工艺控制方法与工艺控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种工艺控制方法和工艺控制系统。所述工艺控制方法适用于对批次的多个晶圆进行沉积工艺，包括：根据机台的历史信息与批次的产品信息来决定批次的晶圆的摆放位置；根据批次的晶圆的摆放位置与机台的历史信息来求出各摆放位置的目标值；根据机台的历史信息、批次的产品信息以及各摆放位置的目标值来求出工艺参数；以及根据批次的晶圆的摆放位置与工艺参数进行沉积工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体工艺控制方法与系统，特别是涉及一种沉积工艺控制方法 与系统。
技术介绍
在半导体工艺中，炉管工艺是一个重要性的工艺步骤。作为半导体工艺中的热处 理工具，例如是炉管，可利用加热氧化来制作半导体元件的例如栅极氧化层、侧壁氧化层 等构造。 然而，现有技术的炉管工艺采用固定的工艺参数，往往忽略了负载效应（loading effect ;总晶圆片数及晶圆上的图形差异，将造成沉积速率的不同）而导致如果晶圆在 炉管中摆放位置不同，则晶圆上的形成的膜厚会有不同的差异。送种差异包含了晶圆间 (wafer to wafer)及晶圆内（within wafer)的差异。此外，再加上先前工艺的各种线宽与 膜厚的差异因素，都将导致所制作的半导体元件的临界电压或其它特性的差异。 随着半导体元件尺寸不断缩小，炉管工艺所形成的膜的品质的要求也更为严格。 因此，炉管工艺的重点将关注在实际产品上沉积的厚度，而不单纯只是监控晶圆的厚度。但 是，在生产过程中，非常难W抽测各产品的实际沉积厚度，而无法及时调整工艺的最佳参 数，造成工艺结果的沉积厚度严重偏离了标准值。
技术实现思路
本专利技术提供一种工艺控制方法，可降低工艺所导致的电性与物性差异，提高工艺 精准度。 本专利技术提供一种工艺控制系统，可降低工艺时间并提高合格率与产量。 本专利技术提出一种工艺控制方法，适用于对批次的多个晶圆进行沉积工艺，该方法 包括：根据机台的历史信息与批次的产品信息来决定批次的晶圆的摆放位置；根据所述批 次的晶圆的摆放位置与所述机台的历史信息来求出各摆放位置的目标值；根据所述机台的 历史信息、所述批次的产品信息W及所述各摆放位置的目标值来求出工艺参数；根据所述 批次的晶圆的摆放位置与所述工艺参数进行沉积工艺。 在本专利技术的一实施例中，在根据所述生产机台的历史信息与所述批次的产品信息 来决定所述批次的晶圆的摆放位置的步骤中，由式（1)求出最小差异组合，来对批次的晶 圆进行位置排序： 式（1)中，L(i)为各批次在工艺前的特性，F(j)为工艺位置均匀性特性，w(k)为 各产品对差异的要求的权重。 在本专利技术的一实施例中，上述的工艺控制方法，其中，晶圆摆放的特定位置L的目 标值是由式（2)所算出：[001引 Monitor TargetL = a + Y (厚度目标值）+目（产品I厚度目标值） 似 式（2)中，a为特定工艺方法下，监控晶圆的基本沉积厚度值；Y为所有产品在不 同目标值下，监控晶圆的沉积厚度的调整值；目为各产品在特定目标值下，产品上沉积厚 度的调整值。 在本专利技术的一实施例中，所述工艺参数包括依据负载效应关系所求出的加热区温 度与沉积时间，所述工艺参数先计算沉积时间，再计算加热区所需温度。 在本专利技术的一实施例中，所述沉积时间是由式（3)所算出：式（3)中，timet为第t个批次的沉积时间，g (X)的函数为反馈控制，m(X)的函数为 前馈控制，timet 1为第t-i个批次的沉积时间，巧6资^为第t-i个批次中间位置 沉积厚度的目标值，Monitor 7?巧巧aw为第t个批次中间位置沉积厚度的目标值，W 为第（t-i)个批次的中间位置的沉积厚度值，wafer COimtt为第t个批次的晶圆片数，wafer COimtt i为第t-i个批次的晶圆片数，Patterrit为第t个批次的特征值，Patterrit i为第t-i 个批次的特征值。[001引在本专利技术的一实施例中，所述加热区温度是由式（4)所算出： 式（4)中，化化/?