阅读说明：本技术 用于基于设备可靠性指数控制基于批次风险分数的动态批次测量的方法和系统 (Method and system for controlling dynamic batch measurement based on batch risk score based on equipment reliability index ) 是由 洪兑荣 朴珍佑 于 2018-05-25 设计创作，主要内容包括：提供了一种用于基于设备可靠性指数控制基于批次风险分数的动态批次测量的方法和系统。根据本发明的实施例的用于控制测量的方法：计算半导体制造中用于特定工艺的特定设备的设备可靠性指数；基于设备可靠性指数,计算用于特定工艺的特定设备的风险分数；和基于风险分数,确定是否测量由用于特定工艺的特定设备处理的半导体产品。因此,根据设备可靠性指数进行差异化质量监控和管理是可行的,测量仪器可被有效地使用,质量和产量可通过及时地测量被提高,并且管理便利性可通过自动的和动态的批次测量控制被增加。(A method and system for controlling a batch risk score based dynamic batch measurement based on an equipment reliability index is provided. A method for controlling measurements according to an embodiment of the invention: calculating a device reliability index for a specific device used for a specific process in semiconductor manufacturing; calculating a risk score for a particular piece of equipment for a particular process based on the equipment reliability index; and determining whether to measure the semiconductor product processed by the particular equipment for the particular process based on the risk score. Therefore, it is possible to perform differentiated quality monitoring and management according to the equipment reliability index, the measuring instrument can be effectively used, quality and yield can be improved by timely measurement, and management convenience can be increased by automatic and dynamic batch measurement control.)

用于基于设备可靠性指数控制基于批次风险分数的动态批次 测量的方法和系统

技术领域

本公开涉及半导体测量相关技术，更具体地，涉及用于在半导体制造期间控制批次(lot)测量的方法和系统。

背景技术

在半导体制造中，可执行测量以监控在工艺或设备中是否存在质量问题。然而，不是所有产品都被测量，产品中的一些根据测量周期被选择并被测量。

在一些情况下，工程师可根据手册决定测量。例如，当存在制造/技术的变化时(诸如，设备、材料或工艺的变化)、当工艺或设备不满足规格并因此发出警报时、或者当制造中断时，工程师可决定测量。

因为没有考虑工艺或设备的质量，所以以固定周期执行的测量不是有效的，并且由工程师根据手册的测量仅在特定情况下被限制性地执行。

发明内容

技术问题

已经开发了本公开以解决上面讨论的现有技术的缺陷，并且本公开的目的是提供一种用于基于半导体制造中用于特定工艺的特定设备的设备可靠性指数来动态地控制基于批次风险分数的批次测量的方法和系统。

技术方案

根据用于实现上述目的的本公开的实施例，一种测量控制方法包括：计算半导体制造中用于特定工艺的特定设备的设备可靠性指数；基于设备可靠性指数，计算用于特定工艺的特定设备的风险分数；和基于风险分数，确定是否测量在针对特定工艺的特定设备中处理的半导体产品。

此外，计算设备可靠性指数的步骤可包括：计算特定工艺的工艺稳定性；计算特定设备的设备稳定性；和通过使用工艺稳定性和设备稳定性的运算计算设备可靠性指数。

此外，设备可靠性指数可通过使用下面的等式来计算：

设备可靠性指数＝工艺稳定性×设备稳定性

此外，计算工艺稳定性的步骤可包括：通过使用下面的等式来计算工艺稳定性(S_op)：

S_op＝Min(Cpk,1)

Cpk＝Min{(USL-m)/3σ,(m-LSL)/3σ}

Min：所列值中的最小值

m：根据工艺规格的目标值

USL：规格上限

LSL：规格下限

σ：标准差。

此外，计算设备稳定性的步骤可包括：基于在特定周期期间故障检测和分类(FDC)连锁的发生的频率来计算设备稳定性。

此外，根据本公开的实施例的测量控制方法还可包括：计算风险分数的偏移，并且计算风险分数的步骤可包括：基于设备可靠性指数和所述偏移来计算风险分数。

此外，所述偏移可具有根据测量之后处理的半导体产品的数量而改变的值。

此外，计算偏移的步骤可包括：通过使用在测量之后处理的半导体产品的数量和参考测量周期的运算来计算所述偏移。

此外，参考测量周期可以是通过使用在特定周期期间处理的半导体产品的数量和测量的半导体产品的数量而计算的平均测量周期。

此外，计算风险分数的步骤可包括：通过使用下面的等式来计算风险分数：

风险分数＝1-设备可靠性指数×偏移

此外，确定的步骤可包括：当风险分数达到参考值时确定进行测量。

此外，计算设备可靠性指数的步骤可包括：周期性地计算设备可靠性；并且计算风险分数的步骤和确定的步骤可包括：每当在特定设备中处理半导体产品时实时地计算和确定。

根据本公开的另一实施例，一种测量控制系统包括：获得单元，被配置为获得关于半导体制造中用于特定工艺的特定设备的数据；和处理器，被配置为通过使用获得的数据来计算用于特定工艺的特定设备的设备可靠性指数，基于设备可靠性指数来计算用于特定工艺的特定设备的风险分数，并且基于风险分数来确定是否测量在用于特定工艺的特定设备中处理的半导体产品。

