升针路径的规划方法、控制装置及半导体工艺设备制造方法及图纸

本申请公开了一种升针路径的规划方法、控制装置及半导体工艺设备，用以解决现有的半导体工艺过程中升针路径不平滑，导致晶圆在升针机构的冲击下发生偏移的问题。该技术方案以两条N阶位移贝塞尔曲线组合成一条位移

【技术实现步骤摘要】
升针路径的规划方法、控制装置及半导体工艺设备


[0001]本申请涉及半导体工艺
，尤其涉及一种升针路径的规划方法、控制装置及半导体工艺设备。

技术介绍

[0002]在半导体加工过程中，晶圆在特定气氛的环境所产生的等离子体中进行刻蚀工艺过程，在晶圆刻蚀完成时，升针机构顶起晶圆，晶圆脱离静电卡盘后被机械手取出工艺腔室，至此完成单个晶圆的刻蚀工艺过程。
[0003]目前，一般采用分段函数实现的升针路径控制升针机构执行升针流程。如图1所示，在接触晶圆之前升针机构高速接近晶圆，即根据0至1s(秒)的曲线所对应的函数，控制升针机构接近晶圆，在接触晶圆前进行减速直到接触到晶圆，即根据1至3s的曲线所对应的函数，控制升针机构接触晶圆，接触到晶圆之后以较高的速度达到预定位置，如图1中的50mm(毫米)处，即根据3至4s的曲线所对应的函数，控制升针机构抬升达到预定位置，达到预定位置之后减速直到达到停止位置，即根据4至6s的曲线所对应的函数，控制升针机构达到停止位置，至此完成一个升针流程。
[0004]但是，为了实现图1所示的升针路径，需要人工设置多个参数，比如，需要人工设置高速接近晶圆时间、高速接近晶圆速度、低速接近晶圆时间、低速接近晶圆速度、高速抬升晶圆时间、高速抬升晶圆速度、低速接近停止时间和低速接近停止速度，这大大增加了升针路径的生成难度。同时，由分段函数实现的升针路径在每一个切换点处的速度产生了突变，而升针机构在速度突变时会对晶圆产生冲击，导致晶圆在抬升过程中发生偏移。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的是提供一种升针路径的规划方法、控制装置及半导体工艺设备，用以解决现有的半导体工艺过程中升针路径不平滑，导致晶圆在升针机构的冲击下发生偏移的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本申请实施例是这样实现的：
[0007]一方面，本申请实施例提供一种升针路径的规划方法，以两条N阶位移贝塞尔曲线组合成一条位移
‑
时间曲线以规划所述升针路径，所述升针路径包括第一路段和第二路段，所述第一路段为顶针由初始位置升至接触晶圆的接触位置，所述第二路段为所述顶针由所述接触位置升至结束位置；第一条所述位移贝塞尔曲线对应于所述第一路段；第二条所述位移贝塞尔曲线对应于所述第二路段；所述方法包括：
[0008]获取规划参数信息，所述规划参数信息包括所述初始位置的初始位移和初始速度，所述接触位置的接触位移和接触速度，所述结束位置的结束位移和结束速度，所述初始位置移动至所述接触位置的接触时间以及由所述接触位置移动至所述结束位置的结束时间，其中所述初始位移、所述初始速度和所述结束速度默认为零；
[0009]根据所述规划参数信息确定第一条所述位移贝塞尔曲线对应的N+1个位移控制点
的位移信息和第二条所述位移贝塞尔曲线对应的N+1个位移控制点的位移信息；
[0010]分别根据对应的N+1个所述位移控制点的位移信息，生成对应的第一条所述位移贝塞尔曲线和第二条所述位移贝塞尔曲线；
[0011]其中，所述N为大于或等于3的整数，当所述N大于3时，所述规划参数信息还包括位于所述初始位置和所述接触位置之间的N
‑
3个位移控制点的位移信息，以及位于所述接触位置和所述结束位置之间的N
‑
3个位移控制点的位移信息。
[0012]另一方面，本申请实施例提供一种控制装置，应用于半导体工艺设备，所述控制装置用于以两条N阶位移贝塞尔曲线组合成一条位移
