CN117129636B - 一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统 - Google Patents
一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117129636B CN117129636B CN202311374854.1A CN202311374854A CN117129636B CN 117129636 B CN117129636 B CN 117129636B CN 202311374854 A CN202311374854 A CN 202311374854A CN 117129636 B CN117129636 B CN 117129636B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- real
- gaseous molecular
- time
- concentration
- pollutants
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 206
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 title claims abstract description 205
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 title claims abstract description 205
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 29
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 25
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 20
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 11
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 10
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0062—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method, e.g. intermittent, or the display, e.g. digital
- G01N33/0063—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method, e.g. intermittent, or the display, e.g. digital using a threshold to release an alarm or displaying means
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/04—Manufacturing
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
- G06Q50/26—Government or public services
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16C—COMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
- G16C20/00—Chemoinformatics, i.e. ICT specially adapted for the handling of physicochemical or structural data of chemical particles, elements, compounds or mixtures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Marketing (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Economics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统,涉及半导体制造管理技术领域,解决了现有技术中,半导体加工区域内无法根据历史加工分析进行气态分子污染物等级划分,且不能够根据实时浓度和控制效率进行气态分子污染物监测管控的技术问题,对洁净区域内半导体历史加工过程进行影响分析,从而判断洁净区域内不同气态分子污染物的影响程度,以便于对气态分子污染物进行等级划分,能够更加直观地分析出气态分子污染物的影响,且能够根据不同等级进行针对性在线监测;通过实时浓度采集并结合气态污染物的控制效率分析,并通过实时浓度判定气态分子污染物成分,对控制效率进一步效率评估,根据效率评估进行实时预警。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造管理技术领域,具体为一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统。
背景技术
越来越精密的半导体制程工艺和同步的高良率目标,不仅仅对晶圆加工设备和运行参数需要精益求精,对洁净室中可能存在的气态分子污染物(AMC)的监测和管控需求也越来越高。随着半导体制程趋近于摩尔极限:纳米(nm)级别的蚀刻尺寸和更高密度的晶体管密度,洁净室内空气中的各种‘杂’分子如果沉积到晶圆表面,都可能会影响到工艺效果。同时由于现代工艺的复杂性和众多步骤,这些影响都会不断传递并放大,最终体现在晶圆良率上。
