当前作业任务确定其维护状态和维护时机，并在到达维护时机时，转入步骤50。

步骤50，对上述需要维护的功能模块进行维护。在维护之后，可以将该功能模块的状态设置为待机状态。

需要指出的是，采用本发明提供的维护控制方法后，如果一组并行模块中的全部功能模块几乎同时发出维护请求，那么，除本组中最后一个发送维护请求的功能模块外，将本组中其他功能模块的维护状态设置为“正在维护”，并对其进行维护，而后，在同组的其他并行模块完成维护操作后，再将上述最后一个发送维护请求的功能模块的维护状态设置为“正在维护”，并对其进行维护。这种情况下，上述最后一个发送维护请求的功能模块与同组中的其他并行模块之间的关系可以视为串行的关系。

下面结合表一、图3和图4对前述步骤30和步骤40中所述的并行处理模式和串行处理模式进行详细说明。

其中，表一示出了本发明所述的功能模块可具有的状态。

表一：功能模块状态示例表

1	Uninit	未初始化
			2	Standby	待机
3	InUse	使用中

4	MaintReq	请求维护
			5	MaintPend	即将维护
6	MaintMode	维护中
			7	NotReady	因故障而未准备好

状态1为Uninit，表示该功能模块未初始化。当功能模块未被初始化时，其不能进行任何操作。

状态2为Standby，表示该功能模块处于待机状态，具体是指，功能模块状态正常，但时当前系统中没有工艺任务使用该功能模块。

状态3为InUse，表示该功能模块正被使用。当功能模块正被使用时，其仍可以传送晶片。

状态4为MaintReq，表示该功能模块请求进行维护，具体是指，该功能模块已经达到维护条件，并且已发出请求进行维护的请求。处于该状态的功能模块仍然可以传送晶片。

状态5为MaintPend，表示该功能模块即将进行维护。此时，该功能模块可以向外送片，但不能接受新的晶片。

状态6为MaintMode，表示该功能模块正在进行维护。此时，该功能模块不能执行正常的工艺任务。

状态7为NotReady，表示该功能模块因故障等原因而未准备好进行工艺或者进行维护，换言之，此时，该功能模块不能执行正常的工艺任务或者维护操作。

图3示出了并行处理模式一个具体实施例的详细流程。在执行本发明提供的维护控制方法之前，预先为各个功能模块设置诸如传感器的检测单元，用以检测该功能模块的状况，以便根据检测结果确定是否需要进行维护。

