CN105676792A - 工艺数据的处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种工艺数据的处理方法和装置。其中，该方法包括：获取采集的多个工艺数据，其中，多个工艺数据中包括多个采集时间点a₀-a_n以及多个采集时间点a₀-a_n对应的多个工艺参数值b₀-b_n；根据多个采集时间点生成多个插值区间；获取插值点集合，其中，插值点集合中包括n个插值点x_n，n为正整数；以及获取插值点集合中每个插值点x所处的插值区间，并根据每个插值点所处的插值区间计算每个插值点x对应的工艺参数值y。本发明实施例的工艺数据的处理方法，针对采集到的工艺数据缺失情况，最大限度的发掘工艺数据信息，保证了工艺过程中的工艺数据的完备性，有利于监测人员的查看，为后续的工艺数据的分析工作提供了完整有效的数据支持。

Description

工艺数据的处理方法和装置

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种工艺数据的处理方法和装置。

背景技术

在半导体设备的工艺过程中，各种工艺参数主要指的是与硬件设备相关的功率、电压、电流、压力等信号，对工艺数据的采集将有助于监测人员对工艺过程进行有效的监控。监测人员通过对采集到的工艺数据进行分析和对比，根据不同工艺数据之间的内在关系可以了解到工艺过程中相关的工艺数据的各种波动，从而发现工艺过程中的异常并依此改进工艺，提高工艺质量，同时对工艺过程的安全、高效、稳定生产有着重要的意义。

半导体设备的控制软件中，主要分为上位机控制程序和下位机控制程序两部分。下位机控制程序采集现场工艺数据，并将工艺过程中采集的工艺数据实时的记录在上位机的数据库中。监测人员可通过上位机中的操作界面来查看工艺过程中工艺数据的原始信息。

目前，工艺数据的采集方式通常有定时采集和增量采集两种方式，采用定时采集的方式可以保证采集的工艺数据的全面性，但是下位机控制程序会产生较严重的工艺数据重复采集的现象。对于结构复杂度比较高的PVD(PhysicalVaporDeposition，物理气相沉积)设备而言，工艺过程中将会有大量的工艺数据需要进行采集和处理，采用定时采集的方式进行全面的工艺数据采集和处理将会严重浪费资源和时间。因此，下位机控制程序更常采用是基于数据的变化进行的增量采集方式，下位机控制程序只在上工艺数据发生一定变化时进行采集，由此，可以避免重复采集现象发生，保证工艺数据采集的及时性。

由于在增量采集方式中对工艺数据的采集是基于工艺数据的变化而进行的，因此，不同的工艺参数在同一工艺过程中采集点也是不确定的，例如，参数一在时间点t₁₁、t₁₂…t_1n处有采集值，而参数二在时间点t₂₁、t₂₂…t_2n处有采集值，此时，监测人员并不能直接获取到参数一在时间点t₂₁、t₂₂…t_2n处的数据值，也不能直接获取到参数二在时间点t₁₁、t₁₂…t_1n处的数据值。因此，上位机的数据库中存在严重的数据缺失现象，导致监测人员无法直接分析和对比参数一和参数二在相同时间点处的数值。因此，对于工艺过程整体而言，各个工艺数据在时间采集点上彼此之间的关联度不高，缺少工艺数据的完备性与一致性，且对于监测人员来说单个工艺数据的原始工艺数据信息的易用性较差，工艺数据缺失现象的客观存在将会严重影响到后期的数据分析。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种工艺数据的处理方法，该工艺数据的处理方法针对采集到的工艺数据缺失情况，最大限度的发掘工艺数据信息，保证了工艺过程中的工艺数据的完备性，有利于监测人员的查看，为后续的工艺数据的分析工作提供了完整有效的数据支持。

本发明的第二个目的在于提出一种工艺数据的处理装置。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种工艺数据的处理方法，包括以下步骤：获取采集的多个工艺数据，其中，所述多个工艺数据中包括多个采集时间点a₀-a_n以及所述多个采集时间点a₀-a_n对应的多个工艺参数值b₀-b_n；根据所述多个采集时间点生成多个插值区间；获取插值点集合，其中，所述插值点集合中包括n个插值点x_n，n为正整数；以及获取所述插值点集合中每个插值点x所处的插值区间，并根据所述每个插值点所处的插值区间计算所述每个插值点x对应的工艺参数值y。