但是在现有技术中,半导体加工区域内无法根据历史加工分析进行气态分子污染物等级划分,且不能够根据实时浓度和控制效率进行气态分子污染物监测管控,造成半导体加工监测效率低,同时无法对气态分子污染物预警进行分析,无法判定当前预警可行性是否满足监测需求。
针对上述的技术缺陷,现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述提出的问题,而提出一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统,包括在线监测平台,在线监测平台通讯连接有控制检测单元、历史影响分析单元、实时监测预警单元、预警分析单元以及反馈界面;
历史影响分析单元对洁净区域内半导体历史加工过程进行影响分析,将气态分子污染物设置标号i,i为大于1的自然数,获取到洁净区域的历史运行时间段,获取到气态分子污染物的历史影响分析系数,根据历史影响分析系数比较将气态分子污染物划分为高等级影响对象和低等级影响对象;实时监测预警单元通过实时浓度采集并结合气态污染物的控制效率分析,并通过实时浓度判定气态分子污染物成分,对控制效率进一步效率评估;
预警分析单元对洁净区域内气态分子污染物监测预警进行分析,控制检测单元对洁净区域内在线监测过程进行控制检测,将气态分子污染物造成半导体加工质量异常的半导体标记为气影产品;通过气影产品数量进行控制检测。
作为本发明的一种优选实施方式,历史影响分析单元的运行过程如下:
采集到历史运行时间段内洁净区域合格半导体加工时段与非合格半导体加工时段对应气态分子污染物的含量浮动频率差值以及不同类型非合格半导体加工过程中同一气态分子污染物的含量浮动跨度;采集到历史运行时间段内同类型合格半导体加工过程中气态分子污染物的含量平均浮动量;通过分析获取到气态分子污染物的历史影响分析系数;
将气态分子污染物的历史影响分析系数与历史影响分析系数阈值进行比较:
若气态分子污染物的历史影响分析系数超过历史影响分析系数阈值,则判定气态分析污染物的历史影响大,将对应气态分子污染物标记为高等级影响对象;若气态分子污染物的历史影响分析系数未超过历史影响分析系数阈值,则判定气态分析污染物的历史影响小,将对应气态分子污染物标记为低等级影响对象;并将各个气态分子污染物对应标记一同发送至在线监测平台。
作为本发明的一种优选实施方式,实时监测预警单元的运行过程如下:
将洁净区域进行气态分子污染物实时浓度采集,若气态分子污染物的实时浓度超过设定浓度阈值,或者气态分子污染物的实时浓度增长速度超过设定速度阈值,则将对应气态分子污染物设定为实时风险污染物;若气态分子污染物的实时浓度未超过设定浓度阈值,且气态分子污染物的实时浓度增长速度未超过设定速度阈值,则将对应气态分子污染物设定为实时监测污染物。
作为本发明的一种优选实施方式,获取到当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差以及实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量,并将当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差以及实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量进行分析:
当前实时风险污染物为高等级影响对象时,若当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差超过浓度数值差阈值,且实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量超过减少量阈值,则生成稳定控制信号并将稳定控制信号发送至在线监测平台;
若当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差未超过浓度数值差阈值,或者实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量未超过减少量阈值,则生成需调整控制信号并将需调整控制信号发送至在线监测平台;
当前实时风险污染物为低等级影响对象时,若当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差超过浓度数值差阈值,且实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量超过减少量阈值,则生成高效控制信号并将高效控制信号发送至在线监测平台;
若当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差未超过浓度数值差阈值,或者实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量未超过减少量阈值,则生成异常控制信号并将异常控制信号发送至在线监测平台。
作为本发明的一种优选实施方式,在线监测平台接收到稳定控制信号时,生成持续监测信号并通过反馈界面进行反馈;接收到高效控制信号生成间断监测信号并通过反馈界面进行反馈;接收到需调整控制信号后,生成控制工序调整信号并通过反馈界面进行反馈;接收到异常控制信号后,生成控制执行调整信号并通过反馈界面进行反馈。
作为本发明的一种优选实施方式,预警分析单元的运行过程如下:
无预警产生时,获取到在线监测时段内洁净区域外部净化装置造成气态分子污染物浓度上升量与实际统计量的偏差值以及洁净区域内气态分子污染物源头实时增长数量与同时刻统计数量的偏差值,并将其进行分析:
若在线监测时段内洁净区域外部净化装置造成气态分子污染物浓度上升量与实际统计量的偏差值以及洁净区域内气态分子污染物源头实时增长数量与同时刻统计数量的偏差值均未超过对应偏差值阈值,则判定洁净区域内监测方向合格,生成监测方向合格信号并将监测方向合格信号发送至在线监测平台;若在线监测时段内洁净区域外部净化装置造成气态分子污染物浓度上升量与实际统计量的偏差值以及洁净区域内气态分子污染物源头实时增长数量与同时刻统计数量的偏差值任一数值超过对应偏差值阈值,则判定洁净区域内监测方向不合格,生成监测方向不合格信号并将监测方向不合格信号发送至在线监测平台。
作为本发明的一种优选实施方式,有预警产生时,获取到在线监测时段洁净区域内气态分子污染物的浓度浮动可监测最小单位值以及洁净区域内气态分子污染物浓度浮动后监测快速响应的最低反应时长,并将其分别与最小单位值阈值和最低反应时长阈值进行比较:
若在线监测时段洁净区域内气态分子污染物的浓度浮动可监测最小单位值超过最小单位值阈值,或者洁净区域内气态分子污染物浓度浮动后监测快速响应的最低反应时长超过最低反应时长阈值,则判定洁净区域内监测性能异常,生成监测性能异常信号并将监测性能异常信号发送至在线监测平台;
若在线监测时段洁净区域内气态分子污染物的浓度浮动可监测最小单位值未超过最小单位值阈值,且洁净区域内气态分子污染物浓度浮动后监测快速响应的最低反应时长未超过最低反应时长阈值,则判定洁净区域内监测性能正常,生成监测性能正常信号并将监测性能正常信号发送至在线监测平台。
作为本发明的一种优选实施方式,在线监测平台同时接收到监测方向合格信号和监测性能正常信号后,将当前反馈进行持续反馈,接收到监测方向不合格信号或者监测性能异常信号后,将当前反馈进行取消并重写进行监测预警。
作为本发明的一种优选实施方式,控制检测单元的运行过程如下:
获取到在线监测过程中预警产生时刻前后气影产品增加量总和以及预警产生时刻前后气影产品产生速度的降低量,并将在线监测过程中预警产生时刻前后气影产品增加量总和以及预警产生时刻前后气影产品产生速度的降低量分别与增加量总和阈值和速度降低量阈值进行比较。
作为本发明的一种优选实施方式,若在线监测过程中预警产生时刻前后气影产品增加量总和超过增加量总和阈值,或者预警产生时刻前后气影产品产生速度的降低量未超过速度降低量阈值,则判定在线监测平台预警控制检测异常,生成控制异常信号并将控制异常信号通过反馈界面进行反馈,管理员接收到反馈后进行预警控制整顿;若在线监测过程中预警产生时刻前后气影产品增加量总和未超过增加量总和阈值,且预警产生时刻前后气影产品产生速度的降低量超过速度降低量阈值,则判定在线监测平台预警控制检测正常,生成控制正常信号并将控制正常信号通过反馈界面进行反馈。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明中,对洁净区域内半导体历史加工过程进行影响分析,从而判断洁净区域内不同气态分子污染物的影响程度,以便于对气态分子污染物进行等级划分,能够更加直观地分析出气态分子污染物的影响,且能够根据不同等级进行针对性在线监测;通过实时浓度采集并结合气态污染物的控制效率分析,并通过实时浓度判定气态分子污染物成分,对控制效率进一步效率评估,根据效率评估进行实时预警,对实时洁净区域进行气态污染物监测,保证当前加工时段内半导体加工质量合格,同时根据实时浓度进行准确预警,进一步提高了气态分子污染物监测,便于气态分子污染物的影响降至最低。
2、本发明中,对洁净区域内气态分子污染物监测预警进行分析,判断气态分子污染物检测预警效率是否合格,从而保证气态分子污染物监测预警效率合格,提高了半导体加工的高效性,提高了半导体加工良率;对洁净区域内在线监测过程进行控制检测,判断在线监测过程中气态分子污染物的控制效率是否满足,提了半导体加工监管效率,最大程度地提高了半导体良率。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统的原理框图;
图2 为本发明中实时监测预警单元的方法流程图;
图3为本发明中预警分析单元的方法流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1所示,一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统,包括在线监测平台,在线监测平台通讯连接有控制检测单元、历史影响分析单元、实时监测预警单元、预警分析单元以及反馈界面;反馈界面可以为现有技术中智能设备的交互端;如显示屏等;
在半导体制造过程中,将半导体制造区域设定为洁净区域,同时在线监测平台生成历史影响分析信号并将历史影响分析信号发送至历史影响分析单元,历史影响分析单元接收到历史影响分析信号后,对洁净区域内半导体历史加工过程进行影响分析,从而判断洁净区域内不同气态分子污染物的影响程度,以便于对气态分子污染物进行等级划分,能够更加直观地分析出气态分子污染物的影响,且能够根据不同等级进行针对性在线监测;
将气态分子污染物设置标号i,i为大于1的自然数,获取到洁净区域的历史运行时间段,并采集到历史运行时间段内洁净区域合格半导体加工时段与非合格半导体加工时段对应气态分子污染物的含量浮动频率差值以及不同类型非合格半导体加工过程中同一气态分子污染物的含量浮动跨度,并将洁净区域的历史运行时间段,采集到历史运行时间段内洁净区域合格半导体加工时段与非合格半导体加工时段对应气态分子污染物的含量浮动频率差值以及不同类型非合格半导体加工过程中同一气态分子污染物的含量浮动跨度分别标记为FDPi和FDKi;采集到历史运行时间段内同类型合格半导体加工过程中气态分子污染物的含量平均浮动量,并将历史运行时间段内同类型合格半导体加工过程中气态分子污染物的含量平均浮动量标记为PFDi;
通过公式获取到气态分子污染物的历史影响分析系数Gi,其中,a1、a2以及a3均为预设比例系数,a1>a2>a3>0,β为误差修正因子,取值为0.9;
将气态分子污染物的历史影响分析系数Gi与历史影响分析系数阈值进行比较:
若气态分子污染物的历史影响分析系数Gi超过历史影响分析系数阈值,则判定气态分析污染物的历史影响大,将对应气态分子污染物标记为高等级影响对象;若气态分子污染物的历史影响分析系数Gi未超过历史影响分析系数阈值,则判定气态分析污染物的历史影响小,将对应气态分子污染物标记为低等级影响对象;
并将各个气态分子污染物对应标记一同发送至在线监测平台;
在线监测平台接收后,生成实时监测预警信号并将实时监测预警信号发送至实时监测预警单元,请参阅图2所示,实时监测预警单元接收到实时监测预警信号后,通过实时浓度采集并结合气态污染物的控制效率分析,并通过实时浓度判定气态分子污染物成分,对控制效率进一步效率评估,根据效率评估进行实时预警,对实时洁净区域进行气态污染物监测,保证当前加工时段内半导体加工质量合格,同时根据实时浓度进行准确预警,进一步提高了气态分子污染物监测,便于气态分子污染物的影响降至最低;
将洁净区域进行气态分子污染物实时浓度采集,若气态分子污染物的实时浓度超过设定浓度阈值,或者气态分子污染物的实时浓度增长速度超过设定速度阈值,则将对应气态分子污染物设定为实时风险污染物;若气态分子污染物的实时浓度未超过设定浓度阈值,且气态分子污染物的实时浓度增长速度未超过设定速度阈值,则将对应气态分子污染物设定为实时监测污染物;
获取到当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差,以及实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量,并将当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差,以及实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量进行分析:
当前实时风险污染物为高等级影响对象时,若当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差超过浓度数值差阈值,且实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量超过减少量阈值,则生成稳定控制信号并将稳定控制信号发送至在线监测平台;若当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差未超过浓度数值差阈值,或者实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量未超过减少量阈值,则生成需调整控制信号并将需调整控制信号发送至在线监测平台;
当前实时风险污染物为低等级影响对象时,若当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差超过浓度数值差阈值,且实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量超过减少量阈值,则生成高效控制信号并将高效控制信号发送至在线监测平台;若当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差未超过浓度数值差阈值,或者实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量未超过减少量阈值,则生成异常控制信号并将异常控制信号发送至在线监测平台;
在线监测平台接收到稳定控制信号时,生成持续监测信号并通过反馈界面进行反馈;接收到高效控制信号生成间断监测信号并通过反馈界面进行反馈;接收到需调整控制信号后,生成控制工序调整信号并通过反馈界面进行反馈;接收到异常控制信号后,生成控制执行调整信号并通过反馈界面进行反馈;
请参阅图3所示,在线监测平台对洁净区域进行持续监测时,实时监测预警单元生成预警分析信号并将预警分析信号发送至预警分析单元,预警分析单元接收到预警分析信号后,对洁净区域内气态分子污染物监测预警进行分析,判断气态分子污染物检测预警效率是否合格,从而保证气态分子污染物监测预警效率合格,提高了半导体加工的高效性,提高了半导体加工良率;
无预警产生时,获取到在线监测时段内洁净区域外部净化装置造成气态分子污染物浓度上升量与实际统计量的偏差值以及洁净区域内气态分子污染物源头实时增长数量与同时刻统计数量的偏差值,并将在线监测时段内洁净区域外部净化装置造成气态分子污染物浓度上升量与实际统计量的偏差值以及洁净区域内气态分子污染物源头实时增长数量与同时刻统计数量的偏差值进行分析:
若在线监测时段内洁净区域外部净化装置造成气态分子污染物浓度上升量与实际统计量的偏差值以及洁净区域内气态分子污染物源头实时增长数量与同时刻统计数量的偏差值均未超过对应偏差值阈值,则判定洁净区域内监测方向合格,生成监测方向合格信号并将监测方向合格信号发送至在线监测平台;若在线监测时段内洁净区域外部净化装置造成气态分子污染物浓度上升量与实际统计量的偏差值以及洁净区域内气态分子污染物源头实时增长数量与同时刻统计数量的偏差值任一数值超过对应偏差值阈值,则判定洁净区域内监测方向不合格,生成监测方向不合格信号并将监测方向不合格信号发送至在线监测平台;
有预警产生时,获取到在线监测时段洁净区域内气态分子污染物的浓度浮动可监测最小单位值以及洁净区域内气态分子污染物浓度浮动后监测快速响应的最低反应时长,并将在线监测时段洁净区域内气态分子污染物的浓度浮动可监测最小单位值以及洁净区域内气态分子污染物浓度浮动后监测快速响应的最低反应时长分别与最小单位值阈值和最低反应时长阈值进行比较:
若在线监测时段洁净区域内气态分子污染物的浓度浮动可监测最小单位值超过最小单位值阈值,或者洁净区域内气态分子污染物浓度浮动后监测快速响应的最低反应时长超过最低反应时长阈值,则判定洁净区域内监测性能异常,生成监测性能异常信号并将监测性能异常信号发送至在线监测平台;
若在线监测时段洁净区域内气态分子污染物的浓度浮动可监测最小单位值未超过最小单位值阈值,且洁净区域内气态分子污染物浓度浮动后监测快速响应的最低反应时长未超过最低反应时长阈值,则判定洁净区域内监测性能正常,生成监测性能正常信号并将监测性能正常信号发送至在线监测平台;
