判斷半導體生產設備之間的匹配程度的方法

2023-09-19 01:39:20 3

專利名稱：判斷半導體生產設備之間的匹配程度的方法
技術領域：
本發明涉及半導體製造技術領域，具體來說，本發明涉及一種判斷半導體生產設備之間的匹配程度的方法。
背景技術：
在半導體生產廠經常會有產量上的波動，要增加新設備或徵用其它同類設備進行生產是經常的事，但是，這些增加的生產設備與原來正常生產的設備之間是否匹配，是生產廠家一直困惑而沒有很好解決的辦法。有的廠家設想用T檢驗平均值，卡方檢驗用來檢驗標準差，實際操作上有兩個困難一是半導體行業採集的數據量比較大，可能一次採樣有幾百個幾千個數據值，用T檢驗就過於嚴格，因為它跟樣本量有關係；另外半導體行業的複雜性，參數多，如果幾百個參數都用T檢驗與卡方檢驗，那麼，工作會沒有效率，幾乎沒有操作性。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種判斷半導體生產設備之間的匹配程度的方法，能夠高效、便捷地判斷增加的新設備與原來正常生產的設備之間是否匹配。為解決上述技術問題，本發明提供一種判斷半導體生產設備之間的匹配程度的方法，包括步驟I.分別提供標準設備和待匹配設備的比較參數的平均值和標準差；II.分別計算所述標準設備的所述比較參數的正態分布曲線的規格上限和規格下限；III.計算所述待匹配設備的所述比較參數的正態分布曲線與橫軸間的面積大小， 令為第二面積；IV.將所述標準設備的所述比較參數的正態分布曲線與橫軸間的面積大小令為第一面積，計算所述第二面積與所述第一面積的比值，即獲得所述待匹配設備與所述標準設備之間的匹配程度。可選地，所述標準設備的所述比較參數的正態分布曲線的規格上限和規格下限的計算公式分別為規格上限=F1AVG+3*F1STD規格下限=F1AVG_3*F1STD其中，所述FIatc和所述FIstd分別為所述標準設備的所述比較參數的平均值和標準差。可選地，所述第二面積的計算公式為Sb = S 上-St= N0RMDIST (規格上限，F2avg，F2std，TRUE)-N0RMDIST (規格下限，F^wg， F2std, TRUE)其中，所述&為所述第二面積，所述S±和所述St*別為所述待匹配設備的所述比較參數的正態分布曲線的從規格上限和規格下限之間的區域與橫軸間的面積大小，所述 NORMDIST為一統計學函數。可選地，所述第一面積的表達式為Sa = 0. 9973其中，所述Sa為所述第一面積，其數值大小為半導體行業的通用標準。可選地，所述步驟II至步驟IV是通過Microsoft Oceffi Excel應用軟體實現的。可選地，所述待匹配設備與所述標準設備之間的匹配程度用匹配度來表徵，其計算公式為MATCH %= SB/SA*100%= (S 上—S 下)ΛΑ*100%其中，所述MATCH%即為所述匹配度；當所述匹配程度為98%或更高，表示所述待匹配設備與所述標準設備之間匹配良好；當所述匹配程度為90%至98%，表示所述待匹配設備與所述標準設備之間匹配尚可；當所述匹配程度為90%或更低，表示所述待匹配設備與所述標準設備之間匹配不佳。與現有技術相比，本發明具有以下優點本發明採用科學的理論指導，並且編制計算機軟體，達到高效、便捷地判斷增加的新設備與原來正常生產的設備之間是否匹配的效果。既為分析節約了時間和成本，也成功地找到了最合適答案。此種分析方法可以推廣到比較複雜的設備匹配驗證分析中。本方法簡單實用，而且效率很高，既科學又合理，為全面科學決策與提高數據分析手段都是很好的嘗試，收到較好的效果。


