利用复合控制模式的研浆流量控制方法及系统技术方案

一种利用复合控制模式的研浆流量控制方法及系统，该研浆流量控制系统包括流体计测装置、复合控制器、中央控制装置及输送装置。操作时，利用所述中央控制装置实时比较所述流体计测装置的研浆流量测量值与流量设定值之间的差值，以选用所述复合控制器的闭回路控制法或开回路控制法，使所述输送装置准确地控制研浆的流量输出。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体制造方法及系统，尤其涉及一种在半导体研磨过程中利用复合控制模式的研浆流量控制方法及系统。
技术介绍
随着半导体制造的微细化，组件的性能及高集成化层次越高，使得每一材质层的厚度及均匀性的控制显得格外重要。特别是在材质层的研磨过程中，通常使用化学机械研磨(Chemical Mechanic Polishing，CMP)进行材质层表面或是晶圆表面的研磨，以通过均匀输送研浆(Slurry)来进行研磨过程。现有技术的输送研浆的流量控制系统，如附图说明图1所示，该研浆流量控制系统包括开回路控制器100、线性泵102及流量计104。操作时，先输入研浆流量设定值于开回路控制器100中，并且开回路控制器100输出控制信号。接着将控制信号转换成驱动信号，而该驱动信号与研浆的流量成正比。最后，线性泵102输送研浆至研磨设备(未标示)中。由于研浆在输送过程中，会受到压缩或膨胀的作用，以致于在研浆中产生很多的气泡，并且进入流量计104中，影响研浆的流量测定值。而使用开回路控制器100通常仅适用于瞬时响应的流量变动大的情形下，使得研浆的流量与流量设定值产生误差。而且由于高精度的研磨品质要求下，开回路控制器100无法准确地使研浆的流量能维持较佳的流量范围，从而降低了研磨过程的稳定度。因此，如何使研浆的流量变动缩小，以及如何提高化学机械研磨过程的稳定度已成为目前半导体厂商亟需解决的课题。综上可知，所述现有技术的输送研浆的流量控制系统，在实际使用上，显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
技术实现思路
本专利技术的一目的是利用复合控制模式的研浆流量控制方法及系统，结合闭回路控制法及开回路控制法，以实时控制研浆的输出。本专利技术的另一目的是利用复合控制模式的研浆流量控制方法及系统，实时比较研浆流量测量值与流量设定值的差值，以选用闭回路控制法或开回路控制法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种利用复合控制模式的研浆流量控制方法及系统，用于半导体研磨过程中，该研浆流量控制方法至少包含输入流量设定值至开回路控制器及闭回路控制器中，以利用该流量设定值使所述开回路控制器进行比例控制法，并使所述开回路控制器输出第一控制信号；流体计测装置输入流量测量值至闭回路控制器，以利用所述流量设定值及所述流量测量值，使所述闭回路控制器进行比例-积分-微分控制法，并使该闭回路控制器输出第二控制信号；中央控制装置接收所述流体计测装置的流量测量值，以比较该流量测量值与所述流量设定值的差值，并使所述中央控制装置选择所述第一控制信号及第二控制信号；所述中央控制装置输出驱动信号至输送装置，以响应所述第一控制信号及第二控制信号，并使所述输送装置输送研浆至所述流体计测装置中；以及所述流体计测装置实时监测所述研浆的流量测量值，并且传送该研浆至研磨装置中，以利于进行研磨过程。所述的研浆流量控制方法，其中，所述流量设定值包含第一准位值及第二准位值，所述第一准位值低于所述第二准位值，用来定义所述研浆的流量测量值的范围。所述的研浆流量控制方法，其中，所述流量测量值介于所述第一准位值及所述第二准位值之间，则所述中央控制装置选用所述第二控制信号，以使所述闭回路控制器进行比例-积分-微分控制法。