專利名稱：避免半導體制程菜單調試過程中出錯的方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于半導體技術領域，尤其涉及采用計算機軟件實現的一種避免半導體制程菜單調試過程中出錯的方法及系統。
背景技術：
半導體制造需要采用各種設備(tool)，如用于生長Si3N4的設備就是Si3N4生長爐管(LPCVD)。這些設備通過IT自動化系統進行控制，如生產執行系統(ManufacturingExecution System, MES系統)。在MES系統中安裝有控制菜單。另一方面，半導體制造過程中的每個制程都有一定的波動性。如晶圓薄膜生長制程(Wafer Process),在其正常生長過程中日常監測(monitor)的厚度會有一定的波動性。在排除了其他異常(如設備異常、晶圓異常等)以后，需要對設備上的菜單進行微調(Fine tune recipe)，以便保持生長出來的薄膜厚度的穩定性，從而保持產品性能的穩定性。目前，這種微調的工作都是工程師手動在進行，非常容易犯錯。例如根據薄膜的測量厚度的結果，需要將生長時間從10分鐘調整到11分鐘(從00:10:00調到00:11:00)，但工程師可能犯錯(Miss operation),將00:11:00誤輸入成了 11:00:00,即11個小時。因為是手動操作，沒有檢查程序，用調整后的錯誤菜單生長出的晶圓的膜厚會超出預期值，從而造成晶圓返工(rework)或者報廢(scrap),給工廠造成損失。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種避免半導體制程菜單調試過程中出錯的方法及系統，以自動調整薄膜生長的時間，從而使生長出來的薄膜厚度保持穩定，提聞廣品成品率。實現本發明目的的技術方案是—種避免半導體制程菜單調試過程中出錯的方法，用于半導體生產設備的生產執行系統控制和調整半導體產品的薄膜生長制程，其中薄膜厚度標準值是D，所述方法包括以下步驟步驟100，監測某一批次的產品薄膜厚度d及生長時間t ；步驟200，判斷薄膜厚度d是否在設定的正常值范圍內？如果是的話，則所述半導體生產設備繼續生產，否則進行步驟300 ；步驟300，所述生產執行系統計算薄膜厚度的偏離率Ad/D，其中Ad = d-D ;如A d/D< P，所述生產執行系統根據公式At = t*Ad/D計算出生長時間的微調值At;如A d/D > P，所述生產執行系統自動禁止并報警；步驟400，所述生產執行系統根據At的值調整下一批次產品的生長時間并輸出給所述半導體生產設備以使產品薄膜厚度保持在正常值范圍內。其中所述薄膜厚度d的正常值范圍是D±3 O，其中O (西格瑪)為SPC的標準差。
優選地，所述薄膜厚度標準值D=IOOA,生長時間t = 10分鐘,所述薄膜厚度d的正常值范圍是100±3A，所述P = 10%。優選地所述某一批次的產品薄膜厚度d=105A，生長時間t = 10分鐘，則A t為0. 5分鐘。
本發明還提供了一種避免半導體制程菜單調試過程中出錯的系統，用于半導體生產設備的生產執行系統控制和調整半導體產品的薄膜生長制程，其中薄膜厚度標準值是D，所述避免半導體制程菜單調試過程中出錯的系統包括模塊100，用于監測某一批次的產品薄膜厚度d及生長時間t ；模塊200，用于判斷薄膜厚度d是否在設定的正常值范圍內？如果是的話，則所述半導體生產設備繼續生產，否則進入模塊300 ；模塊300，用于所述生產執行系統計算薄膜厚度的偏離率A d/D，其中A d = d-D ;如Ad/D ( P，所述生產執行系統根據公式At = t*Ad/D計算出生長時間的微調值At;如Ad/D > P，所述生產執行系統自動禁止并報警；模塊400，用于所述生產執行系統根據At的值調整下一批次產品的生長時間并輸出給所述半導體生產設備以使產品薄膜厚度保持在正常值范圍內。其中所述薄膜厚度d的正常值范圍是D±3 O，其中O為SPC的標準偏差。優選地，所述薄膜厚度標準值D=IOOA,生長時間t = 10分鐘,所述薄膜厚度d的正常值范圍是100±3A，所述P = 10%。優選地，所述某一批次的產品薄膜厚度d=105A，生長時間t = 10分鐘，則A t為0. 5分鐘。本發明的避免半導體制程菜單調試過程中出錯的方法及系統，其有益效果是由于采用了計算機軟件來控制和調整薄膜生長制程，根據薄膜的厚度測量結果，由事先輸入的計算模型精確地計算出參數需要調整的生長時間。避免了手動操作帶來的誤差和滯后，提聞了成品率。
圖I為本發明薄膜生長制程的自動調整方法的一個實施例的流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖并以具體實施方式
為例，對本發明進行詳細說明。但是，本領域技術人員應該知曉的是，本發明不限于所列出的具體實施方式
，只要符合本發明的精神，都應該包括于本發明的保護范圍內。本發明采用計算機軟件來控制和調整薄膜生長制程，根據薄膜的厚度測量結果，由事先輸入的計算模型精確地計算出需要調整的生長時間。需要說明的是，雖然下列實施例是以晶圓薄膜生長制程為例，但是本發明的方法和系統也可適用于半導體制程中的其他薄膜生長。請看圖I為本發明一個實施例的流程圖。假設薄膜厚度標準值是D，標準生長時間是T。步驟100，針對每一批次的產品監測薄膜厚度d及生長時間t，同時計算生長速率。
步驟200，判斷薄膜厚度d是否在正常值范圍內？判斷的標準是薄膜的厚度是否超出了 SPC(Statistical Process Control統計過程控制)的控制上限和控制下限D±3o，其中O為SPC的標準偏差。如果是在正常值范圍內的話，則直接到步驟600，半導體生產設備繼續正常生產；否則進行步驟300。上述上下限D±3 O，其中O (西格瑪)為SPC的標準差。
標準差，也稱標準偏差，是各數據偏離平均數的距離的平均數，它是離均差平方和平均后的方根，用O表示。公式為
權利要求
1.一種避免半導體制程菜單調試過程中出錯的方法，用于半導體生產設備的生產執行系統控制和調整半導體產品的薄膜生長制程，其中薄膜厚度標準值是D，其特征是所述方法包括以下步驟 步驟100，監測某一批次的產品薄膜厚度d及生長時間t ； 步驟200，判斷薄膜厚度d是否在設定的正常值范圍內？如果是的話，則所述半導體生產設備繼續生產，否則進行步驟300 ； 步驟300，所述生產執行系統計算薄膜厚度的偏離率Ad/D，其中Ad = d-D;如Ad/DS P，所述生產執行系統根據公式At = t*Ad/D計算出生長時間的微調值At;如Ad/D > P，所述生產執行系統自動禁止并報警； 步驟400，所述生產執行系統根據At的值調整下一批次產品的生長時間并輸出給所述半導體生產設備以使產品薄膜厚度保持在正常值范圍內。
2.如權利要求I所述的方法，其特征是所述薄膜厚度d的正常值范圍是D±30，其中O為統計過程控制的標準偏差。
3.如權利要求2所述的方法，其特征是所述薄膜厚度標準值D=IOOA,生長時間t= 10分鐘，所述薄膜厚度d的正常值范圍是100±3A，所述P = 10%。
4.如權利要求3所述的方法，其特征是所述某一批次的產品薄膜厚度d=105A，生長時間t = 10分鐘，則A t為0. 5分鐘。
5.一種避免半導體制程菜單調試過程中出錯的系統，用于半導體生產設備的生產執行系統控制和調整半導體產品的薄膜生長制程，其中薄膜厚度標準值是D，其特征是所述避免半導體制程菜單調試過程中出錯的系統包括 模塊100，用于監測某一批次的產品薄膜厚度d及生長時間t ； 模塊200，用于判斷薄膜厚度d是否在設定的正常值范圍內？如果是的話，則所述半導體生產設備繼續生產，否則進入模塊300 ； 模塊300，用于所述生產執行系統計算薄膜厚度的偏離率Ad/D，其中Ad = d-D;如Ad/D < P，所述生產執行系統根據公式At = t*Ad/D計算出生長時間的微調值At;如A d/D > P，所述生產執行系統自動禁止并報警； 模塊400，用于所述生產執行系統根據At的值調整下一批次產品的生長時間并輸出給所述半導體生產設備以使產品薄膜厚度保持在正常值范圍內。
6.如權利要求5所述的系統，其特征是所述薄膜厚度d的正常值范圍是所述薄膜厚度d的正常值范圍是D±3 O，其中O為統計過程控制的標準偏差。
7.如權利要求6所述的系統，其特征是所述薄膜厚度標準值D=IOOA,生長時間t= 10分鐘，所述薄膜厚度d的正常值范圍是100±3A，所述P = 10%。
8.如權利要求7所述的系統，其特征是所述某一批次的產品薄膜厚度d=105A，生長時間t = 10分鐘，則A t為0. 5分鐘。
全文摘要
一種避免半導體制程菜單調試過程中出錯的方法及系統，用于半導體生產設備的生產執行系統控制和調整半導體產品的薄膜生長制程，其中薄膜厚度標準值是D，步驟100，監測某一批次的產品薄膜厚度d及生長時間t；步驟200，判斷薄膜厚度d是否在設定的正常值范圍內？如果是的話，則所述半導體生產設備繼續生產，否則進行步驟300；步驟300，計算薄膜厚度的偏離率Δd/D，其中Δd＝d-D；如Δd/D≤P，根據公式Δt＝t*Δd/D計算出生長時間的微調值Δt；如Δd/D＞P，所述生產執行系統自動禁止并報警；步驟400，所述生產執行系統根據Δt調整下一批次產品的生長時間t并輸出給所述半導體生產設備。本發明避免了手動操作帶來的誤差和滯后，提高了成品率。
文檔編號H01L21/67GK102800564SQ201110139608
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月26日 優先權日2011年5月26日
發明者李春龍, 李俊峰 申請人:中國科學院微電子研究所