化学机械抛光设备的调度方法、装置及化学机械抛光设备与流程

1.本发明涉及晶圆抛光技术领域，具体涉及化学机械抛光设备的调度方法、装置及化学机械抛光设备。


背景技术：

2.随着集成电路制造技术的突飞猛进，ic芯片朝着微细化和互联多层化不断发展，化学机械抛光(chemical mechanical polishing,，简称cmp)工艺成为集成电路制造的核心技术，cmp设备主要用于cmp工艺中，实现晶圆表面平坦化。cmp设备抛光部分的调度效率及可靠性直接决定了cmp设备的效率及长时间稳定运行。cmp工艺成为集成电路制造的核心技术，cmp设备主要用于cmp工艺中，实现晶圆表面平坦化。抛光部分作为cmp设备的核心功能，需实现安全高效的晶圆传递。
3.现在已有的技术方案包括使用cross旋转进行晶圆传递、单侧顺序传递和双侧传递。使用cross旋转进行晶圆传递的方案，由于cross转动需要带动所有的抛光头，因此效率较低，无法并发执行。使用单侧顺序传递的方案，无法同时加工较多的晶圆，效率较低双侧传递效率最高，但是在使用双侧多抛光头传递的方案时，可能会存在抛光头工作协调性不好可能发生撞击、影响传递效率等问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例提供了一种化学机械抛光设备的调度方法，以解决采用双侧多抛光头传递的方案在晶圆传递过程中抛光头的协调性差、影响传递效率的问题。
5.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.本发明实施例提供了一种化学机械抛光设备的调度方法，所述抛光设备包括双侧传递的多个抛光头，所述方法包括：
7.获取多个抛光头的调度流程；
8.从所述调度流程中提取多个抛光头在下一时刻的动作执行信息；
9.根据所述动作执行信息筛选在下一时刻存在位置重叠的抛光头；
10.根据存在位置重叠抛光头所执行动作的优先级对存在位置重叠的抛光头所对应的调度流程进行调整。
11.可选的，所述根据存在位置重叠抛光头所执行动作的优先级对存在位置重叠的抛光头所对应的调度流程进行调整，包括：
12.从所述调度流程中提取所述存在位置重叠的抛光头执行的动作；
13.根据预设的优先级顺序对所述动作进行排序，得到动作优先级序列；
14.根据所述动作优先级序列依次增加存在位置重叠的抛光头的动作延时。
15.可选的，所述根据所述动作优先级序列依次增加存在位置重叠的抛光头的动作延时，包括：
16.将所述动作优先级序列中优先级最高的动作对应的动作时延为0；
17.根据所述动作优先级序列依次提取当前优先级的第一动作对应的第一动作执行时间及第一动作时延；
18.基于所述第一动作执行时间和所述第一动作时延确定下一优先级的第二动作对应的第二动作时延。
19.可选的，所述从所述调度流程中提取所述存在位置重叠的抛光头执行的动作，包括：
20.获取发生位置重叠的时间信息和重叠位置信息；
21.根据所述时间信息和重叠位置信息从所述调度流程中确定所述存在位置重叠的抛光头所执行的动作。
22.可选的，所述从所述调度流程中提取多个抛光头在下一时刻的动作执行信息，包括：
23.通过所述调度流程获取每个抛光头的动作信息，所述动作信息包括每个抛光头需要执行的动作类型和每个动作的工作时长；
24.按照预设的抛光顺序对所述动作类型进行排序，得到每个抛光头所需执行动作的顺序；
25.根据所述顺序和所述每个动作的工作时长得到每个抛光头执行各个动作对应的时间信息；
26.根据所述每个抛光头执行各个动作对应的时间信息获取多个抛光头在下一时刻的动作执行信息。
27.可选的，所述根据所述动作执行信息筛选在下一时刻存在位置重叠的抛光头，包括：
28.获取多个抛光头下一时刻的动作执行信息；
29.根据所述下一时刻的动作执行信息获取下一时刻多个抛光头的位置信息；
30.根据所述下一时刻多个抛光头的位置信息筛选在下一时刻存在位置重叠的抛光头。
31.可选的，所述获取多个抛光头之间的调度流程，包括：
32.获取多个抛光头设定的协同运行方式；
33.通过所述协同运行方式得到各个抛光头的动作执行组合方式；
34.根据各个抛光头的动作执行组合方式，按照设定的抛光流程确定各个抛光头的动作执行顺序，得到多个抛光头之的调度流程。
35.本发明实施例还提供了一种化学机械抛光设备的调度装置，包括：
36.获取模块：用于获取多个抛光头的调度流程；
37.信息提取模块：用于从所述调度流程中提取多个抛光头在下一时刻的动作执行信息；
38.筛选模块：用于根据所述动作执行信息筛选在下一时刻存在位置重叠的抛光头；
39.调整模块：用于根据存在位置重叠抛光头所执行动作的优先级对存在位置重叠的抛光头所对应的调度流程进行调整。
40.本发明实施例还提供了一种化学机械抛光设备，包括：
