CN117316835B - 一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体晶圆传送检测领域，特别涉及一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法，根据各节点之间的关系对整个传送通道进行分段，每隔预设时间Ty获取一次半导体晶圆在超高真空传送通道内所在位置，并将半导体晶圆所在位置对应的下一个超真空段n标记为待环境检测预警段，采集待环境检测预警段内的环境参数数据。本发明对整个用于半导体晶圆超高真空传送通道进行分段处理，然后通过采集半导体晶圆所在位置对半导体晶圆对应移动的下一个超真空段进行检测预警，这样的检测预警方式，一方面实现对分段后的每个超真空段进行差异化的检测，并且保证检测的及时性有效性，减少检测的超前性，提高其检测的精确性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体晶圆传送检测领域，具体为一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法。
背景技术
半导体制造工艺中，若半导体晶圆在上一工艺过程中接触了工艺气体，半导体晶圆表面常常会残留上一工艺的工艺气体，而半导体晶圆移送装置如果处于大气环境，这些工艺气体和大气里包含的氧气或水分发生反应会产生氧化物，导致半导体晶圆图案不良或装置内部被污染，其次随着半导体晶圆的先进制程，由于其精密性，对于微尘颗粒的容忍性越来越低，因此半导体晶圆的传送一般都是在超高真空传送通道下进行传送；
现有的半导体晶圆传送的环境检测预警系统，单一的采用数据采集单元对整个超高真空传送通道进行环境检测，其无法针对不同阶段的超高真空传送通道以及半导体晶圆的传送位置依次对不同阶段的通道段进行检测预警，其次无法针对不同阶段的通道进行差异化的监测和统计处理，从而使得检测预警具有太超前以及全面性较差的缺陷。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法。
本发明采用以下技术方案，一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法，根据各节点之间的关系对整个传送通道进行分段，从而将整个传送通道分段成n个超真空段，并对n个超真空段按照半导体晶圆的加工顺序进行标记；
每隔预设时间Ty获取一次半导体晶圆在超高真空传送通道内所在位置，并将半导体晶圆所在位置对应的下一个超真空段n标记为待环境检测预警段；
采集待环境检测预警段内的环境参数数据；
根据环境参数数据计算每个待环境检测预警段的污染系数，然后根据污染系数生成预警命令；
根据预警命令发出报警，并将预警信息发送至用户端。
作为上述技术方案的进一步描述：所述节点为同一个超高真空传送通道上的每个半导体晶圆加工用的工艺设备；
所述分段方法包括以下步骤：
步骤S01：选取超高真空传送通道初始端的一个端部节点，标记为目标节点1，目标节点1为第一个对半导体晶圆进行加工的工艺设备；
步骤S02：选取与目标节点1在同一个超高真空传送通道上的所有节点，并按照半导体晶圆加工过程中工艺设备使用先后的顺序进行依次选取，将选取的节点依次标记为目标节点2、目标节点3、……、目标节点n+1；
步骤S03：从目标节点1开始，依次将相邻的两个目标节点之间的超高真空传送通道标记为超真空段1、超真空段2、超真空段3、……、超真空段n。
作为上述技术方案的进一步描述：所述预设时间Ty小于等于半导体晶圆在超真空段n内传送的最短时间。
作为上述技术方案的进一步描述：预设时间Ty的设定方式为，首先预设半导体晶圆在超真空段1、超真空段2、超真空段3、……、超真空段n内传送的时间为T1、T2、T3、……、Tn，将T1、T2、T3、……、Tn建立一个可选集合，选取集合中的最小值TX，其中TX∈（T1、T2、T3、……、Tn），Ty≤TX，半导体晶圆在超真空段n内的传送时间为超真空段n内的长度除以半导体晶圆传送过程中的移动速度。
作为上述技术方案的进一步描述：所述环境参数数据包括待环境检测预警段内的工艺气体含量、压力和尘埃粒子数量。
作为上述技术方案的进一步描述：根据环境参数数据计算每个待环境检测预警段的污染系数的方法包括：
；
