一種半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)及分析方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)及分析方法，屬于半導(dǎo)體制程管控技術(shù)領(lǐng)域；系統(tǒng)包括：采集單元采集晶圓片原始數(shù)據(jù)；第一存儲單元保存晶圓片原始數(shù)據(jù)；處理單元提取晶圓片原始數(shù)據(jù)，并處理得到多組不同的分組數(shù)據(jù)，隨后分析并輸出分組數(shù)據(jù)的變化趨勢；告警單元接收分析結(jié)果并輸出告警信號；方法包括：采集晶圓片原始數(shù)據(jù)并保存于第一存儲單元中；從第一存儲單元中提取晶圓片原始數(shù)據(jù)并處理，以得到對應(yīng)的分組數(shù)據(jù)并進(jìn)行分組；對分組數(shù)據(jù)的變化趨勢進(jìn)行分析，隨后輸出至告警單元中進(jìn)行告警。上述技術(shù)方案的有益效果是：減少延時或遺漏報警的情況，避免產(chǎn)品破片的風(fēng)險，保證產(chǎn)品良率。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體工藝管控
，尤其涉及一種半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)及分析方法。
技術(shù)介紹
在半導(dǎo)體集成電路的制造過程中，數(shù)據(jù)量測、數(shù)據(jù)收集以及數(shù)據(jù)監(jiān)控都是直接影響半導(dǎo)體產(chǎn)品成品率的重要原因。具體地，在半導(dǎo)體尤其是晶圓片的生產(chǎn)工藝中，需要用到統(tǒng)計過程管理技術(shù)(StatisticalProcessControl，SPC)。所謂SPC，是一種借助數(shù)理統(tǒng)計方法的過程控制工具。它對生產(chǎn)過程進(jìn)行分析評價，根據(jù)反饋信息及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性因素出現(xiàn)的征兆，并采取措施消除其影響，使過程維持在僅受隨機(jī)性因素影響的受控狀態(tài)，以達(dá)到控制質(zhì)量的目的。SPC認(rèn)為，當(dāng)過程僅受隨機(jī)因素影響時，過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)(簡稱受控狀態(tài))；當(dāng)過程中存在系統(tǒng)因素的影響時，過程處于統(tǒng)計失控狀態(tài)(簡稱失控狀態(tài))。由于過程波動具有統(tǒng)計規(guī)律性，當(dāng)過程受控時，過程特性一般服從穩(wěn)定的隨機(jī)分布；而失控時，過程分布將發(fā)生改變。SPC正是利用過程波動的統(tǒng)計規(guī)律性對過程進(jìn)行分析控制。因而，它強(qiáng)調(diào)過程在受控和有能力的狀態(tài)下運(yùn)行，從而使產(chǎn)品和服務(wù)穩(wěn)定地滿足顧客的要求。基于上述原理，好的統(tǒng)計過程管理可以及時有效發(fā)現(xiàn)異常問題，及時在發(fā)生問題時關(guān)閉機(jī)臺或者撤下有問題的晶圓片批次。但是，對于復(fù)雜的數(shù)據(jù)控制，現(xiàn)有技術(shù)中只能靠人工進(jìn)行處理，或者通過后續(xù)報表系統(tǒng)分析，然后通過人工控制生產(chǎn)工藝?yán)^續(xù)運(yùn)行或者手動控制機(jī)臺停止工作。因此，數(shù)據(jù)的監(jiān)控過程中存在著報警延時或者遺漏報警情況的風(fēng)險。例如，雖然檢查晶圓制品蝕刻的深度時，每次數(shù)據(jù)都在上下限規(guī)定的范圍內(nèi)，但是隨著蝕刻的深度增加，可能存在蝕刻機(jī)臺參數(shù)出現(xiàn)問題，因此下一次的蝕刻數(shù)據(jù)可能會超標(biāo)，在這種情況下，下一次的蝕刻數(shù)據(jù)必須等到被檢查且被發(fā)現(xiàn)超標(biāo)后才能產(chǎn)生報警。同時，目前對數(shù)據(jù)的超標(biāo)趨勢的歸納整理以及數(shù)據(jù)分析通常由工程師手動完成，由于工作量繁雜，數(shù)據(jù)量龐大，很有可能在整理和分析時出現(xiàn)遺漏的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致破片或產(chǎn)品良率降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，即在半導(dǎo)體集成電路的工藝中，針對統(tǒng)計工藝管控技術(shù)，需要人工或者后續(xù)報表系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而導(dǎo)致報警延時或者報警情況遺漏的風(fēng)險。