专利名称：一种微电子刻蚀系统中受控部件的异常监测装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种电子系统设备的监测技术领域，尤其涉及一种微电子刻蚀系统中受控部 件的异常监测装置及方法。
背景技术：
目前，随着电子技术的高速发展，人们对集成电路的集成度要求越来越高，这就要求生 产集成电路的企业不断地提高半导体晶片的加工能力。利用具有等离子体装置的微电子刻蚀 系统进行刻蚀加工是获得半导体晶片的主要方法。通常的微电子刻蚀系统如图l所示，主要由以下子系统组成工业控制计算机l 、反应腔室2、真空系统3、气路系统4、温度控制系统5、晶片升降系统6与射频系统7。其中，工业 控制计算机l的控制软件通常为基于板卡驱动的自主研发的控制软件。微电子刻蚀控制系统 中需要处理多个输入输出量。我们采用工控机把各种输入输出连接到一起进行处理。工业控 制计算机l把各种输入输出包括数字输入输出卡、模拟输入输出卡、CAN总线接口卡、串行 接口和/或以太网接口微电子刻蚀系统的工作原理是在工业控制计算机l控制下，真空系统3满足反应腔室2压 力稳定的条件，温度控制系统5控制恒温，晶片升降系统6对晶片进行升降，气路系统4进行 气体的质量流量控制。射频系统7进行射频的设定，使气体离子化起辉，对晶片进行刻蚀。在系统的运行过程中，对真空、温度、反应腔室压力、射频大小等都需要进行实时监控 且不能出现系统的误报。在系统中，运用上述方法对各种传感器的监控，达到了较为满意的 效果。微电子刻蚀系统中，通常采用分布式控制架构，增加系统的可靠性，工控机需要控制的 受控部件很多，需要处理的信号和数据以千百计，保证系统运行的稳定性和工艺人员的安全 显得非常重要。刻蚀系统除了提供设备之间的硬件互锁、软件互锁之外，还应该对受控部件 状态的信号和数据进行有效的监控，在受控部件状态出现异常的时候，应该发出相应设备的 告警信息，指示维护人员进行维修或者更换设备，从而避免生产出不良的工艺产品。 发明内容鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种微电子刻蚀系统中受控部件 的异常监测装置及方法，通过对于异常状态的区别和对其发生频率的检测，避免了对异常信 号的误判和误发告警信号，从而保证设备处于可进行工艺状态。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种微电子刻蚀系统中受控部件的异常监测装置，包括受控部件检测单元获取各受控部件的工作状态参数，并将其传送至受控部件工作状态 判别单元；受控部件工作状态判别单元根据受控部件检测单元检测到的各受控部件的工作状态参 数，与设定的相应受控部件的安全工作状态参数与控制参数进行比较，判别所述的受控部件 是否工作lF.常，如不正常则输出关于相应受控部件异常的报警信息。所述的受控部件检测单元包括受控部件检测模块包括设于各受控部件处的检测元件，获取各受控部件的工作状态参数；数据传输模块通过数据接口将受控部件检测模块检测到的各受控部件的工作状态参数 数据传送至受控部件工作状态判别单元。所述的受控部件工作状态判别单元包括数据比较模块比较检测到的各受控部件的工作状态参数是否在设定的相应受控部件的 安全工作状态参数与控制参数范围内，如不在此范围内，则表明此受控部件的工作异常； 报警模块如发生受控部件的工作异常，则输出报警信息。 所述的受控部件工作状态判别单元还包括数据设定模块设定受控部件的安全工作状态参数与控制参数； 和/或；数据存储模块存储设定的受控部件的安全工作状态参数与控制参数。 一种微电子刻蚀系统中受控部件的异常监测方法，包括获取各受控部件的工作状态参数，并根据受控部件检测单元检测到的各受控部件的工作 状态参数，与设定的相应受控部件的安全工作状态参数进行比较，判别所述的受控部件是否 工作正常，如不正常则输出关于相应受控部件异常的报警信息。