CN115863223B - 晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法和装置 - Google Patents
晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供一种晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法和装置,所述方法包括:基于当前晶圆的实时工艺进度,获取预设温度采样节点对应的晶圆目标温度和晶圆实际温度,并生成目标温度曲线和实际温度曲线,基于目标温度曲线和实际温度曲线的斜率确定实际温度曲线的目标区段,在目标区段中不包括设备故障区段的情况下,基于目标区段对应的工艺阶段以及目标区段中目标点对应的斜率和温度差值确定控温参数异常区段,并对控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节,基于调节后的控温参数对后续晶圆快速热处理工艺的工艺温度进行自动控制,能够在快速热处理工艺过程中自动进行温度误差校正,提高工艺温度的控制精度,保证晶圆的工艺质量和工艺效率。
Description
技术领域
本申请涉及工艺过程控制技术领域,尤其涉及一种晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法和装置。
背景技术
快速热处理(RapidThermal Process,RTP)技术,即晶圆退火,是半导体制造中的一项重要工艺。快速热处理工艺包含升温、恒温和冷却阶段,升温阶段需要快速上升到工艺的设定温度,升温后有一个短时间稳定温度的恒温过程,随后开始降温直到工艺结束。但在实际工艺过程中,受环境等因素影响,工艺过程中的实际温度与设定温度会存在偏差,影响晶圆工艺质量。
现有技术通常采用人工记录工艺设备中高温计的返回值的方式获取不同时刻的晶圆温度,待一批晶圆工艺完成后再分析晶圆工艺温度的实时误差,并对设备进行测试和调节。
但上述方法需要等待一批晶圆工艺完成后再进行分析,无法做到实时控温,这有可能导致该批晶圆均无法达到工艺要求,造成大量工艺资源的浪费;同时,上述方法仅能够进行简单的温度对比确定温度误差,再通过人工对设备进行调试以确定造成温度误差的原因以及相应的处理方案,而无法对温度误差进行自动校正,不仅技术门槛高,且将消耗大量的人力物力,降低晶圆的整体工艺效率。
发明内容
本申请提供一种晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法和装置,以用于在快速热处理工艺过程中自动进行温度误差校正,从而最大限度地提高工艺温度的控制精度,保证晶圆的工艺质量和整体工艺效率。
本申请提供一种晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法,所述方法包括:
基于当前晶圆的实时工艺进度,获取预设的温度采样节点对应的晶圆目标温度和晶圆实际温度,并基于所述晶圆目标温度和晶圆实际温度生成目标温度曲线和实际温度曲线;
基于所述目标温度曲线和实际温度曲线的斜率,确定所述实际温度曲线的目标区段;所述目标区段指所述实际温度曲线中斜率与所述目标温度曲线不匹配的区段;
在所述目标区段中不包括设备故障区段的情况下,基于所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值确定控温参数异常区段,并对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节;所述目标点对应的温度差值指所述目标点的晶圆目标温度与晶圆实际温度的差值;
基于调节后的控温参数对后续晶圆快速热处理工艺的工艺温度进行自动控制。
根据本申请提供的一种晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法,所述方法包括:
基于当前晶圆的实时工艺进度,获取预设的温度采样节点对应的晶圆目标温度和晶圆实际温度,并基于所述晶圆目标温度和晶圆实际温度生成目标温度曲线和实际温度曲线;
基于所述目标温度曲线和实际温度曲线的斜率,确定所述实际温度曲线的目标区段;所述目标区段指所述实际温度曲线中斜率与所述目标温度曲线不匹配的区段;
在所述目标区段中不包括设备故障区段的情况下,基于所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值确定控温参数异常区段,并对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节;所述目标点对应的温度差值指所述目标点的晶圆目标温度与晶圆实际温度的差值;
基于调节后的控温参数对后续晶圆快速热处理工艺的工艺温度进行自动控制。
根据本申请提供的一种晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法,所述第一目标区段对应的目标控温参数为比例系数,所述第二目标区段对应的目标控温参数为微分系数,所述第三目标区段对应的目标控温参数为积分系数,所述第四目标区段对应的目标控温参数为冷却气体进气口的开度。
根据本申请提供的一种晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法,所述对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节,具体包括:
若所述控温参数异常区段为所述第一目标区段,基于所述第一目标点对应的温度差值确定比例系数修正值,并基于所述比例系数修正值对所述比例系数进行调节;
若所述控温参数异常区段为所述第二目标区段,基于所述目标子区段的个数以及所述目标子区段中各目标点对应的温度差值,确定微分系数修正值,并基于所述微分系数修正值对所述微分系数进行调节;
若所述控温参数异常区段为所述第三目标区段,基于所述第二目标点对应的温度差值确定积分系数修正值,并基于所述积分系数修正值对所述积分系数进行调节;
若所述控温参数异常区段为所述第四目标区段,基于所述第四目标区段中目标点对应的斜率差值确定冷却气体进气口的开度修正值,并基于所述冷却气体进气口的开度修正值对所述冷却气体进气口的开度进行调节。