所述的研浆流量控制方法，其中，如果所述流量测量值低于所述第一准位值，则所述中央控制装置选用所述第一控制信号，以使所述开回路控制器进行比例控制法。所述的研浆流量控制方法，其中，如果所述流量测量值高于所述第二准位值，则所述中央控制装置选用所述第一控制信号，以使所述开回路控制器进行比例控制法。一种利用复合控制模式的流体流量控制方法，该流体流量控制方法至少包含输入流量设定值至开回路控制器及闭回路控制器中，以利用该流量设定值使所述开回路控制器进行比例控制法，并使所述开回路控制器输出第一控制信号，其中该流量设定值包含第一准位值及第二准位值，所述第一准位值低于所述第二准位值，用来定义所述流体的流量测量值的范围；流体计测装置输入流量测量值至闭回路控制器，以利用所述流量设定值及所述流量测量值，使所述闭回路控制器进行比例-积分-微分控制法，并使该闭回路控制器输出第二控制信号；中央控制装置接收所述流体计测装置的流量测量值，以比较该流量测量值与所述流量设定值的差值，并使所述中央控制装置选择所述第一控制信号及第二控制信号；所述中央控制装置输出驱动信号至输送装置，以响应所述第一控制信号及第二控制信号，并使所述输送装置输送流体至所述流体计测装置中；以及所述流体计测装置实时监测所述流体的流量测量值，并且传送所述流体至研磨装置中，以利于进行研磨过程。所述的流体流量控制方法，其中，如果所述流量测量值介于所述第一准位值及第二准位值之间，则所述中央控制装置选用所述第二控制信号，以使所述闭回路控制器进行比例-积分-微分控制法。所述的流体流量控制方法，其中，如果所述流量测量值低于所述第一准位值，则所述中央控制装置选用所述第一控制信号，以使所述开回路控制器进行比例控制法。所述的流体流量控制方法，其中，如果所述流量测量值高于所述第二准位值，则所述中央控制装置选用所述第一控制信号，以使所述开回路控制器进行比例控制法。一种复合控制模式的流体流量控制系统，该流量控制系统至少包含流体计测装置，用于监测流体的流量测量值；复合控制器，具有闭回路控制器及开回路控制器，该复合控制器利用所述闭回路控制器连接于所述流体计测装置，所述闭回路控制器通过所述流量测量值及一流量设定值作比例-积分-微分控制并输出第一控制信号，所述开回路控制器通过所述流量测量值作比例控制并输出第二控制信号；中央控制装置，分别连接于所述闭回路控制器、所述开回路控制器及所述流体计测装置，该中央控制装置比较所述流量测量值与流量设定值的差值，以选择所述第一控制信号及第二控制信号；以及输送装置，连接于所述中央控制装置及流体计测装置，用于输送所述流体至所述流体计测装置中。所述的流体流量控制系统，其中，所述流量设定值包含第一准位值及第二准位值，所述第一准位值低于第二准位值，用来定义所述流体的流量测量值的范围。所述的流体流量控制系统，其中，如果所述流量测量值介于所述第一准位值及所述第二准位值之间，则所述中央控制装置选用所述闭回路控制器的所述第二控制信号。所述的流体流量控制系统，其中，如果所述流量测量值低于所述第一准位值，则所述中央控制装置选用所述开回路控制器的所述第一控制信号。所述的流体流量控制系统，其中，如果所述流量测量值高于所述第二准位值，则所述中央控制装置选用所述开回路控制器的所述第一控制信号。附图简要说明下面结合附图，通过对本专利技术的较佳实施例的详细描述，将使本专利技术的技术方案及其他有益效果显而易见。附图中，图1为现有技术的输送研浆的流量控制系统的示意图；图2为根据本专利技术复合控制模式的研浆流量控制系统方块图；图3为根据本专利技术图2的研浆流量对应于时间的示意图；图4为根据本专利技术复合控制模式的研浆流量控制方法的流程图。具体实施例方式下文，将详细描述本专利技术。本专利技术提供一种复合控制模式的研浆流量控制方法及系统，结合闭回路控制法及开回路控制法，以实时控制研浆的流量输出。