CN111783172A - 半导体工艺执行方法和半导体工艺设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种半导体工艺执行方法，应用于半导体工艺设备中，其特征在于，包括：接收当前工艺对应的工艺配方并存储在本地；接收所述当前工艺的工艺信息，创建工艺任务，其中，所述工艺信息包括所述工艺配方的名称；将所述工艺配方及所述工艺信息存储至内存中；删除本地存储的所述工艺配方；基于所述工艺信息调用所述工艺配方，执行所述工艺任务。在本发明中，上位控制装置在接收到工艺配方后，直接将该工艺配方从本地转移至内存中，并删除本地存储的工艺配方，操作人员无法通过上位控制装置的操作系统读取或更改存储在内存中的工艺配方，进而提高了工艺配方的保密性和半导体生产工艺的安全性。本发明还提供一种半导体工艺设备。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体地，涉及一种半导体工艺执行方法和一种半导体工艺设备。
背景技术
半导体工艺设备通常包括用于控制设备硬件进行多种半导体工艺的下位控制装置(例如下位机，一般基于PLC实现)、以及用于控制下位控制装置的上位控制装置(例如上位机，一般基于PC实现)。
在不同的半导体工艺中，晶片在半导体工艺设备中经过的工序也不相同，上位控制装置通常在半导体工艺开始前先将晶片在多个工艺槽中加工的工序参数下载至本地的存储器(如，硬盘)中，以便于上位控制装置和下位控制装置由该存储器读取待执行的工序。这样一来，该工序参数信息存在泄密风险；该工序参数信息也可能被不当改动，导致后续工艺中发生严重的事故。
发明内容
本发明旨在提供一种半导体工艺执行方法和一种半导体工艺设备，该半导体工艺执行方法能够提高工艺配方的保密性和半导体生产工艺的安全性。
为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种半导体工艺执行方法，应用于半导体工艺设备中，其特征在于，包括：
接收当前工艺对应的工艺配方并存储在本地；
接收所述当前工艺的工艺信息，创建工艺任务，其中，所述工艺信息包括所述工艺配方的名称；
将所述工艺配方及所述工艺信息存储至内存中；
删除本地存储的所述工艺配方；
基于所述工艺信息调用所述工艺配方，执行所述工艺任务。
优选地，所述工艺配方包括：所述半导工艺设备中各工艺模块的工艺执行参数。
优选地，所述删除本地存储的所述工艺配方，包括：
接收工艺配方删除指令；
根据所述工艺配方删除指令，删除本地存储的所述工艺配方。
优选地，所述方法还包括：
若所述工艺任务未执行完成，则再次接收所述工艺配方并存储在本地。
优选地，所述方法还包括：
若所述工艺任务执行完成，则删除所述内存中存储的所述工艺配方。
作为本发明的第二个方面，提供一种半导体工艺设备，包括上位控制装置、下位控制装置、工艺模块，其特征在于，
所述上位控制装置用于接收当前工艺对应的工艺配方并存储在本地；接收所述当前工艺的工艺信息，创建工艺任务，其中，所述工艺信息包括所述工艺配方的名称；将所述工艺配方及所述工艺信息存储至内存中；删除本地存储的所述工艺配方；基于所述工艺信息调用所述工艺配方，通过所述下位控制装置控制所述工艺模块执行所述工艺任务。
优选地，所述工艺配方包括：各所述工艺模块的工艺执行参数。
优选地，上位控制装置还用于接收工艺配方删除指令；根据所述工艺配方删除指令，删除本地存储的所述工艺配方。
优选地，上位控制装置还用于在所述工艺任务未执行完成时，再次接收所述工艺配方并存储在本地。
优选地，所述上位控制装置还用于在所述工艺任务执行完成时，删除所述内存中存储的所述工艺配方。
在本发明提供的半导体工艺执行方法和半导体工艺设备中，上位控制装置在接收到工艺配方后，直接将该工艺配方从本地转移至内存中，并删除本地存储的工艺配方，上位控制装置和下位控制装置在执行半导体工艺时，直接由上位控制装置的内存中读取相关的工序参数，操作人员无法通过上位控制装置的操作系统读取或更改存储在内存中的工艺配方，进而提高了工艺配方的保密性和半导体生产工艺的安全性。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例提供的清洗机设备的一种结构的示意图；
图2是本发明实施例提供的清洗机设备执行半导体工艺的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的半导体工艺执行方法的流程示意图；
