CN112083680A - 半导体设备、半导体工艺电源控制系统及方法 - Google Patents

半导体设备、半导体工艺电源控制系统及方法 Download PDF

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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
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Abstract

本发明提供一种半导体设备、半导体工艺电源控制系统及方法，该半导体工艺电源控制方法包括：接收电源启动信号，控制电源进入可用状态并输出功率；同时启动计时器，开始计时；判断计时时长是否达到定时时间段；若所述计时时长达到了所述定时时间段，则控制所述电源进入禁用状态并停止输出功率。通过本发明，可以有效控制电源，避免工艺损失。

Description

半导体设备、半导体工艺电源控制系统及方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种半导体设备、半导体工艺电源控制系统及方法。
背景技术
物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，以下简称PVD)中等离子溅射源由大功率直流电源提供能量，由大量高性能钕铁硼磁铁经过排列组成特定形状并具备旋转能力的磁控管在PVD腔室内形成高金属离子比率的高密度等离子体，并对高纯度的溅射靶材进行轰击以进行薄膜沉积工艺。
目前工艺过程中下位机(即通常使用的用于控制工艺设备的计算设备)通过设备网将开启、功率设置等指令下发给直流电源，若直流电源开启后出现设备网通信异常，软件计时到达后下位机无法将关闭信号下发给直流电源，也不能快速及时地终止直流电源输出，因此可能会出现因直流电源功率加载时间过长导致镀膜过厚，从而造成损失。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体设备、半导体工艺电源控制系统及方法，可以使工艺过程中，当工艺控制设备与电源通信故障时可以有效控制电源的输出，避免工艺损失。
为实现本发明的目的而提供一种半导体工艺电源控制方法，所述方法包括：
接收电源启动信号，控制电源进入可用状态并输出功率；
同时启动计时器，开始计时；
判断计时时长是否达到定时时间段；
若所述计时时长达到了所述定时时间段，则控制所述电源进入禁用状态并停止输出功率。
优选地，在所述接收电源启动信号，控制电源进入可用状态并输出功率之前，还包括：
接收定时时间段通知信息，解析所述定时时间段通知信息，获取所述定时时间段。
优选地，还包括：
若所述计时时长未达到所述定时时间段，则判断是否接收到了电源停止信号；
若接收到了所述电源停止信号，则控制所述电源保持在所述可用状态但停止输出功率，并重置所述计时器；
若未接收到所述电源停止信号，则控制所述电源保持在所述可用状态并持续输出功率。
优选地，在所述控制所述电源进入禁用状态并停止输出功率之后，还包括：
判断是否接收到了电源停止信号；
若接收到了所述电源停止信号，则控制所述电源重新进入所述可用状态但停止输出功率，并重置所述计时器；
若未接收到所述电源停止信号，则循环判断是否接收到了所述电源停止信号。
一种半导体工艺电源控制系统，包括：工艺控制设备以及电源，还包括：分别与所述工艺控制设备、所述电源连接的控制装置；
所述控制装置具有计时器；
所述工艺控制设备用于向所述控制装置发送电源启动信号；
所述控制装置用于在接收到所述电源启动信号时，控制所述电源进入可用状态并输出功率；同时启动所述计时器，开始计时，在所述计时器的计时时长达到了定时时间段时，控制所述电源进入禁用状态并停止输出功率。
优选地，所述工艺控制设备还用于向所述控制装置发送含有所述定时时间段的时间段通知信息；
所述控制装置还用于在接收到所述定时时间段通知信息时，解析所述定时时间段通知信息，获取所述定时时间段。
优选地，所述工艺控制设备还用于向所述控制装置发送电源停止信号；
所述控制装置还用于在所述计时时长未达到所述定时时间段，且接收到了电源停止信号时，控制所述电源保持在所述可用状态但停止输出功率，并重置所述计时器；在所述计时时长未达到所述定时时间段，且未接收到所述电源停止信号时，控制所述电源保持在所述可用状态并持续输出功率。
优选地，所述工艺控制设备还用于向所述控制装置发送电源停止信号；
