CN117238814A - 基于快速响应决策的芯片生产控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体芯片生产技术领域，提供了基于快速响应决策的芯片生产控制方法及系统，包括：交互用户端，接收介电层沉淀需求信息；标定反应物类型列表；根据介电层需求厚度和沉淀晶圆面积，标定并生成反应物损耗量列表；计算反应约束速率，设定腔体反应条件和反应物浓度；获取反应腔体加热点位，温度分布仿真生成温度仿真分区结果，位置优化生成基体推荐位置，进行介电层沉淀控制，解决反应腔体的温度分布不均匀，难以实时控制，导致芯片生产质量无法保障技术问题，实现精确控制反应条件和反应物浓度，通过温度分布仿真，提高温度控制精度，提高反应稳定性，快速响应芯片生产过程的变化，进而提高芯片生产的效率和质量技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及半导体芯片生产相关技术领域，具体涉及基于快速响应决策的芯片生产控制方法及系统。
背景技术
介电层的沉淀是芯片制造过程中的重要环节，主流的沉淀方法主要为化学气相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）或物理气相沉积（PVD）等方法，而化学气相沉积（CVD）由于最适用于批量生产，因此应用范围最广。化学气相沉积（CVD）的优点在于可以实现批量化的介电层沉淀，缺点在于反应腔体的温度分布不均匀，难以实时控制，导致介电层质量无法保障。
综上所述，现有技术中存在反应腔体的温度分布不均匀，难以实时控制，导致芯片生产质量无法保障的技术问题。
发明内容
本申请通过提供了基于快速响应决策的芯片生产控制方法及系统，旨在解决现有技术中的反应腔体的温度分布不均匀，难以实时控制，导致芯片生产质量无法保障的技术问题。
鉴于上述问题，本申请提供了基于快速响应决策的芯片生产控制方法及系统。
本申请公开的第一个方面，提供了基于快速响应决策的芯片生产控制方法，其中，所述方法包括：交互用户端，接收介电层沉淀需求信息，其中，所述介电层沉淀需求信息包括介电层目标物质、介电层需求厚度和沉淀晶圆面积；根据所述介电层目标物质，基于化学反应表，标定反应物类型列表；根据所述介电层需求厚度和所述沉淀晶圆面积，基于所述反应物类型列表进行反应物用量标定，生成反应物损耗量列表；基于反应约束时长，结合所述反应物损耗量列表，计算反应约束速率；根据所述反应约束速率，设定腔体反应条件和反应物浓度，其中，所述腔体反应条件包括期望温度信息；获取反应腔体加热点位，基于所述期望温度信息进行温度分布仿真，生成温度仿真分区结果；基于所述温度仿真分区结果，对基体固定平台进行位置优化，生成基体推荐位置；根据所述腔体反应条件、所述反应物浓度和所述基体推荐位置进行介电层沉淀控制。
本申请公开的另一个方面，提供了基于快速响应决策的芯片生产控制系统，其中，所述系统包括：信息接收模块，用于交互用户端，接收介电层沉淀需求信息，其中，所述介电层沉淀需求信息包括介电层目标物质、介电层需求厚度和沉淀晶圆面积；类型列表标定模块，用于根据所述介电层目标物质，基于化学反应表，标定反应物类型列表；用量标定模块，用于根据所述介电层需求厚度和所述沉淀晶圆面积，基于所述反应物类型列表进行反应物用量标定，生成反应物损耗量列表；约束速率计算模块，用于基于反应约束时长，结合所述反应物损耗量列表，计算反应约束速率；反应条件设定模块，用于根据所述反应约束速率，设定腔体反应条件和反应物浓度，其中，所述腔体反应条件包括期望温度信息；温度分布仿真模块，用于获取反应腔体加热点位，基于所述期望温度信息进行温度分布仿真，生成温度仿真分区结果；位置优化模块，用于基于所述温度仿真分区结果，对基体固定平台进行位置优化，生成基体推荐位置；介电层沉淀控制模块，用于根据所述腔体反应条件、所述反应物浓度和所述基体推荐位置进行介电层沉淀控制。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于采用了交互用户端，接收介电层沉淀需求信息；根据介电层目标物质，基于化学反应表，标定反应物类型列表；根据介电层需求厚度和沉淀晶圆面积，基于反应物类型列表进行反应物用量标定，生成反应物损耗量列表；基于反应约束时长，结合反应物损耗量列表，计算反应约束速率，设定腔体反应条件和反应物浓度；获取反应腔体加热点位，基于期望温度信息进行温度分布仿真，生成温度仿真分区结果，对基体固定平台进行位置优化，生成基体推荐位置；根据腔体反应条件、反应物浓度和基体推荐位置进行介电层沉淀控制，实现精确控制反应条件和反应物浓度，通过温度分布仿真，提高温度控制精度，优化芯片生产过程中的基体固定平台的位置，提高反应稳定性，快速响应芯片生产过程的变化，进而提高芯片生产的效率和质量技术效果。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
