CN110938807B - Pvd溅射设备的晶圆按指定路径回盘的控制方法及*** - Google Patents

Pvd溅射设备的晶圆按指定路径回盘的控制方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的控制方法和***，其中控制方法包括以下步骤：选择源腔室和目的腔室，并选择源腔室的托盘位置和目的腔室的托盘位置；选择工艺配方，工艺配方包括目标晶圆从源腔室传输至目的腔室将要执行的工艺参数；确认开始传盘后，生成并执行第一个子任务，同时监控第一个子任务的状态；当第一个子任务结束时，生成并执行第二个子任务，直至第N个子任务结束，N为自然数，完成目标晶圆从源腔室到目的腔室的回盘操作。本发明的有益效果在于，将在工艺腔室中加工的晶圆从工艺腔室传送到冷却腔室再到装卸载腔室的传输过程，只需一键操作，减轻了操作人员的工作任务，提高了任务的执行效率。

Description

PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的控制方法及***
技术领域
本发明涉及微电子技术领域，具体地，涉及一种PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的控制方法及***。
背景技术
物理气相沉积PVD是指在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。
溅射设备使用物理气象沉积法(PVD)在衬底上溅射薄膜，薄膜溅射在高温下进行，需要通过加热器将托盘上的晶圆预热到工艺温度。衬底在高温镀膜之后必须经过有效的冷却才可以从溅射设备取出。典型的溅射设备机台包含4个腔室，装卸载腔、传输腔、工艺腔和冷却腔。完整的镀膜制程包括以下流程，承载晶圆的托盘经过装载腔装载后经传输腔传输至工艺腔，工艺腔高温镀膜后经传输腔传输至冷却腔，冷却腔冷却后经传输腔传至装卸载腔卸载取出晶圆。如图1所示。冷却工艺的时间对于机台的产能有着重要的影响，当前对机台的冷却时间需求为6～10min。冷却后托盘的温度也有严格的要求，一般为60℃以下。
承载晶圆的托盘在工艺腔做高温镀膜工艺中出现异常终止后，在传盘到装卸载腔室之前要经过冷却腔冷却才可从冷却腔传回到装卸载腔室，操作设备的人员需要依次进行从工艺腔-冷却腔和冷却腔-装卸载腔两次手动传输操作，另外若操作人员误操作，***不能及时反馈给操作人员，而是等待在准备传输时，***才会报警。
因此，期待一种简易操作方式，减轻操作人员工作任务，减少误操作。
发明内容
本发明的目的是提出一种PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的控制方法和***，实现一键式操作，减轻操作人员工作任务，减少误操作。
为实现上述目的，本发明提出了一种PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的控制方法，包括以下步骤：
选择源腔室和目的腔室，并选择源腔室的托盘位置和目的腔室的托盘位置；
选择工艺配方，所述工艺配方包括目标晶圆从所述源腔室传输至所述目的腔室将要执行的工艺参数；
确认开始传盘后，生成并执行第一个子任务，同时监控所述第一个子任务的状态；当所述第一个子任务结束时，生成并执行第二个子任务，直至第N个子任务结束，N为自然数，完成所述目标晶圆从所述源腔室到所述目的腔室的回盘操作。
可选地，选择工艺腔室为源腔室，选择装卸载腔室为目的腔室；
选择冷却配方作为工艺配方，所述冷却配方为所述目标晶圆在所述回盘操作所经冷却腔室将要执行的工艺参数。
可选地，所述第一个子任务包括：将目标晶圆从所述工艺腔室输送至所述冷却腔室；
所述第二个子任务包括：在所述冷却腔室中对所述目标晶圆进行冷却工艺操作；
所述第三个子任务包括：将目标晶圆从所述冷却腔室输送至所述装卸载腔室。
可选地，所述目标晶圆输送至所述冷却腔室之前还包括选择所述冷却腔室的托盘位置。
