一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统，涉及半导体制造管理技术领域，解决了现有技术中，半导体加工区域内无法根据历史加工分析进行气态分子污染物等级划分，且不能够根据实时浓度和控制效率进行气态分子污染物监测管控的技术问题，对洁净区域内半导体历史加工过程进行影响分析，从而判断洁净区域内不同气态分子污染物的影响程度，以便于对气态分子污染物进行等级划分，能够更加直观地分析出气态分子污染物的影响，且能够根据不同等级进行针对性在线监测；通过实时浓度采集并结合气态污染物的控制效率分析，并通过实时浓度判定气态分子污染物成分，对控制效率进一步效率评估，根据效率评估进行实时预警

【技术实现步骤摘要】
一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统


[0001]本专利技术涉及半导体制造管理
，具体为一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统
。

技术介绍

[0002]越来越精密的半导体制程工艺和同步的高良率目标，不仅仅对晶圆加工设备和运行参数需要精益求精，对洁净室中可能存在的气态分子污染物（
AMC
）的监测和管控需求也越来越高
。
随着半导体制程趋近于摩尔极限：纳米（
nm
）级别的蚀刻尺寸和更高密度的晶体管密度，洁净室内空气中的各种
‘
杂
’
分子如果沉积到晶圆表面，都可能会影响到工艺效果
。
同时由于现代工艺的复杂性和众多步骤，这些影响都会不断传递并放大，最终体现在晶圆良率上
。
[0003]但是在现有技术中，半导体加工区域内无法根据历史加工分析进行气态分子污染物等级划分，且不能够根据实时浓度和控制效率进行气态分子污染物监测管控，造成半导体加工监测效率低，同时无法对气态分子污染物预警进行分析，无法判定当前预警可行性是否满足监测需求
。
[0004]针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就在于为了解决上述提出的问题，而提出一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统
。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统，包括在线监测平台，在线监测平台通讯连接有控制检测单元
、
历史影响分析单元
、
实时监测预警单元
、
预警分析单元以及反馈界面；
[0007]历史影响分析单元对洁净区域内半导体历史加工过程进行影响分析，将气态分子污染物设置标号
i
，
i
为大于1的自然数，获取到洁净区域的历史运行时间段，获取到气态分子污染物的历史影响分析系数，根据历史影响分析系数比较将气态分子污染物划分为高等级影响对象和低等级影响对象；实时监测预警单元过实时浓度采集并结合气态污染物的控制效率分析，并通过实时浓度判定气态分子污染物成分，对控制效率进一步效率评估；
[0008]预警分析单元对洁净区域内气态分子污染物监测预警进行分析，控制检测单元对洁净区域内在线监测过程进行控制检测，将气态分子污染物造成半导体加工质量异常的半导体标记为气影产品；通过气影产品数量进行控制检测
。
[0009]作为本专利技术的一种优选实施方式，历史影响分析单元的运行过程如下：
[0010]采集到历史运行时段内洁净区域合格半导体加工时段与非合格半导体加工时段对应气态分子污染物的含量浮动频率差值以及不同类型非合格半导体加工过程中同一气态分子污染物的含量浮动跨度；采集到历史运行时段内同类型合格半导体加工过程中气态分子污染物的含量平均浮动量；通过分析获取到气态分子污染物的历史影响分析系数；
[0011]将气态分子污染物的历史影响分析系数与历史影响分析系数阈值进行比较：
[0012]若气态分子污染物的历史影响分析系数超过历史影响分析系数阈值，则判定气态分析污染物的历史影响大，将对应气态分子污染物标记为高等级影响对象；若气态分子污染物的历史影响分析系数未超过历史影响分析系数阈值，则判定气态分析污染物的历史影响小，将对应气态分子污染物标记为低等级影响对象；并将各个气态分子污染物对应标记一同发送至在线监测平台
。
[0013]作为本专利技术的一种优选实施方式，实时监测预警单元的运行过程如下：
[0014]将洁净区域进行气态分子污染物实时浓度采集，若气态分子污染物的实时浓度超过设定浓度阈值，或者气态分子污染物的实时浓度增长速度超过设定速度阈值，则将对应气态分子污染物设定为实时风险污染物；若气态分子污染物的实时浓度未超过设定浓度阈值，且气态分子污染物的实时浓度增长速度未超过设定速度阈值，则将对应气态分子污染物设定为实时监测污染物
。
[0015]作为本专利技术的一种优选实施方式，获取到当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差以及实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量，并将当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差以及实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量进行分析：
[0016]若当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差超过浓度数值差阈值，且实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量超过减少量阈值，则当前实时风险污染物为高等级影响对象，生成稳定控制信号并将稳定控制信号发送至在线监测平台；当前实时风险污染物为低等级影响对象，生成高效控制信号并将高效控制信号发送至在线监测平台；
[0017]若当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差未超过浓度数值差阈值，或者实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量超过减少量阈值，则当前实时风险污染物为高等级影响对象，生成需调整控制信号并将需调整控制信号发送至在线监测平台；当前实时风险污染物为低等级影响对象，生成异常控制信号并将异常控制信号发送至在线监测平台
