CN117040245A - 一种自适应工艺的中频电源智能控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种自适应工艺的中频电源智能控制系统及控制方法，自适应工艺的中频电源智能控制系统包括上位机、中频电源和工艺，其中中频电源内部包括功率模块、控制模块、工艺检测模块和记录模块，自适应工艺的中频电源智能控制方法的具体控制流程为启动工艺、判断是否有待恢复的工艺、检测工艺中断、结束，工艺包括PECVD工艺、PEALD工艺或MPCVD工艺，通过本发明中频电源可匹配工艺自动运行，在工艺中断后可实现从中断点继续运行，实现智能控制，从而提高工艺的可靠性和效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种自适应工艺的中频电源智能控制系统及控制方法，具体为工艺制造配套中频电源的设备过程控制，用于提高工艺的可靠性和效率。
背景技术
PECVD 、PEALD、MPCVD技术通过等离子体激活作用增强化学气体物质活性淀积制备薄膜，被广泛应用于半导体、光伏、医药等领域，相应制造工艺包含多个步骤，其核心为淀积制备薄膜，需通过中频电源将气体放电，使电子及离子碰撞增加粒子能量来实现。PECVD、PEALD、MPCVD工艺中通常包含多个用于薄膜淀积的步骤，精确的工艺控制和连续的运行对于薄膜的质量和性能至关重要。然而，实际应用中，工艺中可能会出现各种问题，导致工艺的中断和故障；例如，硅基片碎裂或相互搭接、插入石墨舟的电极杆连接不稳定、压强和气体流量受干扰等因素都可能导致工艺的中断。当工艺中断发生时，为了保证薄膜的质量和一致性，通常需要终止工艺进行故障的恢复。故障恢复后，需要从中断点继续运行工艺，相应地，中频电源也应能从中断点继续为工艺提供放电输出。
为满足从中断点继续恢复工艺的需求，本发明提供一种自适应工艺的中频电源智能控制系统及控制方法，旨在自适应工艺过程，为工艺提供准确的放电输出，提高工艺效率和可靠性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种自适应工艺的中频电源智能控制系统及控制方法，可对完整的工艺步骤进行学习识别并智能控制，能够在工艺中断恢复时从中断点恢复运行，或者通过自学习记录进行断点恢复，从而提高工艺的可靠性和效率。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种自适应工艺的中频电源智能控制系统，其特征在于，包括：
上位机，用于预先设定并发出工艺文件参数；
中频电源，根据上位机预先发出的工艺文件参数提供放电输出以支持工艺的工艺步骤；
工艺，按照上位机预先发出的工艺文件参数执行工艺步骤。
所述中频电源包括功率模块、控制模块、工艺检测模块以及记录模块，所述上位机连接控制模块，所述控制模块连接功率模块，所述功率模块连接工艺，并根据控制模块指令为工艺提供放电输出，所述工艺检测模块和记录模块分别连接在控制模块上，所述工艺连接工艺检测模块，所述工艺检测模块连接记录模块，所述工艺检测模块用于检测工艺过程及是否发生工艺中断，当工艺因故障中断时，所述工艺检测模块记录工艺中断点位置和累积运行情况，并在工艺无中断运行时，记录学习一个完整的工艺过程。
作为本发明的优选技术方案：所述工艺包括PECVD工艺、 PEALD工艺或MPCVD工艺。
作为本发明的优选技术方案：所述PECVD工艺、 PEALD工艺或MPCVD工艺为工艺程序，存储于PEVCD、PEALD或MPCVD设备的下位机或板卡中，按照上位机预先发出的工艺文件执行工艺步骤。
作为本发明的优选技术方案：所述上位机发出的工艺文件参数包括淀积步骤、每步放电时间、功率大小、占空比。
作为本发明的优选技术方案：所述上位机通过无线信号装置与控制模块通信连接，用于传输和接收工艺文件参数和运行情况数据。
上述结构中：一种自适应工艺的中频电源智能控制系统包括上位机、中频电源和工艺，其中中频电源内部包括功率模块、控制模块、工艺检测模块和记录模块，
