[發明專利]一種SPC策略自動更新方法及SPC自動策略系統

有效

• 申請號: 201510435372.1
• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN105159239B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 余燕萍;邵雄
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;H01L21/67
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 智云

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種SPC策略自動更新方法及SPC自動策略系統。

背景技術

半導體器件生產中，從半導體單晶片到制成最終成品的過程是一個極其復雜的過程，從氧化擴散，光刻，刻蝕，洗滌，淀積等大約有不少于三四百個工序；特別是現在各類專用集成電路的需求猛增，大多數半導體企業又從面向庫存的生產方式轉向了面向訂單的生產方式，使晶圓車間的生產模式也由以前大批量的單一品種的生產轉為批量的多品種的生產模式，極大的增加了生產過程的復雜性。制造執行系統(manufacturing execution system，簡稱MES)由此成為半導體生產不接或缺的管理工具，能夠對生產過程進行優化，確保產品性能合格、穩定可靠，并有高的成品率，包括下列功能：工作進行中(work inprocess，簡稱WIP)追蹤、資源配置和狀態、動作排程、品管數據(quality data)收集和處理控制，同時MES也可以被當做一個用來收集數據和分配數據的中央存放處(central depository)，例如，MES可以實時地和動態地收集、組合和表示(express)原料(rawmaterials)、成品(finishedproducts)、半成品(semifinishedproducts)、機器、時間和成本的數據，并追蹤和控制每一個生產步驟。

同時，在半導體制造工藝中，任何一項工藝，都可能包含許多步驟，每個步驟又包括眾多參數，對一項工藝中每個參數進行控制，是保證工藝正常進行、制造出符合標準和要求的半導體器件的關鍵因素。現有半導體制造工藝的參數一般通過SPC系統(Statistical Process Control，統計過程控制)來控制。SPC是基于統計理論的技術和方法，通過對生產過程中的工藝參數質量數據進行統計分析和描圖，實現對工藝過程穩定性的實時監控和預測，從而達到發現異常、及時改進、減少波動、保證工藝過程穩定、產品總體質量穩定可靠之目的。而SPC策略(strategy)的建立和更新是SPC系統的關鍵點所在，完善的SPC策略能夠對工藝過程進行及時、有效的分析和評價。

現有的一個SPC策略下可以設置多個控制或監視chart(圖表)：均值－級差圖(X－R圖)、均值－標準差圖(X－S圖)、單值－移動極差圖(X－MR圖)、運行圖、指數加權移動均值圖(EWMA圖)等計量型圖表；以及，不合格品率圖(P圖)，不合格品數圖(Pn圖)，單位缺陷圖(u圖)和總體均值，總體標準差、樣本均值、樣本標準差、Cp、Cpk、Cpl、Cpu、直方圖偏斜指數(Skewness)，陡度指數(Kurtosis)等的排列圖、直方圖。數據查詢、總體監控、現場監控、異常報告都可通過控制圖表和各統計參數來表達，通過這些可以幫助用戶從不同的視角去監控過程狀態，及時發現問題，解決問題。每個chart有自己采集數據的規格及收集的點數和數據類型，其中需要的這些數據的一部份來源于MES系統收集的DCSpec(數據采集規格)，而通常情況下，MES與SPC實現由不同的專業公司完成，例如，MES采用AIM公司的成品，SPC采用PDF公司產品，系統中MES與SPC間沒有提供自動建立的接口，不能數據共享，MES的DC SPEC信息有修改時，SPC系統無法整合MES系統的數據進行自動建立或者更新數據采集規則，從而會導致在對工藝過程穩定性的實時監控和預測過程中所參考的數值不是最新，使得在實際生產時會發出警報，更有可能由于該收集的數據未收集到而導致產品報廢。現有技術中為了避免這種問題，需要人工對SPC系統進行維護及設計。請參閱圖1，圖1所示為圖1為現有技術中用人工自動更新策略配置文件的流程示意圖。從圖1中我們可以看出，在有DCSpec(數據采集規格)在MES(生產制造執行系統)修改數值后，SPC系統無法進行自動更新，需人工查詢MES系統采集的DC SPEC信息，然后根據MES系統的DCSpec手動計算每個工藝參數的所需數值，并手動將這些數值輸入PCB系統，建立和修改策略配置文件，例如人工設置量測地址端口(SITE COUNT)、與SITE COUNT相對應的上下限(limit),包括：系統設定的控制上限(SPCUCL)和系統設定的控制下限(SPCLCL)，以及報警編號(Alarm)等。這種手動更新的技術存在以下弊端：

1、一個制造工藝中的參數一般有200～300項，如若修改上百個DCSpec，則需要花費7天左右的時間才能完成所有SPC策略的更新；

2、手動更新難免會在輸入時出現錯誤，或者在計算上下限時出現計算錯誤等，進而造成SPC策略更新的錯誤，給工藝帶來隱患；