等离子增强化学气象沉积设备的控制方法

专利名称：等离子增强化学气象沉积设备的控制方法
技术领域：
本发明属于控制系统技术，具体地说是一种等离子增强化学气象沉积 设备的控制方法。
背景技术：
随着半导体技术的快速发展，对半导体制造设备的要求也越来越苛刻， 其中对化学气象沉积设备的要求更为突出，主要表现在晶圆的沉积均匀性、
沉积膜厚和沉积品质等方面，目前国内6英寸同类产品的均匀性多为 4%-5%，薄膜应力为80-120mPa，折射率为1.45-1.48，并不能满足未来半 导体制造的工艺需求。
由于化学气象沉积设备结构复杂，而进行高度自动化控制则十分困难， 目前许多半导体沉积设备，需要人员参与决策的比例很大，如诺发生产的 半导体沉积设备(CC-1)其设备初始化就需要人为进行决策和下达种类繁 多的单步控制指令。在这种情况下，人员的误操作行为将会频繁发生，设 备可靠性和安全性无法得到保障，同时也为构建高度自动化的半导体制造 工厂带来了弊端。
现阶段的化学气象沉积设备的控制系统， 一般采用较简单的报警处理 机制， 一旦设备故障就停止整个加工流程甚至关闭控制系统，即使是一些 阀值监测也会如此，这样就造成了不必要的损失。而报警后的处理几乎没 有，这就需要针对不同的报警人为做出很多繁琐的处理。

发明内容
本发明的目的是提供一种能够保证半导体工艺中晶圆沉积均匀性、沉 积膜厚以及设备安全的等离子增强化学气象沉积设备的控制方法。 为了实现上述目的，本发明的技术解决方案如下
包括设备初始化控制、晶圆加工流程控制、设备异常报警控制，其中 设备初始化控制步骤为启动设备电源，打开报警监控，并发送传片腔和反 应腔的初始化指令；晶圆加工流程控制步骤为导入工艺配方，使用批或层 配方进行加工初始化、晶圆加工和加工结束控制；设备异常报警控制实现 对设备异常和故障的监控，通过异常预处理机制和报警应答处理机制，对 设备报警进行分步处理。
所述启动设备电源步骤为0秒启动24V电源；0.5秒启动射频发生器；1秒启动加热器；2秒启动反应腔真空泵；3秒启动传片腔真空 泵；4秒关闭反应腔真空泵；5秒关闭传片腔真空泵；7秒打开吹风机; 9秒关闭吹风机。
所述传片腔设备初始化步骤为关闭卡匣门，机械手回原点并关闭传 片门，关闭净化阀、回填阀和第一节流阀；判断反应腔压力大于10Torr否， 如果反应腔压力大于10Torr则调节第一节流阀使传片腔和反应腔压差保持 在1Torr以内，打开传片门，否则直接进入传片腔压力大于9Torr否的判断; 如果传片腔压力大于9Torr则打开第一节流阀同时关闭净化阀和回填阀抽 真空到9Torr以下，关闭传片门，否则直接关闭传片门；然后开始定位机械 手，同时进行净化、回填及抽真空传片腔操作，抽真空到200mTorr，并等 待机械手定位完成；反应腔设备初始化歩骤为复位样品叉，关闭高低射 频，关闭反应、保压气路的气体，设置加热器温度400度；判断当反应腔 腔体压力大于9.5Torr否，当反应腔腔体压力大于9.5Torr时则等待传片腔 将其压力抽到小于9.5Torr，否则判断进入传片腔压力小于11Torr否的判断； 当传片腔压力小于11Torr时，等待传片门关闭，打开第二节流阀并允许压 力控制进行压力控制，否则等待传片腔压力小于11Torr;然后开始进行净 化、抽真空反应腔操作；再设置压力控制器为50mTorr、并关闭反应、保压 气路气体，等待反应腔本体抽真空到50mTorr。
所述传片腔净化歩骤为打开第一节流阀将传片腔本体抽到真空 200mTorr，关闭第一节流阀，打开回填阀将氮气回填入传片腔腔体到11Torr， 关闭回填阀，循环至少3次此净化过程；传片腔回填步骤为关闭净化阔， 回填阀和第一真空阀；如果当前压力与1000mTorr之和小于目标压力则打 开回填阀，并等待当前压力与50mTorr之和大于目标压力，关闭回填阀； 如果当前压力与30mTorr之和小于目标压力则打开净化阀，等待当前压力 与10mTorr之和大于目标压力，关闭净化阀，再关闭回填阀；传片腔抽真 空步骤为关闭净化阀和回填阀，如果当前传片腔压力小于目标压力与 15mTorr之和则结束操作，否则打开第一真空阀并等待当前压力小于目标压 力与50mTorr之和时关闭第一真空阀。
所述反应腔抽真空步骤为关闭反应、保压气路气体，打开第二真空
阀，和第二节流阀；设置压力控制器压力至50mTorr作为目标压力，设置 超时计时器为30秒，等待反应腔压力到达目标压力，如果超时则报错则退 出，否则关闭计时器；反应腔净化步骤为查找并打开氮气气路并设置质 量流量计流率为5000sccm，关闭反应气路复路阀(MA)和保压气路复路 阀，同时打开第二节流阔，设置压力控制器压力至50mTorr作为反应腔本 体真空度，当反应腔压力低于50mTorr时，打开反应气路复路阀和保压气路复路阀，同时使用氮气气体回填反应腔，设置压力控制器为9.5Torr;重 复此净化过程至少3次。
所述机械手定位步骤为1 )检查传感器，如工作状态为ON则报错退出； 2)移动机械手到指定卡匣的默认位置，进行机械手在默认位置时传感器当 前工作状态判断，如果机械手在默认位置时传感器当前工作状态为ON,则 降低机械手1000步，将工作状态置为OFF; 1000步后如果当前传感器为工 作状态为ON，则报错退出；3)升起机械手，直到传感器工作状态变为ON 或者超出10000步，升降轴定位完毕，其机械手升降轴坐标为当前位置；其 中如果传感器超出10000歩时工作状态仍为OFF则报错退出；4)升起机械 手2000步；5)伸展机械手，直到传感器OFF或超出5400步，再伸展机械 手60步，在伸展机械手60歩后如传感器为工作状态ON，则报错退出；6) 收回机械手，直到传感器工作状态为ON或超出2000歩，找到位于机械手 伸展轴上的传感器光窗的外边缘位置，其中如收回机械手超出2000步时传 感器仍为OFF，则报错退出；7)继续伸展机械手1500步；8)在伸展1500 步基础上再伸展机械手，直到传感器工作状态为ON或超出6000歩；其中 如传感器在机械手超出6000步时工作状态仍为OFF，则报错退出；9)收 回机械手500步；10)如收回机械手500步时传感器工作状态为ON，则报 错退出；11)伸展机械手，直到传感器为工作状态ON或超出2000步，找 到位于机械手伸展轴上的传感器光窗的内边缘位置，至此获得容置有传感 器的卡匣的内外边缘坐标位置，当前传感器状态工作状态为ON;其中在机 械手超出2000步时如传感器工作状态仍为OFF,则报错退出；12)在获得 卡匣的内外边缘坐标位置时当前传感器状态工作状态为ON情况下升起机 械手2000步，再左转机械手，直到传感器工作状态ON或超出2000步， 找到机械手旋转轴上的传感器光窗的左边位置；左转机械手超出2000步时 如传感器为OFF，则报错退出；13)旋转机械手到默认位置；14)右转机 械手，直到传感器工作状态为ON或超出2000步，找到机械手旋转轴上的 传感器光窗的右边位置，至此获得容置有传感器的卡匣的左右边缘位置坐 标为(左边边缘位置坐标+右边边缘位置坐标)/2;其中如传感器超出2000