根据本申请提供的一种晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法,所述设备故障区段包括:工艺阶段为升温阶段且区段中目标点对应的斜率不为正值的第五目标区段和,工艺阶段为降温阶段且区段中目标点对应的斜率不为负值的第六目标区段。
根据本申请提供的一种晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法,所述方法还包括:
在所述目标区段中包括设备故障区段的情况下,基于所述设备故障区段对应的工艺阶段确定目标故障设备,并对所述目标故障设备进行停机检修。
根据本申请提供的一种晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法,所述预设的温度采样节点的确定步骤包括:
基于当前晶圆的预设工艺流程确定当前晶圆不同工艺阶段的温度变化量和工艺时长;
基于所述当前晶圆不同工艺阶段的温度变化量和工艺时长,确定所述当前晶圆不同工艺阶段的温度采样频率;
基于所述当前晶圆不同工艺阶段的温度采样频率确定所述当前晶圆不同工艺阶段的温度采样节点。
本申请还提供一种晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制装置,所述装置包括:
温度曲线生成模块,用于基于当前晶圆的实时工艺进度,获取预设的温度采样节点对应的晶圆目标温度和晶圆实际温度,并基于所述晶圆目标温度和晶圆实际温度生成目标温度曲线和实际温度曲线;
目标区段确定模块,用于基于所述目标温度曲线和实际温度曲线的斜率,确定所述实际温度曲线的目标区段;所述目标区段指所述实际温度曲线中斜率与所述目标温度曲线不匹配的区段;
控温参数调节模块,用于在所述目标区段中不包括设备故障区段的情况下,基于所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值确定控温参数异常区段,并对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节;所述目标点对应的温度差值指所述目标点的晶圆目标温度与晶圆实际温度的差值;
工艺温度控制模块,用于基于调节后的控温参数对后续晶圆的快速热处理工艺温度进行自动控制。
本申请还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法的步骤。
本申请还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法的步骤。
本申请提供的晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法和装置,基于当前晶圆的实时工艺进度,获取预设的温度采样节点对应的晶圆目标温度和晶圆实际温度,并基于所述晶圆目标温度和晶圆实际温度生成目标温度曲线和实际温度曲线;基于所述目标温度曲线和实际温度曲线的斜率,确定所述实际温度曲线的目标区段;所述目标区段指所述实际温度曲线中斜率与所述目标温度曲线不匹配的区段;在所述目标区段中不包括设备故障区段的情况下,基于所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值确定控温参数异常区段,并对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节;所述目标点对应的温度差值指所述目标点的晶圆目标温度与晶圆实际温度的差值;基于调节后的控温参数对后续晶圆快速热处理工艺的工艺温度进行自动控制,能够在快速热处理工艺过程中自动进行温度误差分析和校正,从而最大限度地提高工艺温度的控制精度,保证晶圆的工艺质量和整体工艺效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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是本申请提供的晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法的流程示意图;
图2是本申请提供的温度曲线对比示意图;
图3是本申请提供的温度采样节点的确定流程示意图;
图4是本申请提供的晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制装置的结构示意图;
图5是本申请提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请中的附图,对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
图1为本申请提供的晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法的流程示意图,如图1所示,该方法包括:
步骤101,基于当前晶圆的实时工艺进度,获取预设的温度采样节点对应的晶圆目标温度和晶圆实际温度,并基于所述晶圆目标温度和晶圆实际温度生成目标温度曲线和实际温度曲线。
具体的,快速热处理工艺机台会基于预设的工艺流程对不同批次的晶圆进行快速热处理工艺,并在工艺过程中通过机台中各设备的反馈信息确定并记录各晶圆的实时工艺进度。基于前述内容可知,快速热处理工艺包括升温阶段、恒温阶段和降温阶段,升温阶段需要快速上升到设定的工艺温度,升温后有一个短时间稳定温度的恒温过程,随后开始降温直到工艺结束。所述预设的工艺流程中包括不同工艺阶段的目标温度和工艺时长,可以理解的是,对于升温阶段而言,所述目标温度即升温阶段需要达到的温度,对应的工艺时长决定了升温速率;对于恒温阶段而言,所述目标温度即需要保持的温度(即升温阶段需要达到的温度),对应的工艺时长即保持该温度的时长;对于降温阶段而言,所述目标温度即降温阶段需要达到的温度,对应的工艺时长决定了降温速率。升温阶段和恒温阶段的工艺温度通过控制加热灯管的输出功率进行控制,降温阶段的工艺温度通过控制冷却气体进气口的开度进行控制。现有技术通常基于预设的PID算法对升温阶段和恒温阶段加热灯管的输出功率进行调节以实现温度控制,确定了升温阶段和恒温阶段的目标温度和工艺时长之后,即可确定PID算法中的比例系数(即P)、积分系数(即I)和微分系数(即D)。同时,对于降温阶段冷却气体进气口的开度,确定了恒温阶段的目标温度之后,即可基于降温阶段的目标温度和工艺时长确定降温速率,进而确定冷却气体进气口的目标开度。确定了比例系数、积分系数、微分系数和冷却气体进气口的目标开度之后,即可基于上述参数对快速热处理工艺的工艺温度进行控制。