图4是本发明另一实施例提供的半导体工艺执行方法的流程示意图；
图5是本发明另一实施例提供的半导体工艺执行方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在实际生产过程中，为高效控制生产节奏，工厂中的半导体工艺设备通常与管理平台联网，例如，半导体工艺设备通过工厂通讯端装置(FAB)与管理平台通讯连接，并通过S7F23指令将当前批次晶片须执行的各项工序参数下载至半导体工艺设备的上位控制装置的存储器中。该工序参数在后续半导体工艺中一直存储在上位控制装置的存储器中，直至后续载入的晶片的工序参数与前一批次不同时，再删除当前存储的工序参数并重新由管理平台下载新的工序参数信息。
然而，本发明的发明人在研究中发现，该工序参数的管理方案存在较大安全隐患：以工厂端、上位机、下位机的典型控制架构为例，在半导体工艺中出现异常(例如，半导体工艺设备异常宕机)时，通常需要操作人员主动通过操作上位机的操作系统调查异常情况或控制下位机恢复正常工作。在此情况下，操作人员可直接由上位机的操作系统查看其存储器中保存的工序参数，导致该工序参数信息存在泄密风险；操作人员甚至可能不慎改动该存储器中保存的工序参数，导致晶片的后续半导体工艺中发生严重的安全事故。
为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供一种半导体工艺执行方法，应用于半导体工艺设备中。优选的，该半导体工艺执行方法可以通过半导体工艺设备的上位控制装置(例如上位机)实现，如图3所示，该方法包括：
S1、接收当前工艺对应的工艺配方并存储在本地；
S2、接收当前工艺的工艺信息，创建工艺任务，其中，工艺信息包括工艺配方的名称；
S3、将工艺配方及工艺信息存储至内存中；
S4、删除本地存储的工艺配方；
S5、基于工艺信息调用存储在内存中的工艺配方，执行工艺任务。
本发明实施例对上述本地以及内存所指代的硬件种类不作具体限定，例如，作为本发明的一种实施方式，该上位控制装置为计算机时，本地可以指该上位控制装置的硬盘，内存可以为该上位控制装置的RAM存储器。
在本发明实施例中，上位控制装置在接收到工艺配方后，直接将该工艺配方从本地转移至内存中，并删除本地存储的工艺配方，上位控制装置和下位控制装置在执行工艺任务时，直接由内存中读取相关的工序参数，操作人员无法通过上位控制装置的操作系统读取或更改存储在内存中的工艺配方，进而提高了工艺配方的保密性和半导体生产工艺的安全性。
本发明实施例对上述上位控制装置应用的机台不作具体限定，例如，上述上位控制装置可以应用于清洗机设备。
为提高半导体工艺的稳定性，优选地，如图4所示，步骤S2可以包括：
S21、对是否成功接收工艺配方进行校验，若成功接收工艺配方则进行下一步骤，若未成功接收工艺配方则重新执行步骤S1；
S22、根据工艺信息创建任务，并对是否成功创建任务进行验证，若验证通过则进行下一步骤，若验证未通过则重新执行步骤S22。
为提高工厂设备的管理效率，优选地，如图5所示，删除本地存储的工艺配方的步骤S4包括：
S41、接收工艺配方删除指令；
S42、根据工艺配方删除指令，删除本地存储的工艺配方。
在本发明实施例中，管理平台能够在上位控制装置将该工艺配方从本地转移至内存后，(通过工厂通讯端装置)向上位控制装置发送删除指令，使上位控制装置删除本地存储的工艺配方，从而避免不明人员通过上位机的操作系统访问本地文件时剽窃工厂的工艺配方，提高了保存工艺配方的隐秘性。
如图1所示为现有技术中一种清洗机设备的结构示意图，包括：装载台(LoadPort)、储片盒对接组件(PDO)、储片盒机械手(FOUP Robot)、缓冲区(Stocker)、晶片机械手(WTS)、工艺机械手(Process Robot)、工艺槽(Tank)、工艺机械手清洗槽，其中：
装载台(LoadPort)是物料载入载出的港口，分为装载台LoadPort1与装载台LoadPort2，其上可放置用于装载物料(晶片)的储片盒(FOUP)，每个储片盒内有25个储片槽(Slot)，可存放25片晶片(Wafer)。装载台内部设置有E84Control模块，用于与工厂自动物料传送系统(OHT)进行握手通讯，进而实现工厂全自动化生产。装载台上部还具有光栅传感器，用于在自动化生产过程中保护操作人员；
