一种采用统计过程控制晶圆加工的方法

技术领域

本发明涉及晶圆加工技术领域，具体涉及一种采用统计过程控制晶圆加工的方法。

背景技术

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。

晶圆的制备工艺和过程非常复杂，SPC统计过程控制的介入极大的实现晶圆加工的自动化水平，统计过程控制能够对整个工艺进行控制反馈，从整个体系出发发现问题、解决问题。

虽然在制备相同产品时，采用的工艺是一致的，但是设备在使用过程中，设备的部件损耗等等会存在性能波动的问题，当发现设备存在故障或者需要检修时，往往容易出现产品品质下降的问题，也极容易出现产品不良。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用统计过程控制晶圆加工的方法，通过统计过程控制保证晶圆加工品质。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种采用统计过程控制晶圆加工的方法，其特征在于，包括统计过程控制单元、数据库和反馈单元，统计过程控制单元具有数据处理模块和判断模块，统计过程控制单元读取数据库内的数据，包括以下步骤：

步骤1)统计过程控制单元读取数据库内标准的加工工艺数据以及标准的晶圆设计参数；

步骤2)通过数据处理模块将加工工艺数据以及晶圆设计参数进行划分匹配，同时制定调整规则；

步骤3)晶圆测试设备将检测数据发送至统计过程控制单元，通过判断模块将检测数据与晶圆设计参数进行判断，根据晶圆设计参数的范围值对测数据与晶圆设计参数进行比较，比较结果按照符合程度分为接近标准、符合标准和不良，当为接近标准时，继续判断其余检测数据，当为不良时，触发反馈单元，对相对应设备进行调整或检修，当为符合标准时，继续下一个步骤；

步骤4)将晶圆设计参数对应加工工艺数据根据调整规则进行调整，形成新的加工工艺数据；

步骤5)新的加工工艺数据通过反馈单元反馈至加工单元并执行。

进一步的，还包括监控单元，监控单元根据加工工艺数据对加工单元进行监控。

进一步的，加工工艺数据中包含有加工参数范围，监控单元根据加工参数范围进行监控。

进一步的，调整规则为将加工参数范围进行缩小。

进一步的，加工参数范围进行分级设定，当为符合标准且靠近接近标准时，按照提高一个等级进行调整，当为符合标准且靠近不良时，按照提高至少两个等级进行调整。

进一步的，当调整两个等级后，反馈单元发出警示，人工介入。

进一步的，新的加工工艺数据保存在数据库内，能够形成有效的对比，根据对比能够辅助操作者对工艺进行优化，以及在后续调整中制定更为便捷的方案。

进一步的，新的加工工艺数据形成列表展示，方便操作者快速查看翻阅。

本发明的有益效果：

采用对晶圆测试数据作为基础与标准的晶圆设计参数进行比较，可以快速的得出晶圆加工过程中加工单元的稳定性，当稳定性波动较大时，根据对应参数找到相关工艺步骤，根据工艺步骤中加工参数的限定，提高加工单元制备精度，以保证加工的稳定性，从而保证晶圆品质。

附图说明

图1是本发明的采用统计过程控制晶圆加工的流程图；

图2是本发明的采用统计过程控制晶圆加工的反馈框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1和图2所示，本发明的采用统计过程控制晶圆加工的方法的一实施例，包括统计过程控制单元、数据库和反馈单元，数据库用于存储各类数据，统计过程控制单元具有数据处理模块和判断模块，统计过程控制单元通过数据处理模块读取数据库内的数据，统计过程控制单元通过判断模块对数据进行判断比较，具体的包括以下步骤：

首先通过统计过程控制单元读取数据库内标准的加工工艺数据以及标准的晶圆设计参数，为基准参数，适用于对应产品加工使用，标准的加工工艺数据可以直接执行；然后通过数据处理模块将标准的加工工艺数据以及标准的晶圆设计参数进行划分匹配，同时制定调整规则，在加工工艺数据中，存在一些可以调整的参数，对于这些参数设置范围值，例如转速，当要求高效时可能会损失品质，那么将转速调低，虽然增加了加工时间，但是保证了产品品质；因此加工工艺数据中包含有加工参数范围，监控单元根据加工参数范围进行监控，实现工艺控制的目的。具体的，调整规则为将加工参数范围进行缩小，并且加工参数范围进行分级设定，加工参数范围进行缩小的目的在于提高加工精度，加工参数范围进行分级设定的目的在于合理的进行加工精度调整，在加工品质和加工时间之间做到平衡，在保证加工品质的前提下也保证具有较短的加工时间；

具体的，将加工完成的晶圆放置到晶圆测试设备中进行检测，将检测数据发送至统计过程控制单元，通过判断模块将检测数据与晶圆设计参数进行判断，根据晶圆设计参数的范围值对测数据与晶圆设计参数进行比较，比较结果按照符合程度分为接近标准、符合标准和不良，当为接近标准时，继续判断其余检测数据，判断结果均为接近标准，则代表加工设备运行正常，没有任何设备问题，不做调整；当为不良时，代表问题较为严重，则需要立即触发反馈单元，对相对应设备进行调整或检修，即为存在加工不良的问题，第一时间介入，降低不良制造带来的损耗成本，也保证设备能够在健康良好的工作状态加工，避免因小问题不重视，导致设备出现更严重的损坏；由于加工参数范围进行分级设定，当为符合标准且靠近接近标准时，按照提高一个等级进行调整，属于微调整状态，能够保证加工效率，当为符合标准且靠近不良时，按照提高至少两个等级进行调整，由于趋向不良，因此通过多等级的调节，能够有效保证加工品质，减少不良品的出现。当调整两个等级后，反馈单元发出警示，人工可以直接介入，提前对加工单元维修维护，避免不良品的出现，当然也可以在该批次晶圆加工完成后进行维护维修。

当需要进行调整时，将晶圆设计参数对应加工工艺数据根据调整规则进行调整，形成新的加工工艺数据，新的加工工艺数据通过反馈单元反馈至加工单元并执行，从而加工品质得到保证，当然，新的加工工艺数据均为符合加工的，因此并不会因为采用单一的工艺参数导致在设备出现性能波动时造成的品质问题。

具体的，上述还包括监控单元，监控单元根据加工工艺数据对加工单元进行监控，当出现监控范围外的数据时，立即通知负责人，从加工源头保证品质，当然也可以触发警报机制，通过发送警示信息、警示短信等，从多方位进行告知。新的加工工艺数据保存在数据库内，便于查看调整过程，新的加工工艺数据形成列表展示，便于人工翻阅查看。

综上，本发明采用对晶圆测试数据作为基础与标准的晶圆设计参数进行比较，可以快速的得出晶圆加工过程中加工单元的稳定性，当稳定性波动较大时，根据对应参数找到相关工艺步骤，根据工艺步骤中加工参数的限定，提高加工单元制备精度，以保证加工的稳定性，从而保证晶圆品质。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。