現(xiàn)提供一種生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)及分析方法，具體包括：一種半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)，連接生產(chǎn)晶圓片的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備；其中，包括采集單元，用于采集所述半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備生成的晶圓片原始數(shù)據(jù)；第一存儲單元，連接所述采集單元，用于保存所述晶圓片原始數(shù)據(jù)；處理單元，連接所述第一存儲單元，用于提取所述第一存儲單元中保存的所述晶圓片原始數(shù)據(jù)，隨后以預(yù)設(shè)的第一規(guī)則，根據(jù)所述晶圓片原始數(shù)據(jù)處理得出對應(yīng)的分組數(shù)據(jù)；所述處理單元對所述分組數(shù)據(jù)的變化趨勢進(jìn)行分析，并輸出分析結(jié)果；告警單元，連接所述處理單元，用于接收所述處理單元輸出的分析結(jié)果，并當(dāng)所述分析結(jié)果顯示所述變化趨勢超出可控范圍時輸出相應(yīng)的告警信號，以提示使用者對應(yīng)晶圓片的生產(chǎn)工藝存在問題。優(yōu)選的，該半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)，其中，所述處理單元包括：處理模塊，用于提取所述第一存儲單元中保存的所述晶圓片原始數(shù)據(jù)，隨后根據(jù)所述第一規(guī)則對所述晶圓片原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以形成對應(yīng)的所述分組數(shù)據(jù)；分組模塊，連接所述處理模塊，用于根據(jù)不同的所述第一規(guī)則對所述分組數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，并對一組內(nèi)的多個所述分組數(shù)據(jù)按照對應(yīng)的所述晶圓片原始數(shù)據(jù)被采集時的順序進(jìn)行排序；分析模塊，連接所述分組模塊；所述分析模塊取出預(yù)設(shè)的一組內(nèi)的預(yù)定數(shù)量的連續(xù)的所述分組數(shù)據(jù)以形成一數(shù)據(jù)鏈，并以預(yù)設(shè)的第二規(guī)則分析所述數(shù)據(jù)鏈的變化趨勢；所述分析模塊隨后輸出相應(yīng)的分析結(jié)果；所述分析模塊還用于直接從所述第一存儲單元中取出預(yù)定數(shù)量的連續(xù)的所述晶圓片原始數(shù)據(jù)以形成一數(shù)據(jù)鏈，并以預(yù)設(shè)的所述第二規(guī)則分析所述數(shù)據(jù)鏈的變化趨勢；所述分析模塊隨后輸出相應(yīng)的分析結(jié)果。優(yōu)選的，該半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)，其中，一個所述晶圓片原始數(shù)據(jù)中包括從一片晶圓片上采集的多個數(shù)據(jù)，或者從一個批次的所述晶圓片上采集的多個數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，該半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)，其中，所述第一規(guī)則包括：處理得到一個所述晶圓片原始數(shù)據(jù)的平均值，或者處理得到一個所述晶圓片原始數(shù)據(jù)的最大值與最小值之間的差值，或者處理得到一個所述晶圓片原始數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差值。優(yōu)選的，該半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)，其中，所述處理單元中還包括：選擇模塊，連接所述處理模塊，用于選擇所述處理模塊對所述晶圓片原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理所依據(jù)的所述第一規(guī)則。優(yōu)選的，該半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)，其中，所述第二規(guī)則包括：順序比較所述數(shù)據(jù)鏈中的每兩個相鄰的數(shù)據(jù)，若前一個數(shù)據(jù)均大于或均小于后一個數(shù)據(jù)，則將所述數(shù)據(jù)鏈中的最后一個數(shù)據(jù)所對應(yīng)的所述晶圓片原始數(shù)據(jù)設(shè)定為不合格數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，該半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)，其中，所述處理單元中還包括：清除模塊，連接所述處理模塊，用于將所述處理單元已提取的所述晶圓片原始數(shù)據(jù)從所述第一存儲單元中清除。優(yōu)選的，該半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)，其中，還包括：第二存儲單元，分別連接所述采集單元和所述處理單元；所述采集單元將采集到的晶圓片原始數(shù)據(jù)保存入所述第二存儲單元中；所述處理單元將經(jīng)過處理的分組數(shù)據(jù)保存入所述第二存儲單元中。