可选地，所述PVD溅射设备用于溅射氮化铝薄膜。
本发明还提出了一种PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的***，包括：
信息馈入模块，操作者通过所述信息馈入模块输入任务信息；
任务生成模块，根据接收到的所述任务信息，依次生成多个子任务；
任务执行模块，依次执行所述任务生成模块生成的每一个子任务，完成相应的操作步骤；
监控模块，用于监控当前子任务的执行状态，并根据当前子任务的状态控制所述任务生成模块是否生成下一个子任务。
可选地，所述任务信息包括：选择源腔室、目标腔室、工艺配方。
可选地，所述***包括：
工艺腔室，作为所述目标晶圆回盘过程中的所述源腔室；
装卸载腔室，作为所述目标晶圆回盘过程中的所述目的腔室；
冷却腔室，所述目标晶圆从所述工艺腔室回盘至所述装卸载腔室过程中，在所述冷却腔室内执行所述工艺配方。
可选地，所述任务生成模块依次生成的子任务包括：
第一个子任务：将目标晶圆从所述工艺腔室输送至所述冷却腔室；
第二个子任务：在所述冷却腔室中对所述目标晶圆进行冷却工艺操作；
第三个子任务：将目标晶圆从所述冷却腔室输送至所述装卸载腔室。
可选地，所述工艺腔室、所述冷却腔室、所述装卸载腔室中均设有托盘，所述任务信息还包括：选择工艺腔室托盘的位置、选择冷却腔室托盘的位置、选择装卸载腔室托盘的位置。
本发明的有益效果在于：
当承载晶圆的托盘在工艺腔做高温镀膜工艺中出现异常终止后，需要将晶圆传盘到装卸载腔室时，不再需要操作人员依次进行从工艺腔-冷却腔和从冷却腔-装卸载腔两次手动传输操作，操作者只需要选择晶圆的所在腔室和目的腔室，选择工艺配方，点击传输按钮即可完成一键回盘操作，晶圆的传输过程由软件监控，减轻了操作人员的工作任务，减少误操作、减少等待时间，提高了任务的执行效率。
本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的控制方法的流程图。
图2为根据本发明的一个实施例的一种PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的***的人机交互操作界面。
图3为根据本发明的一个实施例的一种PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的***的人机交互操作界面。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明一实施例提出了一种PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的控制方法，图1为一种PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的控制方法的流程图，请参考图1，PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的控制方法，包括：
选择源腔室和目的腔室，并选择源腔室的托盘位置和目的腔室的托盘位置；
选择工艺配方，该工艺配方包括目标晶圆从源腔室传输至目的腔室将要执行的工艺参数；
确认开始传盘后，生成并执行第一个子任务，同时监控第一个子任务的状态；当第一个子任务结束时，生成并执行第二个子任务，直至第N个子任务结束，N为自然数，完成目标晶圆从源腔室到目的腔室的回盘操作。
具体地，典型的溅射设备机台包含4个腔室，装卸载腔室、传输腔室、工艺腔室和冷却腔室。其中传输腔室连通于其他腔室，用于将承载晶圆的托盘在各个腔室之间传递。正常完整的镀膜包括以下流程，承载晶圆的托盘经装载腔室装载后经传输腔室传输至工艺腔室，晶圆在工艺腔室进行高温镀膜，镀膜完成后经传输腔室传输至冷却腔室，在冷却腔室中降温，冷却后的晶圆托盘经传输腔室传至装卸载腔室卸载取出晶圆。溅射设备预先设定好操作程序后，工艺过程中不需要操作人员的干预。但当工艺过程出现异常终止时，需要操作人员对托盘的每一步操作进行分步控制。下面的实施例提供了一种一键回盘的方法，操作者只需输入一次指令，即可实现对晶圆按指定路径回盘的操作。
