工艺控制方法及系统、半导体设备与流程

本发明属于半导体加工技术领域，具体涉及一种工艺控制方法及系统、半导体设备。

背景技术：

Bosch工艺是1993年Robert Bosch提出了一种ICP刻蚀工艺技术，其整个刻蚀过程为一个循环单元的多次重复，该循环单元包括刻蚀步骤和沉积步骤两步，即整个刻蚀过程是刻蚀步骤与沉积步骤的交替循环。

为实现控制上述Bosch工艺，现有技术中采用以下控制方式：将上述循环单元作为子过程，将子过程对应的子配方(即，子recipe)存储于下位机中，下位机是直接控制设备获取设备状况的计算机，一般是PLC/单片机；而整个Bosch工艺通常包括多个阶段，每个阶段对应的子配方不同，因此，将多个阶段的处理过程作为父过程，将父过程对应的父配方(即，父recipe)存储于上位机中，上位机是指可以直接发出操控命令的计算机，一般是PC；上位机根据人为发送的指令向下位机发送执行指令以及父配方，下位机根据该执行指令和父配方控制完成执行整个Bosch工艺。在实际应用中，采用上述工艺控制方式存在以下问题：其一，需要对子配方和父配方分开维护、管理，这样会造成信息容易丢失、维护效率低；其二，上位机和下位机之间需要进行交互父配方，从而造成控制执行效率低。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种工艺控制方法及系统、半导体设备，不仅可更方便、更有效维护子配方和父配方，降低信息丢失的可能性，而且还控制执行工艺更有效， 从而可提高执行和维护效率。

为解决上述问题之一，本发明提供了一种工艺控制方法，所述工艺包括父过程和子过程，所述父过程和所述子过程对应的父配方和子配方均存储于下位机中；所述工艺控制方法包括以下步骤：S1，所述下位机根据上位机发送的指令解析所述父配方，以获取父执行步骤顺序以及每个父执行步骤所对应的所述子过程的标识和循环次数；S2，所述下位机按照所述父执行步骤顺序一一执行如下步骤：根据获取到的所述标识读取相应的所述子配方，并根据获取到的所述循环次数执行该子配方。

具体地，所述步骤S2包括：预设每个所述子过程的循环次数统计的初始值为1；S21，所述下位机判断当前父执行步骤是否为最后一步，若是，则进入步骤S24；若否，则进入步骤S22；S22，所述下位机判断当前循环次数统计值是否大于获取到的所述循环次数，若是，则按照所述父执行步骤顺序，对下一个所述父执行步骤执行步骤S21；若否，则进入步骤S23；S23，所述下位机根据获取到的所述标识读取相应的子配方并执行，所述循环次数统计值加1，返回至步骤S22；S24，所述下位机判断当前循环次数统计值是否大于获取到的所述循环次数，若是，则工艺结束；若否，则进入步骤S25，S25，所述下位机根据获取到的所述标识读取相应的子配方并执行，所述循环次数统计值加1，返回至步骤S24。

具体地，所述执行所述子配方包括：解析所述子配方获得子执行步骤顺序以及每个子执行步骤对应的各项工艺参数；按照子执行步骤顺序一一执行如下步骤：根据每个所述子执行步骤对应的各项工艺参数进行工艺。

本发明还提供一种工艺控制系统，应用于下位机中，工艺控制系统包括：存储模块，用于存储工艺的父过程和子过程对应的父配方和子配方；解析模块，用于解析所述父配方，以获取父执行步骤顺序以及每个父执行步骤所对应的所述子过程的标识和循环次数；执行模块，用于按照所述父执行步骤顺序一一执行如下步骤：根据获取到的所述标识读取相应的所述子配方，并根据获取到的所述循环次数执行该子 配方。

具体地，所述执行模块包括：预设子模块，用于预设每个所述子过程的循环次数统计的初始值为1；循环次数统计子模块，用于在根据获取到的所述标识读取相应的子配方并执行后将所述循环次数统计值加1；控制判断子模块，用于判断当前父执行步骤是否为最后一步，若为最后一步，则判断当前循环次数统计值是否大于获取到的所述循环次数，若是，则工艺结束，若否，根据获取到的所述标识读取相应的子配方并执行；若不为最后一步，则判断当前循环次数统计值是否大于获取到的所述循环次数，若是，则按照述父执行步骤顺序，对下一个所述父执行步骤进行工作，若否，根据获取到的所述标识读取相应的子配方并执行。

具体地，所述解析模块，还用于解析所述子配方获得子执行步骤顺序以及每个子执行步骤对应的各项工艺参数；所述执行模块，还用于按照子执行步骤顺序一一执行如下步骤：根据每个所述子执行步骤对应的各项工艺参数进行工艺。