其中，上位机：用于预先设定并发出工艺文件，包括各个步骤及每步对应的时间、温度或其他参数。
工艺：工艺包括PECVD工艺、 PEALD工艺或MPCVD工艺，为工艺程序，存储于PEVCD、PEALD或MPCVD设备的下位机或板卡中，按照上位机预先发出的工艺文件执行工艺步骤。
中频电源：根据上位机预先发出的工艺文件作学习识别、提供放电输出以支持工艺步骤。
功率模块：根据控制模块指令，为工艺提供放电输出。
控制模块：自学习记录模块中的工艺参数；根据工艺控制功率模块的放电输出（每步放电时间、功率大小、占空比或其他参数）；当工艺因故障中断时，根据记录模块记录的工艺中断点数据和完整工艺参数数据自动从中断点恢复工艺。
工艺检测模块：用于检测工艺过程及是否发生工艺中断。
记录模块：对上位机设置的工艺参数作记忆存储，具体为正常运行的一个完整工艺参数集合；根据工艺检测模块的信息，记录工艺中断点位置和累积运行情况；在工艺无中断运行时，还可记录一个完整的工艺过程作对比学习。
通过上位机和中频电源之间的信息交互，以及中频电源中工艺检测和记录的功能，中频电源能够实现自适应工艺，在工艺中断恢复时提供准确的放电输出。
中频电源可匹配工艺自动运行，并在工艺中断后可实现从中断点继续运行，或者使用自学习记录进行中断复原，从而有效提高工艺的可靠性和效率。
本发明可用于PECVD工艺、PEALD工艺或MPCVD工艺，三者工艺的系统的模块相同，只是工艺修改为PECVD工艺、PEALD工艺或MPCVD工艺。
一种自适应工艺的中频电源智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：启动工艺：首先，上位机将工艺参数传输给中频电源，中频电源根据工艺参数执行放电输出，然后，将负载通过机械运输到需要工艺加工的腔室内，并启动工艺步骤；
S2：判断是否有待恢复的工艺：根据记录模块中断点数据，判断是否有待恢复的工艺；
S21：若有待恢复的工艺，则根据记录模块中断点数据从第i步开始恢复工艺；
S22：若没有待恢复的工艺，则根据工艺参数信息依次进行工艺步骤，此时进行的工艺步骤包括前序工作、第1步运行、第2步运行…第n步运行；
S3：检测工艺中断：在工艺运行过程中通过工艺检测模块对工艺实时进行工艺检测；
S31：若整个工艺正常运行则进行后段工作，工艺结束；
S32：若在工艺运行过程中检测到工艺中断，则记录中断点信息为第i步，用于S21的工艺恢复。
作为本发明的优选技术方案：在步骤S22中，第1步运行，第2步运行…第n步运行中的参数包括每步调整时间、每步放电时间、功率大小、占空比。
上述结构中，基于一种自适应工艺的中频电源智能控制系统，中频电源智能控制方法的具体控制流程为启动工艺、判断是否有待恢复的工艺、检测工艺中断、结束，工艺步骤中中频电源放电输出通过淀积制备薄膜，通过上述控制方法，中频电源能够实现自适应工艺，在工艺中断恢复时提供准确的放电输出，实现自动运行，有效提高工艺的可靠性和效率。
本发明可用于PECVD工艺、PEALD工艺或MPCVD工艺，三者工艺的控制方法相同，只是工艺修改为PECVD工艺、PEALD工艺或MPCVD工艺。
本发明同样适用于其他频率范围的射频电源系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明中一种自适应工艺的中频电源智能控制系统通过上位机和中频电源之间的信息交互，以及中心电源自身的工艺检测和记录的功能，中频电源能够实现自适应工艺，在工艺中断恢复时提供准确的放电输出。
通过本发明，中频电源可匹配工艺自动运行，并在工艺中断后可实现从中断点继续运行，或者使用自学习记录进行中断复原，从而有效提高工艺的可靠性和效率。
附图说明
图1为本发明中系统示意图。
图2为本发明中自适应工艺的中频电源控制流程图。
实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1所示，本发明提出了一种自适应工艺的中频电源智能控制系统，包括：
