CN103215572B - 半导体设备工艺控制方法和半导体设备工艺控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体设备工艺控制方法和半导体设备工艺控制装置。该方法包括：识别传输至当前腔室中的加工件；从预先设置的与加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室对应的操作参数，加工件操作参数包括加工件在每个腔室对应的操作参数；根据当前腔室对应的操作参数，对加工件进行工艺处理。本发明提供的技术方案中，通过为每个加工件设置与该加工件对应的加工件操作参数，使半导体设备实现了针对每个加工件执行不同的工艺处理流程，当需要对某一加工件执行某一工艺处理时仅需根据读取出的操作参数执行相应的工艺处理即可，无需停止正常的工艺操作流程，从而减少了生产时间，提高了生产效率和产品产量。

Description

半导体设备工艺控制方法和半导体设备工艺控制装置

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，特别涉及一种半导体设备工艺控制方法和半导体设备工艺控制装置。

背景技术

在晶硅太阳能电池制造设备中，半导体设备例如：等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，简称：PECVD)设备，多采用线型(In-line)的硬件结构形式，通过在线型镀膜技术(In-line PECVD)达到高效率、高产量的目的。图1为一种线型PECVD设备的结构示意图，如图1所示，该线型PECVD设备包括：装载台1、预热腔2、工艺腔3、冷却腔4、卸载台5和载板回收系统6，其中，载板回收系统6可包括返回台61、返回台62和返回台63。线型PECVD设备对晶片的处理流程包括：处于装载高位(实线框装载台所处的位置)的装载台1将晶片装载到载板上，并降至装载低位(虚线框装载台所处的位置)以接收载板回收系统6返回的载板；载板被传输至预热腔2，预热腔2对载板上装载的晶片进行预热处理；预热处理后，载板被传输至工艺腔3，工艺腔3对载板上装载的晶片进行镀膜处理；镀膜处理后，载板被传输至冷却腔4，冷却腔4对载板上装载的晶片进行冷却处理；冷却处理后，载板被传输至处于装卸高位(实线框装卸台所处的位置)的卸载台5，卸载台5将晶片从载板上卸下，降至装卸低位(虚线框装卸台所处的位置)，并将载板传输至载板回收系统6上；载板回收系统6通过其返回台61、返回台62和返回台63将载板返回处于装载低位的装载台1上；装载台1上升至装载高位，将晶片装载到载板上，并进行后续流程。

在PECVD设备对晶片进行工艺处理的整个流程中，为了提高生产效率，需要多块载板同时运行于PECVD设备的各个腔室中。生产过程中，可通过控制每个腔室的操作参数控制载板在该腔室中所需要执行的操作。

当每个载板进入预热腔2后，预热腔2均按照相应的预热腔操作参数对载板上的晶片进行预热处理；以及当每个载板进入工艺腔3后，工艺腔3均按照相应的工艺腔操作参数对载板上的晶片进行镀膜处理。

综上所述，在实际生产过程中，由于每个载板实际运行情况不同，例如：1号载板进行100次工艺处理后需要进行一次清洗工艺，而2号、3号和4号载板进行120次工艺处理后需要进行一次清洗工艺，因此当对1号载板进行了100次工艺处理后，停止当前流程，重新手动设置工艺腔操作参数，并由工艺腔根据重新设置的工艺腔操作参数对1号载板进行清洗处理。清洗完毕后，再次手动更改工艺腔操作参数，并继续执行对1号、2号、3号和4号载板的生产流程。由于对某一载板进行清洗处理时需要停止正常的工艺处理流程，手动更改工艺腔操作参数，因此增加了生产时间，从而降低了生产效率和产品产量。

发明内容

本发明提供一种半导体设备工艺控制方法和半导体设备工艺控制装置，在同一腔室中针对不同加工件自动执行不同工艺操作参数，以提高生产效率和产品产量。

为实现上述目的，本发明提供一种半导体设备工艺控制方法，包括：

识别传输至当前腔室中的加工件；

从预先设置的与所述加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室对应的操作参数，所述加工件操作参数包括所述加工件在每个腔室对应的操作参数；

根据所述当前腔室对应的操作参数，对所述加工件进行工艺处理。

进一步地，所述当前腔室对应的操作参数包括当前腔室生产工艺参数和当前腔室指定工艺参数。

进一步地，所述从预先设置的加工件操作参数中读取当前腔室对应的操作参数之前包括：判断生产工艺执行次数是否小于或者等于设定次数；

若判断出生产工艺执行次数小于设定次数，从与加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室生产工艺参数；根据当前腔室生产工艺参数，对所述加工件进行生产工艺处理；