所述的方法包括A、 获取设定的各受控部件的安全工作状态参数与控制参数，生成各受控部件的待监测 数据项表；B、 设于各受控部件处的检测元件根据待监测数据项表获取各受控部件的相应工作状态 参数；C、 根据各受控部件的相应工作状态参数与设定的安全工作状态参数与控制参数，判断 相应的受控部件是否工作异常；D、 如所述的受控部件工作异常，则输出相应受控部件异常的报警信息。 所述的步骤A包括Al、设定各受控部件的需要监测的安全工作状态参数范围、监测周期或额定的数据异常 频率；A2、根据设定的各受控部件的需要监测的安全工作状态参数，生成各受控部件的待监测 数据项表。所述的歩骤C包括监控各受控部件的相应工作状态参数在设定的监测周期内超出设定的安全工作状态参数 的异常次数是否超过设定的额定的数据异常频率；如超过表明相应的受控部件是否工作异常。所述的方法还包括在系统启动后，在所有工艺操作功能启动完毕，开始执行步骤A。 所述的方法还包括在系统启动工作的全过程中，循环执行步骤A至步骤D。由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的一种微电子刻蚀系统中受控部件 的异常监测装置及方法，获取各受控部件的工作状态参数，并根据受控部件检测单元检测到 的各受控部件的工作状态参数，与设定的相应受控部件的安全工作状态参数进行比较，判别 所述的受控部件是否工作正常，如不正常则输出关于相应受控部件异常的报警信息。根据本 方法中抛出的告警信息指示维护人员检査相应受控部件，从而避免生产出不良的工艺产品。 同时，需要监测的受控部件的输入输出通道可以灵活配置，在很大程度上降低了微电子刻蚀 系统受控部件的异常误判和误发漏判，并且非常容易的查处故障的受控部件。
图1为微电子刻蚀系统的示意图；图2为本发明所述的一种微电子刻蚀系统中受控部件的异常监测装置的结构示意图; 图3为本发明的电感耦合等离子体装及方法置结构示意图二。
具体实施方式
本发明所述的一种微电子刻蚀系统中受控部件的异常监测装置，其具体实施方式
如图2所示包括受控部件检测单元与受控部件工作状态判别单元，其中受控部件检测单元用于获取各受控部件的工作状态参数，并将其传送至受控部件工作状
态判别单元；具体包括受控部件检测模块与数据传输模块，其中受控部件检测模块，包括设于各受控部件处的检测元件，通常采用各种传感器，用于获 取各受控部件的工作状态参数；数据传输模块通过数据接口将受控部件检测模块检测到的各受控部件的工作状态参数数 据传送至受控部件工作状态判别单元。受控部件工作状态判别单元用于根据受控部件检测单元检测到的各受控部件的工作状态 参数，与设定的相应受控部件的安全工作状态参数与控制参数进行比较，判别所述的受控部 件是否工作正常，如不正常则输出关于相应受控部件异常的报警信息。具体包括数据比较 模块与报警模块，其中数据比较模块用于比较检测到的各受控部件的工作状态参数是否在设定的相应受控部件 的安全工作状态参数与控制参数范围内，如不在此范围内，则表明此受控部件的工作异常；报警模块用于如发生受控部件的工作异常，则输出报警信息。同时所述的受控部件工作状态判别单元还包括数据设定模块和/或数据存储模块，其中数据设定模块用于设定受控部件的安全工作状态参数与控制参数； 数据存储模块用于存储设定的受控部件的安全工作状态参数与控制参数。本发明所述的-种微电子刻蚀系统中受控部件的异常监测方法，其核心思想是获取各受 控部件的工作状态参数，并根据受控部件检测单元检测到的各受控部件的工作状态参数，与 设定的相应受控部件的安全工作状态参数进行比较，判别所述的受控部件是否工作正常，如 不正常则输出关于相应受控部件异常的报警信息。