CN104805418B - 常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法及系统 - Google Patents
常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法及系统，其中方法包括：在工艺开始前，设置机台的初始状态为空闲状态并进行H2吹扫；将工艺流程划分为放片流程、工艺过程以及取片流程，其中，放片流程中包括放片前的准备动作、放片动作以及放片后的结束动作，取片流程中包括取片前的准备动作、取片动作以及取片后的结束动作，控制机台依次执行放片前的准备动作、放片动作、放片后的结束动作、工艺过程、取片前的准备动作、取片动作以及取片后的结束动作；在工艺结束后，设置机台的结束状态为空闲状态并进行H2吹扫。其避免了工艺流程中在每次放片或取片时的重复判断操作，使得流程清楚简单，便于对工艺执行过程的监控和维护。
Description
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域，特别是涉及一种常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法及系统。
背景技术
在半导体加工过程中，进行常压化学气相淀积（APCVD）的设备结构如图1所示，包括两个片盒（cassette）1、第一机械手2、外阀3、交换腔（loadlock）4、调整机构（Aligner）5、内阀6、传输腔（TC）7、第二机械手8、门阀9及工艺腔（PM）10。
其中，cassette中一般设置有25个放置晶片（wafer）的片槽，一般存放的wafer包括5寸、6寸和8寸；第一机械手负责对cassette进行扫片，在扫片过程中，cassette保持不动，第一机械手的机械手臂上安装有一个红外探头，通过机械手臂的上下移动，来获知cassette中wafer的存放信息，第一机械手可以从cassette、loadlock以及Aligner中取放片。外阀用于将loadlock与第一机械手隔离。loadlock内只能存放一片wafer，loadlock具有核查wafer和压力控制的功能。内阀用于将loadlock与第第二机械手隔离。第二机械手负责从loadlock和PM中取放wafer。PM中设置有存放wafer的托盘，对于不同尺寸的wafer，托盘上存放的wafer个数也不一致。PM用于对托盘上的wafer进行相应的工艺操作。
现有的针对APCVD的工艺流程的控制方式，程序复杂，流程很不清晰，不利于对APCVD的Job进行监控和维护。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术的缺陷和不足，提供一种程序简单，流程清晰，便于对工艺流程进行监控和维护的常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法及系统。
为实现本发明目的而提供的常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法，包括以下步骤：
S100，在工艺开始前，设置机台的初始状态为空闲状态并进行H2吹扫；
S200，将工艺流程划分为放片流程、工艺过程以及取片流程，其中，所述放片流程中包括放片前的准备动作、放片动作以及放片后的结束动作，所述取片流程中包括取片前的准备动作、取片动作以及取片后的结束动作，控制所述机台依次执行所述放片前的准备动作、放片动作、放片后的结束动作、工艺过程、取片前的准备动作、取片动作以及取片后的结束动作；
S300，在工艺结束后，设置所述机台的结束状态为空闲状态并进行H2吹扫。
其中，所述放片前的准备动作为：在第一机械手从片盒中取第一片晶片之前，控制工艺腔进行H2吹扫，并且执行找原点操作。
其中，所述放片后的结束动作为：在第二机械手将工艺所需的最后一片晶片传输到工艺腔中后，关闭门阀，控制传输腔停止N2吹扫。
其中，所述取片前的准备动作为：在工艺腔执行工艺后，且第二机械手从工艺腔中取第一片晶片之前，控制工艺腔进行H2吹扫，开启门阀，控制传输腔进行N2吹扫。
其中，所述取片后的结束动作为：在第一机械手将工艺腔中最后一片晶片传输到片盒中后，先关闭门阀，控制传输腔停止N2吹扫，然后，控制工艺腔执行快速找原点操作。
相应地，为实现本发明目的而提供的常压化学气相淀积中的工艺流程控制系统，包括第一设置模块、控制模块以及第二设置模块；
所述第一设置模块，用于在工艺开始前，设置机台的初始状态为空闲状态并进行H2吹扫；
所述控制模块，用于将工艺流程划分为放片流程、工艺过程以及取片流程，其中，所述放片流程中包括放片前的准备动作、放片动作以及放片后的结束动作，所述取片流程中包括取片前的准备动作、取片动作以及取片后的结束动作，控制所述机台依次执行所述放片前的准备动作、放片动作、放片后的结束动作、工艺过程、取片前的准备动作、取片动作以及取片后的结束动作；
所述第二设置模块，用于在工艺结束后，设置所述机台的结束状态为空闲状态并进行H2吹扫。
其中，所述放片前的准备动作为：在第一机械手从片盒中取第一片晶片之前，控制工艺腔进行H2吹扫，并且执行找原点操作。
其中，所述放片后的结束动作为：在第二机械手将工艺所需的最后一片晶片传输到工艺腔中后，关闭门阀，控制传输腔停止N2吹扫。