若判断出生产工艺执行次数等于设定次数，从与加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室指定工艺参数；根据当前腔室指定工艺参数，对所述加工件进行指定工艺处理。

进一步地，所述根据当前腔室生产工艺参数，对所述加工件进行生产工艺处理之后，还包括：

对所述生产工艺执行次数进行加1处理。

进一步地，所述当前腔室生产工艺参数包括工艺腔参数中的生产工艺参数，所述当前腔室指定工艺参数包括工艺腔参数中的清洗参数。

进一步地，对所述预先设置的与所述加工件对应的加工件操作参数中读取的当前腔室对应的操作参数进行归类处理，将在相同腔室中具有相同或相近操作参数的加工件连续传输至腔室。

为实现上述目的，本发明还提供了一种半导体设备工艺控制装置，包括：

识别模块，用于识别传输至当前腔室中的加工件；

读取模块，用于从预先设置的与所述加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室对应的操作参数，所述加工件操作参数包括所述加工件在每个腔室对应的操作参数；

处理模块，用于根据所述当前腔室对应的操作参数，对所述加工件进行工艺处理。

进一步地，所述当前腔室对应的操作参数包括当前腔室生产工艺参数和当前腔室指定工艺参数。

进一步地，所述装置还包括判断模块，所述读取模块包括第一读取子模块和第二读取子模块，所述处理模块包括第一处理子模块和第二处理子模块，其中：

所述判断模块，用于判断生产工艺执行次数是否小于或者等于设定次数；

所述第一读取子模块，用于若所述判断模块判断出生产工艺执行次数小于设定次数，从与加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室生产工艺参数；

所述第一处理子模块，用于根据所述第一读取子模块读取的当前腔室生产工艺参数，对所述加工件进行生产工艺处理；

所述第二读取子模块，用于若所述判断模块判断出生产工艺执行次数等于设定次数，从与加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室指定工艺参数；

所述第二处理子模块，用于根据所述第二读取子模块读取的当前腔室指定工艺参数，对所述加工件进行指定工艺处理。

进一步地，所述装置还包括：与所述判断模块连接的计数器；

所述计数器，用于对所述生产工艺执行次数进行加1处理。

进一步地，所述当前腔室生产工艺参数包括工艺腔参数中的生产工艺参数，所述当前腔室指定工艺参数包括工艺腔参数中的清洗参数。

进一步地，所述装置，对所述预先设置的与所述加工件对应的加工件操作参数中读取的当前腔室对应的操作参数进行归类处理，并将在相同腔室中具有相同或相近操作参数的加工件连续传输至腔室。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的半导体设备工艺控制方法和半导体设备工艺控制装置的技术方案中，通过为每个加工件设置与该加工件对应的加工件操作参数，使半导体设备实现了针对每个加工件执行不同的工艺处理流程，当需要对某一加工件执行某一工艺处理时仅需根据读取出的操作参数执行相应的工艺处理，无需停止正常的工艺操作流程，即可实现在同一腔室中针对不同加工件自动执行不同工艺操作参数，从而减少了生产时间，提高了生产效率和产品产量。

附图说明

图1为一种线型PECVD设备的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种半导体设备工艺控制方法的流程图；

图3为本发明实施例二提供的一种半导体设备工艺控制方法的流程图；

图4为本发明实施例三提供的一种半导体设备工艺控制装置的结构示意图；

图5为本发明实施例四提供的一种半导体设备工艺控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的半导体设备工艺控制方法和半导体设备工艺控制装置进行详细描述。

图2为本发明实施例一提供的一种半导体设备工艺控制方法的流程图，如图2所示，该半导体设备工艺控制方法包括：

步骤101、识别传输至当前腔室中的加工件。

在半导体设备中，加工件用于承载晶片，优选地，该加工件可以为载板。在半导体设备对晶片进行工艺处理的过程中，会有多个加工件运行于半导体设备中。当某一加工件进入半导体设备的某一腔室中，需要首先对该加工件进行识别处理，以识别出该加工件。例如：当1号加工件进入工艺腔中，当前腔室为工艺腔，则首先对该加工件进行识别处理，以识别出位于工艺腔中的加工件为1号加工件。

本实施例中，识别出加工件具体可包括：通过摄像头识别设置于加工件上的加工件标识以识别出加工件。在实际应用中，可预先在每个加工件上设置用于标识该加工件的加工件标识，当加工件进入当前腔室中时，可通过摄像头识别该加工件的加工件标识，从而识别出该加工件。

