專利名稱：用于對半導體制造工藝線中的機臺采樣率進行控制的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體制造工藝的質量控制，尤其涉及對工藝線中的機臺采樣率進 行控制和調節(jié)的方法。
背景技術：
半導體產品的制造從最初的晶圓到最終加工完成形成產品，中間需要通過整個 工藝線上的多個步驟來完成。這些步驟包括襯底材料加工、氧化、光刻、蝕刻、擴散、 淀積、清洗、封裝等等，而每個步驟通常是在不同的機臺上完成的。在這個過程中，為 了對工藝線上每個階段的產品質量，也就是產品良率進行控制，通常會對不同的工序步 驟加工后的產品進行采樣抽檢。單位時間內所采集的樣品數量被稱為采樣率。在一定時 間內或者一定量的產品批次中，按照該設定的采樣率來對該機臺加工/處理的產品進行 采樣。通過對采樣產品進行檢測，來確定產品的質量/良率，以便及時發(fā)現任何工藝上 的缺陷或制造設備的問題，例如某道工藝的參數是否設置得不合理，機臺是否需要維修 或進行維護等等，以避免這些缺陷傳遞到后續(xù)步驟中造成更為嚴重的良率問題。由于采樣通常會涉及到機臺停機等影響正常工藝線運轉的情況，因此這個采樣 率通常不會設定得很高，以免對正常的工藝線運轉造成影響。而且該采樣率一般是不變 化的。但是在實際中已經發(fā)現，在機臺進行了預防性常規(guī)維護或者損壞后進行了維修之 后，如果還保持這種正常的采樣率，則會產生一定的問題。較正常的生產線中沒有經過 維護和維修的機臺而言，維護和維修后的機臺由于沒有經過磨合，或是由于維護或維修 的技術人員工作失誤，反而會增加產品出現缺陷的風險，從而造成多個批次的產品出現 良率明顯下降的問題。經統計發(fā)現，大約80%的機臺出現不正常狀況的情況都與機臺的 預防性維護或者機臺維修有關。然而，以往保持恒定的采樣率不足以及時檢測出產品質 量的這種異常波動。從而會造成在機臺已經出現異常狀況的情況下，機臺仍在一定時間 內持續(xù)工作，造成良品率的顯著下降。因此，需要對機臺在一定條件下，尤其是在剛剛 經過預防性維護或損壞維修后的機臺工作情況進行特別的監(jiān)視。鑒于上述問題，需要提供一種對半導體生產工藝線的機臺采樣率進行智能控制 和調節(jié)的方法，從而對機臺的工作狀況進行有效檢測，以防止剛剛經過預防性維護或損 壞維修后的機臺對工藝線的影響，提高半導體工藝線制造產品的良品率。

發(fā)明內容
在本發(fā)明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式
部分 中進一步詳細說明。本發(fā)明的發(fā)明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術 方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。為了能夠對半導體生產工藝線的機臺采樣率進行控制和調節(jié)，從而對機臺的工 作狀況進行有效檢測，本發(fā)明提供了一種用于對半導體制造工藝線中的機臺采樣率進行控制的方法，所述方法包括以下步驟a.定義關鍵機臺列表；b.掃描工藝線中的一個或 多個機臺，提取機臺的信息；c.判斷在步驟b中掃描的機臺是否在關鍵機臺列表中，且滿 足檢測條件；d.對位于關鍵機臺列表中且滿足檢測條件的機臺定義報警消息，所述報警 消息包含機臺的目標采樣率；e.根據所述報警消息將所述機臺的原采樣率改變?yōu)樗瞿?標采樣率。根據本發(fā)明的另一方面，所述方法還包括在所述報警消息中定義目標采樣率的 有效期，在上述步驟e之后經過目標采樣率的有效期后，將所述機臺的采樣率恢復為原采樣率。根據本發(fā)明的另一方面，所述方法還包括在上述步驟e之后檢測良品率是否發(fā)生 了變化。根據本發(fā)明的另一方面，所述方法還包括在所述步驟d和e之間加入確認步驟， 以確認報警消息是否正確。根據本發(fā)明的方法可以對機臺的工作狀況進行有效檢測，防止了剛剛經過預防 性維護或損壞維修后的機臺對工藝線的影響，從而提高了半導體工藝線制造產品的良品率。