图1为本申请实施例提供了基于快速响应决策的芯片生产控制方法可能的流程示意图；
图2为本申请实施例提供了基于快速响应决策的芯片生产控制方法中生成温度仿真分区结果可能的流程示意图；
图3为本申请实施例提供了基于快速响应决策的芯片生产控制系统可能的结构示意图。
附图标记说明：信息接收模块100，类型列表标定模块200，用量标定模块300，约束速率计算模块400，反应条件设定模块500，温度分布仿真模块600，位置优化模块700，介电层沉淀控制模块800。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的示范性实施例作出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
实施例一
如图1所示，本申请实施例提供了基于快速响应决策的芯片生产控制方法，其中，所述方法包括：
Step-1：交互用户端，接收介电层沉淀需求信息，其中，所述介电层沉淀需求信息包括介电层目标物质、介电层需求厚度和沉淀晶圆面积；
Step-2：根据所述介电层目标物质，基于化学反应表，标定反应物类型列表；
Step-3：根据所述介电层需求厚度和所述沉淀晶圆面积，基于所述反应物类型列表进行反应物用量标定，生成反应物损耗量列表；
Step-4：基于反应约束时长，结合所述反应物损耗量列表，计算反应约束速率；
Step-5：根据所述反应约束速率，设定腔体反应条件和反应物浓度，其中，所述腔体反应条件包括期望温度信息；
所述介电层沉淀需求信息包括介电层目标物质、介电层需求厚度和沉淀晶圆面积，其中，介电层目标物质可以是氧化铝、氧化硅、氮化铪等，介电层需求厚度一般是几纳米，沉淀晶圆面积是指半导体晶圆的表面积，可以由操作人员输入或通过自动检测设备获取，芯片生产控制系统与用户端交互连通，交互连通是指通过信号的传输交互，在所述芯片生产控制系统与用户端之间构成通讯网络，所述介电层沉淀需求信息经通信网络传送至芯片生产控制系统；
化学反应表是指在反应过程中，需要使用的反应物的类型列表，包括化学反应式，可以直接根据目标物质，匹配到反应物列表；通过查询化学反应表，进行物质的量的计算，根据介电层需求厚度和沉淀晶圆面积，基于反应物类型列表进行反应物用量标定，将计算所得物质的量转化为以g(克)为的单位，得到反应物损耗量列表；
反应约束时长是指在反应过程中，设定的反应时间；对应的，反应约束速率是指在反应过程中，设定的反应速率，对照所述反应物损耗量列表，将反应约束时长作为分母，将所述反应物损耗量列表中的数据作为分子，计算反应约束速率；腔体反应条件是指在反应过程中，设定的反应环境条件，包括温度、压力等，期望温度信息是指在反应过程中，期望的温度信息；通过接收用户输入的介电层沉淀需求信息，自动计算并设定出介电层沉淀过程中所需的反应物类型、用量、反应速率以及腔体反应条件等参数，快速响应并满足芯片生产中的介电层沉淀需求，实现高效、准确的芯片生产。
Step-6：获取反应腔体加热点位，基于所述期望温度信息进行温度分布仿真，生成温度仿真分区结果；
Step-7：基于所述温度仿真分区结果，对基体固定平台进行位置优化，生成基体推荐位置；
Step-8：根据所述腔体反应条件、所述反应物浓度和所述基体推荐位置进行介电层沉淀控制。
所述反应腔体加热点位均匀分布于腔体，获取反应腔体加热点位，基于所述期望温度信息进行温度分布仿真，具体的，利用Ansys Twin Builder（软件名，提供了建模、仿真和部署数字孪生模型的功能），帮助反应腔进行温度分布仿真，首先，对照反应腔体的几何形状、材料属性、边界条件等参数，使用Ansys Twin Builder建立反应腔体模型；同时，加热点位是指反应腔体中温度最高的位置，需要保证加热点位均匀分布于腔体，在反应腔体模型中标记反应腔体加热点位；定义期望温度信息，期望温度信息是指反应腔体中期望达到的温度分布情况，需要根据实际需求进行设置；模拟反应腔体内的热传导、热对流、热辐射等因素，进行模拟仿真，生成温度仿真分区结果；
