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CN110246775A - 控制机台操作的装置与方法 - Google Patents

控制机台操作的装置与方法 Download PDF

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CN110246775A
CN110246775A CN201810193982.9A CN201810193982A CN110246775A CN 110246775 A CN110246775 A CN 110246775A CN 201810193982 A CN201810193982 A CN 201810193982A CN 110246775 A CN110246775 A CN 110246775A
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Abstract

一种控制机台操作的装置，包括光学识别系统、控制单元及遥控接口。光学识别系统用以随着操作时间监视与取得显示在工艺机台的面板的实际操作信息。控制单元是配置成接收所述实际操作信息以及与预计操作信息做检查，所述预计操作信息是根据对应当前制造工艺已经建立好的操作模型所取得，其中所述实际操作信息与所述预计操作信息的差异信息被判断以及转换成参数组。遥控接口用以接收所述参数组且转换成控制信号组，用以控制所述工艺机台的操作。

Description

控制机台操作的装置与方法
技术领域
本发明涉及一种半导体制造技术，且特别是关于控制机台操作的装置与方法。
背景技术
半导体元件的制造过程中，会涉及多种所需要的工艺(process)来完成所要形成的结构。这些工艺的需要在对应的工艺机台(processing machine)上进行，其例如包含注入工艺、蚀刻工艺、沉积工艺、…、等等。
当工艺机台对半导体工件加工制造时，依照所需要的结构目标(structure goal)而设定操作条件。如果操作条件偏离所预计容许的范围，其就需要调整工艺机台的操作条件。
以注入机台(implanter)为例，其注入射束的条件例如会影响掺杂区域与掺杂浓度。如果注入射束的条件偏离而无法正常工作在预计的条件下时，一般方式是依靠人力配合操作人员的经验进行调整操作条件。如此的人力调整方式除了费时，还可能会因为操作人员的经验差异而不同调整过程。
如何能有效且系统化来取代人力调整机台是需要考虑的课题。
发明内容
本发明提供控制机台操作的装置与方法，可以系统化调整工艺机台，可以节省人力提升调整效率。
依据一实施例，本发明提供一种控制机台操作的装置，包括光学识别系统、控制单元及遥控接口。光学识别系统随着操作时间监视与取得显示在工艺机台的面板的实际操作信息。控制单元配置成接收所述实际操作信息以及与预计操作信息做检查，所述预计操作信息是根据对应当前制造工艺已经建立好的操作模型所取得，其中所述实际操作信息与所述预计操作信息的差异信息被判断以及转换成参数组。遥控接口接收所述参数组以及转换成控制信号组，用以控制所述工艺机台的操作。
依据一实施例，本发明提供一种控制机台操作的方法，包括使用光学识别系统，随着操作时间监视与取得显示在工艺机台的面板的实际操作信息。使用控制单元配置成接收所述实际操作信息以及与预计操作信息做检查，所述预计操作信息是根据对应当前制造工艺已经建立好的操作模型所取得，其中所述实际操作信息与所述预计操作信息的差异信息被判断以及转换成参数组。使用遥控接口接收所述参数组以及转换成控制信号组，用以控制所述工艺机台的操作。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，所述光学识别系统包含光学字符识别系统。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，所述控制单元指示所述遥控接口传送控制信号给所述工艺机台，使所述面板显示下一页。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，所述控制单元包括咨询数据库以决定对应的所述操作模型，以取得所述当前制造工艺的结构目标。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，当所述控制单元侦测到异常操作时，所述控制单元调整所述参数组。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，所述工艺机台包括注入机台、其中至少注入射束根据所述差异信息随时间被监测与调整。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，当所述控制单元调整所述参数组中的至少一个参数，包括用于调整磁场源、电弧电流、射束位置或是温度的参数。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，所述工艺机台包括蚀刻机台，其中至少包括蚀刻条件根据所述差异信息随时间被监测与调整。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，所述工艺机台包括沉积机台，其中至少包括气体流量与腔室温度根据所述差异信息随时间被监测与调整。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，所述控制单元包括人工智能机制，以决定所述参数组以及产生所述差异信息，其中所述人工智能机制也允许所述控制单元具有机台学习的能力，以调整所述操作模型或是在数据库中产生新的操作模型。
