用于半导体工艺设备的暖机方法及半导体工艺设备

摘要

本申请提供一种用于半导体工艺设备的暖机方法及半导体工艺设备，该方法包括：确定装载至所述半导体工艺设备上的暖机晶片盒的标识和所述暖机晶片盒中暖机晶片的分布信息，并将所述标识和所述分布信息发送至控制端，使所述控制端依次对所述标识和所述分布信息进行验证；对所述标识和所述分布信息的验证均成功后，根据所述控制端发送的循环工艺指令对至少部分所述暖机晶片执行循环暖机工艺。应用本申请可以降低循环暖机工艺的整体运行时间和生产运营成本。

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体地，涉及一种用于半导体工艺设备的暖机方法及半导体工艺设备。

背景技术

在晶片的日常生产中，一般是通过工厂的控制端设备与半导体工艺设备按照SEMI标准定义的消息格式进行交互，给半导体工艺设备发送指令，半导体工艺设备根据控制端指定的carrier(晶片盒)、wafer(晶片)、recipe(工艺配方)来进行具体自动作业流程，以将晶片(wafer)传送到指定腔室进行工艺加工。一般的，晶片盒(Foup)被传送到机台后，半导体工艺设备会按照装载、工艺、卸载的时序进行自动作业。

而在工艺腔室进行定期维护后，需要采用多片暖机晶片(season wafer)在工艺腔室中进行暖机工艺，使腔室环境(腔室的温度、压力、腔室内的气体环境等)达到生产要求，之后才会将腔室恢复生产。由于工厂中对暖机晶片(season wafer)的使用要求，一次使用后暖机晶片可以被回收利用(recycle)，而recycle达到一定次数后，将其报废。

但是，在现有的工艺腔室定期维护后的恢复过程中，为达到预设的暖机工艺次数，要么在晶片盒放置足量的暖机晶片，通过一个暖机工艺任务完成暖机，这种方式每个暖机晶片只进行一次工艺，使得暖机成本较高，或者在晶片盒放置不足量的暖机晶片，通过多次暖机工艺任务完成暖机，这种方式需要进行多次装载-作业-卸载的过程，腔室恢复周期较长，在一定程度上浪费了人力成本。现有暖机方式无法达到降低成本的同时又满足快速恢复腔室的要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种用于半导体工艺设备的暖机方法及半导体工艺设备，可降低循环作业的整体运行时间和生产运营成本。

为实现本发明的目的，第一方面提供一种用于半导体工艺设备的暖机方法，所述方法包括：

确定装载至所述半导体工艺设备上的暖机晶片盒的标识和所述暖机晶片盒中暖机晶片的分布信息，并将所述标识和所述分布信息发送至控制端，使所述控制端依次对所述标识和所述分布信息进行验证；

对所述标识和所述分布信息的验证均成功后，根据所述控制端发送的循环工艺指令对至少部分所述暖机晶片执行循环暖机工艺。

可选地，所述分布信息包括：所述暖机晶片盒内所述暖机晶片的数量和各所述暖机晶片在所述晶片盒内所处的插槽的标识。

可选地，所述循环工艺指令包括以下至少之一的信息：工艺流程名称、循环工艺名称、源装载口、目的装载口、循环工艺针对的暖机晶片所处的插槽的标识、循环暖机工艺的循环执行次数及随工单编号。

可选地，所述循环工艺指令为国际半导体设备和材料协会标准定义的S

可选地，将所述标识和所述分布信息发送至控制端，使所述控制端依次对所述标识和所述分布信息进行验证，包括：

将所述标识发送至控制端，使所述控制端基于预设的晶片盒标识对所述标识进行验证，并返回晶片盒验证信息；

接收所述控制端发送的晶片盒验证信息，若所述晶片盒验证信息指示所述标识验证不成功，则卸载所述暖机晶片盒，若所述晶片盒验证信息指示所述标识验证成功，则将所述分布信息发送至所述控制端，使所述控制端对所述分布信息进行验证。