在仿真完成后，对反应腔体内部进行分区，对基体固定平台进行位置优化，确定出符合腔体反应条件的位置，并将之作为基体推荐位置；而后，在反应过程中，根据所述腔体反应条件、所述反应物浓度和所述基体推荐位置进行介电层沉淀控制，简单来说就是对照反应条件，以及反应腔体的温度分布，进行反应腔体的温度调整，保证于反应腔体的温度分布均匀，同时，在反应过程介电层沉淀不断堆积的情况下，通过计算机模拟和优化方法，实时调整基体固定平台的位置，提高介电层沉淀过程的效率和稳定性，从而得到质量更好的介电层；同时，减少实验和调试的时间，降低生产成本，提高生产效率，实现快速响应并满足介电层沉淀的需求。
根据所述反应约束速率，设定腔体反应条件和反应物浓度，其中，所述腔体反应条件包括期望温度信息，Step-5包括：
根据所述反应物类型列表和所述反应物损耗量列表，在介电层沉淀历史数据进行回溯，获得反应物浓度记录数据、反应条件记录数据和反应速率记录数据；
设定反应速率偏差阈值；
基于反应速率偏差阈值，以所述反应约束速率为基准数据，以所述反应速率记录数据为比对数据，对所述反应物浓度记录数据进行分选，生成第一反应物浓度记录集；
基于反应速率偏差阈值，以所述反应约束速率为基准数据，以所述反应速率记录数据为比对数据，对所述反应条件记录数据进行分选，生成第一反应条件记录集；
对所述第一反应物浓度记录集和所述第一反应条件记录集进行共线分选，生成第二反应物浓度记录集与第二反应条件记录集；
对所述第二反应物浓度记录集与所述第二反应条件记录集分别进行代表值解析，生成所述反应物浓度和所述腔体反应条件。
依据反应约束速率来设定腔体反应条件和反应物浓度，包括：根据反应物类型列表和反应物损耗量列表，在介电层沉淀历史数据进行回溯，获得反应物浓度记录数据、反应条件记录数据和反应速率记录数据，反应约束速率是指在反应过程中，反应速率应该满足的约束条件；设定反应速率偏差阈值，用于判断反应速率是否满足反应约束速率；
基于反应速率偏差阈值，以反应约束速率为基准数据，以反应速率记录数据为比对数据，对反应物浓度记录数据进行分选，生成第一反应物浓度记录集，第一反应物浓度记录集包括多组反应物浓度记录数据；基于反应速率偏差阈值，以反应约束速率为基准数据，以反应速率记录数据为比对数据，对反应条件记录数据进行分选，生成第一反应条件记录集，第一反应条件记录集包括多组反应条件记录数据；
第一反应物浓度记录集和第一反应条件记录集进行共线分选，生成第二反应物浓度记录集与第二反应条件记录集：对照第一反应物浓度记录集，确定第二反应条件记录集；对照第一反应条件记录集确定第二反应物浓度记录集，对应的，第一反应物浓度记录集在反应过程中的反应条件为第二反应条件记录集，第二反应物浓度记录集在反应过程中的反应条件为第一反应条件记录集；对第二反应物浓度记录集与第二反应条件记录集分别进行代表值解析，生成反应物浓度和腔体反应条件；通过设定反应速率偏差阈值，可以更精确地控制反应速率；确保设定的反应物浓度和腔体反应条件是基于历史数据和当前情况的合理选择，从而更好地满足介电层沉淀的需求；同时，通过设定反应速率偏差阈值，有效地识别和避免可能出现的问题，如反应速度过快或过慢的情况；总的来说，能够提高生产过程的稳定性和效率。
对所述第二反应物浓度记录集与所述第二反应条件记录集分别进行代表值解析，生成所述反应物浓度和所述腔体反应条件，Step-5包括：
以反应物浓度和反应条件为定位坐标，遍历所述第二反应物浓度记录集与所述第二反应条件记录集，构建高纬定位坐标集；
遍历所述高纬定位坐标集进行两两欧式距离枚举分析，生成多个定位欧式距离；
对所述高纬定位坐标集的第一定位坐标，自近而远从所述多个定位欧式距离，分选k个参考欧式距离，统计所述k个参考欧式距离的距离均值的倒数，设为第一定位坐标分布密度；
遍历所述高纬定位坐标集，统计定位密度均值，与所述第一定位坐标分布密度求比，设为第一定位坐标异常系数；
当所述第一定位坐标异常系数大于或等于定位坐标异常系数阈值，将所述第一定位坐标清洗，遍历所述高纬定位坐标集，获取清洗留存坐标集进行均值分析，获取所述反应物浓度和所述腔体反应条件。
遍历所述第二反应物浓度记录集与所述第二反应条件记录集（可能是温度、压力等），其中，所述第二反应物浓度记录集与所述第二反应条件记录集中的每一个条记录对应一个高纬定位坐标中的一个元素，进行合并，构建高纬定位坐标集。
