CN105607584A

CN105607584A - 一种生产机台的管控系统及管控方法

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Publication number: CN105607584A
Application number: CN201410637226.2A
Authority: CN
Inventors: 姜颖洁; 康盛
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority date: 2014-11-13
Filing date: 2014-11-13
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2034-11-13
Also published as: CN105607584B

Abstract

本发明提供一种生产机台的管控系统及管控方法，管控系统包括用于收集WAT数据和CP数据的及时数据收集系统；去除WAT数据和CP数据中的异常值并对剩下的数据分别进行对比分组的数据转换模块；将WAT数据和CP数据中每一组数据分别与预设定的基准进行比较、判断所述每一组数据是否符合工艺要求的数据比对模块；根据所述WAT数据和CP数据是否符合工艺要求将相关联的生产机台进行等级划分的应用模块。本发明通过WAT&CP数据自动对机台进行能力等级划分，便于对不同等级的机台实施不同规格的管控，这样可以提高整个生产线内优秀机台的利用率，提升产品的品质，减少不良情况的发生，从而节省大量的人力物力，降低生产成本。

Description

一种生产机台的管控系统及管控方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种生产机台的管控系统及管控方法。

背景技术

在半导体制造技术领域，为了提高生产效率，通常需要多条生产线多台工艺机台同时进行同一操作。但是由于每一台机台的性能有所不同，有的机台性能优异，有的则性能较差，性能较差的机台run出来的产品出现质量问题的几率更高。

而在生产中一旦发生产品问题，将花费大量的人力物力调查处理解决。因此，我们建立了各种各样的方法和系统，对产品特性进行管控，目的都是为了及时追踪掌控产品特性，避免发生问题之后，再去处理解决。但是当产品已经进行加工生产之后，再对其进行管控是否真的及时？能否提早一步预防不良发生？如果对生产产品的机台进行管控是否是更加有效的方式？

目前，对于生产机台没有科学有效的管控，一旦发生问题，再追溯回机台改善，是一种滞后浪费资料的方式，对机台机建立科学的管控势在必行。通常，生产的关注点直接单纯的集中在产品的特性，很多量测数据直接反应到产品特性是否合格，比如，WAT&CP数据是在生产过程中的重要数据，当一个问题发生时，可以通过WAT&CP的数据找到为的原因所在，从而获得解决问题的方法。其实，WAT&CP与机台的能力也有着很大的关联，但是目前还没有系统的方法通过WAT&CP的数据来分析机台的能力。

因此，提供一种生产机台的管控系统及管控方法是本领域技术人员应该解决的课题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种生产机台的管控系统及管控方法，用于解决现有技术中无法通过WAT&CP数据来分析并管控生产机台的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种生产机台的管控系统，所述管控系统至少包括：

用于收集WAT数据和CP数据的及时数据收集系统；

与所述及时数据收集系统连接、去除WAT数据和CP数据中的异常值并对剩下的数据分别进行对比分组的数据转换模块；

与所述数据转换模块连接、将WAT数据和CP数据中每一组数据分别与预设定的基准进行比较、判断所述每一组数据是否符合工艺要求的数据比对模块；

与所述数据比对模块连接并根据所述WAT数据和CP数据是否符合工艺要求来将相关联的生产机台进行等级划分的应用模块。

作为本发明生产机台的管控系统的一种优化的方案，所述生产机台的管控系统还包括与所述应用模块相连接的派工系统。

作为本发明生产机台的管控系统的一种优化的方案，所述及时数据收集系统分别与WAT量测机台和CP测试系统连接，通过所述WAT量测机台和CP测试系统将WAT数据和CP数据录入所述及时数据收集系统中。

本发明还提供一种生产机台的管控方法，所述管控方法至少包括步骤：

1)收集需要分析的WAT数据和CP数据；

2)分别去除WAT数据和CP数据中的异常值，并对剩下的数据分别进行对比分组；

3)将每一组数据分别与预设定的基准进行比较，判断所述每一组数据是否符合工艺要求；

4)若WAT数据和CP数据均符合工艺要求，则该WAT数据和CP数据所对应关联的生产机台为优等机台；若WAT数据和CP数据只有其中之一符合工艺要求，则该WAT数据和CP数据所对应关联的生产机台为次等机台；若WAT数据和CP数据均不符合工艺要求，则该组数据所对应关联的生产机台为最劣等机台。