可选地，所述将所述分布信息发送至所述控制端，使所述控制端对所述分布信息进行验证，包括：

将所述分布信息发送至所述控制端，使所述控制端基于预设的晶片分布信息对所述分布信息进行验证，并返回晶片验证信息；

接收所述控制端发送的晶片验证信息，若所述晶片验证信息指示所述分布信息验证不成功，则卸载所述暖机晶片盒，若所述晶片验证信息指示所述分布信息验证成功，则执行所述根据控制端发送的循环工艺指令对至少部分所述暖机晶片执行循环暖机工艺的步骤。

可选地，所述循环工艺指令与所述暖机晶片盒的所述标识对应，预置在所述控制端中；或者

所述循环工艺指令由所述控制端根据所述分布信息生成。

为实现本发明的目的，第二方面提供一种用于半导体工艺设备的暖机方法，所述方法包括：

接收所述半导体工艺设备发送的暖机晶片盒的标识和所述暖机晶片盒中暖机晶片的分布信息，并对所述标识进行验证；

对所述标识的验证成功后，对所述分布信息进行验证；

对所述分布信息的验证成功后，向所述半导体工艺设备发送循环工艺指令，使所述半导体工艺设备根据所述循环工艺指令对至少部分所述暖机晶片执行循环暖机工艺。

为实现本发明的目的，第三方面提供一种半导体工艺设备，包括：

发送模块，用于确定装载至所述半导体工艺设备上的暖机晶片盒的标识和所述暖机晶片盒中暖机晶片的分布信息，并将所述标识和所述分布信息发送至控制端，使所述控制端依次对所述标识和所述分布信息进行验证；

循环控制模块，用于在所述标识和所述分布信息的验证均成功后，根据控制端发送的循环工艺指令对至少部分所述暖机晶片执行循环暖机工艺。

为实现本发明的目的，第四方面提供一种用于控制半导体工艺设备的控制端设备，包括：

第一验证模块，用于接收所述半导体工艺设备发送的暖机晶片盒的标识和所述暖机晶片盒中暖机晶片的分布信息，并对所述标识进行验证；

第二验证模块，用于在对所述标识的验证成功后，对所述分布信息进行验证；

指令发送模块，用于在所述分布信息的验证成功后，向所述半导体工艺设备发送循环工艺指令，使所述半导体工艺设备根据所述循环工艺指令对至少部分所述暖机晶片执行循环暖机工艺。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的用于半导体工艺设备的暖机方法，先对装载至半导体工艺设备上的暖机晶片盒的标识和暖机晶片盒内的晶片分布信息进行识别和扫描，并发送给控制端，使控制端对两者进行验证，并在两者均验证成功后返回循环工艺指令，半导体工艺设备可直接根据控制端下发的循环工艺指令，对暖机晶片进行循环作业，使得暖机晶片在装载至该半导体工艺设备上后(被卸载之前)可以进行多次重复使用，相较于现有技术，既缩短了暖机的整体时间，降低了时间成本，又降低了物料成本，从而使得晶片生产厂的生产运营成本极大降低。

附图说明

图1为本申请实施例提供的暖机方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的循环工艺指令的消息格式的示意图；

图3为本申请实施例提供的暖机方法的循环作业逻辑图。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也可包括复数形式。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

下面结合附图以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。

本实施例提供一种用于半导体工艺设备的暖机方法，可应用于任意具有数据处理能力的半导体工艺设备，该半导体工艺设备执行该暖机方法进行循环暖机工艺，可以降低暖机工艺的整体运行时间和生产运营成本。本实施例中，循环暖机工艺可以是一个晶片重复执行多次某作业工序，也可以是多个晶片依次执行某作业工序，并循环进行多次。如图1，该方法包括以下步骤：

步骤S1，确定装载至半导体工艺设备上的暖机晶片盒的标识和暖机晶片盒中暖机晶片的分布信息，并将标识和分布信息发送至控制端，使控制端依次对标识和分布信息进行验证。

其中，暖机晶片是指用于执行暖机工艺的晶片，暖机晶片盒是指盛放有暖机晶片的晶片盒，暖机晶片盒的标识用于记载晶片盒的信息，例如，晶片盒的编号(如carrierID)、存储量及工艺编号等。暖机晶片盒中暖机晶片的分布信息用于记载晶片盒内的暖机晶片的数量和各暖机晶片在晶片盒内所处的插槽的标识(如slotMap)。

