專利名稱：顆粒自動(dòng)控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及質(zhì)量控制領(lǐng)域，特別涉及一種顆粒自動(dòng)控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，半導(dǎo)體制造工藝已經(jīng)進(jìn)入納米時(shí)代，以適應(yīng)各項(xiàng)電 子產(chǎn)品越做越小，功能越做越強(qiáng)的趨勢(shì)。而伴隨著芯片功能越做越強(qiáng)，元件越做越小的趨勢(shì) 而來(lái)的，便是對(duì)工藝中各種不同環(huán)節(jié)的技術(shù)要求越來(lái)越高。由于元件越來(lái)越小，而內(nèi)部線路 越做越復(fù)雜，使工藝中對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的細(xì)微變化更敏感，原先可以容許的工藝條件誤差，在元 件體積大幅縮小后，可能會(huì)對(duì)元件的性能造成極大的影響，因此，為達(dá)到良好的元件性能， 對(duì)工藝條件及質(zhì)量控制的要求必定會(huì)日趨嚴(yán)謹(jǐn)。對(duì)半導(dǎo)體元件進(jìn)行質(zhì)量控制主要是通過(guò)收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)，找出波動(dòng)的規(guī)律，將 正常波動(dòng)控制在最低限度，消除系統(tǒng)性原因造成的異常波動(dòng)。將實(shí)際測(cè)得的質(zhì)量特性與相 關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，并對(duì)出現(xiàn)的差異或異?，F(xiàn)象采取相應(yīng)措施進(jìn)行糾正，從而使工序處于受 控制狀態(tài)，這一過(guò)程就叫做質(zhì)量控制。例如，半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中需要不斷檢查工藝環(huán)境，機(jī)臺(tái)內(nèi)和晶圓上的清潔度，即檢 測(cè)微顆粒的個(gè)數(shù)。由于顆粒的分布和飄移的情況具有特殊的表現(xiàn)，因此目前業(yè)界借用統(tǒng)計(jì) 過(guò)程控制圖(Statistical Process Control Chart, SPCChart)的形式，SPC 軟件中都含有 WECO rule (西方電子公司之異常警示準(zhǔn)則)自動(dòng)化功能。如

圖1所示，該準(zhǔn)則設(shè)定μ 士3 ο 為控制界限(其中P為所述產(chǎn)品的質(zhì)量特性值的平均值，σ為所述產(chǎn)品的質(zhì)量特性值的 標(biāo)準(zhǔn)差)，且將上界限μ+3 ο和下界限μ _3 ο之間的區(qū)域稱為控制區(qū)域，而μ為控制區(qū) 域的中線，然后再將中線與控制區(qū)域之間的區(qū)域進(jìn)行三等分，分為區(qū)域Α、區(qū)域B和區(qū)域C。 SPC軟件將顆粒特性值落在區(qū)域A內(nèi)記為信號(hào)2，此時(shí)TOCO rule的信號(hào)顯示為“口 _2_2” 或“2-D^SPC軟件對(duì)此類信號(hào)報(bào)警。對(duì)于控制圖中控制界限的確定方法有多種，在例如 申請(qǐng)?zhí)枮?00480037968. 6的中國(guó)專利申請(qǐng)中還能發(fā)現(xiàn)更多與確定控制界限相關(guān)的內(nèi)容。如果檢測(cè)得到的顆粒個(gè)數(shù)信號(hào)顯示“口 -2-2”或“2- □ _2”，就認(rèn)為工藝環(huán)境或機(jī) 臺(tái)內(nèi)環(huán)境潔凈度超標(biāo)，需要停機(jī)清潔?；蛘呷绻A上的顆粒數(shù)溢出USL，則該片晶圓必須 加以清潔后才能繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)工藝流程。但是，如圖2所示，顆粒數(shù)有偶然一次性飄高的特性，技術(shù)上稱為“偶發(fā)”特性。經(jīng) 驗(yàn)告訴我們，這種偶然性一次飄高不表示潔凈度出了問(wèn)題，一般認(rèn)為不是反常現(xiàn)象。所以當(dāng) 顆?？刂茍D經(jīng)常出現(xiàn)如圖2的現(xiàn)象時(shí)，理論上應(yīng)該進(jìn)行清潔步驟了，但是技術(shù)人員仍認(rèn)為 整個(gè)顆粒數(shù)還是可控的，無(wú)須停機(jī)或清洗晶圓。為了防止上述情況的發(fā)生，在半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)工藝環(huán)境中或晶圓表面的雜質(zhì) 顆粒進(jìn)行控制采用的方法為“二點(diǎn)法”。如圖3所示，當(dāng)連續(xù)兩點(diǎn)超過(guò)USL，才能判斷顆粒超 標(biāo)或者說(shuō)失控，這時(shí)才采取對(duì)應(yīng)措施。但是，“二點(diǎn)法”原則太簡(jiǎn)單苛刻，容易犯“滯后”的錯(cuò)誤，當(dāng)發(fā)生圖4的情況時(shí)，會(huì) 延誤顆粒失控的檢測(cè)判斷，從而耽誤及時(shí)的清潔或停機(jī)檢測(cè)措施，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種顆粒自動(dòng)控制方法及系統(tǒng)，防止耽誤及時(shí)的清潔或 停機(jī)檢測(cè)措施，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種顆粒自動(dòng)控制方法，包括獲取晶圓表面或工藝 環(huán)境中顆粒個(gè)數(shù)；設(shè)置顆粒個(gè)數(shù)的允許上限值；計(jì)算信號(hào)值，所述信號(hào)值與顆粒個(gè)數(shù)和顆 粒個(gè)數(shù)的允許上限值有關(guān)聯(lián)；根據(jù)信號(hào)值分析顆?？刂魄闆r，在任意五個(gè)連續(xù)信號(hào)值中有 至少四個(gè)為中間值，判定為顆粒失控?？蛇x的，所述計(jì)算信號(hào)值的步驟分為 計(jì)算正數(shù)
權(quán)利要求
一種顆粒自動(dòng)控制方法，其特征在于，包括獲取晶圓表面或工藝環(huán)境中顆粒個(gè)數(shù)；設(shè)置顆粒個(gè)數(shù)的允許上限值；計(jì)算信號(hào)值，所述信號(hào)值與顆粒個(gè)數(shù)和顆粒個(gè)數(shù)的允許上限值有關(guān)聯(lián)；根據(jù)信號(hào)值分析顆粒控制情況，在任意五個(gè)連續(xù)信號(hào)值中有至少四個(gè)為中間值，判定為顆粒失控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述顆粒自動(dòng)控制方法，其特征在于，所述計(jì)算信號(hào)值的步驟分為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述顆粒自動(dòng)控制方法，其特征在于，所述根據(jù)信號(hào)值分析顆?？?制情況是采用SPC軟件中TOCO準(zhǔn)則。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述顆粒自動(dòng)控制方法，其特征在于，所述TOCO準(zhǔn)則設(shè)定μ士 3σ 為控制界限，其中，P為所述產(chǎn)品的質(zhì)量特性值的平均值，σ為所述產(chǎn)品的質(zhì)量特性值的 標(biāo)準(zhǔn)差。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述顆粒自動(dòng)控制方法，其特征在于，所述控制界限μ士 30之間 的區(qū)域等分成六個(gè)分區(qū)域，所述六個(gè)分區(qū)域分別為μ+3σ與μ+2σ之間的第一區(qū)域A、 μ-3σ與μ-2σ之間的第二區(qū)域Α、μ+2 σ與μ+σ之間的第一區(qū)域B、μ _2 σ與μ-σ 之間的第二區(qū)域B、μ+σ與μ之間的第一區(qū)域C和μ-σ與μ之間的第二區(qū)域C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述顆粒自動(dòng)控制方法，其特征在于，所述信號(hào)值Z= 2是位于第 一區(qū)域A和第二區(qū)域A內(nèi)的，信號(hào)值Z = 1是位于第一區(qū)域B和第二區(qū)域B內(nèi)的，信號(hào)值Z =O是位于第一區(qū)域C和第二區(qū)域C內(nèi)的。
7.一種顆粒自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括 獲取單元，獲取晶圓表面或工藝環(huán)境中顆粒個(gè)數(shù)； 設(shè)置單元，設(shè)置顆粒個(gè)數(shù)的允許上限值；計(jì)算單元，計(jì)算信號(hào)值，所述信號(hào)值與顆粒個(gè)數(shù)和顆粒個(gè)數(shù)的允許上限值有關(guān)聯(lián)； 分析單元，根據(jù)信號(hào)值分析顆?？刂魄闆r，在任意五個(gè)連續(xù)信號(hào)值中有至少四個(gè)為中 間值，判定為顆粒失控。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述顆粒自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算單元包括第一計(jì)算單元，計(jì)算正數(shù)
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述顆粒自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述分析單元為SPC軟件中 TOCO準(zhǔn)則。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述顆粒自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述TOCO準(zhǔn)則設(shè)定μ士 30 為控制界限，其中，P為所述產(chǎn)品的質(zhì)量特性值的平均值，σ為所述產(chǎn)品的質(zhì)量特性值的 標(biāo)準(zhǔn)差。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述顆粒自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制界限μ士3σ之 間的區(qū)域等分成六個(gè)分區(qū)域，所述六個(gè)分區(qū)域分別為μ+3σ與μ+2σ之間的第一區(qū)域A、 μ-3σ與μ-2σ之間的第二區(qū)域Α、μ+2 σ與μ+σ之間的第一區(qū)域B、μ _2 σ與μ-σ 之間的第二區(qū)域B、μ+σ與μ之間的第一區(qū)域C和μ-σ與μ之間的第二區(qū)域C。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述顆粒自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)值Z= 2是位于第 一區(qū)域A和第二區(qū)域A內(nèi)的，信號(hào)值Z = 1是位于第一區(qū)域B和第二區(qū)域B內(nèi)的，信號(hào)值Z =O是位于第一區(qū)域C和第二區(qū)域C內(nèi)的。
全文摘要
一種顆粒自動(dòng)控制方法及系統(tǒng)。其中顆粒自動(dòng)控制方法，包括獲取晶圓表面或工藝環(huán)境中顆粒個(gè)數(shù)；設(shè)置顆粒個(gè)數(shù)的允許上限值；計(jì)算信號(hào)值，所述信號(hào)值與顆粒個(gè)數(shù)和顆粒個(gè)數(shù)的允許上限值有關(guān)聯(lián)；根據(jù)信號(hào)值分析顆?？刂魄闆r，在任意五個(gè)連續(xù)信號(hào)值中有至少四個(gè)為中間值，判定為顆粒失控。本發(fā)明的“五點(diǎn)法”原則能直接應(yīng)用SPC軟件進(jìn)行分析實(shí)現(xiàn)對(duì)顆粒的自動(dòng)控制，而無(wú)需將另外投資其他軟件，使資源能夠共享。
文檔編號(hào)H01L21/00GK101995853SQ20091005673
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者王邕保 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司