专利名称：颗粒自动控制方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及质量控制领域，特别涉及一种颗粒自动控制方法及系统。
背景技术：
随着半导体产业的不断发展，半导体制造工艺已经进入纳米时代，以适应各项电 子产品越做越小，功能越做越强的趋势。而伴随着芯片功能越做越强，元件越做越小的趋势 而来的，便是对工艺中各种不同环节的技术要求越来越高。由于元件越来越小，而内部线路 越做越复杂，使工艺中对各项参数的细微变化更敏感，原先可以容许的工艺条件误差，在元 件体积大幅缩小后，可能会对元件的性能造成极大的影响，因此，为达到良好的元件性能， 对工艺条件及质量控制的要求必定会日趋严谨。对半导体元件进行质量控制主要是通过收集数据、整理数据，找出波动的规律，将 正常波动控制在最低限度，消除系统性原因造成的异常波动。将实际测得的质量特性与相 关标准进行比较，并对出现的差异或异常现象采取相应措施进行纠正，从而使工序处于受 控制状态，这一过程就叫做质量控制。例如，半导体生产过程中需要不断检查工艺环境，机台内和晶圆上的清洁度，即检 测微颗粒的个数。由于颗粒的分布和飘移的情况具有特殊的表现，因此目前业界借用统计 过程控制图(Statistical Process Control Chart, SPCChart)的形式，SPC 软件中都含有 WECO rule (西方电子公司之异常警示准则)自动化功能。如
图1所示，该准则设定μ 士3 ο 为控制界限(其中P为所述产品的质量特性值的平均值，σ为所述产品的质量特性值的 标准差)，且将上界限μ+3 ο和下界限μ _3 ο之间的区域称为控制区域，而μ为控制区 域的中线，然后再将中线与控制区域之间的区域进行三等分，分为区域Α、区域B和区域C。 SPC软件将颗粒特性值落在区域A内记为信号2，此时TOCO rule的信号显示为“口 _2_2” 或“2-D^SPC软件对此类信号报警。对于控制图中控制界限的确定方法有多种，在例如 申请号为200480037968. 6的中国专利申请中还能发现更多与确定控制界限相关的内容。如果检测得到的颗粒个数信号显示“口 -2-2”或“2- □ _2”，就认为工艺环境或机 台内环境洁净度超标，需要停机清洁。或者如果晶圆上的颗粒数溢出USL，则该片晶圆必须 加以清洁后才能继续进行后续工艺流程。但是，如图2所示，颗粒数有偶然一次性飘高的特性，技术上称为“偶发”特性。经 验告诉我们，这种偶然性一次飘高不表示洁净度出了问题，一般认为不是反常现象。所以当 颗粒控制图经常出现如图2的现象时，理论上应该进行清洁步骤了，但是技术人员仍认为 整个颗粒数还是可控的，无须停机或清洗晶圆。为了防止上述情况的发生，在半导体生产过程中对工艺环境中或晶圆表面的杂质 颗粒进行控制采用的方法为“二点法”。如图3所示，当连续两点超过USL，才能判断颗粒超 标或者说失控，这时才采取对应措施。但是，“二点法”原则太简单苛刻，容易犯“滞后”的错误，当发生图4的情况时，会 延误颗粒失控的检测判断，从而耽误及时的清洁或停机检测措施，影响产品的质量。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种颗粒自动控制方法及系统，防止耽误及时的清洁或 停机检测措施，影响产品的质量。为解决上述问题，本发明提供一种颗粒自动控制方法，包括获取晶圆表面或工艺 环境中颗粒个数；设置颗粒个数的允许上限值；计算信号值，所述信号值与颗粒个数和颗 粒个数的允许上限值有关联；根据信号值分析颗粒控制情况，在任意五个连续信号值中有 至少四个为中间值，判定为颗粒失控。可选的，所述计算信号值的步骤分为 计算正数