但采用现有技术的上述方案对快速热处理工艺的工艺温度进行控制存在以下问题:在实际工艺过程中,受环境等因素影响,工艺过程中的实际温度与设定温度会存在偏差,影响晶圆工艺质量。虽然现有技术也会对工艺过程中的温度偏差进行校正,但现有的校正方式通常采用人工记录工艺设备中高温计的返回值的方式获取不同时刻的晶圆温度,待一批晶圆工艺完成后再分析晶圆工艺温度的实时误差,并对设备进行测试和调节,这有可能导致该批晶圆均无法达到工艺要求,造成大量工艺资源的浪费,同时,上述方法需要通过人工对设备进行调试以确定造成温度误差的原因以及相应的处理方案,不仅技术门槛高,且将消耗大量的人力物力,降低晶圆的整体工艺效率。针对现有技术中存在的上述问题,本申请实施例提出一种晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法,以用于在快速热处理工艺过程中,自动进行温度误差分析和校正,从而最大限度地提高工艺温度的控制精度,保证晶圆的工艺质量和整体工艺效率。
具体的,本申请实施例的晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制装置可以实时获取机台记录的各晶圆的实时工艺进度,包括当前所处的工艺阶段以及当前工艺阶段已进行时长。基于当前晶圆的实时工艺进度,即可获取预设的温度采样节点对应的晶圆目标温度和晶圆实际温度。可以理解的是,所述预设的温度采样节点对应的晶圆实际温度可以通过工艺设备中高温计的返回值确定,所述预设的温度采样节点对应的晶圆目标温度可以基于所述预设的工艺流程中不同工艺阶段的目标温度和工艺时长确定。由于快速热处理工艺的升降温过程需要进行快速升降温,因此,升降温过程会全速进行,即理想状态下,温度变化量与工艺时长呈线性关系。基于此,通过预设的工艺流程确定了不同工艺阶段的目标温度和工艺时长之后,即可基于不同工艺阶段的初始温度确定温度变化量与工艺时长的线性关系,进而确定不同温度采样节点对应的晶圆目标温度。所述预设的温度采样节点是基于前述预设的工艺流程中当前晶圆不同工艺阶段的目标温度和工艺时长确定的,可以理解的是,为了保证绘制的温度曲线的准确性,需要采用较高的温度采样频率,但采样频率过高将影响控制系统性能。基于此,本申请实施例基于不同工艺阶段的初始温度、目标温度和工艺时长确定不同工艺阶段的温度变化率,进而确定不同工艺阶段的温度采样频率,再基于不同工艺阶段的温度采样频率确定所述当前晶圆不同工艺阶段的温度采样节点。
获取预设的温度采样节点对应的晶圆目标温度和晶圆实际温度之后,本申请实施例即可基于所述晶圆目标温度和晶圆实际温度生成目标温度曲线和实际温度曲线,以便进行后续温度误差分析和校正。图2是本申请提供的温度曲线对比示意图,如图2所示,温度曲线的横坐标为时间,纵坐标为温度,实线代表目标温度曲线,虚线代表实际温度曲线。基于目标温度曲线和实际温度曲线进行对比分析,能够快速确定工艺过程中发生温度偏差的时刻或时间段,进而进行及时处理。值得注意的是,本申请实施例是基于当前晶圆的实时工艺进度生成目标温度曲线和实际温度曲线,即随着工艺的不断进行,所述目标温度曲线和实际温度曲线会不断更新。基于此,能够及时发现温度异常并分析处理。
步骤102,基于所述目标温度曲线和实际温度曲线的斜率,确定所述实际温度曲线的目标区段;所述目标区段指所述实际温度曲线中斜率与所述目标温度曲线不匹配的区段。
具体的,生成目标温度曲线和实际温度曲线之后,本申请实施例基于所述目标温度曲线和实际温度曲线的斜率确定所述实际温度曲线的目标区段;所述目标区段指所述实际温度曲线中斜率与所述目标温度曲线不匹配的区段。理论上来说,设置好对应的控温参数之后,所述实际温度曲线应该与目标温度曲线完全重合(即匹配),但受环境、设备故障等因素以及控温参数自身的准确性的影响,所述实际温度曲线会存在与所述目标温度曲线不匹配的情况。基于此,本申请实施例需要确定所述实际温度曲线中斜率与所述目标温度曲线不匹配的区段,进而对其进行后续分析。结合图2可以理解的是,所述区段即所述实际温度曲线中的某一条线段。
步骤103,在所述目标区段中不包括设备故障区段的情况下,基于所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值确定控温参数异常区段,并对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节;所述目标点对应的温度差值指所述目标点的晶圆目标温度与晶圆实际温度的差值。
具体的,确定了所述目标区段后,本申请实施例进一步对所述目标区段的类型进行区分以便后续制定针对性的解决方案。所述目标区段包括两大类:正常区段和异常区段,正常区段指斜率和温度误差在可接受范围的区段,即虽然斜率与所述目标温度曲线不匹配,但斜率和温度误差范围可接受,不会影响晶圆工艺质量。异常区段指斜率或温度误差不在可接受范围的区段。可以理解的是,斜率和温度误差均可以基于所述目标温度曲线和实际温度曲线确定,所述可接受范围可以预先设定。所述异常区段根据异常原因可进一步细分为设备故障区段和控温参数异常区段。所述设备故障区段为设备故障导致其与所述目标温度曲线不匹配的异常区段。所述控温参数异常区段为控温参数不准确导致其与所述目标温度曲线不匹配的异常区段。若所述实际温度曲线中出现设备故障区段,将立即进行机台停机处理,以避免设备故障导致晶圆工艺失败。基于此,本申请实施例能够最大限度保证晶圆的工艺质量。
也正因为此,本申请实施例首先确定所述目标区段中是否包括设备故障区段,在所述目标区段中不包括设备故障区段的情况下,基于所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值确定控温参数异常区段,并对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节;所述目标点对应的温度差值指所述目标点的晶圆目标温度与晶圆实际温度的差值。可以理解的是,所述目标点为所述实际温度曲线上的点,其对应于不同时刻的晶圆实际温度。基于前述内容可知,异常区段指斜率或温度误差不在可接受范围的区段,同时,由于不同工艺阶段对应的控温参数异常区段的斜率和温度误差情况不同,因此,本申请实施例需要基于所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值确定控温参数异常区段。基于所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值也可以进一步确定所述控温参数异常区段对应的目标控温参数的修正值,并基于所述修正值对目标控温参数进行调节。
