一种基于状态管理的工艺控制系统调度装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于状态管理的工艺控制系统调度装置和方法；该方法包括热处理设备工艺控制系统启动时，集群工具控制单元CTC用于接收外部控制指令及设备调度管理，传送工艺流程中的系统文件和工艺文件到工艺模块控制器；交互模式控制单元TMC进行传送部分控制及状态管理；集群工具控制单元CTC基于外部控制指令和过程控制单元PMC状态对过程控制单元PMC的工作模式进行调度管理。因此，本发明专利技术通过过程控制单元PMC的精确和稳定的运行，提高了对热处理设备工艺运行和设备的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，涉及一种基于状态管理的工艺控制系统调度装置及方法。
技术介绍
随着半导体制造工艺的不断进步，集成电路的集成度越来越高，芯片的尺寸越来越小。由此带来的半导体制造工艺的复杂度也越来越高。例如，关键尺寸的减小使得对光刻工艺要求更为苛刻，对于在半导体芯片制造过程中诸如氧化、沉积、扩散、退火等工艺中均需要的热处理工艺，也是如此。目前，在热处理工艺中，普遍采用自动化程度较高、工艺性能更优异的立式炉为热处理设备。然而，随着工艺特征尺寸的减小，热处理工艺质量及效率越发依赖控制系统性能和安全性的提升。大生产线通常衡量设备性能的指标为每小时产品的产出能力(WPH)、可使用时间比例(Uptime)以及连续生产工程中的工艺稳定性(RTRUniformity)，要求每组工艺的时间重复性、工艺参数的波动范围以及各种异常及报警的响应时效性，以保障设备的性能和市场竞争力。
技术实现思路
为了克服以上问题，针对以上要求，本专利技术提供一种基于状态管理的热处理设备控制系统调度装置和方法，通过过程控制单元PMC的精确和稳定的运行，提高对热处理设备工艺运行和设备的可靠性。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种基于状态管理的工艺控制系统调度装置；所述的工艺控制系统为热处理设备工艺控制系统，用于对工艺模块进行控制；其包括：用于接收外部控制指令及设备调度管理的集群工具控制单元(ClusterToolController，简称CTC)、与所述集群工具控制单元(CTC)相连且用于传送部分控制及状态管理的交互模式控制单元(TransportModuleController，简称TMC)以及用于工艺控制部分控制及状态管理的过程控制单元(ProcessModuleController，简称PMC)；其中，所述集群工具控制单元(CTC)基于外部控制指令和过程控制单元(PMC)状态对所述过程控制单元(PMC)的工作模式进行调度管理。优选地，所述过程控制单元(PMC)由与所述集群工具控制单元(CTC)交互的数据区、运行调度区和状态监测区组成；其中，所述数据区用于系统配置数据、工艺文件信息的接收、发送和存储，其包括配置文件、工艺文件、工艺文件读取模块和工艺文件读取模块；所述运行调度区包括工艺步信息和温度控制信息提取模块，用于按时间或者工艺条件要求调度并运行工艺文件信息；所述状态监测区包括状态监测模块和功能控制模块，其用于监测工艺参数的实时变量是否符合文艺文件设定范围、安全互锁管理、报警信息的触发和管理。优选地，所述数据区、运行调度区和状态监测区利用标志位进行功能识别区分。优选地，所述外部控制指令包括工艺信息显示、工艺运行操作和工艺文件编辑。优选地，所述过程控制单元状态涉及工艺模块内部的晶圆传输控制状态、工艺模块内部的晶圆工艺处理控制状态、在工艺控制模块与人机交互界面之间传递数据和事件实现工艺文件中不同工艺参数的控制状态。优选地，所述过程控制单元(PMC)状态包括硬件上电状态、PMC软件启动状态、连接状态、初始化完成状态、工艺状态、异常状态、空闲状态和维护状态。优选地，所述过程控制单元(PMC)的工作模式包括：i、硬件互锁工作模式；ii、硬件互锁、软件初始化完成和各硬件状态确认工作模式；iii、进行工艺处理中各工艺参数实时状态监测工作模式；iv、软硬件或工艺信息异常工作模式；v、硬件互锁工作及各工艺参数实时状态监测工作模式；vi、硬件互锁工作及可使用权限进行解除工作模式。为实现上述目的，本专利技术还提供一种技术方案如下：一种基于状态管理的工艺控制系统调度方法，其采用上述基于状态管理的工艺控制系统调度装置；包括如下步骤：步骤S1：所述的热处理设备工艺控制系统启动时，集群工具控制单元(CTC)用于接收外部控制指令及设备调度管理，传送工艺流程中的系统文件和工艺文件到工艺模块控制器；交互模式控制单元(TMC)进行传送部分控制及状态管理；步骤S2：所述集群工具控制单元(CTC)基于外部控制指令和过程控制单元(PMC)状态对所述过程控制单元(PMC)的工作模式进行调度管理。从上述技术方案可以看出，本专利技术提供的一种基于状态管理的工艺控制系统调度装置和方法，其根据用于运行控制功能要求，将PMC控制器分为数据区、运行控制区和工艺参数及安全状态监测区，解决了CTC对于PMC的调度管理问题，提高了工艺控制系统的工作效率和可靠性，从而保障产品、设备、人身的安全以及良好的工艺稳定性。