本实施例以在工艺腔室进行溅射氮化铝薄膜时的晶圆出现异常为例，描述如何通过一键回盘操作使承载晶圆的托盘返回至装卸载腔室中。首先，选择源腔室及源腔室中托盘位置和目的腔室及目的腔室的托盘位置，源腔室为出现工艺异常的腔室，源腔室中设有多个放置托盘的位置，选择工艺出现异常的晶圆托盘所在的位置，本实例中源腔室选择工艺腔室，目的腔室选择装卸载腔室，托盘位置均选择1号托盘所在的位置。如果PVD溅射设备有多个工艺腔室，选择工艺出现异常的工艺腔室即可，对于装载腔室和卸载腔室是两个分开的腔室的设备，选择卸载腔室即可。接着选择工艺配方，工艺配方为晶圆将要执行的工艺参数，在本实例中，工艺配方为在冷却腔室执行的冷却的参数。设置完成后，确认开始传盘，***生成并执行第一个子任务，同时***监控第一个子任务的工作状态，第一个子任务没有结束前，不生成第二个子任务，若执行任务失败，也不生成第二个子任务。当监控到当前执行的第N(N为自然数)个子任务结束时，***生成并执行下一个子任务，直至晶圆托盘被传送至目的腔室。在本实施例中，当检测到任务结束标志“Complete”时，当前子任务结束，并动态触发生成下一个子任务。每一个子任务为对晶圆的每一步操作，如只对晶圆操作2步，则子任务为2个，需要对晶圆操作3次，则子任务为3个，在本实例中子任务为3个，第一个子任务包括：将目标晶圆从工艺腔室输送至冷却腔室。第二个子任务包括：在冷却腔室中对目标晶圆进行冷却工艺操作。第三个子任务包括：将目标晶圆从冷却腔室输送至装卸载腔室。其中，第一个子任务的内容还包括选择冷却腔室的托盘位置，执行完三个子任务后，传盘操作结束。本实例的PVD溅射设备用于溅射氮化铝薄膜。
本发明一实施例还提出了一种PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的***，包括：
信息馈入模块，操作者通过信息馈入模块输入任务信息；
任务生成模块，根据接收到的任务信息，依次分步生成多个子任务；
任务执行模块，依次执行任务生成模块生成的每一个子任务，完成相应的操作步骤；
监控模块，用于监控当前子任务的执行状态，并根据当前子任务的状态控制任务生成模块是否生成下一个子任务。
具体地，信息馈入模块用于信息的传递，操作者通过输入任务信息实现操作任务的下发，信息馈入模块可以为人机交互界面。操作者下发的任务为总任务，任务生成模块用于将接收到的总任务分步生成多个子任务，子任务的数量由对晶圆的操作步骤决定，每对晶圆进行一次操作需要一个相应的子任务，多个子任务是按照时序关系分步动态生成的。任务执行模块用于执行任务生成模块生成的每一个子任务，子任务生成后任务执行模块立即执行任务。监控模块用于监控当前的子任务的执行状态，当监测到当前子任务结束时，监控模块控制任务生成模块生成下一个子任务，执行模块开始执行子任务，当前子任务未结束或者出现异常时，任务生成模块不生成下一个子任务。
本实施例中***还包括：工艺腔室，作为目标晶圆回盘过程中的源腔室；装卸载腔室，作为目标晶圆回盘过程中的目的腔室；冷却腔室，目标晶圆从工艺腔室回盘至装卸载腔室过程中，在冷却腔室内执行工艺配方。且工艺腔室、冷却腔室、装卸载腔室中均设有托盘。
本实施例以将工艺腔室中承载有晶圆的托盘传送至装卸载腔室为例，描述各模块的工作过程。晶圆托盘的传送路径为，工艺腔室-冷却腔室-装卸载腔室。首先操作人员通过人机交互界面输入任务信息，参考图2和图3，输入的信息为，选择源腔室为工艺腔室，选择工艺腔室托盘的位置；选择目的腔室为装卸载腔室，选择装卸载腔室托盘的位置；选择冷却配方，冷却配方为目标晶圆在回盘操作所经冷却腔室将要执行的工艺参数，选择冷却腔室托盘的位置。点击传输按钮(Start Move)后任务生成模块生成第一个子任务：将目标晶圆从工艺腔室输送至冷却腔室，任务执行模块执行第一个子任务，子任务执行过程中由监控模块监控当前子任务的执行状态，当监测到第一个子任务结束时，任务生成模块生成第二个子任务：在冷却腔室中对目标晶圆进行冷却工艺操作。任务执行模块执行第二个子任务，由监控模块监控第二个子任务的执行状态，当监测到第二个子任务结束时，任务生成模块生成第三个子任务：将目标晶圆从冷却腔室输送至装卸载腔室，任务执行模块执行第三个子任务，第三个子任务执行完成后，总任务结束。
