CN103823408A - 半导体设备机台质量监控方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半导体设备机台质量监控方法及系统，该方法包括：S1、自动获取前一次工艺中机台质量监控的前值数据和后一次工艺中机台质量监控的后值数据；S2、将前值数据和后值数据对应生成前值图和后值图；S3、对前值图和后值图进行叠图计算，得到叠图以及对应的叠图值；S4、比较叠图值与系统预设的阈值spec，若叠图值小于或等于spec，则判定机台正常；若叠图值大于spec，则判定机台异常，机台停止作业。本发明能够实时收集数据并进行自动监控，收集的数据准确完整，消除了人工记录造成的错误，同时当产生的缺陷超过系统预设值时则停止机台运作，提高了晶圆生产的产品良率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体设备技术领域，特别是涉及一种半导体设备机台质量监控方法及系统。
背景技术
晶体缺陷有的是在晶圆工艺过程中，由于温度、压力、介质组分浓度，工艺机台，操作人员，工厂环境等变化而引起的；有的则是在晶体形成后，由于质点的热运动或受应力作用而产生。它们可以在晶格内迁移，以至消失，同时又可有新的缺陷产生。
晶体缺陷的存在对晶体的性质会产生明显的影响。实际晶体或多或少都有缺陷。适量的某些点缺陷的存在可以大大增强半导体材料的导电性和发光材料的发光性，起到有益的作用；而位错等缺陷的存在，会使材料易于断裂，比近于没有晶格缺陷的晶体的抗拉强度，降低至几十分之一甚至报废。
现有的半导体设备中会人工对机台质量进行实时监控，监控的方法就是获取在一次工艺过程中新增的缺陷数量，若新增的缺陷数量超过了设定值，则说明该半导体设备出现了异常需要维修。现有技术中半导体设备机台质量监控使用人工记录数据，记录的数据不全且不及时，同时人工计算和输入容易发生错误。
因此，针对上述技术问题，有必要提供一种半导体设备机台质量监控方法及系统。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自动化的半导体设备机台质量监控方法及系统。
为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：
一种半导体设备机台质量监控方法，所述方法包括：
S1、自动获取前一次工艺中机台质量监控的前值数据和后一次工艺中机台质量监控的后值数据，所述前值数据和后值数据为工艺中晶圆上的缺陷数量；
S2、将前值数据和后值数据对应生成前值图和后值图；
S3、对前值图和后值图进行叠图计算，得到叠图以及对应的叠图值，所述叠图值为两次工艺过程中新增的缺陷数量；
S4、比较叠图值与系统预设的阈值spec，若叠图值小于或等于spec，则判定机台正常；若叠图值大于spec，则判定机台异常，机台停止作业。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S1中还包括：
自动获取前后两次工艺中的批号信息LotID、晶圆编号信息WaferID、检测时间信息Inspection Time及工艺步骤信息StepID。
作为本发明的进一步改进，所述叠图值是按照位置计算后值与前值相比的实际增加值。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S4前还包括：
保存前值、后值、叠图值以及对应的前值图、后值图及叠图，生成机台质量监控数据库。
作为本发明的进一步改进，所述系统预设的阈值spec设为5。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S4中还包括：
机台异常时，系统自动发送邮件信息至预设邮箱地址，发出机器检查通知，并通过通信系统停止机台工艺作业。
一种半导体设备机台质量监控系统，所述系统包括：
数据接收单元，所述数据接收单元自动获取前一次工艺中机台质量监控的前值数据和后一次工艺中机台质量监控的后值数据，所述前值数据和后值数据为工艺中晶圆上的缺陷数量；
图形生成单元，用于将前值数据、后值数据和叠图值数据对应生成前值图、后值图和叠图；
叠图计算单元，用于对前值图和后值图进行计算，得到叠图以及对应的叠图值，所述叠图值为两次工艺过程中新增的缺陷数量；
异常分析单元，用于比较叠图值与系统预设的阈值spec，若叠图值小于或等于spec，则判定机台正常；若叠图值大于spec，则判定机台异常，机台停止作业。
作为本发明的进一步改进，所述数据接收单元接收的数据还包括前后两次工艺中的批号信息LotID、晶圆编号信息WaferID、检测时间信息InspectionTime及工艺步骤信息StepID。
作为本发明的进一步改进，所述系统还包括机台质量监控数据库，用于存储前值、后值、叠图值以及对应的前值图、后值图及叠图。