首先进入步骤101，当某一个并行模块被检测到需要进行维护时，则发出维护请求。而后，进入步骤102。

步骤102，判断该功能模块是否被当前作业任务使用，即，判断该功能模块的状态是否为InUse，如果是，则进入步骤103；如果否，则转入步骤108。

步骤103，将该功能模块的状态设置为MaintReq，然后转入步骤104。

步骤104，判断该功能模块是否正在进行换件作业，如果是，则进入步骤105；如果否，则转入步骤106。

步骤105，待换件作业完成后，将该功能模块的状态设置为MaintPend，而后进入步骤107。

步骤106，判断该功能模块中是否有晶片，如果是，则进入步骤107，如果否，则转入步骤108。

步骤107，待该功能模块的作业任务完成后取出晶片，并进入到步骤108。

步骤108，将该功能模块的状态设置为MaintMode，而后进入到步骤109。

步骤109，对该功能模块进行维护，并在维护完成后进入步骤110。

步骤110，将该功能模块的状态设置为Standby。此后，该功能模块可以继续进行作业任务。

请参阅图4，其中示出了串行处理模式一个具体实施例的详细流程。

首先进入步骤500，若有功能模块发出维护请求，则将其维护状态设置为“MaintReq”，即“请求维护”，并转入步骤501。

步骤501，判断该功能模块当前是否正被使用(InUse)，也就是判断该功能模块是否处于非待机状态，若是，则进入步骤502；若否，则转入步骤505。

步骤502，将该功能模块的维护状态设置为“MaintPend”，即“即将维护”，并转入步骤503。

步骤503，继续当前作业任务，但是停止从源晶片盒中取晶片，并等待正处于作业任务中的晶片回到目的晶片盒。

步骤504，待正处于作业任务中的晶片回到目的晶片盒后，将该功能模块的维护状态设置为“MaintMode”，即“正在维护”，并对该功能模块进行维护。

步骤505，在该功能模块的维护操作完成后，将该功能模块的维护状态设置为Standby，即“待机状态”，并等待后续作业任务。

步骤506，继续工艺任务，并在工艺任务完成后，卸载目的晶片盒以及源晶片盒。

采用本发明提供的维护控制方法后，对于半导体处理设备中的这些串行模块，例如，大气机械手、真空机械手、晶片校准器以及晶片盒等，若某一功能模块发出MaintReq请求，则按照前面所述的串行处理模式进行处理。具体地，在该功能模块当前作业任务完成后以及当前工艺任务完成后，使整个半导体处理设备停机以进行相应的维护操作，并且只有在维护完成后，才能重新开机而继续进行工艺任务。这种情况下，类似于该功能模块发生故障，这样，上述串行处理模式也可以视为对这种“故障”的处理策略。

在实际应用中，若某一并行模块的状态为MaintReq，而该功能模块突然发生故障，则该功能模块的状态会被设置为NotReady，并可以在随后的操作中按照功能模块故障策略进行处理。

另一种情况，若功能模块状态为MaintReq，而半导体处理设备机台上的所有作业任务被强行终止，则在机台上所有操作都终止后，将该功能模块的状态设置为MaintMode。

此外，本发明还提供一种用于半导体处理设备的维护控制系统。下面以图1所示半导体处理设备为例，对本发明提供的维护控制系统进行详细说明。该半导体处理设备包括晶片校准器、真空机械手、大气机械手、真空锁腔室、传输腔室和多个反应腔室等功能模块。其中，2个真空锁腔室可以称为一组并行模块，多个反应腔室也可以称为一组并行模块。

本发明提供的维护控制系统包括控制单元、并行处理单元、串行处理单元和维护单元。

其中，控制单元接收来自所述功能模块的维护请求，并对所述功能模块进行判断，若其为并行模块且其未处于待机状态，则向所述并行处理单元发送指令，以按照并行处理模式来处理所述维护请求；若其为串行模块且其未处于待机状态，则向所述串行处理单元发送指令，以按照串行处理模式来处理所述维护请求；若其处于待机状态，则不管其为并行模块还是串行模块，而直接向所述维护单元发送维护命令。

并行处理单元根据发出维护请求的功能模块的当前作业任务确定其维护状态和维护时机，并在到达维护时机且确保该组并行模块中至少有一个功能模块处于工艺状态的情况下，向所述维护单元发送维护命令。所述作业任务包括换件作业、处理作业、传输作业，所述维护状态包括请求维护、即将维护、正在维护。

串行处理单元根据发出维护请求的功能模块的当前作业任务确定其维护状态和维护时机，并在到达维护时机时，向所述维护单元发送维护命令。

维护单元根据所述维护命令而对需要维护的功能模块进行维护。

在实际应用中，所述并行处理单元的具体工作过程如下：判断所述功能模块的当前作业任务是否为换件作业，若是，则在换件作业完成后将所述功能模块的维护状态设置为“即将维护”，并继续进行所述功能模块的作业任务，并在作业任务完成后取出被处理的半导体器件，而后在确保该组并行模块中至少有一个功能模块处于工艺状态的情况下，将所述功能模块的维护状态设置为“正在维护”，并向所述维护单元发送维护命令；若否，则进一步判断所述功能模块中是否有被处理的半导体器件。如果所述功能模块中有被处理的半导体器件，则继续进行所述功能模块内的作业任务，并在作业任务完成后取出被处理的半导体器件，而后在确保该组并行模块中至少有一个功能模块处于工艺状态的情况下，将所述功能模块的维护状态设置为“正在维护”，并向所述维护单元发送维护命令；如果所述功能模块中没有被处理的半导体器件，则向所述维护单元发送维护命令。