步时工作状态为OFF，则报错退出；15)机械手回原点；其中
如果获得内外边缘坐标位置的卡匣位于第一或三位置，则该卡匣坐标 为((内边缘坐标+外边缘坐标)/2) -744;如果获得坐标位置的卡匣位于第 二个位置，则该卡匣坐标为((内边缘坐标+外边缘坐标)/2) -640。
所述加工初始化包括传片腔和反应腔两种加工初始化，其中传片腔加 工初始化步骤为关闭第一节流阀，关闭卡匣门并复位机械手；如果当前 传片腔的压力大于20Torr则抽真空到20Torr，关闭传片门并开始定位机械手，关闭传片门并将传片腔抽到本体真空200mTorr，否则直接进入关闭传 片门并将传片腔抽到本体真空200mTorr歩骤；再判断传片模式，如果传片 模式为等压传片则回填传片腔到沉积配方指定的压力与100mTorr之和的真 空度，等待机械手定位完成,否则直接进入等待机械手定位完成步骤；打开 第一节流阀、打开第一真空阀和净化阀，等待传片腔压力到达2.3Torr;反 应腔加工初始化步骤为设置加热盘温度为配方指定温度并等待反应腔温 度到达，判断反应腔压力小于9.5Torr否，如反应腔压力小于9.5Torr则等 待反应腔压力小于9.5Torr，等待传片门关闭，否则直接关闭传片门；进行 层配方处理操作；再抽真空到本体真空50mTorr，使用沉积配方中的保压气 路气体进行回填反应腔，回填到配方指定压力；进入反应气路气体没有打 开否判断，如果反应气路气体没有打开，则打开沉积配方中指定的反应路 气体，再打开转向阀，使反应气体排出到尾气处理步骤；
所述进行层配方处理操作中，层处理包括底层和预敷层处理，先判断 底层选项，如果是底层配方，则进行底层处理步骤，否则直接进入预敷层 选项判断；如果预敷层配方时间大于0时则进行预敷层处理。
所述晶圆加工的步骤为机械手将待沉积晶圆从卡匣中取出，待反应 腔空闲时将机械手上的晶圆装入反应腔，旋转样品叉使待沉积晶圆移动到 第二反应站，同时第八反应站上的已沉积晶圆移动到机械手上，机械手卸 载已沉积晶圆并关闭传片门，反应腔开始沉积处理，机械手将已沉积晶圆 放回卡匣中，同时取下一片待沉积晶圆；
其中反应腔沉积处理步骤为打开第二真空阀并关闭传片门，设置并 等待腔体温度配方设定温度，如果保压路气体没有打开则根据配方设置质 量流量计流率，并打开保压路气体入口阀同时打开保压气路复路阀使保压 气体进入反应腔，设置反应腔沉积压力2.2Torr并等待压力到达，如果30 秒内反应腔压力未到达指定压力则报错退出；设置反应腔压力为配方压力， 并等待腔体压力稳定；如果反应气路气体没有打开则设置质量流量计流率， 并打开反应气路气体入口阔，打开转向阀；如果配方指定前置时间小于0 则打开反应气路复路阀，等待用0减去前置时间秒；等待温度稳定完成； 设置高频功率为配方设定功率并打开高频开关，如果配方指定的低频功率 大于0则等待50毫秒，设置低频功率并打开低频开关；如果配方指定的前 置时间大于等于0则等待前置时间秒，打开反应气路复路阀；等待配方指 定的沉积时间秒；如果配方指定的后置时间大于0则关闭反应气路复路阀 同时打开转向阀，等待时间后置时间秒,关闭高频开关并设置高频功率为0， 关闭低频开关并设置低频功率为0;如果配方指定的后置时间小于等于0则 关闭高频开关并设置高频功率为0，关闭低频开关并设置低频功率为0，关闭反应气路复路阀同时打开转向阀 ，
所述从卡匣中取出晶圆的步骤为旋转机械手到默认的卡匣位置，落 下机械手到指定槽位置减去5000步；伸展机械手到卡匣中；升起机械手到 指定槽位置，縮回机械手；移动机械手到原点。
所述将晶圆装入反应腔的歩骤为检查样品叉状态，如果样品叉升起 则报错退出，打开传片门并升起机械手到反应腔高位置，等待传片门完全 打开；伸展机械手到反应腔位置，如果机械手预热时间大于O则等待数秒; 升起样品叉并落下机械手到反应腔低位置，等待样品叉升起；如果机械手 加热时间大于0则启动计时器，如果晶圆加热时间大于0则落下样品叉并
等待数秒，升起样品叉。
所述从反应腔卸载晶圆的步骤为如果机械手加热时间大于0则等待 机械手加热完成；落下样品叉并升起机械手到反应腔高位置，等待样品叉 落下；启动温度稳定计时器；縮回机械手到原点位置，关闭传片门并落下 机械手到原点位置，等待传片门完全关闭。
所述将晶圆放入卡匣的步骤为旋转机械手到默认的卡匣位置，升起 机械手到指定的槽位置，伸展机械手到默认卡匣位置，落下机械手相对当 前位置减去5000步，縮回机械手伸展轴。
所述加工结束的控制包括传片腔和反应腔加工结束；其中传片腔加工 结束步骤为移动机械手到原点位置；反应腔加工结束步骤为设置反应 气路气体的质量流量计流率为0，并关闭入口阀和反应气路复路阀；再通过 计算的清扫时间进行清扫处理；反应腔抽真空到50mTorr。
所述清扫时间分为高压清扫时间和低压清扫时间，所述高压清扫时间 的计算公式为高压清扫时间=(l.O+过刻蚀率)x沉积膜厚/刻蚀率+0.5; 如果高压清扫被允许并且清扫时间大于0则进行高压清扫处理；低压清扫 时间的计算公式为低压清扫时间^高压清扫时间xX+Y，其中X为配方参 数清扫因子，Y为清扫增量；如果低压清扫被允许并且低压清扫时间大于O
则进行低压清扫处理。
所述清扫处理步骤为关闭反应气路气体，设置加热盘温度为清扫配 方温度；关闭传片门并抽真空到50mTorr;如果60秒内温度没有达到配方 设定温度则报错退出；打开第三保压气路和第四保压气路的入口阀，并设 置质量流量计流率为配方设定流率；打开保压气路复路阀；设置反应腔压 力为2.2Torr并等待压力到达；再设置高频功率并打开高频开关，等待清扫 时间完成；关闭高频开关并设置高频功率为0;关闭反应路、保压气路气体； 如果为高压清扫，在设置反应腔压力为2.2Torr并等待压力到达时，加设打 开刻蚀终止点检测器歩骤；在设置高频功率并打开高频开关等待清扫时间完成时，加设关闭刻蚀终止点检测器步骤。