或者，若加工件上未设置加工件标识，识别出加工件具体还可包括：

通过软件和传感器识别出的所述加工件的位置以识别出所述加工件。在实际应用中，在软件启动半导体设备的自动生产之前，可通过传感器识别出各个加工件在半导体设备中的位置，软件根据加工件的位置对该加工件进行编号，当加工件传动之后，软件实时跟踪各个加工件的位置变化，以识别出加工件。

步骤102、从预先设置的与该加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室对应的操作参数，该加工件操作参数包括该加工件在每个腔室对应的操作参数。

本实施例中，可预先为每个加工件设置出与该加工件对应的加工件操作参数并存储于数据库中，该加工件操作参数包括该加工件在不同腔室对应的操作参数。例如：加工件操作参数可以为：

{

预热腔参数：

参数1；

参数2；

工艺腔参数：

生产工艺参数：

参数1；

参数2：气体1流量；

参数3：气体2流量；

参数4：气体3流量；

参数5：生产工艺执行时间；

清洗参数：

参数6；

参数7：气体1流量；

参数8：气体2流量；

参数9：清洗工艺执行时间；

参数10：每执行设定次数的生产工艺处理，进行一次清洗处理

}

上述加工件操作参数中，加工件在预热腔对应的操作参数包括预热腔参数，加工件在工艺腔对应的操作参数包括工艺腔生产工艺参数和工艺腔清洗参数。例如：当加工件进入预热腔时当前腔室为预热腔，则读取出的当前腔室对应的操作参数为预热腔参数。

较佳地，为了减少腔室中工艺参数的频繁切换，本发明中还对数据库中预先设置的与所述加工件对应的加工件操作参数中读取的当前腔室对应的操作参数进行归类处理，将在相同腔室中具有相同或相近操作参数的加工件连续传输至腔室。

步骤103、根据当前腔室对应的操作参数，对加工件进行工艺处理。

例如：当加工件进入预热腔时，可根据预热腔参数对加工件进行加热处理。

本实施例提供的半导体设备工艺控制方法包括识别出位于当前腔室中的加工件，从预先设置的与加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室对应的操作参数，并根据当前腔室对应的操作参数对该加工件进行工艺处理。本实施例的技术方案通过为每个加工件设置与该加工件对应的加工件操作参数，使半导体设备实现了针对每个加工件执行不同的工艺处理流程，当需要对某一加工件执行某一工艺处理时仅需根据读取出的操作参数执行相应的工艺处理，无需停止正常的工艺操作流程，即可实现在同一腔室中针对不同加工件自动执行不同工艺操作参数，从而减少了生产时间，提高了生产效率和产品产量。

图3为本发明实施例二提供的一种半导体设备工艺控制方法的流程图，如图3所示，该半导体设备工艺控制方法包括：

步骤201、识别传输至当前腔室中的加工件。

对步骤201的具体描述可参见实施例一中步骤101的描述。

步骤202、判断生产工艺执行次数是否小于或者等于设定次数，若判断出生产工艺执行次数小于设定次数，则执行步骤203；若判断出生产工艺执行次数等于设定次数，则执行步骤206。

本实施例中，当前腔室对应的操作参数包括当前腔室生产工艺参数和当前腔室指定工艺参数。其中，生产工艺执行次数为根据当前腔室生产工艺参数对加工件进行生产工艺处理的次数。例如：在实施例一中列举的加工件操作参数中，若当前腔室为工艺腔，则当前腔室生产工艺参数为工艺腔参数中的生产工艺参数，当前腔室指定工艺参数为工艺腔参数中的清洗参数。其中，生产工艺执行次数为根据生产工艺参数对加工件进行生产工艺处理的次数。

本实施例中，设定次数可根据生产工艺需要进行设置。

步骤203、从与加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室生产工艺参数，加工件操作参数包括加工件在每个腔室对应的操作参数。

具体地，在实施例一中列举的加工件操作参数中，若当前腔室为工艺腔，则读取出的当前腔室生产工艺参数包括工艺腔参数中的生产工艺参数。

步骤204、根据当前腔室生产工艺参数，对加工件进行生产工艺处理。

若读取出的当前腔室生产工艺参数包括工艺腔参数中的生产工艺参数，则本步骤具体可以为：根据生产工艺参数对加工件进行生产工艺处理。

步骤205、对生产工艺执行次数进行加1处理，并执行步骤201。

本实施例中，每执行一次生产工艺处理，需要对生产工艺执行次数进行加1处理，以记录生产工艺执行次数。

步骤206、从与加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室指定工艺参数。

具体地，在实施例一中列举的加工件操作参数中，若当前腔室为工艺腔，则读取出的当前腔室指定工艺参数包括工艺腔参数中的清洗参数。

步骤207、根据当前腔室指定工艺参数，对加工件进行指定工艺处理，并执行步骤201。

若读取出的当前腔室指定工艺参数包括工艺腔参数中的清洗参数，则本步骤具体可以为：根据清洗参数对加工件进行清洗处理。

本实施例中，当需要对某一加工件进行清洗处理时，仅需根据读取的清洗参数对加工件执行相应的清洗处理即可，无需停止正常的工艺处理流程，避免了对其它加工件执行正常工艺处理流程的影响。