半导体工艺设备(例如进行刻蚀工艺的刻蚀机、进行沉积工艺沉积设备，亦或者进行清洗工艺的晶片清洗机等)执行循环暖机工艺过程中，在控制端(Host，如fab厂的调度、控制、输送设备等)将承载有暖机晶片的暖机晶片盒装载至半导体工艺设备上后，半导体工艺设备可以读取暖机晶片盒的标识，并扫描暖机晶片盒内的暖机晶片数量及各暖机晶片在暖机晶片盒中的插槽位置，以确定暖机晶片盒内暖机晶片的分布信息。并将标识和分布信息发送至控制端，使控制端依次对标识和分布信息进行验证。

可以理解的是，上述将标识和分布信息发送至控制端，可以是将上述标识和分布信息一起发送给控制端，也可以先发送暖机晶片盒信息，待接收到指示暖机晶片盒的标识验证成功的晶片盒验证信息之后，再发送上述分布信息，本实施例对此不做具体限定。

具体地，半导体工艺设备可以在可以读取暖机晶片盒的标识之后，先将暖机晶片盒的标识发送至控制端，控制端便先对该标识进行验证，并返回晶片盒验证信息；若晶片盒验证信息指示标识验证不成功，半导体工艺设备则卸载暖机晶片盒。若晶片盒验证信息指示标识验证成功，则扫描暖机晶片盒内的暖机晶片数量及各暖机晶片在暖机晶片盒中的插槽位置，并将扫描得到的暖机晶片的分布信息发送至控制端，使控制端对分布信息进行验证。或者，半导体工艺设备也可以先依次读取暖机晶片盒的标识和扫描暖机晶片盒内的暖机晶片的分布信息，然后再将上述标识和分布信息发送至控制端设备，使控制端设备依次对上述标识和分布信息进行验证(若标识验证不成功则无需验证分布信息)。亦或者，半导体工艺设备也可以先依次读取暖机晶片盒的标识和扫描暖机晶片盒内的暖机晶片的分布信息，并先将上述标识发送至控制端设备，使控制端设备对上述标识进行验证；若标识验证，则再将上述分布信息发送至控制端设备，使控制端设备对上述分布信息进行验证(若标识验证不成功则无需验证分布信息)。

另外，控制端可以基于预设的晶片盒标识和预设的晶片分布信息分别对接收到的标识和分布信息进行验证。

相应地，控制端在接收到半导体工艺设备发送的上述标识和分布信息之后，可以先将接收到的暖机晶片盒的标识和预设的晶片盒标识进行查询和对比，若控制端接收到的暖机晶片盒的标识与控制端上预设的晶片盒标识相匹配(若控制端上预设的晶片盒标识仅有一组，则接收到的暖机晶片盒的标识与预设的晶片盒标识对应相同；若控制端上预设的晶片盒标识包括有多组，则接收到的暖机晶片盒的标识与预设的晶片盒标识中的某一组对应相同)，则表明晶片盒的标识验证成功，控制端可以生成指示标识验证成功的晶片盒验证信息。若控制端接收到的暖机晶片盒的标识与控制端上预设的晶片盒标识不匹配(若控制端上预设的晶片盒标识仅有一组，则接收到的暖机晶片盒的标识与预设的晶片盒标识不相同；若控制端上预设的晶片盒标识包括有多组，则接收到的暖机晶片盒的标识与预设的晶片盒标识中的任一组均不相同)，则表明晶片盒的标识验证不成功，控制端可以生成指示标识验证不成功的晶片盒验证信息。

然后，控制端可以将该指示标识验证成功或不成功的晶片盒验证信息发送至半导体工艺设备。半导体工艺设备只有在接收到指示标识验证成功的晶片盒验证信息后才会执行下一步骤，若接收到指示标识验证不成功的晶片盒验证信息，则可以取消该循环暖机工艺，并卸载暖机晶片盒。