所述异常预处理步骤为判断当前异常类型，如果异常类型为终止类， 则将终止报警信息添加到报警队列；如果异常为暂停类，则将暂停报警信 息添加到报警队列；如果该异常类型为提示类，则将提示报警信息添加到 报警队列；其中在终止类将终止报警信息添加到报警队列的情况下，如 果产生异常的单元与当前线程属于同一单元，则终止异常单元的运行；在
暂停报警信息添加到报警队列的情况下，如果产生异常的单元与当前线程 属于同一单元，则等待暂停报警应答处理结果，如果应答结果为终止则终 止异常单元的运行，否则返回异常预处理，继续进行异常类判断。
所述报警应答处理歩骤为l)判断当前异常类型，如果异常类型为终 止类，则终止异常单元的运行；如果异常类型为暂停类，则暂停异常单元 的运行；2)获取异常信息字符串输出到屏幕，供用户做出判断；3)获取 异常操作码，根据异常操作码打开/关闭报警蜂鸣器、设置报警灯塔状态， 等待用户针对该报警做出应答；4)当用户应答结果为"Abort"则终止所有 单元的加工流程；如果用户应答为"Continue"则恢复报警单元的运行；5) 将该异常从报警队列中移除，如果报警队列不为空则重复此报警应答处理 步骤；其中步骤l)、步骤3)及步骤4)的判断为为否的情况下，顺序执行 下一步骤。
本发明具有如下优点
1. 本发明通过对化学气体、质量流量计、射频功率和腔体压力的精确 控制，有效的提高了沉积均匀性、膜厚、薄膜应力和折射率等多种工艺指 标，解决了半导体工艺未来发展的需要，进而为半导体生产的后道工序提 供了工艺保障。
2. 本发明通过使用设备初始化机制，简化了用户操作步骤，提高了半 导体沉积设备的自动化水平，避免了由于人员参与设备初始化的误操作行 为，从而提高了设备的可靠性和安全性。
3. 本发明通过异常预处理和报警应答处理机制，完善了沉积设备控制 系统，有效的解决了由于设备异常而造成的损失，同时可以将报警内容及 时反馈给操作员，而操作员也可以对报警进行控制，避免了不必要的报警 对当前工艺过程造成影响。


图l为等离子增强化学气象沉积(PECVD)设备结构示意图。 图2为等离子增强化学气象沉积设备气路示意图。 图3为传片腔设备初始化流程图。 图4为反应腔设备初始化流程图。图5为传片腔加工初始化流程图。 图6为反应腔加工初始化流程图。 图7为异常预处理流程图。
图8为报警应答处理流程图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。 本发明中涉及设备构成如下
如图1所示，等离子增强化学气象沉积设备具有两个腔体，传片腔LL 负责晶圆的传输；反应腔RC负责晶圆沉积。两个腔体需要协调一致、互相 配合才能达到工艺指标的要求。晶圆传输是通过控制机械手完成取片、放 片等动作。在沉积过程中两个腔体需要工作在低压环境下，来保证沉积环 境的洁净，避免因环境因素而影响到晶圆的均匀性和洁净度。
图l中标号ROB为机械手；SPI为样品叉；LL—C为传片门;CS1为 一号卡匣；CS2为二号卡匣；CS3为三号卡匣。
如图2所示，等离子增强化学气象沉积设备具有8路气路和两个射频 发生器，其中8路气路气体被分成两组称之为反应路气体和保压路气体。 反应路气体为反应气体，用于晶圆涨膜；保压路气体为保压气体，用于保 持一定的反应腔RC工作压力。射频源分为高频和低频，用于沉积过程中的 等离子体反应。
图2中标号MFC为质量流量计；AL为入口阀。
本发明中涉及的概念如下
1) 传片腔LL，是等离子增强化学气象沉积设备的组成部分，其内部 装有机械手和3个卡匣，每个卡匣可分别装入25片晶圆，如图1所示。在 工艺控制过程中，传片腔LL负责将卡匣中的晶圆装入反应腔RC或将沉积 后的晶圆从反应腔RC卸载。
2) 反应腔RC，由样品叉和8个反应站组成，如图1所示。样品叉有 升降和旋转动作，配合机械手可以将晶圆放在样品叉上或将样品叉上的晶 圆取下。沉积过程中，每片晶圆分7次沉积，通过旋转样品叉变换晶圆沉 积位置，即在7个反应站分别沉积一次，从而进一步保障沉积均匀性。第 一个反应站RC1用于装卸晶圆，不做沉积处理。
3) 传片门LL—C，位于反应腔RC和传片腔LL之间，如图1所示。传 片门LL—C隔开反应腔RC和传片腔LL，防止有害气体进入传片腔LL。
4) ^填气路，包括反应气路、保压气路和液氮气路，如图2所示。其 中反应气路气体用于将化学反应，将气体回填到反应腔RC中，它由4路(第 一 四反应气路A1-A4)的气体组成，每路由--个入口阀和--个质量流量计MFC组成；保压气路气体用于将保压气体或清扫气体回填到反应腔RC中，
它由4路(第一 四保压气路B1-B4)气体组成，每路由一个入口阀和一个 质量流量计MFC组成；液氮气路用于将氮气(N2)回填到传片腔LL进行 保压，相关阀门包括回填阀BF和净化阔PU。
MA:反应气路复路阀，将反应气体回填到反应腔。 AD:反应气路转向阀，将反应气体排出到尾气处理。
MB:保压气路复路阀，将保压气体回填到反应腔。 BD:保压气路转向阀，将保压气体排出到尾气处理。 BF:传片腔回填阀，将氮气快速回填到传片腔。 PU:传片腔净化阀，将氮气慢速回填到传片腔。
5)抽真空气路抽真空气路包括反应腔RC抽真空气路和传片腔LL 抽真空气路，如图2所示。抽真空气路直接与尾气处理相连。 GV:第二真空阀，将反应腔RC中气体抽出到尾气处理。 AV:第一真空阀，将传片腔LL中气体抽出到尾气处理。 TV1:第一节流阀，用于控制传片腔LL抽气速率； TV2:第二节流阀，用于控制反应腔RC抽气速率；
本发明等离子增强化学气象沉积设备的控制方法。其特征在于包括 设备初始化控制、晶圆加工流程控制、设备异常报警控制，其中设备初 始化控制步骤为启动设备电源，打开报警监控，并发送传片腔LL和反应腔 RC的初始化指令；晶圆加工流程控制步骤为导入工艺配方，使用批或层配 方进行加工初始化、晶圆加工和加工结束控制；设备异常报警控制实现对
设备异常和故障的监控，通过异常预处理机制和报警应答处理机制，对设 备报警进行分步处理。
其中启动设备电源步骤为0秒启动24V电源；0.5秒启动射频发 生器RF; 1秒启动加热器；2秒启动反应腔真空泵；3秒启动传片腔 真空泵；4秒关闭反应腔真空泵；5秒关闭传片腔真空泵；7秒打开吹 风机；9秒关闭吹风机。
设备初始化包括传片腔LL和反应腔RC初始化，两个腔体需要同步进 行设备的初始化处理，由于反应腔RC压力控制器必须在9.5Torr以下才能 工作，所以需要借助传片腔LL进行抽真空。