遍历高纬定位坐标集进行两两欧式距离枚举分析，生成多个定位欧式距离，一般的，欧式距离是一种计算欧几里得距离的方式，通常用于计算欧几里得空间中两点之间的距离，在本申请实施例中，遍历高纬定位坐标集中的每一对坐标，计算所述高纬定位坐标集进行两两之间的欧式距离，生成多个定位欧式距离。
对高纬定位坐标集的第一定位坐标，自近而远从多个定位欧式距离，分选k个参考欧式距离，统计k个参考欧式距离的距离均值的倒数，设为第一定位坐标分布密度，简单来说就是，首先找出离高纬定位坐标集中的每个点最近的k个参考点（可以是其他反应条件和反应物浓度的组合），然后计算k个参考点与原点的欧式距离的均值，并以k个参考点与原点的欧式距离的均值的倒数作为第一定位坐标的分布密度。
遍历高纬定位坐标集，统计定位密度均值，与第一定位坐标分布密度求比，设为第一定位坐标异常系数，简单来说就是计算所有高纬定位坐标的密度均值，然后将这个均值与第一定位坐标的分布密度相比，得到第一定位坐标的异常系数。
如果第一定位坐标的异常系数大于或等于预设的异常系数阈值，那么所述第一定位坐标异常系数对应的坐标就被清洗掉，然后对清洗后的留存坐标集进行均值分析，以获取最佳的反应物浓度和腔体反应条件。
基于对第二反应物浓度记录集与第二反应条件记录集的代表值解析，通过对定位坐标的异常系数进行判断和清洗留存坐标集的均值分析，来确定最终的反应物浓度和腔体反应条件，获取到准确且稳定的反应物浓度和腔体反应条件，优化化学反应过程，通过分析不同反应物浓度和反应条件的组合下的反应产物（如介电层沉淀），并清洗掉异常的坐标，最后得到最佳的反应物浓度和反应条件。
如图2所示，获取反应腔体加热点位，基于所述期望温度信息进行温度分布仿真，生成温度仿真分区结果，Step-6包括：
根据介电层沉淀反应器型号和所述反应腔体加热点位，激活温度分布仿真节点；
设定温度约束区间和加热时长约束区间；
根据所述温度约束区间和所述加热时长约束区间，调节预设加热温度和预设加热时长，在所述温度分布仿真节点进行温度分布预测，生成所述温度仿真分区结果。
通过获取反应腔体加热点位，基于期望温度信息进行温度分布仿真，生成温度仿真分区结果的过程，具体步骤包括：以卷积神经网络模型为模型基础；限定反应器型号、加热位点；将预设加热温度和预设加热时长输入卷积神经网络模型的输入通道，将不同位置的温度信息作为模型的输出数据，进行模拟仿真；
根据介电层沉淀反应器型号和反应腔体加热点位，激活温度分布仿真节点，涉及使用特定的仿真软件或算法，根据反应器型号和加热点位等信息，启动对应的温度分布仿真过程；设定温度约束区间和加热时长约束区间，为温度分布仿真提供了限制条件，如允许的最高和最低温度，以及加热时间的最小和最大值。
根据温度约束区间和加热时长约束区间，调节预设加热温度和预设加热时长，在这个过程中，需要通过反复迭代和调整预设的加热温度和时长，以使其满足设定的约束条件；在温度分布仿真节点进行温度分布预测，涉及使用有限元分析、数值模拟等工具或方法，基于预设的加热温度和时长，以及反应器的物理特性等进行温度分布的预测。
生成温度仿真分区结果。根据预测的结果，将反应腔体划分为不同的温度区域，每个区域具有相似的温度分布特征，为后续的优化和分析提供了基础数据。通过仿真技术，预测在给定的加热条件下的温度分布情况，从而更好地理解和控制介电层沉淀过程，优化反应条件，提高生产效率和产品质量。
根据所述温度约束区间和所述加热时长约束区间，调节预设加热温度和预设加热时长，在所述温度分布仿真节点进行温度分布预测，生成所述温度仿真分区结果，Step-6还包括：
基于所述温度约束区间和所述加热时长约束区间，对所述预设加热温度和所述预设加热时长进行随机赋值，生成第一加热温度和第一加热时长，在所述温度分布仿真节点进行温度分布预测，生成第一温度分布坐标；
根据预设温度偏差，对所述第一温度分布坐标进行邻域层次聚类分析，生成第一温度仿真分区结果；
提取所述第一温度仿真分区结果的第一温度分区的空间均值温度和分布空间特征；
当所述空间均值温度和所述期望温度信息的偏差小于或等于所述预设温度偏差，且所述分布空间特征可容纳待沉淀晶圆时，将所述第一温度分区添加进理想温度分区；
当理想温度分区数量大于或等于理想分区数量阈值，将所述第一温度仿真分区结果设为所述温度仿真分区结果；
否则，调整所述预设加热温度和所述预设加热时长在所述温度分布仿真节点进行温度分布预测，生成所述温度仿真分区结果。
