专利名称：复合式多变量分析系统与方法
技术领域：
本发明涉及一种复合式多变量分析系统与方法，特别涉及一种分析产品工艺参数及测试结果的复合式多变量分析系统。
背景技术：
在产品制造过程中，例如在半导体制造技术中，要完成一半导体产品通常要经过许多工艺，例如微影工艺、蚀刻工艺、离子注入工艺等；亦即在半导体制造过程中必须应用到庞大数量的机台，以及许多繁琐的程序。因此，本领域技术人员均致力于确保机台运作正常；维持或提高产品的成品率；检测确认问题点以及机台维修等作业，以期使半导体产品的生产速度及品质能够合乎客户需求。
而随着半导体工艺科技的日新月异，工艺的复杂度及数据量不断提高，如此一来，将使得工艺问题的追踪及发现更加困难；因此，本领域技术人员便导入计算机及统计分析方法来辅助进行工艺问题的追踪及发现，但因工艺的特异性及数据量的庞大、再加上所牵涉到的机台模块繁杂，即使本领域技术人员配合计算机以利用数据开采(datamining)方法针对工艺参数进行分析，仍会因为缺乏筛选机制，而无法在过于庞大的数据量中凸显各工艺参数的特征，进而导致分析结果徒劳无功，故必须耗费大量人力来处理，且需要不同专业人才投入加以解析。
由于在原有技术中，通常是利用个人经验判断来决定分析结果，所以最后分析出来的结果的精确度及可信度有待商榷；再加上半导体制造业技术人员更迭频繁，导致前后期工程师之间的经验累积和传授不易，又且每一位工程师能力有限、无法兼顾厂区所有机台的操作状态，故当产品或半产品的测试结果发生异常时，工程师未必有足够的经验快速且正确地判断出是哪一个环节出问题，因而可能必须耗费许多时间来进行相关研究，甚至有可能做出错误的判断，如此一来，不但降低工艺的效率、增加生产成本，还无法及时改善线上生产情形以提高成品率。
因此，如何提供一种分析系统与方法，以便当半导体产品或半产品的测试结果发生异常时，能够快速且正确地判断出是哪一个环节出问题，正是当前半导体制造技术的重要课题之一。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能够快速且正确地判断在半导体产品制造过程中发生问题环节的复合式多变量分析系统。
为达上述目的，根据本发明的复合式多变量分析系统包括一储存模块、一选择模块、一分析模块、一相关性搜索模块以及一报告输出模块。在本发明中，储存模块储存一第一数据库及一第二数据库，其中第一数据库系记录有至少二个数据组，而各数据组分别包括与一工艺相关的多个项目及各项目的数据，第二数据库记录有其中一数据组所包括的项目与另一数据组所包括的项目之间的相关性；选择模块自第一数据库所记录的二数据组之一中选择一项目；分析模块分析由选择模块所选择的项目，并判断此项目的数据是否合乎规格；相关性搜索模块当分析模块判断此项目的数据不合乎规格时，搜索第二数据库以自另一数据组中取得与此项目相关的另一项目，然后分析模块再分析此另一项目并判断其数据是否合乎规格；报告输出模块系输出分析模块的判断结果。
此外，本发明亦提供一种复合式多变量分析方法，其包括自一数据组所包括的多个项目中选择一项目、分析所选择的项目以判断其数据是否合乎规格、当此项目的数据不合乎规格时，自另一数据组所包括的多个项目中搜索取得与此项目相关的另一项目、分析此另一项目以判断其数据是否合乎规格、以及输出此项目及另一项目的判断结果。
如上所述，由于依本发明的复合式多变量分析系统与方法系将包括与二工艺相关的多个项目的二个数据组储存于第一数据库，并且将此二数据组所包括的项目之间的相关性储存于第二数据库，所以能够快速地自二数据库中取得所需分析的项目，因而能够正确地判断在半导体制造过程中发生问题的环节，进而减少人为判断的错误，从而提高工艺的效率、减少生产成本、并及时改善线上生产情形以提高成品率。
图1为一示意图，显示依本发明较佳实施例的复合式多变量分析系统的示意图。
图2为一流程图，显示依本发明较佳实施例的复合式多变量分析方法的流程。