如图3所示，传片腔设备初始化步骤为关闭卡匣门，机械手回原点 并关闭传片门LL—C，关闭净化阀PU、回填阀BF和第一节流阀TV1 (本 实施例2英寸节流阀)；判断反应腔RC压力大于10Torr否，如果反应腔 RC压力大于10Torr则调节第一节流阀TV1使传片腔LL和反应腔压差保持 在1Torr以内，打开传片门LL—C，否则直接进入传片腔LL压力大于9Torr否的判断；如果传片腔LL压力大于9Torr则打开第一节流阀TV1同时关闭 净化阀PU和回填阀BF抽真空到9Torr以下，关闭传片门LL—C，否则直接 关闭传片门LL—C;然后开始定位机械手，同时进行净化、回f真及抽真空传 片腔LL操作，ii]真空到200mTorr，并等待机械手定位完成；反应腔RC设 备初始化步骤为复位样品叉，关闭直低射频，关闭反应、保压气路的气 体，设置加热器温度400度；判断当反应腔RC腔体压力大于9.5Torr否， 当反应腔RC腔体压力大于9.5Torr时则等待传片腔LL将其压力抽到小于 9.5Torr，否则判断进入传片腔LL压力小于11Torr否的判断；当传片腔LL 压力小于llTorr时，等待传片门LLj:关闭，打开第二节流阀TV2 (本实 施例4英寸节流阀)，并允许压力控;'j进行压力控制，否则等待传片腔LL 压力小于llTorr;然后开始进行、抽真空反应腔RC操作；再设置压力控制 器为50mTorr、并关闭反应、保压气路气体，等待反应腔RC本体抽真空到 50mTorr;本实施例净化5次。
传片腔净化步骤为打开第一节流阀TV1将传片腔LL本体抽到真空 200mTorr，关闭第一节流阀TV1，打开回填阀BF将氮气回填入传片腔LL 腔体到11Torr，关闭回填阀BF，循环3次此净化过程；传片腔LL回填步 骤为关闭净化阀PU，回填阀BF和第一真空阀AV (本实施例采用2英寸 真空阀)；如果当前压力与1000mTorr之和小于目标压力则打开回填阀BF， 并等待当前压力与50mTorr之和大于目标压力，关闭回填阀BF;如果当前 压力与30mTorr之和小于目标压力则打开净化阀PU，等待当前压力与 10mTorr之和大于目标压力，关闭净化阀PU，再关闭回填阀BF;传片腔抽 真空步骤为关闭净化阀PU和回填阀BF，如果当前传片腔LL压力小于 目标压力与15mTorr之和则结束操作，否则打开第一真空阀AV并等待当前 压力小于目标压力与50mTorr之和时关闭第一真空阀AV;
其中反应腔抽真空步骤为关闭反应、保压气路气体，打开第二真空 阀GV (本实施例采用4英寸的真空阀)，和第二节流阀TV2;设置压力控 制器压力至50mTorr作为目标压力，设置超时计时器为30秒，等待反应腔 RC压力到达目标压力，如果超时则报错则退出，否则关闭计时器；反应腔 RC净化步骤为查找并打开氮气气路并设置质量流量计MFC流率为 5000sccm，关闭反应气路复路阀MA和保压气路复路阀MB，同时打开第 二节流阀TV2，设置压力控制器压力至50mTorr作为反应腔RC本体真空 度，当反应腔RC压力低于50mTorr时，打开反应气路复路阀MA和保压 气路复路阀MB，同时使用氮气气体回填反应腔RC，设置压力控制器为 9.5Torr，重复此净化过程至少3次(本实施例净化4次)。
机械手定位步骤为1)检査传感器,如工作状态为ON则报错退出；2)移动机械手到指定卡匣的默认位置，进行机械手在默认位置时传感器当前 工作状态判断，如果机械手在默认位置时传感器当前工作状态为0N，则降
低机械手1000步，将工作状态置为OFF; 1000步后如果当前传感器为工作 状态为ON，则报错退出；3)升起机械手，直到传感器工作状态变为ON
或者超出10000步，升降轴定位完毕，其机械手升降轴坐标为当前位置；
其中如果传感器超出10000歩时工作状态仍为OFF则报错退出；4)升起机 械手2000步；5)伸展机械手，直到传感器OFF或超出5400步，再伸展机 械手60步，在伸展机械手60步后如传感器为工作状态ON,则报错退出； 6)收回机械手，直到传感器工作状态为ON或超出2000步，找到位于机 械手伸展轴上的传感器光窗的外边缘位置(out),其中如收回机械手超出 2000步时传感器仍为OFF,则报错退出；7)继续伸展机械手1500步；8) 在伸展1500步基础上再伸展机械手，直到传感器工作状态为ON或超出 6000步；其中如传感器在机械手超出6000步时工作状态仍为OFF，则报错 退出；9)收回机械手500步；10)如收回机械手500步时传感器工作状态 为ON，则报错退出；ll)伸展机械手，直到传感器为工作状态ON或超出 2000步，找到位于机械手伸展轴上的传感器光窗的内边缘位置(in)，至此 获得容置有传感器的卡匣的内外边缘坐标位置，当前传感器状态工作状态 为ON;其中在机械手超出2000步时如传感器工作状态仍为OFF，则报错 退出；12)在获得卡匣的内外边缘坐标位置时当前传感器状态工作状态为 ON情况下升起机械手2000步，再左转机械手，直到传感器工作状态ON 或超出2000步，找到机械手旋转轴上的传感器光窗的左边位置；左转机械 手超出2000步时如传感器为OFF，则报错退出；13)旋转机械手到默认位 置；14)右转机械手，直到传感器工作状态为ON或超出2000步，找到机 械手旋转轴上的传感器光窗的右边位置，至此获得容置有传感器的卡匣的 左右边缘位置坐标为(左边边缘位置坐标+右边边缘位置坐标)/2;其中如 传感器超出2000步时工作状态为OFF，则报错退出；15)机械手回原点；
其中如果获得内外边缘坐标位置的卡匣位于第一或三位置，则该卡 匣坐标为((内边缘坐标+外边缘坐标)/2) -744;如果获得坐标位置的卡匣 位于第二个位置，则该卡匣坐标为((内边缘坐标+外边缘坐标)/2) -640。
加工初始化包括传片腔LL和反应腔RC两种加工初始化，如图5所示， 其中传片腔LL加工初始化步骤为关闭第一节流阀TV1，关闭卡匣门并复 位机械手；如果当前传片腔LL的压力大于20Torr则抽真空到20Torr，关闭 传片门LL一C并幵始定位机械手；关闭传片门LL—C并将传片腔LL抽到本 体真空200mTorr;如果传片模式为低压传片则回;真传片腔LL到沉积配方 指定的压力与lOOmTorr之和的真空度，等待机械手定位完成；打开第一节流阀TV1、打开第一真空阀AV和净化阀PU，等待传片腔LL压力到达 2.3Torr。
