半导体设备的工艺加工控制方法、系统及半导体设备

摘要

本发明公开了一种半导体设备的工艺加工控制方法、系统及半导体设备。半导体设备的工艺加工控制方法包括以下步骤：在输入输出配置文件中构建控制机械手操作的第一驱动节点和控制晶片校准装置操作的第二驱动节点；在驱动配置文件中构建对应所述第一驱动节点的第一对象和对应所述第二驱动节点的第二对象；所述第一对象和所述第二对象根据接收到的消息分别独立控制所述机械手的操作和晶片校准装置的操作。其实现了机械手和晶片校准装置的并行操作，提高了工艺过程中机械手和晶片校准装置的利用率，有利于生产效率的提高。

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制备控制领域，特别是涉及一种半导体设备的工艺加工 控制方法、系统及半导体设备。

背景技术

在半导体的制备工艺(如膜厚测量、刻蚀、物理气相沉积等)中，需要处 理的晶片或衬底需要从大气环境中逐步传送到工艺腔室中进行工艺处理。将晶 片传送到工艺腔室，通常采用晶片传输系统，该系统包括传输部分和控制部分。 传输部分包括片盒加载装置、机械手(Robot)和晶片校准装置(Aligner)，其 中，片盒加载装置用于加载片盒；机械手用于传输晶片；晶片校准装置用于校 准晶片的中心；控制部分在预设的程序下控制机械手进行动作，完成对晶片的 传输。

现有的晶片传输采用串行调度方法，单片晶片在传输系统中的基本传输过 程如下：

片盒加载装置加载装有晶片的片盒，机械手将晶片从片盒中取出，并放置 到晶片校准装置；晶片校准装置对晶片进行校准；机械手将校准后的晶片从晶 片校准装置取走，放入到工艺模块中；工艺模块对晶片进行工艺处理；机械手 将处理完毕的晶片从工艺模块中取出，放置到空片盒；循环上述过程，直至将 片盒加载装置加载的装有待处理晶片的片盒中的晶片处理完毕。

对于上述方法，在晶片的校准过程中，机械手处于等待的状态，不能得到 有效的利用，从而导致传输效率较低；另外，工艺模块在进行工艺处理的过程 中，机械手也在等待，进一步降低了传输效率。

为了提高产率，人们需要尽可能让设备之间独立，在同一时间尽可能让不 同设备可以独自工作，但是，现有技术中，机械手和校准装置还是属于同一的 设备驱动节点，这个设备驱动是由类Dvr_Sorter来控制的，其最终执行对Date 的操作，不能同时操作，只能等一个做完之后，再进行另一个的操作，无法实 现机械手和晶片校准装置并行操作。

发明内容

基于此，本发明提出了一种半导体设备的工艺加工控制方法、系统及半导 体设备，可实现机械手和晶片校准装置的并行操作。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种半导体设备的工艺加工控制方法，包括以下步骤：