具体为A、 获取设定的各受控部件的安全工作状态参数与控制参数，生成各受控部件的待监测数据项表；通常可包括-Al、设定各受控部件的需要监测的安全工作状态参数范围、监测周期或额定的数据异常频率；A2、根据设定的各受控部件的需要监测的安全工作状态参数，生成各受控部件的待监测数据项表。B、 设于各受控部件处的检测元件根据待监测数据项表获取各受控部件的相应工作状态 参数；C、 根据各受控部件的相应工作状态参数与设定的安全工作状态参数与控制参数，判断 相应的受控部件是否工作异常；通常为监控各受控部件的相应工作状态参数在设定的监测周 期内超出设定的安全工作状态参数的异常次数是否超过设定的额定的数据异常频率；如超过 表明相应的受控部件是否工作异常。D、 如所述的受控部件工作异常，则输出相应受控部件异常的报警信息
在上述的过程中，在系统启动后，在所有工艺操作功能启动完毕，开始执行歩骤A。同 时在系统启动工作的全过程中，循环执行步骤A至步骤D。可见本发明所述的方法，在系统启动后，在所有工艺操作功能启动完毕，最后启动本功 能。读取需要监测的配置数据项，和设置的异常频率和监测周期，并且生成监测数据项表。 实时依次监测表中各个数据项，若该数据项的状态值在一段时间内发生的异常次数大于此前 设置的异常频率，则抛出该数据项对应的告警信息，进行相应处理。重复监测表中各个数据 项，直到本功能停止运行。本发明所述的方法具体地过程如图3所示，包括步骤31、系统启动，所有工艺操作功能启动完毕，启动受控部件的异常监测功能，读取配置文件，并且生成受控部件的待监测数据项表；配置文件包括各受控部件的安全工作状态 参数与控制参数待监测数据项表或以根据需要灵活修改；歩骤32、判断是否启动了受控部件的异常监测功能，如是，执行步骤34，否则，执行歩 骤33;步骤33、程序结束，不进行受控部件的异常监测； 歩骤34、依次检测待监测数据项表中的各数据项；步骤35、判断所检测的受控部件的工作状态参数是否异常，如是，执行步骤36，否则， 执行歩骤37:这一歩骤只需判断受控部件的工作状态参数是否超出设定的安全工作状态参数范围。 步骤36、对计数器加一；歩骤37、对计数器清零，用于屏蔽系统误判的处理；歩骤38、判断计数器的值是否大于此前设置的异常频率值，如是执行歩骤39，否则，执 行步骤311;设定异常频率的目的是防止其它信号的影响，避免误判，可靠地排除干扰。 步骤39、输出相应受控部件的报警信息，启动相应的处理过程；帮助维护人员准确地找 出发行故障的受控部件。歩骤310、对计数器清零；歩骤31K判断待监测数据项表是否检査完，如是，执行歩骤312，否则，执行步骤34; 步骤312、判断监测周期是否期满，如是，重新开始计时，否则，继续计时；并执行歩 骤34。由于采用以上技术方案，在实际应用中很大程度上降低了微电子刻蚀系统受控部件的异 常误判和误发漏判，误判率由2%降至0.3%，并且非常容易的査处故障的受控部件，有效的 提高了微电子刻蚀系统的维护效益。同时，需要监测的受控部件的输入输出通道可以灵活配 置，在很大程度上降低了微电子刻蚀系统受控部件的异常误判和误发漏判，并且非常容易的 査处故障的受控部件。 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1、一种微电子刻蚀系统中受控部件的异常监测装置，其特征在于，包括受控部件检测单元获取各受控部件的工作状态参数，并将其传送至受控部件工作状态判别单元；受控部件工作状态判别单元根据受控部件检测单元检测到的各受控部件的工作状态参数，与设定的相应受控部件的安全工作状态参数与控制参数进行比较，判别所述的受控部件是否工作正常，如不正常则输出关于相应受控部件异常的报警信息。