其中为超真空段n内的污染系数，/>为超真空段n内的工艺气体含量，/>为超真空段n内的压力，/>为超真空段n内的尘埃粒子数量，/>为超真空段n内的容积，容积根据每个超真空段的设计数据获得，/>、/>、/>和/>均为权重因子，/>、/>、/>和/>均大于0。
作为上述技术方案的进一步描述：根据污染系数生成预警命令的方法包括：
预设污染系数阈值Jx；
当Jn≥Jx时，则生成报警命令；
当Jn＜Jx时，则不生成报警命令。
作为上述技术方案的进一步描述：工艺气体含量通过设在待环境检测预警段内的气体传感器采集；
压力通过设在待环境检测预警段内的压力传感器采集；
尘埃粒子数量通过设在待环境检测预警段内的气溶胶计数器采集。
作为上述技术方案的进一步描述：通过所述气体传感器采集待环境检测预警段内的工艺气体含量包括以下步骤：
步骤P01：获取半导体晶圆在待环境检测预警段内的移动路径，以及半导体晶圆在移动路径上移动时，位于待环境检测预警段中最低高度值和最高高度值，通过移动路径的长度以及最低高度值和最高高度值搭建三维立体模型；
步骤P02：获取待环境检测预警段的两端节点的位置，并将节点位置标记为释放源的位置；该节点即位于待环境检测预警段两端的端部位置，释放源的位置为待环境检测预警段的两端节点对应的工艺设备所在位置，两个释放源分别标记为第一释放源和第二释放源；
步骤P03：使用CFD软件进行模拟，根据预设的初始条件和气体特性，计算工艺气体在建立的三维立体模型中的扩散路径，所述扩散路径为两条，两条扩散路径一一对应两个释放源释放工艺气体的扩散路径；
初始条件为释放源的位置、待环境检测预警段内的温度和待环境检测预警段内部的压力；
气体特性指气体的可压射性和扩散性；
步骤P04：选取第一释放源释放的气体在待环境检测预警段内的第一条扩散路径与半导体晶圆在待环境检测预警段内的移动路径重合部分进行第一重合位置标位，依次将第一重合位置标记为（X1、X2、X3、……、Xs），（X1、X2、X3、……、Xs）为第一气体传感器预设位置；
计算出（X1、X2、X3、……、Xs）与第一释放源之间的间距分别为L1、L2、……、Ls，将L1、L2、……、Ls建立一个可选集合，选取最小值Lx，将Lx所对应的Xx作为第一释放源的第一气体传感器的设置位置；其中Lx∈（L1、L2、……、Ls）；Xx∈（X1、X2、X3、……、Xs）；
步骤P05：选取第二释放源释放的气体在待环境检测预警段内的另一条扩散路径与半导体晶圆在待环境检测预警段内的移动路径重合部分进行第二重合位置标位，依次将第二重合位置标记为（Y1、Y2、Y3、……、YK），（Y1、Y2、Y3、……、YK）为第二气体传感器预设位置；
计算出（Y1、Y2、Y3、……、YK）与第二释放源之间的间距分别为C1、C2、……、CK，将C1、C2、……、CK建立一个可选集合，选取最小值Cb，将Cb所对应的Yb作为第二释放源的第二气体传感器的设置位置；其中Cb∈（C1、C2、……、CK）；Yb∈（Y1、Y2、Y3、……、YK）；
步骤P06：通过安装的第一气体传感器和第二气体传感器采集待环境检测预警段内的工艺气体含量。
一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现所述的一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法。
在上述技术方案中，本发明提供的一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法，对整个用于半导体晶圆超高真空传送通道进行分段处理，然后通过采集半导体晶圆所在位置对半导体晶圆对应移动的下一个超真空段进行检测预警，这样的检测预警方式，一方面实现对分段后的每个超真空段进行差异化的检测，并且保证检测的及时性有效性，减少检测的超前性，提高其检测的精确性，当发生报警后，证明待进入超真空段受到污染，此时应该立即停止半导体晶圆的传送，这样的检测方式，也会使得不会因为其他不相干的超真空段产生故障，造成整个半导体晶圆传送停止。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施例作进一步解释：
图1为本发明实施例提供的节点分段单元的划分原理图；
图2为本发明实施例提供的一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警系统的示意图；
图3为本发明实施例提供的待环境检测预警段内的工艺气体的扩散路径示意图；
