CN114815917A - 一种晶圆刷洗压力的控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶圆刷洗压力的控制方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：收集若干组滚刷移位器的移位参数及对应的晶圆压力；根据收集到的移位参数及对应的晶圆压力计算移位参数和晶圆压力的函数关系；在加工晶圆时，根据设定的晶圆压力，利用函数关系计算滚刷移位器的目标移位参数；控制滚刷移位器移动到目标移位参数处。本发明能够按工艺需求设定任意晶圆压力并使滚刷移位器移动，此外，通过晶圆加工数量和偏移量的关系，实时进行压力补偿，避免滚刷不断损耗导致误差变大，提高了刷洗设备的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆刷洗技术领域，尤其涉及一种晶圆刷洗压力的控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
晶圆刷洗是晶圆清洗的一个重要的步骤，通过两个滚刷夹住晶圆，两侧滚刷以相同的速度向相反方向转动，夹住晶圆，并施加一定的压力，实现对晶圆的刷洗。晶圆刷洗压力是晶圆清洗中重要的工艺参数。滚刷的位置由气缸或者电缸来控制，改变滚刷的位置可以改变施加在晶圆上的压力。晶圆刷洗装置的结构示意图参照图1，通常包括上刷和下刷，分别有上刷电缸和下刷电缸控制移动，晶圆位于上刷和下刷之间。
现有的晶圆刷洗压力的控制方法是，标定若干个压力水平，如level1，2，3，4。利用外接压力测量装置，测量出四组压力数据，并通过软件读取控制滚刷位置和电缸的对应位置。记录下这四组数据，并保存到文件中。加工时，用户可选择上述预设压力，软件通过读取已保存的数据来控制电缸移动到相应的位置。此技术不能实现按工艺需求设定任意晶圆压力，只能选择现有几个预设的压力，无法满足复杂的工艺需求，并且使用时参数设定不够直观。此外，在现有技术中，滚刷使用一段时间后会出现磨损，按原有数据控制电缸会导致实际压力小于设置值，误差会逐渐增大。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种晶圆刷洗压力的控制方法、装置、设备及存储介质，能够解决现有技术中不能实现按工艺需求设定任意晶圆压力的问题。
本发明提出的技术方案如下：
本发明实施例第一方面提供一种晶圆刷洗压力的控制方法，包括：收集若干组滚刷移位器的移位参数及对应的晶圆压力；根据收集到的移位参数及对应的晶圆压力计算移位参数和晶圆压力的函数关系；在加工晶圆时，根据设定的晶圆压力，利用函数关系计算滚刷移位器的目标移位参数；控制滚刷移位器移动到目标移位参数处。
可选地，所述根据收集到的移位参数及对应的晶圆压力计算移位参数和晶圆压力的函数关系包括：根据相邻两组移位参数及对应的晶圆压力，利用函数关系式计算以相邻两组晶圆压力为端点的晶圆压力区间内的移位参数和晶圆压力的函数关系。
可选地，所述滚刷移位器为电缸，所述移位参数为电缸位置参数。
可选地，所述滚刷移位器为气缸，所述移位参数为气压压强。
可选地，所述根据设定的晶圆压力，利用函数关系计算滚刷移位器的目标移位参数包括：确定设定的晶圆压力所在的晶圆压力区间，根据晶圆压力区间内的函数关系计算滚刷移位器的目标移位参数。
可选地，控制滚刷移位器移动到目标移位参数处之前，还包括：查找滚刷移位器的偏移量，对目标移位参数进行偏移补偿，偏移补偿后的目标移位参数为利用函数关系计算得到的目标移位参数与所述偏移量之和。
可选地，所述偏移量的查找方法为：预先存储滚刷磨损程度和偏移量的对应关系；查找当前滚刷磨损程度，根据当前滚刷磨损程度匹配对应的偏移量；其中所述滚刷磨损程度根据已加工晶圆的数量或已加工时间确定；已加工晶圆的数量越多或已加工时间越长，所述滚刷磨损程度越大。
本发明实施例第二方面提供一种晶圆刷洗压力的控制装置，包括：参数收集模块，用于收集若干组滚刷移位器的移位参数及对应的晶圆压力；函数获取模块，用于根据收集到的移位参数及对应的晶圆压力计算移位参数和晶圆压力的函数关系；参数计算模块，用于在加工晶圆时，根据设定的晶圆压力，利用函数关系计算滚刷移位器的目标移位参数；移动控制模块，用于控制滚刷移位器移动到目标移位参数处。