‑
时间曲线以规划升针路径，所述升针路径包括第一路段和第二路段，所述第一路段为顶针由初始位置升至接触晶圆的接触位置，所述第二路段为所述顶针由所述接触位置升至结束位置；第一条所述位移贝塞尔曲线对应于所述第一路段；第二条所述位移贝塞尔曲线对应于所述第二路段；所述控制装置包括：
[0013]获取模块，用于获取规划参数信息，所述规划参数信息包括所述初始位置的初始位移和初始速度，所述接触位置的接触位移和接触速度，所述结束位置的结束位移和结束速度，所述初始位置移动至所述接触位置的接触时间以及由所述接触位置移动至所述结束位置的结束时间，其中所述初始位移、所述初始速度和所述结束速度默认为零；
[0014]计算模块，用于根据所述规划参数信息确定第一条所述位移贝塞尔曲线对应的N+1个位移控制点的位移信息和第二条所述位移贝塞尔曲线对应的N+1个位移控制点的位移信息；
[0015]生成模块，用于分别根据对应的N+1个所述位移控制点的位移信息，生成对应的第一条所述位移贝塞尔曲线和第二条所述位移贝塞尔曲线；
[0016]其中，所述N为大于或等于3的整数，当所述N大于3时，所述规划参数信息还包括位于所述初始位置和所述接触位置之间的N
‑
3个位移控制点的位移信息，以及位于所述接触位置和所述结束位置之间的N
‑
3个位移控制点的位移信息。
[0017]再一方面，本申请实施例提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室，所述工艺腔室内设置有基座和升针机构，所述基座用于在工艺时承载晶圆，所述升针机构用于在工艺结束后将所述晶圆升起，其特征在于，所述半导体工艺设备还包括控制器，所述控制器用于执行上述的升针路径的规划方法。
[0018]再一方面，本申请实施例提供一种存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序能够被处理器执行以实现上述的升针路径的规划方法。
[0019]采用本申请实施例的技术方案，以两条N阶位移贝塞尔曲线组合成一条位移
‑
时间曲线以规划升针路径，升针路径包括第一路段和第二路段，第一路段为顶针由初始位置升至接触晶圆的接触位置，第二路段为顶针由接触位置升至结束位置，第一条位移贝塞尔曲线对应于第一路段，第二条位移贝塞尔曲线对应于第二路段。由于第一路段和第二路段在顶针接触晶圆的接触位置存在重合，使得两条位移贝塞尔曲线在接触位置能够平滑衔接，因此确保了用于规划升针路径的位移
‑
时间曲线的平滑性，从而确保了升针流程中升针机构速度的连续性，避免了根据多条曲线规划升针路径易出现速度突变的问题，减少了升针流程中升针机构对晶圆的冲击，进而能够降低晶圆在升针流程中发生偏移的概率。为生成两条位移贝塞尔曲线，该技术方案通过获取规划参数信息，规划参数信息包括初始位置的初始位移和初始速度，接触位置的接触位移和接触速度，结束位置的结束位移和结束速度，
初始位置移动至接触位置的接触时间以及由接触位置移动至结束位置的结束时间，其中初始位移、初始速度和结束速度默认为零，根据规划参数信息确定第一条位移贝塞尔曲线对应的N+1个位移控制点的位移信息和第二条位移贝塞尔曲线对应的N+1个位移控制点的位移信息，从而分别根据对应的N+1个位移控制点的位移信息，生成对应的第一条位移贝塞尔曲线和第二条位移贝塞尔曲线。其中，N为大于或等于3的整数，当N大于3时，规划参数信息还包括位于初始位置和接触位置之间的N
‑
3个位移控制点的位移信息，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种升针路径的规划方法，其特征在于，以两条N阶位移贝塞尔曲线组合成一条位移
‑