在线监测平台同时接收到监测方向合格信号和监测性能正常信号后,将当前反馈进行持续反馈,接收到监测方向不合格信号或者监测性能异常信号后,将当前反馈进行取消并重写进行监测预警;
在线监测平台生成控制检测信号并将控制检测信号发送至控制检测单元,控制检测单元接收到控制检测信号后,对洁净区域内在线监测过程进行控制检测,判断在线监测过程中气态分子污染物的控制效率是否满足,提高了半导体加工监管效率,最大程度地提高了半导体良率;
将气态分子污染物造成半导体加工质量异常的半导体标记为气影产品;获取到在线监测过程中预警产生时刻前后气影产品增加量总和以及预警产生时刻前后气影产品产生速度的降低量,并将在线监测过程中预警产生时刻前后气影产品增加量总和以及预警产生时刻前后气影产品产生速度的降低量分别与增加量总和阈值和速度降低量阈值进行比较:
若在线监测过程中预警产生时刻前后气影产品增加量总和超过增加量总和阈值,或者预警产生时刻前后气影产品产生速度的降低量未超过速度降低量阈值,则判定在线监测平台预警控制检测异常,生成控制异常信号并将控制异常信号通过反馈界面进行反馈,管理员接收到反馈后进行预警控制整顿;若在线监测过程中预警产生时刻前后气影产品增加量总和未超过增加量总和阈值,且预警产生时刻前后气影产品产生速度的降低量超过速度降低量阈值,则判定在线监测平台预警控制检测正常,生成控制正常信号并将控制正常信号通过反馈界面进行反馈;
可以理解的是,预警产生时刻前以及时刻后的气影产品增加量能够体现预警控制效率,且对应和值更具备预警控制效率体现能力;
上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式,公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置;
本发明在使用时,历史影响分析单元对洁净区域内半导体历史加工过程进行影响分析,将气态分子污染物设置标号i,i为大于1的自然数,获取到洁净区域的历史运行时间段,获取到气态分子污染物的历史影响分析系数,根据历史影响分析系数比较将气态分子污染物划分为高等级影响对象和低等级影响对象;实时监测预警单元通过实时浓度采集并结合气态污染物的控制效率分析,并通过实时浓度判定气态分子污染物成分,对控制效率进一步效率评估;预警分析单元对洁净区域内气态分子污染物监测预警进行分析,控制检测单元对洁净区域内在线监测过程进行控制检测,将气态分子污染物造成半导体加工质量异常的半导体标记为气影产品;通过气影产品数量进行控制检测。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统,其特征在于,包括在线监测平台,在线监测平台通讯连接有控制检测单元、历史影响分析单元、实时监测预警单元、预警分析单元以及反馈界面;
历史影响分析单元对洁净区域内半导体历史加工过程进行影响分析,将气态分子污染物设置标号i,i为大于1的自然数,获取到洁净区域的历史运行时间段,获取到气态分子污染物的历史影响分析系数,根据历史影响分析系数比较将气态分子污染物划分为高等级影响对象和低等级影响对象;实时监测预警单元通过实时浓度采集并结合气态污染物的控制效率分析,并通过实时浓度判定气态分子污染物成分,对控制效率进一步效率评估;
历史影响分析单元的运行过程如下:
获取到洁净区域的历史运行时间段,并采集到历史运行时间段内洁净区域合格半导体加工时段与非合格半导体加工时段对应气态分子污染物的含量浮动频率差值以及不同类型非合格半导体加工过程中同一气态分子污染物的含量浮动跨度,并根据洁净区域的历史运行时间段,采集到历史运行时间段内洁净区域合格半导体加工时段与非合格半导体加工时段对应气态分子污染物的含量浮动频率差值以及不同类型非合格半导体加工过程中同一气态分子污染物的含量浮动跨度分别标记为FDPi和FDKi;采集到历史运行时间段内同类型合格半导体加工过程中气态分子污染物的含量平均浮动量,并将历史运行时间段内同类型合格半导体加工过程中气态分子污染物的含量平均浮动量标记为PFDi;
通过公式获取到气态分子污染物的历史影响分析系数Gi,其中,a1、a2以及a3均为预设比例系数,a1>a2>a3>0,β为误差修正因子,取值为0.9;
将气态分子污染物的历史影响分析系数Gi与历史影响分析系数阈值进行比较:
若气态分子污染物的历史影响分析系数Gi超过历史影响分析系数阈值,则判定气态分析污染物的历史影响大,将对应气态分子污染物标记为高等级影响对象;若气态分子污染物的历史影响分析系数Gi未超过历史影响分析系数阈值,则判定气态分析污染物的历史影响小,将对应气态分子污染物标记为低等级影响对象;并将各个气态分子污染物对应标记一同发送至在线监测平台;
预警分析单元对洁净区域内气态分子污染物监测预警进行分析,控制检测单元对洁净区域内在线监测过程进行控制检测,将气态分子污染物造成半导体加工质量异常的半导体标记为气影产品;通过气影产品数量进行控制检测。
2.根据权利要求1所述的一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统,其特征在于,实时监测预警单元的运行过程如下:
将洁净区域进行气态分子污染物实时浓度采集,若气态分子污染物的实时浓度超过设定浓度阈值,或者气态分子污染物的实时浓度增长速度超过设定速度阈值,则将对应气态分子污染物设定为实时风险污染物;若气态分子污染物的实时浓度未超过设定浓度阈值,且气态分子污染物的实时浓度增长速度未超过设定速度阈值,则将对应气态分子污染物设定为实时监测污染物。