本发明实施例第三方面提供一种晶圆刷洗压力的控制设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如本发明实施例第一方面及第一方面任一项所述的晶圆刷洗压力的控制方法。
本发明实施例第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如本发明实施例第一方面及第一方面任一项所述的晶圆刷洗压力的控制方法。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例提供的晶圆刷洗压力的控制方法、装置、设备及存储介质，通过收集若干组滚刷移位器的移位参数及对应的晶圆压力，然后根据收集到的移位参数及对应的晶圆压力计算移位参数和晶圆压力的函数关系。在加工晶圆时，可以根据设定的晶圆压力，利用函数关系计算滚刷移位器的目标移位参数并控制滚刷移位器移动到目标移位参数处，能够按工艺需求设定任意晶圆压力并使滚刷移位器移动。
附图说明
为了更清楚地表达说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中晶圆刷洗装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中晶圆刷洗压力的控制方法的流程图；
图3为本发明实施例中的收集数据校准的软件界面图；
图4为本发明实施例中移位参数及晶圆压力的函数关系图；
图5为本发明实施例中偏移补偿的流程图；
图6为本发明实施例中的补偿校准的软件界面图；
图7为本发明实施例中补偿值和晶圆片数的关系示意图；
图8为本发明实施例中另一晶圆刷洗压力的控制方法的流程图；
图9为本发明实施例中晶圆刷洗压力的控制装置的结构示意图；
图10为本发明实施例中晶圆刷洗压力的控制设备的结构示意图；
图11为本发明实施例中存储介质的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本发明实施例提供了一种晶圆刷洗压力的控制方法，能够按工艺需求设定任意晶圆压力，控制滚刷移位器移动到不同位置，能够准确的无级调节晶圆压力，提高晶圆压力准确性。
请参见图2，本发明实施例提供了一种晶圆刷洗压力的控制方法，该方法包括以下步骤：
步骤S101:收集若干组滚刷移位器的移位参数及对应的晶圆压力。
在本实施例中，滚刷移位器可以包括电缸或气缸，用以带动滚刷移动。当滚刷移位器为电缸，移位参数为电缸位置参数；当滚刷移位器为气缸，移位参数为气压压强。
下面以电缸为例进行说明。本发明实施例方法应用于晶圆刷洗装置中，其结构参见图1，通常包括上刷和下刷，分别有上刷电缸和下刷电缸控制移动，晶圆位于上刷和下刷之间。
具体地，在晶圆加工前，收集压力离线校准数据。依次控制电缸移动到位置Y1，记录移位参数Y1，用一个压力检测装置，检测晶圆压力值为X1，得到一组数据移位参数Y1和对应的晶圆压力X1；控制电缸移动到Y2，记录移位参数Y2，测出晶圆压力为X2，得到第二组数据；以此类推，得到若干组数据。将收集到的数据填写到软件校准界面的表格中保存。数据保存如图3所示。
步骤S102：根据收集到的移位参数及对应的晶圆压力计算移位参数和晶圆压力的函数关系。
具体地，根据收集的数据完成离线校准。可根据收集到的移位参数及对应的晶圆压力选择合适的函数关系式计算函数关系。图4为收集到的数据的函数关系图。在本实施例中选择一次函数关系式y＝k*X+b作为函数关系式。具体地，根据相邻两组移位参数及对应的晶圆压力，利用一次函数关系式y＝k*X+b计算以相邻两组晶圆压力为端点的晶圆压力区间内的移位参数和晶圆压力的函数关系。需要说明的是，相邻两组移位参数及对应的晶圆压力指的是：将收集到的若干组数据按照晶圆压力从小到大排序后相邻的两组数据，例如图4中第3、第4组数据为相邻的两组数据，其中第3组数据为：晶圆压力＝0.000；移位参数＝0.000；第4组数据为：晶圆压力＝0.003；移位参数＝0.002。根据这两组数据计算晶圆压力区间为0.000-0.003内晶圆压力和移位参数的函数关系。依次计算各个区间内的函数关系并保存，完成校准。通过函数关系计算方式，不需要收集任意晶圆压力和移位参数的数据，只需要收集区间端点的数据就能实现校准。
