CN103077882B - 一种改善晶片良率的工艺控制方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善晶片良率的工艺控制方法，包括：判断当前批次晶片的下两个步骤即第一步骤和第二步骤的流片顺序；根据所述流片顺序计算所述第一步骤和第二步骤之间的最长等待时间。本发明充分考虑每片晶片的最长等待时间，并对最不利的晶片的等待时间加以控制，从而保证一个批次内每片晶片的等待时间都小于Queue Time。本发明还提供了一种改善晶片良率的工艺控制系统。

Description

一种改善晶片良率的工艺控制方法和系统
技术领域
本发明涉及半导体制程技术领域，尤其涉及一种改善晶片良率的工艺控制方法和系统。
背景技术
在半导体制程中，排队时间（Queue Time）指的是从一个工艺步骤到下一个工艺步骤所能允许的最长等待时间，超过这一时间，就可能造成晶片的功能失效和报废。在半导体制程中有很多步骤之间都有Queue Time的控制要求。
现有的Queue Time控制方法是：在系统中设置两个步骤之间的最长等待时间(Queue Time)，当一批次的晶片，例如25片，到达第一步和到达第二步的时候，系统会提示作业员，一批次晶片在这两步之间的等待时间不能超过这个Queue Time，作业员会优先安排等待时间最长、最接近Queue Time的那个批次，从而保证每批次都不会因为超QueueTime而造成晶片低良。
上述现有方法是一种比较粗略和不科学的控制方法。因为比如一批次有25片，对于每一个工艺步骤，晶片都是一片一片的生产，第一片执行完第一步之后，还要等其他24片相继执行完第一步，才算整个批次完成了第一步工艺，即只有该批次25片都执行完第一步的时候，系统才开始计算和控制该批次在两步之间的等待时间，而实际此时第一片已经等了很久。现有方法仅考虑了该批次整体在两步之间的等待时间，而没有考虑每片晶片的实际等待时间，往往造成一部分晶片因等待过久而出现良率问题，而另一部分晶片等待时间较短而没有良率问题。如图1所示，靠前的几片晶片因为等待过久而产生了低良（中心位置），而其他晶片因为等待时间较短没有出现低良。
发明内容
本发明的目的在于提出一种改善晶片良率的工艺控制方法和系统，充分考虑每片晶片的最长等待时间，并对最不利的晶片的等待时间加以控制，从而保证一个批次内每片晶片的等待时间都小于Queue Time。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种改善晶片良率的工艺控制方法，包括以下步骤：
判断当前批次晶片的下两个步骤即第一步骤和第二步骤的流片顺序；
根据所述流片顺序类型计算所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间。
如果所述第一步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，所述第二步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，则所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间为：计算预设的当前批次第一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间；计算预设的当前批次最后一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间；取以上两个结果中的最小值。
如果所述第一步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，所述第二步骤的流片顺序是从当前批次的最后一片至第一片，则所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间为：计算预设的当前批次第一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间再减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间。
如果所述第一步骤的流片顺序是从当前批次的最后一片至第一片，所述第二步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，则所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间为：计算预设的当前批次最后一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间再减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间。
一种改善晶片良率的工艺控制系统，包括：
判断模块，用于判断当前批次晶片的下两个步骤即第一步骤和第二步骤的流片顺序；
计算模块，用于根据所述流片顺序类型计算所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间。
所述判断模块如果判断所述第一步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，所述第二步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，则所述计算模块计算所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间为：预设的当前批次第一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间；预设的当前批次最后一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间；取以上两个结果中的最小值。
所述判断模块如果判断所述第一步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，所述第二步骤的流片顺序是从当前批次的最后一片至第一片，则所述计算模块计算所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间为：预设的当前批次第一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间再减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间。
所述判断模块如果判断所述第一步骤的流片顺序是从当前批次的最后一片至第一片，所述第二步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，则所述计算模块计算所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间为：预设的当前批次最后一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间再减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间。
采用本发明的技术方案，充分考虑每片晶片的最长等待时间，保证一个批次内每片晶片的等待时间都小于Queue Time，是一种更科学，更完善的控制方法。
附图说明
图1是现有的工艺间隔时间控制方法造成产品低良的示意图。
图2是本发明实施例提供的一种改善晶片良率的工艺控制方法的流程图。
图3-图5分别是本发明实施例中当前批次晶片的下两步工艺的流片顺序示意图。
图6是本发明实施例提供的一种改善晶片良率的工艺控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
图2是本发明实施例提供的一种改善晶片良率的工艺控制方法的流程图，该方法包括：
S201，判断当前批次晶片的下两个步骤即第一步骤和第二步骤的流片顺序。
在制程工艺中，当前批次的晶片将进入下一步工艺时，系统会判定所述当前批次晶片将要进行的下两个步骤工艺，即第一步骤和第二步骤，并判断所述第一步骤和第二步骤的流片顺序。
所述流片顺序是指某工艺步骤中对当前批次晶片进行加工的顺序，包括：从当前批次中的第一片至最后一片；或者从当前批次中的最后一片至第一片。
系统判断所述第一步骤和第二步骤的流片顺序以确定后续所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间。
S202，根据所述流片顺序计算所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间。
系统根据所述第一步骤和第二步骤的流片顺序，采用不同的Queue Time计算方法，包括以下三种情形：
（1）所述第一步骤和第二步骤的流片顺序都是从当前批次的第一片至最后一片。例如图3所示，当前批次的待处理晶片的数量为25片，将要进行的后两步工艺分别为步骤1和步骤2，步骤1和步骤2的流片顺序均为从第一片至第二十五片，则当前批次中的第一片在步骤1与步骤2之间的等待时间为QT1，第二十五片在步骤1与步骤2之间的等待时间为QT25。第一片和第二十五片分别有各自的允许最长等待时间QT1MAX和QT25MAX，每个晶片允许的最长等待时间根据功能测试以及产品良率的经验得到，并预设在系统中。步骤1和步骤2分别完成当前批次25片的总时间T1和T2预存在系统中，由系统计算时调用。
该批次晶片在步骤1与步骤2之间的最长等待时间QT=min(QT1MAX-T1,QT25MAX-T2),即计算预设的当前批次第一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间；计算预设的当前批次最后一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间；取以上两个结果中的最小值。
