CN1848373A - 一种晶片刻蚀工艺中的故障检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及晶片刻蚀领域，本发明提供了一种晶片刻蚀工艺中的故障检测方法，通过对当前工艺的数据与标准工艺数据绘制曲线，利用刻蚀系统的先进工艺控制(APC)软件对待检测数据曲线图进行反色、45度角投影等处理得到直方图，通过分析比较待检测数据的直方图与标准曲线工艺直方图的灰度相似性，来对故障进行判断，通过对曲线图的延长线交叉点数量的判断来判断故障点位置，由于采用以上检测方法，与已有技术相比，极大地提高了晶片刻蚀机的自动化性能，进而提高了晶片刻蚀机的效率。

Description

一种晶片刻蚀工艺中的故障检测方法
技术领域
本发明涉及晶片刻蚀领域，具体涉及一种晶片刻蚀工艺中的故障检测方法。
背景技术
目前刻蚀系统的APC软件，通常都是将刻蚀系统中的APC附加传感器采集到的数据，按时序绘制成曲线(每个数据一条曲线)，然后由工艺人员观测所绘制曲线与标准曲线(每个参数有一个标准曲线，标准曲线由工艺人员制定)之间的区别，如果曲线大致相同，则认为没有错误。工艺人员需要定时的查看曲线图，以便及时发现故障。由于传统技术必须由工艺人员来确定是否有错误，因此大大降低了刻蚀机的自动化性能和刻蚀机的效率。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种晶片刻蚀工艺中的故障检测方法。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明的方法包括以下步骤：
(1)附加传感器采集到的待检测数据的数据值，刻蚀系统的先进工艺控制(APC)软件以时间为横轴线，以待检测数据的数据值为纵轴线，按时序绘制出待检测数据曲线；
(2)在步骤(1)得到的曲线上选取若干待检测数据检测点，记录下这些检测点在纵轴线上的对应点；
(3)在步骤(1)中的二维坐标系中，将横轴线改为待检测数据的数据值，记录下与步骤(2)中待检测数据检测点时间一一对应的标准工艺的数据值在横轴线上的对应点；
(4)将步骤(2)与步骤(3)中的对应点连接，得到当前待检测曲线的二维图像；
(5)将步骤(4)中的图像反色，并绘制其45度方向投影的直方图，得到待检测直方图；
(6)以标准工艺数据替换步骤(1)中的待检测数据，重复步骤(1)～(5)得到标准直方图；
(7)分析待检测直方图和标准直方图之间的灰度相似性是否小于预设标准值；若是，则认为没有故障；若否，则认为存在故障；
将待检测数据在以上步骤(4)得到图像进行区域延长，得到图中的交点，根据交点判断与其他线相交较多的线，与非邻近线相交点数大于等于预设值时，即可判定此线代表的数据的相关设备发生故障。
(三)有益效果
由于采用以上技术方案，本发明与已有技术相比极大的提高了晶片刻蚀机的自动化性能，进而提高了晶片刻蚀机的效率。
附图说明
图1是本发明的待检测曲线示意图；
图2是本发明所述待检测点的纵轴线对应点示意图；
图3是本发明所述方法的正常工艺数据的二维图像示意图；
图4是本发明所述方法的非正常工艺数据的二维图像示意图；
图5是图3的反色效果图；
图6是图4的反色效果图；
图7是图5的45度角方向投影的直方图；
图8是图6的45度角方向投影的直方图；
图9是本发明所述方法的流程图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，附加传感器采集到的待检测数据的数据值，刻蚀系统的先进工艺控制(APC)软件以时间为横轴线，以待检测数据的数据值为纵轴线，按时序绘制出待检测数据曲线，曲线上的实心点为选取的若干检测点；
如图2所示，记录下检测点在纵轴线上的对应点；
如图3所示，在图1的二维坐标系中，将横轴线改为待检测数据的数据值，记录下与检测点时间一一对应的标准工艺的数据值在横轴线上的对应点，并将时间相同的待检测点在纵轴线上的对应点与标准工艺的数据值在横轴线上的对应点连接，得到二维图像。本图3显示的待检测数据为正常数据；
如图4所示，依照图3的方法作出二维图像，图4显示的待检测数据为非正常数据；
本发明采用纹理分析方法来比较图像的区别，图像的纹理特征就是图像局部性质(灰度分布函数)的统计。粗糙性和方向性是区分纹理所用的两大类最主要的特征，进行纹理分析就是提取纹理特征的过程。纹理分析可以分为两大类：统计分析方法和结构分析方法。统计分析方法从图像有关属性的统计分析出发；结构分析方法着力找出纹理基元，然后再从结构组成探索纹理的规律。由于本发明所构建的图像结构基元很清晰，在解决方案中，采用结构分析方法，运用的是图像纹理的45度方向性特征。
将图像3和图像4进行反色，图5是对图3进行反色处理后的效果图，图6是对图4进行反色处理后的效果图；
图7和图8分别是将图5和图6在45度角方向投影后得到的图像45度角的直方图；
分析两个直方图之间的灰度相似性。
首先求得图7和图8两个灰度直方图的分布函数F1(x)和F2(x)，对所有的灰度值求分布函数的差，从中找出最大差值 max x { | F 2 ( x ) - F 1 ( x ) | } , 若最大差值小于设定域值，则认为两个灰度直方图是相似的，并且说明没有故障，反之，则说明有故障发生。
将图4进行区域增长，得到图中的交点，根据交点判断与其他线相交较多的线，与非邻近线相交点数大于等于设定域值时，则判定此线代表的参数的相关设备发生故障，图9是故障检测过程的流程图。

Claims (2)

1、一种晶片刻蚀工艺中的故障检测方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：
(1)附加传感器采集到的待检测数据的数据值，刻蚀系统的先进工艺控制(APC)软件以时间为横轴线，以待检测数据的数据值为纵轴线，按时序绘制出待检测数据曲线；
(2)在步骤(1)得到的曲线上选取若干待检测数据检测点，记录下这些检测点在纵轴线上的对应点；
(3)在步骤(1)中的二维坐标系中，将横轴线改为待检测数据的数据值，记录下与步骤(2)中待检测数据检测点时间一一对应的标准工艺的数据值在横轴线上的对应点；
(4)将步骤(2)与步骤(3)中的对应点连接，得到当前待检测曲线的二维图像；
(5)将步骤(4)中的图像反色，并绘制其45度角直方图，得到待检测直方图；
(6)以标准工艺数据替换步骤(1)中的待检测数据，重复步骤(1)～(5)得到标准直方图；
(7)分析待检测直方图和标准直方图之间的灰度相似性是否小于预设标准值；若是，则认为没有故障；若否，则认为存在故障；
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括将待检测数据在步骤(4)得到图像进行区域延长，得到图中的交点，根据交点判断与其他线相交较多的线，与非邻近线相交点数大于等于预设值时，则判定此线代表的数据的相关设备发生故障。
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