一种工艺控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种工艺控制方法及控制系统，能够精确地实现工艺调节和控制，以提高工艺数据的利用效率。所述方法包括：预先建立工艺输入变量与输出变量之间的函数关系式，并确定所述函数关系式的系数；预置工艺基准输入变量值；利用所述函数关系式的系数对所述基准输入变量值进行调节，每次调节之后，进行如下控制步骤：利用调节后的基准输入变量值测量真实输出变量值；判断所述真实输出变量值与工艺控制目标之间的误差是否达到控制精度，如果达到，则结束所述调节；如果未达到，则继续对基准输入变量值进行调节，直到达到控制精度。本发明专利技术能定量的分析出工艺输入变量对输出变量的影响权重的大小，从而实现精确的工艺定量调节和反馈控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体工艺
，特别是涉及一种工艺控制方法及控制 系统。
技术介绍
工艺控制是指通过分析工艺输入变量和输出变量之间的变化关系，利用 工艺输出值来反馈调节工艺输入变量的方法。工艺的灵壽文度分析，是指对工 艺输入变量和输出变量之间的变化关系进行分析。工艺的灵敏度分析是工艺 研发中非常关键的一项技术。近几年来，随着工艺制造技术的快速发展，工 艺灵敏度分析的工作也开始变得愈加重要。针对具体的工艺过程，对输入变 量和输出变量合理有效的进行灵敏度分析，不仅可以实现工艺调节的定量分 析，还能大幅提高数据的利用效率，从而降低工艺研发的成本。现有的工艺灵敏度分析技术主要采用定性分析的方法，这类方法的基本思想是对于两组工艺对比试验，只增加(或减少)输入变量x,，若此时工 艺输出变量^相应地增加(或减少)，则表示工艺输出变量^与输入变量x,成 正比；反之，当增加(或减少)输入变量x,时，如果工艺输出变量力相应地 减少(或增加)，则表示工艺输出变量A与输入变量、成反比。上述工艺灵敏度分析方法可以定性地分析出输入变量和输出变量之间 的变化关系，因此对于一般的工艺趋势分析，上述方法基本能准确地分析出 这种变化关系。然而，在进行工艺调节的实际过程中，除了要求知道工艺输 入变量与输出变量的变化趋势，有时还必须知道输入变量与输出变量之间的 定量的变化关系，即定量地给出输入变量A对输出变量^的影响程度A每 增加(或减少)一个单位，凡会相应的变化多少。如果不能定量地分析出这 种变化关系，就无法进行精确的工艺调节和控制。因此，目前需要解决的问题是如何能够精确地实现工艺调节和控制， 从而提高工艺数据的利用效率，降低工艺研发成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种工艺控制方法及控制系统，能够 精确地实现工艺调节和控制，以提高工艺数据的利用效率，降低工艺研发成 本。一种工艺控制方法，包括预先建立工艺输入变量与输出变量之间的函数关系式，并确定所述函数 关系式的系数；预置工艺基准输入变量值；利用所述函数关系式的系数对所述基准输入 变量值进行调节，每次调节之后，进行如下控制步骤利用调节后的基准输入变量值测量真实输出变量值；判断所述真实输出 变量值与工艺控制目标之间的误差是否达到控制精度，如果达到，则结束所 述调节；如果未达到，则继续对基准输入变量值进行调节，直到达到控制精 度。优选的，所述利用函数关系式的系数对所述基准输入变量值进行调节， 具体包括按照预置的输入变量调节次序，利用函数关系式的系数逐个对所 述基准输入变量值进行调节；则对其中一个基准输入变量值进行调节，具体包括设定该基准输入变 量值为A，调节后的基准输入变量值为》，对应该基准输入变量的关系式系 数为",.，上一次调节得到的真实输出变量值为y。，工艺控制目标为T,贝'J:优选的，所述对其中一个基准输入变量值进行调节之后，还包括 判断所述调节后的基准输入变量值A ，是否在预置的该基准输入变量对 应的调节窗口中；如果A在调节窗口中，则所述控制步骤具体 包括利用所述在测量真实输出变量值y。；判断所述真实输出变量值y。与工 艺控制目标之间的误差是否达到控制精度，如果达到，则结束所述调节；如 果未达到，则继续在该基准输入变量对应的调节窗口 中对该基准输入 变量值进行调节，直到达到控制精度；如果A不在调节窗口中,则当在〈A时,令A",;当在>^时， 令在=[/,,然后继续对下一个基准输入变量值进行调节，直到达到控制精度。优选的，所述方法还包括对所述函数关系式中的系数进行调节；则利 用所述函数关系式的系数对所述基准输入变量值进行调节，具体为利用所 述调节后的系数对所述基准输入变量值进行调节。