41.抛光模组，以及存储器和处理器，所述抛光模组包括双侧传递的多个抛光头，所述
存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行本发明实施例提供的化学机械抛光设备的调度方法。
42.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行本发明实施例提供的化学机械抛光设备的调度方法。
43.本发明技术方案，具有如下优点：
44.本发明提供了一种化学机械抛光设备的调度方法、装置及化学机械抛光设备，抛光设备包括双侧传递的多个抛光头，通过获取多个抛光头的调度流程；从调度流程中提取多个抛光头在下一时刻的动作执行信息；根据动作执行信息筛选在下一时刻存在位置重叠的抛光头；根据存在位置重叠抛光头所执行动作的优先级对存在位置重叠的抛光头所对应的调度流程进行调整。本发明通过对抛光头的行为动作进行预判从而调整的调度流程，有效避免了因抛光头工作协调问题可能发生的撞击问题，同时双侧多抛光头可以通过多种组合方式按照调度流程执行动作，有效提高了晶圆在抛光过程中的动作执行效率。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
46.图1为本发明实施例中的化学机械抛光设备的调度流程图；
47.图2为根据本发明实施例中获取多个抛光头的调度流程的流程图；
48.图3为根据本发明实施例中提取多个抛光头在下一时刻的动作执行信息的流程图；
49.图4为根据本发明实施例中筛选在下一时刻存在位置重叠的抛光头的流程图；
50.图5为根据本发明实施例中对调度流程进行调整的流程图；
51.图6为根据本发明实施例中从调度流程中提取存在位置重叠的抛光头执行的动作的流程图；
52.图7为根据本发明实施例中根据动作优先级序列依次增加存在位置重叠的抛光头的动作延时的流程图；
53.图8为本发明实施例中化学机械抛光设备的调度装置的结构示意图；
54.图9为本发明实施例中的化学机械抛光设备的结构示意图。
具体实施方式
55.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
56.根据本发明实施例，提供了一种化学机械抛光设备的调度方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执
行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
57.在本实施例中提供了一种化学机械抛光设备的调度方法，可用于双侧传递的多抛光头协同工作的场景，如图1所示，该化学机械抛光设备的调度方法包括如下步骤：
58.步骤s1：获取多个抛光头的调度流程。
59.其中，抛光头的调度流程为预先设定的抛光头的动作执行顺序，具体的，可通过对多个抛光头进行组合，产生多种协同运行方式，并通过确定各个抛光头的动作执行顺序，得到各个抛光头的调度流程，当其中一个抛光头执行抛光或传片时，其他抛光头可独立执行抛光、清洗、传片、装卸片等动作，有效提高整个执行过程的效率。
60.步骤s2：从调度流程中提取多个抛光头在下一时刻的动作执行信息。具体的，通过精确判断多个抛光头在下一时刻的动作执行信息，是为了得到抛光头之间可能存在位置重叠的抛光头，因为在传递过程中，只有两个动作流程相关联的抛光头才有可能转向同一位置对晶圆进行取或放，也只有在这个过程中才有可能发生碰撞，通过此过程可以便于后续位置的判断及调整，防止碰撞降低损失，使传递过程顺利进行。
61.步骤s3：根据动作执行信息筛选在下一时刻存在位置重叠的抛光头。具体的，通过筛选在下一时刻存在位置重叠的抛光头，可以精准的得到下一时刻可能出现碰撞的抛光头，从而便于后续对调度流程进行调整，既保证各动作的顺利执行，有能防止碰撞降低损失。
62.步骤s4：根据存在位置重叠抛光头所执行动作的优先级对存在位置重叠的抛光头所对应的调度流程进行调整。具体的，通过优先级判断及动作延时的方式，对调度流程进行调整，有效避免了因抛光头工作协调问题可能发生的撞击问题，提高了晶圆在抛光过程中的动作执行效率。
63.通过上述步骤s1至步骤s4，本发明实施例提供的化学机械抛光设备的调度方法，通过对抛光头的行为动作进行预判从而调整的调度流程，有效避免了因抛光头工作协调问题可能发生的撞击问题，同时双侧多抛光头可以通过多种组合方式按照调度流程执行动作，有效提高了晶圆在抛光过程中的动作执行效率。
64.具体地，在一实施例中，上述的步骤s1，如图2所示，具体包括如下步骤：
65.步骤s11：获取多个抛光头设定的协同运行方式。具体的，双侧多抛光头传递的方案，可能会存在多种协同运行方式，例如：两个抛光头为一组，分别执行不同的动作，假如有四个动作，可按照1-2-1-2、1-2-2-1、1-1-2-2等多种方式协同进行，每个抛光头负责两个不同的动作；同理，还可以运用其他数量的抛光头组合，组合方式灵活，在实际运用过程中可以根据需求进行选择，既实现了组合的多样性，又提高了执行的效率。