其中，所述取片前的准备动作为：在工艺腔执行工艺后，且第二机械手从工艺腔中取第一片晶片之前，控制工艺腔进行H2吹扫，开启门阀，控制传输腔进行N2吹扫。
其中，所述取片后的结束动作为：在第一机械手将工艺腔中最后一片晶片传输到片盒中后，先关闭门阀，控制传输腔停止N2吹扫，然后，控制工艺腔执行快速找原点操作。
本发明的有益效果：本发明提供的常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法及系统，将工艺流程重新划分并进行控制，在工艺开始前设置初始状态，工艺开始后控制机台先执行放片前的准备动作，然后执行放片动作，最后执行放片后的结束动作，无需再进行重复判断；同理，在工艺过程结束后，控制机台先执行取片前的准备动作，然后执行取片动作，最后执行取片后的结束动作，无需再进行重复判断；避免了在每次放片或取片时，均需要判断是否是第一片或最后一片，以确认是否需要准备或结束相应的操作，而且，划分后的流程清楚简单，机台在执行过程中可以准确定位当前的工艺流程的阶段，有利于后期的监控和维护。
附图说明
为了使本发明的常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法及系统的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，对本发明的常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法及系统进行进一步详细说明。
图1为背景技术中常压化学气相淀积设备的结构示意图；
图2为本发明的常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法的一个实施例的流程图；
图3为本发明的常压化学气相淀积中的工艺流程控制系统的一个实施例的结构图。
具体实施方式
本发明提供的常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法及系统的实施例，如图2至图3所示。
Job（工艺流程）指的是物料在机台中根据设定的路径进行传输，并且在传输过程中指定的位置完成工艺的一个过程。APCVD的Job的具体流程如下：
第一步，PM进行H2吹扫，并且执行FindHome（找原点）操作；
第二步，第一机械手从Cassette中取片；
第三步，开启外阀，loadlock进行吹扫准备，第一机械手将wafer放到loadlock中，关闭外阀，loadlock进行N2吹扫；
第四步，Aligner进行Align（调整）操作；
第五步，开启内阀，第二机械手从loadlock中取片，关闭内阀，loadlock进行N2吹扫；
第六步，开启门阀，TC进行N2吹扫，第二机械手将wafer放入PM中；
第七步，判断工艺所需的wafer是否都传输到PM，若判断为否，则返回第二步；
第八步，若判断为是，则关闭门阀，TC停止N2吹扫；
第九步，PM执行工艺；
第十步，PM进行H2吹扫，开启门阀，TC进行N2吹扫；
第十一步，第二机械手从PM中取片；
第十二步，开启内阀，第二机械手将wafer放到loadlock中，关闭内阀，loadlock进行N2吹扫；
第十三步，开启外阀，loadlock进行吹扫准备，第一机械手从loadlock中取片，关闭外阀，loadlock进行N2吹扫；
第十四步，第一机械手将wafer放到Cassette中；
第十五步，判断PM中的wafer是否都传输到Cassette，若判断为否，则返回第十一步；
第十六步，关闭门阀，TC停止N2吹扫；
第十七步，PM执行Zerofast（快速找原点）操作；
第十八步，PM进行H2吹扫。
本发明提供的常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法，如图2所示，包括以下步骤：
S100，在工艺开始前，设置机台的初始状态为空闲状态并进行H2吹扫；
S200，将工艺流程划分为放片流程、工艺过程以及取片流程，其中，放片流程中包括放片前的准备动作、放片动作以及放片后的结束动作，取片流程中包括取片前的准备动作、取片动作以及取片后的结束动作，控制机台依次执行放片前的准备动作、放片动作、放片后的结束动作、工艺过程、取片前的准备动作、取片动作以及取片后的结束动作；
S300，在工艺结束后，设置机台的结束状态为空闲状态并进行H2吹扫。
本发明提供的常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法，通过将工艺流程重新划分，在工艺开始前设置初始状态，工艺开始后控制机台先执行放片前的准备动作，然后执行放片动作，最后执行放片后的结束动作，无需再进行重复判断；同理，在工艺过程结束后，控制机台先执行取片前的准备动作，然后执行取片动作，最后执行取片后的结束动作，无需再进行重复判断；避免了在每次放片或取片时，均需要判断是否是第一片或最后一片，以确认是否需要准备或结束相应的操作，而且，划分后的流程清楚简单，机台在执行过程中可以准确定位当前的工艺流程的阶段，有利于对工艺执行过程的监控和维护。