图4为本发明实施例提供的一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
实施例1
请参阅图1-图2，本发明实施例提供一种技术方案：一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警系统，应用于半导体晶圆的超高真空传送通道（即对超高真空传送通道进行环境检测预警），超高真空传送通道设置在多个半导体晶圆的工艺设备之间，多个工艺设备用于半导体晶圆的加工；
所述系统包括节点分段单元、数据采集单元、环境参数检测单元、预警分析单元和报警单元，其中，各个单元之间通过电气和/或无线网络方式连接，实现数据之间的传输和交互；
节点分段单元，用于根据各节点之间的关系对整个传送通道进行分段，从而将整个传送通道分段成n个超真空段，并对n个超真空段按照半导体晶圆的加工顺序进行标记，例如标记为超真空段1、超真空段2、超真空段3、……、超真空段n；
数据采集单元用于每隔预设时间Ty获取一次半导体晶圆所在位置（即半导体晶圆当前所处于的超真空段或者所处的节点内），并将半导体晶圆所在位置对应的下一个超真空段n标记为待环境检测预警段；
需要说明的是，所述预设时间Ty小于等于半导体晶圆在超真空段n内传送的最短时间；
预设时间Ty的设定方式为，首先预设半导体晶圆在超真空段1、超真空段2、超真空段3、……、超真空段n内传送的时间为T1、T2、T3、……、Tn，将T1、T2、T3、……、Tn建立一个可选集合，选取集合中的最小值TX，其中TX∈（T1、T2、T3、……、Tn），Ty≤TX，半导体晶圆在超真空段n内的传送时间为超真空段n内的长度除以半导体晶圆传送过程中的移动速度；
所述环境参数检测单元用于采集待环境检测预警段内的环境参数数据，并将获取的环境参数数据上传到预警分析单元；
所述环境参数数据包括待环境检测预警段内的工艺气体含量、压力和尘埃粒子数量；
需要说明的是，工艺气体为半导体晶圆在上一工艺过程中接触了的工艺气体，即在工艺设备内接触的工艺气体，半导体晶圆表面常常会残留上一工艺的工艺气体，而半导体晶圆移送到超真空段n内，因超真空段n内的负压状态，导致半导体晶圆表面残留吸附的工艺气体会析出，以及工艺设备内的工艺气体可能在半导体晶圆传送的过程中泄漏到与之连接的超真空段n内，当工艺气体的含量过高时会造成超真空段n内受到污染，因此需要采集超真空段n内的工艺气体含量；
预警分析单元根据环境参数数据计算每个待环境检测预警段的污染系数，然后根据污染系数生成预警命令；
所述报警单元用于接收污染系数生成的预警命令发出报警，并将预警信息发送至用户端。
所述预警分析单元接收工艺气体含量、压力和尘埃粒子数量，执行以下算法进行预警分析判断：
其中为超真空段n内的污染系数，/>为超真空段n内的工艺气体含量，/>为超真空段n内的压力，/>为超真空段n内的尘埃粒子数量，/>为超真空段n内的容积，容积根据每个超真空段的设计数据获得，/>、/>、/>和/>均为权重因子，/>、/>、/>和/>均大于0，/>、/>、和/>由本领域技术人员采集多组综合参数，并对每一组综合参数设定对应的权重系数，将设定的权重系数和采集的综合参数代入公式，计算得到的权重系数进行筛选并取均值，得到/>、/>、/>和/>的均值；
另外，需要说明的是，权重系数的大小是为了将各个数据进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于权重系数的大小，取决于综合参数的多少及本领域技术人员对每一组综合参数初步设定对应的权重系数；
通过对工艺气体含量、超真空段内部压力、尘埃粒子数量以及超真空段n内的容积按照权重比例进行综合计算，得到污染系数与预设的污染系数阈值进行对比分析，从而无需将每个参数与每个参数对应的阈值进行对比分析，降低预警分析单元的计算量，提高其预警分析单元的计算效率，从而实现更快预警报警；
所述预警分析单元将污染系数与预设的污染系数阈值Jx进行对比；
当Jn≥Jx时，预警分析单元生成报警命令并将命令发送给报警单元，报警单元发出报警，并将预警信息发送至用户端；
当Jn＜Jx时，此时预警分析单元不生成报警命令。