作为本发明生产机台的管控方法的一种优化的方案，所述步骤2)中处于P25-3*IQR～P75+3*IQR范围外的数据被认为是所述异常值。

作为本发明生产机台的管控方法的一种优化的方案，所述步骤2)中通过Duncan多重极差检验的方式来分别对WAT数据和CP数据进行对比分组。

作为本发明生产机台的管控方法的一种优化的方案，所述步骤3)中的所述基准包括BL_CP和BL_WAT+/-0.5sigma，BL_CP表示CP基准值，BL_WAT+/-0.5sigma表示WAT基准范围。

作为本发明生产机台的管控方法的一种优化的方案，所述步骤3)中，对于CP数据，若组内有一个CP值大于所述BL_CP，则认为该组内其他的CP值均符合工艺要求。

作为本发明生产机台的管控方法的一种优化的方案，所述步骤3)中，对于符合正态分布的WAT数据，分组后若组内有一个WAT值在BL_WAT+/-0.5sigma范围内，则认为该组内其他的WAT值均符合工艺要求。

作为本发明生产机台的管控方法的一种优化的方案，所述步骤3)中，。对于不符合正态分布的WAT数据，根据通过率判断，若通过率大于等于99％，则认为该组内WAT值均符合工艺要求。

如上所述，本发明的生产机台的管控系统及管控方法，包括：用于收集WAT数据和CP数据的及时数据收集系统；与所述及时数据收集系统连接、去除WAT数据和CP数据中的异常值并对剩下的数据分别进行对比分组的数据转换模块；与所述数据转换模块连接、将WAT数据和CP数据中每一组数据分别与预设定的基准进行比较、判断所述每一组数据是否符合工艺要求的数据比对模块；与所述数据比对模块连接并根据所述WAT数据和CP数据是否符合工艺要求来将相关联的生产机台进行等级划分的应用模块。

具有以下有益效果：通过WAT&CP数据自动对机台进行能力等级划分，便于对不同等级的机台实施不同规格的管控，这样可以提高整个生产线内优秀机台的利用率，提升产品的品质，减少不良情况的发生，从而节省大量的人力物力，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的生产机台的管控系统示意图。

图2为本发明生产机台的管控方法的流程示意图。

元件标号说明

S1～S4步骤

10及时数据收集系统

11数据转换模块

12数据比对模块

13应用模块

14派工系统

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明提供一种生产机台的管控系统，如图1所示，所述生产机台的管控该系统至少包括：及时数据收集系统10、数据转换模块11、数据比对模块12以及应用模块13。

所述及时数据收集系统10用于收集产品的WAT数据和CP数据，通过该模块，可以从各个生产系统及机台中收集需要分析的数据。所述WAT数据是晶圆的电性测试数据，可以通过与及时数据收集系统10相连接的WAT量测机台，将WAT数据录入到及时数据收集系统10中。所述CP数据是晶圆上每一个独立的芯片(Die)的测试数据，用于监控前道工艺良率。可以通过与及时数据收集系统10相连接的CP测试系统，将CP数据录入到及时数据收集系统10中。不同类型的WAT参数，比如电阻、电容等对每一道(layer)工艺的影响是不同的，若WAT参数的好坏对一道工艺的影响较低或无影响，则这一类型的WAT参数可不需进行后续的分析处理；若WAT参数的好坏对一道工艺的影响较高，则这一类型的WAT参数需要优先进行后续的数据分析处理。同理，对于不同类型的CP参数也是按照不同的layer，分别分析CP参数对其产生的影响，挑选出需要优先处理的CP参数。

所述数据转换模块11用于去除WAT数据和CP数据中的异常值并对剩下的数据分别进行对比分组的数据转换模块11，所述数据转换模块11与及时数据收集系统10相连接。所述异常值是明显偏离正常数据范围内的数值，需要剔除。WAT数据经过对比分组分为第一WAT数据组、第二WAT数据组、第三WAT数据组……第NWAT数据组；CP数据经过对比分组分为第一CP数据组、第二CP数据组、第三CP数据组……第NCP数据组。

所述数据比对模块12用于将WAT数据和CP数据中每一组数据分别与预设定的基准值进行比较，然后再判断所述每一组数据是否符合工艺要求，该模块与所述数据转换模块相连接。当然，WAT数据的基准范围与CP数据的基准值是不一样的，分别由PIE部门的技术人员给出。将上述第一WAT数据组、第二WAT数据组、第三WAT数据组……第NWAT数据组分别与WAT基准范围进行对比判断，第一CP数据组、第二CP数据组、第三CP数据组……第NCP数据组则与CP基准值进行对比判断。

所述应用模块13与所述数据比对模块12线连接，根据所述WAT数据和CP数据是否符合工艺要求来将相关联的生产机台进行等级划分。若WAT数据和CP数据均符合工艺要求，则该WAT数据和CP数据所对应关联的生产机台为优等机台；若WAT数据和CP数据只有其中之一为符合工艺要求，则该WAT数据和CP数据所对应关联的生产机台为次等机台；若WAT数据和CP数据均不符合工艺要求，则该组数据所对应关联的生产机台为最劣等机台。次等机台需要向优等机台的性能优化，而最劣等机台禁止使用，需要向次等机台的性能优化，并加强最劣等机台性能检测的频率和强度。

另外，与所述应用模块相连接的还有派工系统14(Lotdispatchsystem)，用于在实际产品进行生产时，优先选用优等机台，若无空置的优等机台则选用次等机台，若两种机台均没有，则继续等待。

通过上述生产机台的管控系统，可以进行大数据分析、分类，从而对机台进行等级划分，对不同等级的机台实施不同规格的管控。

本发明还提供一种生产机台的管控方法，如图2所示，所述生产机台的管控方法至少包括以下步骤：

首先执行步骤S1，收集需要分析的WAT数据和CP数据。

本步骤中，通过及时数据收集系统收集需要处理的WAT数据和CP数据，之后选择对工艺影响较大的WAT和CP参数的数据优先进行后续处理。

然后执行步骤S2，分别去除WAT数据和CP数据中的异常值，并对剩下的数据分别进行对比分组。

通过数据转换模块实现去除WAT数据和CP数据中的异常值，并对剩下的数据分别进行对比分组。去除异常值的方式可以用范围P25-3*IQR～P75+3*IQR来界定，处于P25-3*IQR～P75+3*IQR范围外的数据被认为是所述异常值。其中，P25-3*IQR～P75+3*IQR中的P表示百分位(percentile)；IQR表示四分位数范围(InterQuartileRange)，即P75-P25。另外，还可以通过oos(outofSpec)或者oov(outofvalid)来剔除异常值，只要是卡在系统规格线以外的数据均被认为是异常值。

筛选数据后，利用Duncan多重极差检验的方式来分别对剩下的WAT数据和CP数据进行对比分组。Duncan多重极差检验的基本方法是先把样本均值按从大到小的次序排列，然后依次计算第一均值与最后一个均值、最后第二个均值等的差数，直到计算完所有的差数；再计算第二个均值与后面各均值的差数；依次类推，直至计算完所有的差数。如果经检验两个均值的差异不显著，那么包含在这两个均值内的所有均值的差异也认为是不显著的。对于利用Duncan多重极差检验方法分组后的数据，如表1所示为Duncan分组的WAT数据组，表2所示为Duncan分组的CP数据组，从这两个表可以对机台进行分组，例如，从表1的可以看出，机台被分为A、B、C、D、E五组，同理，从表2可见，机台被分为A、B、C、D四组，即进行分组之后，本实施例中的WAT数据被分为第一WAT数据组、第二WAT数据组、第三WAT数据组……第五WAT数据组；CP数据被分为第一CP数据组、第二CP数据组、第三CP数据组、第四CP数据组。

表1

表2

再执行步骤S3，将每一组数据分别与预设定的基准进行比较、判断所述每一组数据是否符合工艺要求。

WAT数据与CP数据的基准不同，分别用BL_CP和BL_WAT+/-0.5sigma表示CP基准值和WAT基准范围。对于CP数据，若组内有一个CP值大于所述BL_CP，则认为该组内其他的CP值均符合工艺要求。由于组内的CP数据是相互关联的，因此只需对组内中的一个数据进行比较即可。例如表2中，机台被分为A、B、C、D四组，分别把每组的机台与BL_CP即96.45比较。可见只有D组机台CCOXA02小于BL_CP，但D组其他两个机台(CCOXA01、CCOXA55)都大于BL_CP，根据规则，由于CCOXA02与其他两台机台(CCOXA01、CCOXA55)匹配，所以CCOXA02也被判定为CP好的机台。综上，此表中所有机台均为CP好的机台，满足工艺要求。

对于WAT数据，按照数据的分布不同，可分为两种：呈正态分布的数据和非正态分布的数据。

对于符合正态分布的数据，用以上方法进行判断，例如表1中，机台被分为A、B、C、D、E五组，分别把每组的机台与BL_WAT+/-0.5sigma即1.7645～1.7983对比。可见A组机台ADGOX02不在此范围内，判定为WAT不好的机台；E组机台ADGOA05也不在此范围内，但E组的另一个机台ADGOX01在范围内，两个机台性能匹配，所以两台机台(ADGOA05、ADGOX01)都被判定为WAT好的机台。综上，只有A组机台ADGOX02被判定为WAT不好的机台。

若WAT数据呈非正态分布，不可使用邓肯分组比较，而是根据通过率判断机台性能。若组内数据通过率大于等于99％，则认为该组内所有的WAT值均符合工艺要求，对应的机台为性能好的机台，满足工艺要求。

最后执行步骤S4，若WAT数据和CP数据均符合工艺要求，则该WAT数据和CP数据所对应关联的生产机台为优等机台；若WAT数据和CP数据只有其中之一为符合工艺要求，则该WAT数据和CP数据所对应关联的生产机台为次等机台；若WAT数据和CP数据均不符合工艺要求，则该组数据所对应关联的生产机台为最劣等机台。

对机台进行等级划分后，次等机台的性能需要向优等机台优化和提高，最劣等机台暂时禁止使用，其性能需向次等机台优化和提高，并加强检测的频率和强度。当进行产品生产时，优先选用优等机台，然后再选择次等机台，从而提高优秀机台的使用率，同时保证产品的生产质量。

综上所述，本发明提供一种生产机台的管控系统及管控方法，管控系统包括用于收集WAT数据和CP数据的及时数据收集系统；与所述及时数据收集系统连接、去除WAT数据和CP数据中的异常值并对剩下的数据分别进行对比分组的数据转换模块；与所述数据转换模块连接、将WAT数据和CP数据中每一组数据分别与预设定的基准进行比较、判断所述每一组数据是否符合工艺要求的数据比对模块；与所述数据比对模块连接并根据所述WAT数据和CP数据是否符合工艺要求来将相关联的生产机台进行等级划分的应用模块。本发明通过WAT&CP数据自动对机台进行能力等级划分，便于对不同等级的机台实施不同规格的管控，这样可以提高整个生产线内优秀机台的利用率，提升产品的品质，减少不良情况的发生，从而节省大量的人力物力，降低生产成本。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种生产机台的管控系统，其特征在于，所述管控系统至少包括：

用于收集WAT数据和CP数据的及时数据收集系统；

2.根据权利要求1所述的生产机台的管控系统，其特征在于：所述生产机台的管控系统还包括与所述应用模块相连接的派工系统。

3.根据权利要求1所述的生产机台的管控系统，其特征在于：所述及时数据收集系统分别与WAT量测机台和CP测试系统连接，通过所述WAT量测机台和CP测试系统将WAT数据和CP数据录入所述及时数据收集系统中。

4.一种生产机台的管控方法，其特征在于，所述管控方法至少包括步骤：

1)收集需要分析的WAT数据和CP数据；

5.根据权利要求4所述的生产机台的管控方法，其特征在于：所述步骤2)中处于P25-3*IQR～P75+3*IQR范围外的数据被认为是所述异常值。

6.根据权利要求4所述的生产机台的管控方法，其特征在于：所述步骤2)中通过Duncan多重极差检验的方式来分别对WAT数据和CP数据进行对比分组。

7.根据权利要求4所述的生产机台的管控方法，其特征在于：所述步骤3)中的所述基准包括BL_CP和BL_WAT+/-0.5sigma，BL_CP表示CP基准值，BL_WAT+/-0.5sigma表示WAT基准范围。

8.根据权利要求7所述的生产机台的管控方法，其特征在于：所述步骤3)中，对于CP数据，若组内有一个CP值大于所述BL_CP，则认为该组内其他的CP值均符合工艺要求。

9.根据权利要求7所述的生产机台的管控方法，其特征在于：所述步骤3)中，对于符合正态分布的WAT数据，分组后若组内有一个WAT值在BL_WAT+/-0.5sigma范围内，则认为该组内其他的WAT值均符合工艺要求。

10.根据权利要求7所述的生产机台的管控方法，其特征在于：所述步骤3)中，对于不符合正态分布的WAT数据，根据通过率判断，若通过率大于等于99％，则认为该组内WAT值均符合工艺要求。