本发明实施例的工艺数据的处理方法，通过采集到的工艺数据中的采集时间点生成多个插值区间，并确定多个插值点所处的插值区间，以及利用分段线性插值原理计算得到插值点上的工艺参数值，对工艺数据进行插值处理，由此，针对采集到的工艺数据缺失情况，最大限度的发掘工艺数据信息，保证了工艺过程中的工艺数据的完备性，有利于监测人员的查看，为后续的工艺数据的分析工作提供了完整有效的数据支持。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种工艺数据的处理装置，包括：第一获取模块，用于获取采集的多个工艺数据，其中，所述多个工艺数据中包括多个采集时间点a₀-a_n以及所述多个采集时间点a₀-a_n对应的多个工艺参数值b₀-b_n；生成模块，用于根据所述多个采集时间点生成多个插值区间；第二获取模块，用于获取插值点集合，其中，所述插值点集合中包括n个插值点x_n，n为正整数；以及计算模块，用于获取所述插值点集合中每个插值点x所处的插值区间，并根据所述每个插值点所处的插值区间计算所述每个插值点x对应的工艺参数值y。

本发明实施例的工艺数据的处理装置，通过采集到的工艺数据中的采集时间点生成多个插值区间，并确定多个插值点所处的插值区间，以及利用分段线性插值原理计算得到插值点上的工艺参数值，对工艺数据进行插值处理，由此，针对采集到的工艺数据缺失情况，最大限度的发掘工艺数据信息，保证了工艺过程中的工艺数据的完备性，有利于监测人员的查看，为后续的工艺数据的分析工作提供了完整有效的数据支持。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的工艺数据的处理方法的流程图；

图2是本发明一个实施例的工艺数据在时间轴上的分布示意图；以及

图3是本发明一个实施例的工艺数据的处理装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

为了实现上述实施例，本发明提出一种外延过程中外延层的测量方法。

图1是本发明一个实施例的工艺数据的处理方法的流程图。

如图1所示，工艺数据的处理方法，包括：

S101，获取采集的多个工艺数据，其中，多个工艺数据中包括多个采集时间点a₀-a_n以及多个采集时间点a₀-a_n对应的多个工艺参数值b₀-b_n。

具体地，获取某个工艺参数的工艺数据(a₀,b₀)、(a₁,b₁)、(a₂,b₂)、…(a_n,b_n)。其中，工艺数据中a代表采集某个工艺参数的采集时间点，b代表该采集时间点采集到的某个工艺参数的数值。例如，采集的工艺数据在时间点a₀处有采集值b₀，在时间点a₁处有采集值b₁，在时间点a₂处有采集值b₂等等。

S102，根据多个采集时间点生成多个插值区间。

具体地，通过对采集到的工艺数据中的多个采集时间点按照从前到后的顺序排序，然后可以根据多个采集时间点生成多个插值区间。例如，采集到n个工艺数据，可以得到n-1个插值区间[a₀,a₁]、[a₁,a₂]、…[a_n-1,a_n]。

S103，获取插值点集合，其中，插值点集合中包括n个插值点x_n，n为正整数。

具体地，获取在整个工艺过程中希望得到工艺参数值的全部时间点，并将这些时间点按由小到达的顺序进行排序，可以得到一个包含多个时间点的集合X＝{x₁，x₂，x₃…x_n}。也就是说，在这些希望得到工艺参数值的时间点上并非采集到了对应的采集值，而是通过本发明中的方法计算得到的，换言之，这些时间点就是需要通过计算方式得到工艺参数值的插值点。

S104，获取插值点集合中每个插值点x所处的插值区间，并根据每个插值点所处的插值区间计算每个插值点x对应的工艺参数值y。

具体地，由于工艺数据是基于时间序列的数据，并且工艺数据是基于工艺参数值的变化采集的，因此，在每一个连续的采集区间内，每个插值点对应的工艺参数值应该是收敛且连续的。因此，我们将每个插值点对应的工艺参数值落在插值区间上，使用区域分段线性插值法去估计插值区间上的每个插值点对应的工艺参数值，使得估算出来的工艺参数值接近缺失的插值点的实际工艺参数值。

具体而言，依次遍历插值点集合X中的每个插值点x，确定每个插值点x所在的插值区间，并通过分析计算得到该插值点x对应的缺失的工艺参数值y。例如，如图2所示，时间轴上分布有根据采集到的工艺数据的采集时间点生成的插值区间，插值点x₁、x₂和x_n分布在时间轴上的插值区间中。我们可以根据插值点x所在的插值区间分为三种情况考虑，通过以下公式计算得出该插值点x对应的工艺参数值y。