附图说明图1为依照本专利技术一种实施方式的半导体热处理设备工艺模块控制器(ProcessModuleController，简称PMC)示意图图2为依照本专利技术实施例的基于状态管理的工艺控制系统调度装置的示意图图3为本专利技术基于状态管理的工艺控制系统调度的一个较佳的实施例示意图图4为本专利技术实施例中基于状态管理的工艺控制系统调度方法的流程示意图具体实施方式体现本专利技术特征与优点的实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的示例上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本专利技术。以下结合附图1-4，通过具体实施例对本专利技术的基于状态管理的工艺控制系统调度方法、实现该方法的装置作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、明晰地达到辅助说明本专利技术实施例的目的。在热处理工艺中，普遍采用自动化程度较高、工艺性能更优异的立式炉为热处理设备。然而随着工艺特征尺寸的减小，热处理工艺质量及效率越发依赖温度控制系统性能和安全性的提升。请参阅图1，图1为依照本专利技术一种实施方式的半导体热处理设备工艺模块控制器(ProcessModuleController，简称PMC)示意图。如图所示，半导体热处理设备的控制可以为实时系统(先进)或非实时系统(原有)。其中，工艺模块控制器用于根据工艺质量要求控制整个设备的工艺流程变量控制，工艺流程变量可以包括温度、气体、压力等时变过程工艺参数和运动部件的位置及状态控制等。也就是说，工艺控制系统为热处理设备工艺控制系统。用于对工艺模块进行控制，工艺模块可以包括运动模块、压力模块、气体流量控制模块和温度控制模块等。在本专利技术的实施例中，本专利技术提供一种基于状态管理的热处理设备控制系统调度装置和方法，该热处理设备工艺控制系统由集群工具控制单元(ClusterToolController，简称CTC)、交互模式控制单元(TransportModuleController，简称TMC)和过程控制单元(ProcessModuleController，简称PMC)三个模块构成。请参阅图2，图2为依照本专利技术实施例的基于状态管理的工艺控制系统调度装置的示意图。如图所示，该基于状态管理的工艺控制系统调度装置包括集群工具控制单元(CTC)、交互模式控制单元(TMC)和过程控制单元(PMC)。集群工具控制单元(CTC)用于接收外部控制指令及设备调度管理；交互模式控制单元(TMC)与集群工具控制单元(CTC)相连，用于传送部分控制及状态管理；以及过程控制单元(PMC)用于工艺控制部分控制及状态管理。其中，集群工具控制单元(CTC)基于外部控制指令和过程控制单元(PMC)状态对所述过程控制单元(PMC)的工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于状态管理的工艺控制系统调度装置；所述的工艺控制系统为热处理设备工艺控制系统，用于对工艺模块进行控制；其特征在于，包括：集群工具控制单元，用于接收外部控制指令及设备调度管理；交互模式控制单元，与所述集群工具控制单元相连，用于传送部分控制及状态管理；以及过程控制单元，用于工艺控制部分控制及状态管理；其中，所述集群工具控制单元基于外部控制指令和过程控制单元状态对所述过程控制单元的工作模式进行调度管理。

【技术特征摘要】
1.一种基于状态管理的工艺控制系统调度装置；所述的工艺控制系统为热处理设备工艺控制系统，用于对工艺模块进行控制；其特征在于，包括：集群工具控制单元，用于接收外部控制指令及设备调度管理；交互模式控制单元，与所述集群工具控制单元相连，用于传送部分控制及状态管理；以及过程控制单元，用于工艺控制部分控制及状态管理；其中，所述集群工具控制单元基于外部控制指令和过程控制单元状态对所述过程控制单元的工作模式进行调度管理。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过程控制单元由与所述集群工具控制单元交互的数据区、运行调度区和状态监测区组成；其中，所述数据区用于系统配置数据、工艺文件信息的接收、发送和存储，其包括配置文件、工艺文件、工艺文件读取模块和工艺文件读取模块；所述运行调度区包括工艺步信息和温度控制信息提取模块，用于按时间或者工艺条件要求调度并运行工艺文件信息；所述状态监测区包括状态监测模块和功能控制模块，其用于监测工艺参数的实时变量是否符合文艺文件设定范围、安全互锁管理、报警信息的触发和管理。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述数据区、运行调度区和状态监测区利用标志位进行功能识别区分。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外部控制指令包括工艺信息显示、工艺运行操作和工艺文件编辑。5.根据权利要求1所述的装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐冬，
申请(专利权)人：北京七星华创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11