设备安全监测系统及方法与流程

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种设备安全监测系统及方法。

背景技术：

当今的半导体制造行业的发展越来越迅速，随着客户的各种工艺需求，制造过程的复杂性和多样性不断提高，企业之间的竞争压力越来越大，根据客户的要求高质高效的生产越来越得到半导体制造行业的重视。在生产成本和工厂规模一定的情况下，采用更合理有效的设备工艺监测方式可以更好的监测设备的安全状况以及提高设备的利用效率。

现行的半导体制造行业设备的监测方式一般是通过定期对设备的参数进行取样测试的方法，通过这种方式可以检测到设备参数是否有偏离的现象发生，进而反应设备的稳定性和安全性。但是这种方法存在着一定的滞后性，不能实时的反应设备的安全状况，如果设备有隐患存在的话，在检测到的期间会造成很大的损失。并且需要单独的人员进行操作，这样在人力和物力上都会造成浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种设备安全监测系统及方法，以便实时对设备进行监测，并对出现的异常情况做出及时的反馈。

为解决上述技术问题，本发明提供一种设备安全监测系统，包括：

设备设定模块，用于监控设备的异常动作；

设备取样模块，用于模拟出设备的基准制程曲线和参考拟合程度值，所述基准制程曲线结合一实时制程曲线获得实时拟合程度值，依据所述参考拟合程度值和实时拟合程度值的大小以及所述异常动作执行动态取样操作；

工艺分析模块，用于对设备的异常动作进行分析，并提供改善动作；以及

设备改善模块，用于依据动态取样的变动结合改善动作对设备进行维护。

可选的，对于所述的设备安全监测系统，所述设备取样模块连接一数据库，所述数据库存储有历史制程程式，所述设备取样模块依据所述历史制程程式模拟出设备的基准制程曲线和参考拟合程度值。

可选的，对于所述的设备安全监测系统，所述参考拟合程度值为0.982～0.988。

可选的，对于所述的设备安全监测系统，所述异常动作包括设备定期维护，异常宕机，工艺不稳定改善。

可选的，对于所述的设备安全监测系统，所述动态取样操作具有一取样率，若所述实时拟合程度值小于所述参考拟合程度值，则增大取样率；若所述实时拟合程度值大于等于所述参考拟合程度值，则维持取样率不变。

可选的，对于所述的设备安全监测系统，所述参考取样率为1/25。

可选的，对于所述的设备安全监测系统，所述增大取样率为增大到3/25。

本发明还提供一种设备安全监测方法，包括：

提供待加工产品进入设备中进行加工，获得实时制程曲线；

一设备取样模块模拟出设备的基准制程曲线和参考拟合程度值，并依据所述实时制程曲线和基准制程曲线获得实时拟合程度值；

所述设备取样模块结合所述实时拟合程度值与参考拟合程度值的大小以及一设备设定模块监控的异常动作执行动态取样操作；

一工艺分析模块对设备的异常动作进行分析，并提供改善动作；以及

一设备改善模块依据动态取样的变动结合改善动作对设备进行维护。

可选的，对于所述的设备安全监测系统，所述设备取样模块连接一数据库，所述数据库存储有历史制程程式，所述设备取样模块依据所述历史制程程式模拟出设备的基准制程曲线和参考拟合程度值。

可选的，对于所述的设备安全监测系统，所述参考拟合程度值为0.982～0.988。

可选的，对于所述的设备安全监测系统，所述异常动作包括设备定期维护，异常宕机，工艺不稳定改善。

可选的，对于所述的设备安全监测系统，所述动态取样操作具有一取样率，若所述实时拟合程度值小于所述参考拟合程度值，则增大取样率；若所述实时拟合程度值大于等于所述参考拟合程度值，则维持取样率不变。

可选的，对于所述的设备安全监测系统，所述参考取样率为1/25。

可选的，对于所述的设备安全监测系统，所述增大取样率为增大到3/25。

本发明提供的设备安全监测系统及方法，包括设备取样模块，用于模拟出设备的基准制程曲线和参考拟合程度值，所述基准制程曲线结合一实时制程曲线获得实时拟合程度值，依据所述参考拟合程度值和实时拟合程度值的大小执行动态取样操作；设备设定模块，用于监控设备的异常动作，所述设备取样模块还依据所述异常动作执行动态取样操作；工艺分析模块，用于对设备的异常动作进行分析，并提供改善动作；以及设备改善模块，用于依据动态取样的变动结合改善动作对设备进行维护。通过这四部分的配合工作，将信息实时反馈，这样不仅避免了设备出现问题发现的滞后性，在高效的监测设备安全的同时也节省了人力和物力，提高了设备的生产利用率。