此外，类似于前面结合图2所作的说明，在本发明提供的维护控制系统中，控制单元对功能模块的类型和工作状态进行判断的先后顺序也可以不作特别限定。而且，所述功能模块可以根据自身的状况发出维护请求，和/或根据预定的维护时间发出维护请求，和/或根据操作员的指示发出维护请求。

另外，本发明提供的维护控制系统还可以包括检测单元，用以检测所述功能模块的状况，以便所述功能模块根据检测结果确定是否需要发出维护请求。此外，本发明提供的维护控制系统还可以包括待机状态设置单元，用以在所述维护单元对所述功能模块进行维护之后将所述功能模块的状态设置为“待机状态”。

采用本发明提供的维护控制系统后，对于一组并行模块中的全部功能模块几乎同时发出维护请求这种情况的处理方式，类似于本发明提供的维护控制方法所采用的方式，在此不再赘述。至于有功能模块发出维护请求后，该功能模块发生故障或者机台上的作业任务被强行终止，这种情况下的处理方式也类似于本发明提供的维护控制方法所采用的方式，在此亦不再赘述。

此外，本发明还提供了一种半导体处理设备，其包括至少一个功能模块，所述功能模块在需要进行维护时能够发出维护请求。所述半导体处理设备在处理所述维护请求时，采用了本发明所提供的前述维护控制方法。

另外，本发明还提供了一种半导体处理设备，其包括至少一个功能模块，所述功能模块在需要进行维护时能够发出维护请求。而且，所述半导体处理设备还包括本发明所提供的前述维护控制系统，所述维护控制系统处理所述维护请求。

通过上述描述可以看出，本发明提供的维护控制方法和/或系统、以及半导体处理设备，可以将半导体处理设备中的功能模块划分为并行模块和串行模块，并且会对发出维护请求的功能模块进行判断，当确定该功能模块为并行模块且当前作业任务完成后，在确保该组并行模块中至少有一个功能模块处于工艺状态的情况下，对该功能模块进行维护，换言之，在对并行模块进行维护的同时，同组并行模块中的其他功能模块可以继续进行工艺任务，并且与该功能模块串行的功能模块也可以继续进行工艺任务，这样，整个半导体处理设备并不会停机，从而也就不会因停止工艺而使生产效率降低。而且，也不会像现有技术那样，只要有功能模块进行维护就使整个设备停机，因此，采用本发明提供的维护控制方法和/或系统后，可以减少/避免因停机次数过多而导致的浪费现象，从而节约了成本。

而且，本发明提供的维护控制方法和/或系统、以及半导体处理设备，可以及时地对各个功能模块进行维护，并且在需要维护时，先等工艺任务完成并取出诸如晶片等半导体器件后，再对需要维护的功能模块进行维护，这样不会导致处于工艺任务中的晶片等半导体器件损坏，也就不会因此造成浪费，从而节约了成本。而不会像现有技术那样，或者不能得到及时维护，或者在工艺过程中突然中止工艺转而进行维护操作，或者过早地进行维护，因而也就不会产生由此而来的浪费现象。

可以理解的是，本发明提供的维护控制方法及系统不仅仅可以应用于刻蚀设备，也可以应用于诸如沉积设备等的其他半导体处理设备。当然，本发明所提供的半导体处理设备也不仅仅局限于刻蚀设备，也可以为诸如沉积设备等的其他半导体处理设备。

还可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种用于半导体处理设备的维护控制方法，所述半导体处理设备包括至少一个功能模块，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

10)至少一个所述功能模块发出维护请求；

20)对所述发出维护请求的功能模块进行判断，若其为并行模块且其未处于待机状态，则转入步骤30)，以并行处理模式来处理所述维护请求；若其为串行模块且其未处于待机状态，则转入步骤40)，以串行处理模式来处理所述维护请求；若其处于待机状态，则不管其为并行模块还是串行模块，都转入步骤50)；

