专利名称：利用统计工艺控制管理机器的方法
技术领域：
本发明涉及半导体工艺的统计工艺控制，且特别是涉及一种利用统计工艺控制管理机器的方法。
背景技术：
随着半导体制造相关技术的成长，半导体产品制造的复杂度与日俱增。目前半导体产品制造，由于大小或排列等因素，对于错误的容许度非常小。然而，在复杂的工艺中，常会因为不良的工艺参数而导致错误发生。由于半导体产品在刚开始生产时，并没有先前工艺数据可供参考，因此无法适切地设定工艺或工具相关工艺参数，因此半导体产品刚开始进行生产时，特别容易发生前述的错误。
在一个半导体制造企业中，制造机器可用以执行诸如半导体晶片制造、监督制造作业以及于机器中运送晶片或其它类似的工作。在机器运作时，许多参数会被持续监测着。例如，晶片可在一个反应室(chamber)中被处理，而机器会控制其中的参数，诸如压力、温度以及制造时间区间。在制造期间，为了持续监测这些参数，会产生非常大量的数据，以及须花费大量的时间从数据中侦测出一个缺陷。
在传统的制造系统中，制造执行系统(Manufacturing Execution System，MES)接收该工艺参数及工艺数据，分析该工艺参数和工艺数据，并据以控制机器的运作。统计工艺控制(Statistical Process Control，SPC)是所有制造过程必须的管理与监控手段。目前在半导体制造中，通常将每一晶片批量在测量机器执行过后的测量参数作一个控制图(Control Chart)单位(图点(Chart Point))，并且以前一站的工艺机器为监控对象，而多个图点所形成的控制图再以如加权效率(Weight Efficiency，WE)的指标来评估其工艺变异程度。上述统计工艺分析方法以批量与机器为基础(Lot-based andTool-based)来进行分析，并未更进一步分析到晶片与反应室的阶段(Level)，其缺点如下。因12寸晶片的制造成本较高，故若无法实时以每片晶片在执行工艺时得知其控制图的变化以执行对应的工艺操作，而是等每一批量的晶片全数完成该道工艺时再进行调整，则可能造成较大的晶片损害(WaferDamage)。此外，在工艺机器中，不同的反应室可能会产生不同的制造状况，故在不同反应室所生产出来的晶片会产生差异性。若以批量级(Lot-level)的统计工艺控制的每一图点来进行控制，则不同反应室所产生的差异在图表显示上会被平均稀释在同一点统计工艺控制图点中，故无法实时反映出某一反应室效能的变化而造成的晶片损害。
有鉴于此，本发明提供了一种改良的利用统计工艺控制管理机器的方法，以有效解决上述问题。
发明内容
基于上述目的，本发明实施例揭露了一种利用统计工艺控制管理机器的方法。记录晶片在工艺机器的反应室的工艺历程。当该晶片完成该工艺机器的工艺并移出该反应室后，接着运送到测量机器。通过该测量机器取得该晶片的编号，然后根据该晶片编号取得对应的工艺反应室编号，并且根据测量结果取得对应该晶片编号与该工艺反应室编号的一图点。根据取得的多个晶片编号与对应的多个工艺反应室编号，将对应相同反应室编号的多个图点进行群组操作，以拆解对应该工艺机器的控制图而成为多个控制图。根据拆解所得的每一个控制图进行统计工艺分析，并且根据分析结果发布警报以对一异常反应室进行调整。
图1为显示本发明实例的利用统计工艺控制管理机器的方法步骤流程图。
图2～4为制造工艺期间所产生的控制图。
具体实施例方式
为了让本发明的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合图1及图2～4，做详细的说明。本发明说明书提供不同的实施例来说明本发明不同实施方式的技术特征。其中，实施例中的各元件的配置为说明之用，并非用以限制本发明。且实施例中图式标号的部分重复，为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。
本发明实施例揭露了一种利用统计工艺控制管理机器的方法。
图1为显示本发明实例的利用统计工艺控制管理机器的方法步骤流程图。
首先，通过制造执行系统记录每一晶片批量中的每一片晶片在工艺机器中的哪一反应室执行工艺的详细历程(步骤S1)。每一工艺机器具有多个反应室，传统上每一晶片进入其中反应室完成工艺后，可能因为反应室间的条件变异而导致生产所得的每一片晶片的质量不一致。因此，在本发明中，当晶片进入工艺机器的其中一个反应室时，即会记录该反应室编号，以及记录该晶片在进入该反应室执行工艺到完成该工艺的所有状况。
接着，当该晶片完成工艺并移出该反应室后，接着运送到测量机器。该测量机器取得本次测量的晶片的编号，并且根据测量结果产生对应该晶片编号与该工艺反应室编号的一图点(步骤S2)，然后根据取得的晶片编号取得对应的工艺反应室编号(步骤S3)。根据取得的多个晶片编号与对应的多个工艺反应室编号，将批量级(Lot Level)或晶片级(Wafer Level)的统计工艺控制图上对应相同反应室编号的多个图点执行群组操作，以拆解对应该工艺机器的控制图而成为多个控制图(步骤S4)。根据拆解所得的每一个新的控制图，可单独反映并表达不同反应室的效能变化，并且根据每一控制图进行统计工艺分析，然后根据分析结果发布警报以对异常反应室进行调整(步骤S5)。
以下以数个图示说明实施本发明的利用统计工艺控制管理机器的范例。