一種半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制方法，其中，包括采集單元，用于采集所述半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備生成的晶圓片原始數(shù)據(jù)；第一存儲單元，連接所述采集單元，用于保存所述晶圓片原始數(shù)據(jù)；處理單元，連接所述第一存儲單元，用于對所述晶圓片原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，隨后輸出分析結(jié)果；告警單元，連接所述處理單元，用于根據(jù)所述分析結(jié)果提示使用者相應(yīng)的晶圓片的生產(chǎn)工藝存在問題；所述半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制方法具體包括：步驟1，所述采集單元采集半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備生成的晶圓片原始數(shù)據(jù)，并保存于所述第一存儲單元中；步驟2，所述處理單元從所述第一存儲單元中提取所述晶圓片原始數(shù)據(jù)，并以預(yù)設(shè)的第一規(guī)則對所述晶圓片原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以得到對應(yīng)的分組數(shù)據(jù)；步驟3，所述處理單元根據(jù)所述第一規(guī)則對所述分組數(shù)據(jù)進(jìn)行分組；步驟4，所述處理單元根據(jù)預(yù)設(shè)的第二規(guī)則對預(yù)設(shè)的一組內(nèi)的預(yù)定數(shù)量的連續(xù)的所述分組數(shù)據(jù)的變化趨勢進(jìn)行分析，隨后輸出分析結(jié)果；步驟5，所述告警單元根據(jù)所述分析結(jié)果輸出相應(yīng)的告警信號，以提示使用者對應(yīng)晶圓片的生產(chǎn)工藝存在問題。優(yōu)選的，該半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制方法，其中，當(dāng)對所述晶圓片原始數(shù)據(jù)進(jìn)行直接分析時，所述步驟2中，所述處理單元從所述第一存儲單元中提取所述本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)，連接生產(chǎn)晶圓片的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備；其特征在于，包括采集單元，用于采集所述半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備生成的晶圓片原始數(shù)據(jù)；第一存儲單元，連接所述采集單元，用于保存所述晶圓片原始數(shù)據(jù)；處理單元，連接所述第一存儲單元，用于提取所述第一存儲單元中保存的所述晶圓片原始數(shù)據(jù)，隨后以預(yù)設(shè)的第一規(guī)則，根據(jù)所述晶圓片原始數(shù)據(jù)處理得出對應(yīng)的分組數(shù)據(jù)；所述處理單元對所述分組數(shù)據(jù)的變化趨勢進(jìn)行分析，并輸出分析結(jié)果；告警單元，連接所述處理單元，用于接收所述處理單元輸出的分析結(jié)果，并當(dāng)所述分析結(jié)果顯示所述變化趨勢超出可控范圍時輸出相應(yīng)的告警信號，以提示使用者對應(yīng)晶圓片的生產(chǎn)工藝存在問題。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)，連接生產(chǎn)晶圓片的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備；
其特征在于，包括
采集單元，用于采集所述半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備生成的晶圓片原始數(shù)據(jù)；
第一存儲單元，連接所述采集單元，用于保存所述晶圓片原始數(shù)據(jù)；
處理單元，連接所述第一存儲單元，用于提取所述第一存儲單元中保存
的所述晶圓片原始數(shù)據(jù)，隨后以預(yù)設(shè)的第一規(guī)則，根據(jù)所述晶圓片原始數(shù)據(jù)
處理得出對應(yīng)的分組數(shù)據(jù)；所述處理單元對所述分組數(shù)據(jù)的變化趨勢進(jìn)行分
析，并輸出分析結(jié)果；
告警單元，連接所述處理單元，用于接收所述處理單元輸出的分析結(jié)果，
并當(dāng)所述分析結(jié)果顯示所述變化趨勢超出可控范圍時輸出相應(yīng)的告警信號，
以提示使用者對應(yīng)晶圓片的生產(chǎn)工藝存在問題。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)，其特征在于，所述處
理單元包括：
處理模塊，用于提取所述第一存儲單元中保存的所述晶圓片原始數(shù)據(jù)，
隨后根據(jù)所述第一規(guī)則對所述晶圓片原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以形成對應(yīng)的所述
分組數(shù)據(jù)；
分組模塊，連接所述處理模塊，用于根據(jù)不同的所述第一規(guī)則對所述分
組數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，并對一組內(nèi)的多個所述分組數(shù)據(jù)按照對應(yīng)的所述晶圓片原
始數(shù)據(jù)被采集時的順序進(jìn)行排序；
分析模塊，連接所述分組模塊；所述分析模塊取出預(yù)設(shè)的一組內(nèi)的預(yù)定
數(shù)量的連續(xù)的所述分組數(shù)據(jù)以形成一數(shù)據(jù)鏈，并以預(yù)設(shè)的第二規(guī)則分析所述
數(shù)據(jù)鏈的變化趨勢；所述分析模塊隨后輸出相應(yīng)的分析結(jié)果；
