专利名称：面向集束半导体设备的反应腔和传片腔功能调用方法
技术领域：
本发明涉及半导体设备中各个功能模块的调度技术，具体的说是一种面向集束半导体设备的反应腔和传片腔功能调用方法。
背景技术：
国内半导体厂商在晶圆加工方面大多采用集束半导体设备，集束半导体设备由多个功能模块组成，反应腔和传片腔是晶圆加工设备中典型的功能模块。目前对这种多功能集束设备的控制方法通常采用传统的单一功能设备的控制方法，即将设备的多个功能简单认为是复杂的单一功能。这种方法并没按照设备的实际情况进行功能模块的划分，这就造成了系统结构过于庞大，控制算法复杂甚至无法实现，设备功能的可扩展性不好，系统安全性稳定性降低等缺点。要控制这种集束半导体设备，必须对设备的反应腔和传片腔进行管理和调度，让使用者能高效安全的使用反应腔和传片腔提供的功能，并能是他们互相配合完成更复杂的功能。而目前，能够实现上述功能的调用方法尚未见报道。
发明内容
针对现有技术中存在的系统结构庞大、控制算法复杂等不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种能够合理的管理设备中的各个功能模块，控制算法简单、增加设备功能的使用效率的面向集束半导体设备的反应腔和传片腔功能调用方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是本发明一种面向集束半导体设备的反应腔和传片腔功能调用方法包括以下步骤对集束半导体设备中的各个功能进行划分，根据不同功能构造出相应的功能模块，即负责传片腔内部所有部件操作的传片腔模块，负责反应腔内部所有部件操作的反应腔模块以及对上述传片腔模块和反应腔模块进行管理的调度模块；生成命令分派表和参数分派表；对集束半导体设备接收到的外部命令根据命令分派表和参数分派表进行解析，确定应由哪个功能模块处理该命令；负责处理该命令的功能模块根据当前状态，独自执行、在其他功能模块的配合下执行或不执行该命令；将独自执行、在其他功能模块的配合下执行命令的结果统一返回给命令发出者， 完成本次反应腔和传片腔功能调用。处理该命令的功能模块根据当前状态，独自执行命令时，则需判断处理该命令的功能模块是否为空闲状态，如为空闲状态，则判断是否需要其他模块配合执行，如不需要其他模块配合执行，则由该功能模块处理该命令。如果上述功能模块不为空闲状态，则命令执行失败。
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处理该命令的功能模块根据当前状态，需要在其他功能模块的配合下执行时，则需判断其他功能模块的状态是否为空闲，如果为空闲状态，则两个功能模块配合执行命令， 将命令执行结果统一返回给命令发出者，完成本次反应腔和传片腔功能调用步骤。如果其他功能模块不为空闲状态，则此次命令执行失败，结束此次命令处理。所述对集束半导体设备接收到的外部命令进行解析包括以下步骤在各功能模块中预先定义控制命令的格式，格式包括命令名称和参数表两部分；将集束半导体设备接收到的外部命令按预先定义的控制命令格式分为命令名称和参数表两部分，分别生成命令名称分派表和关键参数分派表；调度模块接收到控制命令后对命令进行解析，分解出命令名称和参数表中的参数。所述确定应由哪个功能模块处理该命令为调度模块接收到来自用户的命令后， 根据命令名称分派表，判断能否确定命令的目标模块；如果能确定命令的目标模块，则将命令传递给目标模块；如果根据命令名称分派表不能确定目标模块，则根据查找命令分派表，判断能否确定命令的目标模块；如果能确定命令的目标模块，则将命令传递给目标模块；如果根据参数分派表不能确定目标模块，则此命令为非法命令，命令执行失败。本发明具有以下有益效果及优点1.本发明针对集束半导体设备的反应腔和传片腔的功能调用提出一种新的方法， 使用此方法能够有效的管理集束设备中多个功能模块的调度问题，不但提高了设备的稳定性，而且使设备的各个功能模块能够相互配合，完成更加复杂的功能，增加设备功能的使用效率。