30)根据发出维护请求的功能模块的当前作业任务确定其维护状态和维护时机，在到达维护时机并且确保该组并行模块中至少有一个功能模块处于工艺状态的情况下，转入步骤50)；

40)根据发出维护请求的功能模块的当前作业任务确定其维护状态和维护时机，并在到达维护时机时，转入步骤50)；

50)对需要维护的功能模块进行维护。

2.根据权利要求1所述的用于半导体处理设备的维护控制方法，其特征在于，所述步骤20)中的判断具体包括下述内容：

先判断所述发出维护请求的功能模块是否为并行模块，而后再判断所述功能模块是否处于待机状态；或者

先判断所述发出维护请求的功能模块是否处于待机状态，而后再判断所述功能模块是否为并行模块；或者

先判断所述发出维护请求的功能模块是否处于待机状态，若所述功能模块处于待机状态，则不再进行是否为并行模块的判断。

3.根据权利要求1所述的用于半导体处理设备的维护控制方法，其特征在于，在所述步骤10)中，所述功能模块根据自身的状况发出维护请求，和/或根据预定的维护时间发出维护请求，和/或根据操作员的指示发出维护请求。

4.根据权利要求3所述的用于半导体处理设备的维护控制方法，其特征在于，在所述步骤10)之前还包括这样的步骤：即，通过预置的检测单元检测所述功能模块的状况，并根据检测结果确定所述功能模块是否需要发出维护请求。

5.根据权利要求1所述的用于半导体处理设备的维护控制方法，其特征在于，所述作业任务包括换件作业、处理作业、传输作业，所述维护状态包括请求维护、即将维护、正在维护。

6.根据权利要求5所述的用于半导体处理设备的维护控制方法，其特征在于，所述步骤30)具体包括下述步骤：

31)判断所述功能模块的当前作业任务是否为换件作业，若是，则在换件作业完成后将所述功能模块的维护状态设置为“即将维护”，并转入步骤32)；若否，则转入步骤33)；

32)继续进行所述功能模块的作业任务，并在作业任务完成后取出被处理的半导体器件，而后转入步骤34)；

33)判断所述功能模块中是否有被处理的半导体器件，若有，则转入步骤32)；若否，则转入步骤34)；

34)在确保该组并行模块中至少有一个功能模块处于工艺状态的情况下，将所述功能模块的维护状态设置为“正在维护”，并转入步骤50)。

7.根据权利要求1所述的用于半导体处理设备的维护控制方法，其特征在于，每一组所述并行模块中的全部功能模块大致同时发出维护请求时，除本组中最后一个发送维护请求的功能模块外，将本组中其他功能模块的维护状态设置为“正在维护”，并对其进行维护，而后，在同组的其他并行模块完成维护操作后，再将所述最后一个发送维护请求的并行模块的维护状态设置为“正在维护”，并对其进行维护。

8.根据权利要求1所述的用于半导体处理设备的维护控制方法，其特征在于，每一组所述并行模块包括一组反应腔室或一组装载锁腔室。

9.根据权利要求1所述的用于半导体处理设备的维护控制方法，其特征在于，在所述步骤50)之后还包括这样的步骤：即，将所述功能模块的状态设置为“待机状态”。

10.一种用于半导体处理设备的维护控制系统，所述半导体处理设备包括至少一个功能模块，所述功能模块中的至少一个在需要进行维护时向所述系统发出维护请求，其特征在于所述系统包括控制单元、并行处理单元、串行处理单元和维护单元，其中

所述控制单元接收来自所述功能模块的维护请求，并对所述功能模块进行判断，若其为并行模块且其未处于待机状态，则向所述并行处理单元发送指令，以按照并行处理模式来处理所述维护请求；若其为串行模块且其未处于待机状态，则向所述串行处理单元发送指令，以按照串行处理模式来处理所述维护请求；若其处于待机状态，则不管其为并行模块还是串行模块，而直接向所述维护单元发送维护命令；