为第t个批次的特定位置L的加热区的温度，f(X)的函数 为反馈控制，y (X)的函数为前馈控制，timet 1为第t-i个批次的沉积时间，fcOTpera&r埃为 第t-i个批次的特定位置L的加热区的温度，M"n/W 7</巧< 为第t-i个批次的特定位置L 沉积厚度的目标值，Mwrfto?扣巧邱"为第t个批次的特定位置L沉积厚度的目标值，77/A;;'-, 为第（t-i)个批次的特定位置L的沉积厚度值，wafer COimtt为第t个批次的晶圆片数， wafer COimtt i为第t-i个批次的晶圆片数，化tterrit为第t个批次的特征值，Patterrit i 为第t-i个批次的特征值。 在本专利技术的一实施例中，所述机台包括炉管。 在本专利技术的一实施例中，所述批次的晶圆可W按照混货方式进行所述沉积工艺。 在本专利技术的一实施例中，所述批次的产品信息包括晶圆片数及产品特征值。 在本专利技术的一实施例中，机台的历史信息包括历史的沉积时间、沉积厚度、晶圆片 数及产品特征值。本专利技术还提出一种工艺控制系统，适用于对批次的多个晶圆进行沉积工艺，该系 统包括：机台、数据库、先进派工控制单元、目标值预测单元、先进工艺控制单元W及制造执 行单元。机台对批次的多个晶圆进行沉积工艺。数据库用于储存并提供机台的历史信息。 先进派工控制单元根据来自数据库的机台的历史信息与批次的产品信息来决定各晶圆的 摆放位置。目标值预测单元根据来自先进派工控制单元的各晶圆的摆放位置与机台的历史 信息来求出各摆放位置的目标值。先进工艺控制单元根据来自数据库的机台的历史信息、 批次的产品信息W及来自先进派工控制单元的各摆放位置的目标值来求出工艺参数。制造 执行单元根据来自先进派工控制单元的晶圆的摆放位置与来自先进工艺控制单元的工艺 参数，驱动机台进行晶圆的沉积工艺。 在本专利技术的一实施例中，所述各晶圆的摆放位置是W机台的历史信息与批次的产 品信息，由式（1)求出最小差异组合，来对所述批次的晶圆进行位置排序：[002引式（1)中，La)为各批次在工艺前的特性，FU)为工艺位置均匀性特性，w(k)为 各产品对差异的要求的权重。 在本专利技术的一实施例中，其中，晶圆摆放的特定位置L的目标值是由式似所算 出： Monitor TargetL = a + Y(厚度目标值）+目（产品I厚度目标值） 似 式（2)中，a为特定工艺方法下，监控晶圆的基本沉积厚度值；Y为所有产品在不 同目标值下，监控晶圆的沉积厚度的调整值；目为各产品在特定目标值下，产品上沉积厚 度的调整值。 在本专利技术的一实施例中，所述工艺参数包括依据负载效应关系所求出的加热区温 度与沉积时间，工艺参数先计算沉积时间，再计算加热区所需温度。 在本专利技术的一实施例中，所述沉积时间是由式（3)所算出：[003引式（3)中，timet为第t个批次的沉积时间，g(x)的函数为反馈控制，m(x)的函数为 前馈控制，timet 1为第t-i个批次的沉积时间，Mw/Yw' 7的沪（f''.为第t-i个批次中间位置 沉积厚度的目标值，舶e放奴r妨巧巧UW为第t个批次中间位置沉积厚度的目标值，巧说貫^ 为第（t-i)个批次的中间位置的沉积厚度值，wafer COimtt为第t个批次的晶圆片数，wafer COimtt 1为第t-i个批次的晶圆片数，Patterrit为第t个批次的特征值，Patterrit 1为第t-i 个批次的特征值。 在本专利技术的一实施例中，所述加热当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工艺控制方法，适用于对批次的多个晶圆进行沉积工艺，包括：根据机台的历史信息与批次的产品信息来决定批次的晶圆的摆放位置；根据所述批次的晶圆的摆放位置与所述机台的历史信息来求出各摆放位置的目标值；根据所述机台的历史信息、所述批次的产品信息以及所述各摆放位置的目标值来求出工艺参数；以及根据所述批次的晶圆的摆放位置与所述工艺参数进行沉积工艺。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊达，萧世宗，陈建中，吴皇卫，陈煌文，彭圣修，
申请(专利权)人：力晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71