VT-BS模型的先进工艺控制方法、系统及半导体设备技术方案

本发明专利技术提供了一种VT

【技术实现步骤摘要】
VT-BS模型的先进工艺控制方法、系统及半导体设备


[0001]本专利技术涉及半导体器件制造领域，特别涉及一种VT-BS模型的先进工艺控制方法、系统及半导体设备。

技术介绍

[0002]在半导体制造工艺中，为了设置分立器件和集成电路，需要在晶片的衬底上生长不同种类的薄膜。CMOS器件中栅氧、浮栅、SONOS Nitride等关键膜层通常在炉管机台中生长。
[0003]然而炉管巨大的体积会造成不同位置的温度、气流无法完全一致，在炉管内部形成无法调节的固有趋势，而且不同机台之间的固有趋势、机台维护前后的固有趋势都会有差异。这种固有趋势必然带来炉管内不同位置的BoatSlot(晶舟槽位)之间、炉管之间、炉管维护前后膜厚、膜质的差异，最终造成产品性能波动极大。例如某一项炉管相关值随BoatSlot的不同呈S型固有分布，可以通过前层VT注入N型或P型的剂量来修补，如附图1所示。将通过调节前层VT Implant(VT注入)剂量的方式对炉管中膜厚、膜质的固有趋势进行补偿的方式，称为VT-BS模型(VT-BoatSlot，VT注入补偿BoatSlot差异)。虽然这种方式在理论上是可行的，但是炉管作业模式为Batch(批)作业，在实际生产中实施难度极大。
[0004]炉管通常至少有50个BoatSlot，前一Lot VT注入之后能否前往指定的BoatSlot取决于整个Batch内所有Lot的VT-BS关系。例如，作业注入剂量A的Lot只能放置在BoatSlot1-25，作业注入剂量B的Lot只能去BoatSlot26-50。但LotA、LotB在VT注入步骤都作业了注入剂量A，无法同时都放置在BoatSlot1-25作业，必须拆分为两个Batch。造成产能浪费；如果人为将LotB放到BoatSlot26-50与LotA同Batch作业，则LotB的性能非但没有被修补，反而被恶化，这给工艺控制带来了极大的难度。
[0005]因此，如何提供一种VT-BS模型的先进工艺控制方法，以实现对VT-BS模型的精准控制日益成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
[0006]需要说明的是，公开于该专利技术
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部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术一般
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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已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于解决现有技术的不足，提供一种VT-BS模型的先进工艺控制方法、系统及半导体设备，用以对VT-BS模型进行精准控制，从而实现通过VT Implant补偿Recipe补偿炉管BoatSlot之间的差异。
[0008]为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种VT-BS模型的先进工艺控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0009]S100：提供全局VT-BS路径配置、全局VT-BS炉管Recipe配置和全局VT-BS炉管ChargeRule配置；
[0010]S200：根据所述全局VT-BS路径配置、所述全局VT-BS炉管Recipe配置和所述全局VT-BS炉管ChargeRule配置，通过VT-BS路径组合配置算法对若干个待组批的Lot组批，得到VT-BS路径组合、VT-BS Batch及Wafer的VT-BS Path信息；
[0011]S300：以Wafer是否在激活状态的所述VT-BS Batch中为依据，对准备VT注入作业的Lot分批，进行VT Implant作业；
[0012]S400：根据所述VT-BS Batch以及当前炉管Recipe信息，确定所有准备炉管作业的所有Lot中Wafer的BoatSlot，进行炉管作业。
[0013]可选地，步骤S100中，每一个所述全局VT-BS路径配置至少包括以下栏位：VT Implant补偿步骤、VT Implant补偿Recipe、待补偿炉管步骤、待补偿炉管机台、待补偿炉管机台BoatSlot和待补偿的产品品名；其中，所述VT Implant补偿Recipe的取值包括：NA、SKIP和VT Implant Recipe中的其中一个。
[0014]可选地，同一条所述全局VT-BS路径配置的栏位之间满足以下关系：品名为所述待补偿的产品品名任一Wafer，在所述VT Implant补偿步骤以所述VT Implant补偿Recipe进行VT Implant作业之后，到达所述待补偿炉管步骤时，仅能前往所述待补偿炉管机台的所述待补偿炉管机台BoatSlot进行作业。
[0015]可选地，步骤S100中，所述全局VT-BS炉管Recipe配置包括若干条VT-BS炉管Recipe配置，每一条所述VT-BS炉管Recipe配置至少包括以下栏位：待补偿炉管Recipe、待补偿炉管Recipe的最大产品片数、待补偿炉管Recipe的作业区间选择规则和待补偿炉管Recipe的特征BoatSlot其中，所述待补偿炉管Recipe的作业区间选择规则的取值：包括TOP和BTM中的其中一个；
[0016]所述全局VT-BS炉管ChargeRule配置包括若干个炉管机台的VT-BS炉管ChargeRule配置，每一个所述VT-BS炉管ChargeRule配置至少包括以下栏位：待补偿炉管及待补偿炉管的取片规则。
[0017]可选地，步骤S200中，所述根据所述全局VT-BS路径配置、所述全局VT-BS炉管Recipe配置和所述全局VT-BS炉管ChargeRule配置，通过VT-BS路径组合配置算法对若干个待组批的Lot组批，得到VT-BS路径组合、VT-BS Batch及Wafer的VT-BS Path信息的方法，包括以下步骤，
[0018]S210：获取所述待组批的Lot的预选作业BoatSlot区间，若成功获取，执行步骤S220；否则，执行步骤S240；
[0019]S220：采取Blinding路径搜索方法，获取Wafer的所述VT-BS路径组合；若成功获取，执行步骤S250，否则，执行步骤S230；
[0020]S230：采取AvailableProduct路径搜索方法，获取Wafer的所述VT-BS路径组合，若成功获取，执行步骤S250；若否，执行步骤S240；
[0021]S240：重新选取若干个待组批的Lot，执行步骤S210；
[0022]S250：根据所有Wafer的所述VT-BS路径组合，得到所述VT-BS Batch及Wafer的VT-BS Path信息。
[0023]可选地，在步骤S210之前，还包括步骤S201：
[0024]根据所述全局VT-BS路径配置，选取所述待组批的Lot；
[0025]其中，在步骤S201和/或在步骤S240中，选取所述待组批的Lot，包括以下方法：
[0026]从所述全局VT-BS路径配置中查询不重复的“所述VT Implant补偿步骤+所述待补偿的产品品名”得到一列表，将“VT Implant补偿步骤+待补偿的产品品名”在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
Path信息。6.根据权利要求5所述的VT-BS模型的先进工艺控制方法，其特征在于，在步骤S210之前，还包括步骤S201：根据所述全局VT-BS路径配置，选取所述待组批的Lot；其中，在步骤S201和/或在步骤S240中，选取所述待组批的Lot，包括以下方法：从所述全局VT-BS路径配置中查询不重复的“所述VT Implant补偿步骤+所述待补偿的产品品名”得到一列表，将“VT Implant补偿步骤+待补偿的产品品名”在所述列表中的Lot，作为所述待组批的Lot。7.根据权利要求5所述的先进工艺控制方法，其特征在于，步骤S210中，所述获取所述待组批的Lot的预选作业BoatSlot区间的方法，包括以下步骤，S211：获取若干个所述待组批的Lot中Wafer的总数量；S212：从所述全局VT-BS炉管Recipe配置中获取所述待组批的Lot的待补偿炉管Recipe信息，包括：所述待补偿炉管Recipe的最大产品片数、所述待补偿炉管Recipe的作业区间选择规则和所述待补偿炉管Recipe的特征BoatSlot；S213：判断所述Wafer的总数量是否大于所述待补偿炉管Recipe的最大产品片数，若是，获取预选作业BoatSlot区间失败，执行步骤S240；若否，执行步骤S214；S214：若所述待补偿炉管Recipe的作业区间选择规则为TOP，则从所述全局VT-BS路径配置中，获取所有已选产品品名对应的所述VT Implant补偿Recipe不等于NA的待补偿炉管机台BoatSlot列表；取所述待补偿炉管机台BoatSlot列表中BoatSlot的最小值作为所述预选作业BoatSlot区间的特征BoatSlot，所述预选作业BoatSlot区间为[SlotX，slotX+total_wafer_qty-001]；否则若待补偿炉管Recipe的作业区间选择规则为BTM，则从所述全局VT-BS路径配置中，获取所有已选产品品名对应的所述VT Implant补偿Recipe不等于NA的待补偿炉管机台BoatSlot列表；取所述待补偿炉管机台BoatSlot列表中BoatSlot的最大值作为所述预选作业BoatSlot区间的特征BoatSlot，所述预选作业BoatSlot区间为[slotX-total_wafer_qty+001，SlotX]；其中，SlotX为所述预选作业BoatSlot区间的特征BoatSlot，total_wafer_qty为所述Wafer的总数量；S215：判断所述预选作业BoatSlot区间的特征BoatSlot与所述补偿炉管Recipe的特征BoatSlot是否相同，若是，则获取所述预选作业BoatSlot区间成功，否则，获取预选作业BoatSlot区间失败，执行步骤S240。8.根据权利要求5所述的先进工艺控制方法，其特征在于，步骤220中，所述采取Blinding路径搜索方法，获取Wafer的所述VT-BS路径组合的方法，包括以下步骤，S221：从所述全局VT-BS炉管ChargeRule配置中获取所述VT-BS炉管Recipe配置，对准备作业的所有FOUP进行全排列，并从所述全排列中选取其中一个排列项执行步骤S222；S222：根据所述排列项中的FOUP顺序、Wafer信息以及所述待补偿炉管的取片规则，将所有Wafer排入所述预选作业BoatSlot区间，得到[WaferID，BoatSlot]列表；将所述[WaferID，BoatSlot]列表作为所述VT-BS路径组合，其中，WaferID为所述Wafer的编号；S223：遍历所述VT-BS路径组合，对于所述[WaferID，BoatSlot]列表中的所有Wafer，从
所述全局VT-BS路径配置中获取符合Wafer所在产品品名、炉管机台以及BoatSlot条件的VT Implant补偿Recipe；判断是否存在所述VT Implant补偿Recipe的取值为NA的Wafer，若是，则清空所述VT-BS路径组合，执行步骤S224；若否，执行步骤S225；S224：判断是否已遍历所述全排列的每一个排列项，若是，执行步骤S225；若否，从所述全排列中重新选取一个排列项，并执行步骤S222；S225：判断所述VT-BS路径组合是否为空，若是，则获取所述Wafer的VT-BS路径组合失败；若否，成功获取所述VT-BS路径组合。9.根据权利要求5所述的先进工艺控制方法，其特征在于，步骤S230中，所述采取AvailableProduct路径搜索方法，获取Wafer的所述VT-BS路径组合的方法，包括以下步骤，S231：按照产品品名、WaferID将所有所述待组批的Wafer升序排列，得到SourceList[WaferID，ProductID]列表；其中，WaferID为所述Wafer的编号，ProductID为产品品名；S232：为所述预选作业BoatSlot区间中的每个BoatSlot，获取其所述全局VT-BS路径配置中的VT Implant补偿Recipe，获取所述VT Implant补偿Recipe的取值为非NA的所有产品品名，得到AvailableProduct列表，按照所述BoatSlot对应的所述AvailableProduct的数量升序排列，得到[BoatSlot，AvailableProduct]列表；S233：遍历所述[BoatSlot，AvailableProduct]列表，判断所述AvailableProduct是否为空，若是，说明获取所述Wafer的所述VT-BS路径组合失败，停止遍历；若否，执行步骤S234；S234：判断所述SourceList[WaferID，ProductID]列表中是否存在不在当前BoatSlot的AvailableProduct中的Wafer，若是，说明获取所述Wafer的所述VT-BS路径组合失败，停止遍历；若否，遍历所述SourceList[WaferID，ProductID]列表，并执行步骤S235；S235：判断当前Wafer的ProductID是否在当前BoatSlot的AvalilableProduct中，若是，将当前(BoatSlot，waferID)加入到TargetList[BoatSlot，WaferID]列表中，并且从所述SourceList[WaferID，ProductID]列表中删除所述当前Wafer；若否，执行步骤S236；步骤S236：判断是否完成遍历所述SourceList[WaferID，ProductID]列表，若是，执行步骤S337；若否，从所述SourceList[WaferID，ProductID]列表中重新选取一个成员作为当前Wafer，执行步骤S235；S237：判断是否完成遍历所述[BoatSlot，AvailableProduct]列表，若是，执行步骤S238；若否，重新选取一个成员作为所述当前BoatSlot，并重新遍历所述SourceList[WaferID，ProductID]列表，并执行步骤S235；S238：判断所述SourceList[WaferID，ProductID]列表是否为空，若是，则成功获取所述Wafer的VT-BS路径组合为所述TargetList[BoatSlot，WaferID]列表；若否，则获取所述Wafer的VT-BS路径组合失败。10.根据权利要求9所述的先进工艺控制方法，其特征在于，步骤S250中，所述根据所有Wafer的所述VT-BS路径组合，得到所述VT-BS Batch及其VT-BS Path信...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙天拓，高杏，周杰，陈毅俊，金君男，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：