参照上述APCVD的Job的具体流程，本发明提供的常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法，将工艺流程重新划分，其中，第一步为放片前的准备动作，第二步至第七步为放片动作，第八步为放片后的结束动作，第九步为工艺过程，第十步为取片前的准备动作，第十一步至第十五步为取片动作，第十六步至第十八步为取片后的结束动作。划分后的工艺流程，清楚简单，机台在执行过程中可以准确定位当前的工艺流程的阶段，便于控制和维护。
本发明提供的常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法，其具体的执行流程如下：
放片前的准备动作为：在第一机械手从Cassette中取第一片wafer之前，控制PM进行H2吹扫，并且执行FindHome操作。
放片动作包括：
S11，控制第一机械手从Cassette中取片；
S12，开启外阀，控制loadlock进行吹扫准备，控制第一机械手将wafer放到loadlock中，关闭外阀，控制loadlock进行N2吹扫；
S13，控制Aligner进行Align（调整）操作；
S14，开启内阀，控制第二机械手从loadlock中取片，关闭内阀，控制loadlock进行N2吹扫；
S15，开启门阀，控制TC进行N2吹扫，控制第二机械手将wafer放入PM中；
S16，判断工艺所需的wafer是否都传输到PM中，即第二机械手是否将工艺所需的最后一片wafer传输到PM中，若判断为否，则返回S11；
放片后的结束动作为：在第二机械手将工艺所需的最后一片wafer传输到PM中后，关闭门阀，控制TC停止N2吹扫。
工艺过程为控制PM对wafer执行工艺。
取片前的准备动作为：在PM执行工艺后，且第二机械手从PM中取第一片wafer之前，控制PM进行H2吹扫，开启门阀，控制TC进行N2吹扫。
取片动作包括：
S21，控制第二机械手从PM中取片；
S22，开启内阀，控制第二机械手将wafer放到loadlock中，关闭内阀，控制loadlock进行N2吹扫；
S23，开启外阀，控制loadlock进行吹扫准备，控制第一机械手从loadlock中取片，关闭外阀，控制loadlock进行N2吹扫；
S24，控制第一机械手将wafer放到Cassette中；
S25，判断PM中的wafer是否都传输到Cassette中，即判断第一机械手是否将PM中最后一片wafer传输到Cassette中，若判断为否，则返回S21；
取片后的结束动作为：在第一机械手将PM中最后一片wafer传输到Cassette中后，先关闭门阀，控制TC停止N2吹扫，然后，控制PM执行Zerofast操作。
本发明提供的常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法，通过将工艺流程重新划分并进行控制，避免了在每次放片或取片时，均需要判断是否是第一片或最后一片，以确认是否需要准备或结束相应的操作，而且，划分后的流程清楚简单，机台在执行过程中可以准确定位当前的工艺流程的阶段，有利于对工艺执行过程的监控和维护。
基于同一发明构思，相应地本发明实施例还提供一种常压化学气相淀积中的工艺流程控制系统，由于此系统解决问题的原理与前述常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法的实现原理相似，此系统的实施可以通过前述方法的具体过程实现，因此重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的常压化学气相淀积中的工艺流程控制系统，如图3所示，包括第一设置模块100、控制模块200以及第二设置模块300；
第一设置模块100，用于在工艺开始前，设置机台的初始状态为空闲状态并进行H2吹扫；
控制模块200，用于将工艺流程划分为放片流程、工艺过程以及取片流程，其中，放片流程中包括放片前的准备动作、放片动作以及放片后的结束动作，取片流程中包括取片前的准备动作、取片动作以及取片后的结束动作，控制机台依次执行放片前的准备动作、放片动作、放片后的结束动作、工艺过程、取片前的准备动作、取片动作以及取片后的结束动作；
第二设置模块300，用于在工艺结束后，设置机台的结束状态为空闲状态并进行H2吹扫。
其中，放片前的准备动作为：在第一机械手从Cassette中取第一片wafer之前，控制PM进行H2吹扫，并且执行FindHome操作。
放片后的结束动作为：在第二机械手将工艺所需的最后一片wafer传输到PM中后，关闭门阀，控制TC停止N2吹扫。
取片前的准备动作为：在PM执行工艺后，且第二机械手从PM中取第一片wafer之前，控制PM进行H2吹扫，开启门阀，控制TC进行N2吹扫。
取片后的结束动作为：在第一机械手将PM中最后一片wafer传输到Cassette中后，先关闭门阀，控制TC停止N2吹扫，然后，控制PM执行Zerofast操作。
本发明提供的常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法及系统，通过将工艺流程重新划分并进行控制，避免了在每次放片或取片时，均需要判断是否是第一片或最后一片，以确认是否需要准备或结束相应的操作，而且，划分后的流程清楚简单，机台在执行过程中可以准确定位当前的工艺流程的阶段，有利于对工艺执行过程的监控和维护。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100，在工艺开始前，设置机台的初始状态为空闲状态并进行H2吹扫；