所述控制装置还用于在所述电源进入禁用状态并停止输出功率，且接收到了所述电源停止信号时，控制所述电源重新进入所述可用状态但停止输出功率，并重置所述计时器；在所述电源进入禁用状态并停止输出功率，且未接收到所述电源停止信号时，循环判断是否接收到了所述电源停止信号。
优选地，所述工艺控制设备还用于向所述电源发送设定功率值；
所述电源还用于在接收到所述设定功率值时，按所述设定功率值输出功率。
一种半导体设备，所述半导体设备包括半导体工艺电源控制系统，所述半导体工艺电源控制系统采用本申请中所述的半导体工艺电源控制系统。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的半导体工艺电源控制方法及系统，可以根据工艺控制设备的电源启动信号进行定时，一旦达到定时时间段，则自动关断电源的输出，在出现通信异常时也可以做到关断电源的输出，从而可以避免工艺损失。
附图说明
图1为本发明实施例提供的半导体工艺电源控制方法的第一种流程图；
图2为本发明实施例提供的半导体工艺电源控制方法的第二种流程图；
图3为本发明实施例提供的半导体工艺电源控制方法的第三种流程图；
图4为本发明实施例提供的半导体工艺电源控制方法的第四种流程图；
图5为本发明实施例提供的半导体工艺电源控制系统的结构示意图。
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，下面结合附图来对本发明提供的半导体设备、半导体工艺电源控制系统及方法进行详细描述。
实施例一
如图1所示为本发明实施例提供的半导体工艺电源控制方法的第一种流程图，本实施例中半导体工艺电源控制方法包括以下步骤：
步骤S1：接收电源启动信号，控制电源进入可用状态并输出功率。
具体地，本实施例中，控制电源进入可用状态是指电源可以获取到控制信号，如电源启动信号、电源停止信号等，并根据控制信号进行工作。
步骤S2：同时启动计时器，开始计时。
步骤S3：判断计时时长是否达到定时时间段；若是，执行步骤S4；若否，返回执行步骤S3。
具体地，定时时间段是由工艺条件确定，不同的工艺对电源的定时具有不同要求。
步骤S4：控制电源进入禁用状态并停止输出功率。
具体地，本实施例中，控制电源进入禁能状态是指使电源停止工作，此时电源无法获取到任何控制信息；当然，在一定条件下还可以重新接通电源的输出，使电源重新进入可用状态，开始正常工作。
本发明实施例提供的半导体工艺电源控制方法可以根据电源启动信号进行定时，一旦达到定时时间段，则自动关断电源的输出，在出现通信异常时也可以做到关断电源的输出，从而可以避免工艺损失。
实施例二
如图2所示为本发明实施例提供的半导体工艺电源控制方法的第二种流程图，本实施例中半导体工艺电源控制方法包括以下步骤：
步骤100：接收定时时间段通知信息，解析定时时间段通知信息，获取定时时间段。
步骤101：接收电源启动信号，控制电源进入可用状态并输出功率。
步骤102：同时启动计时器，开始计时。
步骤103：判断计时时长是否达到定时时间段；若是，执行步骤104；若否，返回执行步骤103。
步骤104：控制电源进入禁用状态并停止输出功率。
本发明实施例中，在执行步骤101之前，还可以接收定时时间段通知信息，解析定时时间段通知信息，获取定时时间段。这一步骤可以提前执行，即可以在通信正常时，提前下发定时时间段通知信息，确定定时时间段。定时时间段通知信息可以由工艺控制设备发出，从而使工艺控制设备可以控制定时时长，保障了工艺控制设备对电源的有效控制。作为一种可选的实施方式，也可以设置具有自定时功能的定时电路，定时时间段可根据定时电路设置或配置，从而实现定时的多样性。当电源应用在工艺设备上时，可以在工艺控制设备与电源通信异常时，正常关断电源的输出，避免工艺损失。
实施例三
如图3所示为本发明实施例提供的半导体工艺电源控制方法的第三种流程图，本实施例中半导体工艺电源控制方法包括以下步骤：
步骤200：接收定时时间段通知信息，解析定时时间段通知信息，获取定时时间段。
步骤201：接收电源启动信号，控制电源进入可用状态并输出功率。
步骤202：同时启动计时器，开始计时。
步骤203：判断计时时长是否达到定时时间段；若是，执行步骤204；若否，执行步骤205。
步骤204：控制电源进入禁用状态并停止输出功率。
步骤205：判断是否接收到了电源停止信号；若是，执行步骤206；若否，执行步骤207；
步骤206：控制电源保持在可用状态但停止输出功率，并重置计时器。