66.步骤s12：通过协同运行方式得到各个抛光头的动作执行组合方式。具体的，动作执行组合方式包括了每个抛光头需要执行的动作，以及哪几个抛光头完成同一抛光流程。
67.步骤s13：根据各个抛光头的动作执行组合方式，按照设定的抛光流程确定各个抛光头的动作执行顺序，得到多个抛光头之的调度流程。具体的，通过对多个抛光头进行组合，并确定各个抛光头的动作执行顺序，当其中一个抛光头执行抛光或传片时，其他抛光头可独立执行抛光、清洗、传片、装卸片等动作，有效提高整个过程的效率。
68.具体地，在一实施例中，上述的步骤s2，如图3所示，具体包括如下步骤：
69.步骤s21：通过调度流程获取每个抛光头的动作信息，动作信息包括每个抛光头需要执行的动作类型和每个动作的工作时长。具体的，由于在抛光头进行协同工作时，每个抛光头执行的动作类型可能不同，而每个动作的工作时长也是不一样的，获取动作类型和工作时长是为了方便计算时间，从而预判下一时刻每个抛光头的动作。
70.步骤s22：按照预设的抛光顺序对动作类型进行排序，得到每个抛光头所需执行动作的顺序。具体的，进行排序的目的是为了得到抛光头之间可能存在位置重叠的抛光头，因为在传递过程中，只有两个动作流程相关联的抛光头才有可能转向同一位置对晶圆进行取或放，也只有在这个过程中才有可能发生碰撞。
71.步骤s23：根据顺序和每个动作的工作时长得到每个抛光头执行各个动作对应的时间信息。具体的，在获取到动作的顺序和每个动作的工作时长后，就能按照时间进行排列，得到每个时间段里每个抛光头所执行的动作信息。
72.步骤s24：根据每个抛光头执行各个动作对应的时间信息获取多个抛光头在下一时刻的动作执行信息。具体的，在将时间和动作进行对应后，就可以根据时间来精确的判断下一时刻各抛光头的动作执行情况。
73.具体地，在一实施例中，上述的步骤s3，如图4所示，具体包括如下步骤：
74.步骤s31：获取多个抛光头下一时刻的动作执行信息。具体的，若下一时刻抛光头要执行下一动作，会出现位置差异，通过获取多个抛光头下一时刻的动作执行信息，便于后续根据动作执行情况得到抛光头的位置。
75.步骤s32：根据下一时刻的动作执行信息获取下一时刻多个抛光头的位置信息。具体的，抛光头在执行完动作后需要对晶圆进行传递，在传递过程中会发生位置变化，根据动作执行情况和抛光流程，可以得到下一时刻抛光头的动作执行信息，从而能够判断其转向及位置情况。
76.步骤s33：根据下一时刻多个抛光头的位置信息筛选在下一时刻存在位置重叠的抛光头。具体的，通过预判并进行对比的方式，可以精准的得到下一时刻可能出现碰撞的抛光头，从而便于后续对流程进行调整，防止碰撞，降低损失。
77.具体地，在一实施例中，上述的步骤s4，如图5所示，具体包括如下步骤：
78.步骤s41：从调度流程中提取存在位置重叠的抛光头执行的动作。具体的，获取动作，是为了后续根据动作的优先级对可能出现碰撞的抛光头的优先执行顺序进行调整。
79.步骤s42：根据预设的优先级顺序对动作进行排序，得到动作优先级序列。具体的，例如，在抛光流程中需要先进行抛光后进行清洗，则抛光的优先级高于清洗，执行抛光动作的抛光头在执行完抛光后优先将晶圆放置于中转台上，然后执行下一动作的抛光头转过来取走进行清洗。对动作进行排序是为了传递过程能够顺利进行。
80.步骤s43：根据动作优先级序列依次增加存在位置重叠的抛光头的动作延时。具体的，对执行动作优先级靠后的抛光头进行动作延时，以便于在不产生碰撞的情况下顺利的进行晶圆的传递。
81.具体地，在一实施例中，上述的步骤s41，如图6所示，具体包括如下步骤：
82.步骤s411：获取发生位置重叠的时间信息和重叠位置信息。具体的，通常可能发生位置重叠的情况为装卸晶圆的过程，在传递过程中，执行完前一动作的抛光头会旋转然后将晶圆卸到载片台然后再次旋转离开载片台，执行下一动作的抛光头会进行旋转至载片
台，装载位于载片台上的晶圆然后旋转离开载片台执行下一动作；因此在此过程中，若位置发生重叠，则两个抛光头会出现碰撞，带来不必要的损失。
83.步骤s412：根据时间信息和重叠位置信息从调度流程中确定存在位置重叠的抛光头所执行的动作。具体的，通过获取存在位置重叠的抛光头所执行的动作，是为了便于后续根据动作判断优先级，从而对执行时间进行调整，防止碰撞。
84.具体地，在一实施例中，上述的步骤s43，如图7所示，具体包括如下步骤：
85.步骤s431：将动作优先级序列中优先级最高的动作对应的动作时延为0。具体的，优先级最高的动作无需进行延时，正常执行动作即可。