需要说明的是，该预警分析单元预测的为当前半导体晶圆传送位置所对应的下一个超真空段i，i∈n，将当前半导体晶圆传送位置所对应的下一个超真空段i+1标记为待进入超真空段，即半导体晶圆传送通过当前超真空段i，便会进入到该待进入超真空段，采用这样的方式进行实时检测当前半导体晶圆传送位置所对应的下一个超真空段i+1，从而实现实时检测，减少检测的超前性，提高其检测的精确性，当发生报警后，证明待进入超真空段受到污染，此时应该立即停止半导体晶圆的传送，这样的检测方式，也会使得不会因为其他不相干的超真空段产生故障，造成整个半导体晶圆传送停止。
阈值Jx为技术人员设定的，其设定的逻辑为半导体晶圆在超真空段n不会受到污染的最大预警值，当污染系数Jn大于等于Jx时，此时位于该超真空段n内的半导体晶圆随时都可能受到污染。
所述环境参数检测单元包括气体传感器、压力传感器和气溶胶计数器；
通过所述气体传感器采集待环境检测预警段内的工艺气体含量，当待环境检测预警段内的工艺气体含量超过预设的阈值时，此时待环境检测预警段内的工艺气体随时可能会对内部传送的半导体晶圆产生污染；
通过所述压力传感器采集待环境检测预警段内的压力数值，通过采集待环境检测预警段内的压力数值可以判断待环境检测预警段内的超真空状态，当内部负压数值越小，证明该待环境检测预警段内的超真空效果越差，从而使得该待环境检测预警段内输送半导体晶圆越容易受到污染；
通过所述气溶胶计数器采集待环境检测预警段内的尘埃粒子数量，尘埃粒子数量越大，则表示半导体晶圆在该待环境检测预警段内输送时，受到污染的可能性就越大。
请参阅图1-图2，所述节点为同一个超高真空传送通道上的每个半导体晶圆加工用的工艺设备，所述节点分段单元的分段方法包括以下步骤：
步骤S01：选取超高真空传送通道初始端的一个端部节点，标记为目标节点1，目标节点1为第一个对半导体晶圆进行加工的工艺设备；
步骤S02：选取与目标节点1在同一个超高真空传送通道（同一个超高真空传送通道为半导体晶圆整个加工工艺中各工艺设备之间连接的所有的超高真空传送通道，即半导体晶圆整个加工工艺中第一个工艺设备与最后一个工艺设备之间连接的所有超高真空传送通道）上的所有节点，并按照半导体晶圆加工过程中工艺设备使用先后的顺序进行依次选取，将选取的节点依次标记为目标节点2、目标节点3、……、目标节点n+1；
步骤S03：从目标节点1开始，依次将相邻的两个目标节点之间的超高真空传送通道标记为超真空段1、超真空段2、超真空段3、……、超真空段n。
通过节点分段单元，将整个超高真空传送通道划分成n个超真空段，并对每个超真空段进行标记，从而可根据每个超真空段与节点的对应关系（即每个超真空段受到不同节点的影响不同），实现对每个超真空段的差异化检测；
示例，当超真空段对应的节点产生了强氧化性气体，则将对与该节点对应的两个超真空段进行强氧化性气体含量检测，当超真空段对应的节点会产生有害性气体，则将对与该节点对应的两个超真空段进行有害性气体含量检测，从而实现有针对的差异化检测。
请参阅图1-图3，通过所述气体传感器采集待环境检测预警段内的工艺气体含量包括以下步骤：
步骤P01：获取半导体晶圆在待环境检测预警段内的移动路径，以及半导体晶圆在移动路径上移动时，位于待环境检测预警段中最低高度值和最高高度值，通过移动路径的长度以及最低高度值和最高高度值搭建三维立体模型。
需要说明的是，半导体晶圆在待环境检测预警段内的移动路径可从控制端预设的移动路径进行获取，将移动路径上的最低点的高度标记为H1，将移动路径的最高点的高度标记为H2，将移动设置的整体高度标记为HY，移动设置的整体高度为承载半导体晶圆在待环境检测预警段的承载运输设备加上承载半导体晶圆的整体高度，最低高度值为H1，最高高度值为H2+HY；
步骤P02：获取待环境检测预警段的两端节点的位置，并将节点位置标位为释放源的位置；该节点即位于待环境检测预警段两端的端部位置，释放源的位置为待环境检测预警段的两端节点对应的工艺设备所在位置，两个释放源分别标记为第一释放源和第二释放源；
步骤P03：使用CFD软件进行模拟，根据预设的初始条件和气体特性，计算工艺气体在建立的三维立体模型中的扩散路径，所述扩散路径为两条，两条扩散路径一一对应两个释放源释放工艺气体的扩散路径；需要说明的是，初始条件为释放源的位置，待环境检测预警段内的温度和待环境检测预警段内部的压力；气体特性指气体的可压射性和扩散性。
需要说明的是，释放源的位置为待环境检测预警段的两端节点可能发生工艺气体泄漏的区域，待环境检测预警段内的温度和待环境检测预警段内部的压力均可以通过在待环境检测预警段内设置温度传感器和压力传感器进行采集获取；