控制端对分布信息的验证原理与对标识的验证原理相似，其在生成晶片盒验证信息之后，若该晶片盒验证信息指示标识验证成功，则可以对接收到的分布信息和预设的晶片分布信息进行查询和对比，若接收到的分布信息与预设的晶片分布信息相匹配(通常，一个预设的暖机晶片盒的标识会对应一组预设的晶片分布信息，接收到的分布信息与预设的分布信息相匹配可以理解为，接收到的分布信息与相应标识对应的预设的晶片分布信息相同)，则表明分布信息验证成功，控制端可以生成指示分布信息验证成功的晶片验证信息；若控制端接收到的分布信息无法与控制端上预设的晶片分布信息相匹配，则表明分布信息验证不成功，控制端可以生成指示分布信息验证不成功的晶片验证信息。然后，控制端可以将该指示分布信息验证成功或不成功的晶片验证信息发送至半导体工艺设备。半导体工艺设备只有在接收到指示分布信息验证成功的晶片验证信息后才会进行下一步流程(即，根据控制端发送的循环工艺指令对至少部分暖机晶片执行循环暖机工艺的步骤)，若接收到指示分布信息验证不成功的晶片验证信息，则可以取消该循环暖机工艺，并卸载暖机晶片盒。

具体地，半导体工艺设备与控制端之间可以依据国际半导体设备和材料协会标准(SEMI标准)进行网络通信，例如，在上述控制端向半导体工艺设备发送晶片盒验证信息和晶片验证信息时均可以通过SEMI标准定义的S

步骤S2，对标识和分布信息的验证均成功后，根据控制端发送的循环工艺指令对至少部分暖机晶片执行循环暖机工艺。

在本实施例中，循环工艺指令可以具有指定的消息格式，半导体工艺设备对应的提供接口，控制端生成具有该指定的消息格式的循环工艺指令，并通过该接口将其发送至半导体工艺设备，使半导体工艺设备的数据解析模块能够按照指定的规则，对控制端下发的携带循环工艺指令的消息进行解析，并能够根据解析后得到的内容进行循环暖机工艺。相应地，该指定的消息格式可以被配置为，将具有指定的消息格式的循环工艺指令提供给半导体工艺设备，半导体工艺设备能够对循环工艺指令进行解析，并能够根据解析后得到的内容进行循环作业。优选地，指定的消息格式为按照国际半导体设备和材料协会标准定义的S

如图2所示，上述以S

半导体工艺设备在接收到控制端发送的循环工艺指令后，半导体工艺设备的数据解析模块能够按照指定的规则，对控制端下发的携带循环工艺指令的消息进行解析，数据解析模块在接收到循环工艺指令并成功解析后，向控制端返回确认信息ACK＝0，并按照解析得到的内容执行循环作业(cycle Job)；若S

表1

另外，上述循环工艺指令可以与暖机晶片盒的标识对应，并在执行该暖机方法之前就预置在控制端中。或者，循环工艺指令也可以由控制端根据接收到的分布信息生成(及半导体设备提供的接口)生成，本实施例对此不做具体限定。

于本实施例一具体实施方式中，上述步骤S2之后还可以包括：半导体工艺设备在每次执行暖机工艺后，记录剩余待进行的暖机工艺的次数；并在所有暖机晶片均进行完循环暖机工艺之后，向控制端发送指示准备卸载的信息，以使控制端将暖机晶片进行搬走。

具体地，半导体工艺设备在执行完一个循环(cycle)后，可按照迭代法记录当前剩余待执行循环次数cycleNum＝cycleNum-1。并当cycleNum＝0后，将暖机晶片盒卸载(foupunload)下来，并向控制端上报指示准备卸载的信息(ready_to_unload)，控制端可以将暖机晶片盒搬走，则该循环暖机工艺操作结束。否则，继续开始下一个cycle。

本实施例提供的用于半导体工艺设备的暖机方法，先对装载至半导体工艺设备上的暖机晶片盒的标识和暖机晶片盒内的晶片分布信息进行识别和扫描，并发送给控制端，使控制端对两者进行验证，并在两者均验证成功后返回循环工艺指令，半导体工艺设备可直接根据控制端下发的循环工艺指令，在半导体工艺设备对暖机晶片进行循环暖机工艺，使得暖机晶片在装载至载台上后(被卸载之前)可以进行多次重复使用，相较于现有技术，既缩短了暖机的整体时间，降低了时间成本，又降低了物料成本，从而使得晶片生产厂的生产运营成本极大降低。