（2）所述第一步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，所述第二步骤的流片顺序是从当前批次最后一片至第一片。例如图4所示，在这种流片顺许下，对该批次第一片最不利，需要等待的时间最长，保证了第一片的良率即同时保证了该批次其他晶片的良率。该批次晶片在步骤1和步骤2之间的最长等待时间QT=（QT1MAX-T1-T2），计算预设的当前批次第一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间再减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间。
（3）所述第一步骤的流片顺序是从当前批次最后一片至第一片，所述第二步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片。例如图5所示，在这种流片顺许下，对该批次第二十五片最不利，需要等待的时间最长，保证了第二十五片的良率即同时保证了该批次其他晶片的良率。该批次晶片在步骤1和步骤2之间的最长等待时间QT=（QT25MAX-T1-T2），计算预设的当前批次第二十五片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间再减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间。
相应的，本发明实施例提供了一种改善晶片良率的工艺间隔时间控制系统，如图6所示，该系统包括：判断模块60和计算模块61。
所述判断模块60，用于判断当前批次晶片的下两个步骤即第一步骤和第二步骤的流片顺序；
所述计算模块61，用于根据所述流片顺序类型计算所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间。
所述判断模块60如果判断所述第一步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，所述第二步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，则所述计算模块61计算所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间为：预设的当前批次第一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间；预设的当前批次最后一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间；取以上两个结果中的最小值。
所述判断模块60如果判断所述第一步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，所述第二步骤的流片顺序是从当前批次的最后一片至第一片，则所述计算模块61计算所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间为：预设的当前批次第一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间再减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间。
所述判断模块60如果判断所述第一步骤的流片顺序是从当前批次的最后一片至第一片，所述第二步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，则所述计算模块61计算所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间为：预设的当前批次最后一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间再减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间。
采用本发明的技术方案，充分考虑每片晶片的最长等待时间，并对最不利的晶片的等待时间加以控制，从而保证一个批次内每片晶片的等待时间都小于Queue Time，是一种更科学，更完善的控制方法。。
本领域技术人员应该明白，上述的本发明实施例中的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种改善晶片良率的工艺控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
判断当前批次晶片的下两个步骤即第一步骤的流片顺序和第二步骤的流片顺序；
根据所述第一步骤的流片顺序和所述第二步骤的流片顺序计算所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间；
其中，流片顺序包括：从当前批次晶片中的第一片加工至最后一片；或者从当前批次晶片中的最后一片加工至第一片。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述第一步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，所述第二步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，则所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间为：计算预设的当前批次第一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间；计算预设的当前批次最后一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间；取以上两个结果中的最小值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述第一步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，所述第二步骤的流片顺序是从当前批次的最后一片至第一片，则所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间为：计算预设的当前批次第一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间再减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述第一步骤的流片顺序是从当前批次的最后一片至第一片，所述第二步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，则所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间为：计算预设的当前批次最后一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间再减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间。
5.一种改善晶片良率的工艺控制系统，其特征在于，包括：
判断模块，用于判断当前批次晶片的下两个步骤即第一步骤的流片顺序和第二步骤的流片顺序；
计算模块，用于根据所述第一步骤的流片顺序和所述第二步骤的流片顺序计算所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间；
其中，流片顺序包括：从当前批次晶片中的第一片加工至最后一片；或者从当前批次晶片中的最后一片加工至第一片。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述判断模块如果判断所述第一步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，所述第二步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，则所述计算模块计算所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间为：预设的当前批次第一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间；预设的当前批次最后一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间；取以上两个结果中的最小值。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述判断模块如果判断所述第一步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，所述第二步骤的流片顺序是从当前批次的最后一片至第一片，则所述计算模块计算所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间为：预设的当前批次第一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间再减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述判断模块如果判断所述第一步骤的流片顺序是从当前批次的最后一片至第一片，所述第二步骤的流片顺序是从当前批次的第一片至最后一片，则所述计算模块计算所述第一步骤与第二步骤之间的最长等待时间为：预设的当前批次最后一片允许的最长等待时间减去当前批次在所述第一步骤流片的总时间再减去当前批次在所述第二步骤流片的总时间。
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