[发明专利]一种晶元在线监测方法及装置

说明书

本发明提供的晶元在线监测方法，首先获取多个晶元的多个测试数据，然后根据每个晶元的测试数据的最大值和最小值之差值判断单个晶元是否出现问题，从而对单个晶元进行报警；此外，还根据每个晶元的测试均值是否超出阈值进行报警，用于监测不同晶元之间的异常，从而实现了对单个晶元以及不同晶元之间的在线监测，提高了监测效率和监测精度。此外，该方案中还计算除了多个质量监测参数Cp、Cpu、Cpl、Cpk、Ca，综合监测晶元的质量状况，通过图表直观的进行显示，提供便利的操作方式。

技术领域

本发明涉及半导体生产领域，具体涉及一种晶元在线监测方法及装置。

背景技术

晶元(Wafer)，也称磊晶、晶圆、蓝宝石衬底、外延片，是生产集成电路所用的载体,多指单晶硅圆片。单晶硅圆片由普通硅砂拉制提炼，经过溶解、提纯、蒸馏一系列措施制成单晶硅棒，单晶硅棒经过抛光、切片之后，就成为了晶元。晶元是最常用的半导体材料,多用于显示照明及LED行业。

在晶元的生产过程中，由于在每一个特定工艺加工时，容易受到诸多因素的影响，如氧化温度、溶液浓度、设备振动等影响，因此需要对其生产过程进行监控，尽早发现异常，以免影响更多的晶元的生产，保证产品的稳定性。

目前，在晶元的生产过程中，采用统计过程控制的方法对其生产过程进行分析评价。统计过程控制(Statistical Process Control，SPC)是一种借助数理统计对产品的生产过程进行控制的方法，可以对生产过程进行分析评价，根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆，并采用措施消除其影响，使生产过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态，以达到控制质量的目的。但是，传统的SPC在进行产品状况分析时，主要依靠手工进行计算和绘图，效率低。此外，现有技术中采用SPC对晶元的生产进行分析时，只借助其中的单个指标，如根据均值-极差图来监控过程状态，分析不全面，不能实时有效地反应出晶元的生产状态。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的晶元生产过程检测方法分析不全面、效率低的缺陷。

本发明提供一种晶元在线监测方法，包括如下步骤：

实时获取多个晶元的测试数据，每个晶元对应多个测试数据；

计算每个晶元对应的测试数据的最大值和最小值之差值；

判断所述差值是否超出预设差值阈值，若超出则对该晶元进行预警；

根据每个晶元对应的多个测试数据计算每个晶元的测试均值；

判断所述测试均值是否超出第一阈值，若超出第一阈值则进行第一报警处理。

优选地，还包括：

若所述测试均值未超出第一阈值，则判断所述测试均值是否超出第二阈值，所述第二阈值小于所述第一阈值，若超出第二阈值，则进行第二报警处理。

优选地，还包括：

判断所述测试数据是否明显偏离常规数据，若是则屏蔽该测试数据。

优选地，所述第一阈值的上限为规格上限USL，所述第一阈值的下限为规格下限LSL；和/或

所述第二阈值的上限为UCL＝USL-3Sigma，所述第二阈值的下限为LCL＝LSL+3Sigma，其中Sigma为所有测试数据的方差。

优选地，还包括计算

第一参数：Cp＝(USL-LSL)/6*Sigma

第二参数：Cpu＝(USL-Mean)/3*Sigma

第三参数：Cpl＝(Mean-LSL)/3*Sigma

第四参数：Cpk＝Min(Cpu，Cpl)