[發明專利]半導體工藝機臺參數優化調整的方法

有效

• 申請號: 201010131837.1
• 申請日: 2010-03-15
• 公開（公告）號: CN102194655A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 王邕保;郭玉潔
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;顧珊

技術領域

本發明涉及半導體制造工藝領域，尤其涉及一種半導體工藝機臺參數優化調整的方法

背景技術

半導體工藝領域保證和評價半導體元器件質量和可靠性的傳統方法是：(1)常規測試、檢驗，包括生產過程中的工藝監測、產品出廠前的篩選測試、產品交付時的批接收抽樣檢驗。(2)可靠性壽命試驗。(3)現場使用數據積累。(4)整機廠對采購半導體元器件的再篩選。這些傳統方法的實質是以“合格”為中心的“事后檢驗”。

隨著目前半導體工藝的元器件水平的提高，當半導體元器件的可靠性等級優于六級以后，可靠性壽命試驗這條路已經越來越難以實現。同時，其他幾種以“合格”為中心的方法已不能反映半導體元器件的實際質量可靠性水平。

從80年代后期開始，國際上廣泛采用工藝能力評價(Cpk)和統計過程控制(Statistical?Process?Control，SPC)技術，重點從設計、制造、產品三方面保證和評價半導體元器件產品的質量和可靠性。

圖1是現有技術利用工藝能力評價和統計過程控制技術保證和評價半導體元器件產品的質量和可靠性的流程圖。如圖1所示，其中包括以下步驟：步驟101確定關鍵工序節點。步驟102確定關鍵工序參數。步驟103實驗設計。步驟104優化確定工藝條件。步驟105工藝參數采集。步驟106過程受控狀態分析。如果過程為統計受控，則執行步驟108工序能力是否滿足要求。其中如果步驟106中檢測出了失控或失控傾向，則執行步驟107查找原因、糾正問題。然后返回步驟105，重復執行步驟105以下的步驟。當步驟108的執行結果為不滿足要求時，也返回步驟105，重復執行步驟105以下的步驟。若步驟108的執行結果為滿足要求，則執行步驟109過程受控狀態分析。如果過程為統計受控，則執行步驟111下道工序。如果步驟106中檢測出了失控或失控傾向，則執行步驟107查找原因、糾正問題。然后返回步驟105，重復執行步驟105以下的步驟。

上述方法為利用工藝能力評價和統計過程控制技術保證和評價半導體元器件產品的質量和可靠性的主要技術手段。但隨著半導體工藝的發展，生產環境中的機臺數量和機臺的產量的增加，使得生產環境變得越來越復雜。這就導致生產環境中的各機臺的相關工藝參數和機臺所生產的產品的相關參數與生產的目標參數存在一定的偏差。就目前生產的技術水平而言，調整生產環境中的機臺參數，使其與生產的目標參數一致是不現實的。往往在將機臺的參數根據目標參數按上述方法進行調整后，機臺的參數還是與目標參數存在偏差。而這種偏差是無法消除的，為使機臺的參數與目標參數的偏差對生產的影響降到最低，半導體工藝技術人員往往采用將生產環境中的各機臺的參數調整為機臺的參數與目標參數的偏差最小的機臺的參數，來將降低機臺的參數與目標參數的偏差對生產的影響。

現有技術解決上述問題通常采用以下方法：第一種方法為單純依靠產品的芯片驗收測試和良率數據來尋找機臺的參數與目標參數的偏差最小的機臺，進而將生產環境中的其余機臺的參數調整為機臺的參數與目標參數的偏差最小的機臺的參數。但由于影響產品的芯片驗收測試和良率數據的因素很多，其并不能可靠地反映機臺的參數。也就是說產品的芯片驗收測試和良率數據最優的機臺，可能并不是生產環境中參數最優的機臺。因此，該方法存在很大的缺陷，其具體應用的效果也并不理想。第二種方法為依靠技術人員的經驗查找生產環境中的參數最優機臺。這種方法由于嚴重依賴技術人員的經驗和素質，其技術效果極不穩定，不能滿足提高復雜生產環境所生產的產品的質量的要求。

因此，需要一種能夠有效且可靠地查找和判定生產環境中參數最優機臺的方法，以提高所生產的產品的質量。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

為解決現有技術無法有效且可靠地查找和判定生產環境中參數最優機臺的問題，提高所生產的產品的質量和生產效率，并節約生產成本，本發明提供了一種半導體工藝機臺參數優化調整的方法，所述方法包括以下步驟：

根據半導體工藝環境中的各機臺的參數的統計數據確定所述半導體工藝環境中的參數最優機臺；

令所述半導體工藝環境中的機臺的參數與所述參數最優機臺的參數匹配。

進一步的，所述根據半導體工藝環境中的各機臺的參數的統計數據確定所述半導體工藝環境中的參數最優機臺，包括以下步驟：

確定關鍵工序節點；