用于半导体制造设备的废气处理仿真模型构建方法及装置制造方法及图纸

发明专利技术公开了用于半导体制造设备的废气处理仿真模型构建方法及装置，方法包括如下步骤：确定半导体制造设备组，建立半导体制造设备组的数据库；搭建离散制造模块，离散制造模块采集并响应半导体目标制造工艺，包括与半导体目标制造工艺对应的逻辑单元及策略单元；建立与离散制造模块联动的化工稳态模块；基于离散制造模块和化工稳态模块，构建形成进行实时展示废气产生、处理及排放过程的废气处理仿真模型。考虑废气产生、处理及排放各阶段的状态，进行仿真模拟，既能在设计初期快速辅助计算工程用量、管道布局、废气处理效果等，还能为产能优化、辅助设备选型和节能减排等提供更准确的参考。参考。参考。

【技术实现步骤摘要】
用于半导体制造设备的废气处理仿真模型构建方法及装置


[0001]本专利技术属于半导体生产的模拟仿真
，具体涉及用于半导体制造设备的废气处理仿真模型构建方法及装置。

技术介绍

[0002]半导体已被广泛应用于集成电路、汽车电子、消费电子以及物联网等领域。随着国内企业技术研发实力的不断增强，国内的半导体行业会出现发展的新契机。半导体行业属于高新技术产业，虽然被认为是“清洁”产业，但半导体生产中的清洗、光刻、去胶、烘干等工艺需使用大量的酸、碱及有机溶剂和多种特殊气体，整个生产过程“三废”产量大、种类多。
[0003]目前，针对半导体生产中废气处理的研究主要集中在废气处理装置的研发和设计。例如，专利CN115518501A给出的半导体废气处理设备，包括反应容器，反应容器包括：顶盖、壳体和加热器，顶盖连接有废气管路和辅助气体管路；壳体设于顶盖的下方，壳体与顶盖配合围设出反应腔；加热器穿设于壳体的壁面并位于反应腔内。该方案提出的半导体废气处理设备，加热器插设于壳体，加热器的拆装更加简便，拆装工作量降低，拆装对空间要求降低，顶盖的重量降低，降低维护成本。
[0004]随着智能制造的深入研究，需要采用仿真技术实现半导体制造工艺的分析、半导体器件的设计和性能优化，加速产品的研发。而关于半导体生产制造过程中的废气仿真模拟的研究较少。当前与废气领域相关模拟的现有技术只能针对单一的化工反应过程进行仿真模拟。如专利CN106156515A给出一种双段式催化裂化反再系统故障动态模拟的方法及系统，包括：（1）建立知识数据库，整合故障数据库；（2）基于工业双段式催化裂化装置的DCS数据和工艺模型资料，构建双段式催化裂化反再系统动态模型，建立双段式催化裂化反再系统动态模型库；（3）根据知识数据库，得到不同工况下的基础输入数据，求得动态模拟的稳态工作点；（4）从故障数据库选择特定故障类型，转换为动态模型的输入偏差，进行故障动态模拟；（5）运用故障智能分析模块，验证故障类型，将模拟结果录入故障数据库，完善数据库。一种双段式催化裂化反再系统故障动态模拟系统，包括：DCS数据采集模块、双段式催化裂化反再系统动态模型库、知识数据库、故障数据库以及故障智能分析模块。
[0005]但是，从产品类型和生产工艺组织方式来说，半导体制造设备的废气处理属于混合工业。当前的仿真模拟手段均无法实现对半导体制造设备中废气产生、处理及排放过程的全流程模拟。
[0006]因此，如何构建用于半导体制造设备的废气处理仿真模型，以实现对半导体制造设备废气产生、处理及排放过程的全流程模拟是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供了用于半导体制造设备的废气处理仿真模型构建方法及装置，通过确定半导体制造设备组，建立半导体制造设备组的数据库，搭建离散制造模块，离散制造模块采集并响应半导体目标制造工艺，包括与半导体目标制
造工艺对应的逻辑单元及策略单元；建立与离散制造模块联动的化工稳态模块；基于离散制造模块和化工稳态模块，构建形成进行实时展示废气产生、处理及排放过程的废气处理仿真模型。本专利技术考虑到半导体制造过程中各种工艺下废气产生、处理及排放各个阶段的状态，不仅能在设计初期快速辅助计算工程用量、管道布局、废气处理效果等，还能为产能优化、辅助设备选型和节能减排等提供更准确的参考数值。
[0008]第一方面，本专利技术提供一种用于半导体制造设备的废气处理仿真模型构建方法，包括如下步骤：确定半导体制造设备组，建立半导体制造设备组的数据库；搭建离散制造模块，离散制造模块采集并响应半导体目标制造工艺，且离散制造模块包括与半导体目标制造工艺对应的逻辑单元及策略单元；建立与离散制造模块联动的化工稳态模块，化工稳态模块模拟进行半导体目标制造工艺过程中的废气化学反应；基于离散制造模块和化工稳态模块，构建形成进行实时展示废气产生、处理及排放过程的废气处理仿真模型。
[0009]进一步的，半导体目标制造工艺为确定半导体制造设备组的某一半导体制造工艺；半导体制造设备组包括半导体制造工艺设备和废气处理设备；数据库包括半导体制造工艺参数数据、废气产生工况参数数据、废气处理工况参数数据和废气排放参数数据；其中，半导体制造工艺参数包括半导体制造的原料组分和工艺流程，废气产生工况参数包括半导体制造工艺设备中各个腔体的状态参数，废气处理工况参数包括废气处理设备中的废气处理反应类型参数以及废气处理反应工况条件参数，废气排放参数包括排放废气的物性参数。