附图说明
包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
图1为依据本发明的一实施例，图示控制机台操作的装置的结构方块示意图；
图2为依据本发明的一实施例，图示工艺机台的面板的显示机制示意图；
图3为依据本发明的一实施例，图示控制装置与数据库之间的信息交流示意图；
图4为依据本发明的一实施例，图示控制参数随时间变化的现象示意图；
图5为依据本发明的一实施例，图示注入的工艺机台的控制机制示意图；以及
图6为依据本发明的一实施例，图示控制机台操作的方法的示意图。
附图标号说明
10:晶圆
12:侧壁
12a:电源
14:气体单元
18:电源控制器
20:网格构件
22:电源单元
24:真空单元
26:电浆
28:离子
30:温度单元
100:工艺机台
102:工件
104:面板
106:控制装置
108:光学识别系统
110:遥控接口
112:控制单元
114:数据接口
116:数据库
118:操作模型
120、122:数值曲线
具体实施例
本发明是关于控制机台操作的装置与方法，根据人工智能(artificialintelligent,AI)的概念，提出能自动调整机台的操作条件，得到所要的结果。
本发明例如可以使用包括光学字符识别系统(optical character recognition,OCR)机制，取得显示面板的显示信息，进而得到机台的随时间的操作变化，根据已知的操作模式，调整机台的操作条件。另外也可以允许操作模式相关于机台的训练，而改善操作模式，或是也可以建立新的操作模型。
以下举一些实施例来说明本发明，但是本发明不限制于所举的实施例。
图1为依据本发明的一实施例，图示控制机台操作的装置的结构方块示意图。参照图1，控制机台操作的控制装置106的基本特征包括光学识别系统108、控制单元112以及遥控接口(remote control interface)110。先就一般性特征，光学识别系统108随着操作时间监视与取得显示在工艺机台100的面板104的实际操作信息。控制单元112是配置成接收所述实际操作信息以及与预计操作信息做检查。所述预计操作信息是根据对应当前制造工艺已经建立好的操作模型所取得。所述实际操作信息与所述预计操作信息的差异信息被判断以及转换成参数组。遥控接口110，接收所述参数组以及转换成控制信号组，用以控制所述工艺机台100的操作。
控制装置106的控制单元112是具有人工智能的机制，可以根据在数据库116中已经建立好的操作模型取得预计操作信息，并且通过光学识别系统108随着时间取得显示在面板104的实际操作信息。基于人工智能机制的比对实际操作信息与预计操作信息之间的差异，适当调整工艺机台100的控制参数，如此也例如可以达到即时监视与自动调整的效果。
工艺机台100的实际操作信息包括在面板104显示的实际操作信息，其可以由光学识别系统108取得。在一个实施例中，光学识别系统108例如包含光学字符识别系统。另外，如果工艺机台100也包含一些没有显示在面板104的操作数据，其也是可以由数据接口114直接取得，提供给控制单元112做进一步参考。但是对于本发明，在面板104显示的实际操作信息可以通过光学识别系统108即时取得。
控制单元112例如基于人工智能机制，对所得到的实际操作信息与预计操作信息进行比较与判断，进而决定是否有必要调整工艺机台100的操作条件。在一个实施例中，如果要调整工艺机台100的操作条件，则控制单元112将差异信息转换控制信号组，通过遥控接口110调整工艺机台100的操作条件。由于控制工艺机台100的控制参数的数量是多个，其分别需要对应的控制信号作调整，因此控制信号组的信号包含一个或是多个需要调整的信号，其由控制单元112决定。
光学识别系统108包括对文字的识别，其功能就如操作人员直接读取面板104显示的实际操作信息。光学识别系统108可以一般性适用于各种工艺机台100，不限定于特定的工艺机台100。工艺机台100例如可以是注入机台、沉积机台、或是蚀刻机台、又或是进行其它工艺的机台。
另外，工艺机台100可以是处于对半导体的工件102进行制造的过程，但是也可以是在非制造的过程。本发明控制机台操作的调整可以随着需要而进行，不限于特定时段。
关于工艺机台100在面板104所显示的信息可能是单页或多页的显示方式。工艺机台100在面板104显示的信息如果是单页的信息，则图像会维持相同页面，但是参数数值会随时间变动。如果面板104是多页的显示方式，其可能是自动跳到下一页或是例如利用按键跳到下一页。
图2为依据本发明的一实施例，图示工艺机台的面板的显示机制示意图。参阅图2，本实施例以多页显示的方式为例，在时间t1会显示页1的信息，而在时间t2会自动显示下一页的页2的信息。如果是通过按键跳到下一页的方式，其可以由遥控接口110对工艺机台100发出跳到下一页的指令。如此，多页的信息可以完整被控制装置106取得。