在其他实施例中，还可以根据函数关系式例如二次函数关系式的抛物线函数等进行计算移位参数及晶圆压力的函数关系。每个区间的界定也不限定于相邻的两组数据，例如可以将相邻的三组数据作为一个区间，利用这三组数据计算在这个区间内的函数关系。
步骤S103：在加工晶圆时，根据设定的晶圆压力，利用函数关系计算滚刷移位器的目标移位参数。
在晶圆刷洗过程中，预先输入晶圆压力，根据晶圆压力，可计算出对应的滚刷移位器的点位运动的目标移位参数，在本实施例中具体为电缸位置。假设要设定刷子的晶圆压力为X，找到X所在的区间Xi≤X≤Xi+1，根据该区间的函数关系可计算出目标移位参数Y，即电缸位置的值。
步骤S104：控制滚刷移位器移动到目标移位参数处。即控制电缸移动到目标位置Y处。
当滚刷控制由电缸改为气缸控制，即滚刷移位器为气缸，移位参数为气压压强，上述步骤中离线校准可以修改为收集气压压强和晶圆压力的数据，得到两者之间的函数关系。在后续步骤中根据函数关系得到气压压强即可控制滚刷压力。
通过收集若干组滚刷移位器的移位参数及对应的晶圆压力，然后根据收集到的移位参数及对应的晶圆压力计算移位参数和晶圆压力的函数关系。在加工晶圆时，可以根据设定的晶圆压力，利用函数关系计算滚刷移位器的目标移位参数并控制滚刷移位器移动到目标移位参数处，能够按工艺需求设定任意晶圆压力并使滚刷移位器移动。
在一实施例中，为了解决滚刷磨损后误差增大的问题，通过对目标移位参数进行偏移补偿减少磨损误差。具体地，如图5所示，偏移补偿的步骤包括：
步骤S201：在利用函数关系计算滚刷移位器的目标移位参数后，查找滚刷移位器的偏移量。
步骤S202：对目标移位参数进行偏移补偿，偏移补偿后的目标移位参数为利用函数关系计算得到的目标移位参数与偏移量之和。
具体地，偏移量的大小和滚刷磨损程度为正相关，因此我们根据滚刷磨损程度对应偏移量大小，预先存储滚刷磨损程度和偏移量的对应关系，在加工时，查找当前滚刷磨损程度，根据当前滚刷磨损程度匹配对应的偏移量。
通常地，滚刷磨损程度往往根据已加工晶圆的数量或已加工时间确定。已加工晶圆的数量越多或已加工时间越长，磨损越大，偏移量越大，因此可以用这两个参数代替滚刷磨损程度进行计算。以加工晶圆的数量为例，电缸位移补偿值根据实际加工的情况，晶圆加工片数越多，滚刷磨损越严重，即对应的偏移量越大。由此，通过在上述计算的目标移位参数中增加偏移量，可以使得施加的压力更加准确。为了在加工时准确获取相应的偏移量，在加工前将晶圆加工片数和电缸位移补偿的若干组数据填写到表格中保存。校准表格参见图6。
加工时，读取当前晶圆已加工的片数，按以上数据找到对应的补偿值。假设晶圆片数为N，N<600时，补偿值为0。600<N<700时，补偿值为1，以此类推。找到对应补偿值ΔY后，加到计算出的电缸位置值Y上即可。最终得到电缸位置为Y+ΔY。补偿值和晶圆片数的关系参见图7。
在一实施例中，以电缸作为滚刷移位器，已加工晶圆的数量代替滚刷磨损程度为例，提供了一种晶圆刷洗压力的控制方法，控制方法的流程包括：
1、通过外接压力测量装置，控制电缸移动，离线收集电缸位置和晶圆压力的数据，通过相邻两组数据，利用一次函数公式y＝kx+b，计算出每个区间的函数关系。
2、根据实际的晶圆加工数量和刷子磨损情况，收集电缸位置偏移量和晶圆加工数量的数据。
3、参见图8，加工时，读取设定晶圆压力，即获取上下刷压力设置值，根据步骤1的数据，找到压力所在区间的函数关系，计算出电缸的位置。
4、读取当前的晶圆加工数量，根据步骤2的数据，找到对应的位置偏移量。加到步骤3的计算结果，得到最终的电缸位置，即目标位置。
5、发送指令控制电缸移动到目标位置，滚刷开始刷洗晶圆。
在一实施例中，可将滚刷控制由电缸改为气缸控制，上述步骤中电缸的位置可以修改为收集气压压强，同样地，晶圆加工数量也可以替换为晶圆加工时间，其他步骤参照上述方法进行，在此不做赘述。
