[發明專利]一種用于半導體熱處理設備溫度的監控方法及系統

有效

• 申請號: 201410058270.8
• 申請日: 2014-02-20
• 公開（公告）號: CN103760934A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 張立超;鐘結實;劉建濤;黃揚君
• 申請（專利權）人: 北京七星華創電子股份有限公司
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30;G01K7/02;H01L21/66
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;林彥之

技術領域

本發明涉及集成電路制造技術領域，更具體地說，涉及一種用于半導體熱處理設備溫度的監控方法及系統。

背景技術

目前，半導體器件的設計向高密度、高集成度的方向迅速發展，對半導體設備熱處理設備提出了越來越高的要求。半導體熱處理設備由于結構復雜、系統龐大，且其產品（晶圓）價值高。因此，在半導體制造工藝中，用戶希望熱處理設備能夠長時間連續運行多組工藝而不出現故障，這對設備的穩定性提出了很高的要求。

半導體加工設備對溫度條件要求十分苛刻，且這些條件發生異常時也會對設備、產品和工作人員產生危害，這就需要對溫度狀態控制的情況進行有效的監控，即精確控制硅片表面溫度。

為滿足工藝過程中對半導體加工設備的安全性和穩定性的高要求，這就要求操作人員能夠及時且準確地掌握設備的當前狀態，以便隨時處理出現的異常。熱電偶作為溫度控制系統的測量工具，具有測量精度高，測量范圍大，體積小，熱響應快，壽命長等特點，現已廣泛應用于半導體熱處理設備中。

然而，本領域技術人員清楚，以立式爐體溫度的監控方法為例，采用熱電偶的在線監控溫度線程在工藝過程中，能影響及時且準確地掌握設備當前狀態的情況包括：

①、由于熱電偶所處實際環境的差異，以及檢測數據傳輸的時間，所帶來的控制響應時間的滯后性問題；

②、如何能根據控溫的要求來定義異常情況的尺度；

③、如何排除因溫度的正常波動或信號干擾帶來的錯誤處理的符合溫度變化特性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種對用于半導體熱處理設備溫度的監控方法即系統，其提供了能夠考慮控制響應時間的滯后性問題，也可根據控溫的要求來定義異常情況的尺度，并排除因溫度的正常波動或信號干擾帶來的錯誤處理的符合溫度變化特性的監控方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種用于半導體熱處理設備溫度的監控方法，所述半導體熱處理設備中包括至少一個控溫區，所述控溫區包括熱電偶和加熱單元，其特征在于，所述方法具體包括：

步驟S1：設置并獲取配置文件，其中，所述配置文件的配置項包括監測延時時間、產生警告范圍值、產生終止范圍值、異常穩定時間和/或異常穩定時間次數；

步驟S2：在工藝過程中，發送溫度控制的指令和開啟異步監控線程；

步驟S3：獲取所述熱電偶監測溫度的實際值，并根據產生警告范圍值和產生終止范圍值，判斷超出所述產生警告范圍值或產生終止范圍值的時長是否達到所述異常穩定時間的規定值；

步驟S4：如果是，判斷所述超出次數是否大于所述異常穩定時間的次數，如果是，故障報警并執行相應的故障處理；如果不是，繼續執行步驟S3。

優選地，所述步驟S2中，發送溫度控制的指令和開啟異步監控線程后，還包括先根據所述監測延時時間進行延時等待指令響應的步驟。

優選地，所述步驟S3中判斷超出所述產生警告范圍值或產生終止范圍值的時長是否達到所述異常穩定時間的規定值具體包括如下步驟：

步驟S31：當監測溫度實際值大于產生終止范圍值時，判斷是否有實例化的定時器對象，如果沒有，實例化一個定時器對象并開始計時；如果有；執行步驟S32；

步驟S32：判斷已經存在的定時器對象是否是做警告處理的定時器對象，如果是，釋放已經存在定時器對象，并開始計時；

步驟S33：判斷如果定時器對象中的時間是否大于所述異常穩定時間的規定值。

優選地，所述的步驟S3中判斷超出所述產生警告范圍值或產生終止范圍值的時長是否達到所述異常穩定時間的規定值具體包括如下步驟：

步驟S31′：當監測溫度實際值小于產生終止范圍值而但大于產生警告范圍值時，判斷是否有實例化的定時器對象，如果沒有，實例化一個定時器對象并開始計時；如果有；執行步驟S32′；

步驟S32′：判斷已經存在的定時器對象是否是做終止處理的定時器對象，如果是，釋放已經存在定時器對象，并開始計時；

步驟S33′：判斷如果定時器對象中的時間是否大于所述異常穩定時間的規定值。

優選地，所述的步驟3中判斷超出所述產生警告范圍值或產生終止范圍值的時長是否達到所述異常穩定時間的規定值具體包括如下步驟：

步驟S31″：當監測溫度實際值小于產生警告范圍值時，判斷是否存在做終止處理的定時器對象或做警告處理的定時器對象；

步驟S32″：如果有，釋放已經存在做終止處理的定時器對象或做警告處理的定時器對象；