气体的特性的获得方式为：确定待环境检测预警段的两端节点对应的工艺设备内的工艺气体种类，确定了工艺气体的种类，通过查询和实验可得到该工艺气体的特性，即包括气体的可压射性和扩散性；
气体的可压缩性通常由绝热指数（也称为绝热系数）来描述，绝热指数是一个物理性质，表示了气体在绝热过程中的可压缩性，绝热过程是指在没有热量交换的情况下，气体的温度和压力发生变化，绝热指数可以通过实验测量来获得。在实验中，可以进行绝热膨胀或压缩，记录气体的压力和体积随时间的变化。然后，根据实验数据计算绝热指数。绝热指数通常在实验室中针对特定气体进行测量；
气体的扩散性通常通过实验来获得，扩散性是气体的一种物理性质，它描述了气体分子在空间中自由移动和扩散的能力，以下是获得气体扩散性的一般步骤：
准备实验装置：首先，需要准备一个实验装置，其中包括一个密封的容器、一种或多种气体、测量仪器以及可能的温度和压力控制装置。
建立浓度差：在容器中创建浓度差，即在容器的不同部分引入不同浓度的气体，这可以通过在容器的不同位置添加或去除气体来实现。
测量时间：开始实验时，测量气体的初始状态，包括浓度、温度和压力等参数。然后记录实验开始的时间。
观察扩散：让实验继续一段时间，以观察气体分子如何在容器中扩散并使浓度趋于均匀。这可以通过测量不同位置的气体浓度来进行。
记录数据：在实验过程中，记录不同时间点下各个位置的气体浓度。这些数据将用于分析气体的扩散行为。
分析结果：根据实验数据，可以计算出气体扩散的速率和扩散系数。扩散系数是描述气体扩散性的一个重要参数，它可以用于预测气体在不同条件下的扩散行为。
步骤P04：选取第一释放源释放的气体在待环境检测预警段内的第一条扩散路径与半导体晶圆在待环境检测预警段内的移动路径重合部分进行第一重合位置标位，依次将第一重合位置标记为（X1、X2、X3、……、Xs），（X1、X2、X3、……、Xs）为第一气体传感器预设位置；
计算出（X1、X2、X3、……、Xs）与第一释放源之间的间距分别为L1、L2、……、Ls，将L1、L2、……、Ls建立一个可选集合，选取最小值Lx，将Lx所对应的Xx作为第一释放源的第一气体传感器的设置位置；其中Lx∈（L1、L2、……、Ls）；Xx∈（X1、X2、X3、……、Xs）；
步骤P05：选取第二释放源释放的气体在待环境检测预警段内的第二条扩散路径与半导体晶圆在待环境检测预警段内的移动路径重合部分进行第二重合位置标位，依次将第二重合位置标记为（Y1、Y2、Y3、……、YK），（Y1、Y2、Y3、……、YK）为第二气体传感器预设位置；
计算出（Y1、Y2、Y3、……、YK）与第二释放源之间的间距分别为C1、C2、……、CK，将C1、C2、……、CK建立一个可选集合，选取最小值Cb，将Cb所对应的Yb作为第二释放源的第二气体传感器的设置位置；其中Cb∈（C1、C2、……、CK）；Yb∈（Y1、Y2、Y3、……、YK）；
步骤P06：通过安装的第一气体传感器和第二气体传感器采集待环境检测预警段内的工艺气体含量数据并上传到预警分析单元。
需要说明的是，在超真空环境下，气体的扩散速度通常会变得非常慢，因为在真空中气体分子之间的碰撞概率变得非常低，在正常的气压下，气体分子之间会频繁碰撞，导致气体的扩散，但在超真空环境中，气体分子之间的平均自由程（两次碰撞之间的平均距离）会变得非常长，因此扩散需要更长的时间，如果简单的在待环境检测预警段的任意位置设置一个气体传感器，这样采集的精准性就会特别差；
该气体传感器采集的方式为，通过CFD软件模拟出待环境检测预警段内工艺气体的扩散路径，并与半导体晶圆在待环境检测预警段内的移动路径进行对比，选取重合标记为气体传感器预设位置，然后从气体传感器预设位置中选取与释放源之间间距最近的位置作为气体传感器设置位置，实现了当待环境检测预警段出现工艺气体并影响到半导体晶圆传送时，能够及时有效的检测出。
通过所述压力传感器采集待环境检测预警段内的压力数值的方法为将压力传感器安装在待环境检测预警段任一位置，通过压力传感器实时采集待环境检测预警段的数据并上传到预警分析单元。
所述气溶胶计数器由取样头、流量控制器、光学系统、光敏探测器、控制电路和数据处理模块组成，所述气溶胶计数器采集计算尘埃粒子数量为现有技术，在此不再阐述。
实施例2
请参阅图4所示，本实施例未详细叙述部分见实施例1描述内容，一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法，包括：