本发明实施例通过离线校准，已知每个范围内压力和电缸位置的函数关系，在合理范围内可任意设置晶圆压力，计算出电缸位置，可以较为准确的控制晶圆压力。
已知晶圆加工数量和电缸位置偏移量的关系，实时进行压力补偿，避免滚刷不断损耗导致误差变大，提高了刷洗设备的稳定性。
本发明实施例还提供了一种晶圆刷洗压力的控制装置，如图9所示，该装置包括：
参数收集模块，用于收集若干组滚刷移位器的移位参数及对应的晶圆压力；具体内容参见上述方法实施例对应部分，在此不再赘述。
函数获取模块，用于根据收集到的移位参数及对应的晶圆压力计算移位参数和晶圆压力的函数关系；具体内容参见上述方法实施例对应部分，在此不再赘述。
参数计算模块，用于在加工晶圆时，根据设定的晶圆压力，利用函数关系计算滚刷移位器的目标移位参数；具体内容参见上述方法实施例对应部分，在此不再赘述。
移动控制模块，用于控制滚刷移位器移动到目标移位参数处。具体内容参见上述方法实施例对应部分，在此不再赘述。
本发明实施例提供的晶圆刷洗压力的控制装置，通过收集若干组滚刷移位器的移位参数及对应的晶圆压力，然后根据收集到的移位参数及对应的晶圆压力计算移位参数和晶圆压力的函数关系。在加工晶圆时，可以根据设定的晶圆压力，利用函数关系计算滚刷移位器的目标移位参数并控制滚刷移位器移动到目标移位参数处，能够按工艺需求设定任意晶圆压力并使滚刷移位器移动。
本发明实施例还提供了一种晶圆刷洗压力的控制设备，包括：存储器12和处理器11，存储器12和处理器11之间互相通信连接，存储器12存储有计算机指令，处理器11通过执行计算机指令，从而执行如本发明实施例第一方面及第一方面任一项晶圆刷洗压力的控制方法，如图10所示，包括存储器12和处理器11，其中处理器11和存储器12可以通过总线或者其他方式连接。处理器11可以为中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)。处理器11还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。存储器12作为一种非暂态计算机存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的对应的程序指令/模块。处理器11通过运行存储在存储器12中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器11的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的晶圆刷洗压力的控制方法。存储器12可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作装置、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器11所创建的数据等。此外，存储器12可以包括高速随机存取存储器12，还可以包括非暂态存储器12，例如至少一个磁盘存储器12件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器12件。在一些实施例中，存储器12可选包括相对于处理器11远程设置的存储器12，这些远程存储器12可以通过网络连接至处理器11。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。一个或者多个模块存储在存储器12中，当被处理器11执行时，执行如上述方法实施例中的晶圆刷洗压力的控制方法。上述电子设备具体细节可以对应上述方法实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，如图11所示，其上存储有计算机程序13，该指令被处理器执行时实现上述实施例中晶圆调度方法的步骤。该存储介质上还存储有音视频流数据，特征帧数据、交互请求信令、加密数据以及预设数据大小等。