关于数据库116的内容，其储存有已经建立好的操作模型取得预计操作信息。操作信息一般会包含多个控制参数，其之间会互相关联。图3为依据本发明的一实施例，绘示控制装置与数据库之间的信息交流(communication)示意图。
参照图3，数据库116中的操作模型118一般会包含多个控制参数1、2、…、n，其是一般是利用大量的制造数据对应一些结构目标(structure goal)所分析归纳出来的操作条件。操作模型118可能会包含多种制造工艺，而每一种工艺会对应一个工艺机台100对工件102进行制造。在操作模型118的前提下，对应当前进行的工艺的工艺机台100，其需要利用控制参数1、2、…、n进行对应控制。这些控制参数1、2、…、n是构成预计操作信息的至少一部分，且可以被对应调整。控制装置106的控制单元112例如基于人工智能的机制而可以决定这些控制参数1、2、…、n的整体调整，其中可能是部分或是全部的控制参数被调整，其依照差异信息的差异程度来决定。
本发明例如是提出人工智能的控制机制，因此操作模型118的内容可以被训练(trained)而改变，以提升控制品质。另外在一个实施例中，人工智能的机制会对应实际的制造过程，也允许新的操作模型118被产生。
图4为依据本发明的一实施例，图示控制参数随时间变化的现象示意图。参照图4，当工艺机台100对工件102进行制造时，控制参数的数值会随着时间变化。例如控制参数1的数值曲线120与控制参数2的数值曲线122随着时间变化，但是互相有关联。因此，光学识别系统108所取得的实际操作信息包含时间的因素，可供分析与调整。控制装置106内例如会包含执行人工智能判断的软件以及处理器等等的硬件，也就是，软件是执行程序，通过处理器的硬件来实施。本发明不限定特定的处理架构。
图5为依据本发明的一实施例，图示注入的工艺机台的控制机制示意图。参阅图5，工艺机台100以输入机台为例，晶圆(wafer)10是工艺机台100的工件102，例如要在晶圆10上进行离子注入。一般地，在侧壁12所围成的空间应形成注入物质的电浆26。在侧壁12上依照实际需要可能有一些控制元件，其由电源12a提供电压。电浆26的条件例如由电源控制器18来控制。气体单元14提供要注入的气体。真空单元24控制腔室的压力，达到所要的真空程度的。网格电极构件20受电源单元22控制，使得掺杂物质的离子28通过网格电极构件20而注入到晶圆10上。另外温度单元30控制整个腔室的操作温度。
以上工艺机台100仅是示意的描述，但是本领域的一般技术人员可了解实际的工艺机台100，在此不继续描述。从注入工艺的工艺机台100来看，要达到注入射束(implanting beam)的能量与浓度的控制，注入工艺的工艺机台100需要多种控制参数整体来达到所预计的操作条件。这些控制参数所构成的操作模型是建立在数据库中，当作调整的依据。
图6为依据本发明的一实施例，图示控制机台操作的方法的示意图。参阅图6，从操作的方法来看，本发明提供一种控制机台操作的方法，包括步骤S100，使用光学识别系统108，随着操作时间监视与取得显示在工艺机台100的面板104的实际操作信息。在步骤S102，使用控制单元112，配置成接收所述实际操作信息以及与预计操作信息做检查。所述预计操作信息是根据对应当前制造工艺已经建立好的操作模型118所取得。所述实际操作信息与所述预计操作信息的差异信息被判断以及转换成参数组。在步骤S104，使用遥控接口114接收所述参数组以及转换成控制信号组，用以控制所述工艺机台的操作。
就控制机台操作的装置与方法，其较具体的特征依照多个实施例，也可以分别如下。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，所述光学识别系统包含光学字符识别系统。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，所述控制单元指示所述遥控接口传送控制信号给所述工艺机台，使所述面板显示下一页。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，所述控制单元包括咨询数据库以决定对应的所述操作模型，以取得所述当前制造工艺的结构目标。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，当所述控制单元侦测到异常操作时，所述控制单元调整所述参数组。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，所述工艺机台包括注入机台、其中至少注入射束根据所述差异信息随时间被监测与调整。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，当所述控制单元调整所述参数组中的至少一个参数，包括用于调整磁场源、电弧电流、射束位置或是温度的参数。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，所述工艺机台包括蚀刻机台，其中至少包括蚀刻条件根据所述差异信息随时间被监测与调整。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，所述工艺机台包括沉积机台，其中至少包括气体流量与腔室温度根据所述差异信息随时间被监测与调整。