在输入输出配置文件中构建控制机械手操作的第一驱动节点和控制晶片校 准装置操作的第二驱动节点；

在驱动配置文件中构建对应所述第一驱动节点的第一对象和对应所述第二 驱动节点的第二对象；

所述第一对象和所述第二对象根据接收到的消息分别独立控制所述机械手 的操作和晶片校准装置的操作。

作为一种可实施方式，所述驱动配置文件为Driver_config.xml文件；

所述输入输出配置文件为IO_config.xml文件。

作为一种可实施方式，所述第一对象和所述第二对象通过一个共享通信通 道接收所述消息。

作为一种可实施方式，所述第一对象和所述第二对象根据接收到的消息分 别独立控制所述机械手的操作和晶片校准装置的操作，包括以下步骤：

对通过所述共享通信通道接收到的所述消息进行判断；

若所述消息为机械手的操作命令，则发送给所述第一对象，由所述第一对 象控制所述机械手的操作；

若所述消息为晶片校准装置的操作命令，则发送给所述第二对象，由所述 第二对象控制所述晶片校准装置的操作。

作为一种可实施方式，所述第一对象包括第一变量，所述第二对象包括第 二变量；

当所述消息为机械手的操作命令时，设置所述第一变量为非空；

当所述消息为晶片校准装置的操作命令时，设置所述第二变量为非空。

一种半导体设备的工艺加工控制系统，包括输入输出配置文件、驱动配置 文件和执行模块；

所述输入输出配置文件中配置有控制机械手操作的第一驱动节点和控制晶 片校准装置操作的第二驱动节点；

所述驱动配置文件中配置有对应所述第一驱动节点的第一对象和对应所述 第二驱动节点的第二对象；

所述执行模块，用于利用所述第一对象和所述第二对象根据接收到的消息 分别独立控制所述机械手的操作和晶片校准装置的操作。

作为一种可实施方式，所述半导体设备的工艺加工控制系统还包括共享通 信模块；

所述第一对象和所述第二对象通过所述共享通信模块中的共享通信通道接 收所述消息。

作为一种可实施方式，所述执行模块包括判断子模块、第一执行子模块和 第二执行子模块，其中：

所述判断子模块，用于对通过所述共享通信通道接收到的所述消息进行判 断；

所述第一执行子模块，用于当所述消息为机械手的操作命令时，发送给所 述第一对象，由所述第一对象控制所述机械手的操作；

所述第二执行子模块，用于当所述消息为晶片校准装置的操作命令时，发 送给所述第二对象，由所述第二对象控制所述晶片校准装置的操作。

作为一种可实施方式，所述第一对象包括第一变量，所述第二对象包括第 二变量；

所述执行模块还包括第一设置子模块和第二设置子模块；

所述第一设置子模块，用于当所述消息为机械手的操作命令时，设置所述 第一变量为非空；

所述第二设置子模块，用于当所述消息为晶片校准装置的操作命令时，设 置所述第二变量为非空。

一种半导体设备，用于实现对机械手和晶片校准装置的并行控制，包括所 述的半导体设备的工艺加工控制系统。

本发明的半导体设备的工艺加工控制方法及系统，通过两个不同的控制单 元分别控制机械手和晶片校准装置的操作，实现了机械手和晶片校准装置的并 行操作，提高了工艺过程中机械手和晶片校准装置的利用率，减少了设备的闲 置时间，有利于生产效率的提高。

本发明的半导体设备，采用上述的半导体设备的工艺加工控制系统，具有 较高的设备利用率，可明显提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的工艺加工控制方法一实施例的流程图；

图2为本发明的加工控制方法中共享通信通道一实施例的工作流程；

图3为本发明的加工控制系统中的执行模块一实施例的模块图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明实施例中的工艺加工控制方法的具体实施 方式进行说明。

本发明提供了一种半导体设备的工艺加工控制方法，该工艺加工控制方法， 通过两个不同的驱动节点分别对机械手和晶片校准装置进行控制，实现了机械 手和晶片校准装置的并行操作，减少了工艺过程不必要的时间损耗，提高了生 产效率。

结合图1，本发明的工艺加工控制方法包括以下步骤：

S100：在输入输出配置文件中构建控制机械手操作的第一驱动节点和控制 晶片校准装置操作的第二驱动节点。

作为一种可实施方式，输入输出配置文件为IO_config.xml文件。在 IO_config.xml文件中，增加相应的语句，构建两个不同的驱动节点，分别控制 机械手执行取放晶片的动作，以及晶片校准装置执行晶片的校准动作。

S200：在驱动配置文件中构建对应第一驱动节点的第一对象和对应第二驱 动节点的第二对象；

作为一种可实施方式，驱动配置文件为Driver_config.xml文件。在 Driver_config.xml文件中构建第一对象和第二对象。其中，第一对象对应第一驱 动节点，在第一驱动节点的控制下驱动机械手进行操作；第二对象对应第二驱 动节点，在第二驱动节点的控制下驱动晶片校准装置进行操作。

S300：第一对象和第二对象根据接收到的消息分别独立驱动机械手的操作 和晶片校准装置的操作。

在S300中，第一对象和第二对象通过一个共享通信通道接收消息。共享通 信通道负责与机械手和晶片校准装置进行通信，包括发送消息和接收消息。即 该共享通信通道可接收来自机械手或晶片校准装置的位置及状态等信息，并将 接收到的信息发送至第一对象或第二对象。

较佳地，作为一种可实施方式，S300包括以下步骤：

S310，对通过共享通信通道接收到的消息进行判断；

S320，若消息为机械手的消息，则发送给第一对象，由第一对象控制机械 手的操作；

S330，若消息为晶片校准装置的操作命令，则发送给第二对象，由第二对 象控制晶片校准装置的操作。

由于第一对象和第二对象分别属于不同的驱动节点，当接收到消息时，可 同时控制机械手的取放晶片的动作和晶片校准装置的校准动作，实现机械手和 晶片校准装置的并行操作；即当第一对象控制机械手执行取放晶片的动作的同 时，第二对象可控制晶片校准装置执行校准动作，二者互不干扰，达到真正意 义上的并行操作。

在本发明的工艺加工控制方法中，第一对象包括第一变量，第二对象包括 第二变量；当消息为机械手的操作命令时，设置第一变量为非空；当消息为晶 片校准装置的操作命令时，设置第二变量为非空。即：