。
[0018]作为本专利技术的一种优选实施方式，在线监测平台接收到稳定控制信号时，生成持续监测信号并通过反馈界面进行反馈；接收到高效控制信号生成间断监测信号并通过反馈界面进行反馈；接收到需调整控制信号后，生成控制工序调整信号并通过反馈界面进行反馈；接收到异常控制信号后，生成控制执行调整信号并通过反馈界面进行反馈
。
[0019]作为本专利技术的一种优选实施方式，预警分析单元的运行过程如下：
[0020]无预警产生时，获取到在线监测时段内洁净区域外部净化装置造成气态分子污染物浓度上升量与实际统计量的偏差值以及洁净区域内气态分子污染物源头实时增长数量与同时刻统计数量的偏差值，并将其进行分析：
[0021]若在线监测时段内洁净区域外部净化装置造成气态分子污染物浓度上升量与实际统计量的偏差值以及洁净区域内气态分子污染物源头实时增长数量与同时刻统计数量的偏差值均未超过对应偏差值阈值，则判定洁净区域内监测方向合格，生成监测方向合格信号并将监测方向合格信号发送至在线监测平台；若在线监测时段内洁净区域外部净化装置造成气态分子污染物浓度上升量与实际统计量的偏差值以及洁净区域内气态分子污染
物源头实时增长数量与同时刻统计数量的偏差值任一数值超过对应偏差值阈值，则判定洁净区域内监测方向不合格，生成监测方向不合格信号并将监测方向不合格信号发送至在线监测平台
。
[0022]作为本专利技术的一种优选实施方式，有预警产生时，获取到在线监测时段洁净区域内气态分子污染物的浓度浮动可监测最小单位值以及洁净区域内气态分子污染物浓度浮动后监测快速响应的最低反应时长，并将其分别与最小单位值阈值和最低反应时长阈值进行比较：
[0023]若在线监测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统，其特征在于，包括在线监测平台，在线监测平台通讯连接有控制检测单元
、
历史影响分析单元
、
实时监测预警单元
、
预警分析单元以及反馈界面；历史影响分析单元对洁净区域内半导体历史加工过程进行影响分析，将气态分子污染物设置标号
i
，
i
为大于1的自然数，获取到洁净区域的历史运行时间段，获取到气态分子污染物的历史影响分析系数，根据历史影响分析系数比较将气态分子污染物划分为高等级影响对象和低等级影响对象；实时监测预警单元过实时浓度采集并结合气态污染物的控制效率分析，并通过实时浓度判定气态分子污染物成分，对控制效率进一步效率评估；历史影响分析单元的运行过程如下：获取到洁净区域的历史运行时间段，并采集到历史运行时段内洁净区域合格半导体加工时段与非合格半导体加工时段对应气态分子污染物的含量浮动频率差值以及不同类型非合格半导体加工过程中同一气态分子污染物的含量浮动跨度，并根据洁净区域的历史运行时间段，采集到历史运行时段内洁净区域合格半导体加工时段与非合格半导体加工时段对应气态分子污染物的含量浮动频率差值以及不同类型非合格半导体加工过程中同一气态分子污染物的含量浮动跨度分别标记为
FDPi
和
FDKi
；采集到历史运行时段内同类型合格半导体加工过程中气态分子污染物的含量平均浮动量，并将历史运行时段内同类型合格半导体加工过程中气态分子污染物的含量平均浮动量标记为
PFDi
；通过公式获取到气态分子污染物的历史影响分析系数
Gi
，其中，
a1、a2
以及
a3
均为预设比例系数，
a1
＞
a2
＞
a3
＞0，
β
为误差修正因子，取值为
0.9
；将气态分子污染物的历史影响分析系数
Gi
与历史影响分析系数阈值进行比较：若气态分子污染物的历史影响分析系数
Gi
超过历史影响分析系数阈值，则判定气态分析污染物的历史影响大，将对应气态分子污染物标记为高等级影响对象；若气态分子污染物的历史影响分析系数
Gi
未超过历史影响分析系数阈值，则判定气态分析污染物的历史影响小，将对应气态分子污染物标记为低等级影响对象；并将各个气态分子污染物对应标记一同发送至在线监测平台；预警分析单元对洁净区域内气态分子污染物监测预警进行分析，控制检测单元对洁净区域内在线监测过程进行控制检测，将气态分子污染物造成半导体加工质量异常的半导体标记为气影产品；通过气影产品数量进行控制检测
。2.
根据权利要求1所述的一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统，其特征在于，实时监测预警单元的运行过程如下：将洁净区域进行气态分子污染物实时浓度采集，若气态分子污染物的实时浓度超过设定浓度阈值，或者气态分子污染物的实时浓度增长速度超过设定速度阈值，则将对应气态分子污染物设定为实时风险污染物；若气态分子污染物的实时浓度未超过设定浓度阈值，且气态分子污染物的实时浓度增长速度未超过设定速度阈值，则将对应气态分子污染物设定为实时监测污染物
。3.
根据权利要求2所述的一种面向半导体制造的气态分子污染物在线监测系统，其特
征在于，获取到当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差以及实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量，并将当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差以及实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量进行分析：若当前加工时段内实时风险污染物的实时浓度控制前后的浓度数值差超过浓度数值差阈值，且实时浓度控制后实时风险污染物的浓度增长速度减少量超过减少量阈值，则当前实时风险污染物为高等级影响对象，生成稳定控制信号并将稳定控制信号发送至在线监测平台；当前实时风险污染物为低等级影响对象，生成高效控制信号并将高效控制信号发送至在线监测平台；若当前加工时段内实时风险污染...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡增，江大白，褚庚，
申请(专利权)人：中用科技有限公司，
类型：发明
国别省市：