基于温度约束区间和加热时长约束区间，对预设加热温度和预设加热时长进行随机赋值，生成第一加热温度和第一加热时长，为了在满足约束条件的情况下，需要尽量寻找可能的最佳预设加热温度和时长；在温度分布仿真节点进行温度分布预测，生成第一温度分布坐标，涉及利用仿真算法，根据第一步得到的预设加热温度和时长，以及反应器的物理特性等，进行温度分布的预测。
根据预设温度偏差，对第一温度分布坐标进行邻域层次聚类分析，生成第一温度仿真分区结果，目的是将温度分布划分为不同的区域，保证温度差异在可接受的范围内。
提取第一温度仿真分区结果的第一温度分区的空间均值温度和分布空间特征，是为了更好地了解和分析温度分布的情况；比较空间均值温度和期望温度信息的偏差，如果小于或等于预设温度偏差，且分布空间特征可容纳待沉淀晶圆，那么将第一温度分区添加进理想温度分区，这是在保证温度分布满足要求的同时，还要确保有足够的空间进行晶圆沉淀。
当理想温度分区数量大于或等于理想分区数量阈值，将第一温度仿真分区结果设为温度仿真分区结果，这是在保证有足够的分区信息的同时，防止分区过多导致计算和管理上的不便；如果未达到理想分区数量阈值，则调整预设加热温度和预设加热时长，并在温度分布仿真节点进行新的温度分布预测，生成新的温度仿真分区结果。然后重复上述步骤，直至满足理想分区数量阈值。通过迭代和调整预设的加热温度和时长，以及进行温度分布的预测和分区分析，找到满足约束条件且可容纳待沉淀晶圆的最佳温度分布，为介电层沉淀过程提供优化建议。
基于所述温度仿真分区结果，对基体固定平台进行位置优化，生成基体推荐位置，Step-7包括：
从所述温度仿真分区结果，提取所述理想温度分区的分布坐标信息；
获取所述基体固定平台的纵向运动约束范围和横向运动约束范围；
当所述分布坐标信息不满足所述纵向运动约束范围或/和所述横向运动约束范围，将所述理想温度分区清洗；
从所述分布坐标信息满足所述纵向运动约束范围和所述横向运动约束范围的所述理想温度分区，选取最近距离分区，设定所述基体推荐位置。
从温度仿真分区结果，提取理想温度分区的分布坐标信息。这是为了获取分区后每个理想温度分区的位置信息；获取基体固定平台的纵向运动约束范围和横向运动约束范围，是为了确定基体固定平台可以移动的范围，从而保证位置优化的可行性。
检查分布坐标信息是否满足纵向运动约束范围和横向运动约束范围。如果不满足，是由于分区位置过于接近或超出基体固定平台的移动范围，因此需要将这个理想温度分区清洗掉；从分布坐标信息满足纵向运动约束范围和横向运动约束范围的理想温度分区中，选取最近距离分区，设定基体推荐位置，是为了找到最优的基体位置，使得基体到理想温度分区的距离最小。通过考虑基体固定平台的运动约束范围和理想温度分区的位置信息，选择距离最近的，并优化基体的位置，以更好地满足介电层沉淀的需求和提高生产效率。
本申请实施示例还包括：
当开始沉淀时，激活感温器，采集所述基体推荐位置的所述理想温度分区的实时温度信息；
当所述实时温度信息和所述期望温度信息的偏差大于所述预设温度偏差，更新所述基体推荐位置。
实时反应时，实时监控温度信息，调节基体所在位置，还包括：当开始沉淀时，激活感温器，采集基体推荐位置的理想温度分区的实时温度信息，感温器是一种传感器或测量设备，常用于实时监测理想温度分区的温度。检查实时温度信息和期望温度信息之间的偏差：如果偏差大于预设温度偏差，说明当前基体推荐位置可能不是最佳位置，需要更新基体推荐位置。
在介电层沉淀过程中，通过实时监测理想温度分区的温度信息，调整基体推荐位置，以尽可能减小实时温度信息和期望温度信息之间的偏差，提高温度控制精度，从而优化介电层沉淀过程。
综上所述，本申请实施例所提供的基于快速响应决策的芯片生产控制方法及系统具有如下技术效果：
通过使用快速响应决策的芯片生产控制方法，优化芯片生产过程，可以提高芯片生产的效率和质量。
通过使用快速响应决策的芯片生产控制方法，快速响应芯片生产过程的变化，可以提高芯片生产的灵活性。
由于采用了根据介电层沉淀反应器型号和反应腔体加热点位，激活温度分布仿真节点；设定温度约束区间和加热时长约束区间；根据温度约束区间和加热时长约束区间，调节预设加热温度和预设加热时长，在温度分布仿真节点进行温度分布预测，生成温度仿真分区结果。根据预测的结果，将反应腔体划分为不同的温度区域，每个区域具有相似的温度分布特征，为后续的优化和分析提供了基础数据。通过仿真技术，预测在给定的加热条件下的温度分布情况，从而更好地理解和控制介电层沉淀过程，优化反应条件，提高生产效率和产品质量。