3.根据权利要求2所述的一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统,其特征在于,获取到当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差以及实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量,并将当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差以及实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量进行分析:
当前实时风险污染物为高等级影响对象时,若当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差超过浓度数值差阈值,且实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量超过减少量阈值,则生成稳定控制信号并将稳定控制信号发送至在线监测平台;
若当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差未超过浓度数值差阈值,或者实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量未超过减少量阈值,则生成需调整控制信号并将需调整控制信号发送至在线监测平台;
当前实时风险污染物为低等级影响对象时,若当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差超过浓度数值差阈值,且实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量超过减少量阈值,则生成高效控制信号并将高效控制信号发送至在线监测平台;
若当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差未超过浓度数值差阈值,或者实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量未超过减少量阈值,则生成异常控制信号并将异常控制信号发送至在线监测平台。
4.根据权利要求3所述的一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统,其特征在于,在线监测平台接收到稳定控制信号时,生成持续监测信号并通过反馈界面进行反馈;接收到高效控制信号生成间断监测信号并通过反馈界面进行反馈;接收到需调整控制信号后,生成控制工序调整信号并通过反馈界面进行反馈;接收到异常控制信号后,生成控制执行调整信号并通过反馈界面进行反馈。
5.根据权利要求1所述的一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统,其特征在于,预警分析单元的运行过程如下:
无预警产生时,获取到在线监测时段内洁净区域外部净化装置造成气态分子污染物浓度上升量与实际统计量的偏差值以及洁净区域内气态分子污染物源头实时增长数量与同时刻统计数量的偏差值,并将其进行分析:
若在线监测时段内洁净区域外部净化装置造成气态分子污染物浓度上升量与实际统计量的偏差值以及洁净区域内气态分子污染物源头实时增长数量与同时刻统计数量的偏差值均未超过对应偏差值阈值,则判定洁净区域内监测方向合格,生成监测方向合格信号并将监测方向合格信号发送至在线监测平台;若在线监测时段内洁净区域外部净化装置造成气态分子污染物浓度上升量与实际统计量的偏差值以及洁净区域内气态分子污染物源头实时增长数量与同时刻统计数量的偏差值任一数值超过对应偏差值阈值,则判定洁净区域内监测方向不合格,生成监测方向不合格信号并将监测方向不合格信号发送至在线监测平台。
6.根据权利要求5所述的一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统,其特征在于,有预警产生时,获取到在线监测时段洁净区域内气态分子污染物的浓度浮动可监测最小单位值以及洁净区域内气态分子污染物浓度浮动后监测快速响应的最低反应时长,并将其分别与最小单位值阈值和最低反应时长阈值进行比较:
若在线监测时段洁净区域内气态分子污染物的浓度浮动可监测最小单位值超过最小单位值阈值,或者洁净区域内气态分子污染物浓度浮动后监测快速响应的最低反应时长超过最低反应时长阈值,则判定洁净区域内监测性能异常,生成监测性能异常信号并将监测性能异常信号发送至在线监测平台;
若在线监测时段洁净区域内气态分子污染物的浓度浮动可监测最小单位值未超过最小单位值阈值,且洁净区域内气态分子污染物浓度浮动后监测快速响应的最低反应时长未超过最低反应时长阈值,则判定洁净区域内监测性能正常,生成监测性能正常信号并将监测性能正常信号发送至在线监测平台。
7.根据权利要求6所述的一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统,其特征在于,在线监测平台同时接收到监测方向合格信号和监测性能正常信号后,将当前反馈进行持续反馈,接收到监测方向不合格信号或者监测性能异常信号后,将当前反馈进行取消并重写进行监测预警。
8.根据权利要求1所述的一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统,其特征在于,控制检测单元的运行过程如下:
获取到在线监测过程中预警产生时刻前后气影产品增加量总和以及预警产生时刻前后气影产品产生速度的降低量,并将在线监测过程中预警产生时刻前后气影产品增加量总和以及预警产生时刻前后气影产品产生速度的降低量分别与增加量总和阈值和速度降低量阈值进行比较。
