本發(fā)明涉及硅片加工，具體涉及一種監(jiān)控產(chǎn)品參數(shù)緩慢漸進(jìn)式偏移的方法。

背景技術(shù)：

1、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（簡(jiǎn)稱spc，全稱statistical?process?control）是一種借助數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法的過(guò)程控制工具。它對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，根據(jù)反饋信息及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性因素出現(xiàn)的征兆，并采取措施消除其影響，使過(guò)程維持在僅受隨機(jī)性因素影響的受控狀態(tài)，以達(dá)到控制質(zhì)量的目的。

2、晶圓制造是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程，涉及研磨、腐蝕、拋光等復(fù)雜的化學(xué)和物理反應(yīng)，容易受機(jī)臺(tái)、治具、藥液以及時(shí)間溫度等條件的影響，導(dǎo)致產(chǎn)品參數(shù)發(fā)生波動(dòng)。常用的spc工具可以做到連續(xù)加工狀態(tài)的在線監(jiān)控，更善于檢測(cè)突發(fā)的、顯著的變化，而對(duì)于緩慢、漸進(jìn)的過(guò)程漂移不夠敏感。在硅片加工過(guò)程中，這種漸進(jìn)式的變化會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品的質(zhì)量不符合要求，而spc系統(tǒng)無(wú)法及時(shí)捕捉到這些變化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供了一種監(jiān)控產(chǎn)品參數(shù)緩慢漸進(jìn)式偏移的方法，其具有操作便捷、準(zhǔn)確度高和穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。解決了在硅片加工從中、長(zhǎng)期的視角對(duì)緩慢、漸進(jìn)過(guò)程漂移現(xiàn)象進(jìn)行識(shí)別并發(fā)出提醒的問(wèn)題。

2、本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：

3、一種監(jiān)控產(chǎn)品參數(shù)緩慢漸進(jìn)式偏移的方法，包括如下操作步驟：

4、第一步：基于spc工具，通過(guò)對(duì)在線功能的補(bǔ)充，增加了shift監(jiān)控功能。

5、第二步：將常用計(jì)量型spc?控制圖有i圖&mr圖、xbar圖&r圖或xbar圖&σ圖三類(lèi)組合。

6、第三步：對(duì)i圖或xbar圖固定監(jiān)控個(gè)數(shù)的參數(shù)值取平均值，作為加工批量的過(guò)程水平，形成shift圖。

7、第四步：對(duì)固定監(jiān)控個(gè)數(shù)形成的shift圖作移動(dòng)極差，形成shift_r圖。

8、第五步：shift_r圖取計(jì)算數(shù)據(jù)的1.5σ設(shè)置控制限，建立shift監(jiān)控，開(kāi)啟超出控制限的報(bào)警。

9、作為優(yōu)選，shift監(jiān)控的目的是為了識(shí)別出產(chǎn)品參數(shù)緩慢漸進(jìn)式的偏移，尤其是原材料批次、加工機(jī)臺(tái)、加工周期等因素的固有差異而導(dǎo)致的分層現(xiàn)象，因此在選取監(jiān)控個(gè)數(shù)z時(shí)，應(yīng)盡量考慮能夠代表對(duì)其中可識(shí)別的固有差異進(jìn)行層別；監(jiān)控個(gè)數(shù)z取5、10、20或25，視加工批量、周期或工藝特征進(jìn)行監(jiān)控。

10、作為優(yōu)選，一個(gè)加工批次拆分為14～15個(gè)子組進(jìn)行加工，取監(jiān)控個(gè)數(shù)z時(shí)，應(yīng)盡量考慮能夠代表原材料母批的情況，滿足z≤14,取z=5或10；一個(gè)加工機(jī)臺(tái)的修整維護(hù)周期一般為28～32個(gè)批次，取監(jiān)控個(gè)數(shù)z時(shí)，應(yīng)盡量考慮能夠代表機(jī)臺(tái)周期內(nèi)的情況，滿足z≤28,取z=20或z=25。

11、作為優(yōu)選，spc軟件新增shift?chart定義信息，在主chart基礎(chǔ)上建立獲取數(shù)據(jù)設(shè)定，形成shiftx及shift_r圖，實(shí)現(xiàn)shift監(jiān)控功能：shiftx取固定個(gè)數(shù)的主chart點(diǎn)的平均值形成趨勢(shì)圖，shift_r取shiftx的移動(dòng)極差值形成趨勢(shì)圖。