权利要求
一种颗粒自动控制方法，其特征在于，包括获取晶圆表面或工艺环境中颗粒个数；设置颗粒个数的允许上限值；计算信号值，所述信号值与颗粒个数和颗粒个数的允许上限值有关联；根据信号值分析颗粒控制情况，在任意五个连续信号值中有至少四个为中间值，判定为颗粒失控。
2.根据权利要求1所述颗粒自动控制方法，其特征在于，所述计算信号值的步骤分为
3.根据权利要求1所述颗粒自动控制方法，其特征在于，所述根据信号值分析颗粒控 制情况是采用SPC软件中TOCO准则。
4.根据权利要求3所述颗粒自动控制方法，其特征在于，所述TOCO准则设定μ士 3σ 为控制界限，其中，P为所述产品的质量特性值的平均值，σ为所述产品的质量特性值的 标准差。
5.根据权利要求4所述颗粒自动控制方法，其特征在于，所述控制界限μ士 30之间 的区域等分成六个分区域，所述六个分区域分别为μ+3σ与μ+2σ之间的第一区域A、 μ-3σ与μ-2σ之间的第二区域Α、μ+2 σ与μ+σ之间的第一区域B、μ _2 σ与μ-σ 之间的第二区域B、μ+σ与μ之间的第一区域C和μ-σ与μ之间的第二区域C。
6.根据权利要求5所述颗粒自动控制方法，其特征在于，所述信号值Z= 2是位于第 一区域A和第二区域A内的，信号值Z = 1是位于第一区域B和第二区域B内的，信号值Z =O是位于第一区域C和第二区域C内的。
7.一种颗粒自动控制系统，其特征在于，包括 获取单元，获取晶圆表面或工艺环境中颗粒个数； 设置单元，设置颗粒个数的允许上限值；计算单元，计算信号值，所述信号值与颗粒个数和颗粒个数的允许上限值有关联； 分析单元，根据信号值分析颗粒控制情况，在任意五个连续信号值中有至少四个为中 间值，判定为颗粒失控。
8.根据权利要求7所述颗粒自动控制系统，其特征在于，所述计算单元包括第一计算单元，计算正数
9.根据权利要求7所述颗粒自动控制系统，其特征在于，所述分析单元为SPC软件中 TOCO准则。
10.根据权利要求9所述颗粒自动控制系统，其特征在于，所述TOCO准则设定μ士 30 为控制界限，其中，P为所述产品的质量特性值的平均值，σ为所述产品的质量特性值的 标准差。
11.根据权利要求10所述颗粒自动控制系统，其特征在于，所述控制界限μ士3σ之 间的区域等分成六个分区域，所述六个分区域分别为μ+3σ与μ+2σ之间的第一区域A、 μ-3σ与μ-2σ之间的第二区域Α、μ+2 σ与μ+σ之间的第一区域B、μ _2 σ与μ-σ 之间的第二区域B、μ+σ与μ之间的第一区域C和μ-σ与μ之间的第二区域C。
12.根据权利要求11所述颗粒自动控制系统，其特征在于，所述信号值Z= 2是位于第 一区域A和第二区域A内的，信号值Z = 1是位于第一区域B和第二区域B内的，信号值Z =O是位于第一区域C和第二区域C内的。
全文摘要
一种颗粒自动控制方法及系统。其中颗粒自动控制方法，包括获取晶圆表面或工艺环境中颗粒个数；设置颗粒个数的允许上限值；计算信号值，所述信号值与颗粒个数和颗粒个数的允许上限值有关联；根据信号值分析颗粒控制情况，在任意五个连续信号值中有至少四个为中间值，判定为颗粒失控。本发明的“五点法”原则能直接应用SPC软件进行分析实现对颗粒的自动控制，而无需将另外投资其他软件，使资源能够共享。
文档编号H01L21/00GK101995853SQ20091005673
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者王邕保 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司