在本发明的一个实施例中，如果x≤a₀，则y＝b₀。具体而言，如果插值点x小于或者等于采集时间点a₀，说明插值点x位于采集到的最小采集时间点a₀之前或者位于采集到的最小采集时间点a₀上，此时，我们用最小的采集时间点a₀上的工艺参数值b₀代替插值点x上的工艺参数值y。

在本发明的一个实施例中，如果x∈[a_i,a_i+1]，则其中，[a_i,a_i+1]为多个插值区间中的一个，b_i是采集时间点a_i对应的工艺参数值，b_i+1是采集时间点a_i+1对应的工艺参数值。具体而言，如果插值点x在某个插值区间[a_i,a_i+1]之内，在区间[a_i,a_i+1]上可以利用一维线性插值的原理近似得到插值点x上的工艺参数值y。

在本发明的一个实施例中，如果x≥a_n，则y＝b_n。具体而言，如果插值点x大于或者等于采集时间点a_n，说明插值点x位于采集到的最大采集时间点a_n之后或者位于采集到的最大采集时间点a_n上，此时，我们用最大的采集时间点a_n上的工艺参数值b_n代替插值点x上的工艺参数值y。

应当理解的是，通过依次计算插值点集合X＝{x₁，x₂，x₃…x_n}中的每个插值点x上的工艺参数值，可以得到希望得到的更加完备、直观的工艺数据。

本发明实施例的工艺数据的处理方法，通过采集到的工艺数据中的采集时间点生成多个插值区间，并确定多个插值点所处的插值区间，以及利用分段线性插值原理计算得到插值点上的工艺参数值，对工艺数据进行插值处理，由此，针对采集到的工艺数据缺失情况，最大限度的发掘工艺数据信息，保证了工艺过程中的工艺数据的完备性，有利于监测人员的查看，为后续的工艺数据的分析工作提供了完整有效的数据支持。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种工艺数据的处理装置。

图3是本发明一个实施例的工艺数据的处理装置的结构示意图。

如图3所示，工艺数据的处理装置包括：第一获取模块100、生成模块200、第二获取模块300和计算模块400。

具体地，第一获取模块100用于获取采集的多个工艺数据，其中，多个工艺数据中包括多个采集时间点a₀-a_n以及多个采集时间点a₀-a_n对应的多个工艺参数值b₀-b_n。具体而言，第一获取模块100获取某个工艺参数的工艺数据(a₀,b₀)、(a₁,b₁)、(a₂,b₂)、…(a_n,b_n)。其中，工艺数据中a代表采集某个工艺参数的采集时间点，b代表该采集时间点采集到的某个工艺参数的数值。例如，采集的工艺数据在时间点a₀处有采集值b₀，在时间点a₁处有采集值b₁，在时间点a₂处有采集值b₂等等。

生成模块200用于根据多个采集时间点生成多个插值区间。具体而言，生成模块200通过对采集到的工艺数据中的多个采集时间点按照从前到后的顺序排序，然后可以根据多个采集时间点生成多个插值区间。例如，采集到n个工艺数据，可以得到n-1个插值区间[a₀,a₁]、[a₁,a₂]、…[a_n-1,a_n]。

第二获取模块300用于获取插值点集合，其中，插值点集合中包括n个插值点x_n，n为正整数。具体而言，第二获取模块300获取在整个工艺过程中希望得到工艺参数值的全部时间点，并将这些时间点按由小到达的顺序进行排序，可以得到一个包含多个时间点的集合X＝{x₁，x₂，x₃…x_n}。也就是说，在这些希望得到工艺参数值的时间点上并非采集到了对应的采集值，而是通过本发明中的方法计算得到的，换言之，这些时间点就是需要通过计算方式得到工艺参数值的插值点。

计算模块400用于获取插值点集合中每个插值点x所处的插值区间，并根据每个插值点所处的插值区间计算每个插值点x对应的工艺参数值y。具体而言，由于工艺数据是基于时间序列的数据，并且工艺数据是基于工艺参数值的变化采集的，因此，在每一个连续的采集区间内，每个插值点对应的工艺参数值应该是收敛且连续的。因此，我们假每个插值点对应的工艺参数值落在插值区间上，使用区域分段线性插值法去估计插值区间上的每个插值点对应的工艺参数值，使得估算出来的工艺参数值接近缺失的插值点的实际工艺参数值。

进一步而言，计算模块400依次遍历插值点集合X中的每个插值点x，确定每个插值点x所在的插值区间，并通过分析计算得到该插值点x对应的缺失的工艺参数值y。例如，如图2所示，时间轴上分布有根据采集到的工艺数据的采集时间点生成的插值区间，插值点x₁、x₂和x_n分布在时间轴上的插值区间中。计算模块400可以根据插值点x所在的插值区间分为三种情况考虑，通过以下公式计算得出该插值点x对应的工艺参数值y。