上位机，用于预先设定并发出工艺文件参数，
中频电源，根据上位机预先发出的工艺文件参数提供放电输出以支持工艺的工艺步骤，
工艺，按照上位机预先发出的工艺文件参数执行工艺步骤，
所述中频电源包括功率模块、控制模块、工艺检测模块以及记录模块，所述上位机连接控制模块，所述控制模块连接功率模块，所述功率模块连接工艺，并根据控制模块指令为工艺提供放电输出，所述工艺检测模块和记录模块分别连接在控制模块上，所述工艺连接工艺检测模块，所述工艺检测模块连接记录模块，所述工艺检测模块用于检测工艺过程及是否发生工艺中断，当工艺因故障中断时，所述工艺检测模块记录工艺中断点位置和累积运行情况，并在工艺无中断运行时，记录学习一个完整的工艺过程。
所述工艺包括PECVD工艺、 PEALD工艺或MPCVD工艺。
所述PECVD工艺、 PEALD工艺或MPCVD工艺为工艺程序，存储于PEVCD、PEALD或MPCVD设备的下位机或板卡中，按照上位机预先发出的工艺文件执行工艺步骤。
所述上位机发出的工艺文件参数包括淀积步骤、每步放电时间、功率大小、占空比。
所述上位机通过无线信号装置与控制模块通信连接，用于传输和接收工艺文件参数和运行情况数据。
上述结构中：一种自适应工艺的中频电源智能控制系统包括上位机、中频电源和工艺，其中中频电源内部包括功率模块、控制模块、工艺检测模块和记录模块，
其中，上位机：用于预先设定并发出工艺文件，包括各个步骤及每步对应的时间、温度或其他参数。
工艺：工艺包括PECVD工艺、 PEALD工艺或MPCVD工艺，为工艺程序，存储于PEVCD、PEALD或MPCVD设备的下位机或板卡中，按照上位机预先发出的工艺文件执行工艺步骤。
中频电源：根据上位机预先发出的工艺文件作学习识别、提供放电输出以支持工艺步骤。
功率模块：根据控制模块指令，为工艺提供放电输出。
控制模块：自学习记录模块中的工艺参数；根据工艺控制功率模块的放电输出（每步放电时间、功率大小、占空比或其他参数）；当工艺因故障中断时，根据记录模块记录的工艺中断点数据和完整工艺参数数据自动从中断点恢复工艺。
工艺检测模块：用于检测工艺过程及是否发生工艺中断。
记录模块：对上位机设置的工艺参数作记忆存储，具体为正常运行的一个完整工艺参数集合；根据工艺检测模块的信息，记录工艺中断点位置和累积运行情况；在工艺无中断运行时，还可记录一个完整的工艺过程作对比学习。
通过上位机和中频电源之间的信息交互，以及中频电源中工艺检测和记录的功能，中频电源能够实现自适应工艺，在工艺中断恢复时提供准确的放电输出。
中频电源可匹配工艺自动运行，并在工艺中断后可实现从中断点继续运行，或者使用自学习记录进行中断复原，从而有效提高工艺的可靠性和效率。
本发明可用于PECVD工艺、PEALD工艺或MPCVD工艺，三者工艺的系统的模块相同，只是工艺修改为PECVD工艺、PEALD工艺或MPCVD工艺。
一种自适应工艺的中频电源智能控制方法，包括以下步骤：
S1：启动工艺：首先，上位机将工艺参数传输给中频电源，中频电源根据工艺参数执行放电输出，然后，将负载通过机械运输到需要工艺加工的腔室内，并启动工艺步骤；
S2：判断是否有待恢复的工艺：根据记录模块中断点数据，判断是否有待恢复的工艺；
S21：若有待恢复的工艺，则根据记录模块中断点数据从第i步开始恢复工艺；
S22：若没有待恢复的工艺，则根据工艺参数信息依次进行工艺步骤，此时进行的工艺步骤包括前序工作、第1步运行、第2步运行…第n步运行；
S3：检测工艺中断：在工艺运行过程中通过工艺检测模块对工艺实时进行工艺检测；
S31：若整个工艺正常运行则进行后段工作，工艺结束；
S32：若在工艺运行过程中检测到工艺中断，则记录中断点信息为第i步，用于S21的工艺恢复。
在步骤S22中，第1步运行，第2步运行…第n步运行中的参数包括每步调整时间、每步放电时间、功率大小、占空比。