实施例二
基于与前述实施例中基于快速响应决策的芯片生产控制方法相同的发明构思，如图3所示，本申请实施例提供了基于快速响应决策的芯片生产控制系统，其中，所述系统包括：
信息接收模块100，用于交互用户端，接收介电层沉淀需求信息，其中，所述介电层沉淀需求信息包括介电层目标物质、介电层需求厚度和沉淀晶圆面积；
类型列表标定模块200，用于根据所述介电层目标物质，基于化学反应表，标定反应物类型列表；
用量标定模块300，用于根据所述介电层需求厚度和所述沉淀晶圆面积，基于所述反应物类型列表进行反应物用量标定，生成反应物损耗量列表；
约束速率计算模块400，用于基于反应约束时长，结合所述反应物损耗量列表，计算反应约束速率；
反应条件设定模块500，用于根据所述反应约束速率，设定腔体反应条件和反应物浓度，其中，所述腔体反应条件包括期望温度信息；
温度分布仿真模块600，用于获取反应腔体加热点位，基于所述期望温度信息进行温度分布仿真，生成温度仿真分区结果；
位置优化模块700，用于基于所述温度仿真分区结果，对基体固定平台进行位置优化，生成基体推荐位置；
介电层沉淀控制模块800，用于根据所述腔体反应条件、所述反应物浓度和所述基体推荐位置进行介电层沉淀控制。
进一步的，所述反应条件设定模块500用于执行以下步骤：
根据所述反应物类型列表和所述反应物损耗量列表，在介电层沉淀历史数据进行回溯，获得反应物浓度记录数据、反应条件记录数据和反应速率记录数据；
设定反应速率偏差阈值；
基于反应速率偏差阈值，以所述反应约束速率为基准数据，以所述反应速率记录数据为比对数据，对所述反应物浓度记录数据进行分选，生成第一反应物浓度记录集；
基于反应速率偏差阈值，以所述反应约束速率为基准数据，以所述反应速率记录数据为比对数据，对所述反应条件记录数据进行分选，生成第一反应条件记录集；
对所述第一反应物浓度记录集和所述第一反应条件记录集进行共线分选，生成第二反应物浓度记录集与第二反应条件记录集；
对所述第二反应物浓度记录集与所述第二反应条件记录集分别进行代表值解析，生成所述反应物浓度和所述腔体反应条件。
进一步的，所述反应条件设定模块500还用于执行以下步骤：
以反应物浓度和反应条件为定位坐标，遍历所述第二反应物浓度记录集与所述第二反应条件记录集，构建高纬定位坐标集；
遍历所述高纬定位坐标集进行两两欧式距离枚举分析，生成多个定位欧式距离；
对所述高纬定位坐标集的第一定位坐标，自近而远从所述多个定位欧式距离，分选k个参考欧式距离，统计所述k个参考欧式距离的距离均值的倒数，设为第一定位坐标分布密度；
遍历所述高纬定位坐标集，统计定位密度均值，与所述第一定位坐标分布密度求比，设为第一定位坐标异常系数；
当所述第一定位坐标异常系数大于或等于定位坐标异常系数阈值，将所述第一定位坐标清洗，遍历所述高纬定位坐标集，获取清洗留存坐标集进行均值分析，获取所述反应物浓度和所述腔体反应条件。
进一步的，所述温度分布仿真模块600用于执行以下步骤：
根据介电层沉淀反应器型号和所述反应腔体加热点位，激活温度分布仿真节点；
设定温度约束区间和加热时长约束区间；
根据所述温度约束区间和所述加热时长约束区间，调节预设加热温度和预设加热时长，在所述温度分布仿真节点进行温度分布预测，生成所述温度仿真分区结果。
进一步的，所述温度分布仿真模块600还用于执行以下步骤：
基于所述温度约束区间和所述加热时长约束区间，对所述预设加热温度和所述预设加热时长进行随机赋值，生成第一加热温度和第一加热时长，在所述温度分布仿真节点进行温度分布预测，生成第一温度分布坐标；
根据预设温度偏差，对所述第一温度分布坐标进行邻域层次聚类分析，生成第一温度仿真分区结果；
提取所述第一温度仿真分区结果的第一温度分区的空间均值温度和分布空间特征；
当所述空间均值温度和所述期望温度信息的偏差小于或等于所述预设温度偏差，且所述分布空间特征可容纳待沉淀晶圆时，将所述第一温度分区添加进理想温度分区；
当理想温度分区数量大于或等于理想分区数量阈值，将所述第一温度仿真分区结果设为所述温度仿真分区结果；
否则，调整所述预设加热温度和所述预设加热时长在所述温度分布仿真节点进行温度分布预测，生成所述温度仿真分区结果。
进一步的，所述位置优化模块700用于执行以下步骤：