综上所述，本发明提供的一种PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的控制方法和***，操作者输入任务信息后，***生成并按顺序执行多个分步形成的子任务，并由软件监控任务的执行状态，任务执行过程中不需要操作人员的介入，减轻了操作人员的工作任务，减少误操作、减少等待时间，提高了任务的执行效率。
以上描述的本发明的实施例是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (5)

1.一种PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
选择源腔室和目的腔室，并选择源腔室的托盘位置和目的腔室的托盘位置；
选择工艺配方，所述工艺配方包括目标晶圆从所述源腔室传输至所述目的腔室将要执行的工艺参数；
确认开始传盘后，生成并执行第一个子任务，同时监控所述第一个子任务的状态；当所述第一个子任务结束时，生成并执行第二个子任务，直至第N个子任务结束，N为自然数，完成所述目标晶圆从所述源腔室到所述目的腔室的回盘操作；
选择工艺腔室为源腔室，选择装卸载腔室为目的腔室；
选择冷却配方作为工艺配方，所述冷却配方为所述目标晶圆在所述回盘操作所经冷却腔室将要执行的工艺参数；
所述第一个子任务包括：将目标晶圆从所述工艺腔室输送至所述冷却腔室；
所述第二个子任务包括：在所述冷却腔室中对所述目标晶圆进行冷却工艺操作；
第三个子任务包括：将目标晶圆从所述冷却腔室输送至所述装卸载腔室。
2.根据权利要求1所述的PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的控制方法，其特征在于，所述目标晶圆输送至所述冷却腔室之前还包括选择所述冷却腔室的托盘位置。
3.根据权利要求1所述的PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的控制方法，其特征在于，所述PVD溅射设备用于溅射氮化铝薄膜。
4.一种PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的***，其特征在于，包括：
信息馈入模块，操作者通过所述信息馈入模块输入任务信息；
任务生成模块，根据接收到的所述任务信息，依次生成多个子任务；
任务执行模块，依次执行所述任务生成模块生成的每一个子任务，完成相应的操作步骤；
监控模块，用于监控当前子任务的执行状态，并根据当前子任务的状态控制所述任务生成模块是否生成下一个子任务；
所述任务信息包括：选择源腔室、目标腔室、工艺配方；
所述***包括：
工艺腔室，作为目标晶圆回盘过程中的所述源腔室；
装卸载腔室，作为所述目标晶圆回盘过程中的所述目标 腔室；
冷却腔室，所述目标晶圆从所述工艺腔室回盘至所述装卸载腔室过程中，在所述冷却腔室内执行所述工艺配方；
所述任务生成模块依次生成的子任务包括：
第一个子任务：将目标晶圆从所述工艺腔室输送至所述冷却腔室；
第二个子任务：在所述冷却腔室中对所述目标晶圆进行冷却工艺操作；
第三个子任务：将目标晶圆从所述冷却腔室输送至所述装卸载腔室。
5.根据权利要求4所述的PVD溅射设备的晶圆按指定路径回盘的***，其特征在于，所述工艺腔室、所述冷却腔室、所述装卸载腔室中均设有托盘，所述任务信息还包括：选择工艺腔室托盘的位置、选择冷却腔室托盘的位置、选择装卸载腔室托盘的位置。
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