2、 根据权利要求l所述的微电子刻蚀系统中受控部件的异常监测装置，其特征在于，所 述的受控部件检测单元包括受控部件检测模块包括设于各受控部件处的检测元件，获取各受控部件的工作状态参数；数据传输模块通过数据接口将受控部件检测模块检测到的各受控部件的工作状态参数 数据传送至受控部件工作状态判别单元。
3、 根据权利要求l所述的微电子刻蚀系统中受控部件的异常监测装置，其特征在于，所 述的受控部件工作状态判别单元包括数据比较模块比较检测到的各受控部件的工作状态参数是否在设定的相应受控部件的 安全工作状态参数与控制参数范围内，如不在此范围内，则表明此受控部件的工作异常； 报警模块如发生受控部件的工作异常，则输出报警信息。
4、 根据权利要求3所述的微电子刻蚀系统中受控部件的异常监测装置，其特征在于，所 述的受控部件工作状态判别单元还包括数据设定模块设定受控部件的安全工作状态参数与控制参数； 和/或；数据存储模块存储设定的受控部件的安全工作状态参数与控制参数。
5、 一种微电子刻蚀系统中受控部件的异常监测方法，其特征在于，包括 获取各受控部件的工作状态参数，并根据受控部件检测单元检测到的各受控部件的工作状态参数，5设定的相应受控部件的安全工作状态参数进行比较，判别所述的受控部件是否 工作正常，如不正常则输出关于相应受控部件异常的报警信息。
6、 根据权利要求5所述的微电子刻蚀系统中受控部件的异常监测方法，其特征在于，所 述的方法包括 .A、 获取设定的各受控部件的安全工作状态参数与控制参数，生成各受控部件的待监测 数据项表；B、 设于各受控部件处的检测元件根据待监测数据项表获取各受控部件的相应工作状态 参数；C、 根据各受控部件的相应工作状态参数与设定的安全工作状态参数与控制参数，判断 相应的受控部件是否工作异常；D、 如所述的受控部件工作异常，则输出相应受控部件异常的报警信息。
7、 根据权利要求6所述的微电子刻蚀系统中受控部件的异常监测方法，其特征在于，所 述的步骤A包括Al、设定各受控部件的需要监测的安全工作状态参数范围、监测周期或额定的数据异常 频率；A2、根据设定的各受控部件的需要监测的安全工作状态参数，生成各受控部件的待监测 数据项表。
8、 根据权利要求7所述的微电子刻蚀系统中受控部件的异常监测方法，其特征在于，所 述的歩骤C包括监控各受控部件的相应工作状态参数在设定的监测周期内超出设定的安全工作状态参数 的异常次数是否超过设定的额定的数据异常频率；如超过表明相应的受控部件是否工作异常。
9、 根据权利要求6所述的微电子刻蚀系统中受控部件的异常监测方法，其特征在于，所述的方法还包括在系统启动后，在所有工艺操作功能启动完毕，开始执行歩骤A。
10、 根据权利要求6所述的微电子刻蚀系统中受控部件的异常监测方法，其特征在于，所述的方法还包括在系统启动工作的全过程中，循环执行步骤A至步骤D。
全文摘要
本发明所述的一种微电子刻蚀系统中受控部件的异常监测装置及方法，获取各受控部件的工作状态参数，并根据受控部件检测单元检测到的各受控部件的工作状态参数，与设定的相应受控部件的安全工作状态参数进行比较，判别所述的受控部件是否工作正常，如不正常则输出关于相应受控部件异常的报警信息。根据本方法中抛出的告警信息指示维护人员检查相应受控部件，从而避免生产出不良的工艺产品。同时，需要监测的受控部件的输入输出通道可以灵活配置，在很大程度上降低了微电子刻蚀系统受控部件的异常误判和误发漏判，并且非常容易的查处故障的受控部件。
文档编号G01M99/00GK101150040SQ20061011333
公开日2008年3月26日 申请日期2006年9月22日 优先权日2006年9月22日
发明者付金生 申请人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司