S200，将工艺流程划分为放片流程、工艺过程以及取片流程，其中，所述放片流程中包括放片前的准备动作、放片动作以及放片后的结束动作，所述取片流程中包括取片前的准备动作、取片动作以及取片后的结束动作，控制所述机台依次执行所述放片前的准备动作、放片动作、放片后的结束动作、工艺过程、取片前的准备动作、取片动作以及取片后的结束动作；
S300，在工艺结束后，设置所述机台的结束状态为空闲状态并进行H2吹扫；
其中，
所述放片前的准备动作为：在第一机械手从片盒中取第一片晶片之前，控制工艺腔进行H2吹扫，并且执行找原点操作；
所述放片动作为：
S11，控制第一机械手从片盒中取片；
S12，开启外阀，控制交换腔进行吹扫准备，控制第一机械手将晶片放到所述交换腔中，关闭外阀，控制所述交换腔进行N2吹扫；
S13，控制调整机构进行调整操作；
S14，开启内阀，控制第二机械手从所述交换腔中取片，关闭内阀，控制所述交换腔进行N2吹扫；
S15，开启门阀，控制传输腔进行N2吹扫，控制第二机械手将所述晶片放入工艺腔中；
S16，判断工艺所需的晶片是否都传输到所述工艺腔中，即第二机械手是否将工艺所需的最后一片晶片传输到所述工艺腔中，若判断为否，则返回S11；
所述放片后的结束动作为：在第二机械手将工艺所需的最后一片晶片传输到工艺腔中后，关闭门阀，控制传输腔停止N2吹扫。
2.根据权利要求1所述的常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法，其特征在于，所述取片前的准备动作为：在工艺腔执行工艺后，且第二机械手从工艺腔中取第一片晶片之前，控制工艺腔进行H2吹扫，开启门阀，控制传输腔进行N2吹扫。
3.根据权利要求1所述的常压化学气相淀积中的工艺流程控制方法，其特征在于，所述取片后的结束动作为：在第一机械手将工艺腔中最后一片晶片传输到片盒中后，先关闭门阀，控制传输腔停止N2吹扫，然后，控制工艺腔执行快速找原点操作。
4.一种常压化学气相淀积中的工艺流程控制系统，其特征在于，包括第一设置模块、控制模块以及第二设置模块；
所述第一设置模块，用于在工艺开始前，设置机台的初始状态为空闲状态并进行H2吹扫；
所述控制模块，用于将工艺流程划分为放片流程、工艺过程以及取片流程，其中，所述放片流程中包括放片前的准备动作、放片动作以及放片后的结束动作，所述取片流程中包括取片前的准备动作、取片动作以及取片后的结束动作，控制所述机台依次执行所述放片前的准备动作、放片动作、放片后的结束动作、工艺过程、取片前的准备动作、取片动作以及取片后的结束动作；
所述第二设置模块，用于在工艺结束后，设置所述机台的结束状态为空闲状态并进行H2吹扫；
其中，
所述放片前的准备动作为：在第一机械手从片盒中取第一片晶片之前，控制工艺腔进行H2吹扫，并且执行找原点操作；
所述放片动作为：
S11，控制第一机械手从片盒中取片；
S12，开启外阀，控制交换腔进行吹扫准备，控制第一机械手将晶片放到所述交换腔中，关闭外阀，控制所述交换腔进行N2吹扫；
S13，控制调整机构进行调整操作；
S14，开启内阀，控制第二机械手从所述交换腔中取片，关闭内阀，控制所述交换腔进行N2吹扫；
S15，开启门阀，控制传输腔进行N2吹扫，控制第二机械手将所述晶片放入PM中；
S16，判断工艺所需的晶片是否都传输到工艺腔中，即第二机械手是否将工艺所需的最后一片晶片传输到所述工艺腔中，若判断为否，则返回S11；
所述放片后的结束动作为：在第二机械手将工艺所需的最后一片晶片传输到工艺腔中后，关闭门阀，控制传输腔停止N2吹扫。
5.根据权利要求4所述的常压化学气相淀积中的工艺流程控制系统，其特征在于，所述取片前的准备动作为：在工艺腔执行工艺后，且第二机械手从工艺腔中取第一片晶片之前，控制工艺腔进行H2吹扫，开启门阀，控制传输腔进行N2吹扫。
6.根据权利要求4所述的常压化学气相淀积中的工艺流程控制系统，其特征在于，所述取片后的结束动作为：在第一机械手将工艺腔中最后一片晶片传输到片盒中后，先关闭门阀，控制传输腔停止N2吹扫，然后，控制工艺腔执行快速找原点操作。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100176 Beijing economic and Technological Development Zone, Wenchang Road, No. 8, No. Applicant after: Beijing North China microelectronics equipment Co Ltd Address before: 100176 Beijing economic and Technological Development Zone, Beijing, Wenchang Road, No. 8, No. Applicant before: Beifang Microelectronic Base Equipment Proces Research Center Co., Ltd., Beijing |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |