CN104199417A - 一种半导体镀膜工艺的统计过程监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种半导体镀膜工艺的统计过程监控方法，该方法包括：根据给定的膜厚标准值和标准差，建立针对检测受控过程错误和非受控过程错误两个统计过程控制图，对镀膜工艺的加工过程是否异常做两次判定；使用针对受控过程错误的控制图对数据进行一次判定；如果数据一次判定正常，使用针对非受控过程的控制图对数据进行二次判定，控制图使用指数加权控制图；如果二次数据判定正常，将经过加权处理的数据保存；如果判定结果不正常，调整加权系数，降低历史值权重，使用修改后的权重值重新计算数据并保存，以此降低历史值对下次判定的影响。本发明方法可以降低加工过程历史失控数据对当前控制图判定的影响，从而使控制图准确反应当前过程状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体镀膜工艺的统计过程监控方法，具体说是一种应用统计过程控制的方法监控镀膜加工中的关键质量参数，通过该参数监控加工工艺是否出现异常的方法。
背景技术
控制图是一种图形方法，它提供表征当前状态的样本序列信息，并将这些信息与考虑了过程固有变异后所建立的控制限进行对比。控制图法用来帮助评估一个过程是否已达到或继续保持在规定水平的统计受控状态，即在生产过程中，通过对产品质量的连续记录，来获得并保持对重要产品或服务特性的控制。应用并仔细分析控制图，可以更好地了解和改进过程。对监控到产品在失控状态下出现的波动进行及时分析并处理，使生产过程一直处于正常的生产过程中。
发明内容
为了解决在半导体镀膜工艺过程中，对出现的大、小异常都能够快速、有效的进行检测，本发明提出了一种半导体镀膜工艺的统计过程监控方法，对镀膜工艺加工过程进行检测。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种半导体镀膜工艺的统计过程监控方法，其特征在于包括以下步骤：
根据给定的膜厚标准值和标准差，建立针对检测受控过程错误和非受控过程错误的两个统计过程控制图，对镀膜工艺的加工过程是否异常做两次判定；
镀膜加工完成后，数据采集模块对检测到的半导体膜厚数据进行采集，在对数据进行处理后，将数据存入数据库；
使用针对受控过程错误的控制图对数据进行一次判定；
如果数据一次判定正常，使用针对非受控过程的控制图对数据进行二次判定；
如果二次数据判定正常；系统继续等待下次检测采样数据，并循环执行上述步骤，直到程序停止运行。
在进行一次判定中，使用休哈特控制图对数据进行判断，如果数据点超出控制图的上下限，则加工过程被判定为异常，系统产生异常报警，并等待异常处理；当异常处理完成后，系统继续执行下次数据采集；同时将异常报警数据存入数据库。
在进行二次判定时，读取数据库中存储的二次判定历史处理数据，读取本次采样数据，使用权重系数对历史处理数据和本次采样数据进行二次处理，计算出本次判定使用的数据值，使用指数加权控制图对二次处理后的数据值进行判定，进而判断过程是否失控，如果未失控，将二次处理数据存入数据库，二次判定完成，过程正常。
使用指数加权控制图判定过程是否失控，如果失控，则判断是否为上次检查出异常，并且上次异常过大影响了本次判断结果，如果是因为上次检查出异常影响本次结果，则判定过程为正常，使用权重系数处理本次采样数据并存入数据库，二次判定完成。
如果不是因为上次检查异常影响本次判定结果，则调整权重系数，减少历史数据在本次数据计算中的权重值，使用调整后的权重处理本次数据，并将处理后的结果存入数据库，过程判定异常。
本发明的有益效果及优点：
本发明方法是用双统计过程控制图对镀膜过程进行监控，不断的采集镀膜工艺的检验参数：膜厚，通过对膜厚的监控，从而达到对加工过程的监控；采用双控制图的方法能够对一次较大的异常波动快速做出反应，也能够对小波动及时的做出警告，当使用加权系数控制图对小波动产生预警后，适当的调整加权系数，可以降低加工过程历史失控数据对当前控制图判定的影响，从而使控制图准确反应当前过程状态。
附图说明
图1是本发明的系统流程图；
图2是二次判定的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。
对于半导体加工过程中，工艺参数的监控采用统计过程控制图的方法进行监控。统计过程控制将过程分为受控状态和非受控状态，受控状态是指设备工作状态稳定，加工出的产品的质量特性符合要求，对于可以控制的、能够对设备加工质量产生波动影响的因素都已经被消除；非受控状态指的是设备的工作状态已经偏离标准值，加工出的产品特性偏离标准值。
附图1是本发明的系统流程图。
根据给定的膜厚标准值和标准差，建立针对检测受控过程错误和非受控过程错误的两个统计过程控制图，对镀膜工艺的加工过程是否异常做两次判定；
针对受控过程错误采用休哈特控制图；对非受控过程错误采用指数加权移动平均值控制图；
镀膜加工完成后，数据采集模块对检测到的半导体膜厚数据进行采集，在对数据进行处理后，将数据存入数据库；
使用休哈特统计过程控制图对数据进行一次判定；
如果数据一次判定正常，使用指数加权移动平均值统计过程控制图对数据进行二次判定；
如果二次数据判定正常；系统继续等待下次检测采样数据，并循环执行上述步骤，直到程序停止运行。
在进行一次判定中，以休哈特控制图的上下限作为控制界限，如果数据点超出控制图的上下限，则加工过程被判定为异常，系统产生异常报警，并等待异常处理；当异常处理完成后，系统继续执行下次数据采集；同时将异常报警数据存入数据库。
在进行二次判定时，读取数据库中存储的二次判定历史处理数据，读取本次采样数据，使用权重系数对历史处理数据和本次采样数据进行二次处理，计算出本次判定使用的数据值，使用指数加权控制图对二次处理后的数据值进行判定，进而判断过程是否失控，如果未失控，将二次处理数据存入数据库，二次判定完成，过程正常。
由于二次判定是针对小波动异常，监控的是过程的趋势，历史值在计算中的权重应该大一些，所以在设置权值时，历史权重值设置为0.7，本次采样值权重设置为0.3。
使用指数加权控制图判定过程是否失控，如果失控，则判断是否为上次检查出异常，并且上次异常过大影响了本次判断结果，如果是因为上次检查出异常影响本次结果，则判定过程正常，使用权重系数处理本次采样数据并存入数据库，二次判定完成。
如果不是因为上次检查异常影响本次判定结果，则调整权重系数，减少历史数据在本次数据计算中的权重值，使用调整后的权重值重新处理本次数据，并将处理结果存入数据库，过程判定异常。
为了减弱大的异常误差对本次结果的影响，对权值系数进行调整，减小历史值在本次计算中的权重，将历史权重值设置为0.3，本次采样值权重设置为0.7，调整后可以尽快使控制图对小异常误差的检测回归到正常状态。
Claims (5)
1.一种半导体镀膜工艺的统计过程监控方法，其特征在于包括以下步骤：
根据给定的膜厚标准值和标准差，建立针对检测受控过程错误和非受控过程错误的两个统计过程控制图，对镀膜工艺的加工过程是否异常做两次判定；
镀膜加工完成后，数据采集模块对检测到的半导体膜厚数据进行采集，在对数据进行处理后，将数据存入数据库；
使用针对受控过程错误的控制图对数据进行一次判定；
如果数据一次判定正常，使用针对非受控过程的控制图对数据进行二次判定；
如果二次数据判定正常；系统继续等待下次检测采样数据，并循环执行上述步骤，直到程序停止运行。
2.根据权利要求1所述的一种半导体镀膜工艺的统计过程监控方法，其特征在于：在进行一次判定中，使用休哈特控制图对数据进行判断，如果数据点超出控制图的上下限，则加工过程被判定为异常，系统产生异常报警，并等待异常处理；当异常处理完成后，系统继续执行下次数据采集；同时将异常报警数据存入数据库。
3.根据权利要求1所述的一种半导体镀膜工艺的统计过程监控方法，其特征在于：在进行二次判定时，读取数据库中存储的二次判定历史处理数据，读取本次采样数据，使用权重系数对历史处理数据和本次采样数据进行二次处理，计算出本次判定使用的数据值，使用指数加权控制图对二次处理后的数据值进行判定，进而判断过程是否失控，如果未失控，将二次处理数据存入数据库，二次判定完成，过程正常。
4.根据权利要求3所述的一种半导体镀膜工艺的统计过程监控方法，其特征在于：使用指数加权控制图判定过程是否失控，如果失控，则判断是否为上次检查出异常，并且上次异常过大影响了本次判断结果，如果是因为上次检查出异常影响本次结果，则判定过程为正常，使用权重系数处理本次采样数据并存入数据库，二次判定完成。
5.根据权利要求4所述的一种半导体镀膜工艺的统计过程监控方法，其特征在于：如果不是因为上次检查异常影响本次判定结果，则调整权重系数，减少历史数据在本次数据计算中的权重值，使用调整后的权重处理本次数据，并将处理后的结果存入数据库，过程判定异常。
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