[发明专利]一种单步工序制造因素显著差异分析系统和分析方法

说明书

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种单步工序制造因素显著差异分析系统和分析方法，该系统和方法通过数据采集系统实时从关键工序的测试机台上采集在制批次晶圆的测试数据，同时差异分析系统从制造执行系统MES中获取抽样晶圆在该关键工序上的制造履历数据，将测试数据与制造履历数据进行一一关联，并根据制造因素的具体项进行分组，纳入方差齐性验证进行计算、分析，得出各制造因素的显著性差异指标，如指标差异显著，则提示工程师验证该制造因素中的某设备、某操作工或某批物料已对在制品的工艺能力造成的影响，为后期的设备维护、操作工培训提供依据；如指标差异不显著，则提示工程师查找其他造成显著差异的因素。

技术领域

本发明属于半导体制造技术领域，具体涉及一种单步工序制造因素显著差异分析系统和分析方法。

背景技术

化合物半导体制造具有多品种、大批量的特点，较为频繁的工艺切换、不间断的设备运行会导致单步工序上的同类型设备存在制造能力方面的差异；另外，化合物半导体产线的自动化程度较低，很多设备靠操作员手工传片、手工操作，不同的操作员也存在操作手法上的差异；甚至不同批次或不同厂家的材料也会出现材料差异因素，这些微小的差异都将导致在制品在单步工艺上的性能出现波动而最终影响产品良率。

为保证最终的产品良率能稳定在较高的水准上，必须要解决在制品在单步工艺上的性能波动，必须将每产品批次下的晶圆根据抽样规则进行单项工艺测试，如线宽、膜厚、对准度等。

在现有的单项工序分析系统及方法中，通常采用统计管制图、描述性统计值等统计算法对单项工艺的测试参数进行分析，即使上述方法分析出异常或问题，仍无法准确定位是生产机台、操作员、材料中的何种制造因素所导致。分析系统及方法的缺失导致有故障的设备、不具备上岗能力的操作员、未达工艺要求的材料仍应用于工艺线制造，导致最终的产品良率偏低，无法满足客户交期。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过测试数据与制造履历结合并利用统计学算法实现单步工艺制造因素各条件的显著差异分析的系统和方法。

为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种单步工序制造因素显著差异分析系统和分析方法，差异分析系统通过数据采集系统实时从关键工序的测试机台上采集在制批次晶圆的测试数据，同时差异分析系统从制造执行系统MES中获取抽样晶圆在该关键工序上的制造履历数据，将测试数据与制造履历数据进行一一关联形成整合数据；根据输入的数据条件，从整合数据中获取满足数据条件的整合数据，数据条件包括时间段、产品、工序及制造因素，制造因素可以为生产机台、操作员或材料批次；根据制造因素的不同，数据条件还包括不同的置信水平；根据制造因素的具体项对筛选出来的整合数据进行分组，纳入方差齐性验证进行计算、分析，得出各制造因素的显著性差异指标，如指标差异显著，则提示工程师验证该制造因素中的某设备、某操作工或某批物料已对在制品的工艺能力造成的影响，为后期的设备维护、操作工培训提供依据；如指标差异不显著，则提示工程师查找其他造成显著差异的原因。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：在某段时间内发生单项工艺能力偏移后进行各项制造因素的显著性差异分析、验证，以确保工程师可准确定位单项工艺能力偏移的具体原因，防止工艺能力较差的设备、制造能力较差的操作工或质量较差的物料等制造因素持续投入生产，从而可以大大提升工艺线的制造良率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明的单步工序制造因素显著差异分析系统的框图；

图2为本发明的单步工序制造因素显著差异分析方法的流程示意图。

具体实施方式