一种晶元在线监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种晶元在线监测方法及装置
本专利技术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。
技术介绍
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(StatisticalProcessControl，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。
技术实现思路
因此，本专利技术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。本专利技术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)第五参数：(Sigma-(USL-LSL)/2)/(USL-LSL)/2其中，Mean为所有测试数据的平均值，Sigma为所有测试数据的方差，USL为规格上限，LSL为规格下限。优选地，还包括监控所述第一参数、第二参数、第三参数、第四参数或第五参数中的部分或全部，超出相应的预设阈值时进行报警。优选地，还包括根据所述测试均值或所述差值生成图表的步骤。本专利技术还提供一种晶元在线监测装置，包括：数据获取单元，用于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；差值计算单元，用于计算每个晶元对应的测试数据的最大值和最小值之差值；预警单元，用于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；均值计算单元，用于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；第一报警单元，用于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，还包括第二报警单元，用于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：屏蔽单元，用于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。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的晶元在线监测方法及装置，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。2.本专利技术所述的晶元在线监测方法及装置，还设置了第二阈值，当未超出第一阈值，但超出第二阈值时，进行第二报警，通过设置多个阈值进行合理的预警措施，从而更好的及时发现问题，解决问题，提高生产精度和效率。3.本专利技术所述的晶元在线监测方法及装置，计算出多个参数对晶元进行监测，从而综合全面的反应出晶元生产过程中状态，及时发现问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1中晶元在线监测方法的一个具体示例的流程图；图2为本专利技术实施例1中的各个晶元的测试均值的示意图；图3为本专利技术实施例1中的单个晶元的最大值与最小值的差值的示意图。图4为本专利技术实施例1中晶元在线监测装置的一个具体示例的结构框图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。实施例1本实施例中提供一种晶元(wafer)在线监测方法，用于实现晶元的在线监控，通过SPC(统计过程控制)的方式来实现，如图1所示，包括如下步骤：S1、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。测试数据是由机台上传的实时在线数据，如每个lot抽取2-5片晶元进行取样，每片晶元取5个点进行测量得到测试数据。S2、计算每个晶元对应的测试数据的最大值和最小值之差值。此处的差值是同一批次同一晶元测量值的最大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶元在线监测方法，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种晶元在线监测方法，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，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。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，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。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，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)第五参数：(S...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺业成，刘宇航，
申请(专利权)人：北大方正集团有限公司，深圳方正微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11