所述并行处理单元根据发出维护请求的功能模块的当前作业任务确定其维护状态和维护时机，并在到达维护时机且确保该组并行模块中至少有一个功能模块处于工艺状态的情况下，向所述维护单元发送维护命令；

所述串行处理单元根据发出维护请求的功能模块的当前作业任务确定其维护状态和维护时机，并在到达维护时机时，向所述维护单元发送维护命令；

所述维护单元根据所述维护命令而对需要维护的功能模块进行维护。

11.根据权利要求10所述的用于半导体处理设备的维护控制系统，其特征在于，所述控制单元所执行的判断过程具体包括下述内容：

先判断所述发出维护请求的功能模块是否为并行模块，而后再判断所述功能模块是否处于待机状态；或者

先判断所述发出维护请求的功能模块是否处于待机状态，而后再判断所述功能模块是否为并行模块；或者

先判断所述发出维护请求的功能模块是否处于待机状态，若所述功能模块处于待机状态，则不再进行是否为并行模块的判断。

12.根据权利要求10所述的用于半导体处理设备的维护控制系统，其特征在于，所述功能模块根据自身的状况发出维护请求，和/或根据预定的维护时间发出维护请求，和/或根据操作员的指示发出维护请求。

13.根据权利要求12所述的用于半导体处理设备的维护控制系统，其特征在于，所述系统还包括检测单元，用以检测所述功能模块的状况，以便所述功能模块根据检测结果确定是否需要发出维护请求。

14.根据权利要求10所述的用于半导体处理设备的维护控制系统，其特征在于，所述作业任务包括换件作业、处理作业、传输作业，所述维护状态包括请求维护、即将维护、正在维护。

15.根据权利要求14所述的用于半导体处理设备的维护控制系统，其特征在于，所述并行处理单元判断所述功能模块的当前作业任务是否为换件作业：

若是，则在换件作业完成后将所述功能模块的维护状态设置为“即将维护”，并继续进行所述功能模块的作业任务，并在作业任务完成后取出被处理的半导体器件，而后在确保该组并行模块中至少有一个功能模块处于工艺状态的情况下，将所述功能模块的维护状态设置为“正在维护”，并向所述维护单元发送维护命令；

若否，则进一步判断所述功能模块中是否有被处理的半导体器件：

若是，则继续进行所述功能模块的作业任务，并在作业任务完成后取出被处理的半导体器件，而后在确保该组并行模块中至少有一个功能模块处于工艺状态的情况下，将所述功能模块的维护状态设置为“正在维护”，并向所述维护单元发送维护命令；

若否，则向所述维护单元发送维护命令。

16.根据权利要求10所述的用于半导体处理设备的维护控制系统，其特征在于，每一组所述并行模块中的全部功能模块大致同时发出维护请求时，除本组中最后一个发送维护请求的功能模块外，将本组中其他功能模块的维护状态设置为“正在维护”，并对其进行维护，而后，在同组的其他并行模块完成维护操作后，再将所述最后一个发送维护请求的并行模块的维护状态设置为“正在维护”，并对其进行维护。

17.根据权利要求10所述的用于半导体处理设备的维护控制系统，其特征在于，每一组所述并行模块包括一组反应腔室或一组装载锁腔室。

18.根据权利要求10所述的用于半导体处理设备的维护控制系统，其特征在于还包括待机状态设置单元，用以在所述维护单元对所述功能模块进行维护之后将所述功能模块的状态设置为“待机状态”。

19.一种半导体处理设备，其包括至少一个功能模块，所述功能模块在需要进行维护时能够发出维护请求，其特征在于，所述半导体处理设备在处理所述维护请求时，采用了如权利要求1至9中任意一项所述的维护控制方法。

20.一种半导体处理设备，其包括至少一个功能模块，所述功能模块在需要进行维护时能够发出维护请求，其特征在于，所述半导体处理设备还包括如权利要求10至18中任意一项所述的维护控制系统，所述维护控制系统处理所述维护请求。

Images