本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本 發(fā)明的實施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是根據本發(fā)明的半導體工藝線中的機臺采樣率控制方法的流程圖；圖2是示例性的關鍵機臺列表；圖3是示例性的報警消息。
具體實施例方式在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。 然而，對于本領域技術人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細節(jié)而 得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領域公知的一些技術 特征未進行描述。參考圖1，為根據本發(fā)明實施例的特別針對于機臺維護和維修的智能采樣率控制 方法的流程圖。在步驟110，首先定義出關鍵機臺列表。這些關鍵機臺是在工藝線中所制造的半 導體晶片質量有重要影響的機臺。半導體晶片的生產包括襯底材料加工、初始氧化、光 刻、蝕刻、擴散、淀積、退火、拋光、清洗、剝離、封裝、測試等等多個工藝步驟，每 個工藝步驟中可能會在一個或多個機臺上來完成這些加工步驟。其中一些機臺的加工步 驟可能會對晶片的質量影響較大，也就是說，當這些機臺由于常規(guī)的預防性維護或損壞 后的維修之后造成的加工精度誤差或偏差，可能會對本道工序或后續(xù)工序的良品率產生 顯著的影響。因此，需要對這些所謂的“關鍵性”機臺進行特別的檢測，尤其是檢測它 們在常規(guī)的預防性維護或損壞后的維修之后的工作狀況。如上所述的這種機臺就可以定 義在關鍵機臺列表中。比如反應爐、拋光機、光刻機、離子注入機、等離子槍等。關鍵機臺列表的一個例子可以參考圖2，其中不僅定了多個關鍵機臺，還包括了該機臺的一些 其他信息，如機臺名稱、機臺編號、機臺類型等等。
如上所述的該關鍵機臺列表可以預先設定在整個采樣率控制調節(jié)系統中，并可 以根據不同工藝線運轉的特點進行實時的動態(tài)調整，例如增加某些關鍵機臺或刪除某些 關鍵機臺。關鍵機臺列表中定義的機臺類型和數量也不是固定不變的，可以根據該工藝 線上制造的晶片類型來進行適當的調整。例如可以設定為在制造某一批次晶片時增加某 些機臺，而當這一批次制造完畢時將這些機臺從列表中去除。此外，所述的這種關鍵 機臺列表還可以設定為是開放性的，即，在整個控制系統的初始時該列表為空，不同的 制造商可以根據自身工藝線的特點和需要，自行定義出適合其工藝線要求的關鍵機臺列 表。
在步驟120，選取工藝線上的一個機臺進行依次掃描，并提取該機臺的相關信 息，這些信息可以包括但不限于機臺的編號、類別、進行維護的日期、故障維修的日 期、原采樣率等等，用于在之后的步驟中作為改變采樣率的參考信息。
接著，在步驟130中，根據在上個步驟中所掃描的機臺信息，檢索關鍵機臺列 表中，以判斷該機臺是否列在該關鍵機臺列表中。如果判斷出該機臺不在該關鍵機臺列 表中，則返回步驟120，掃描下一個機臺。如果判斷出該機臺已列在該關鍵機臺列表中， 則說明該機臺屬于本發(fā)明中所定義的“關鍵”機臺，其維護或維修可能會對良品率造成 顯著的影響。然后進入步驟140。
在步驟140中，判斷該機臺是否在設定的期間內滿足設定的檢測條件。所述設 定的檢測條件可以是任何可能造成機臺出現狀況的條件。例如，機臺是否運行超過一定 的時間，機臺是否更換了關鍵性零部件，機臺是否進行了預防性維護，機臺是否進行了 故障維修，以及機臺是否經過長時間停運等等。優(yōu)選地，該預定條件為機臺是否進行了 預防性維護或者機臺是否進行了故障維修。所述設定的期間可以是制造者根據機臺的使 用狀況和特點自行設定的，例如12小時，表明機臺剛剛進行過維護或維修，需要對其 工作狀況進行監(jiān)測，則進入步驟150;如果超過了該設定期間，說明機臺沒有進行過維 護或維修，或是已經經歷了維護或維修之后的磨合期，無需進行特殊監(jiān)測，則返回步驟 120，掃描下一個機臺。
在步驟150中，在通過前面的步驟找出需要重點監(jiān)測的機臺后，定義與該機臺 相關的報警消息。所述報警消息包括但不限于機臺名稱、機臺類型、原采樣率、目標采 樣率、采樣率的變化值、及采樣率變化值的有效期等等。圖3示出了一個示例性的報警 消息的內容。由于是要檢測機臺可能發(fā)生故障的情形，因此目標采樣率通常是大于原采 樣率的，以便在最短時間內檢測出機臺是否正常工作。同時，由于采樣通常會涉及到機 臺停機或其它影響到正常工藝線運轉的情況，因此頻繁的采樣(即過高的采樣率)會降低 生產的效率，因此會為這個更高的目標采樣率設定一個有效期，如果經過了該有效期后 檢測不到由于機臺的故障所帶來的良品率下降，則可以認為機臺經過維護或維修之后已 經度過了磨合期，可以正常地工作。當然，本發(fā)明的這種調整采樣率的方法，不限于上 述的由較低的采樣率改變到較高的采樣率，也可以按照需要由較高的采樣率改變到較低 的采樣率。
接著，進入步驟160，將與該機臺相關的報警消息發(fā)送至一確認系統進行二次確認。在本發(fā)明中，該確認系統可以通過人工(例如良率工程師)或自動的方式進行，例 如對該機臺在指定的期限內剛剛進行過維護或維修的情況進行核對。只有經過二次確認 后的報警消息才會觸發(fā)隨后的步驟。這樣可以保證該報警消息的準確性，減少出錯的可 能。另外，在作出二次確認的同時，還可以根據實際情況對該報警消息進行進一步的修 改。比如，增加或減少機臺的數目，對目標采樣率及其有效期進行人工設定等等。對于 本領域技術人員顯而易見的是，上述的這一二次確認步驟是可選的，而并非是必須的步 馬聚o在核對了該報警消息之后，會將該報警消息發(fā)送給控制機臺采樣率的控制系 統，并根據報警消息中設定的目標采樣率和目標采樣率的有效期對機臺的采樣率進行重 新設定。同時，該方法會返回到步驟120，對生產線上的下一個機臺重復上述步驟，找出 下一個需要進行重點監(jiān)測的機臺。在步驟170，對于報警消息中所列的機臺的采樣率進行改變，設定為目標采樣 率，從而以該新的目標采樣率對在該機臺上生產出的產品進行采樣檢測，以便及時檢測 出該機臺是否出現非正常狀況。接著，在步驟180中，判斷在該目標采樣率中是否檢測到樣品有一定程度的良 品率下降。如果是，則表示該機臺的維護或維修發(fā)生了問題，導致了工藝線不能正常運 轉，需要對機臺進行重新調試和檢修。該良品率下降的程度可以由制造者根據需要自行 設定，例如，可以設定為良品率下降了 10%。接著，進入步驟190，對機臺進行停機檢查。如果在步驟180中沒有檢測到明顯的樣品良率變化，則進入步驟200，判斷是否 達到了報警消息中所設定的目標采樣率的有效期。如果沒有到達，則繼續(xù)以該目標采樣 率進行采樣檢測。如果到達了目標采樣率的有效期且仍未檢測出明顯的產品缺陷，說明 機臺的維護或維修已經度過了磨合期，機臺可以正常的工作。此時，進入步驟210，將機 臺的采樣率變回在調整到目標采樣率之前的原采樣率。所述的有效期可以根據機臺自身的工作狀況來確定，可以考慮每小時的該機臺 的產出數來確定。如果生產率很高，可以設定較短的有效期；反之，如果生產率較低， 可以設定較長的有效期。該有效期并不一定直接用時間來計量，也可以以達到某種條件 來判斷。例如，可以以機臺完成10批次的生產作為有效期，這樣在機臺完成10批次的 產品生產后，該有效期失效。當然也可以設定其他條件，來判斷該有效期是否失效。通過本發(fā)明的根據預定條件對機臺的采樣率進行控制和調節(jié)的方法，可以對不 同機臺的一定時間內的生產產品的良品率進行檢測，從而能及時發(fā)現機臺的非正常狀 況。尤其是在機臺預防性維護或者損壞維修后，采用本發(fā)明的這種方法，能及時檢測維 修后機臺的工作狀態(tài)，提高產品的良品率。本領域技術人員可以理解的是，根據本發(fā)明的方法可以應用到半導體制造工藝 的生產線控制系統中，以軟件控制的方式來實現?；蛘呖梢詫⒏鱾€步驟單獨固化在多個 控制裝置或控制模塊中，構成一個控制系統來實現對機臺的監(jiān)控。本發(fā)明的方法不僅可 以應用于半導體制造的工藝線，還可用于類似的在生產線上具有若干個設備連續(xù)工作的 場合和情形。本發(fā)明已經通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內。此外本領域技 術人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據本發(fā)明的教導還可以做出更 多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護的范圍以內。本發(fā)明的保 護范圍由附屬的權利要求書及其等效范圍所界定。
權利要求
1.一種用于對半導體制造工藝線中的機臺采樣率進行控制的方法，所述方法包括以 下步驟a.定義關鍵機臺列表；b.掃描工藝線中的一個或多個機臺，提取機臺的信息；c.判斷在步驟b中掃描的機臺是否在關鍵機臺列表中，且滿足檢測條件；d.對位于關鍵機臺列表中且滿足檢測條件的機臺定義報警消息，所述報警消息包含 機臺的目標采樣率；e.根據所述報警消息將所述機臺的原采樣率改變?yōu)樗瞿繕瞬蓸勇省?br> 2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟在所述報警消息中定義目標采樣率的有效期，在步驟e之后經過目標采樣率的有效期 后，將所述機臺的采樣率恢復為原采樣率。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟 在步驟e之后檢測良品率是否發(fā)生了變化。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟 在所述步驟d和e之間加入確認步驟，以確認報警消息是否正確。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述確認步驟通過人工方式或自動方式實現。
6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述確認步驟中還包括對報警消息進行修 改的步驟。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述關鍵機臺列表中包含至少一個機臺的 機臺名稱、機臺編號和機臺類型的信息。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述關鍵機臺列表可以預先設定或由用戶 自行設定。
9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述機臺信息選自機臺名稱、機臺編號、 機臺類別、進行維護的日期、故障維修的日期和原采樣率。
10.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測條件為機臺是否運行超過一定 的時間，機臺是否更換了關鍵性零部件，機臺是否進行了預防性維護，機臺是否進行了 故障維修，或機臺是否經過長時間停運。
11.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標采樣率大于原采樣率。
12.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述機臺選自反應爐、拋光機、光刻 機、離子注入機、等離子槍中的一個或多個。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于對半導體制造工藝線中的機臺采樣率進行控制的方法，所述方法包括以下步驟a.定義關鍵機臺列表；b.掃描工藝線中的一個或多個機臺，提取機臺的信息；c.判斷在步驟b中掃描的機臺是否在關鍵機臺列表中，且滿足檢測條件；d.對位于關鍵機臺列表中且滿足檢測條件的機臺定義報警消息，所述報警消息包含機臺的目標采樣率；e.根據所述報警消息將所述機臺的原采樣率改變?yōu)樗瞿繕瞬蓸勇?。f.在目標采樣率有效期之后，機臺的目標采樣率會自動恢復到原采樣率。根據本發(fā)明的方法能夠對半導體生產工藝線的機臺采樣率進行控制和調節(jié)，從而對機臺的工作狀況進行有效檢測，提高了良品率。
文檔編號G05B19/418GK102023620SQ20091019626
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月22日 優(yōu)先權日2009年9月22日
發(fā)明者黃輝 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司