时间曲线以规划所述升针路径，所述升针路径包括第一路段和第二路段，所述第一路段为顶针由初始位置升至接触晶圆的接触位置，所述第二路段为所述顶针由所述接触位置升至结束位置；第一条所述位移贝塞尔曲线对应于所述第一路段；第二条所述位移贝塞尔曲线对应于所述第二路段；所述方法包括：获取规划参数信息，所述规划参数信息包括所述初始位置的初始位移和初始速度，所述接触位置的接触位移和接触速度，所述结束位置的结束位移和结束速度，所述初始位置移动至所述接触位置的接触时间以及由所述接触位置移动至所述结束位置的结束时间，其中所述初始位移、所述初始速度和所述结束速度默认为零；根据所述规划参数信息确定第一条所述位移贝塞尔曲线对应的N+1个位移控制点的位移信息和第二条所述位移贝塞尔曲线对应的N+1个位移控制点的位移信息；分别根据对应的N+1个所述位移控制点的位移信息，生成对应的第一条所述位移贝塞尔曲线和第二条所述位移贝塞尔曲线；其中，所述N为大于或等于3的整数，当所述N大于3时，所述规划参数信息还包括位于所述初始位置和所述接触位置之间的N
‑
3个位移控制点的位移信息，以及位于所述接触位置和所述结束位置之间的N
‑
3个位移控制点的位移信息。2.根据权利要求1所述的规划方法，其特征在于，所述根据所述规划参数信息确定第一条所述位移贝塞尔曲线对应的N+1个位移控制点的位移信息，包括：根据第一条所述位移贝塞尔曲线的起始位置和终止位置分别对应于所述初始位置和所述接触位置，确定第一条所述位移贝塞尔曲线的第一个位移控制点的位移信息P
1,0
＝0，及最后一个位移控制点的位移信息P
1,L
＝h
contact
；根据所述位移贝塞尔曲线的函数关系，确定相应的速度贝塞尔曲线的函数关系，其中，Q
i
＝n(P
i+1
‑
P
i
)，P
i
为位移控制点的位移信息，Q
i
为速度控制点的速度信息，u＝ct∈[0,1]，t为实际时间，c为时间常数；根据所述初始速度Q
1,0
＝0，确定第一条所述位移贝塞尔曲线的第二个位移控制点的位移信息P
1,1
＝0；根据第一条所述位移贝塞尔曲线与第二条所述位移贝塞尔曲线在所述接触位置重合且对应相同的升针速度，确定第一条所述位移贝塞尔曲线的倒数第二个控制点的位移信息其中，h
contact
为所述接触位移，t
contact
为所述接触时间，v
contact
为所述接触速度；根据P
1,0
、P
1,1
、P
1,L2
、P
1,L
以及对应的N
‑
3个位移控制点的位移信息生成第一条所述位移贝塞尔曲线。3.根据权利要求2所述的规划方法，其特征在于，所述根据所述规划参数信息确定第二
条所述位移贝塞尔曲线对应的N+1个位移控制点的位移信息，包括：根据第二条所述位移贝塞尔曲线的起始位置和终止位置分别对应于所述接触位置和所述结束位置，确定第二条所述位移贝塞尔曲线的第一个位移控制点的位移信息P
2,0
＝h
contact
，及最后一个位移控制点的位移信息P
2,L
＝h
end
；根据所述结束速度Q
2,L
＝0，确定第二条所述位移贝塞尔曲线的倒数第二个位移控制点的位移信息P
2,L2
＝h
end
；根据第一条所述位移贝塞尔曲线与第二条所述位移贝塞尔曲线在所述接触位置重合且对应相同的升针速度，确定第二条所述位移贝塞尔曲线的第二个位移控制点的位移信息其中，h
contact
为所述接触位移，h
end
为所述结束位移，t
end
为所述结束时间，v
contact
为所述接触速度；根据P
2,0
、P
2,1
、P
2,L2
、P
2,L
以及对应的N
‑
3个位移控制点的位移信息生成第二条所述位移贝塞尔曲线。4.根据权利要求3所述的规划方法，其特征在于，所述N等于3，第一条所述位移贝塞尔曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：乐中天，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：