一种晶圆光刻过程的状态监测方法及系统与流程

本发明涉及半导体，具体涉及一种晶圆光刻过程的状态监测方法及系统。

背景技术：

1、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本公开总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明中提供了一种晶圆光刻过程的状态监测方法及系统，从而有效解决背景技术中所指出的问题。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、一种晶圆光刻过程的状态监测方法，所述方法包括：

4、构建所述晶圆光刻过程的问题场景，并设置所述问题场景中的各问题维度；

5、针对各所述问题维度分别选择维度参数，并设定各所述维度参数的安全区间；

6、安装针对各所述维度参数的传感器，并构建传感器网络；

7、获取所述传感器网络的参数数据，并进行特征提取；

8、构建异常监测模型，对实时参数数据进行监测；

9、根据所述安全区间和模型输出判断所述晶圆光刻过程的状态，对异常的维度参数对应的所述问题维度进行标记。

10、进一步地，构建所述晶圆光刻过程的问题场景，并设置所述问题场景中的问题维度，包括：

11、定义所述晶圆光刻过程的问题范围，并在所述问题范围内筛选主要问题，构建所述问题场景；

12、确定所述晶圆光刻过程的关键影响步骤，根据所述各关键影响步骤，设置所述问题场景中的问题维度。

13、进一步地，所述问题维度包括：曝光控制维度和位置精度维度。

14、进一步地，所述曝光控制维度的维度参数为曝光时间和光源功率，所述位置精度维度的维度参数为对准精度、定位误差和定位重复性。

15、进一步地，安装针对各所述维度参数的传感器，构建所述传感器网络，包括：

16、确定监测各所述维度参数的传感器类型，并对所述传感器进行校准；

17、将各所述传感器连接到同一网络中，并将对应同一问题维度的所述维度参数的数据进行整合。

18、进一步地，获取所述传感器网络的参数数据，并进行特征提取，包括：

19、对晶圆加工过程的传感器数据进行适当的采样，确保采样频率足够高以捕捉信号中的快速变化；

20、对采样的信号进行傅里叶变换，并分析傅里叶变换的结果，观察信号在频谱上的分布；

21、选择非自然频率带应用小波变换，并根据所述小波变换的结果，提取时频域特征；

22、对提取的所述时频域特征进行归一化和标准化，并基于所述维度参数，进一步选择时频域特征。

23、进一步地, 所述构建异常监测模型，包括：

24、根据所述安全区间，为数据标记标签，并将标记的数据划分为训练集和验证集；

25、基于隔离森林算法，建立所述异常监测模型，并使用所述训练集对所述异常监测模型进行训练；

26、将选择的所述时频域特征作为模型的输入，训练模型学习正常和异常状态之间的差异；

27、使用所述验证集进行模型评估，并根据评估结果，对所述异常监测模型进行优化。

28、进一步地, 根据所述安全区间和模型输出判断所述晶圆光刻过程的状态，对异常的维度参数对应的所述问题维度进行标记，包括：

29、判断维度参数数据是否在设定的所述安全区间内，得到第一状态判定结果；

30、设定所述模型输出的置信度阈值，并将所述模型输出的置信度作为第二状态判定结果；

31、根据所述第一状态判定结果和第二状态判定结果，得到状态监测结果；

32、根据所述状态监测结果，对异常的维度参数对应的所述问题维度进行标记。

33、一种晶圆光刻过程的状态监测系统，所述系统包括：

34、问题维度设置模块，构建所述晶圆光刻过程的问题场景，并设置所述问题场景中的各问题维度；

35、安全区间设定模块，针对各所述问题维度分别选择维度参数，并设定各所述维度参数的安全区间；

36、传感器网络构建模块，安装针对各所述维度参数的传感器，并构建传感器网络；

37、数据特征提取模块，获取所述传感器网络的参数数据，并进行特征提取；

38、监测模型构建模块，构建异常监测模型，对实时参数数据进行监测；

39、异常状态记录模块，根据所述安全区间和模型输出判断所述晶圆光刻过程的状态，对异常的维度参数对应的所述问题维度进行标记。

40、进一步地，所述数据特征提取模块，包括：

41、数据采样单元，对晶圆加工过程的传感器数据进行采样；

42、傅里叶变换单元，对采样的信号进行傅里叶变换，并分析傅里叶变换的结果，观察信号在频谱上的分布；

43、小波变换单元，选择非自然频率带应用小波变换，并根据所述小波变换的结果，提取时频域特征；

44、特征选取单元，将提取的所述时频域特征进行归一化和标准化，并基于所述维度参数，选择最具代表性的时频域特征。

45、通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

46、有效解决了现有方案监测范围狭窄、反馈滞后、智能性不足的问题，通过构建全面的问题场景、维度参数设定和智能异常监测模型，提升了监测的全面性，实现更智能、实时的监测和管理。

47、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种晶圆光刻过程的状态监测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的晶圆光刻过程的状态监测方法，其特征在于，构建所述晶圆光刻过程的问题场景，并设置所述问题场景中的问题维度，包括：

3.根据权利要求2所述的晶圆光刻过程的状态监测方法，其特征在于，所述问题维度包括：曝光控制维度和位置精度维度。

4.根据权利要求3所述的晶圆光刻过程的状态监测方法，其特征在于，所述曝光控制维度的维度参数为曝光时间和光源功率，所述位置精度维度的维度参数为对准精度、定位误差和定位重复性。

5.根据权利要求1所述的晶圆光刻过程的状态监测方法，其特征在于，安装针对各所述维度参数的传感器，构建所述传感器网络，包括：

6.根据权利要求1所述的晶圆光刻过程的状态监测方法，其特征在于，获取所述传感器网络的参数数据，并进行特征提取，包括：

7.根据权利要求6所述的晶圆光刻过程的状态监测方法，其特征在于, 所述构建异常监测模型，包括：

8.根据权利要求1所述的晶圆光刻过程的状态监测方法，其特征在于，根据所述安全区间和模型输出判断所述晶圆光刻过程的状态，对异常的维度参数对应的所述问题维度进行标记，包括：

9.一种晶圆光刻过程的状态监测系统，其特征在于,所述系统包括：

10.根据权利要求9所述的晶圆光刻过程的状态监测系统，其特征在于，所述数据特征提取模块，包括：

技术总结
本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种晶圆光刻过程的状态监测方法及系统，方法包括：构建晶圆光刻过程的问题场景，并设置问题场景中的各问题维度；针对各问题维度分别选择维度参数，并设定各维度参数的安全区间；安装针对各维度参数的传感器，并构建传感器网络；获取传感器网络的参数数据，并进行特征提取；构建异常监测模型，对实时参数数据进行监测；根据安全区间和模型输出判断晶圆光刻过程的状态，对异常的维度参数对应的问题维度进行标记。通过本发明，有效解决了现有方案监测范围狭窄、反馈滞后、智能性不足的问题，通过构建全面的问题场景、维度参数设定和智能异常监测模型，提升了监测的全面性，实现更智能、实时的监测和管理。

技术研发人员：顾斌杰,顾创垄
受保护的技术使用者：江苏圣创半导体科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4