储片盒对接组件(PDO)是实现开关储片盒门并实现扫描(Mapping)功能的模块。当物料进机台被放置在储片盒对接组件上时，储片盒对接组件执行开门操作并通过两个扫描传感器(Mapping Sensor)对储片盒内的25个储片槽进行扫描，将扫描结果上报工厂端校验。当物料将要移出机台时，也通过储片盒对接组件再做一次扫描(Mapping)校验，避免物料残留以及晶片放置异常等情况；
储片盒机械手(FOUP Robot)负责对储片盒的传送。主要用于实现：在物料载入(CarrierIn)时，将储片盒从装载台上传送至储片盒对接组件或缓冲区(Stocker)；在物料卸出(CarrierOut)时，将物料从储片盒对接组件或缓冲区(Stocker)传送至装载台；在物料出现账料不符或其他原因被工厂端Hold时，将异常储片盒传送至缓冲区(Stocker)或者移出机台；
缓冲区(Stocker)用于临时放置储片盒，缓冲区上最多可以放置16个储片盒，缓冲区上放置储片盒的部件称为Shelf，每个Shelf上有一个传感器可以检测当前是否有储片盒存在。该部件主要用于支持多任务(Job)同时运行(Run)功能；
晶片机械手(WTS)负责晶片的传送，主要负责将晶片在储片盒和晶片承载机构(Process Carrier)之间传送晶片。一个晶片承载机构最多可以存放2个储片盒共50片晶片，是半导体工艺设备执行半导体工艺的基本单位；
工艺机械手(Process Robot)负责在各个工艺Tank之间传送晶片承载机构(Process Carrier)。
九个工艺槽(Tank)用于进行相应的工艺操作。通常情况下工艺槽Tank1、工艺槽Tank3、工艺槽Tank5、工艺槽Tank7分别是酸或者碱工艺槽，工艺槽Tank2、工艺槽Tank4、工艺槽Tank6、工艺槽Tank8则是水槽，工艺槽Tank9为干燥工艺槽。晶片承载机构(ProcessCarrier)在工艺机械手(Process Robot)的传送下进入各个工艺槽并执行相应操作，最后通过干燥工艺槽干燥后传出机台。
由于不同工艺槽药液不完全相同，为了避免药液彼此间污染，清洗机设备还包括机械手清洗槽，当工艺机械手(Process Robot)需要进入不同工艺槽时，先控制工艺机械手进入工艺机械手清洗槽清洗掉机械手上残留的药液。
上位控制装置下载的配方信息(Recipe)通常包括晶片传输流信息(Flow Recipe)和工艺流程信息(Process Recipe)，晶片传输流信息(Flow Recipe)主要包括载有晶片的晶片承载机构(Process Carrier)需要在多个工艺槽之间传输的路径，而工艺流程信息(Process Recipe)与具体的工艺槽相关联，包括晶片在每个工艺槽中具体需要执行的工艺步骤和工艺时间等信息。发明人在研究中发现，在不同配方信息中晶片传输流信息通常可以重复使用且保密性不高，因此，配方信息中主要需要保密的是工艺流程信息(ProcessRecipe)，即需要最大可能地减少工艺流程信息在本地中的存留时间。
为提高配方信息的保密性，并提高半导体工艺的效率，优选地，该工艺配方至少包括：半导工艺设备中各工艺模块的工艺执行参数(即工艺流程信息(Process Recipe))，具体可以包括晶片在每个工艺槽中具体需要执行的工艺步骤和工艺时间等信息。
在本发明实施例中，步骤S4中可以仅删除本地中存储的配方信息中的工艺流程信息，保留传输流信息(Flow Recipe)，这样减少了删除配方信息的操作时间，进而提高了任务执行效率。
为提高半导体工艺的安全性，避免半导体工艺任务因异常情况中断影响工厂的生产节奏，优选地，该半导体工艺执行方法还可以包括在执行工艺任务(步骤S5)后进行的：
S61、若工艺任务未执行完成，则再次接收工艺配方并存储在本地。
本发明实施例对完成半导体生产任务后如何处理内存中的信息不作具体限定，例如，该半导体工艺执行方法还可以包括在执行工艺任务(步骤S5)后进行的：
S62、若工艺任务执行完成，则删除内存中存储的工艺配方。
作为本发明的第二个方面，提供一种上位控制装置，该上位控制装置包括计算机可读存储介质和处理器，该计算机可读存储介质中存储有晶片加工控制程序，当处理器运行该计算机可读存储介质中的晶片加工控制程序时，该上位控制装置能够执行前面实施例中提供的半导体工艺执行方法。
本发明实施例提供的上位控制装置在接收到工艺配方后，直接将该工艺配方从本地转移至内存中，上位控制装置和下位控制装置在执行半导体工艺时，直接由上位控制装置的内存中读取相关的工序参数，操作人员无法通过上位控制装置的操作系统读取或更改存储在内存中的工艺配方，进而提高了工艺配方的保密性和半导体生产工艺的安全性。
作为本发明的第三个方面，提供一种工艺配方管理方法，该工艺配方管理方法由工厂通讯端装置执行，该工艺配方管理方法包括：
下载当前工艺的工艺配方并将该工艺配方发送至上位控制装置；
向上位控制装置发送当前工艺的工艺信息。
为提高工艺配方的保密性，优选地，该工艺配方管理方法还包括：
向上位控制装置发送删除指令，以控制该上位控制装置删除该上位控制装置本地存储的工艺配方。
作为本发明的第四个方面，提供一种工厂通讯端装置，该工厂通讯端装置包括计算机可读存储介质和处理器，该计算机可读存储介质中存储有工艺配方管理程序，当处理器运行该计算机可读存储介质中的工艺配方管理程序时，该工厂通讯端装置能够执行前面实施例中提供的工艺配方管理方法。
本发明实施例对上位控制装置中的设备软件不作具体限定，以上位机为例，上位机中可以安装有用于与工厂通讯端装置(FAB)进行信息通讯和指令解码的工厂信息控制台(FAConsole)、用于执行软件调度算法和任务管理的上位机软件以及直接控制设备硬件的下位机软件。
为了提高软件内聚性以及降低耦合关系，优选地，以工厂端、上位机、下位机的架构为例，本发明实施例中只对上位机软件做处理，保持工厂信息控制台(FAConsole)和下位机的接口不变。当管理平台通过工厂通讯端装置下发下载配方信息(DownLoadRecipe)指令时，工厂信息控制台(FAConsole)将下载的配方信息解析完成后调用上位机的接口将配方信息存储到上位控制装置本地。在管理平台下发配方信息时，上位机将半导体工艺任务的工艺信息和对应的配方信息都存储到系统内存中，当任务开始时，上位机、下位机均由上位机的内存中获取配方信息。
在上位机响应于删除指令删除本地中存储的配方信息(或仅删除部分配方信息，如工艺配方)后，如果在半导体工艺过程中出现设备故障导致设备宕机、任务异常中断，且设备无法恢复自动运行，工厂内的操作人员需要手动通过操作系统操作上位控制装置通知工厂端，使工厂端将剩余工艺的配方信息重新下载到上位控制装置，使得设备可以继续完成剩余工艺。
为便于本领域技术人员理解，本发明实施例还提供一种执行上述半导体工艺执行方法和配方信息管理方法的具体流程：
(1)工厂通讯端装置将储片盒调派到机台(包括上位控制装置和下位控制装置)，在完成两次相关信息校验(如图2所示，先后对装载台(LoadPort)上是否可以载入晶片以及储片盒对接组件(PDO)扫描结果进行校验)后，将储片盒放到缓冲区中的Shelf上，并等待工厂管理平台下发配方信息。
(2)工厂通讯端装置通过S7F23指令将该批次晶片需要执行的工艺流程信息(Process Recipe)下载到机台上，与机台现有的晶片传输流信息(Flow Recipe)相对应。如下载失败则将异常上报，并重新下载配方信息。
(3)机台成功创建任务后，将配方信息存储在上位控制装置的内存中，等待上位控制装置中相应调度软件的安排。
(4)工厂通讯端装置下发删除指令S7F17，机台端根据指令删除本地中存储的相应配方信息(可以只删除工艺流程信息(Process Recipe)，晶片传输流信息(Flow Recipe)仍保存在本地)。
(5)任务启动后，上位控制装置和下位控制装置直接从系统内存中获取相应配方信息并执行配方信息中记录的操作。
(6)当设备异常宕机时，由于本地没有存储配方信息(或没有存储工艺配方)，操作员无法通过软件直接查看到剩余工艺的完整配方信息，因而无法继续手动启动半导体工艺。此时，需要操作员在工厂派工软件的界面上通知工厂通讯端装置再次下载未执行的配方信息(或工艺配方)，在操作员手动执行完成后由设备自动处理异常宕机即可。
(7)、工艺执行完成后，储片盒自动传出机台到装载台上，工厂端派遣自动物料传送系统将储片盒取走，待储片盒离开机台，上位控制装置自动删除内存中临时存储的配方信息。
作为本发明的第五个方面，提供一种半导体工艺设备，包括上位控制装置、下位控制装置和工艺模块，其中，该上位控制装置用于：接收当前工艺对应的工艺配方并存储在本地；接收当前工艺的工艺信息，创建工艺任务，其中，工艺信息包括工艺配方的名称；将工艺配方及工艺信息存储至内存中；删除本地存储的工艺配方；基于工艺信息调用工艺配方，通过下位控制装置控制工艺模块执行工艺任务。
本发明实施例对该半导体工艺设备用于执行的工艺类型不作具体限定，例如，该半导体工艺设备可以是用于清洗晶片的清洗机，该工艺模块可包括多个清洗槽。在本发明实施例提供的半导体工艺设备中，上位控制装置在接收到工艺配方后，直接将该工艺配方从本地转移至内存中，上位控制装置和下位控制装置在执行半导体工艺时，直接由内存中读取相关的工序参数，操作人员无法通过上位控制装置的操作系统读取或更改存储在内存中的工艺配方，进而提高了工艺配方的安全性和半导体生产工艺的安全性。
为提高配方信息的保密性，并提高半导体工艺的效率，优选地，该工艺配方包括：各工艺模块的工艺执行参数(即工艺流程信息)，具体可以包括晶片在每个工艺槽中具体需要执行的工艺步骤和工艺时间等信息。
在本发明实施例中，上位控制装置仅删除本地中存储的配方信息中的工艺流程信息，保留传输流信息(Flow Recipe)，减少了删除配方信息的操作时间，进而提高了任务执行效率。
为提高工厂设备的管理效率，优选地，上位控制装置还用于接收(管理平台发出的)工艺配方删除指令；根据工艺配方删除指令，删除本地存储的工艺配方。
在本发明实施例中，管理平台能够在上位控制装置将该工艺配方从本地转移至内存后，(通过工厂通讯端装置)向上位控制装置发送删除指令，使上位控制装置删除本地存储的工艺配方，从而避免不明人员通过上位机的操作系统访问本地文件时剽窃工厂的工艺配方，提高了保存工艺配方的隐秘性。
为提高半导体工艺的安全性，避免半导体工艺任务因异常情况中断影响工厂的生产节奏，优选地，上位控制装置还用于在工艺任务未执行完成时，再次接收工艺配方并存储在本地。
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 (10)
1.一种半导体工艺执行方法，应用于半导体工艺设备中，其特征在于，包括：
接收当前工艺对应的工艺配方并存储在本地；
接收所述当前工艺的工艺信息，创建工艺任务，其中，所述工艺信息包括所述工艺配方的名称；
将所述工艺配方及所述工艺信息存储至内存中；
删除本地存储的所述工艺配方；
基于所述工艺信息调用所述工艺配方，执行所述工艺任务。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工艺配方包括：半导工艺设备中各工艺模块的工艺执行参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述删除本地存储的所述工艺配方，包括：
接收工艺配方删除指令；
根据所述工艺配方删除指令，删除本地存储的所述工艺配方。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述工艺任务未执行完成，则再次接收所述工艺配方并存储在本地。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述工艺任务执行完成，则删除所述内存中存储的所述工艺配方。
6.一种半导体工艺设备，包括上位控制装置、下位控制装置、工艺模块，其特征在于，
所述上位控制装置用于接收当前工艺对应的工艺配方并存储在本地；接收所述当前工艺的工艺信息，创建工艺任务，其中，所述工艺信息包括所述工艺配方的名称；将所述工艺配方及所述工艺信息存储至内存中；删除本地存储的所述工艺配方；基于所述工艺信息调用所述工艺配方，通过所述下位控制装置控制所述工艺模块执行所述工艺任务。
7.根据权利要求6所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述工艺配方包括：各所述工艺模块的工艺执行参数。
8.根据权利要求7所述的半导体工艺设备，其特征在于，上位控制装置还用于接收工艺配方删除指令；根据所述工艺配方删除指令，删除本地存储的所述工艺配方。
9.根据权利要求6至8中任意一项所述的半导体工艺设备，其特征在于，
上位控制装置还用于在所述工艺任务未执行完成时，再次接收所述工艺配方并存储在本地。
10.根据权利要求6至8中任意一项所述的半导体工艺设备，其特征在于，
所述上位控制装置还用于在所述工艺任务执行完成时，删除所述内存中存储的所述工艺配方。
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