可选地，本实施例中当前腔室指定工艺参数还可以为吹扫参数，此时，工艺腔参数中可包括吹扫参数，则步骤207还可以为根据吹扫参数对加工件进行吹扫处理。

本实施例中，步骤205和步骤207之后均可继续执行步骤201，直至半导体设备的生产工艺流程执行完毕。

本实施例提供的半导体设备工艺控制方法的技术方案中，若判断出生产工艺执行次数等于设定次数，从与加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室指定工艺参数，并根据当前腔室指定工艺参数对加工件进行指定工艺处理。本实施例中，当需要对某一加工件进行指定工艺处理时，仅需根据读取的当前腔室指定工艺参数对加工件执行相应的指定工艺处理，无需停止正常的工艺处理流程，即可实现在同一腔室中针对不同加工件自动执行不同工艺操作参数，避免了对其它加工件执行正常工艺处理流程的影响，从而减少了生产时间，提高了生产效率和产品产量。本实施例中，当生产工艺执行次数小于设定次数时执行生产工艺处理，当生产工艺执行次数等于设定次数时执行指定工艺处理，从而通过设置设定次数实现了对工艺处理的控制。

图4为本发明实施例三提供的一种半导体设备工艺控制装置的结构示意图，如4所示，该半导体设备工艺控制装置包括：识别模块11、读取模块12和处理模块13。

识别模块11用于识别传输至当前腔室中的加工件。

读取模块12用于从预先设置的与加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室对应的操作参数，加工件操作参数包括加工件在每个腔室对应的操作参数。

处理模块13用于根据当前腔室对应的操作参数，对加工件进行工艺处理。

本实施例提供的半导体设备工艺控制装置的技术方案中，通过为每个加工件设置与该加工件对应的加工件操作参数，使半导体设备实现了针对每个加工件执行不同的工艺处理流程，当需要对某一加工件执行某一工艺处理时仅需根据读取出的操作参数执行相应的工艺处理，无需停止正常的工艺操作流程，即可实现在同一腔室中针对不同加工件自动执行不同工艺操作参数，从而减少了生产时间，提高了生产效率和产品产量。

图5为本发明实施例四提供的一种半导体设备工艺控制装置的结构示意图，如5所示，本实施例在上述实施例三的基础上，当前腔室对应的操作参数包括当前腔室生产工艺参数和当前腔室指定工艺参数，并且，半导体设备工艺控制装置可进一步包括判断模块14，读取模块12可进一步包括第一读取子模块121和第二读取子模块122，处理模块13可进一步包括第一处理子模块131和第二处理子模块132。

判断模块14用于判断生产工艺执行次数是否小于或者等于设定次数。

第一读取子模块121用于若判断模块14判断出生产工艺执行次数小于设定次数，从与加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室生产工艺参数；第一处理子模块131用于根据第一读取子模块121读取的当前腔室生产工艺参数，对加工件进行生产工艺处理。

第二读取子模块122用于若判断模块14判断出生产工艺执行次数等于设定次数，从与加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室指定工艺参数；第二处理子模块132用于根据第二读取子模块122读取的当前腔室指定工艺参数，对加工件进行指定工艺处理。

进一步地，半导体设备工艺控制装置还包括：与判断模块14连接的计数器15。计数器15用于对生产工艺执行次数进行加1处理。

本实施例中，优选地，当前腔室生产工艺参数包括工艺腔参数中的生产工艺参数，当前腔室指定工艺参数包括工艺腔参数中的清洗参数。

本实施例提供的半导体设备工艺控制装置的技术方案中，若判断出生产工艺执行次数等于设定次数，从与加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室指定工艺参数，并根据当前腔室指定工艺参数对加工件进行指定工艺处理。本实施例中，当需要对某一加工件进行指定工艺处理时，仅需根据读取的当前腔室指定工艺参数对加工件执行相应的指定工艺处理，无需停止正常的工艺处理流程，即可实现在同一腔室中针对不同加工件自动执行不同工艺操作参数，避免了对其它加工件执行正常工艺处理流程的影响，从而减少了生产时间，提高了生产效率和产品产量。本实施例中，当生产工艺执行次数小于设定次数时执行生产工艺处理，当生产工艺执行次数等于设定次数时执行指定工艺处理，从而通过设置设定次数实现了对工艺处理的控制。