86.步骤s432：根据动作优先级序列依次提取当前优先级的第一动作对应的第一动作执行时间及第一动作时延。
87.步骤s433：基于第一动作执行时间和第一动作时延确定下一优先级的第二动作对应的第二动作时延。具体的，通过对优先级低的动作进行延时执行，可有效防止碰撞，保障动作按照调度流程顺利执行。
88.具体的，例如：第一抛光头执行的动作为抛光，从传输带上获取到待抛光的晶圆，对晶圆抛光完毕后需要进行旋转将抛光好的晶圆放置在载片台上，然后再次旋转归位；第二抛光头执行的动作为清洗，需要旋转至载片台位置获取抛光好的晶圆，然后旋转归位进行清洗；经检测，第一抛光头与第二抛光头在载片台装卸片的过程存在位置重叠，抛光动作的优先级高于清洗，因此需要对第二抛光头旋转、装片、旋转的三个动作执行时间进行延时，待第一抛光头旋转归位后第二抛光头执行动作，防止第一抛光头与第二抛光头发生碰撞。
89.在本实施例中还提供了一种化学机械抛光设备的调度装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
90.本实施例提供一种化学机械抛光设备的调度装置，如图8所示，包括：
91.获取模块101，用于获取多个抛光头的调度流程，详细内容参见上述方法实施例中步骤s1的相关描述，在此不再进行赘述。
92.信息提取模块102，用于从调度流程中提取多个抛光头在下一时刻的动作执行信息，详细内容参见上述方法实施例中步骤s2的相关描述，在此不再进行赘述。
93.筛选模块103，根据动作执行信息筛选在下一时刻存在位置重叠的抛光头，详细内容参见上述方法实施例中步骤s3的相关描述，在此不再进行赘述。
94.调整模块104，用于根据存在位置重叠抛光头所执行动作的优先级对存在位置重叠的抛光头所对应的调度流程进行调整，详细内容参见上述方法实施例中步骤s4的相关描述，在此不再进行赘述。
95.本实施例中的化学机械抛光设备的调度装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指asic电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。
96.上述各个模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。
97.根据本发明实施例还提供了一种化学机械抛光设备，如图9所示，该化学机械抛光
设备可以包括抛光模组以及处理器901和存储器902，其中抛光模组包括双侧传递的多个抛光头，处理器901和存储器902可以通过总线或者其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。
98.处理器901可以为中央处理器(central processing unit，cpu)。处理器901还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
99.存储器902作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明方法实施例中的方法所对应的程序指令/模块。处理器901通过运行存储在存储器902中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的方法。
100.存储器902可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器901所创建的数据等。此外，存储器902可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器901。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
101.一个或者多个模块存储在存储器902中，当被处理器901执行时，执行上述方法实施例中的方法。
102.上述化学机械抛光设备具体细节可以对应参阅上述方法实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
103.本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)、随机存储记忆体(random access memory，ram)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid-state drive，ssd)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
104.虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。