半导体设备制造中控制气体输入的方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种半导体设备制造中控制气体输入的方法及系统。其方法包括根据半导体设备制造工艺任务中的工艺表单中每路气路预设气路流量值，循环检测出在前一次工艺步骤中前次气路流量值不为0，且本次工艺步骤中气路流量值相对于前一次工艺步骤中前次气路流量值发生变化的气路；关闭设置后气路流量值为0的气路，并在预设时间t内将腔室中的气体排出；根据所述预设气路流量值，设置本次工艺步骤中其余气路流量发生变化的气路的气路流量值。其减少了前一次工艺步骤的残余气体对本工艺步骤工艺结果的影响；通过循环检查的方式对有流量变化的气路进行流量设置，提高了气路设置的效率。
【专利说明】半导体设备制造中控制气体输入的方法及系统
【技术领域】 >
[0001] 本发明涉及半导体制造技术，尤其涉及一种半导体设备制造中控制气体输入的方 法及系统。
【背景技术】
[0002] 在半导体晶片加工过程中，执行工艺流程时，用到了很多不同的气体，这些气体的 作用不尽相同，但是都会对工艺流程的结果产生影响，尤其是其中的工艺气体(非惰性气 体)。目前，执行工艺流程过程中，一般采用根据所提供的工艺表单的流量设置要求按照气 路的初始排列顺序对气体流量进行设置的方法。
[0003] 传统的气体输入控制方式为在每一工艺步骤开始的时候，根据此工艺步骤工艺表 单中各路气体的值按照气路的排序从小到大进行气路流量的设置。
[0004] 过程如图1所示，其中"i"为中间变量，通过它遍历每一路气体。其中：
[0005] Gas[i]LastStepFlow用来记录第i路气体的前一次工艺步骤的气路流量；
[0006] Gas[i]StepFlow为当前工艺步骤的气路流量；
[0007] SetGas[i]StepFlow为一个服务，通过它设置第i路气路的MFC (Mass Flow Controller，质量流量控制器)的流量并根据设置的MFC流量值是否大于等于〇· 1而确定打 开或关闭这路气体的阀门。
[0008] 举例说明：工艺表单中每路气体流量如表1所示：
[0009]
【权利要求】
1. 一种半导体设备制造中控制气体输入的方法，其特征在于，包括以下步骤： S100,根据半导体设备制造工艺任务job中的工艺表单Recipe中为半导体制造设备中 的每路气路所配置的每一工艺步骤step的预设气路流量值，循环检测出在前一次工艺步 骤中前次气路流量值不为〇,且本次工艺步骤中气路流量值相对于前一次工艺步骤中前次 气路流量值发生变化的气路； S200,根据本次工艺步骤的预设气路流量值设置所述在前一次工艺步骤中前次气路流 量值不为0且本次工艺步骤中气路流量值相对于前一次工艺步骤中前次气路流量值发生 变化的气路的气路流量值，关闭设置后气路流量值为〇的气路，并在预设时间t内将腔室中 的气体排出；根据所述预设气路流量值，设置本次工艺步骤中其余气路流量发生变化的气 路的气路流量值。
2. 根据权利要求1所述的半导体设备制造中控制气体输入的方法，其特征在于，所述 S100包括以下步骤： S110,在本次工艺步骤中，从半导体设备制造工艺任务中的工艺表单中，循环读取为半 导体制造设备中的每路气路所配置的本次工艺步骤的预设气路流量值，并获取所述气路的 本次工艺步骤的前一次工艺步骤的前次气路流量值； S120,判断每路气路的本次工艺步骤中的预设气路流量值是否大于等于〇· 1 ;如果否， 则执行步骤S130 ;如果是，则直接返回步骤S110直至循环完每路气路； S130,判断所述气路的本次工艺步骤中的预设气路流量值与前一次工艺步骤中的前次 气路流量值的绝对差值是否大于等于〇. 1 ;如果是，则检测出所述气路为在前一次工艺步 骤中前次气路流量值不为〇且本次工艺步骤中气路流量值相对于前一次工艺步骤中前次 气路流量值发生变化的气路，执行步骤S200 ;否则，直接返回步骤S110直至循环完每路气 路。