如图6所示，加工初始化包括传片腔LL和反应腔RC两种加工初始化， 其中传片腔LL加工初始化步骤为关闭第一节流阀TV1，关闭卡匣门并复 位机械手；如果当前传片腔LL的压力大于20Torr则抽真空到20Torr，关闭 传片门LL_C并开始定位机械手，关闭传片门LL_C并将传片腔LL抽到本 体真空200mTorr，否则直接进入关闭传片门LL—C并将传片腔LL抽到本体 真空200mTorr步骤；再判断传片模式，如果传^t模式为等压传片则回填传 片腔LL到沉积配方指定的压力与lOOmTorr之和的真空度(本实施例为 2.3Torr)，等待机械手定位完成,否则直接进入等待机械手定位完成歩骤；打 开第一节流阀TV1、打开第一真空阀AV和净化阀PU，等待传片腔LL压力 到达2.3Torr;反应腔加工初始化歩骤为设置加热盘温度为配方指定温度并 等待反应腔RC温度到达(本实施例400度)，判断反应腔RC压力小于9.5Torr 否，如反应腔RC压力小于9.5Torr则等待反应腔RC压力小于9.5Torr，等待 传片门LL一C关闭，否则直接关闭传片门IX—C;进行层配方处理操作；再 抽真空到:^体真空50mTorr，使用沉积配方中的保压气路气体进行回填反应 腔RC，回填到配方指定压力(本实施例为2.2Torr);进入反应气路气体没有 打开否判断，如果反应气路气体没有打开，则打开沉积配方中指定的反应路 气体，再打开转向阀AD，使反应气体排出到尾气处理步骤。
其中所述进行层配方处理操作中，层处理包括底层和预敷层处理，先 判断底层选项，如果是底层配方，则进行底层处理步骤，否则直接进入预 敷层选项判断；如果预敷层配方时间大于0时则进行预敷层处理。
晶圆加工的步骤为机械手将待沉积晶圆从卡匣中取出，待反应腔RC 空闲时将机械手上的晶圆装入反应腔RC，旋转样品叉使待沉积晶圆移动到 第二反应站RC2，同时第八反应站RC8上的已沉积晶圆移动到机械手上， 机械手卸载已沉积晶圆并关闭传片门LL—C，反应腔RC开始沉积处理，机 械手将已沉积晶圆放回卡匣中，同时取下一片待沉积晶圆；
其中反应腔RC沉积处理步骤为打开第二真空阔GV并关闭传片门 LL_C，设置并等待腔体温度配方设定温度，如果保压路气体没有打开则根 据配方设置质量流量计MFC流率，并打开保压路气体入口阀同时打开保压 气路复路阀MB使保压气体进入反应腔RC，设置反应腔RC沉积压力 2.2Torr并等待压力到达，如果30秒内反应腔RC压力未到达指定压力则报 错退出；设置反应腔RC压力为配方压力，并等待腔体压力稳定；如果反应 气路气体没有打开则设置质量流量计MFC流率，并打开反应气路气体入口 阀，打开转向阀AD;如果配方指定前置时间PreA小于O则打开反应气路复路阀MA，等待用0减去前置时间(0—PreA)秒；等待温度稳定完成； 设置高频功率为配方设定功率并打开高频开关，如果配方指定的低频功率 大于0则等待50毫秒，设置低频功率并打开低频开关；如果配方指定的前 置时间PreA大于等于0则等待前置时间PreA秒，打开反应气路复路阀MA; 等待配方指定的沉积时间SDT秒；如果配方指定的后置时间PstA大于0 则关闭反应气路复路阀MA同时打开转向阀AD，等待时间后置时间PstA 秒，关闭高频开关并设置高频功率为0，关闭低频开关并设置低频功率为0; 如果配方指定的后置时间PstA小于等于0则关闭高频开关并设置高频功率 为0，关闭低频开关并设置低频功率为0，关闭反应气路复路阀MA同时打 开转向阀AD。
所述从卡匣中取出晶圆的步骤为旋转机械手到默认的卡匣位置，落
下机械手到指定槽位置减去5000步；伸展机械手到卡匣中；升起机械手到 指定槽位置，縮回机械手；移动机械手到原点。
所述将晶圆装入反应腔RC的步骤为检查样品叉状态，如果样品叉升起则报错退出，打开传片门LL—C并升起机械手到反应腔高位置PCH，等 待传片门LL一C完全打开；伸展机械手到反应腔位置PC，如果机械手预热 时间大于0则等待数秒；升起样品叉并落下机械手到反应腔低位置PCL， 等待样品叉升起；如果机械手加热时间大于0则启动计时器，如果晶圆加 热时间大于0则落下样品叉并等待数秒，升起样品叉。
所述从反应腔RC卸载晶圆的步骤为如果机械手加热时间大于0则等 待机械手加热完成；落下样品叉并升起机械手到反应腔高位置PCH，等待 样品叉落下；启动温度稳定计时器；縮回机械手到原点位置，关闭传片门 LL—C并落下机械手到原点位置，等待传片门LL_C完全关闭。
所述将晶圆放入卡匣的步骤为旋转机械手到默认的卡匣位置，升起 机械手到指定的槽位置，伸展机械手到默认卡匣位置，落下机械手相对当 前位置减去5000步，縮回机械手伸展轴。
加工结束的控制包括传片腔LL和反应腔RC加工结束；其中传片腔 LL加工结束步骤为移动机械手到原点位置；反应腔RC加工结束步骤为 设置反应气路气体的质量流量计MFC流率为0，并关闭入口阀和反应气路 复路阀MA;再通过计算的清扫时间进行清扫处理；反应腔RC抽真空到 50mTorr。其中
清扫时间分为高压清扫时间和低压清扫时间，所述高压清扫时间的计 算公式为高压清扫时间=(l.O+过刻蚀率)x沉积膜厚/刻蚀率+0.5;如果高 压清扫被允许并且清扫时间大于0则进行高压清扫处理；低压清扫时间的 计算公式为低压清扫时间二高压清扫时间xX+Y，其中X为配方参数清扫因子，Y为清扫增量；如果低压清扫被允许并且低压清扫时间大于0则进 行低压清扫处理；
所述清扫处理步骤为关闭反应气路气体，设置加热盘温度为清扫配
方温度；关闭传片门LL—C并抽真空到50mTorr;如果60秒内温度没有达 到配方设定温度则报错退出；打开第三保压气路B3和第四保压气路B4的 入口阀，并设置质量流量计MFC流率为配方设定流率；打开保压气路复路 阀MB;设置反应腔RC压力为2.2Torr并等待压力到达；再设置高频功率 并打开高频开关，等待清扫时间完成；关闭高频开关并设置高频功率为0; 关闭反应路、保压气路气体；
如果为高压清扫，在设置反应腔RC压力为2.2Torr并等待压力到达时， 加设打开刻蚀终止点检测器歩骤；在设置高频功率并打开高频开关等待清 扫时间完成时，加设关闭刻蚀终止点检测器步骤。
如图7所示，异常预处理步骤为判断当前异常类型，如果异常类型 为终止类，则将终止报警信息添加到报警队列；如果异常为暂停类，则将 暂停报警信息添加到报警队列；如果该异常类型为提示类，则将提示报警 信息添加到报警队列；
在终止类将终止报警信息添加到报警队列的情况下，如果产生异常的 单元与当前线程属于同一单元，则终止异常单元的运行；在暂停报警信息 添加到报警队列的情况下，如果产生异常的单元与当前线程属于同一单元， 则等待暂停报警应答处理结果，如果应答结果为终止(Abort)则终止异常 单元的运行，否则返回异常预处理，继续进行异常类判断。