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 (12)

1.一种半导体设备工艺控制方法，其特征在于，包括：

识别出传输至当前腔室中的加工件的加工件标识以识别出加工件，或者识别出传输至当前腔室中的加工件的位置以识别出加工件；

从预先设置的与所述加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室对应的操作参数，所述加工件操作参数包括所述加工件在每个腔室对应的操作参数；

根据所述当前腔室对应的操作参数，对所述加工件进行工艺处理，所述加工件为载板。

2.根据权利要求1所述的半导体设备工艺控制方法，其特征在于，所述当前腔室对应的操作参数包括当前腔室生产工艺参数和当前腔室指定工艺参数。

3.根据权利要求2所述的半导体设备工艺控制方法，其特征在于，所述从预先设置的加工件操作参数中读取当前腔室对应的操作参数之前包括：判断生产工艺执行次数是否小于或者等于设定次数；

若判断出生产工艺执行次数小于设定次数，从与加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室生产工艺参数；根据当前腔室生产工艺参数，对所述加工件进行生产工艺处理；

若判断出生产工艺执行次数等于设定次数，从与加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室指定工艺参数；根据当前腔室指定工艺参数，对所述加工件进行指定工艺处理。

4.根据权利要求3所述的半导体设备工艺控制方法，其特征在于，所述根据当前腔室生产工艺参数，对所述加工件进行生产工艺处理之后，还包括：

对所述生产工艺执行次数进行加1处理。

5.根据权利要求2至4任一所述的半导体设备工艺控制方法，其特征在于，所述当前腔室生产工艺参数包括工艺腔参数中的生产工艺参数，所述当前腔室指定工艺参数包括工艺腔参数中的清洗参数。

6.根据权利要求2至4任一所述的半导体设备工艺控制方法，其特征在于，对所述预先设置的与所述加工件对应的加工件操作参数中读取的当前腔室对应的操作参数进行归类处理，将在相同腔室中具有相同或相近操作参数的加工件连续传输至腔室。

7.一种半导体设备工艺控制装置，其特征在于，包括：

识别模块，用于识别出传输至当前腔室中的加工件的加工件标识以识别出加工件，或者识别出传输至当前腔室中的加工件的位置以识别出加工件；

读取模块，用于从预先设置的与所述加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室对应的操作参数，所述加工件操作参数包括所述加工件在每个腔室对应的操作参数；

处理模块，用于根据所述当前腔室对应的操作参数，对所述加工件进行工艺处理，所述加工件为载板。

8.根据权利要求7所述的半导体设备工艺控制装置，其特征在于，所述当前腔室对应的操作参数包括当前腔室生产工艺参数和当前腔室指定工艺参数。

9.根据权利要求8所述的半导体设备工艺控制装置，其特征在于，所述装置还包括判断模块，所述读取模块包括第一读取子模块和第二读取子模块，所述处理模块包括第一处理子模块和第二处理子模块，其中：

所述判断模块，用于判断生产工艺执行次数是否小于或者等于设定次数；

所述第一读取子模块，用于若所述判断模块判断出生产工艺执行次数小于设定次数，从与加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室生产工艺参数；

所述第一处理子模块，用于根据所述第一读取子模块读取的当前腔室生产工艺参数，对所述加工件进行生产工艺处理；

所述第二读取子模块，用于若所述判断模块判断出生产工艺执行次数等于设定次数，从与加工件对应的加工件操作参数中读取当前腔室指定工艺参数；

所述第二处理子模块，用于根据所述第二读取子模块读取的当前腔室指定工艺参数，对所述加工件进行指定工艺处理。

10.根据权利要求9所述的半导体设备工艺控制装置，其特征在于，所述装置还包括：与所述判断模块连接的计数器；

所述计数器，用于对所述生产工艺执行次数进行加1处理。

11.根据权利要求8至10任一所述的半导体设备工艺控制装置，其特征在于，所述当前腔室生产工艺参数包括工艺腔参数中的生产工艺参数，所述当前腔室指定工艺参数包括工艺腔参数中的清洗参数。

12.根据权利要求8至10任一所述的半导体设备工艺控制装置，其特征在于，所述装置，对所述预先设置的与所述加工件对应的加工件操作参数中读取的当前腔室对应的操作参数进行归类处理，并将在相同腔室中具有相同或相近操作参数的加工件连续传输至腔室。