基于上述用于半导体工艺设备的暖机方法相同的构思，本实施例还提供另一种用于半导体工艺设备的暖机方法，该方法可应用于控制端，该控制端可以向半导体工艺设备发送循环工艺指令，以使得半导体工艺设备能够通过循环工艺指令对暖机晶片进行循环暖机工艺。该方法可包括以下步骤：

接收半导体工艺设备发送的暖机晶片盒的标识和暖机晶片盒中暖机晶片的分布信息，并对标识进行验证；

对标识的验证成功后，对分布信息进行验证；

对分布信息的验证成功后，向半导体工艺设备发送循环工艺指令，使半导体工艺设备根据循环工艺指令对至少部分暖机晶片执行循环暖机工艺。

基于上述用于半导体工艺设备的暖机方法相同的构思，本实施例还提供一种半导体工艺设备，作为半导体工艺设备，用于执行上述第一个实施例的暖机方法。该半导体工艺设备包括：发送模块，用于确定装载至半导体工艺设备上的暖机晶片盒的标识和暖机晶片盒中暖机晶片的分布信息，并将标识和分布信息发送至控制端，使控制端依次对标识和分布信息进行验证；循环控制模块，用于在标识和分布信息的验证均成功后，根据控制端发送的循环工艺指令对至少部分暖机晶片执行循环暖机工艺。

基于上述用于半导体工艺设备的暖机方法相同的构思，本实施例还提供用于控制半导体工艺设备的控制端设备，用于执行上述第二个实施例的暖机方法，包括：第一验证模块，用于接收半导体工艺设备发送的暖机晶片盒的标识和暖机晶片盒中暖机晶片的分布信息，并对标识进行验证；第二验证模块，用于在对标识的验证成功后，对分布信息进行验证；指令发送模块，用于在分布信息的验证成功后，向半导体工艺设备发送循环工艺指令，使半导体工艺设备根据循环工艺指令对至少部分暖机晶片执行循环暖机工艺。

如图3所示，本实施例应用上述半导体工艺设备和控制端设备，分别执行上述对应的暖机方法，实现暖机晶片循环暖机工艺的具体过程如下：

1)：控制端(host)将承载有暖机晶片的暖机晶片盒(foup)装卸载到半导体工艺设备的机台上，半导体工艺设备读取暖机晶片盒的标识(carrierID)及foup内暖机晶片的分布信息(slotMap信息)，并将读取到的carrierID和slotMap信息上报给host。host根据接收到的carrierID和预设的carrierID对接收到的carrierID进行验证，并根据验证结果生成晶片盒验证信息，然后将晶片盒验证信息发送至半导体工艺设备，若晶片盒验证信息指示carrierID验证成功则继续下一步流程；否则，结束运行，取消run job，控制端自动执行卸载操作，卸载暖机晶片盒。

2)：carrierID验证成功后，根据接收到的slotMap信息和预设的slotMap信息对接收到的slotMap信息进行验证，并根据验证结果生成晶片验证信息，然后将晶片验证信息发送至半导体工艺设备，若晶片验证信息指示slotMap信息验证成功则继续下一步流程；否则，结束运行，取消run job，控制端自动执行卸载操作，卸载暖机晶片盒。

3)若carrierID和slotMap信息均验证成功，控制端根据carrierID信息直接调取预设的的循环工艺指令，或者根据slotMap信息生成循环工艺指令，然后通过S

4)半导体工艺设备在接收到携带循环工艺指令的S

5)半导体工艺设备执行完一个cycle后，记录cycleNum＝cycleNum-1；当cycleNum＝0后，将foup卸载下来，并向控制端上报ready_to_unload；否则，继续开始下一个cycle。

6)将Foup卸载(unload)后，控制端将foup搬走，循环暖机工艺结束。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本申请的原理而采用的示例性实施方式，然而本申请并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本申请的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本申请的保护范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。