3. 根据权利要求2所述的半导体设备制造中控制气体输入的方法，其特征在于，所述 S200包括以下步骤： S210,对本次工艺步骤中气路流量发生变化并需要关闭的气路，将所述气路的气路流 量设置为〇,关闭设置后气路流量值为〇的气路阀门，将所述预设气路流量值替代前一次工 艺步骤中的所述前次气路流量值作为更新后的前次气路流量值； S220,在预设时间t内将腔室中的气体排出； S230,在步骤S220完成后，判断各气路的预设气路流量值与所述前次气路流量值的绝 对差值是否大于等于〇. 1 ; S240,如果是，将所述预设气路流量值设置为所述气路的气路流量值，并将所述预设气 路流量值替代前一次工艺步骤中的前次气路流量值作为更新后的前次气路流量值，然后返 回步骤S230直至循环完每路气路；否则，直接返回步骤S 230直至循环完每路气路。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的半导体设备制造中控制气体输入的方法，其特征 在于，所述预设时间t为： 以关闭所有本次工艺步骤中气路流量值小于〇· 1且本次工艺步骤气路流量值与前一 次工艺步骤中前次气路流量值绝对差值大于等于〇· 1的气路为开始时间点，至开始设置本 次工艺步骤中其余气路流量发生变化的气路的气路流量值的时间为结束时间点的时间段。
5. 根据权利要求1所述的半导体设备制造中控制气体输入的方法，其特征在于，所述 S100包括以下步骤： S110'，在本次工艺步骤中，从半导体设备制造工艺任务中的工艺表单中，循环读取为 半导体制造设备中的每路气路所配置的本次工艺步骤的预设气路流量值，并获取所述气路 的本次工艺步骤的前一次工艺步骤的前次气路流量值； S120'，判断每路气路的所述前次气路流量值是否大于等于0. 1 ;如果是，则执行步骤 S130' ；否则直接返回步骤S110'直至循环完每路气路； S130'，判断所述预设气路流量与所述前次气路流量值的绝对差值是否大于等于〇. 1 ; 如果是，则检测出所述气路为本次工艺步骤中发生流量变化且前一次工艺步骤中未关闭的 气路，则执行步骤S200 ;否则，则直接返回步骤S110'直至循环完每路气路。
6. 根据权利要求5所述的半导体设备制造中控制气体输入的方法，其特征在于，所述 S200包括以下工艺步骤： S210'，对本次工艺步骤中发生流量变化且前一次工艺步骤中未关闭的气路，将所述气 路的气路流量设置为工艺表单所配置的本次工艺步骤中的预设气路流量值，将所述预设气 路流量值替代前一次工艺步骤中的前次气路流量值作为更新后的前次气路流量值； S220'，在预设时间t内将腔室中的气体排出； S230'，在步骤S220'完成后，判断各气路的预设气路流量值与所述更新后的前次气路 流量值的绝对差值是否大于等于〇. 1 ; S240'，如果是，则将所述预设气路流量值设置为所述气路的气路流量值，打开所述气 路阀门，并将所述预设气路流量值替代前一次工艺步骤中的所述前次气路流量值作为更 新后的前次气路流量值，然后返回步骤S230'直至循环完每路气路；否则，直接返回步骤 S230'直至循环完每路气路。
7. 根据权利要求1或5或6所述的半导体设备制造中控制气体输入的方法，其特征在 于，所述预设时间t为： 从完成设置前一次工艺步骤中前次气路流量值大于等于〇. 1且前一次工艺步骤与本 次工艺步骤的气路流量值的绝对差值大于〇. 1的气路为开始时间点，至开始设置本次工艺 步骤中其余气路流量发生变化的气路的气路流量值的时间为结束时间点的时间段。
8. -种半导体设备制造中控制气体输入的系统，其特征在于，包括检测模块和设置控 制丰旲块，其中： 1 所述检测模块，用于根据半导体设备制造工艺任务job中的工艺表单ReciPe中为半导 体制造设备中的每路气路所配置的每一工艺步骤step的预设气路流量值，循环检测出在 前一次工艺步骤中前次气路流量值不为〇,且本次工艺步骤中气路流量值相对于前一次工 艺步骤中前次气路流量值发生变化的气路； 所述设置控制模块，用于根据本次工艺步骤的预设气路流量值设置所述在前一次工艺 步骤中前次气路流量值不为〇且本次工艺步骤中气路流量值相对于前一次工艺步骤中前 次气路流量值发生变化的气路的气路流量值，关闭设置后气路流量值为 0的气路，并在预 设时间t内将腔室中的气体排出；根据所述预设气路流量值，设置本次工艺步骤中其余气 路流量发生变化的气路的气路流量值。