其中，所述预先建立工艺输入变量与输出变量之间的函数关系式，并确 定所述函数关系式的系数，具体包括预先建立工艺输入变量与输出变量之 间的多元线性回归关系式；将历史输入变量值和输出变量值带入所述关系 式，求解出所述关系式的回归系数。优选的，所述将历史输入变量值和输出变量值带入所述关系式之前，还 包括通过工艺正交实验确定所述历史输入变量值与历史输出变量值。本专利技术还提供了一种工艺控制系统，包括函数关系式建立模块，用于预先建立工艺输入变量与输出变量之间的函 数关系式，并确定所述函数关系式的系数；基准变量值设置模块，用于预置工艺基准输入变量值；；变量调节模块，用于利用所述函数关系式的系数对所述基准输入变量值 进行调节，每次调节之后，得到调节后的基准输入变量值；控制模块，用于利用所述调节后的基准输入变量值测量真实输出变量 值；判断所述真实输出变量值与工艺控制目标之间的误差是否达到控制精 度，如果达到，则结束所述调节；如果未达到，则调用所述变量调节模块继 续对基准输入变量值进行调节，直到达到控制精度。优选的，所述变量调节模块具体包括输入变量调节子单元，用于按照预置的输入变量调节次序，利用函数关 系式的系数逐个对所述基准输入变量值进行调节；对其中一个基准输入变量值进行调节，具体包括设定该基准输入变量值为A,调节后的基准输入变量值为A,对应该基 准输入变量的关系式系数为",，上一次调节得到的真实输出变量值为r。，工 艺控制目标为T，贝'h优选的，所述变量调节模块还包括判断子单元，用于判断所述调节后的基准输入变量值A,是否在预置的 该基准输入变量对应的调节窗口 中；如果A在调节窗口中，则将所述A送入所述控制模块；所述控制 模块利用所述A测量真实输出变量值K;判断所述真实输出变量值K与工艺 控制目标之间的误差是否达到控制精度，如果达到，则结束所述调节；如果 未达到，则继续调用所述输入变量调节子单元，在该基准输入变量对应的调 节窗口 中对该基准输入变量值进行调节，直到达到控制精度；如果A不在调节窗口中，则当A",时，令A",;当A〉R时， 令A-c/,，然后调用输入变量调节子单元，对下一个基准输入变量值进行调 节，直到达到控制精度。优选的，所述系统还包括系数调节模块，用于对所述函数关系式中的系数进行调节； 则所述变量调节模块利用所述函数关系式的系数对所述基准输入变量值进行调节，具体为利用所述调节后的系数对所述基准输入变量值进行调节。其中，所述函数关系式建立模块具体包括关系式建立子单元，用于预先建立工艺输入变量与输出变量之间的多元 线性回归关系式；系数求解子单元，用于将历史输入变量值和输出变量值带入所述关系 式，求解出所述关系式的回归系数。优选的，所述函数关系式建立模块还包括变量确定子单元，用于通过工艺正交实^r确定所述历史输入变量值与历 史输出变量值，然后将所述历史输入变量值与历史输出变量值送入系数求解 子单元。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点首先，本专利技术所提供的一种工艺控制方法及控制系统，通过定量分析工 艺灵敏度，能准确的判断出工艺输入变量与输出变量之间的变化趋势，而且 能定量的分析出工艺输入变量对输出变量的影响权重的大小，从而实现精确 的工艺定量调节和反馈控制，提高了工艺数据的利用效率，降低了工艺研发 的成本。其次，本专利技术先进行工艺灵敏度的定量分析，得到输入变量与输出变量 之间的函数关系式；然后调节基准输入变量值；再利用调节后的输入变量值 进行工艺实验，测量真实输出变量值；最后判断所述真实输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工艺控制方法，其特征在于，包括：　预先建立工艺输入变量与输出变量之间的函数关系式，并确定所述函数关系式的系数；　预置工艺基准输入变量值；利用所述函数关系式的系数对所述基准输入变量值进行调节，每次调节之后，进行如下控制步骤：　 　利用调节后的基准输入变量值测量真实输出变量值；判断所述真实输出变量值与工艺控制目标之间的误差是否达到控制精度，如果达到，则结束所述调节；如果未达到，则继续对基准输入变量值进行调节，直到达到控制精度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张善贵，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]