根据各节点之间的关系对整个传送通道进行分段，从而将整个传送通道分段成n个超真空段，并对n个超真空段按照半导体晶圆的加工顺序进行标记；
每隔预设时间Ty获取一次半导体晶圆在超高真空传送通道内所在位置，并将半导体晶圆所在位置对应的下一个超真空段n标记为待环境检测预警段；
采集待环境检测预警段内的环境参数数据；
根据环境参数数据计算每个待环境检测预警段的污染系数，然后根据污染系数生成预警命令；
根据预警命令发出报警，并将预警信息发送至用户端。
实施例3
请参阅图5所示，本实施例公开提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各方法所提供的一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法。
由于本实施例所介绍的电子设备为实施本申请实施例中一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法所采用的电子设备，故而基于本申请实施例中所介绍的一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本申请实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例中一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法所采用的电子设备，都属于本申请所欲保护的范围。
实施例4
本实施例公开提供了一种计算机可读存储介质，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各方法所提供的一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法，其特征在于，包括：根据各节点之间的关系对整个传送通道进行分段，从而将整个传送通道分段成n个超真空段，并对n个超真空段按照半导体晶圆的加工顺序进行标记；
每隔预设时间Ty获取一次半导体晶圆在超高真空传送通道内所在位置，并将半导体晶圆所在位置对应的下一个超真空段n标记为待环境检测预警段；
采集待环境检测预警段内的环境参数数据；
根据环境参数数据计算每个待环境检测预警段的污染系数，然后根据污染系数生成预警命令；
根据预警命令发出报警，并将预警信息发送至用户端；
所述环境参数数据包括待环境检测预警段内的工艺气体含量、压力和尘埃粒子数量；
根据环境参数数据计算每个待环境检测预警段的污染系数的方法包括：
；
其中为超真空段n内的污染系数，/>为超真空段n内的工艺气体含量，/>为超真空段n内的压力，/>为超真空段n内的尘埃粒子数量，/>为超真空段n内的容积，容积根据每个超真空段的设计数据获得，/>、/>、/>和/>均为权重因子，/>、/>、/>和/>均大于0。
2.根据权利要求1所述的一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法，其特征在于，所述节点为同一个超高真空传送通道上的每个半导体晶圆加工用的工艺设备；
所述分段方法包括以下步骤：
步骤S01：选取超高真空传送通道初始端的一个端部节点，标记为目标节点1，目标节点1为第一个对半导体晶圆进行加工的工艺设备；
步骤S02：选取与目标节点1在同一个超高真空传送通道上的所有节点，并按照半导体晶圆加工过程中工艺设备使用先后的顺序进行依次选取，将选取的节点依次标记为目标节点2、目标节点3、……、目标节点n+1；
步骤S03：从目标节点1开始，依次将相邻的两个目标节点之间的超高真空传送通道标记为超真空段1、超真空段2、超真空段3、……、超真空段n。
3.根据权利要求1所述的一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法，其特征在于，所述预设时间Ty小于等于半导体晶圆在超真空段n内传送的最短时间。
4.根据权利要求3所述的一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法，其特征在于，预设时间Ty的设定方式为，首先预设半导体晶圆在超真空段1、超真空段2、超真空段3、……、超真空段n内传送的时间为T1、T2、T3、……、Tn，将T1、T2、T3、……、Tn建立一个可选集合，选取集合中的最小值TX，其中TX∈（T1、T2、T3、……、Tn），Ty≤TX，半导体晶圆在超真空段n内的传送时间为超真空段n内的长度除以半导体晶圆传送过程中的移动速度。