步骤207：控制电源保持在可用状态并持续输出功率，返回执行步骤203。
本发明实施例提供的半导体工艺电源控制方法，在计时时长未达到定时时间段时，可根据工艺控制设备发送的电源停止信号，控制电源保持在可用状态但停止输出功率，从而实现对电源的正常控制。
实施例四
如图4所示为本发明实施例提供的半导体工艺电源控制方法的第四种流程图，本实施例中半导体工艺电源控制方法包括以下步骤：
步骤300：接收定时时间段通知信息，解析定时时间段通知信息，获取定时时间段。
步骤301：接收电源启动信号，控制电源进入可用状态并输出功率。
步骤302：同时启动计时器，开始计时。
步骤303：判断计时时长是否达到定时时间段；若是，执行步骤304；若否，执行步骤307。
步骤304：控制电源进入禁用状态并停止输出功率，执行步骤305。
步骤305：判断是否接收到了电源停止信号；若是，执行步骤306；若否，返回执行步骤305。
步骤306：控制电源重新进入可用状态但停止输出功率，并重置计时器。
步骤307：判断是否接收到了电源停止信号；若是，执行步骤308；若否，执行步骤309；
步骤308：控制电源保持在可用状态但停止输出功率，并重置计时器。
步骤309：控制电源保持在可用状态并持续输出功率，返回执行步骤303。
本发明实施例提供的半导体工艺电源控制方法，在控制电源进入禁用状态并停止输出功率之后，会根据电源停止信号，控制电源重新进入可用状态并停止输出功率或循环判断是否接收到了电源停止信号，可以保障工艺的循环进行。
实施例六
针对上述实施例中的电源控制方法，本发明还提供了一种半导体工艺电源控制系统，如图5所示，该半导体工艺电源控制系统包括：包括：工艺控制设备以及电源；还包括：分别与工艺设备、电源连接的控制装置，该控制装置具有计时器，或者计时功能。
工艺控制设备用于向控制装置发送电源启动启动信号。具体地，工艺控制设备可以是下位机等控制设备。
控制装置用于在接收电源启动信号时，控制电源进入可用状态并输出功率；同时启动计时器，开始计时，在计时器的计时时长达到了定时时间段时，控制电源进入禁用状态并停止输出功率。
本实施例中，控制装置控制电源进入禁用状态是指使电源停止工作，此时电源无法获取到工艺控制设备的任何控制信息；进一步，控制装置可以通过电源的使能端(即电源内部模块的特定的管脚，如Interlock管脚)控制电源进入禁用状态；当然，控制装置还可以通过使能端重新接通电源的输出，使电源开始工作，即电源进入可用状态。
具体地，电源可以是直流电源也可以是交流电源。
本发明的一个实施例中，工艺控制设备还用于向控制装置发送含有定时时间段的时间段通知信息；控制装置还用于在接收到定时时间段通知信息时，解析定时时间段通知信息，获取定时时间段。本实施例中，控制装置通过硬线或网络与工艺控制设备连接。
本实施例中，工艺控制设备还用于向电源发送设定功率值；电源还用于在接收到设定功率值时，按设定功率值输出功率。
具体地，本发明实施例中，控制装置可以为可编程逻辑控制器。可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，以下简称PLC)，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
本实施例中，工艺控制设备通过设备网与电源以及PLC进行通讯，本实施例通过在PLC程序中加入电源启动信号、定时时间段两个变量，充分利用了PLC的逻辑控制和定时功能。工艺控制设备在执行工艺过程中向PLC下发含有定时时间段的时间段通知信息，从而启动PLC计时，再将输出功率设置给电源，当PLC未达到计时时间，且电源处于可用状态，此时电源基于工艺控制设备通过设备网设置的输出功率进行输出，即便在工艺过程中出现设备网通讯故障，当PLC计时达到定时时间段后也会自动切断电源互锁，关闭电源的输出。
本发明另一个实施例中，工艺控制设备还用于向控制装置发送电源停止信号。控制装置还用于在计时时长未达到定时时间段，且接收到了电源停止信号时，控制电源保持在可用状态但停止输出功率，并重置计时器；在计时时长未达到定时时间段，且未接收到电源停止信号时，控制电源保持在可用状态并持续输出功率。
本发明另一个实施例中，工艺控制设备还用于向控制装置发送电源停止信号；控制装置还用于在电源进入禁用状态并停止输出功率，且接收到了电源停止信号时，控制电源重新进入可用状态但停止输出功率，并重置计时器；在电源进入禁用状态并停止输出功率，且未接收到电源停止信号时，循环判断是否接收到了电源停止信号。