依据一实施例，对于所述的装置与方法，所述控制单元包括人工智能机制，以决定所述参数组以及产生所述差异信息，其中所述人工智能机制也允许所述控制单元具有机台学习的能力，以调整所述操作模型或是在数据库中产生新的操作模型。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (20)

1.一种控制机台操作的装置，其特征在于，包括:
光学识别系统，随着操作时间监视与取得显示在工艺机台的面板的实际操作信息；
控制单元，配置成接收所述实际操作信息以及与预计操作信息做检查，所述预计操作信息是根据对应当前制造工艺已经建立好的操作模型所取得，其中所述实际操作信息与所述预计操作信息的差异信息被判断以及转换成参数组；以及
遥控接口，接收所述参数组以及转换成控制信号组，用以控制所述工艺机台的操作。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光学识别系统包含光学字符识别系统。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制单元指示所述遥控接口传送控制信号给所述工艺机台，使所述面板显示下一页。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制单元包括咨询数据库以决定对应的所述操作模型，以取得所述当前制造工艺的结构目标。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当所述控制单元侦测到异常操作时，所述控制单元调整所述参数组。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述工艺机台包括注入机台、其中至少注入射束根据所述差异信息随时间被监测与调整。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述控制单元调整所述参数组中的至少一个参数，包括用于调整磁场源、电弧电流、射束位置或是温度的参数。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述工艺机台包括蚀刻机台，其中至少包括蚀刻条件根据所述差异信息随时间被监测与调整。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述工艺机台包括沉积机台，其中至少包括气体流量与腔室温度根据所述差异信息随时间被监测与调整。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制单元包括人工智能机制，以决定所述参数组以及产生所述差异信息，其中所述人工智能机制也允许所述控制单元具有机台学习的能力，以调整所述操作模型或是在数据库中产生新的操作模型。
11.一种控制机台操作的方法，其特征在于包括:
使用光学识别系统，随着操作时间监视与取得显示在工艺机台的面板的实际操作信息；
使用控制单元，配置成接收所述实际操作信息以及与预计操作信息做检查，所述预计操作信息是根据对应当前制造工艺已经建立好的操作模型所取得，其中所述实际操作信息与所述预计操作信息的差异信息被判断以及转换成参数组；以及
使用遥控接口，接收所述参数组以及转换成控制信号组，用以控制所述工艺机台的操作。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述光学识别系统包含光学字符识别系统。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述控制单元指示所述遥控接口传送控制信号给所述工艺机台，使所述面板显示下一页。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述控制单元包括咨询数据库以决定对应的所述操作模型，以取得所述当前制造工艺的结构目标。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，当所述控制单元侦测到异常操作时，所述控制单元调整所述参数组。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述工艺机台包括注入机台、其中至少注入射束根据所述差异信息随时间被监测与调整。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，当所述控制单元调整所述参数组中的至少一个参数，包括用于调整磁场源、电弧电流、射束位置或是温度的参数。
18.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述工艺机台包括蚀刻机台，其中至少蚀刻条件根据所述差异信息随时间被监测与调整。
19.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述工艺机台包括沉积机台，其中至少气体流量与腔室温度根据所述差异信息随时间被监测与调整。
20.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述控制单元包括人工智能机制，以决定所述参数组以及产生所述差异信息，其中所述人工智能机制也允许所述控制单元具有机台学习的能力，以调整所述操作模型或是在数据库中产生新的操作模型。
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