5.根据权利要求1所述的一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法，其特征在于，根据污染系数生成预警命令的方法包括：
预设污染系数阈值Jx；
当Jn≥Jx时，则生成报警命令；
当Jn＜Jx时，则不生成报警命令。
6.根据权利要求5所述的一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法，其特征在于，工艺气体含量通过设在待环境检测预警段内的气体传感器采集；
压力通过设在待环境检测预警段内的压力传感器采集；
尘埃粒子数量通过设在待环境检测预警段内的气溶胶计数器采集。
7.根据权利要求6所述的一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法，其特征在于，通过所述气体传感器采集待环境检测预警段内的工艺气体含量包括以下步骤：
步骤P01：获取半导体晶圆在待环境检测预警段内的移动路径，以及半导体晶圆在移动路径上移动时，位于待环境检测预警段中最低高度值和最高高度值，通过移动路径的长度以及最低高度值和最高高度值搭建三维立体模型；
步骤P02：获取待环境检测预警段的两端节点的位置，并将节点位置标记为释放源的位置；该节点即位于待环境检测预警段两端的端部位置，释放源的位置为待环境检测预警段的两端节点对应的工艺设备所在位置，两个释放源分别标记为第一释放源和第二释放源；
步骤P03：使用CFD软件进行模拟，根据预设的初始条件和气体特性，计算工艺气体在建立的三维立体模型中的扩散路径，所述扩散路径为两条，两条扩散路径一一对应两个释放源释放工艺气体的扩散路径；
初始条件为释放源的位置、待环境检测预警段内的温度和待环境检测预警段内部的压力；
气体特性指气体的可压射性和扩散性；
步骤P04：选取第一释放源释放的气体在待环境检测预警段内的第一条扩散路径与半导体晶圆在待环境检测预警段内的移动路径重合部分进行第一重合位置标位，依次将第一重合位置标记为（X1、X2、X3、……、Xs），（X1、X2、X3、……、Xs）为第一气体传感器预设位置；
计算出（X1、X2、X3、……、Xs）与第一释放源之间的间距分别为L1、L2、……、Ls，将L1、L2、……、Ls建立一个可选集合，选取最小值Lx，将Lx所对应的Xx作为第一释放源的第一气体传感器的设置位置；其中Lx∈（L1、L2、……、Ls）；Xx∈（X1、X2、X3、……、Xs）；
步骤P05：选取第二释放源释放的气体在待环境检测预警段内的另一条扩散路径与半导体晶圆在待环境检测预警段内的移动路径重合部分进行第二重合位置标位，依次将第二重合位置标记为（Y1、Y2、Y3、……、YK），（Y1、Y2、Y3、……、YK）为第二气体传感器预设位置；
计算出（Y1、Y2、Y3、……、YK）与第二释放源之间的间距分别为C1、C2、……、CK，将C1、C2、……、CK建立一个可选集合，选取最小值Cb，将Cb所对应的Yb作为第二释放源的第二气体传感器的设置位置；其中Cb∈（C1、C2、……、CK）；Yb∈（Y1、Y2、Y3、……、YK）；
步骤P06：通过安装的第一气体传感器和第二气体传感器采集待环境检测预警段内的工艺气体含量。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在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计算机程序时实现权利要求1-7中任一项所述的一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法。
9.一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上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1-7中任一项所述的一种超高真空环境下半导体晶圆传送的环境检测预警方法。
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