附图说明

图1为本发明中设备安全监测系统的示意图；

图2为本发明中设备安全监测方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的设备安全监测系统及方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

发明人在长期的生产工作中发现，目前在半导体业界内常用的设备安全监测方法是按照一定频率定期对设备的相关参数进行测试，这种方法存在一定的滞后性，不能实时的反应设备出现的问题；并且需要单独的人员进行操作，这样在人力和物力上都会造成浪费。

于是，发明人提出一种设备安全监测系统，如图1所示，包括：

设备设定模块，用于监控设备的异常动作；

设备取样模块，用于模拟出设备的基准制程曲线和参考拟合程度值，所述基准制程曲线结合一实时制程曲线获得实时拟合程度值，依据所述参考拟合程度值和实时拟合程度值的大小以及所述异常动作执行动态取样操作；

工艺分析模块，用于对设备的异常动作进行分析，并提供改善动作；以及

设备改善模块，用于依据动态取样的变动结合改善动作对设备进行维护。

具体的，所述设备取样模块连接一数据库，所述数据库存储有历史制程程式(processrecipe)，所述设备取样模块依据所述历史制程程式模拟出设备的基准制程曲线和参考拟合程度值。这里对本发明中的制程曲线进行说明：在某一制程过程中，都可以找到至少一个因子，这至少一个因子能够表征出这一制程的进行程度，于是，可以获得在制程过程中这至少一个因子的变动曲线，即为所述制程曲线。举例而言，对于刻蚀过程，可以侦测光强信号，获得这一刻蚀过程中光强的变动曲线，由此作为制程曲线；又如，在化学机械研磨过程中，可以侦测ph、抛光液流动速度等，由此作为制程曲线。那么，所述基准制程曲线即为通过历史数据获得的制程曲线，例如，这一过程可以通过数学建模完成。拟合程度值(gof)指的是设备在加工过程中的实时制程曲线与所述基准制程曲线之间的匹配度，为了区别，称之为实时拟合程度值，实时拟合程度值越高，就表明实时制程的可靠性越高。为了对实时制程过程加以判断，本发明中设置一参考拟合程度值，当实时拟合程度值大于等于参考拟合程度值时，就表明设备正常，工艺稳定；当当实时拟合程度值小于参考拟合程度值时，就表明设备可能出现异常，工艺受到影响。

在本发明的一个实施例中，设置所述参考拟合程度值为0.982～0.988。

具体的，所述异常动作包括设备定期维护(pm)，异常宕机(down)，工艺不稳定改善(troubleshooting)等，这些异常动作会影响设备的动作，例如对设备的安全性和稳定性都会产生不良影响。因而在本发明中，将这些异常动作纳入观测范围内，如若出现异常动作，则改变动态取样操作的取样率。举例而言，所述取样率具有一初始值，例如在正常情况下，所述初始值为1/25，即每一批(lot)产品中抽取一片(每批通常为25片产品)，若是出现异常动作，则使得所述初始值增大，例如为增大到2/25～5/25。可以理解的是，所述取样率的初始值及其变动，并不限于本发明所述的范围，本领域技术人员只需在原有取样率的基础上增大，就能够更加有效的侦测到并防止由于出现异常动作而导致的产品异常。

所述工艺分析模块主要对设备的异常动作对制程曲线的影响和原理分析，在分析的基础上提出后续改善动作，并进行整理，以作为对设备进行异常动作分析的参考。

所述设备改善模块能够实时的将动态取样的变动以及改善动作反馈给技术人员，例如当设备制程曲线的拟合程度值变大，取样率变大的时候会实时的把这些相关的信息反馈给技术人员，技术人员根据工艺分析模块提供的分析进行改善，及时的进行处理，例如，进行设备相关部件的修整、测试等，防止产生(更多的)受影响的产品。