本发明还提供一种半导体设备，包括工艺控制系统，所述工艺控制系统采用本发明提供的工艺控制系统。

具体地，所述半导体设备包括刻蚀设备。

具体地，刻蚀设备包括感应耦合等离子体刻蚀设备。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的工艺控制方法，其子配方和父配方均存储在下位机上，通过下位机执行步骤S1～S2即可控制执行工艺，这与现有技术中相比，整个工艺(例如，Bosch工艺)的子配方和父配方在下位机上整体存储，不仅可整体维护子配方和父配方，因而可更方便、更有效维护子配方和父配方，降低信息丢失的可能性；而且还不需要上位机和下位机之间交互父配方，这样，控制执行工艺更有效，即可提高控制执行效率。

本发明提供的工艺控制系统、半导体设备，其将子配方和父配方均存储在下位机上，通过解析模块和执行模块即可控制执行工艺，这与现有技术相比，借助整个工艺(例如，Bosch工艺)的子配方和父配 方在下位机上整体存储，不仅可整体维护子配方和父配方，因而可更方便、更有效维护子配方和父配方，降低信息丢失的可能性；而且还不需要上位机和下位机之间交互父配方，这样，控制执行工艺更有效，即可提高控制执行效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的工艺控制方法的流程图；

图2为图1中的步骤S2的工作流程图；

图3为本发明实施例提供的工艺控制系统的原理框图；

图4为图3中执行模块的原理框图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的工艺控制方法及系统、半导体设备进行详细描述。

实施例1

图1为本发明实施例提供的工艺控制方法的流程图，请参阅图1，具体地，工艺包括父过程和子过程，父过程和子过程对应的父配方和子配方均存储于下位机中。

该工艺控制方法包括以下步骤：

S1，下位机根据上位机发送的指令解析父配方，以获取父执行步骤顺序以及每个父执行步骤所对应的子过程的标识和循环次数，其中，循环次数≥1。

在本实施例中，下表为父配方。

父执行步骤有3个，分别为步骤1、步骤2、步骤3，其相应父执行步骤顺序定义为Step，Step的取值按照执行先后顺序依次加1，此时相应Step取值分别为Step＝1，Step＝2，Step＝3；三个父执行步骤：步骤1、步骤2、步骤3相对应的子过程标识及循环次数分别为Child1，10次；Child2，20次；Child3，30次。

在此情况下，步骤S1，解析父配方，可获取父执行步骤顺序为step＝1→step＝2→step＝3，步骤1～步骤3分别对应的子过程标识及循环次数分别为Child1，10次；Child2，20次；Child3，30次。

S2，下位机按照所述父执行步骤顺序一一执行如下步骤：根据获取到的标识读取相应的子配方，并根据获取到的循环次数执行该子配方。

具体地，在本实施例中，预设每个父执行步骤所对应的子过程的循环次数统计Cycle的初始值均为1，上述步骤S2包括以下步骤：

S21，下位机判断当前父执行步骤是否为最后一步，若是，则进入步骤S24，若否，则进入步骤S22。

S22，下位机判断当前循环次数统计值是否大于获取到的循环次数，若是，则按照父执行步骤顺序，对下一个父执行步骤执行步骤S21，即step加1；若否，则进入步骤S23。

S23，下位机根据获取到的子过程的标识读取相应的子配方并执行，循环次数统计值加1，返回至步骤S22。

S24，下位机判断当前循环次数统计值是否大于获取到的循环次数，若是，则工艺结束；若否，则进入步骤S25，

S25，下位机根据获取到的标识读取相应的子配方并执行，循环次数统计值加1，返回至步骤S24。

下面结合上述图2详细描述该步骤S2。首先，下位机按照父执行步骤顺序执行父执行步骤1，此时Step＝1。

S21，判断当前父执行步骤1不是工艺过程最后一步，进入步骤S22。

S22，由于当前循环次数统计Cycle＝1，下位机判断当前循环次数 统计值不大于获取到的循环次数10，进入步骤S23。

S23，下位机根据获取的标识Child1读取对应的上述表二的子配方并执行，循环次数统计值Cycle加1(Cycle＝Cycle+1)，返回步骤S22，直至当前循环次数统计Cycle＝11。

接着，按照父执行步骤顺序，对下一个父执行步骤执行步骤S21，即Step加1，此时，Step＝2。

S21，判断当前父执行步骤2也不是工艺过程最后一步，进入步骤S22。

S22，由于当前循环次数统计Cycle＝1，下位机判断当前循环次数统计值不大于获取到的循环次数20，进入步骤S23。

S23，下位机根据获取的标识Child2读取对应的子过程的子配方(文中并未示出)并执行，循环次数统计Cycle加1(Cycle＝Cycle+1)，返回步骤S22，直至当前循环次数统计Cycle＝21。