当第一对象和第二对象接收到来自共享通信通道发送的消息时，首先判断 接收到的消息在各自的变量中是否为空，若非空，则对该消息进行解析，控制 机械手和/或晶片校准装置执行相应的动作；若为空，则等待下一次的消息。

由于共享通信通道接收、发送消息为一个实时操作过程，因此，当共享通 信通道在进行消息的发送时，会延迟接收消息的时间。较佳地，作为一种可实 施方式，共享通信通道包括两个独立的线程，一个用于接收消息，一个用于发 送消息。

参见图2，为共享通信通道的工作流程图。在接收到来自机械手和晶片校准 装置的消息时，首先对该消息进行判断，若为机械手的消息，则将该消息赋给 机械手对应的第一对象；若为晶片校准装置的消息，则将该消息赋给晶片校准 装置对应的第二对象。

需要说明的是，图2中，Robot.Result＝返回结果的意思是第一对象接收到的 消息在Robot.Result中非空，控制第一对象驱动机械手进行操作；Aligner.Result＝ 返回结果的意思是第二对象接收到的消息在Aligner.Result中非空，控制第二对 象驱动晶片校准装置进行操作。

为了具体解释本发明的工艺加工控制方法，以下通过一个具体的实施例来 详细说明。

实施例1

在Driver_config.xml文件中，

在IO_config.xml文件中，

可以看出，上述的Driver_config.xml文件和IO_config.xml文件经过配置后， 生成了两个不同的驱动节点，以及与两个驱动节点相对应的对象：一个节点为2 的TcpAligner对象，一个节点为7的TcpRobot对象。其中，驱动节点2控制机 械手的操作，驱动节点7控制晶片校准装置的操作，具体通过以下语句来实现：

在Driver_config.xml文件中，

<setNodeNumtype＝"method">7</setNodeNum>//*设置机械手的驱动节 点7

<setNodeNumtype＝"method">2</setNodeNum>//*设置校准装置的驱动 节点2

在IO_config.xml文件中，增加如下语句，控制驱动节点7和驱动节点2：

<Bd>2</Bd>//*从节点2中读取驱动校准装置的文件

<Bd>7</Bd>//*从节点7中读取驱动机械手的文件

本发明的并行操作机械手和校准装置的方法及系统，构建了两个个驱动节 点，使得机械手和晶片校准装置可以并行操作，提高了设备的生产效率。

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种半导体设备的工艺加工控制系 统，由于此系统解决问题的原理与前述一种方法相似，因此，该系统的实施可 以按照前述方法的具体步骤实现，重复之处不再赘述。

本发明的半导体设备的工艺加工控制系统包括输入输出配置文件、驱动配 置文件和执行模块。

其中，输入输出配置文件中配置有控制机械手操作的第一驱动节点和控制 晶片校准装置操作的第二驱动节点；驱动配置文件中配置有对应第一驱动节点 的第一对象和对应第二驱动节点的第二对象；执行模块，用于利用第一对象和 第二对象根据接收到的消息分别独立控制机械手的操作和晶片校准装置的操 作。

本发明的半导体设备的工艺加工控制系统还包括共享通信模块；第一对象 和第二对象通过共享通信模块中的共享通信通道接收消息。

参见图3，作为一种可实施方式，上述的执行模块包括判断子模块112、第 一执行子模块114和第二执行子模块116。其中：判断子模块112，用于对通过 共享通信通道接收到的消息进行判断；第一执行子模块114，用于当消息为机械 手的操作命令，发送给第一对象，由第一对象控制机械手的操作；第二执行子 模块116，用于当消息为晶片校准装置的操作命令，发送给第二对象，由第二对 象控制晶片校准装置的操作。

本发明的半导体设备的工艺加工控制系统中，第一对象包括第一变量，第 二对象包括第二变量。

继续参见图3，上述的执行模块还包括第一设置子模块117和第二设置子模 块118。其中，第一设置子模块117，用于当消息为机械手的操作命令时，设置 第一变量为非空；第二设置子模块118，用于当消息为晶片校准装置的操作命令 时，设置第二变量为非空。

该半导体设备的工艺加工控制系统通过两个不同的驱动节点分别控制机械 手和晶片校准装置的操作，实现了机械手和晶片校准装置的并行操作，提高了 机械手和晶片校准装置的利用率，减少了设备的闲置时间，有利于生产效率的 提高。

此外，本发明还提供了一种半导体设备，用于实现对机械手和晶片校准装 置的并行控制。该半导体设备包括上述的半导体设备的工艺加工控制系统，具 有较高的设备利用率，可明显提高工作效率。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和 改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附 权利要求为准。