如图8所示，报警应答处理步骤为1)判断当前异常类型，如果异常 类型为终止类，则终止异常单元的运行；如果异常类型为暂停类，则暂停 异常单元的运行；2)获取异常信息字符串输出到屏幕，供用户做出判断； 3)获取异常操作码，根据异常操作码打开/关闭报警蜂鸣器、设置报警灯塔 状态，等待用户针对该报警做出应答；4)当用户应答结果为"Abort"则终 止所有单元的加工流程；如果用户应答为"Ccmtimie"则恢复报警单元的运 行；5)将该异常从报警队列中移除，如果报警队列不为空则重复此报警应 答处理步骤；其中步骤l)、步骤3)及步骤4)的判断为为否的情况下，顺 序执行下一步骤。
权利要求
1. 一种等离子增强化学气象沉积设备的控制方法，其特征在于包括设备初始化控制、晶圆加工流程控制、设备异常报警控制，其中设备初始化控制步骤为启动设备电源，打开报警监控，并发送传片腔(LL)和反应腔(RC)的初始化指令；晶圆加工流程控制步骤为导入工艺配方，使用批或层配方进行加工初始化、晶圆加工和加工结束控制；设备异常报警控制实现对设备异常和故障的监控，通过异常预处理机制和报警应答处理机制，对设备报警进行分步处理。
2. 按照权利要求1所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法，其 特征在于启动设备电源步骤为0秒启动24V电源；0.5秒启动射频发 生器(RF); 1秒启动加热器；2秒启动反应腔真空泵；3秒启动传片 腔真空泵；4秒关闭反应腔真空泵；5秒关闭传片腔真空泵；7秒打开 吹风机；9秒关闭吹风机。
3. 按照权利要求1所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法，其 特征在于传片腔设备初始化步骤为关闭卡匣门，机械手回原点并关闭 传片门(LL一C)，关闭净化阀(PU)、回填阀(BF)和第一节流阀(TV1); 判断反应腔(RC)压力大于10Torr否，如果反应腔(RC)压力大于10Torr 则调节第一节流阀(TV1)使传片腔(LL)和反应腔压差保持在1Torr以内， 打开传片门(LL—C)，否则直接进入传片腔(LL)压力大于9Torr否的判断； 如果传片腔(LL)压力大于9Torr则打开第一节流阀(TV1)同时关闭净化 阀和(PU)回填阀(BF)抽真空到9Torr以下，关闭传片门(LL—C)，否 则直接关闭传片门(LL_C);然后开始定位机械手，同时进行净化、回填及 抽真空传片腔(LL)操1乍，抽真空到200mTorr，并等待机械手定位完成； 反应腔(RC)设备初始化步骤为复位样品叉，关闭直低射频，关闭反应、 保压气路的气体，设置加热器温度400度；判断当反应腔(RC)腔体压力 大于9.5Torr否，当反应腔(RC)腔体压力大于9.5Torr时则等待传片腔(LL) 将其压力抽到小于9.5Torr，否则判断进入传片腔(LL)压力小于llTorr否 的判断；当传片腔(LL)压力小于llTorr时，等待传片门(LL—C)关闭， 打开第二节流阀(TV2)并允许压力控制进行压力控制，否则等待传片腔(LL)压力小于11Torr;然后开始进行净化、抽真空反应腔(RC)操作； 再设置压力控制器为50mTorr、并关闭反应、保压气路气体，等待反应腔 (RC)本体抽真空到50mToiT。
4. 按照权利要求3所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法，其特征在于传片腔净化歩骤为打开第一节流阀(TV1)将传片腔(LL)本体抽到真空200mTorr，关闭第一节流阀(TV1)，打开回填阀(BF)将氮 气回填入传片腔(LL)腔体到11Torr，关闭回填阀(BF);循环至少3次此 净化过程；传片腔(LL)回填步骤为关闭净化阀(PU)，回填阀(BF) 和第一真空阀(AV);如果当前压力与1000mTorr之和小于目标压力则打开 回填阀(BF)，并等待当前压力与50mTorr之和大于目标压力，关闭回填阀 (BF);如果当前压力与30mTorr之和小于目标压力则打开净化阀(PU)， 等待当前压力与10mTorr之和大于目标压力，关闭净化阀(PU)，再关闭回 填阀(BF);传片腔抽真空步骤为关闭净化阀(PU)和回填阀(BF)，如 果当前传片腔(LL)压力小于目标压力与15mTorr之和则结束操作，否则 打开第一真空阀(AV)并等待当前压力小于目标压力与50mTorr之和时关 闭第一真空阀(AV)。
5. 按照权利要求3所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法，其 特征在于反应腔抽真空步骤为关闭反应、保压气路气体，打开第二真 空阀(GV)，和第二节流阀(TV2);设置压力控制器压力至50mTorr作为 目标压力，设置超时计时器为30秒，等待反应腔(RC)压力到达目标压力， 如果超时则报错则退出，否则关闭计时器；反应腔(RC)净化步骤为查 找并打开氮气气路并设置质量流量计(MFC)流率为5000sccm，关闭反应 气路复路阀(MA)和保压气路复路阀(MB)，同时打开第二节流阀(TV2)， 设置压力控制器压力至50mTorr作为反应腔(RC)本体真空度，当反应腔(RC)压力低于50mTorr时，打开反应气路复路阀(MA)和保压气路复 路阀(MB)，同时使用氮气气体回填反应腔(RC)，设置压力控制器为 9.5Torr;重复此净化过程至少3次。
6. 按照权利要求3所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法，其 特征在于机械手定位步骤为1)检査传感器，如工作状态为ON则报错 退出；2)移动机械手到指定卡匣的默认位置，进行机械手在默认位置时传感器当前工作状态判断，如果机械手在默认位置时传感器当前工作状态为ON，则降低机械手1000步，将工作状态置为OFF; 1000步后如果当前传 感器为工作状态为ON，则报错退出；3)升起机械手，直到传感器工作状 态变为ON或者超出10000步，升降轴定位完毕，其机械手升降轴坐标为 当前位置；其中如果传感器超出10000歩时工作状态仍为OFF则报错退出； 4)升起机械手2000步；5)伸展机械手，直到传感器OFF或超出5400步， 再伸展机械手60步，在伸展机械手60步后如传感器为工作状态ON，则报 错退出；6)收回机械手，直到传感器工作状态为ON或超出2000步，找 