[发明专利]半导体工艺机台参数优化调整的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺领域，尤其涉及一种半导体工艺机台参数优化调整的方法

背景技术

半导体工艺领域保证和评价半导体元器件质量和可靠性的传统方法是：(1)常规测试、检验，包括生产过程中的工艺监测、产品出厂前的筛选测试、产品交付时的批接收抽样检验。(2)可靠性寿命试验。(3)现场使用数据积累。(4)整机厂对采购半导体元器件的再筛选。这些传统方法的实质是以“合格”为中心的“事后检验”。

随着目前半导体工艺的元器件水平的提高，当半导体元器件的可靠性等级优于六级以后，可靠性寿命试验这条路已经越来越难以实现。同时，其他几种以“合格”为中心的方法已不能反映半导体元器件的实际质量可靠性水平。

从80年代后期开始，国际上广泛采用工艺能力评价(Cpk)和统计过程控制(Statistical Process Control，SPC)技术，重点从设计、制造、产品三方面保证和评价半导体元器件产品的质量和可靠性。

图1是现有技术利用工艺能力评价和统计过程控制技术保证和评价半导体元器件产品的质量和可靠性的流程图。如图1所示，其中包括以下步骤：步骤101确定关键工序节点。步骤102确定关键工序参数。步骤103实验设计。步骤104优化确定工艺条件。步骤105工艺参数采集。步骤106过程受控状态分析。如果过程为统计受控，则执行步骤108工序能力是否满足要求。其中如果步骤106中检测出了失控或失控倾向，则执行步骤107查找原因、纠正问题。然后返回步骤105，重复执行步骤105以下的步骤。当步骤108的执行结果为不满足要求时，也返回步骤105，重复执行步骤105以下的步骤。若步骤108的执行结果为满足要求，则执行步骤109过程受控状态分析。如果过程为统计受控，则执行步骤111下道工序。如果步骤106中检测出了失控或失控倾向，则执行步骤107查找原因、纠正问题。然后返回步骤105，重复执行步骤105以下的步骤。

上述方法为利用工艺能力评价和统计过程控制技术保证和评价半导体元器件产品的质量和可靠性的主要技术手段。但随着半导体工艺的发展，生产环境中的机台数量和机台的产量的增加，使得生产环境变得越来越复杂。这就导致生产环境中的各机台的相关工艺参数和机台所生产的产品的相关参数与生产的目标参数存在一定的偏差。就目前生产的技术水平而言，调整生产环境中的机台参数，使其与生产的目标参数一致是不现实的。往往在将机台的参数根据目标参数按上述方法进行调整后，机台的参数还是与目标参数存在偏差。而这种偏差是无法消除的，为使机台的参数与目标参数的偏差对生产的影响降到最低，半导体工艺技术人员往往采用将生产环境中的各机台的参数调整为机台的参数与目标参数的偏差最小的机台的参数，来将降低机台的参数与目标参数的偏差对生产的影响。

现有技术解决上述问题通常采用以下方法：第一种方法为单纯依靠产品的芯片验收测试和良率数据来寻找机台的参数与目标参数的偏差最小的机台，进而将生产环境中的其余机台的参数调整为机台的参数与目标参数的偏差最小的机台的参数。但由于影响产品的芯片验收测试和良率数据的因素很多，其并不能可靠地反映机台的参数。也就是说产品的芯片验收测试和良率数据最优的机台，可能并不是生产环境中参数最优的机台。因此，该方法存在很大的缺陷，其具体应用的效果也并不理想。第二种方法为依靠技术人员的经验查找生产环境中的参数最优机台。这种方法由于严重依赖技术人员的经验和素质，其技术效果极不稳定，不能满足提高复杂生产环境所生产的产品的质量的要求。

因此，需要一种能够有效且可靠地查找和判定生产环境中参数最优机台的方法，以提高所生产的产品的质量。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为解决现有技术无法有效且可靠地查找和判定生产环境中参数最优机台的问题，提高所生产的产品的质量和生产效率，并节约生产成本，本发明提供了一种半导体工艺机台参数优化调整的方法，所述方法包括以下步骤：

根据半导体工艺环境中的各机台的参数的统计数据确定所述半导体工艺环境中的参数最优机台；

令所述半导体工艺环境中的机台的参数与所述参数最优机台的参数匹配。

进一步的，所述根据半导体工艺环境中的各机台的参数的统计数据确定所述半导体工艺环境中的参数最优机台，包括以下步骤：

确定关键工序节点；