步骤104,基于调节后的控温参数对后续晶圆快速热处理工艺的工艺温度进行自动控制。
具体的,对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节之后,即可基于调节后的控温参数对后续晶圆快速热处理工艺的工艺温度进行自动控制。可以理解的是,虽然当前晶圆仍然可能存在工艺失败的问题,但基于当前晶圆的工艺过程对目标控温参数进行调节之后,将保证后续晶圆的工艺温度的控制精度,最大限度地保证了晶圆的整体工艺质量和效率。
本申请实施例提供的方法,基于当前晶圆的实时工艺进度,获取预设的温度采样节点对应的晶圆目标温度和晶圆实际温度,并基于所述晶圆目标温度和晶圆实际温度生成目标温度曲线和实际温度曲线;基于所述目标温度曲线和实际温度曲线的斜率,确定所述实际温度曲线的目标区段;所述目标区段指所述实际温度曲线中斜率与所述目标温度曲线不匹配的区段;在所述目标区段中不包括设备故障区段的情况下,基于所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值确定控温参数异常区段,并对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节;所述目标点对应的温度差值指所述目标点的晶圆目标温度与晶圆实际温度的差值;基于调节后的控温参数对后续晶圆快速热处理工艺的工艺温度进行自动控制,能够在快速热处理工艺过程中自动进行温度误差分析和校正,从而最大限度地提高工艺温度的控制精度,保证晶圆的工艺质量和整体工艺效率。
基于上述实施例,所述控温参数异常区段包括:工艺阶段为升温阶段且第一目标点对应的温度差值大于第一预设阈值的第一目标区段,工艺阶段为恒温阶段且区段中包括至少一个斜率发生正负转换的目标子区段的第二目标区段,工艺阶段为恒温阶段且第二目标点对应的温度差值大于第二预设阈值的第三目标区段,以及工艺阶段为降温阶段且区段中目标点对应的斜率差值大于第三预设阈值的第四目标区段;
其中,所述第一目标点指所述第一目标区段中与升温阶段结束时刻对应的目标点;所述第二目标点指所述第三目标区段中恒温子区段对应的任一目标点;所述区段中目标点对应的斜率差值指所述目标点的目标斜率与实际斜率的差值。
具体的,本申请实施例基于快速热处理工艺机台的工况,结合所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值,对所述控温参数异常区段进行准确划分。所述控温参数异常区段包括:工艺阶段为升温阶段且第一目标点对应的温度差值大于第一预设阈值的第一目标区段,工艺阶段为恒温阶段且区段中包括至少一个斜率发生正负转换的目标子区段的第二目标区段,工艺阶段为恒温阶段且第二目标点对应的温度差值大于第二预设阈值的第三目标区段,以及工艺阶段为降温阶段且区段中目标点对应的斜率差值大于第三预设阈值的第四目标区段。
所述第一目标区段对应于升温阶段,基于前述内容可知,升温阶段采用PID控制算法控制,其中比例系数用于控制升温速率,若比例系数不准确,将导致升温阶段无法达到目标温度。基于此,本申请实施例基于第一目标点对应的温度差值确定所述目标区段是否为控温参数异常区段。所述第一目标点指所述第一目标区段中与升温阶段结束时刻对应的目标点。所述升温阶段结束时刻可以基于所述目标温度曲线确定。
所述第二目标区段对应于恒温阶段,基于前述内容可知,恒温阶段也采用PID控制算法控制,其中微分系数用于控制温度波动,若微分系数不准确,将导致恒温阶段工艺温度波动。基于此,本申请实施例基于所述目标区段是否包括至少一个斜率发生正负转换的目标子区段(即温度波动对应的子区段)确定所述目标区段是否为控温参数异常区段。
所述第三目标区段也对应于恒温阶段,而PID控制算法中的积分系数用于控制静态误差,即恒温阶段的实际工艺温度(即实际晶圆温度)与目标工艺温度(即目标晶圆温度)的差值。基于此,本申请实施例基于第二目标点对应的温度差值确定所述目标区段是否为控温参数异常区段。所述第二目标点指所述第三目标区段中恒温子区段对应的任一目标点,由于恒温子区段中各目标点温度相同,因此,可以任意选取目标点。
所述第四目标区段对应于降温阶段,基于前述内容可知,降温阶段直接基于预设的冷却气体进气口开度进行进气口开度控制,若冷却气体进气口开度设置不准确,将导致无法及时完成晶圆冷却任务。基于此,本申请实施例基于所述目标区段中目标点对应的斜率差值确定所述目标区段是否为控温参数异常区段。所述区段中目标点对应的斜率差值指所述目标点的目标斜率与实际斜率的差值。可以理解的是,由于冷却气体进气口开度与冷却气体流量呈线性关系,而冷却气体流量与降温速率正相关,因此,基于所述目标区段中目标点对应的斜率(反映降温速率)差值,即可确定冷却气体进气口开度设置是否准确。
综上所述,本申请实施例能够基于快速热处理工艺机台的工况,结合所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值,对所述控温参数异常区段进行准确划分,以保证后续控温参数调节的准确高效,进而保证了晶圆整体工艺质量和效率。
本申请实施例提供的方法,所述控温参数异常区段包括:工艺阶段为升温阶段且第一目标点对应的温度差值大于第一预设阈值的第一目标区段,工艺阶段为恒温阶段且区段中包括至少一个斜率发生正负转换的目标子区段的第二目标区段,工艺阶段为恒温阶段且第二目标点对应的温度差值大于第二预设阈值的第三目标区段,以及工艺阶段为降温阶段且区段中目标点对应的斜率差值大于第三预设阈值的第四目标区段;其中,所述第一目标点指所述第一目标区段中与升温阶段结束时刻对应的目标点;所述第二目标点指所述第三目标区段中恒温子区段对应的任一目标点;所述区段中目标点对应的斜率差值指所述目标点的目标斜率与实际斜率的差值,能够对控温参数异常区段进行准确划分,以保证后续控温参数调节的准确高效,进而保证了晶圆整体工艺质量和效率。
基于上述任一实施例,所述第一目标区段对应的目标控温参数为比例系数,所述第二目标区段对应的目标控温参数为微分系数,所述第三目标区段对应的目标控温参数为积分系数,所述第四目标区段对应的目标控温参数为冷却气体进气口的开度。