下面请参考图2，对本发明中利用所述设备安全监测系统进行设备安全监测方法加以说明，本方法具体包括：

提供待加工产品进入设备中进行加工，获得实时制程曲线；

一设备取样模块模拟出设备的基准制程曲线和参考拟合程度值，并依据所述实时制程曲线和基准制程曲线获得实时拟合程度值；具体的，所述设备取样模块连接一数据库，所述数据库存储有历史制程程式(processrecipe)，所述设备取样模块依据所述历史制程程式模拟出设备的基准制程曲线和参考拟合程度值。例如，这一过程可以通过数学建模完成。拟合程度值(gof)指的是设备在加工过程中的实时制程曲线与所述基准制程曲线之间的匹配度，为了区别，称之为实时拟合程度值，实时拟合程度值越高，就表明实时制程的可靠性越高。为了对实时制程过程加以判断，本发明中设置一参考拟合程度值，当实时拟合程度值大于等于参考拟合程度值时，就表明设备正常，工艺稳定；当当实时拟合程度值小于参考拟合程度值时，就表明设备可能出现异常，工艺受到影响。

所述设备取样模块结合所述实时拟合程度值与参考拟合程度值的大小以及一设备设定模块监控的异常动作执行动态取样操作；具体的，所述异常动作包括设备定期维护(pm)，异常宕机(down)，工艺不稳定改善(troubleshooting)等，这些异常动作会影响设备的动作，例如对设备的安全性和稳定性都会产生不良影响。因而在本发明中，将这些异常动作纳入观测范围内，如若出现异常动作，则改变动态取样操作的取样率。举例而言，所述取样率具有一初始值，例如在正常情况下，所述初始值为1/25，即每一批(lot)产品中抽取一片(每批通常为25片产品)，若是出现异常动作，则使得所述初始值增大，例如为增大到2/25～5/25。可以理解的是，所述取样率的初始值及其变动，并不限于本发明所述的范围，本领域技术人员只需在原有取样率的基础上增大，就能够更加有效的侦测到并防止由于出现异常动作而导致的产品异常。若所述实时拟合程度值小于所述参考拟合程度值，这表明设备可能出现异常，需要对产品加大检测力度，则使得所述取样率大于初始值；若所述实时拟合程度值大于等于所述参考拟合程度值，表明设备仍旧处于可靠性较佳的程度，则维持取样率不变。其中，若由于出现异常动作而提高了初始值，在一定时期(例如1-8小时)的监控后，若发现实时拟合程度值仍然大于等于所述参考拟合程度值，就可以使得所述初始值恢复，即表明异常动作并未对设备产生不良影响。

在异常动作使得取样率的初始值增大的同时，一工艺分析模块对设备的异常动作进行分析，并提供改善动作；以及

一设备改善模块依据动态取样的变动结合改善动作对设备进行维护。

例如，所述参考拟合程度值为0.982～0.988，监测到实时拟合程度值为0.98，小于所述参考拟合程度值的最小值，这表明设备可能出现了异常，一方面，若这时处于发现设备出现异常动作的情况下，首先增大取样率的初始值，例如初始值为1/25，则增大使得初始值变为2/25，而考虑到0.98小于0.982，则在增大初始值的基础上进一步增大取样率，例如在2/25的基础上，增大为3/25，并且，工艺分析模块对异常动作对制程曲线的影响和原理加以分析，在分析的基础上提出后续改善动作，并进行整理，同时取样率变动情况及取样的检测情况，都传递至设备改善模块，技术人员及时的进行处理，防止产生(更多的)受影响的产品。另一方面，若这时并未发现设备出现异常动作，只需在初始值的基础上增大取样率即可，然后可以结合工艺分析模块的历史数据和取样检测结果，分析设备可能出现异常的情况，例如是否出现新的问题，或是旧的问题复发，或是需要进行定期维护等，以尽早解决异常，避免对产品造成损失。

综上所述，本发明提供的设备安全监测系统及方法，包括设备取样模块，用于模拟出设备的基准制程曲线和参考拟合程度值，所述基准制程曲线结合一实时制程曲线获得实时拟合程度值，依据所述参考拟合程度值和实时拟合程度值的大小执行动态取样操作；设备设定模块，用于监控设备的异常动作，所述设备取样模块还依据所述异常动作执行动态取样操作；工艺分析模块，用于对设备的异常动作进行分析，并提供改善动作；以及设备改善模块，用于依据动态取样的变动结合改善动作对设备进行维护。通过这四部分的配合工作，将信息实时反馈，这样不仅避免了设备出现问题发现的滞后性，在高效的监测设备安全的同时也节省了人力和物力，提高了设备的生产利用率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。