具体实施例方式
以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的复合式多变量分析系统与方法，其中相同的组件将以相同的参照符号加以说明。于本发明的实施例中系以半导体产品制造为说明例。
请参照图1所示，依本发明较佳实施例的复合式多变量分析系统1包括一储存模块11、一选择模块12、一分析模块13、一相关性搜索模块14以及一报告输出模块15。
储存模块11储存一第一数据库111及一第二数据库112。在本实施例中，第一数据库111系记录有二个数据组SET1以及SET2，其中各数据组分别包括与一工艺相关的多个项目及各项目的数据，例如，其中一数据组SET1包括10个项目ITEM1～ITEM10，以及分别与上述10个项目相对应的10个数据DATA1～DATA10；而另一数据组SET2包括另10个项目ITEM11～ITEM20，以及分别与此10个项目相对应的10个数据DATA11～DATA20。另外，第二数据库112记录有其中一数据组所包括的项目与另一数据组所包括的项目之间的相关性，举例而言，在数据组SET2的ITEM11～ITEM20中，与数据组SET1的ITEM1有相关性的包括ITEM11、ITEM12以及ITEM20，此相关性可以透过图1所示的多条直线清楚地表达。
应注意，就半导体产品制造而言，上述的二个数据组SET1及SET2可以分别为与一半导体工艺相关的数据，例如，微影工艺数据、蚀刻工艺数据、线上质量控制(in-line quality control)程序数据、缺陷检测(defect test)程序数据、成品样本测试(sample test)程序数据、成品功能性测试(wafer test)数据、及成品组合封装测试(final test)数据等。更详细地说，上述二数据组的项目ITEM1～ITEM10及ITEM11～ITEM20例如可以是工艺机台型号、制造方法(recipe)、工艺参数、工艺时间、测试项目、量测结果、缺陷数量、缺陷图像(image)、缺陷分布等；而上述的数据DATA1～DATA10及DATA11～DATA20系为与前述项目相对的数据，例如为工艺机台型号的编号、制造方法的流程、工艺参数的数值、工艺时间的数值、测试项目的编号、测试结果的优劣、缺陷数量的多寡、缺陷图像的大小、缺陷分布的区域等。
选择模块12自第一数据库111所记录的二数据组之一中选择一项目。例如，选择模块12可以自数据组SET1中选择一项目ITEM1，另外选择模块12亦可以自另一组数据组SET2中选择一项目ITEM12。
分析模块13分析由选择模块12所选择的项目，以判断此项目的数据是否合乎规格。举例而言，当选择模块12自数据组SET1中选择项目ITEM1时，分析模块13会判断项目ITEM1的数据是否合乎规格。更详细地说，当项目ITEM1为缺陷数量，分析模块13会分析并判断缺陷数量的多寡是否超过工艺可容许的范围。在本实施例中，分析模块13以统计(statistic)分析方式或是共通性(commonality)分析方式分析所选择的项目。
相关性搜索模块14当分析模块13判断所选择的项目的数据不合乎规格时，搜索第二数据库112以自另一数据组中取得与此项目相关的另一项目，然后分析模块13再分析此另一项目并判断其数据是否合乎规格。举例而言，当分析模块13判断缺陷数量的多寡超过工艺可容许的范围时，相关性搜索模块14会搜索第二数据库112以自另一数据组SET2中取得与此项目(缺陷数量)相关的另一项目，如工艺时间，然后分析模块13再分析此另一项目(工艺时间)以判断工艺时间的数值是否合乎规格。