基于一种自适应工艺的中频电源智能控制系统，中频电源智能控制方法的具体控制流程为启动工艺、判断是否有待恢复的工艺、检测工艺中断、结束，工艺步骤中中频电源放电输出通过淀积制备薄膜，通过上述控制方法，中频电源能够实现自适应工艺，在工艺中断恢复时提供准确的放电输出，实现自动运行，有效提高工艺的可靠性和效率。
本发明可用于PECVD工艺、PEALD工艺或MPCVD工艺，三者工艺的控制方法相同，只是工艺修改为PECVD工艺、PEALD工艺或MPCVD工艺。
本发明同样适用于其他频率范围的射频电源系统。
本发明中一种自适应工艺的中频电源智能控制系统通过上位机和中频电源之间的信息交互，以及中心电源自身的工艺检测和记录的功能，中频电源能够实现自适应工艺，在工艺中断恢复时提供准确的放电输出。
通过本发明，中频电源可匹配工艺自动运行，并在工艺中断后可实现从中断点继续运行，或者使用自学习记录进行中断复原，从而有效提高工艺的可靠性和效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种自适应工艺的中频电源智能控制系统，其特征在于，包括：
上位机，用于预先设定并发出工艺文件参数，
中频电源，根据上位机预先发出的工艺文件参数提供放电输出以支持工艺的工艺步骤，
工艺，按照上位机预先发出的工艺文件参数执行工艺步骤，
所述中频电源包括功率模块、控制模块、工艺检测模块以及记录模块，所述上位机连接控制模块，所述控制模块连接功率模块，所述功率模块连接工艺，并根据控制模块指令为工艺提供放电输出，所述工艺检测模块和记录模块分别连接在控制模块上，所述工艺连接工艺检测模块，所述工艺检测模块连接记录模块，所述工艺检测模块用于检测工艺过程及是否发生工艺中断，当工艺因故障中断时，所述工艺检测模块记录工艺中断点位置和累积运行情况，并在工艺无中断运行时，记录学习一个完整的工艺过程。
2.根据权利要求1所述的一种自适应工艺的中频电源智能控制系统，其特征在于，所述工艺包括PECVD工艺、 PEALD工艺或MPCVD工艺。
3.根据权利要求1或2所述的一种自适应工艺的中频电源智能控制系统，其特征在于，所述PECVD工艺、 PEALD工艺或MPCVD工艺为工艺程序，存储于PEVCD、PEALD或MPCVD设备的下位机或板卡中，按照上位机预先发出的工艺文件执行工艺步骤。
4.根据权利要求1所述的一种自适应工艺的中频电源智能控制系统，其特征在于，所述上位机发出的工艺文件参数包括淀积步骤、每步放电时间、功率大小、占空比。
5.根据权利要求1所述的一种自适应工艺的中频电源智能控制系统，其特征在于，所述上位机通过无线信号装置与控制模块通信连接，用于传输和接收工艺文件参数和运行情况数据。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种自适应工艺的中频电源智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：启动工艺：首先，上位机将工艺参数传输给中频电源，中频电源根据工艺参数执行放电输出，然后，将负载通过机械运输到需要工艺加工的腔室内，并启动工艺步骤；
S2：判断是否有待恢复的工艺：根据记录模块中断点数据，判断是否有待恢复的工艺；
S21：若有待恢复的工艺，则根据记录模块中断点数据从第i步开始恢复工艺；
S22：若没有待恢复的工艺，则根据工艺参数信息依次进行工艺步骤，此时进行的工艺步骤包括前序工作、第1步运行、第2步运行…第n步运行；
S3：检测工艺中断：在工艺运行过程中通过工艺检测模块对工艺实时进行工艺检测；
S31：若整个工艺正常运行则进行后段工作，工艺结束；
S32：若在工艺运行过程中检测到工艺中断，则记录中断点信息为第i步，用于S21的工艺恢复。
7.根据权利要求6所述的一种自适应工艺的中频电源智能控制方法，其特征在于，在步骤S22中，第1步运行，第2步运行…第n步运行中的参数包括每步调整时间、每步放电时间、功率大小、占空比。
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