具体的,基于前述实施例可知,所述第一目标区段是由于比例系数不准确造成的,所述第二目标区段是由于微分系数不准确造成的,所述第三目标区段是由于积分系数不准确造成的,所述第四目标区段是由于冷却气体进气口的开度不准确造成的。基于此,确定了所述控温参数异常区段的类型之后,即可准确确定对应的目标控温参数,以便后续进行准确高效调节,保证了晶圆整体工艺质量和效率。
本申请实施例提供的方法,所述第一目标区段对应的目标控温参数为比例系数,所述第二目标区段对应的目标控温参数为微分系数,所述第三目标区段对应的目标控温参数为积分系数,所述第四目标区段对应的目标控温参数为冷却气体进气口的开度,能够基于控温参数异常区段的不同类型准确确定目标控温参数,以便后续进行准确高效调节,保证了晶圆整体工艺质量和效率。
基于上述任一实施例,所述对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节,具体包括:
若所述控温参数异常区段为所述第一目标区段,基于所述第一目标点对应的温度差值确定比例系数修正值,并基于所述比例系数修正值对所述比例系数进行调节;
若所述控温参数异常区段为所述第二目标区段,基于所述目标子区段的个数以及所述目标子区段中各目标点对应的温度差值,确定微分系数修正值,并基于所述微分系数修正值对所述微分系数进行调节;
若所述控温参数异常区段为所述第三目标区段,基于所述第二目标点对应的温度差值确定积分系数修正值,并基于所述积分系数修正值对所述积分系数进行调节;
若所述控温参数异常区段为所述第四目标区段,基于所述第四目标区段中目标点对应的斜率差值确定冷却气体进气口的开度修正值,并基于所述冷却气体进气口的开度修正值对所述冷却气体进气口的开度进行调节。
具体的,基于前述实施例可知,确定了控温参数异常区段的类型之后即可确定目标控温参数。确定了目标控温参数后,本申请实施例进一步基于所述目标温度曲线和实际温度曲线反映的温度和斜率信息确定目标控温参数的修正值。具体的:
对于所述第一目标区段,基于所述第一目标点对应的温度差值确定比例系数修正值。基于PID算法的控制原理可知,比例系数与升温速率正相关,基于此,确定了所述第一目标点对应的温度差值后,即可结合对应的工艺时长确定升温速率的修正值,进而基于比例系数与升温速率的关系确定比例系数的修正值;对于所述第二目标区段,基于PID算法的控制原理可知,微分系数用于控制超调量,因此,基于所述目标子区段(即超调造成的子区段)的个数以及所述目标子区段中各目标点对应的温度差值(即超调量),即可确定微分系数修正值;对于所述第三目标区段,基于PID算法的控制原理可知,积分系数用于调整静态误差,静态误差的大小与积分系数的值相关。因此,基于所述第二目标点对应的温度差值(即静态误差)即可确定积分系数修正值;对于所述第四目标区段,结合前述实施例可知,由于冷却气体进气口开度与冷却气体流量呈线性关系,而冷却气体流量与降温速率正相关,因此,基于所述第四目标区段中目标点对应的斜率差值即可确定冷却气体进气口的开度修正值。可以理解的是,前述比例系数与升温速率的对应关系,微分系数与超调量以及超调造成的子区段的个数的对应关系,静态误差与积分系数的对应关系,和,冷却气体进气口开度与目标点对应的斜率差值的对应关系,均可以基于经验预先设定,也可以通过相应的神经网络算法运算得到,本申请实施对此不作具体限定。
综上所述,本申请实施例能够基于所述控温参数异常区段的类型,结合所述目标温度曲线和实际温度曲线反映的温度和斜率信息,对目标控温参数进行准确调节,保证了控温参数的准确性,进而保证了晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制精度。
本申请实施例提供的方法,所述对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节,具体包括:若所述控温参数异常区段为所述第一目标区段,基于所述第一目标点对应的温度差值确定比例系数修正值,并基于所述比例系数修正值对所述比例系数进行调节;若所述控温参数异常区段为所述第二目标区段,基于所述目标子区段的个数以及所述目标子区段中各目标点对应的温度差值,确定微分系数修正值,并基于所述微分系数修正值对所述微分系数进行调节;若所述控温参数异常区段为所述第三目标区段,基于所述第二目标点对应的温度差值确定积分系数修正值,并基于所述积分系数修正值对所述积分系数进行调节;若所述控温参数异常区段为所述第四目标区段,基于所述第四目标区段中目标点对应的斜率差值确定冷却气体进气口的开度修正值,并基于所述冷却气体进气口的开度修正值对所述冷却气体进气口的开度进行调节,能够基于所述控温参数异常区段的类型,结合所述目标温度曲线和实际温度曲线反映的温度和斜率信息,对目标控温参数进行准确调节,保证了控温参数的准确性,进而保证了晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制精度。
基于上述任一实施例,所述设备故障区段包括:工艺阶段为升温阶段且区段中目标点对应的斜率不为正值的第五目标区段和,工艺阶段为降温阶段且区段中目标点对应的斜率不为负值的第六目标区段。
具体的,本申请实施例结合快速热处理工艺机台的实际工况,对设备故障区段进行准确划分。若所述目标区段的工艺阶段为升温阶段且区段中目标点对应的斜率不为正值(即工艺温度保持不变或下降),则说明加热设备故障。基于前述实施例可知,升温阶段通常加热设备会全速运行,工艺温度迅速上升,加热设备正常运行情况下不可能会存在斜率不为正值的情况。基于此,对于工艺阶段为升温阶段且区段中目标点对应的斜率不为正值的目标区段,即可认定为设备故障区段。同理,若所述目标区段的工艺阶段为降温阶段且区段中目标点对应的斜率不为负值(即工艺温度保持不变或上升),则说明冷却设备和/或加热设备故障。由于降温阶段通常加热设备关闭,冷却设备运行,两者均正常工作的情况下不可能会存在斜率不为负值的情况。基于此,对于工艺阶段为降温阶段且区段中目标点对应的斜率不为负值的目标区段,即可认定为设备故障区段。
综上所述,本申请实施例能够对设备故障区段进行准确划分,确保设备故障区段的准确识别,以便及时进行停机检修,最大限度保证了晶圆的加工质量。
本申请实施例提供的方法,所述设备故障区段包括:工艺阶段为升温阶段且区段中目标点对应的斜率不为正值的第五目标区段和,工艺阶段为降温阶段且区段中目标点对应的斜率不为负值的第六目标区段,对设备故障区段进行准确划分,能够确保设备故障区段的准确识别,以便及时进行停机检修,最大限度保证了晶圆的加工质量。