有益效果

根据如上所述的本公开的实施例，可以基于半导体制造中用于特定工艺的特定设备的设备可靠性指数来基于批次风险分数动态地控制批次测量。因此，当设备可靠性指数低时频繁地执行批次测量，并且当设备可靠性指数高时间歇地执行批次测量，使得根据设备可靠性指数的差异质量监控/管理可行。

因此，根据本公开的实施例，可有效地使用测量装置，可通过及时地测量来提高质量/产量，并且可通过自动/动态批次测量控制来增加管理便利性。

附图说明

图1是提供用于解释根据本公开的实施例的用于动态地控制批次测量的方法的流程图；

图2是示出S_op×S_eq×L_ex的曲线的视图；

图3是示出批次风险分数曲线的视图；以及

图4是根据本公开的另一实施例的测量控制系统的框图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本公开。

图1是提供用于解释根据本公开的实施例的用于动态地控制批次测量的方法的流程图。

根据本公开的实施例的用于动态地控制批次测量的方法是用于基于设备可靠性指数来计算批次风险分数并基于批次风险分数动态地确定是否测量批次的方法。

因此，动态地确定是否测量从设备中移出的批次，并且参照基于设备可靠性指数的批次风险分数来进行该确定。

批次风险分数是指示当从设备中移出的批次未被测量时可能出现的质量问题未被识别的风险的指数。

当设备可靠性指数低时，根据本公开的实施例的用于动态地控制批次测量的方法将待被计算的批次风险分数设置得高，使得批次测量被频繁地执行。另一方面，当设备可靠性指数高时，该方法将待被计算的批次风险分数设置得低，使得批次测量被间歇地执行。因此，可根据设备可靠性指数不同地监控/管理质量。

根据本公开的实施例的用于动态地控制批次测量的方法分别根据工艺和设备被执行。也就是说，图1中所示的算法分别针对用于特定工艺(例如，100个工艺之中的与第11工艺对应的蚀刻工艺)的每个特定设备(例如，用于蚀刻工艺的20件设备之中的第三设备)(在下文中，被称为“工艺_设备”)被执行。

在本公开的一个实施例中，假设半导体产品以批次为基础被测量，但这仅是示例，并且半导体产品以其它单位被测量的实施例属于本公开的范围。

图1中所示的方法通过作为一种计算系统的动态批次测量控制系统(在下文中，被称为“测量控制系统”)被执行。

如图1中所示，测量控制系统获得用于计算设备可靠性指数所需的工艺_设备数据(S110)。在步骤S110中获得的数据包括下面的关于工艺_设备的数据：

1)m：根据工艺规格的目标值

2)USL(规格上限)

3)LSL(规格下限)

4)σ：标准差

5)L_cnt：在过去两周已被处理的批次的数量

6)L_fdc：在过去两周已发生故障检测和分类(Fault Detection andClassification,FDC)联锁(interlock)的次数

7)L_mes：在过去两周已被测量的批次的数量

接下来，测量控制系统通过使用在步骤S110中获得的数据来计算工艺稳定性(S120)。工艺稳定性S_op可根据下面的等式1来计算：

[等式1]

S_op＝Min(Cpk,1)

Cpk＝Min{(USL-m)/3σ,(m-LSL)/3σ}

其中，Min是所列值中的最小值。因此，工艺稳定性S_op具有最大值1。

此外，测量控制系统通过使用在步骤S110中获得的数据来计算设备稳定性(S130)。设备稳定性S_eq可通过使用下面的等式2来计算：

[等式2]

S_eq＝exp(-3×L_fdc/L_cnt)

根据以上等式2，可以看出设备稳定性S_eq根据在过去两周FDC联锁的发生的频率来确定。

接下来，测量控制系统通过使用在步骤S120中计算的工艺稳定性S_op和在步骤S130中计算的设备稳定性S_eq来计算设备可靠性指数(S140)。设备可靠性指数可通过使用下面的等式3来计算：

[等式3]

设备可靠性指数＝S_op×S_eq

此后，测量控制系统计算批次风险偏移(Lot Risk Excursion)(S150)。批次风险偏移L_ex可通过使用下面的等式4来计算：

[等式4]

L_ex＝exp(-30×L_m/o/L_avg)

其中，L_m/o是在工艺_设备中的测量之后被处理并移出的批次的数量。例如，在工艺_设备中被处理并移出的第10批次被测量，随后在工艺_设备中第11批次、第12批次和第13批次被处理并移出，并且随后测量不被执行时，“L_m/o＝3”。