图1为集束半导体设备中反应腔和传片腔的结构图；图2为集束半导体设备中反应腔和传片腔功能模块框图；图3为设备内部预定义的命令格式、命令分派表和参数分派表；图4为本发明方法总流程图；图5为本发明方法中调度模块在收到用户命令后，分析命令目的地流程图；图6为本发明方法中调度模块将命令传递给传片腔模块的流程；图7为本发明方法中调度模块将命令传递给反应腔模块的流程。其中1为反应腔，2为传片腔，11为反应腔门，12为升降装置，13为加热盘，21为传片腔门，22为机械手。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细说明。本发明面向集束半导体设备的反应腔和传片腔功能调用方法应用于集束半导体设备中，该集束半导体设备的反应腔和传片腔的物理结构分布如图1所示，其中反应腔1与传片腔2之间设有反应腔门11，反应腔1内部具有用于加热晶圆的加热盘13和升降晶圆的升降装置12 ；传片腔2在传片腔2的侧面设有传片腔门21，传片腔2内包括中包括用于向反应腔1传送晶圆的机械手22。反应腔、传片腔分别负责其内部各个部件的控制。如图4所示本发明方法包括以下步骤对集束半导体设备中的各个功能进行划分，根据不同功能构造出相应的功能模块，即负责传片腔内部所有部件操作的传片腔模块，负责反应腔内部所有部件操作的反应腔模块以及对上述传片腔模块和反应腔模块进行管理的调度模块；生成命令分派表和参数分派表；对集束半导体设备接收到的外部命令根据命令分派表和参数分派表进行解析，确定应由哪个功能模块处理该命令；处理该命令的功能模块根据当前状态，独自执行、在其他功能模块的配合下执行或不执行该命令；将独自执行、在其他功能模块的配合下执行命令的结果统一返回给命令发出者， 完成本次反应腔和传片腔功能调用。如图2所示，本发明首先将设备按照其具体完成的功能、物理结构分布进行功能模块的抽象将集束半导体设备划分成传片腔模块，负责与传片腔相关的所有操作；反应腔模块，负责与反应腔相关的所有操作；以及对这两个功能模块进行管理的调度模块。本发明方法中对集束半导体设备接收到的外部命令进行解析包括以下步骤在各功能模块中预先定义控制命令的格式，格式包括命令名称和参数表两部分；将集束半导体设备接收到的外部命令按预先定义的控制命令分为命令名称和参数表两部分，分别生成命令名称分派表和参数分派表；调度模块接收到控制命令后对命令进行解析，分解出命令名称和参数表中的参数 (本实施例取描述目标模块的参数)。如图3所示，为集束半导体设备的控制命令的格式定义，命令分派表和参数分派表的内容。用户使用设备时要按照此格式发送控制命令，设备接收到命令后也要按此格式对命令进行解析；对命令解析后，根据命令分派表和参数分派表判断此命令应有哪个功能模块来处理。如图5所示，所述确定应由哪个功能模块处理该命令为调度模块接收到来自用户的命令后，根据命令名称分派表，判断能否确定命令的目标模块；如果能确定命令的目标模块，则将命令传递给目标模块。如果根据命令名称分派表不能确定目标模块，则根据查找命令分派表(本实施例采用第一参数查找)，判断能否确定命令的目标模块；如果能确定命令的目标模块，则将命令传递给目标模块。如果根据参数分派表不能确定目标模块，则此命令为非法命令，命令执行失败，将结果添加到调度模块的结果队列中。在确定了处理命令的模块后，判断此模块是否处于空闲状态。每个模块都通过一个状态标志表示当前状态，状态包括空闲和繁忙。当模块处于空闲状态时，可以处理命令， 调度模块将命令传递给该模块后，将其状态标志设置为繁忙；当模块处于繁忙状态时，表示模块当前正在处理其他命令，无法处理新命令，调度模块认为新命令失败，并将结果和失败原因返回给命令的发送者。如图6、7所示，确定目标模块空闲后，再判断完成此命令是否需要其他模块的配合。由于设备功能模块经常按照设备物理结构分布划分，所以有些命令需要多个模块配合完成。对于加载晶圆和卸载晶圆命令，需要传片腔模块和反应腔模块配合完成。加载晶圆过程包括下降反应腔1的升降装置12和加热盘13、打开反应腔门11、传片腔2中的机械手22伸入反应腔1送片、反应腔1中的升降装置12升起，托起晶圆、传片腔2中的机械手 22退出反应腔1、下降反应腔1的升降装置12使晶圆落在加热盘13上、关闭反应腔门11 ； 卸载晶圆过程包括升起反应腔1的升降装置12托起晶圆、下降加热盘13、打开反应腔门 11、传片腔2中的机械手22伸入反应腔1中取片、反应腔1的升降装置12下降使晶圆落在机械手22上、机械手22托着晶圆退出反应腔1、关闭反应腔门11。在执行加载晶圆和卸载晶圆命令时，本发明采用操作委托的方式当调度模块收到加载晶圆或卸载晶圆命令后，将命令传递给传片腔模块；当传片腔模块接收到加载晶圆或卸载晶圆命令时，知道这些命令需要反应腔模块的配合，于是由传片腔模块向反应腔模块发出功能申请，要占用反映腔模块的操作功能；若反应腔模块状态为繁忙，会拒绝传片腔模块的申请，则传片腔模块会通知调度模块此命令失败；若反应腔模块状态为空闲，会接受传片腔模块的申请，将自己置于繁忙状态并让出反应腔控制权给传片腔模块，传片腔模块在完成命令后会通知反应腔模块， 并将执行结果返回给调度模块。采用这种方式减少了模块间的同步，简化了控制算法，提高了系统稳定性。