在本发明的一个实施例中，计算模块400还用于当x≤a₀时，计算得到y＝b₀。具体而言，如果插值点x小于或者等于采集时间点a₀，说明插值点x位于采集到的最小采集时间点a₀之前或者位于采集到的最小采集时间点a₀上，此时，计算模块400用最小的采集时间点a₀上的工艺参数值b₀代替插值点x上的工艺参数值y。

在本发明的一个实施例中，计算模块400还用于当x∈[a_i,a_i+1]时，计算得到其中，[a_i,a_i+1]为多个插值区间中的一个，b_i是采集时间点a_i对应的工艺参数值，b_i+1是采集时间点a_i+1对应的工艺参数值。具体而言，如果插值点x在某个插值区间[a_i,a_i+1]之内，计算模块400在区间[a_i,a_i+1]上可以利用一维线性插值的原理近似得到插值点x上的工艺参数值y。

在本发明的一个实施例中，计算模块400还用于当x≥a_n时，计算得到y＝b_n。具体而言，如果插值点x大于或者等于采集时间点a_n，说明插值点x位于采集到的最大采集时间点a_n之后或者位于采集到的最大采集时间点a_n上，此时，计算模块400用最大的采集时间点a_n上的工艺参数值b_n代替插值点x上的工艺参数值y。

本发明实施例的工艺数据的处理装置，通过采集到的工艺数据中的采集时间点生成多个插值区间，并确定多个插值点所处的插值区间，以及利用分段线性插值原理计算得到插值点上的工艺参数值，对工艺数据进行插值处理，由此，针对采集到的工艺数据缺失情况，最大限度的发掘工艺数据信息，保证了工艺过程中的工艺数据的完备性，有利于监测人员的查看，为后续的工艺数据的分析工作提供了完整有效的数据支持。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种工艺数据的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取采集的多个工艺数据，其中，所述多个工艺数据中包括多个采集时间点a₀-a_n以及所述多个采集时间点a₀-a_n对应的多个工艺参数值b₀-b_n；

根据所述多个采集时间点生成多个插值区间；

获取插值点集合，其中，所述插值点集合中包括n个插值点x_n，n为正整数；以及

获取所述插值点集合中每个插值点x所处的插值区间，并根据所述每个插值点所处的插值区间计算所述每个插值点x对应的工艺参数值y。

2.如权利要求1所述的工艺数据的处理方法，其特征在于，所述根据所述每个插值点所处的插值区间计算所述每个插值点x对应的工艺参数值y具体包括：

如果x≤a₀，则y＝b₀。

3.如权利要求1所述的工艺数据的处理方法，其特征在于，所述根据所述每个插值点所处的插值区间计算所述每个插值点x对应的工艺参数值y具体包括：

如果x∈[a_i,a_i+1]，则其中，[a_i,a_i+1]为所述多个插值区间中的一个，b_i是采集时间点a_i对应的工艺参数值，b_i+1是采集时间点a_i+1对应的工艺参数值。

4.如权利要求1所述的工艺数据的处理方法，其特征在于，所述根据所述每个插值点所处的插值区间计算所述每个插值点x对应的工艺参数值y具体包括：

如果x≥a_n，则y＝b_n。

5.一种工艺数据的处理装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取采集的多个工艺数据，其中，所述多个工艺数据中包括多个采集时间点a₀-a_n以及所述多个采集时间点a₀-a_n对应的多个工艺参数值b₀-b_n；

生成模块，用于根据所述多个采集时间点生成多个插值区间；

第二获取模块，用于获取插值点集合，其中，所述插值点集合中包括n个插值点x_n，n为正整数；以及

计算模块，用于获取所述插值点集合中每个插值点x所处的插值区间，并根据所述每个插值点所处的插值区间计算所述每个插值点x对应的工艺参数值y。

6.如权利要求5所述的工艺数据的处理装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：

如果x≤a₀，则y＝b₀。

7.如权利要求5的工艺数据的处理装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：

如果x∈[a_i,a_i+1]，则其中，[a_i,a_i+1]为所述多个插值区间中的一个，b_i是采集时间点a_i对应的工艺参数值，b_i+1是采集时间点a_i+1对应的工艺参数值。

8.如权利要求5所述的工艺数据的处理装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：

如果x≥a_n，则y＝b_n。