从所述温度仿真分区结果，提取所述理想温度分区的分布坐标信息；
获取所述基体固定平台的纵向运动约束范围和横向运动约束范围；
当所述分布坐标信息不满足所述纵向运动约束范围或/和所述横向运动约束范围，将所述理想温度分区清洗；
从所述分布坐标信息满足所述纵向运动约束范围和所述横向运动约束范围的所述理想温度分区，选取最近距离分区，设定所述基体推荐位置。
进一步的，所述位置优化模块700还用于执行以下步骤：
当开始沉淀时，激活感温器，采集所述基体推荐位置的所述理想温度分区的实时温度信息；
当所述实时温度信息和所述期望温度信息的偏差大于所述预设温度偏差，更新所述基体推荐位置。
综上所述的方法的任意步骤都可作为计算机指令或者程序存储在不设限制的计算机存储器中，并可以被不设限制的计算机处理器调用识别用以实现本申请实施例中的任一项方法，在此不做多余限制。
进一步的，综上所述的第一或第二可能不止代表次序关系，也可能代表某项特指概念，和/或指的是多个元素之间可单独或全部选择。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请及其等同技术的范围之内，则本申请意图包括这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.基于快速响应决策的芯片生产控制方法，其特征在于，包括：
交互用户端，接收介电层沉淀需求信息，其中，所述介电层沉淀需求信息包括介电层目标物质、介电层需求厚度和沉淀晶圆面积；
根据所述介电层目标物质，基于化学反应表，标定反应物类型列表；
根据所述介电层需求厚度和所述沉淀晶圆面积，基于所述反应物类型列表进行反应物用量标定，生成反应物损耗量列表；
基于反应约束时长，结合所述反应物损耗量列表，计算反应约束速率；
根据所述反应约束速率，设定腔体反应条件和反应物浓度，其中，所述腔体反应条件包括期望温度信息；
获取反应腔体加热点位，基于所述期望温度信息进行温度分布仿真，生成温度仿真分区结果；
基于所述温度仿真分区结果，对基体固定平台进行位置优化，生成基体推荐位置；
根据所述腔体反应条件、所述反应物浓度和所述基体推荐位置进行介电层沉淀控制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述反应约束速率，设定腔体反应条件和反应物浓度，其中，所述腔体反应条件包括期望温度信息，包括：
根据所述反应物类型列表和所述反应物损耗量列表，在介电层沉淀历史数据进行回溯，获得反应物浓度记录数据、反应条件记录数据和反应速率记录数据；
设定反应速率偏差阈值；
基于反应速率偏差阈值，以所述反应约束速率为基准数据，以所述反应速率记录数据为比对数据，对所述反应物浓度记录数据进行分选，生成第一反应物浓度记录集；
基于反应速率偏差阈值，以所述反应约束速率为基准数据，以所述反应速率记录数据为比对数据，对所述反应条件记录数据进行分选，生成第一反应条件记录集；
对所述第一反应物浓度记录集和所述第一反应条件记录集进行共线分选，生成第二反应物浓度记录集与第二反应条件记录集；
对所述第二反应物浓度记录集与所述第二反应条件记录集分别进行代表值解析，生成所述反应物浓度和所述腔体反应条件。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述第二反应物浓度记录集与所述第二反应条件记录集分别进行代表值解析，生成所述反应物浓度和所述腔体反应条件，包括：
以反应物浓度和反应条件为定位坐标，遍历所述第二反应物浓度记录集与所述第二反应条件记录集，构建高纬定位坐标集；
遍历所述高纬定位坐标集进行两两欧式距离枚举分析，生成多个定位欧式距离；
对所述高纬定位坐标集的第一定位坐标，自近而远从所述多个定位欧式距离，分选k个参考欧式距离，统计所述k个参考欧式距离的距离均值的倒数，设为第一定位坐标分布密度；
遍历所述高纬定位坐标集，统计定位密度均值，与所述第一定位坐标分布密度求比，设为第一定位坐标异常系数；
当所述第一定位坐标异常系数大于或等于定位坐标异常系数阈值，将所述第一定位坐标清洗，遍历所述高纬定位坐标集，获取清洗留存坐标集进行均值分析，获取所述反应物浓度和所述腔体反应条件。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取反应腔体加热点位，基于所述期望温度信息进行温度分布仿真，生成温度仿真分区结果，包括：