本发明的有益效果是：本发明能够实时收集数据并进行自动监控，收集的数据准确完整，消除了人工记录造成的错误，同时当产生的缺陷超过系统预设值时则停止机台运作，提高了晶圆生产的产品良率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中半导体设备机台质量监控方法的流程示意图；
图2a、2b分别为前值图和后值图的示意图；
图3a、3b、3c分别为本发明一实施方式中机台质量监控中得到的前值图、后值图和叠图的镜像图；
图4为本发明一实施方式中机台质量监控中的前值和后值示意图；
图5为本发明中半导体设备机台质量监控系统的模块示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种半导体设备机台质量监控方法，该方法包括：
S1、自动获取前一次工艺中机台质量监控的前值数据和后一次工艺中机台质量监控的后值数据，其中，前值数据和后值数据为工艺中晶圆上的缺陷数量；
S2、将前值数据和后值数据对应生成前值图和后值图；
S3、对前值图和后值图进行叠图计算，得到叠图以及对应的叠图值，其中，叠图值为两次工艺过程中新增的缺陷数量；
S4、比较叠图值与系统预设的阈值spec，若叠图值小于或等于spec，则判定机台正常；若叠图值大于spec，则判定机台异常，机台停止作业。
本发明还公开了一种半导体设备机台质量监控系统，其特征在于，该系统包括：
数据接收单元，数据接收单元自动获取前一次工艺中机台质量监控的前值数据和后一次工艺中机台质量监控的后值数据，前值数据和后值数据为工艺中晶圆上的缺陷数量；
图形生成单元，用于将前值数据、后值数据和叠图值数据对应生成前值图、后值图和叠图；
叠图计算单元，用于对前值图和后值图进行计算，得到叠图以及对应的叠图值，叠图值为两次工艺过程中新增的缺陷数量；
异常分析单元，用于比较叠图值与系统预设的阈值spec，若叠图值小于或等于spec，则判定机台正常；若叠图值大于spec，则判定机台异常，机台停止作业。
本发明半导体设备机台质量监控方法及系统能够实时收集数据和并进行自动监控，当产生的缺陷超过系统预设值时则停止机台运作，提高了晶圆生产的产品良率。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
参图1所示，本发明中的一种半导体设备机台质量监控方法，该方法包括：
S1、自动获取前一次工艺中机台质量监控的前值数据和后一次工艺中机台质量监控的后值数据，其中，前值数据和后值数据为工艺中晶圆上的缺陷数量。除了前值数据和后值数据，系统还自动获取前后两次工艺中的批号信息LotID、晶圆编号信息WaferID、检测时间信息Inspection Time及工艺步骤信息StepID；
S2、将前值数据和后值数据对应生成前值图和后值图。该前值数据、后值数据及对应的前值图和后值图保存在系统内机台质量监控数据库中，供工程师进行分析；
S3、对前值图和后值图进行叠图计算，得到叠图以及对应的叠图值，其中，叠图值是按照位置计算后值与前值相比的实际增加值，即两次工艺过程中新增的缺陷数量；
参图2所示，图2a为前值图，图2b为后值图，叠图值计算的原理为：区域A中，前值有而后值没有的缺陷将被移除掉不被计入叠图值；区域B中，后值有前值也有将被后值覆盖掉不计入叠图值；区域C中，后值有而前值没有被计入叠图值。图2中只有区域C中为两次工艺过程中新增的1个缺陷，则叠图值为1。
S4、比较叠图值与系统预设的阈值spec，若叠图值小于或等于spec，则判定机台正常；若叠图值大于spec，则判定机台异常，机台停止作业。如在本实施方式中spec的值设为5，即当两次工艺中，若后一次晶圆上的缺陷数量比前一次晶圆上的缺陷数量多5个以上，则判定机台异常，机台异常时，系统自动发送邮件信息至预设邮箱地址，发出机器检查通知，并通过通信系统停止机台工艺作业。
在本发明的一优选实施方式中的半导体设备机台质量监控方法具体为：
首先系统自动获取前一次工艺中的前值数据和后一次工艺中的后值数据，并利用软件生成图3a所示的前值图和图3b所示的后值图，其中前值图和后值图中点的数量即为晶圆上的缺陷数量(不排除有缺陷重复的情况)。
本实施方式中系统获取的数据信息包括：批号信息LotID、晶圆编号信息WaferID、检测时间信息Inspection Time、缺陷数量Defect Count及工艺步骤信息StepID。
本实施例中前一次工艺中数据信息为：
LotID：AVAL01CHE102301；
WaferID：07；
Inspection Time：10/24/12 04:27:36；
Defect Count：5；
StepID：PRE。
后一次工艺中数据信息为：
LotID：AVAL01CHE102301；
WaferID：07；
Inspection Time：10/24/12 05:25:16；
Defect Count：10；
StepID：POST。