到位于机械手伸展轴上的传感器光窗的外边缘位置，其中如收回机械手超出2000步时传感器仍为OFF,则报错退出；7)继续伸展机械手1500步； 8)在伸展1500步基础上再伸展机械手，直到传感器工作状态为ON或超 出6000步；其中如传感器在机械手超出6000步时工作状态仍为OFF,则 报错退出；9)收回机械手500步；10)如收回机械手500步时传感器工作 状态为ON，则报错退出；ll)伸展机械手，直到传感器为工作状态ON或 超出2000步，找到位于机械手伸展轴上的传感器光窗的内边缘位置，至此 获得容置有传感器的卡匣的内外边缘坐标位置，当前传感器状态工作状态 为ON;其中在机械手超出2000步时如传感器工作状态仍为OFF，则报错 退出；12)在获得卡匣的内外边缘坐标位置时当前传感器状态工作状态为 ON情况下升起机械手2000步，再左转机械手，直到传感器工作状态ON 或超出2000步，找到机械手旋转轴上的传感器光窗的左边位置；左转机械 手超出2000步时如传感器为OFF,则报错退出；13)旋转机械手到默认位 置；14)右转机械手，直到传感器工作状态为ON或超出2000步，找到机 械手旋转轴上的传感器光窗的右边位置，至此获得容置有传感器的卡匣的 左右边缘位置坐标为(左边边缘位置坐标+右边边缘位置坐标)/2;其中如 传感器超出2000步时工作状态为OFF，则报错退出；15)机械手回原点。
7. 按照权利要求6所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法，其 特征在于如果获得内外边缘坐标位置的卡匣位于第一或三位置，则该卡 匣坐标为((内边缘坐标+外边缘坐标)/2) -744;如果获得坐标位置的卡匣 位于第二个位置，则该卡匣坐标为((内边缘坐标+外边缘坐标)/2) -640。
8. 按照权利要求1所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法，其 特征在于加工初始化包括传片腔(LL)和反应腔(RC)两种加工初始化， 其中传片腔(LL)加工初始化步骤为关闭第一节流阀(TV1)，关闭卡匣 门并复位机械手；如果当前传片腔(LL)的压力大于20Torr则抽真空到 20Torr，关闭传片门(LL—C)并开始定位机械手，关闭传片门(LL_C)并 将传片腔(LL)抽到本体i空200mTorr，否则直接进入关闭传片门(LL—C) 并将传片腔(LL)抽到本体真空200mTorr步骤；再判断传片模式，如巢传 片模式为等压传片则回填传片腔(LL)到沉积配方指定的压力与lOOmTorr 之和的真空度，等待机械手定位完成,否则直接进入等待机械手定位完成步 骤；打开第一节流阀(TV1)、打开第一真空阀(AV)和净化阀(PU)，等 待传片腔(LL)压力到达2.3Torr;反应腔加工初始化步骤为设置加热盘 温度为配方指定温度并等待反应腔(RC)温度到达，判断反应腔(RC)压 力小于9.5Torr否，如反应腔(RC)压力小于9.5Torr则等待反应腔(RC) 压力小于9.5Torr，等待传片门(LL—C)关闭，否则直接关闭传片门(LL—C); 进行层配方处理操作；再抽真空到本体真空50mTorr，使用沉积配方中的保压气路气体进行回填反应腔(RC)，回填到配方指定压力；进入反应气路气 体没有打开否判断，如果反应气路气体没有打开，则打开沉积配方中指定 的反应路气体，再打开转向阀(AD)，使反应气体排出到尾气处理步骤。
9. 按照权利要求8所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法，其特征在于所述进行层配方处理操作中，层处理包括底层和预敷层处理， 先判断底层选项，如果是底层配方，则进行底层处理步骤，否则直接进入 预敷层选项判断；如果预敷层配方时间大于0时则进行预敷层处理。
10. 按照权利要求1所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法，其特征在于晶圆加工的步骤为机械手将待沉积晶圆从卡匣中取出，待反应腔(RC)空闲时将机械手上的晶圆装入反应腔(RC)，旋转样品叉使 待沉积晶圆移动到第二反应站(RC2)，同时第八反应站(RC8)上的已沉 积晶圆移动到机械手上，机械手卸载已沉积晶圆并关闭传片门(LL—C)，反 应腔(RC)开始沉积处理，机械手将已沉积晶圆放回卡匣中，同日;取下一 片待沉积晶圆。
11. 按照权利要求IO所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法， 其特征在于其中反应腔(RC)沉积处理步骤为打开第二真空阀(GV) 并关闭传片门(LL—C)，设置并等待腔体温度配方设定温度，如果保压路气 体没有打开则根据配方设置质量流量计(MFC)流率，并打开保压路气体 入口阀同时打开保压气路复路阔(MB)使保压气体进入反应腔(RC)，设 置反应腔(RC)沉积压力2.2Torr并等待压力到达，如果30秒内反应腔(RC) 压力未到达指定压力则报错退出；设置反应腔(RC)压力为配方压力，并 等待腔体压力稳定；如果反应气路气体没有打开则设置质量流量计(MFC) 流率，并打开反应气路气体入口阀，打开转向阀(AD);如果配方指定前 置时间(PreA)小于0则打开反应气路复路阀(MA)，等待用0减去前置 时间(0—PreA)秒；等待温度稳定完成；设置高频功率为配方设定功率并 打开高频开关，如果配方指定的低频功率大于0则等待50毫秒，设置低频 功率并打开低频开关；如果配方指定的前置时间PreA大于等于0则等待前 置时间(PreA)秒，打开反应气路复路阀(MA);等待配方指定的沉积时 间(SDT)秒；如果配方指定的后置时间(PstA)大于0则关闭反应气路复 路阀(MA)同时打开转向阀(AD)，等待时间后置时间(PstA)秒,关闭高 频开关并设置高频功率为0，关闭低频开关并设置低频功率为0;如果配方 指定的后置时间(PstA)小于等于0则关闭高频开关并设置高频功率为0， 关闭低频开关并设置低频功率为0，关闭反应气路复路阀(MA)同时打开 转向阀(AD)。
12. 按照权利要求IO所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法，其特征在于所述从卡匣中取出晶圆的步骤为旋转机械手到默认的卡匣 位置，落下机械手到指定槽位置减去5000步；伸展机械手到卡匣中；升起机械手到指定槽位置，縮回机械手；移动机械手到原点。