并且进一步实时比较研浆流量测量值与流量设定值之间的差值，以选用闭回路控制法或开回路控制法。本专利技术的研浆流量控制方法主要是用于化学机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用复合控制模式的研浆流量控制方法及系统，用于半导体研磨过程中，该研浆流量控制方法至少包含：输入流量设定值至开回路控制器及闭回路控制器中，以利用该流量设定值使所述开回路控制器进行比例控制法，并使所述开回路控制器输出第一控制信号； 流体计测装置输入流量测量值至闭回路控制器，以利用所述流量设定值及所述流量测量值，使所述闭回路控制器进行比例－积分－微分控制法，并使该闭回路控制器输出第二控制信号；中央控制装置接收所述流体计测装置的流量测量值，以比较该流量测量值与所述流量 设定值的差值，并使所述中央控制装置选择所述第一控制信号及第二控制信号；所述中央控制装置输出驱动信号至输送装置，以响应所述第一控制信号及第二控制信号，并使所述输送装置输送研浆至所述流体计测装置中；以及所述流体计测装置实时监测所述研浆的 流量测量值，并且传送该研浆至研磨装置中，以利于进行研磨过程。

【技术特征摘要】
1.一种利用复合控制模式的研浆流量控制方法及系统，用于半导体研磨过程中，该研浆流量控制方法至少包含输入流量设定值至开回路控制器及闭回路控制器中，以利用该流量设定值使所述开回路控制器进行比例控制法，并使所述开回路控制器输出第一控制信号；流体计测装置输入流量测量值至闭回路控制器，以利用所述流量设定值及所述流量测量值，使所述闭回路控制器进行比例-积分-微分控制法，并使该闭回路控制器输出第二控制信号；中央控制装置接收所述流体计测装置的流量测量值，以比较该流量测量值与所述流量设定值的差值，并使所述中央控制装置选择所述第一控制信号及第二控制信号；所述中央控制装置输出驱动信号至输送装置，以响应所述第一控制信号及第二控制信号，并使所述输送装置输送研浆至所述流体计测装置中；以及所述流体计测装置实时监测所述研浆的流量测量值，并且传送该研浆至研磨装置中，以利于进行研磨过程。2.根据权利要求1所述的研浆流量控制方法，其特征在于，所述流量设定值包含第一准位值及第二准位值，所述第一准位值低于所述第二准位值，用来定义所述研浆的流量测量值的范围。3.根据权利要求2所述的研浆流量控制方法，其特征在于，如果所述流量测量值介于所述第一准位值及所述第二准位值之间，则所述中央控制装置选用所述第二控制信号，以使所述闭回路控制器进行比例-积分-微分控制法。4.根据权利要求2所述的研浆流量控制方法，其特征在于，如果所述流量测量值低于所述第一准位值，则所述中央控制装置选用所述第一控制信号，以使所述开回路控制器进行比例控制法。5.根据权利要求2所述的研浆流量控制方法，其特征在于，如果所述流量测量值高于所述第二准位值，则所述中央控制装置选用所述第一控制信号，以使所述开回路控制器进行比例控制法。6.一种利用复合控制模式的流体流量控制方法，该流体流量控制方法至少包含输入流量设定值至开回路控制器及闭回路控制器中，以利用该流量设定值使所述开回路控制器进行比例控制法，并使所述开回路控制器输出第一控制信号，其中该流量设定值包含第一准位值及第二准位值，所述第一准位值低于所述第二准位值，用来定义所述流体的流量测量值的范围；流体计测装置输入流量测量值至闭回路控制器，以利用所述流量设定值及所述流量测量值，使所述闭回路控制器进行比例-积分-微分控制法，并使该闭回路控制器输出第二控制信号；中央控制装置接收所述流体计测装置的流量测量值，以比较该流量测量值与所述流量设定值的差值，并使所述中央控制装置选...

【专利技术属性】
技术研发人员：张肇荣，陈炳旭，彭进兴，罗冠腾，鲁建国，黄见翎，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]