基于上述任一实施例,所述方法还包括:
在所述目标区段中包括设备故障区段的情况下,基于所述设备故障区段对应的工艺阶段确定目标故障设备,并对所述目标故障设备进行停机检修。
具体的,基于前述实施例可知,所述设备故障区段包括:工艺阶段为升温阶段且区段中目标点对应的斜率不为正值的第五目标区段和,工艺阶段为降温阶段且区段中目标点对应的斜率不为负值的第六目标区段。基于此,确定了所述设备故障区段对应的工艺阶段之后,即可确定潜在故障设备(即目标故障设备)并进行停机检修,能够避免设备故障导致晶圆工艺失败或损坏,最大限度保证了晶圆工艺的安全性和工艺质量。
本申请实施例提供的方法,所述方法还包括:在所述目标区段中包括设备故障区段的情况下,基于所述设备故障区段对应的工艺阶段确定目标故障设备,并对所述目标故障设备进行停机检修,能够避免设备故障导致晶圆工艺失败或损坏,最大限度保证了晶圆工艺的安全性和工艺质量。
基于上述任一实施例,图3是本申请提供的温度采样节点的确定流程示意图,如图3所示,所述预设的温度采样节点的确定步骤包括:
步骤201,基于当前晶圆的预设工艺流程确定当前晶圆不同工艺阶段的温度变化量和工艺时长;
步骤202,基于所述当前晶圆不同工艺阶段的温度变化量和工艺时长,确定所述当前晶圆不同工艺阶段的温度采样频率;
步骤203,基于所述当前晶圆不同工艺阶段的温度采样频率确定所述当前晶圆不同工艺阶段的温度采样节点。
具体的,所述预设的温度采样节点是基于预设的工艺流程中当前晶圆不同工艺阶段的目标温度和工艺时长确定的,为了保证绘制的温度曲线的准确性,需要采用较高的温度采样频率,但采样频率过高将影响控制系统性能。基于此,本申请实施例基于当前晶圆的预设工艺流程确定当前晶圆不同工艺阶段的初始温度、目标温度和工艺时长,进而确定当前晶圆不同工艺阶段的温度变化量和工艺时长,基于所述温度变化量和工艺时长即可确定不同工艺阶段的温度变化率,进而确定不同工艺阶段的温度采样频率,再基于不同工艺阶段的温度采样频率确定所述当前晶圆不同工艺阶段的温度采样节点。基于上述方案,本申请实施例能够确定合适的温度采样节点,在保证温度曲线准确性的基础上降低系统的性能消耗。
本申请实施例提供的方法,所述预设的温度采样节点的确定步骤包括:基于当前晶圆的预设工艺流程确定当前晶圆不同工艺阶段的温度变化量和工艺时长;基于所述当前晶圆不同工艺阶段的温度变化量和工艺时长,确定所述当前晶圆不同工艺阶段的温度采样频率;基于所述当前晶圆不同工艺阶段的温度采样频率确定所述当前晶圆不同工艺阶段的温度采样节点。能够确定合适的温度采样节点,在保证温度曲线准确性的基础上降低系统的性能消耗。
下面对本申请提供的晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制装置进行描述,下文描述的晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制装置与上文描述的晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法可相互对应参照。
基于上述任一实施例,图4为本申请提供的晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制装置的结构示意图,如图4所示,该装置包括:
温度曲线生成模块301,用于基于当前晶圆的实时工艺进度,获取预设的温度采样节点对应的晶圆目标温度和晶圆实际温度,并基于所述晶圆目标温度和晶圆实际温度生成目标温度曲线和实际温度曲线;
目标区段确定模块302,用于基于所述目标温度曲线和实际温度曲线的斜率,确定所述实际温度曲线的目标区段;所述目标区段指所述实际温度曲线中斜率与所述目标温度曲线不匹配的区段;
控温参数调节模块303,用于在所述目标区段中不包括设备故障区段的情况下,基于所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值确定控温参数异常区段,并对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节;所述目标点对应的温度差值指所述目标点的晶圆目标温度与晶圆实际温度的差值;
工艺温度控制模块304,用于基于调节后的控温参数对后续晶圆的快速热处理工艺温度进行自动控制。
本申请实施例提供的装置,温度曲线生成模块基于当前晶圆的实时工艺进度,获取预设的温度采样节点对应的晶圆目标温度和晶圆实际温度,并基于所述晶圆目标温度和晶圆实际温度生成目标温度曲线和实际温度曲线;目标区段确定模块基于所述目标温度曲线和实际温度曲线的斜率,确定所述实际温度曲线的目标区段;所述目标区段指所述实际温度曲线中斜率与所述目标温度曲线不匹配的区段;控温参数调节模块在所述目标区段中不包括设备故障区段的情况下,基于所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值确定控温参数异常区段,并对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节;所述目标点对应的温度差值指所述目标点的晶圆目标温度与晶圆实际温度的差值;工艺温度控制模块基于调节后的控温参数对后续晶圆的快速热处理工艺温度进行自动控制,能够在快速热处理工艺过程中自动进行温度误差分析和校正,从而最大限度地提高工艺温度的控制精度,保证晶圆的工艺质量和整体工艺效率。
基于上述实施例,所述控温参数异常区段包括:工艺阶段为升温阶段且第一目标点对应的温度差值大于第一预设阈值的第一目标区段,工艺阶段为恒温阶段且区段中包括至少一个斜率发生正负转换的目标子区段的第二目标区段,工艺阶段为恒温阶段且第二目标点对应的温度差值大于第二预设阈值的第三目标区段,以及工艺阶段为降温阶段且区段中目标点对应的斜率差值大于第三预设阈值的第四目标区段;
其中,所述第一目标点指所述第一目标区段中与升温阶段结束时刻对应的目标点;所述第二目标点指所述第三目标区段中恒温子区段对应的任一目标点;所述区段中目标点对应的斜率差值指所述目标点的目标斜率与实际斜率的差值。
基于上述任一实施例,所述第一目标区段对应的目标控温参数为比例系数,所述第二目标区段对应的目标控温参数为微分系数,所述第三目标区段对应的目标控温参数为积分系数,所述第四目标区段对应的目标控温参数为冷却气体进气口的开度。