13. 按照权利要求IO所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法， 其特征在于所述将晶圆装入反应腔(RC)的步骤为检查样品叉状态，如果样品叉升起则报错退出，打开传片门(LL一C)并升起机械手到反应腔 高位置(PCH)，等待传片门(LL—C)完全打开；伸展机械手到反应腔位置 (PC)，如果机械手预热时间大于O则等待数秒；升起样品叉并落下机械手 到反应腔低位置(PCL)，等待样品叉升起；如果机械手加热时间大于O则启动计时器，如果晶圆加热时间大于o则落下样品叉并等待数秒，升起样品叉。
14. 按照权利要求10所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法， 其特征在于所述从反应腔(RC)卸载晶圆的步骤为如果机械手加热时 间大于0则等待机械手加热完成；落下样品叉并升起机械手到反应腔高位 置(PCH)，等待样品叉落下；启动温度稳定计时器；縮回机械手到原点位 置，关闭传片门(LL一C)并落下机械手到原点位置，等待传片门(LL—C) 完全关闭。
15. 按照权利要求IO所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法， 其特征在于所述将晶圆放入卡匣的步骤为旋转机械手到默认的卡匣位 置，升起机械手到指定的槽位置，伸展机械手到默认卡匣位置，落下机械 手相对当前位置减去5000步，縮回机械手伸展轴。
16. 按照权利要求1所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法， 其特征在于加工结束的控制包括传片腔(LL)和反应腔(RC)加工结束； 其中传片腔(LL)加工结束歩骤为移动机械手到原点位置；反应腔(RC) 加工结束步骤为设置反应气路气体的质量流量计(MFC)流率为O，并关 闭入口阀和反应气路复路阀(MA);再通过计算的清扫时间进行清扫处理； 反应腔(RC)抽真空到50mTorr。
17. 按照权利要求16所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法， 其特征在于清扫时间分为高压清扫时间和低压清扫时间，所述高压清扫 时间的计算公式为高压清扫时间=(1.0+过刻蚀率)x沉积膜厚/刻蚀率+0.5; 如果高压清扫被允许并且清扫时间大于0则进行高压清扫处理；低压清扫 时间的计算公式为低压清扫时间二高压清扫时间xX+Y，其中X为配方参 数清扫因子，Y为清扫增量；如果低压清扫被允许并且低压清扫时间大于O则进行低压清扫处理。
18. 按照权利要求16所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法，其特征在于所述清扫处理步骤为关闭反应气路气体，设置加热盘温度为清扫配方温度；关闭传片门(LL—C)并抽真空到50mTorr;如果60秒内 温度没有达到配方设定温度则报错退出；打开第三保压气路(B3)和第四 保压气路(B4)的入口阀，并设置质量流量计(MFC)流率为配方设定流 率；打开保压气路复路阀(MB);设置反应腔(RC)压力为2.2Torr并等待 压力到达；再设置高频功率并打开高频开关，等待清扫时间完成；关闭高 频开关并设置高频功率为0;关闭反应路、保压气路气体。
19. 按照权利要求17所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法， 其特征在于如果为高压清扫，在设置反应腔(RC)压力为2.2Torr并等待 压力到达时，加设打开刻蚀终止点检测器步骤；在设置高频功率并打开高 频开关等待清扫时间完成时，加设关闭刻蚀终止点检测器步骤。
20. 按照权利要求1所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法， 其特征在于异常预处理步骤为判断当前异常类型，如果异常类型为终 止类，则将终止报警信息添加到报警队列；如果异常为暂停类，则将暂停 报警信息添加到报警队列；如果该异常类型为提示类，则将提示报警信息 添加到报警队列。
21. 按照权利要求20所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法， 其特征在于在终止类将终止报警信息添加到报警队列的情况下，如果产 生异常的单元与当前线程属于同一单元，则终止异常单元的运行.，在暂停 报警信息添加到报警队列的情况下，如果产生异常的单元与当前线程属于 同一单元，则等待暂停报警应答处理结果，如果应答结果为终止(Abort) 则终止异常单元的运行，否则返回异常预处理，继续进行异常类判断。
22. 按照权利要求1所述等离子增强化学气象沉积设备的控制方法，其特征在于报警应答处理步骤为1)判断当前异常类型，如果异常类型 为终止类，则终止异常单元的运行；如果异常类型为暂停类，则暂停异常 单元的运行；2)获取异常信息字符串输出到屏幕，供用户做出判断；3) 获取异常操作码，根据异常操作码打开/关闭报警蜂鸣器、设置报警灯塔状 态，等待用户针对该报警做出应答；4)当用户应答结果为"Abort"则终止 所有单元的加工流程；如果用户应答为"Continue"则恢复报警单元的运行； 5)将该异常从报警队列中移除，如果报警队列不为空则重复此报警应答处 理步骤；其中步骤l)、步骤3)及步骤4)的判断为为否的情况下，顺序执 行下一歩骤。
全文摘要
本发明属于控制系统技术，具体地说是一种等离子增强化学气象沉积设备的控制方法。它包括设备初始化控制、晶圆加工流程控制、设备异常报警控制，其中设备初始化控制步骤为启动设备电源，打开报警监控，并发送传片腔和反应腔的初始化指令；晶圆加工流程控制步骤为导入工艺配方，使用批或层配方进行加工初始化、晶圆加工和加工结束控制；设备异常报警控制实现对设备异常和故障的监控，通过异常预处理机制和报警应答处理机制，对设备报警进行分步处理。采用本发明可实现对化学气象沉积的非常精确的工艺控制，能够满足半导体器件制造过程中的工艺要求。
文档编号C23C16/52GK101469418SQ20071015930
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月29日 优先权日2007年12月29日
发明者于海斌, 刘明哲, 周建辉, 凯 康, 徐皑冬, 跃 林, 宏 王, 胡河春 申请人:沈阳中科博微自动化技术有限公司;中国科学院沈阳自动化研究所