12、作為優(yōu)選，根據(jù)監(jiān)控項(xiàng)目的樣本容量，選擇對(duì)應(yīng)的spc控制圖建立管控，具體控制圖類(lèi)型選擇規(guī)則如下：①每批檢測(cè)樣本量n=1：i&mr圖，i為單值，mr為該次檢測(cè)樣本結(jié)果與上一次檢測(cè)樣本結(jié)果差值的絕對(duì)值；②每批檢測(cè)樣本量n=2～8：xbar&r圖，xbar為平均值，r為該次檢測(cè)樣本結(jié)果的極差；③每批檢測(cè)樣本量n≥9：xbar&σ圖，xbar為平均值，r為該次檢測(cè)樣本結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差；i圖、xbar圖為主chart，mr圖、r圖、σ圖為輔chart。

13、作為優(yōu)選，根據(jù)spc控制圖類(lèi)型，主chart為i圖時(shí)每批次取該次檢測(cè)結(jié)果作為1個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，主chart為xbar圖時(shí)每批次取該次檢測(cè)結(jié)果的平均值作為1個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，持續(xù)收集檢測(cè)結(jié)果形成該參數(shù)的推移趨勢(shì)圖。

14、作為優(yōu)選，根據(jù)加工批量、周期或工藝特征選擇連續(xù)的監(jiān)控點(diǎn)個(gè)數(shù)為z，即每z個(gè)監(jiān)控點(diǎn)取平均值得到shift監(jiān)控值shiftx，持續(xù)收集形成該參數(shù)的shiftx推移趨勢(shì)圖：shiftx=σxi/z（i=1,2,3,…,z，z∈n）。

15、作為優(yōu)選，shiftx推移趨勢(shì)圖收集到2個(gè)及2個(gè)以上數(shù)值時(shí)，從第2個(gè)值開(kāi)始減去前一個(gè)值，取絕對(duì)值得到移動(dòng)極差，持續(xù)收集形成移動(dòng)極差推移圖shift_r：shift_r=|shiftxj+1-shiftxj|（j∈n）。

16、作為優(yōu)選，根據(jù)正態(tài)分布趨勢(shì)，主chart的監(jiān)控?cái)?shù)值滿足±3σ的概率為99.83%，此時(shí)的加工狀態(tài)可視為穩(wěn)定的過(guò)程。shift圖取z個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的平均值得到shiftx，收集的shiftx值處于±3σ區(qū)間的分布概率同樣滿足99.83%；shift_r取絕對(duì)值，因此設(shè)置的控制限取+3σ。

17、本發(fā)明能夠達(dá)到如下效果：

18、本發(fā)明提供了一種監(jiān)控產(chǎn)品參數(shù)緩慢漸進(jìn)式偏移的方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有操作便捷、準(zhǔn)確度高和穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。解決了在硅片加工從中、長(zhǎng)期的視角對(duì)緩慢、漸進(jìn)過(guò)程漂移現(xiàn)象進(jìn)行識(shí)別并發(fā)出提醒的問(wèn)題。目的是為了提供一種簡(jiǎn)單、實(shí)用的監(jiān)控產(chǎn)品參數(shù)穩(wěn)定性方法，對(duì)緩慢、漸進(jìn)的過(guò)程漂移現(xiàn)象進(jìn)行識(shí)別并發(fā)出提醒。