此外，报告输出模块15输出分析模块13的判断结果。在本实施例中，报告输出模块15产生一报表151以输出分析模块13的判断结果；举例而言，当分析模块13判断所选择的项目的数据合乎规格时，报告输出模块15所产生的报表151会显示此项目为合乎规格；而当分析模块13判断所选择的项目的数据不合乎规格时，报告输出模块15所产生的报表151显示此项目为不合乎规格。最重要的是，报表151的目的在于使工程师得以明了目前工艺中有问题的环节在哪里，而哪些地方是没有问题的，所以工程师能够依据报表显示的结果，直接且正确地判断在半导体制造过程中发生问题的地方，而不需依靠个人经验作个人的判断。另外，报告输出模块15亦可以透过显示器显示、输出分析模块13的判断结果。
为使本发明内容更易于理解，以下将举一实例，以说明依本发明较佳实施例的复合式多变量分析方法2的流程。
请参照图2所示，首先步骤201自一数据组中选择一项目。在本实施例中，此数据组包含与一测试工艺相关的多个项目以及该项目的数据，而所选择的项目为缺陷数量。
接着，步骤202分析所选择的项目以判断其数据是否合乎规格。在本实施例中，假设工艺所能够允许的缺陷数量为100，则当所分析的缺陷数量的数值大于100时，步骤202会判断其不合规格；另外当所分析的缺陷数量的数值小于100时，步骤202会判断其合乎规格。
当步骤202判断所选择的项目的数据不合乎规格时，步骤203自另一数据组中选择与上述项目相关的另一项目。在本实施例中，此另一数据组包含与一工艺机台相关的多个项目以及该项目的数据，而所选择的另一项目为工艺时间。
然后，步骤204分析所选择的另一项目以判断其数据是否合乎规格。在本实施例中，假设一工艺所设定的工艺时间为20分钟，则当所分析的工艺时间的数值不等于20时，步骤204会判断其不合规格；另外当所分析的工艺时间的数值约等于20时，步骤204会判断其合乎规格。
接续上述步骤，当步骤204判断另一项目的数据合乎规格时，随后便重复进行步骤203，以便在自另一数据组中选择与上述项目相关的又一项目，从而进行步骤204的分析判断。如此一来，便可以正确地找出在另一工艺(如前述的工艺机台)中的错误环节，故不会因为人为经验的疏失而影响产品的制造。
最后，步骤205会输出步骤202与步骤204的判断结果。在本实施例中，当步骤202或步骤204分别判断一项目或另一项目合乎规格时，步骤205所输出的结果便会显示此项目或另一项目的状态为正常；而当步骤202或步骤204分别判断一项目或另一项目不合乎规格时，步骤205所输出的结果便会显示一项目或另一项目的状态为异常。
如上所述，当步骤205输出的结果显示一项目不合乎规格时，技术人员便可依此修正一工艺中的错误，特别是，技术人员还可以依据步骤205输出的结果，找出在另一工艺中影响上述项目的错误所在。
此外，当步骤205输出的结果显示一项目合乎规格时，技术人员便不需要去修正此项目，而且依本发明较佳实施例的复合式多变量分析方法2便不需要去分析在另一工艺中与此项目相关的其它项目。
需注意的是，上述的复合式多变量分析方法2还可以分析一第三组数据组，其包括与第三种工艺相关的多个项目及其数据，因此，复合式多变量分析方法2便可以在第三种工艺的项目中找出与前述的另一项目相关的项目，并依据上述步骤追究出造成一项目无法合乎规格的原因所在。
综上所述，由于依本发明的复合式多变量分析系统与方法将包括与二工艺相关的多个项目的二个数据组储存于第一数据库，并且将此二数据组所包括的项目之间的相关性储存于第二数据库，所以能够快速地自二数据库中取得所需分析的项目，因而能够正确地判断在半导体制造过程中发生问题的环节，进而减少人为判断的错误，从而提高工艺的效率、减少生产成本、并及时改善线上生产情形以提高成品率。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。例如，如前所述，依本发明的复合式多变量分析系统与方法可以更储存一第三数据组于第一数据库中，并将第三数据组的各项目与上述另一数据组的各项目的相关性储存于第二数据库，所以能够分析与第三数据组相关的第三种工艺中是否有不合规格的地方；另外，依本发明的复合式多变量分析系统与方法不但可以追究发生问题的源头，亦可以用以推测最终产品的的成品率，以便工程师判断有问题的半成品是否值得继续进行后续的工艺。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所附权利要求书范围中。