综上，基于本发明实施例提供的半导体工艺电源控制系统，工艺控制设备通过向控制装置发送电源启动信号，使控制装置启动并开始计时，在计时时长达到定时时间段，控制装置通过电源的使能端关断电源的输出，从而在工艺控制设备与电源发生通信异常时，也可以有效关断电源，保障工艺安全性。
实施例七
本发明实施例还提供了一种半导体设备，该半导体设备包括半导体工艺电源控制系统，半导体工艺电源控制系统采用上述任意一个实施例中提供的半导体工艺电源控制系统。
本发明实施例提供的半导体设备具有上述半导体工艺电源控制系统的所有特点，在工艺过程中，工艺控制设备通过设备网将电源启动信号、设定功率等指令下发给控制装置、电源，若电源开启后出现设备网通信异常后，软件计时到达后工艺控制设备无法将电源停止信号下发给电源，此时可以通过控制装置定时关断电源的输出。
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)

1.一种半导体工艺电源控制方法，其特征在于，包括：
接收电源启动信号，控制电源进入可用状态并输出功率；
同时启动计时器，开始计时；
判断计时时长是否达到定时时间段；
若所述计时时长达到了所述定时时间段，则控制所述电源进入禁用状态并停止输出功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收电源启动信号，控制电源进入可用状态并输出功率之前，还包括：
接收定时时间段通知信息，解析所述定时时间段通知信息，获取所述定时时间段。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述计时时长未达到所述定时时间段，则判断是否接收到了电源停止信号；
若接收到了所述电源停止信号，则控制所述电源保持在所述可用状态但停止输出功率，并重置所述计时器；
若未接收到所述电源停止信号，则控制所述电源保持在所述可用状态并持续输出功率。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述控制所述电源进入禁用状态并停止输出功率之后，还包括：
判断是否接收到了电源停止信号；
若接收到了所述电源停止信号，则控制所述电源重新进入所述可用状态但停止输出功率，并重置所述计时器；
若未接收到所述电源停止信号，则循环判断是否接收到了所述电源停止信号。
5.一种半导体工艺电源控制系统，包括：工艺控制设备以及电源，其特征在于，还包括：分别与所述工艺控制设备、所述电源连接的控制装置；
所述控制装置具有计时器；
所述工艺控制设备用于向所述控制装置发送电源启动信号；
所述控制装置用于在接收到所述电源启动信号时，控制所述电源进入可用状态并输出功率；同时启动所述计时器，开始计时，在所述计时器的计时时长达到了定时时间段时，控制所述电源进入禁用状态并停止输出功率。
6.根据权利要求5所述的半导体工艺电源控制系统，其特征在于，
所述工艺控制设备还用于向所述控制装置发送含有所述定时时间段的时间段通知信息；
所述控制装置还用于在接收到所述定时时间段通知信息时，解析所述定时时间段通知信息，获取所述定时时间段。
7.根据权利要求5或6所述的半导体工艺电源控制系统，其特征在于，
所述工艺控制设备还用于向所述控制装置发送电源停止信号；
所述控制装置还用于在所述计时时长未达到所述定时时间段，且接收到了电源停止信号时，控制所述电源保持在所述可用状态但停止输出功率，并重置所述计时器；在所述计时时长未达到所述定时时间段，且未接收到所述电源停止信号时，控制所述电源保持在所述可用状态并持续输出功率。
8.根据权利要求5或6所述的半导体工艺电源控制系统，其特征在于，
所述工艺控制设备还用于向所述控制装置发送电源停止信号；
所述控制装置还用于在所述电源进入禁用状态并停止输出功率，且接收到了所述电源停止信号时，控制所述电源重新进入所述可用状态但停止输出功率，并重置所述计时器；在所述电源进入禁用状态并停止输出功率，且未接收到所述电源停止信号时，循环判断是否接收到了所述电源停止信号。
9.根据权利要求5或6所述的半导体工艺电源控制系统，其特征在于，所述工艺控制设备还用于向所述电源发送设定功率值；
所述电源还用于在接收到所述设定功率值时，按所述设定功率值输出功率。
10.一种半导体设备，所述半导体设备包括半导体工艺电源控制系统，其特征在于，所述半导体工艺电源控制系统采用权利要求5-9任一项所述的半导体工艺电源控制系统。
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