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read－OnlyMemory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(FlashMemory)、硬盘(HardDiskDrive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid－StateDrive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序13可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read－OnlyMemory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(FlashMemory)、硬盘(HardDiskDrive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid－StateDrive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
以上，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种晶圆刷洗压力的控制方法，其特征在于，包括：
收集若干组滚刷移位器的移位参数及对应的晶圆压力；
根据收集到的移位参数及对应的晶圆压力计算移位参数和晶圆压力的函数关系；
在加工晶圆时，根据设定的晶圆压力，利用函数关系计算滚刷移位器的目标移位参数；
控制滚刷移位器移动到目标移位参数处。
2.根据权利要求1所述的晶圆刷洗压力的控制方法，其特征在于，所述根据收集到的移位参数及对应的晶圆压力计算移位参数和晶圆压力的函数关系包括：
根据相邻两组移位参数及对应的晶圆压力，利用函数关系式计算以相邻两组晶圆压力为端点的晶圆压力区间内的移位参数和晶圆压力的函数关系。
3.根据权利要求1所述的晶圆刷洗压力的控制方法，其特征在于，所述滚刷移位器为电缸，所述移位参数为电缸位置参数。
4.根据权利要求1所述的晶圆刷洗压力的控制方法，其特征在于，所述滚刷移位器为气缸，所述移位参数为气压压强。
5.根据权利要求2所述的晶圆刷洗压力的控制方法，其特征在于，所述根据设定的晶圆压力，利用函数关系计算滚刷移位器的目标移位参数包括：
确定设定的晶圆压力所在的晶圆压力区间，根据晶圆压力区间内的函数关系计算滚刷移位器的目标移位参数。
6.根据权利要求1所述的晶圆刷洗压力的控制方法，其特征在于，控制滚刷移位器移动到目标移位参数处之前，还包括：查找滚刷移位器的偏移量，对目标移位参数进行偏移补偿，偏移补偿后的目标移位参数为利用函数关系计算得到的目标移位参数与所述偏移量之和。
7.根据权利要求6所述的晶圆刷洗压力的控制方法，其特征在于，所述偏移量的查找方法为：
预先存储滚刷磨损程度和偏移量的对应关系；
查找当前滚刷磨损程度，根据当前滚刷磨损程度匹配对应的偏移量；
其中所述滚刷磨损程度根据已加工晶圆的数量或已加工时间确定，已加工晶圆的数量越多或已加工时间越长，所述滚刷磨损程度越大。
8.一种晶圆刷洗压力的控制装置，其特征在于，包括：
参数收集模块，用于收集若干组滚刷移位器的移位参数及对应的晶圆压力；
函数获取模块，用于根据收集到的移位参数及对应的晶圆压力计算移位参数和晶圆压力的函数关系；
参数计算模块，用于在加工晶圆时，根据设定的晶圆压力，利用函数关系计算滚刷移位器的目标移位参数；
移动控制模块，用于控制滚刷移位器移动到目标移位参数处。
9.一种晶圆刷洗压力的控制设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1-7任一项所述的晶圆刷洗压力的控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如权利要求1-7任一项所述的晶圆刷洗压力的控制方法。
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