9. 根据权利要求8所述的半导体设备制造中控制气体输入的系统，其特征在于，所述 检测模块包括，第一读取子模块，第一判断子模块，第二判断子模块，其中： 所述第一读取子模块，用于在本次工艺步骤中，从半导体设备制造工艺任务中的工艺 表单中，循环读取为半导体制造设备中的每路气路所配置的本次工艺步骤的预设气路流量 值，并获取所述气路的本次工艺步骤的前一次工艺步骤的前次气路流量值； 所述第一判断子模块，用于判断每路气路的本次工艺步骤中的预设气路流量值是否大 于等于〇.丨；如果否，则利用第二判断子模块做进一步判断；如果是，则直接返回所述第一 读取子模块，直至循环完每路气路； 所述第二判断子模块，用于判断所述气路的本次工艺步骤中的预设气路流量值与前一 次工艺步骤中的前次气路流量值的绝对差值是否大于等于〇· 1 ;如果是，则检测出所述气 路为在前一次工艺步骤中前次气路流量值不为0且本次工艺步骤中气路流量值相对于前 一次工艺步骤中前次气路流量值发生变化的气路，则利用第一设置模块对其做进一步的操 作；否则，则直接返回所述第一读取子模块直至循环完每路气路。
10.根据权利要求9所述的半导体设备制造中控制气体输入的系统，其特征在于，所述 设置控制模块包括第一设置子模块，第一控制子模块，第三判断子模块，第二设置子模块， 其中： 所述第一设置子模块，用于对本次工艺步骤中气路流量发生变化并需要关闭的气路， 将所述气路的气路流量设置为0,关闭设置后气路流量值为〇的气路阀门，将所述预设气路 流量值替代前一次工艺步骤中的所述前次气路流量值作为更新后的前次气路流量值； 所述第一控制子模块，用于所述第一设置子模块操作完成之后，在预设时间t内将腔 室中的气体排出； 所述第三判断子模块，用于在所述第一控制子模块操作完成之后，判断各气路的预设 气路流量值与所述更新后的前次气路流量值的绝对差值是否大于等于〇. 1 ; 所述第二设置子模块，用于在所述第三判断子模块判定条件成立时，将所述预设气路 流量值设置为所述气路的气路流量值，并将所述预设气路流量值替代前一次工艺步骤中的 前次气路流量值作为更新后的前次气路流量值，然后返回第三判断子模块直至循环完每路 气路；否则，直接返回第三判断子模块直至循环完每路气路。 11_根据权利要求9所述的半导体设备制造中控制气体输入的系统，其特征在于，所述 检测模块还包括第四判断子模块，第五判断子模块，其中： 所述第四判断子模块，用于在第一读取子模块操作完成之后，判断每路气路的所述前 次气路流量值是否大于等于0. 1 ;如果是，则利用第五判断子模块做进一步判断；否则直接 返回所述第一读取子模块，直至循环完每路气路； 所述第五判断子模块，用于判断所述预设气路流量与所述前次气路流量值的绝对差值 是否大于等于0. 1 ;如果是，则检测出所述气路为本次工艺步骤中发生流量变化且前一次 工艺步骤中未关闭的气路，则利用设置控制模块对其做进一步的操作；否则，直接返回所述 第一读取子模块直至循环完每路气路。 I2·根据权利要求11所述的半导体设备制造中控制气体输入的系统，其特征在于，所 述设置控制模块还包括第三设置子模块，其中： 所述第三设置子模块，用于对本次工艺步骤中发生流量变化且前一次工艺步骤中未关 闭的气路，将所述气路的气路流量设置为工艺表单所配置的本次工艺步骤中的预设气路流 量值，将所述预设气路流量值替代前一次工艺步骤中的前次气路流量值作为更新后的前次 气路流量值； 所述第三设置子模块操作完成之后，依次利用第一控制子模块，第三判断子模块及第 二设置子模块做进一步的操作。
13.根据权利要求12所述的半导体设备制造中控制气体输入的系统，其特征在于： 所述预设时间t为： I 以关闭所有本次工艺步骤中气路流量值小于0· 1且本次工艺步骤气路流量值与前一 次工艺步骤中前次气路流量值绝对差值大于等于〇· 1的气路为开始时间点，至开始设置 本次工艺步骤中其余气路流量发生变化的气路的气路流量值的时间为结束时间点的时间 段； 或者， 从完成设置前一次工艺步骤中前次气路流量值大于等于〇. 1且前一次工艺步骤与本 次工艺步骤的气路流量值的绝对差值大于0.1的气路为开始时间点，至开始设置本次工艺 步骤中其余气路流量发生变化的气路的气路流量值的时间为结束时间点的时间段。
【文档编号】G05D7/06GK104216423SQ201310214105
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2013年5月31日
【发明者】王晶, 付金生, 马平 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