[0010]进一步的，搭建离散制造模块，具体包括如下步骤：基于确定的半导体制造工艺设备，获取对应的所有半导体制造工艺；构建与各个半导体制造工艺所对应的逻辑单元及策略单元；基于逻辑单元和策略单元，搭建离散制造模块；离散制造模块采集并响应半导体目标制造工艺，将半导体制造工艺参数数据转化为废气产生工况参数数据和第一废气排放参数数据。
[0011]进一步的，构建与各个半导体制造工艺所对应的逻辑单元及策略单元，具体包括如下步骤：遍历半导体制造工艺设备中的各个腔体，给出所有腔体的状态参数数据；基于每个半导体制造工艺，确定进行半导体制造的原料组分数据和工艺流程数据；设置工艺流程数据与所有腔体的状态参数数据的对应关系，并给出各个腔体的状态参数组合逻辑，基于组合逻辑构建半导体制造工艺与各腔体的状态参数数据之间对应关系的逻辑单元；构建第一废气排放参数数据与半导体制造工艺设备中各腔体的状态参数数据之间的对应关系；
通过半导体制造工艺设备中各腔体的状态参数数据以及逻辑单元，给出半导体制造工艺参数数据与第一废气排放参数数据之间对应关系，构建半导体制造工艺参数数据与第一废气排放参数数据之间对应关系的策略单元。
[0012]进一步的，第一废气排放参数包括排放废气的类型。
[0013]进一步的，建立与离散制造模块联动的化工稳态模块，具体包括如下步骤：基于半导体制造工艺设备，构建模拟半导体制造中废气产生的第一子模块；建立第一子模块和离散制造模块之间的联动，离散制造模块向第一子模块传输废气产生工况参数数据；将废气处理设备拆解成多个最小结构单元，分别形成对应的用于废气处理热力学模拟的最小结构模拟单元，并将每个最小结构单元的废气处理工况参数赋予最小结构模拟单元，其中，最小结构单元为废气处理设备中完成废气处理中独立工艺步骤的某个单一部件；构建模拟废气处理及排放的第二子模块，第二子模块基于废气处理反应类型参数调取并整合多个最小结构模拟单元；组合第一子模块和第二子模块，第一子模块将废气产生工况参数数据和半导体制造工艺参数数据，传入第二子模块进行废气处理及排放的模拟，建立模拟废气化学反应的化工稳态模块。
[0014]进一步的，建立第一子模块和离散制造模块之间的联动，具体包括如下步骤：离散制造模块采集并响应半导体目标制造工艺，基于半导体制造工艺参数数据确定废气产生工况参数数据；构建联动第一子模块和离散制造模块的联动指令模块，联动指令模块通过发出调用指令，将半导体制造工艺参数数据和确定的废气产生工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于半导体制造设备的废气处理仿真模型构建方法，其特征在于，包括如下步骤：确定半导体制造设备组，建立半导体制造设备组的数据库；搭建离散制造模块，离散制造模块采集并响应半导体目标制造工艺，且离散制造模块包括与半导体目标制造工艺对应的逻辑单元及策略单元；建立与离散制造模块联动的化工稳态模块，化工稳态模块模拟进行半导体目标制造工艺过程中的废气化学反应；基于离散制造模块和化工稳态模块，构建形成进行实时展示废气产生、处理及排放过程的废气处理仿真模型。2.如权利要求1所述用于半导体制造设备的废气处理仿真模型构建方法，其特征在于，半导体目标制造工艺为确定半导体制造设备组的某一半导体制造工艺；半导体制造设备组包括半导体制造工艺设备和废气处理设备；数据库包括半导体制造工艺参数数据、废气产生工况参数数据、废气处理工况参数数据和废气排放参数数据；其中，半导体制造工艺参数包括半导体制造的原料组分和工艺流程，废气产生工况参数包括半导体制造工艺设备中各个腔体的状态参数，废气处理工况参数包括废气处理设备中的废气处理反应类型参数以及废气处理反应工况条件参数，废气排放参数包括排放废气的物性参数。3.如权利要求2所述用于半导体制造设备的废气处理仿真模型构建方法，其特征在于，搭建离散制造模块，具体包括如下步骤：基于确定的半导体制造工艺设备，获取对应的所有半导体制造工艺；构建与各个半导体制造工艺所对应的逻辑单元及策略单元；基于逻辑单元和策略单元，搭建离散制造模块；离散制造模块采集并响应半导体目标制造工艺，将半导体制造工艺参数数据转化为废气产生工况参数数据和第一废气排放参数数据。4.如权利要求3所述用于半导体制造设备的废气处理仿真模型构建方法，其特征在于，构建与各个半导体制造工艺所对应的逻辑单元及策略单元，具体包括如下步骤：遍历半导体制造工艺设备中的各个腔体，给出所有腔体的状态参数数据；基于每个半导体制造工艺，确定进行半导体制造的原料组分数据和工艺流程数据；设置工艺流程数据与所有腔体的状态参数数据的对应关系，并给出各个腔体的状态参数组合逻辑，基于组合逻辑构建半导体制造工艺与各腔体的状态参数数据之间对应关系的逻辑单元；构建第一废气排放参数数据与半导体制造工艺设备中各腔体的状态参数数据之间的对应关系；通过半导体制造工艺设备中各腔体的状态参数数据以及逻辑单元，给出半导体制造工艺参数数据与第一废气排放参数数据之间对应关系，构建半导体制造工艺参数数据与第一废气排放参数数据之间对应关系的策略单元。5.如权利要求4所述用于半导体制造设备的废气处理仿真模型构建方法，其特征在于，第一废...

【专利技术属性】
技术研发人员：程星华，刘治川，李卫佳，曹东，卢芳慧，赵晓妍，缪怡君，陈保红，
申请(专利权)人：中国电子工程设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：