本实施方式中对前值图和后值图进行叠图计算，得到图3c所示的叠图。同时用软件计算叠图值，参图4所示，叠图值为两次工艺过程中新增的缺陷数量5个，其他LotID、WaferID、Inspection Time、StepID均与后一次工艺的数据相同。
比较叠图值与系统预设的阈值spec，若叠图值小于或等于spec，则判定机台正常；若叠图值大于spec，则判定机台异常，机台停止作业。本实施例中spec的值设为5，由于叠图值的数值为5，为超过系统预设的阈值spec的值，则机台正常工作。在其他实施方式中，系统的阈值spec可以根据需要设为其他值。
参图5所示，本发明还公开了一种半导体设备机台质量监控系统，该系统包括：
数据接收单元10，数据接收单元自动获取前一次工艺中机台质量监控的前值数据和后一次工艺中机台质量监控的后值数据，所述前值数据和后值数据为工艺中晶圆上的缺陷数量；
图形生成单元20，用于将前值数据、后值数据和叠图值数据对应生成前值图、后值图和叠图；
叠图计算单元30，用于对前值图和后值图进行计算，得到叠图以及对应的叠图值，所述叠图值为两次工艺过程中新增的缺陷数量；
异常分析单元40，用于比较叠图值与系统预设的阈值spec，若叠图值小于或等于spec，则判定机台正常；若叠图值大于spec，则判定机台异常，机台停止作业。
进一步地，本实施方式中的监控系统还包括机台质量监控数据库50，用于存储前值、后值、叠图值以及对应的前值图、后值图及叠图。
由以上技术方案可以看出，本发明半导体设备机台质量监控方法及系统能够实时收集数据和并进行自动监控，收集的数据准确完整，消除了人工记录造成的错误，同时当产生的缺陷超过系统预设值时则停止机台运作，提高了晶圆生产的产品良率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种半导体设备机台质量监控方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、自动获取前一次工艺中机台质量监控的前值数据和后一次工艺中机台质量监控的后值数据，所述前值数据和后值数据为工艺中晶圆上的缺陷数量；
S2、将前值数据和后值数据对应生成前值图和后值图；
S3、对前值图和后值图进行叠图计算，得到叠图以及对应的叠图值，所述叠图值为两次工艺过程中新增的缺陷数量；
S4、比较叠图值与系统预设的阈值spec，若叠图值小于或等于spec，则判定机台正常；若叠图值大于spec，则判定机台异常，机台停止作业。
2.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，所述步骤S1中还包括：
自动获取前后两次工艺中的批号信息LotID、晶圆编号信息WaferID、检测时间信息Inspection Time及工艺步骤信息StepID。
3.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，所述叠图值是按照位置计算后值与前值相比的实际增加值。
4.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，所述步骤S4前还包括：
保存前值、后值、叠图值以及对应的前值图、后值图及叠图，生成机台质量监控数据库。
5.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，所述系统预设的阈值spec设为5。
6.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，所述步骤S4中还包括：
机台异常时，系统自动发送邮件信息至预设邮箱地址，发出机器检查通知，并通过通信系统停止机台工艺作业。
7.一种如权利要求1所述的半导体设备机台质量监控系统，其特征在于，所述系统包括：
数据接收单元，所述数据接收单元自动获取前一次工艺中机台质量监控的前值数据和后一次工艺中机台质量监控的后值数据，所述前值数据和后值数据为工艺中晶圆上的缺陷数量；
图形生成单元，用于将前值数据、后值数据和叠图值数据对应生成前值图、后值图和叠图；
叠图计算单元，用于对前值图和后值图进行计算，得到叠图以及对应的叠图值，所述叠图值为两次工艺过程中新增的缺陷数量；
异常分析单元，用于比较叠图值与系统预设的阈值spec，若叠图值小于或等于spec，则判定机台正常；若叠图值大于spec，则判定机台异常，机台停止作业。
8.根据权利要求7所述的监控系统，其特征在于，所述数据接收单元接收的数据还包括前后两次工艺中的批号信息LotID、晶圆编号信息WaferID、检测时间信息Inspection Time及工艺步骤信息StepID。
9.根据权利要求7所述的监控系统，其特征在于，所述系统还包括机台质量监控数据库，用于存储前值、后值、叠图值以及对应的前值图、后值图及叠图。
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