基于上述任一实施例,所述对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节,具体包括:
若所述控温参数异常区段为所述第一目标区段,基于所述第一目标点对应的温度差值确定比例系数修正值,并基于所述比例系数修正值对所述比例系数进行调节;
若所述控温参数异常区段为所述第二目标区段,基于所述目标子区段的个数以及所述目标子区段中各目标点对应的温度差值,确定微分系数修正值,并基于所述微分系数修正值对所述微分系数进行调节;
若所述控温参数异常区段为所述第三目标区段,基于所述第二目标点对应的温度差值确定积分系数修正值,并基于所述积分系数修正值对所述积分系数进行调节;
若所述控温参数异常区段为所述第四目标区段,基于所述第四目标区段中目标点对应的斜率差值确定冷却气体进气口的开度修正值,并基于所述冷却气体进气口的开度修正值对所述冷却气体进气口的开度进行调节。
基于上述任一实施例,所述设备故障区段包括:工艺阶段为升温阶段且区段中目标点对应的斜率不为正值的第五目标区段和,工艺阶段为降温阶段且区段中目标点对应的斜率不为负值的第六目标区段。
基于上述任一实施例,所述方法还包括:
在所述目标区段中包括设备故障区段的情况下,基于所述设备故障区段对应的工艺阶段确定目标故障设备,并对所述目标故障设备进行停机检修。
基于上述任一实施例,所述预设的温度采样节点的确定步骤包括:
基于当前晶圆的预设工艺流程确定当前晶圆不同工艺阶段的温度变化量和工艺时长;
基于所述当前晶圆不同工艺阶段的温度变化量和工艺时长,确定所述当前晶圆不同工艺阶段的温度采样频率;
基于所述当前晶圆不同工艺阶段的温度采样频率确定所述当前晶圆不同工艺阶段的温度采样节点。
图5示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图5所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)401、通信接口(CommunicationsInterface)402、存储器(memory)403和通信总线404,其中,处理器401,通信接口402,存储器403通过通信总线404完成相互间的通信。处理器401可以调用存储器403中的逻辑指令,以执行上述各方法所提供的晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法,所述方法包括:基于当前晶圆的实时工艺进度,获取预设的温度采样节点对应的晶圆目标温度和晶圆实际温度,并基于所述晶圆目标温度和晶圆实际温度生成目标温度曲线和实际温度曲线;基于所述目标温度曲线和实际温度曲线的斜率,确定所述实际温度曲线的目标区段;所述目标区段指所述实际温度曲线中斜率与所述目标温度曲线不匹配的区段;在所述目标区段中不包括设备故障区段的情况下,基于所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值确定控温参数异常区段,并对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节;所述目标点对应的温度差值指所述目标点的晶圆目标温度与晶圆实际温度的差值;基于调节后的控温参数对后续晶圆快速热处理工艺的工艺温度进行自动控制。
此外,上述的存储器403中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面,本申请还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上,所述计算机程序被处理器执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法,所述方法包括:基于当前晶圆的实时工艺进度,获取预设的温度采样节点对应的晶圆目标温度和晶圆实际温度,并基于所述晶圆目标温度和晶圆实际温度生成目标温度曲线和实际温度曲线;基于所述目标温度曲线和实际温度曲线的斜率,确定所述实际温度曲线的目标区段;所述目标区段指所述实际温度曲线中斜率与所述目标温度曲线不匹配的区段;在所述目标区段中不包括设备故障区段的情况下,基于所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值确定控温参数异常区段,并对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节;所述目标点对应的温度差值指所述目标点的晶圆目标温度与晶圆实际温度的差值;基于调节后的控温参数对后续晶圆快速热处理工艺的工艺温度进行自动控制。
又一方面,本申请还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法,所述方法包括:基于当前晶圆的实时工艺进度,获取预设的温度采样节点对应的晶圆目标温度和晶圆实际温度,并基于所述晶圆目标温度和晶圆实际温度生成目标温度曲线和实际温度曲线;基于所述目标温度曲线和实际温度曲线的斜率,确定所述实际温度曲线的目标区段;所述目标区段指所述实际温度曲线中斜率与所述目标温度曲线不匹配的区段;在所述目标区段中不包括设备故障区段的情况下,基于所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值确定控温参数异常区段,并对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节;所述目标点对应的温度差值指所述目标点的晶圆目标温度与晶圆实际温度的差值;基于调节后的控温参数对后续晶圆快速热处理工艺的工艺温度进行自动控制。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法,其特征在于,所述方法包括:
基于当前晶圆的实时工艺进度,获取预设的温度采样节点对应的晶圆目标温度和晶圆实际温度,并基于所述晶圆目标温度和晶圆实际温度生成目标温度曲线和实际温度曲线;
基于所述目标温度曲线和实际温度曲线的斜率,确定所述实际温度曲线的目标区段;所述目标区段指所述实际温度曲线中斜率与所述目标温度曲线不匹配的区段;
在所述目标区段中不包括设备故障区段的情况下,基于所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值确定控温参数异常区段,并对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节;所述目标点对应的温度差值指所述目标点的晶圆目标温度与晶圆实际温度的差值;