此外，L_avg是在过去两周的工艺_设备的平均测量周期，并且可通过使用在步骤S110中获得的数据根据下面的等式5来计算：

[等式5]

L_avg＝L_mes/L_cnt

L_avg可不根据等式5计算，而可由管理者通过考虑设备特性和制造环境来确定。考虑的设备特性可包括设备的劣化的程度和过去的故障率/事故历史，制造环境可包括产品的数量/制造速度。

接下来，测量控制系统基于在步骤S140中计算的设备可靠性指数和在步骤S150中计算的批次风险偏移L_ex来计算批次风险分数(S160)。

如上所述，批次风险分数表示指示当从设备中移出的批次未被测量时可能出现的质量问题未被识别的风险的指数。批次风险分数L_risk可通过下面的等式6来计算：

[等式6]

L_risk＝1-设备可靠性指数×L_ex＝1-S_op×S_eq×L_ex

工艺稳定性S_op具有最大值1，作为指数函数的设备稳定性S_eq和批次风险偏移L_ex具有最大值1。因此，形成批次风险分数L_risk的变量由归一化概率值(0-1)表示，并且上述等式6中的批次风险分数L_risk被计算为概率值(0-1)。

此后，测量控制系统基于在步骤S160中计算的批次风险分数，确定是否测量在工艺_设备中被处理并移出的批次(S170)。

特别地，当批次风险分数超过0.95时，批次被测量，但是，当批次风险分数小于或等于0.95时，批次不被测量并且测量被跳过。

为了详细解释，图2示出“S_op×S_eq×L_ex”的曲线并且图3示出批次风险分数曲线。

如在图2中所示，S_op×S_eq×L_ex＝P(x)的高度(最大值)由工艺稳定性(S_op)×设备稳定性(S_eq)确定，并且斜率通过与批次风险偏移(L_ex)相乘确定。

此外，如在图3中所示，批次风险分数曲线P(y)与曲线P(x)[＝S_op×S_eq×L_ex]关于y＝0.5的情况下的点对称。

此外，如图2和图3中所示，当批次风险分数P(y)＝0.95时(即，当P(x)[＝S_op×S_eq×L_ex]＝0.05时)，测量被执行并且L_m/o变为“0”。因此，P(y)变为最小值并且P(x)变为最大值。

到目前为止，已经参照优选实施例描述了基于设备可靠性指数的基于批次风险分数的动态批次测量方法。

根据本公开的实施例的动态批次测量方法包括计算设备可靠性指数的处理(步骤S110至S140)，以及计算批次风险分数并且根据批次风险分数动态地测量的处理(步骤S150至S170)。

计算批次风险分数并且基于批次风险分数动态地测量的处理(步骤S150至S170)应每当批次被处理并且被移出工艺_设备时实时地执行。然而，可按特定周期(例如，每8小时)执行计算设备可靠性指数的处理(步骤S110至S140)。

将参照图4详细描述根据本公开的实施例的执行动态批次测量控制方法的测量控制系统。图4是根据本公开的另一实施例的测量控制系统的框图。

如图4中所示，根据本公开的实施例的测量控制系统包括通信单元210、显示器220、处理器230、输入单元240和存储装置250。

通信单元210是用于与外部装置或外部网络的连接通信并传送数据的装置，并且获得/提取用于计算设备可靠性指数和批次风险偏移的工艺_设备数据。

显示器220是用于显示信息的装置，并且显示批次风险分数，即，关于测量是否被执行的信息。输入单元240是用于输入信息的装置，并且可用于输入工艺_设备数据和/或管理者的设置。

显示器220和输入单元240可被集成到触摸屏，并且这在测量控制系统具是移动类型时更加有用。

由于上述工艺_设备数据可通过通信单元210从工艺_设备或网络被接收，或者可通过输入单元240被输入和采集，因此通信单元210和输入单元240可用作数据获得装置。

处理器230通过使用获得的工艺_设备数据执行在图1中所示的动态批次测量控制算法，并可将执行的结果显示在显示器220上，或可通过通信单元210将结果发送到外部装置/网络。

存储装置250提供处理器230执行动态批次测量控制算法所需的存储空间。

本公开的技术构思可应用于计算机可读记录介质，所述计算机可读记录介质记录用于执行根据本实施例的设备的功能和方法的计算机程序。此外，根据本公开的各种实施例的技术构思可以以记录在计算机可读记录介质上的计算机可读代码的形式来实现。计算机可读记录介质可以是可由计算机读取并可存储数据的任何数据存储装置。例如，计算机可读记录介质可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光盘、硬盘驱动器等。存储在计算机可读记录介质中的计算机可读代码或程序可经由连接在计算机之间的网络来传输。

此外，尽管已经示出和描述了本公开的优选实施例，但是本公开不限于上述的特定实施例。在不脱离在权利要求中所要求保护的本公开的范围的情况下，可由本领域技术人员进行各种改变，此外，改变的实施例不应被理解为与本公开的技术理念或预期分离。