所述分析模塊還用于直接從所述第一存儲單元中取出預(yù)定數(shù)量的連續(xù)的
所述晶圓片原始數(shù)據(jù)以形成一數(shù)據(jù)鏈，并以預(yù)設(shè)的所述第二規(guī)則分析所述數(shù)
據(jù)鏈的變化趨勢；所述分析模塊隨后輸出相應(yīng)的分析結(jié)果。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)，其特征在于，一個所
述晶圓片原始數(shù)據(jù)中包括從一片晶圓片上采集的多個數(shù)據(jù)，或者從一個批次
的所述晶圓片上采集的多個數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第
一規(guī)則包括：處理得到一個所述晶圓片原始數(shù)據(jù)的平均值，或者處理得到一
個所述晶圓片原始數(shù)據(jù)的最大值與最小值之間的差值，或者處理得到一個所
述晶圓片原始數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差值。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)，其特征在于，所述處
理單元中還包括：
選擇模塊，連接所述處理模塊，用于選擇所述處理模塊對所述晶圓片原
始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理所依據(jù)的所述第一規(guī)則。
6.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第
二規(guī)則包括：
順序比較所述數(shù)據(jù)鏈中的每兩個相鄰的數(shù)據(jù)，若前一個數(shù)據(jù)均大于或均
小于后一個數(shù)據(jù)，則將所述數(shù)據(jù)鏈中的最后一個數(shù)據(jù)所對應(yīng)的所述晶圓片原
始數(shù)據(jù)設(shè)定為不合格數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)，其特征在于，所述處
理單元中還包括：
清除模塊，連接所述處理模塊，用于將所述處理單元已提取的所述晶圓
片原始數(shù)據(jù)從所述第一存儲單元中清除。
8.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括：
第二存儲單元，分別連接所述采集單元和所述處理單元；所述采集單元
將采集到的所述晶圓片原始數(shù)據(jù)保存入所述第二存儲單元中；所述處理單元
將經(jīng)過處理的分組數(shù)據(jù)保存入所述第二存儲單元中。
9.一種半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制方法，其特征在于，包括
采集單元，用于采集所述半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備生成的晶圓片原始數(shù)據(jù)；
第一存儲單元，連接所述采集單元，用于保存所述晶圓片原始數(shù)據(jù)；
處理單元，連接所述第一存儲單元，用于對所述晶圓片原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分
析，隨后輸出分析結(jié)果；
告警單元，連接所述處理單元，用于根據(jù)所述分析結(jié)果提示使用者相應(yīng)
的晶圓片的生產(chǎn)工藝存在問題；
所述半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制方法具體包括：
步驟1，所述采集單元采集半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備生成的晶圓片原始數(shù)據(jù)，并

\t保存于所述第一存儲單元中；
步驟2，所述處理單元從所述第一存儲單元中提取所述晶圓片原始數(shù)據(jù)，
并以預(yù)設(shè)的第一規(guī)則對所述晶圓片原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以得到對應(yīng)的分組數(shù)
據(jù)；
步驟3，所述處理單元根據(jù)所述第一規(guī)則對所述分組數(shù)據(jù)進(jìn)行分組；
步驟4，所述處理單元根據(jù)預(yù)設(shè)的第二規(guī)則對預(yù)設(shè)的一組內(nèi)的預(yù)定數(shù)量
的連續(xù)的所述分組數(shù)據(jù)的變化趨勢進(jìn)行分析，隨后輸出分析結(jié)果；
步驟5，所述告警單元根據(jù)所述分析結(jié)果輸出相應(yīng)的告警信號，以提示
使用者對應(yīng)晶圓片的生產(chǎn)工藝存在問題。
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝控制方法，其特征在于，當(dāng)對
所述晶圓片原始數(shù)據(jù)進(jìn)行直接分析時，所述步驟2中，所述處理單元從所述
第一存儲單元中提取所述晶圓片原始數(shù)據(jù)后不以預(yù)設(shè)的第一規(guī)則進(jìn)行處理，
直接轉(zhuǎn)至所述步驟4；...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：姚海燕，楊旭東，暨欣媛，張昊，
申請(專利權(quán))人：中芯國際集成電路制造上海有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31