技術(shù)特征：

1.一種監(jiān)控產(chǎn)品參數(shù)緩慢漸進(jìn)式偏移的方法，其特征在于包括如下操作步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控產(chǎn)品參數(shù)緩慢漸進(jìn)式偏移的方法，其特征在于：shift監(jiān)控的目的是為了識(shí)別出產(chǎn)品參數(shù)緩慢漸進(jìn)式的偏移，尤其是原材料批次、加工機(jī)臺(tái)、加工周期等因素的固有差異而導(dǎo)致的分層現(xiàn)象，因此在選取監(jiān)控個(gè)數(shù)z時(shí)，應(yīng)盡量考慮能夠代表對(duì)其中可識(shí)別的固有差異進(jìn)行層別；監(jiān)控個(gè)數(shù)z取5、10、20或25，視加工批量、周期或工藝特征進(jìn)行監(jiān)控。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)控產(chǎn)品參數(shù)緩慢漸進(jìn)式偏移的方法，其特征在于：一個(gè)加工批次拆分為14～15個(gè)子組進(jìn)行加工，取監(jiān)控個(gè)數(shù)z時(shí)，應(yīng)盡量考慮能夠代表原材料母批的情況，滿足z≤14,取z=5或10；一個(gè)加工機(jī)臺(tái)的修整維護(hù)周期一般為28～32個(gè)批次，取監(jiān)控個(gè)數(shù)z時(shí)，應(yīng)盡量考慮能夠代表機(jī)臺(tái)周期內(nèi)的情況，滿足z≤28,取z=20或z=25。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控產(chǎn)品參數(shù)緩慢漸進(jìn)式偏移的方法，其特征在于：spc軟件新增shift?chart定義信息，在主chart基礎(chǔ)上建立獲取數(shù)據(jù)設(shè)定，形成shiftx及shift_r圖，實(shí)現(xiàn)shift監(jiān)控功能：shiftx取固定個(gè)數(shù)的主chart點(diǎn)的平均值形成趨勢(shì)圖，shift_r取shiftx的移動(dòng)極差值形成趨勢(shì)圖。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)控產(chǎn)品參數(shù)緩慢漸進(jìn)式偏移的方法，其特征在于：根據(jù)監(jiān)控項(xiàng)目的樣本容量，選擇對(duì)應(yīng)的spc控制圖建立管控，具體控制圖類(lèi)型選擇規(guī)則如下：①每批檢測(cè)樣本量n=1：i&mr圖，i為單值，mr為該次檢測(cè)樣本結(jié)果與上一次檢測(cè)樣本結(jié)果差值的絕對(duì)值；②每批檢測(cè)樣本量n=2～8：xbar&r圖，xbar為平均值，r為該次檢測(cè)樣本結(jié)果的極差；③每批檢測(cè)樣本量n≥9：xbar&σ圖，xbar為平均值，r為該次檢測(cè)樣本結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差；i圖、xbar圖為主chart，mr圖、r圖、σ圖為輔chart。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)控產(chǎn)品參數(shù)緩慢漸進(jìn)式偏移的方法，其特征在于：根據(jù)spc控制圖類(lèi)型，主chart為i圖時(shí)每批次取該次檢測(cè)結(jié)果作為1個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，主chart為xbar圖時(shí)每批次取該次檢測(cè)結(jié)果的平均值作為1個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，持續(xù)收集檢測(cè)結(jié)果形成該參數(shù)的推移趨勢(shì)圖。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的監(jiān)控產(chǎn)品參數(shù)緩慢漸進(jìn)式偏移的方法，其特征在于：根據(jù)加工批量、周期或工藝特征選擇連續(xù)的監(jiān)控點(diǎn)個(gè)數(shù)為z，即每z個(gè)監(jiān)控點(diǎn)取平均值得到shift監(jiān)控值shiftx，持續(xù)收集形成該參數(shù)的shiftx推移趨勢(shì)圖：shiftx=σxi/z（i=1,2,3,…,z，z∈n）。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的監(jiān)控產(chǎn)品參數(shù)緩慢漸進(jìn)式偏移的方法，其特征在于：shiftx推移趨勢(shì)圖收集到2個(gè)及2個(gè)以上數(shù)值時(shí)，從第2個(gè)值開(kāi)始減去前一個(gè)值，取絕對(duì)值得到移動(dòng)極差，持續(xù)收集形成移動(dòng)極差推移圖shift_r：shift_r=|shiftxj+1-shiftxj|（j∈n）。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的監(jiān)控產(chǎn)品參數(shù)緩慢漸進(jìn)式偏移的方法，其特征在于：根據(jù)正態(tài)分布趨勢(shì)，主chart的監(jiān)控?cái)?shù)值滿足±3σ的概率為99.83%，此時(shí)的加工狀態(tài)可視為穩(wěn)定的過(guò)程；shift圖取z個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的平均值得到shiftx，收集的shiftx值處于±3σ區(qū)間的分布概率同樣滿足99.83%；shift_r取絕對(duì)值，因此設(shè)置的控制限取+3σ。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種監(jiān)控產(chǎn)品參數(shù)緩慢漸進(jìn)式偏移的方法，所屬硅片加工技術(shù)領(lǐng)域，包括如下操作步驟：第一步：基于SPC工具，通過(guò)對(duì)在線功能的補(bǔ)充，增加了shift監(jiān)控功能。第二步：將常用計(jì)量型SPC控制圖有I圖&MR圖、Xbar圖&R圖或Xbar圖&σ圖三類(lèi)組合。第三步：對(duì)I圖或Xbar圖固定監(jiān)控個(gè)數(shù)的參數(shù)值取平均值，作為加工批量的過(guò)程水平，形成shift圖。第四步：對(duì)固定監(jiān)控個(gè)數(shù)形成的shift圖作移動(dòng)極差，形成shift_R圖。第五步：shift_R圖取計(jì)算數(shù)據(jù)的1.5σ設(shè)置控制限，建立shift監(jiān)控，開(kāi)啟超出控制限的報(bào)警。具有操作便捷、準(zhǔn)確度高和穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。解決了在硅片加工從中、長(zhǎng)期的視角對(duì)緩慢、漸進(jìn)過(guò)程漂移現(xiàn)象進(jìn)行識(shí)別并發(fā)出提醒的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：蔡敏杰,郁申陽(yáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州中欣晶圓半導(dǎo)體股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15