权利要求
1.一种复合式多变量分析系统，包含一储存模块，其至少储存有一第一数据库，其记录有至少二个数据组，各所述数据组分别包含与一工艺相关的多个项目及该项目的数据；以及一第二数据库，其记录有该数据组所分别包含的各所述项目之间的相关性；一选择模块，其自该第一数据库所记录的各所述数据组的其中之一中，选择各所述项目的其中之一；一分析模块，其分析该选择模块所选择的该项目，并判断该项目的数据是否合乎规格；以及一相关性搜索模块，其当该分析模块判断该项目的数据不合乎规格时，搜索该第二数据库，从而自另一所述数据组中取得与该项目相关的另一项目，其中该分析模块分析该另一项目并判断该另一项目的数据是否合乎规格。
2.如权利要求1所述的复合式多变量分析系统，进一步包含一报告输出模块，其输出该分析模块的判断结果。
3.如权利要求1所述的复合式多变量分析系统，其中该第一数据库所记录的各数据组分别包含与一半导体工艺相关的该项目及该项目的数据，其中该与一半导体工艺相关的该项目包含一机台工艺参数及一测试项目。
4.如权利要求1所述的复合式多变量分析系统，其中该分析模块以统计分析方式分析该项目。
5.如权利要求1所述的复合式多变量分析系统，其中该分析模块以共通性分析方式分析该项目。
6.一种复合式多变量分析方法，包含自一组包含与一工艺相关的多个项目的数据组中，选择该项目的其中之一；分析所选择的该项目以判断该项目的数据是否合乎规格；当该项目的数据不合乎规格时，自另一个包含与另一工艺相关的多个项目的数据组中搜索，以取得与该项目相关的另一项目；以及分析该另一项目，以判断该另一项目的数据是否合乎规格。
7.如权利要求6所述的复合式多变量分析方法，进一步包含输出该项目及该另一项目的判断结果。
8.如权利要求6所述的复合式多变量分析方法，其中该数据组储存于一第一数据库，且各数据组还分别包含该项目的数据，该数据组所分别包含的该项目之间的相关性储存于一第二数据库。
9.如权利要求6所述的复合式多变量分析方法，其中各数据组分别包含与一半导体工艺相关的该项目及该项目的数据，其中该半导体工艺相关的该项目包含一机台工艺参数及一测试项目。
10.如权利要求6所述的复合式多变量分析方法，其中所选择的该项目利用统计分析方式来分析。
11.如权利要求6所述的复合式多变量分析方法，其中所选择的该项目利用共通性分析方式来分析。
12.如权利要求6所述的复合式多变量分析方法，其中所选择的该另一项目利用统计分析方式来分析。
13.如权利要求6所述的复合式多变量分析方法，其中所选择的该另一项目利用共通性分析方式来分析。
全文摘要
一种复合式多变量分析系统，包括一储存模块、一选择模块、一分析模块、一相关性搜索模块以及一报表产生模块。其中储存模块储存一第一数据库及一第二数据库，第一数据库记录有至少二个数据组，各数据组分别包括与一工艺相关的多个项目及各项目的数据，第二数据库记录有其中一数据组所包括之项目与另一数据组所包括之项目之间的相关性；选择模块自第一数据库所记录的二个数据组之一中选择一项目；分析模块分析由选择模块所选择的项目，并判断此项目的数据是否合乎规格；相关性搜索模块则在判断此项目的数据不合乎规格时，搜索第二数据库以自另一数据组中取得与此项目相关的另一项目，然后分析模块再分析此另一项目并判断其数据是否合乎规格。另外，本发明亦公布一种利用上述系统而实施的复合式多变量分析方法。
文档编号H01L21/66GK1510730SQ0215910
公开日2004年7月7日 申请日期2002年12月20日 优先权日2002年12月20日
发明者戴鸿恩 申请人:力晶半导体股份有限公司