参考图2，每一控制图具有标准值、控制上限(Upper Control Limit，UCL)与控制下限(Lower Control Limit，LCL)。现有的统计工艺分析利用测量机器对工艺机器产出的所有晶片进行分析，然后根据分析结果产生控制图，其中包含不同反应室所产出的晶片。若某一反应室发生条件异常，其可能因为另一反应室亦发生条件异常而使得制造执行系统将该条件异常视为正常状况，因而不会发出需对该工艺机器进行调整的警报，故会发生晶片质量不一致的状况。利用本发明的统计工艺分析方法，可根据不同反应室产生对应该反应室的控制图。本发明的统计工艺分析方法根据不同反应室产出的晶片将图2的控制图拆解成如图3与4所示的控制图，其中图3表示该工艺机器的其中一个反应室(反应室A)的控制图，而图4表示该工艺机器的另一个反应室(反应室B)的控制图。
参考图2的控制图，其中大多数图点皆在控制上限与控制下限之间，且相当靠近标准值，表示对应该控制图的工艺机器并无异常状况，故不需要进行调整。参考图3的控制图，其中有多个图点落在控制下限外，故表示对应该控制图的反应室A发生条件异常，故需对其进行调整以避免再产生质量不佳的晶片。参考图4的控制图，其中大多数图点皆在控制上限与控制下限之间，且相当靠近标准值，表示对应该控制图的反应室B并无异常状况，故不需要进行调整。
本发明的利用统计工艺控制管理机器的方法以工艺机器的不同反应室来拆解统计工艺控制图，可以有效的在第一时间透过统计工艺控制图得知某个反应室效能变化，以实时发布警讯进行处理，并有效降低晶片损害的风险。此外，在处理大量晶片级(Wafer Level)与反应室级(Chamber Level)的工艺数据时，可有效监控工艺状态并且在短时间内对生产线做出最佳的调整以减少晶片损害。
本发明还涉及一种储存媒体，用以储存计算机程序，上述计算机程序包括多个程序代码，其用以加载至计算机系统中并且使得上述计算机系统执行上述利用统计工艺控制管理机器的方法。
虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种利用统计工艺控制管理机器的方法，包括下列步骤记录晶片在工艺机器的反应室的工艺历程；当该晶片完成该工艺机器的工艺并移出该反应室后，接着运送到测量机器；通过该测量机器取得该晶片的编号；根据该晶片编号取得对应的工艺反应室编号，并且根据测量结果产生对应该晶片编号与该工艺反应室编号的图点；根据取得的多个晶片编号与对应的多个工艺反应室编号，将对应相同反应室编号的多个图点执行群组操作，以拆解对应该工艺机器的控制图而成为多个控制图；以及根据拆解所得的每一个控制图进行统计工艺分析，并且根据分析结果发布警报以对异常反应室进行调整。
2.如权利要求1所述的利用统计工艺控制管理机器的方法，其还包括通过制造执行系统记录每一晶片在该工艺机器中的反应室执行工艺的历程。
3.如权利要求2所述的利用统计工艺控制管理机器的方法，其中，当晶片进入该工艺机器的其中一个反应室时记录该反应室编号，以及记录该晶片在进入该反应室执行工艺到完成该工艺的整程。
4.如权利要求3所述的利用统计工艺控制管理机器的方法，其还包括对批量级或晶片级的统计工艺控制图上对应相同反应室编号的图点进行该群组操作，以拆解该统计工艺控制图而成为该多个控制图。
5.如权利要求4所述的利用统计工艺控制管理机器的方法，其还包括根据拆解所得的该多个控制图反映该工艺机器的不同反应室的效能变化。
6.一种储存媒体，用以储存计算机程序，上述计算机程序包括多个程序代码，其用以加载至计算机系统中并且使得上述计算机系统执行一种利用统计工艺控制管理机器的方法，包括下列步骤记录晶片在工艺机器的反应室的工艺历程；当该晶片完成该工艺机器的工艺并移出该反应室后，接着运送到测量机器；通过该测量机器取得该晶片的编号；根据该晶片编号取得对应的工艺反应室编号，并且根据测量结果取得对应该晶片编号与该工艺反应室编号的图点；根据取得的多个晶片编号与对应的多个工艺反应室编号，将对应相同反应室编号的多个图点进行群组操作，以拆解对应该工艺机器的控制图而成为多个控制图；以及根据拆解所得的每一个控制图进行统计工艺分析，并且根据分析结果发布警报以对异常反应室进行调整。
7.如权利要求6所述的储存媒体，其还包括通过制造执行系统记录每一晶片在该工艺机器中的反应室执行工艺的历程。
8.如权利要求7所述的储存媒体，其中，当晶片进入该工艺机器的其中一个反应室时记录该反应室编号，以及记录该晶片在进入该反应室执行工艺到完成该工艺的整程。
9.如权利要求8所述的储存媒体，其还包括对批量级或晶片级的统计工艺控制图上对应相同反应室编号的图点进行该群组操作，以拆解该统计工艺控制图而成为该多个控制图。
10.如权利要求9所述的储存媒体，其还包括根据拆解所得的该多个控制图反映该工艺机器的不同反应室的效能变化。
全文摘要
本发明公开了一种利用统计工艺控制管理机器的方法。记录晶片在反应室的工艺历程。当该晶片完成一工艺并移出该反应室后，接着运送到测量机器。通过该测量机器取得该晶片的编号，然后根据该晶片编号取得对应的工艺反应室编号，并且根据测量结果产生对应该晶片编号与该工艺反应室编号的一图点。根据取得的多个晶片编号与对应的多个工艺反应室编号，将对应相同反应室编号的多个图点进行群组操作，以拆解对应工艺机器的控制图而成为多个控制图。根据拆解所得的每一个控制图进行统计工艺分析，并且根据分析结果发布警报以对异常反应室进行调整。
文档编号H01L21/00GK101075132SQ20061008482
公开日2007年11月21日 申请日期2006年5月18日 优先权日2006年5月18日
发明者何煜文, 徐同斌, 陈建中 申请人:力晶半导体股份有限公司