权利要求
1.一种面向集束半导体设备的反应腔和传片腔功能调用方法，其特征在于包括以下步骤对集束半导体设备中的各个功能进行划分，根据不同功能构造出相应的功能模块，即负责传片腔内部所有部件操作的传片腔模块，负责反应腔内部所有部件操作的反应腔模块以及对上述传片腔模块和反应腔模块进行管理的调度模块；生成命令分派表和参数分派表；对集束半导体设备接收到的外部命令根据命令分派表和参数分派表进行解析，确定应由哪个功能模块处理该命令；负责处理该命令的功能模块根据当前状态，独自执行、在其他功能模块的配合下执行或不执行该命令；将独自执行、在其他功能模块的配合下执行命令的结果统一返回给命令发出者，完成本次反应腔和传片腔功能调用。
2.按权利要求1所述的面向集束半导体设备的反应腔和传片腔功能调用方法，其特征在于处理该命令的功能模块根据当前状态，独自执行命令时，则需判断处理该命令的功能模块是否为空闲状态，如为空闲状态，则判断是否需要其他模块配合执行，如不需要其他模块配合执行，则由该功能模块处理该命令。
3.按权利要求2所述的面向集束半导体设备的反应腔和传片腔功能调用方法，其特征在于如果上述功能模块不为空闲状态，则命令执行失败。
4.按权利要求1或2所述的面向集束半导体设备的反应腔和传片腔功能调用方法，其特征在于处理该命令的功能模块根据当前状态，需要在其他功能模块的配合下执行时，则需判断其他功能模块的状态是否为空闲，如果为空闲状态，则两个功能模块配合执行命令， 将命令执行结果统一返回给命令发出者，完成本次反应腔和传片腔功能调用步骤。
5.按权利要求4所述的面向集束半导体设备的反应腔和传片腔功能调用方法，其特征在于如果其他功能模块不为空闲状态，则此次命令执行失败，结束此次命令处理。
6.按权利要求1所述的面向集束半导体设备的反应腔和传片腔功能调用方法，其特征在于所述对集束半导体设备接收到的外部命令进行解析包括以下步骤在各功能模块中预先定义控制命令的格式，格式包括命令名称和参数表两部分；将集束半导体设备接收到的外部命令按预先定义的控制命令格式分为命令名称和参数表两部分，分别生成命令名称分派表和关键参数分派表；调度模块接收到控制命令后对命令进行解析，分解出命令名称和参数表中的参数。
7.按权利要求1所述的面向集束半导体设备的反应腔和传片腔功能调用方法，其特征在于所述确定应由哪个功能模块处理该命令为调度模块接收到来自用户的命令后，根据命令名称分派表，判断能否确定命令的目标模块；如果能确定命令的目标模块，则将命令传递给目标模块。
8.按权利要求7所述的面向集束半导体设备的反应腔和传片腔功能调用方法，其特征在于如果根据命令名称分派表不能确定目标模块，则根据查找命令分派表，判断能否确定命令的目标模块；如果能确定命令的目标模块，则将命令传递给目标模块。
9.按权利要求8所述的面向集束半导体设备的反应腔和传片腔功能调用方法，其特征在于如果根据参数分派表不能确定目标模块，则此命令为非法命令，命令执行失败。
全文摘要
本发明涉及一种面向集束半导体设备的反应腔和传片腔功能调用方法，包括以下步骤对集束半导体设备中的各个功能进行划分，根据不同功能构造出相应的功能模块；生成命令分派表和参数分派表；对集束半导体设备接收到的外部命令根据命令分派表和参数分派表进行解析，确定应由哪个功能模块处理该命令；负责处理该命令的功能模块根据当前状态，独自执行、在其他功能模块的配合下执行或不执行该命令；将独自执行、在其他功能模块的配合下执行命令的结果统一返回给命令发出者，完成本次反应腔和传片腔功能调用。本发明能够有效的管理集束设备中多个功能模块的调度问题，使设备的各个功能模块能够相互配合，完成更加复杂的功能，增加设备功能的使用效率。
文档编号H01L21/00GK102456537SQ20101052122
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者周建辉, 唐达鼎, 姜军, 康凯, 张彦武, 张萌, 张锐, 林跃, 王宏 申请人:沈阳中科博微自动化技术有限公司