接着，按照父执行步骤顺序，对下一个父执行步骤执行步骤S21，即Step加1，此时，Step＝2。

S21，判断当前父执行步骤3为最后一步，进入步骤S24。

S24，由于当前循环次数统计Cycle的初始值为1，下位机判断当前循环次数统计值不大于获取到的循环次数30，进入步骤S25。

S25，下位机根据获取的标识Child3读取对应的子过程的子配方(文中并未示出)并执行，循环次数统计Cycle加1(Cycle＝Cycle+1)，返回步骤S24，此时，当前循环次数统计Cycle＝31，工艺结束。

下表为父配方中子过程标识为Child1对应的子过程的子配方：

该表中：子执行步骤有2个，分别为步骤1、步骤2，其相应子执 行步骤顺序定义为Step’，Step’的取值按照执行先后顺序依次加1，此时相应Step’取值分别为Step’＝1，Step’＝2。

步骤1为刻蚀步骤，其工艺参数包括：子执行步骤顺序Step’：Step’＝1；激励功率为P1瓦；偏压功率为P2瓦，工艺温度为T1摄氏度，工艺时间为t1秒。

步骤2为沉积步骤，其工艺参数包括：子执行步骤顺序：Step’＝2；激励功率为P3瓦；偏压功率为P4瓦，工艺温度为T2摄氏度，工艺时间为t2秒。

由于父配方中标识为Child2和Child3对应的子过程的子配方与上述Child1对应的子过程的子配方相类似，在此不再详述。

在步骤S2中，执行子配方包括：解析子配方获得子执行步骤顺序以及每个子执行步骤对应的各项工艺参数；按照子执行步骤顺序一一执行如下步骤：根据每个子执行步骤对应的各项工艺参数进行工艺。具体地，如表二，每个子执行步骤对应的各项工艺参数如上所述：包括激励功率、偏压功率、工艺温度和工艺时间。

由上可知，本发明实施例提供的工艺控制方法，由于子配方和父配方均存储在下位机上，并且通过下位机执行上述步骤S1～S2即可控制执行工艺，这与现有技术中相比，整个工艺(例如，Bosch工艺)的子配方和父配方在下位机上整体存储，不仅可整体维护子配方和父配方，因而可更方便、更有效维护子配方和父配方，降低信息丢失的可能性；而且还不需要上位机和下位机之间交互父配方，这样，控制执行工艺更有效，即可提高控制执行效率。

实施例2

图3为本发明实施例提供的工艺控制系统的原理框图。请参阅图3，本实施例提供的工艺控制系统，应用于下位机中，工艺控制系统包括：

存储模块10，用于存储工艺的父过程和子过程对应的父配方和子配方。

解析模块11，用于根据上位机发送的指令解析所述父配方，以获取父执行步骤顺序以及每个父执行步骤所对应的所述子过程的标识和 循环次数。

执行模块12，用于按照父执行步骤顺序一一执行如下步骤：根据获取到的标识读取相应的子配方，并根据获取到的循环次数执行该子配方。

在本实施例中，如图4所示，具体地，执行模块包括：

预设子模块121，用于预设每个父执行步骤的循环次数统计的初始值为1。

循环次数统计子模块122，用于在根据获取到的所述标识读取相应的子配方并执行后将所述循环次数值统计加1。

控制判断子模块123，用于判断当前父执行步骤顺序是否为最后一步，若为最后一步，则判断当前循环次数统计值是否大于获取到的所述循环次数，若是，则工艺结束，若否，根据获取到的所述标识读取相应的子配方并执行；若不为最后一步，则判断当前循环次数统计值是否大于获取到的所述循环次数，若是，则按照述父执行步骤顺序，对下一个所述父执行步骤进行工作，若否，根据获取到的所述标识读取相应的子配方并执行。

在本实施例中，解析模块，还用于解析所述子配方获得子执行步骤顺序以及每个子执行步骤对应的各项工艺参数；所述执行模块，还用于按照子执行步骤顺序一一执行如下步骤：根据每个所述子执行步骤对应的各项工艺参数进行工艺。

需要说明的是，本实施例提供的工艺控制系统的具体工作过程与上述实施例提供的工艺控制方法相类似，在此不再赘述。

实施例3

本发明实施例还提供一种半导体设备，包括工艺控制系统，工艺控制系统采用本发明实施例2提供的工艺控制系统。

具体地，半导体加工设备包括刻蚀设备。更具体地，刻蚀设备包括感应耦合等离子体刻蚀设备。

本发明实施例提供的半导体设备，其采用本发明实施例提供的工艺控制系统，可提高控制执行效率和维护效率。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采 用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明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发明的保护范围。