基于调节后的控温参数对后续晶圆快速热处理工艺的工艺温度进行自动控制;
所述控温参数异常区段包括:工艺阶段为升温阶段且第一目标点对应的温度差值大于第一预设阈值的第一目标区段,工艺阶段为恒温阶段且区段中包括至少一个斜率发生正负转换的目标子区段的第二目标区段,工艺阶段为恒温阶段且第二目标点对应的温度差值大于第二预设阈值的第三目标区段,以及工艺阶段为降温阶段且区段中目标点对应的斜率差值大于第三预设阈值的第四目标区段;
其中,所述第一目标点指所述第一目标区段中与升温阶段结束时刻对应的目标点;所述第二目标点指所述第三目标区段中恒温子区段对应的任一目标点;所述区段中目标点对应的斜率差值指所述目标点的目标斜率与实际斜率的差值;所述第一目标区段对应的目标控温参数为比例系数,所述第二目标区段对应的目标控温参数为微分系数,所述第三目标区段对应的目标控温参数为积分系数,所述第四目标区段对应的目标控温参数为冷却气体进气口的开度;
所述对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节,具体包括:
若所述控温参数异常区段为所述第一目标区段,基于所述第一目标点对应的温度差值确定比例系数修正值,并基于所述比例系数修正值对所述比例系数进行调节;
若所述控温参数异常区段为所述第二目标区段,基于所述目标子区段的个数以及所述目标子区段中各目标点对应的温度差值,确定微分系数修正值,并基于所述微分系数修正值对所述微分系数进行调节;
若所述控温参数异常区段为所述第三目标区段,基于所述第二目标点对应的温度差值确定积分系数修正值,并基于所述积分系数修正值对所述积分系数进行调节;
若所述控温参数异常区段为所述第四目标区段,基于所述第四目标区段中目标点对应的斜率差值确定冷却气体进气口的开度修正值,并基于所述冷却气体进气口的开度修正值对所述冷却气体进气口的开度进行调节。
2.根据权利要求1所述的晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法,其特征在于,所述设备故障区段包括:工艺阶段为升温阶段且区段中目标点对应的斜率不为正值的第五目标区段和,工艺阶段为降温阶段且区段中目标点对应的斜率不为负值的第六目标区段。
3.根据权利要求2所述的晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述目标区段中包括设备故障区段的情况下,基于所述设备故障区段对应的工艺阶段确定目标故障设备,并对所述目标故障设备进行停机检修。
4.根据权利要求1所述的晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法,其特征在于,所述预设的温度采样节点的确定步骤包括:
基于当前晶圆的预设工艺流程确定当前晶圆不同工艺阶段的温度变化量和工艺时长;
基于所述当前晶圆不同工艺阶段的温度变化量和工艺时长,确定所述当前晶圆不同工艺阶段的温度采样频率;
基于所述当前晶圆不同工艺阶段的温度采样频率确定所述当前晶圆不同工艺阶段的温度采样节点。
5.一种晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制装置,其特征在于,所述装置包括:
温度曲线生成模块,用于基于当前晶圆的实时工艺进度,获取预设的温度采样节点对应的晶圆目标温度和晶圆实际温度,并基于所述晶圆目标温度和晶圆实际温度生成目标温度曲线和实际温度曲线;
目标区段确定模块,用于基于所述目标温度曲线和实际温度曲线的斜率,确定所述实际温度曲线的目标区段;所述目标区段指所述实际温度曲线中斜率与所述目标温度曲线不匹配的区段;
控温参数调节模块,用于在所述目标区段中不包括设备故障区段的情况下,基于所述目标区段对应的工艺阶段以及,所述目标区段中目标点对应的斜率和温度差值确定控温参数异常区段,并对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节;所述目标点对应的温度差值指所述目标点的晶圆目标温度与晶圆实际温度的差值;
工艺温度控制模块,用于基于调节后的控温参数对后续晶圆的快速热处理工艺温度进行自动控制;
所述控温参数异常区段包括:工艺阶段为升温阶段且第一目标点对应的温度差值大于第一预设阈值的第一目标区段,工艺阶段为恒温阶段且区段中包括至少一个斜率发生正负转换的目标子区段的第二目标区段,工艺阶段为恒温阶段且第二目标点对应的温度差值大于第二预设阈值的第三目标区段,以及工艺阶段为降温阶段且区段中目标点对应的斜率差值大于第三预设阈值的第四目标区段;
其中,所述第一目标点指所述第一目标区段中与升温阶段结束时刻对应的目标点;所述第二目标点指所述第三目标区段中恒温子区段对应的任一目标点;所述区段中目标点对应的斜率差值指所述目标点的目标斜率与实际斜率的差值;所述第一目标区段对应的目标控温参数为比例系数,所述第二目标区段对应的目标控温参数为微分系数,所述第三目标区段对应的目标控温参数为积分系数,所述第四目标区段对应的目标控温参数为冷却气体进气口的开度;
所述对所述控温参数异常区段对应的目标控温参数进行调节,具体包括:
若所述控温参数异常区段为所述第一目标区段,基于所述第一目标点对应的温度差值确定比例系数修正值,并基于所述比例系数修正值对所述比例系数进行调节;
若所述控温参数异常区段为所述第二目标区段,基于所述目标子区段的个数以及所述目标子区段中各目标点对应的温度差值,确定微分系数修正值,并基于所述微分系数修正值对所述微分系数进行调节;
若所述控温参数异常区段为所述第三目标区段,基于所述第二目标点对应的温度差值确定积分系数修正值,并基于所述积分系数修正值对所述积分系数进行调节;
若所述控温参数异常区段为所述第四目标区段,基于所述第四目标区段中目标点对应的斜率差值确定冷却气体进气口的开度修正值,并基于所述冷却气体进气口的开度修正值对所述冷却气体进气口的开度进行调节。
6.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法的步骤。
7.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述晶圆快速热处理工艺的工艺温度控制方法的步骤。
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