根据介电层沉淀反应器型号和所述反应腔体加热点位，激活温度分布仿真节点；
设定温度约束区间和加热时长约束区间；
根据所述温度约束区间和所述加热时长约束区间，调节预设加热温度和预设加热时长，在所述温度分布仿真节点进行温度分布预测，生成所述温度仿真分区结果。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述温度约束区间和所述加热时长约束区间，调节预设加热温度和预设加热时长，在所述温度分布仿真节点进行温度分布预测，生成所述温度仿真分区结果，包括：
基于所述温度约束区间和所述加热时长约束区间，对所述预设加热温度和所述预设加热时长进行随机赋值，生成第一加热温度和第一加热时长，在所述温度分布仿真节点进行温度分布预测，生成第一温度分布坐标；
根据预设温度偏差，对所述第一温度分布坐标进行邻域层次聚类分析，生成第一温度仿真分区结果；
提取所述第一温度仿真分区结果的第一温度分区的空间均值温度和分布空间特征；
当所述空间均值温度和所述期望温度信息的偏差小于或等于所述预设温度偏差，且所述分布空间特征可容纳待沉淀晶圆时，将所述第一温度分区添加进理想温度分区；
当理想温度分区数量大于或等于理想分区数量阈值，将所述第一温度仿真分区结果设为所述温度仿真分区结果；
否则，调整所述预设加热温度和所述预设加热时长在所述温度分布仿真节点进行温度分布预测，生成所述温度仿真分区结果。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述温度仿真分区结果，对基体固定平台进行位置优化，生成基体推荐位置，包括：
从所述温度仿真分区结果，提取所述理想温度分区的分布坐标信息；
获取所述基体固定平台的纵向运动约束范围和横向运动约束范围；
当所述分布坐标信息不满足所述纵向运动约束范围或/和所述横向运动约束范围，将所述理想温度分区清洗；
从所述分布坐标信息满足所述纵向运动约束范围和所述横向运动约束范围的所述理想温度分区，选取最近距离分区，设定所述基体推荐位置。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
当开始沉淀时，激活感温器，采集所述基体推荐位置的所述理想温度分区的实时温度信息；
当所述实时温度信息和所述期望温度信息的偏差大于所述预设温度偏差，更新所述基体推荐位置。
8.基于快速响应决策的芯片生产控制系统，其特征在于，用于实施权利要求1-7任意一项所述的基于快速响应决策的芯片生产控制方法，包括：
信息接收模块，用于交互用户端，接收介电层沉淀需求信息，其中，所述介电层沉淀需求信息包括介电层目标物质、介电层需求厚度和沉淀晶圆面积；
类型列表标定模块，用于根据所述介电层目标物质，基于化学反应表，标定反应物类型列表；
用量标定模块，用于根据所述介电层需求厚度和所述沉淀晶圆面积，基于所述反应物类型列表进行反应物用量标定，生成反应物损耗量列表；
约束速率计算模块，用于基于反应约束时长，结合所述反应物损耗量列表，计算反应约束速率；
反应条件设定模块，用于根据所述反应约束速率，设定腔体反应条件和反应物浓度，其中，所述腔体反应条件包括期望温度信息；
温度分布仿真模块，用于获取反应腔体加热点位，基于所述期望温度信息进行温度分布仿真，生成温度仿真分区结果；
位置优化模块，用于基于所述温度仿真分区结果，对基体固定平台进行位置优化，生成基体推荐位置；
介电层沉淀控制模块，用于根据所述腔体反应条件、所述反应物浓度和所述基体推荐位置进行介电层沉淀控制。
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| US5590051A (en) * | 1993-12-01 | 1996-12-31 | Nec Corporation | Process simulation method, process simulator and chemical vapor deposition system employing the same |
| CN113096749A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-07-09 | 武汉大学深圳研究院 | n型共掺杂金刚石半导体材料制备的多尺度耦合仿真方法 |
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