9.根据权利要求8所述的一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统,其特征在于,若在线监测过程中预警产生时刻前后气影产品增加量总和超过增加量总和阈值,或者预警产生时刻前后气影产品产生速度的降低量未超过速度降低量阈值,则判定在线监测平台预警控制检测异常,生成控制异常信号并将控制异常信号通过反馈界面进行反馈,管理员接收到反馈后进行预警控制整顿;若在线监测过程中预警产生时刻前后气影产品增加量总和未超过增加量总和阈值,且预警产生时刻前后气影产品产生速度的降低量超过速度降低量阈值,则判定在线监测平台预警控制检测正常,生成控制正常信号并将控制正常信号通过反馈界面进行反馈。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311374854.1A CN117129636B (zh) | 2023-10-23 | 2023-10-23 | 一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311374854.1A CN117129636B (zh) | 2023-10-23 | 2023-10-23 | 一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117129636A CN117129636A (zh) | 2023-11-28 |
CN117129636B true CN117129636B (zh) | 2024-01-26 |
Family
ID=88860309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311374854.1A Active CN117129636B (zh) | 2023-10-23 | 2023-10-23 | 一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117129636B (zh) |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1090241A (ja) * | 1996-09-12 | 1998-04-10 | Nec Corp | 気体分析装置および気体分析方法 |
EP0877246A2 (en) * | 1997-03-11 | 1998-11-11 | Applied Materials, Inc. | In situ monitoring of contaminants in semiconductor processing chambers |
CN1218906A (zh) * | 1997-05-28 | 1999-06-09 | 三星电子株式会社 | 洁净室大气中可溶于水的污染物的分析方法和所用的仪器 |
TW414990B (en) * | 1997-07-25 | 2000-12-11 | Air Liquide | Method to detect metal impurities in the semiconductor process gases |
CN1834638A (zh) * | 2005-03-18 | 2006-09-20 | 阿尔卡特公司 | 监控对衬底晶片的污染的方法和设备 |
TW201604526A (zh) * | 2014-05-14 | 2016-02-01 | 維斯科技公司 | 用以監測空氣中污染物之裝置 |
TW201810480A (zh) * | 2016-06-16 | 2018-03-16 | 威思特奇公司 | 晶圓表面上之離子污染物之量測設備及方法 |
CN209591985U (zh) * | 2018-12-21 | 2019-11-05 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种防止有机物污染产线的监测装置及半导体生产设备 |
CN113607766A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-11-05 | 亚翔系统集成科技(苏州)股份有限公司 | 基于半导体生产线中不良产品的污染源查找方法 |
CN115310730A (zh) * | 2022-10-11 | 2022-11-08 | 中科卓芯半导体科技(苏州)有限公司 | 一种掩膜版生产过程中的污染物监测方法及系统 |
CN115332101A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-11-11 | 长鑫存储技术有限公司 | 一种半导体加工环境的监测方法及系统 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002057143A (ja) * | 2000-08-07 | 2002-02-22 | Hitachi Ltd | 浮遊異物検出装置 |
-
2023
- 2023-10-23 CN CN202311374854.1A patent/CN117129636B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1090241A (ja) * | 1996-09-12 | 1998-04-10 | Nec Corp | 気体分析装置および気体分析方法 |
EP0877246A2 (en) * | 1997-03-11 | 1998-11-11 | Applied Materials, Inc. | In situ monitoring of contaminants in semiconductor processing chambers |
TW393676B (en) * | 1997-03-11 | 2000-06-11 | Applied Materials Inc | In situ monitoring of contaminants in semiconductor processing chambers |
CN1218906A (zh) * | 1997-05-28 | 1999-06-09 | 三星电子株式会社 | 洁净室大气中可溶于水的污染物的分析方法和所用的仪器 |
TW414990B (en) * | 1997-07-25 | 2000-12-11 | Air Liquide | Method to detect metal impurities in the semiconductor process gases |
CN1834638A (zh) * | 2005-03-18 | 2006-09-20 | 阿尔卡特公司 | 监控对衬底晶片的污染的方法和设备 |
TW201604526A (zh) * | 2014-05-14 | 2016-02-01 | 維斯科技公司 | 用以監測空氣中污染物之裝置 |
TW201810480A (zh) * | 2016-06-16 | 2018-03-16 | 威思特奇公司 | 晶圓表面上之離子污染物之量測設備及方法 |
CN209591985U (zh) * | 2018-12-21 | 2019-11-05 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种防止有机物污染产线的监测装置及半导体生产设备 |
CN113607766A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-11-05 | 亚翔系统集成科技(苏州)股份有限公司 | 基于半导体生产线中不良产品的污染源查找方法 |
CN115332101A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-11-11 | 长鑫存储技术有限公司 | 一种半导体加工环境的监测方法及系统 |
CN115310730A (zh) * | 2022-10-11 | 2022-11-08 | 中科卓芯半导体科技(苏州)有限公司 | 一种掩膜版生产过程中的污染物监测方法及系统 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Keiko Kanzawa 等.A SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURER'S EFFORTS FOR CONTROLLING AND EVALUATING ATMOSPHERIC POLLUTION.Advanced Semiconductor Manufacturing Conference.1995,第190-193页. * |
半导体洁净室AMC控制过程的管理;钱刚;工艺与制造;第39卷(第7期);第41-44页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117129636A (zh) | 2023-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SG176147A1 (en) | Methods and arrangements for in-situ process monitoring and control for plasma processing tools | |
CN114979584A (zh) | 一种用于道路施工设备的数据采集监控装置 | |
CN114135477B (zh) | 一种机泵设备状态监测动态阈值预警方法 | |
CN115657631B (zh) | 一种工控设备运行现场环境智能监控系统 | |
CN117250208B (zh) | 基于机器视觉的纳米压印晶圆缺陷精准检测系统及方法 | |
CN117075528B (zh) | 一种基于数据处理的手机配件旋转流水线的监控系统 | |
CN117032415B (zh) | 一种基于温度变化的设备数据监管系统及方法 | |
CN117129636B (zh) | 一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统 | |
CN115098341A (zh) | 一种基于云计算的芯片实时运行环境智能监控系统 | |
CN110208028B (zh) | 基于粉尘浓度的混凝土生产设备在线故障检测方法及系统 | |
CN117408641B (zh) | 基于数据分析的压力传感器产线加工运行监管系统 | |
CN109816191A (zh) | 多工作站系统的质量预测方法及其系统 | |
CN107238475A (zh) | 一种袋式除尘器滤袋在线实时监测系统 | |
CN116902536A (zh) | 一种皮带机智能纠偏系统 | |
CN110319924B (zh) | 基于噪音分贝的混凝土生产设备在线故障检测方法及系统 | |
CN115754149B (zh) | 一种废气治理工艺的监测方法、装置和设备 | |
KR100517574B1 (ko) | 플라즈마를 이용한 기기의 제어장치 | |
CN116992244B (zh) | 一种cems智能化监测系统 | |
CN117870034B (zh) | 洁净室环境参数的控制方法、装置及系统 | |
CN116777086B (zh) | 基于多模数据的钢结构智能生产线预测性维护方法及系统 | |
CN117687326B (zh) | 基于数据分析的超声波清洗机运行监测预警系统 | |
CN117395590B (zh) | 一种电机动铁芯自动化装配系统 | |
CN117433978B (zh) | 一种传输用除尘器的监测预警方法及系统 | |
CN115494809A (zh) | 一种基于云计算的大数据分析系统及其方法 | |
CN101201604A (zh) | 开顶式人工熏气试验的自动监控装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |