半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù)監(jiān)控系 統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 半導(dǎo)體機(jī)臺參數(shù)是指在半導(dǎo)體制程中表征生產(chǎn)設(shè)備性能的數(shù)據(jù)的集合，包括溫度 (temp)、功率（power)、氣體流量（Mass Flow Controller，縮寫為 MFC)、電流（current)、時 間（time)等。一般的，每道工序都具有相應(yīng)的程式（recipe)，每個程式中均包括多個參數(shù)， 每個程式的每個參數(shù)均具有一預(yù)設(shè)值，但是，該程式在實際的跑（run)時，每個參數(shù)均會產(chǎn) 生一個與所述預(yù)設(shè)值相對應(yīng)的實際運行值。例如，在某個程式中具有一個參數(shù)為溫度，溫度 的設(shè)定值為300°C，但是由于每run-次該程式時，機(jī)臺的微環(huán)境等原因存在差異，實際的 溫度（溫度的實際運行值）可能為300. 5°C或299. 5°C等等。
[0003] 這些參數(shù)的實際運行值存在波動，所以，實際運行值準(zhǔn)確和穩(wěn)定與否決定了每道 工序的質(zhì)量，如果在晶圓加工過程中某些參數(shù)出現(xiàn)異常，就有可能會影響到晶圓的最終良 率。這些參數(shù)最顯著的特點就是數(shù)據(jù)量大，每片晶圓在FAB(晶圓工廠）里都要經(jīng)過上百個 加工工序，每道工序中都會有成百上千個機(jī)臺制程參數(shù)的數(shù)據(jù)被實時收集到生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù) 庫中。因此，如何對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，以便于對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對半導(dǎo)體制程效率地 提高、半導(dǎo)體制程的自動化控制，起著至關(guān)重要的作用。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中為工程師提供的機(jī)臺參數(shù)分析的只有線上的智能設(shè)備管理系統(tǒng) (intellectual equipment management system,簡稱 i_EMS)，該系統(tǒng)在設(shè)計之初僅僅是用 于數(shù)據(jù)的收集。如表1所示，在現(xiàn)有的智能設(shè)備管理系統(tǒng)中，機(jī)臺參數(shù)（Parameter)如溫度 (Temp)和功率（Power)是按照機(jī)臺（Equipment)、腔體（Chamber)、程式（Recipe)、程式步 驟（Recipe step)這四個項目存儲在存儲單元（Unit)中。
[0005]
[0006] 表 1
[0007] 具體的，在表1中，存儲單元1存儲的是：在標(biāo)號為equipOl的機(jī)臺中，標(biāo)號為cl 的腔體內(nèi)，在程式r01的第1個步驟中，溫度的預(yù)設(shè)值為120°C，功率的預(yù)設(shè)值為300W ;存儲 單元2存儲的是：在標(biāo)號為equipOl的機(jī)臺中，標(biāo)號為cl的腔體內(nèi)，在程式r01的第2個步 驟中，溫度的預(yù)設(shè)值為150°C，Power的預(yù)設(shè)值為200W ;以此類推。
[0008] 然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，在每個機(jī)臺的每個腔體中，每個程式的每個步驟中不同的機(jī) 臺參數(shù)均需要單獨建立一個所述存儲單元，至今智能設(shè)備管理系統(tǒng)已經(jīng)生成了 20000000 個所述存儲單元，并且所述存儲單元的個數(shù)還在逐日增加，所述存儲單元的數(shù)量如此龐大， 使得工程師對不易對機(jī)臺參數(shù)進(jìn)行分析，當(dāng)實際運行值出現(xiàn)問題時，不容易及時發(fā)現(xiàn)以進(jìn) 行處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于，提供一種半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)及方法，能夠有效 地對機(jī)臺參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)實際運行值出現(xiàn)問題時，可以及時發(fā)現(xiàn)。
[0010] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)，包括：
[0011] 數(shù)據(jù)收集模塊，用于收集機(jī)臺的多個參數(shù)的預(yù)設(shè)值以及與所述預(yù)設(shè)值相對應(yīng)的即 時的實際運行值，所述多個參數(shù)的實際運行值至少按照程式分組并將每組數(shù)據(jù)存儲至不同 的存儲單元中；
[0012] 鍵入模塊，從所述多個參數(shù)中選擇一個或多個參數(shù)作為特征參數(shù)，并針對每個所 述特征參數(shù)預(yù)設(shè)一組設(shè)定值；
[0013] 數(shù)據(jù)分類模塊，從所述多個參數(shù)的數(shù)據(jù)中選擇與所述特征參數(shù)的設(shè)定值相匹配的 預(yù)設(shè)值，并將所述匹配的預(yù)設(shè)值對應(yīng)的實際運行值所在的存儲單元合并至一分析單元中；
[0014] 硬件性能跟蹤模塊，所述硬件性能跟蹤模塊探測所述機(jī)臺的可拆換部件是否進(jìn)行 過更換，如果所述可拆換部件進(jìn)行過更換，將所述可拆換部件更換前的參數(shù)的數(shù)據(jù)匹配到 所述分析單元中；如果所述可拆換部件沒有進(jìn)行過更換，所述分析單元不變；
[0015] 自動運算模塊，用于按所述分析單元對所述參數(shù)特征對應(yīng)的實際運行值進(jìn)行統(tǒng) 計，并計算所述參數(shù)特征對應(yīng)的實際運行值的管控界限；以及
[0016] 存儲模塊，用于存儲所述分析單元。
[0017] 可選的，在所述半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)中，所述半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù) 監(jiān)控系統(tǒng)還包括一報警模塊，用于監(jiān)控所述管控界限，當(dāng)所述管控界限發(fā)生變化時，所述報 警模塊發(fā)出警報。
[0018] 可選的，在所述半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)中，所述數(shù)據(jù)分類模塊還對所述 機(jī)臺參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊匹配，如果所述預(yù)設(shè)值沒有相匹配的所述設(shè)定值，則尋找與所述預(yù) 設(shè)值與最接近的所述設(shè)定值，并將所述預(yù)設(shè)值對應(yīng)的實際運行值所在的存儲單元放入最接 近的所述設(shè)定值的分析單元中。
[0019] 可選的，在所述半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)中，所述自動運算模塊還對同一 所述分析單元中的多個參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析。
[0020] 可選的，在所述半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)中，所述參數(shù)是溫度、氣體流量、 電壓、電流、時間或功率。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的另一面，還提供一種半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù)處理方法，包括：
[0022] 從機(jī)臺收集所述機(jī)臺的多個參數(shù)的預(yù)設(shè)值以及與所述預(yù)設(shè)值相對應(yīng)的即時的實 際運行值，所述多個參數(shù)的實際運行值至少按照程式分組并將每組數(shù)據(jù)存儲至不同的存儲 單元中；
[0023] 從所述多個參數(shù)中選擇一個或多個參數(shù)作為特征參數(shù)，并針對每個所述特征參數(shù) 預(yù)設(shè)一組設(shè)定值；
[0024] 從所述多個參數(shù)的數(shù)據(jù)中選擇與所述特征參數(shù)的設(shè)定值相匹配的預(yù)設(shè)值，并將所 述匹配的預(yù)設(shè)值對應(yīng)的實際運行值所在的存儲單元合并至一分析單元中；
[0025] 探測所述機(jī)臺的可拆換部件是否進(jìn)行過更換，如果所述可拆換部件進(jìn)行過更換， 將所述可拆換部件更換前的參數(shù)的數(shù)據(jù)匹配到所述分析單元中；如果所述可拆換部件沒有 進(jìn)行過更換，所述分析單元不變；以及
[0026] 按所述分析單元對所述參數(shù)特征對應(yīng)的實際運行值進(jìn)行統(tǒng)計，并計算所述參數(shù)特 征對應(yīng)的實際運行值的管控界限。
[0027] 可選的，在所述半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù)監(jiān)控方法中，所述半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù) 處理方法還包括：監(jiān)控所述管控界限，當(dāng)所述管控界限發(fā)生變化時，所述報警模塊發(fā)出警 報。
[0028] 可選的，在所述半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù)監(jiān)控方法中，所述半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù) 處理方法還包括：對所述機(jī)臺參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊匹配，如果所述預(yù)設(shè)值沒有相匹配的所述 設(shè)定值，則尋找與所述預(yù)設(shè)值與最接近的所述設(shè)定值，并將所述預(yù)設(shè)值對應(yīng)的實際運行值 所在的存儲單元放入最接近的所述設(shè)定值的分析單元中。
[0029] 可選的，在所述半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù)監(jiān)控方法中，所述半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù) 處理方法還包括：判斷所述實際運行值是否在所述管控界限的范圍內(nèi)，如果所述實際運行 值超出所述管控界限的范圍，則控制所述機(jī)臺停止工作；如果所述實際運行值在所述管控 界限的范圍內(nèi)，則所述機(jī)臺正常工作。
[0030] 可選的，在所述半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù)監(jiān)控方法中，所述半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù) 處理方法還包括：對同一所述分析單元中的多個參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析。
[0031] 可選的，在所述半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù)監(jiān)控方法中，所述參數(shù)是溫度、氣體流量、 電壓、電流、時間或功率。
[0032] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)及方法具有以下 優(yōu)點：
[0033] 在本發(fā)明提供的半導(dǎo)體制造機(jī)臺的參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)中，所述數(shù)據(jù)分類模塊從所述多 個參數(shù)的數(shù)據(jù)中選擇與所述特征參數(shù)的設(shè)定值相匹配的預(yù)設(shè)值，并將所述匹配的預(yù)設(shè)值對 應(yīng)的實際運行值所在的存儲單元合并至一分析單元中，從而將所述設(shè)定值相同的所述存儲 單元合并到一個所述分析單元中，統(tǒng)一存儲，有利于對所述預(yù)設(shè)值相對應(yīng)的即時的實際運 行值進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控，當(dāng)某一實際運行值出現(xiàn)問題時，可以快速、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)，有利于實現(xiàn)半 導(dǎo)體制程的自動化控制；并且，所述硬件性能跟蹤模塊判斷所述機(jī)臺的可拆換部件是否進(jìn) 行過更換，如果所述可拆換部件進(jìn)行過更換，將所述可拆換部件更換前的參數(shù)值匹配到所 述分析單元中，有利于對更換的所述可拆換部件的參數(shù)進(jìn)行追蹤，提高分析的準(zhǔn)確性