本發明的上述的以及其他的特徵、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中圖1為本發明一個實施例的判斷半導體生產設備之間的匹配程度的方法流程圖；圖2為本發明一個實施例的標準設備和待匹配設備的一比較參數的正態分布曲線圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節以便於充分理解本發明，但是本發明顯然能夠以多種不同於此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下根據實際應用情況作類似推廣、演繹，因此不應以此具體實施例的內容限制本發明的保護範圍。圖1為本發明一個實施例的判斷半導體生產設備之間的匹配程度的方法流程圖。 圖2為本發明一個實施例的標準設備和待匹配設備的一比較參數的正態分布曲線圖。請將圖1與圖2結合起來理解，如圖所示，該判斷半導體生產設備(標準設備A和待匹配設備B) 之間的匹配程度的方法可以通過Microsoft Office Excel應用軟體實現，具體包括
執行步驟S101，分別提供標準設備A和待匹配設備B的比較參數的平均值FlAve、 F2avg 和標準差 F1std、F2std ；執行步驟S102，分別計算標準設備A的比較參數的正態分布曲線的規格上限和規格下限；執行步驟S103，計算待匹配設備B的比較參數的正態分布曲線與橫軸間的面積大小，令為第二面積執行步驟S104，將標準設備A的比較參數的正態分布曲線與橫軸間的面積大小令為第一面積SA，計算第二面積&與第一面積Sa的比值，即獲得待匹配設備B與標準設備A 之間的匹配程度。在本實施例中，標準設備A的比較參數的正態分布曲線的規格上限和規格下限的計算公式分別為規格上限=F1avg+3*F1std規格下限=F1avg-3*F1std在計算完規格上限和規格下限之後，開始計算待匹配設備B的比較參數的正態分布曲線與橫軸間的第二面積&，其計算公式為Sb = S上-St=唚冊0151~(規格上限斤2咖斤2訓，11 詘)-唚冊01511(規格下限，擬肌， F2std, TRUE)其中，SJ^ St分別為待匹配設備B的比較參數的正態分布曲線的從規格上限和規格下限之間的區域與橫軸間的面積大小，N0RMDIST為一統計學函數，在本實施例中可以從Microsoft Office Excel函數庫中調出。接著，將第一面積Sa的數值令為0. 9973，其大小為半導體行業的通用標準。最後，即計算待匹配設備B與標準設備A之間的匹配程度，其可以用匹配度 MATCH%來表徵，具體計算公式為MATCH % = SB/SA*100 %= (S 上—S 下)ΛΑ*100 %在本實施例中，本領域技術人員可以自由設定一些匹配度閾值來判斷待匹配設備 B與標準設備A之間的具體匹配程度如何。例如，當匹配程度為98%或更高，表示待匹配設備B與標準設備A之間匹配良好(標誌為綠燈)，可以開始工藝；當匹配程度為90%至 98 %，表示待匹配設備B與標準設備A之間匹配尚可(標誌為黃燈)，需要酌情處理，判斷該參數重要性及工藝判斷規範；當匹配程度為90%或更低，表示待匹配設備B與標準設備A 之間匹配不佳(標誌為紅燈)，需要停止工藝，進行進一步的分析和處理。所以，本領域技術人員一般最後只需要關注紅燈，進一步匹配工作就可以了。另外，如果匹配度大於100%，那麼說明要驗證的待匹配設備B比標準設備A更好， 這是一種更為理想的狀況。在此解釋一下本發明上述實施例中的判斷方法所採用的理論依據和匹配原理(一)理論依據1.正態分布若χ的密度函數為正態函數(曲線)/(X) =_00<χ<+00( 1)則稱χ服從正態分布，記號χ Ν( μ，ο 2)。其中μ、ο是兩個常數，是正態分布的參數，不同的μ、不同的σ對應不同的正態分布。正態分布曲線呈鍾型，兩頭低，中間高，左右對稱，曲線與橫軸間的面積總等於1。2.正態分布的特徵服從正態分布的密度曲線由μ、σ完全決定。(1) μ是正態分布的位置參數，描述正態分布的集中趨勢位置。正態分布以X = μ為對稱軸，左右完全對稱。正態分布的均數、中位數、眾數相同，均等於μ。(2) σ描述正態分布的離散程度，ο越大，數據分布越分散，ο越小，數據分布越集中。σ也稱為是正態分布的形狀參數，σ越大，曲線越扁平，反之，σ越小，曲線越瘦高。通常來說，穩定的工藝流程呈正態分布，故本發明可用正態分布來進行擬合。( 二 )匹配原理不同的μ、不同的σ對應不同的正態分布，也就是說，一個正態分布由μ與σ兩個參數確定。所以，在設備匹配時，最好這兩個參數都能參與運算，改進已有的單一隻比較 μ或者單一 ο的做法。假設A為標準設備，B為要認證的待匹配設備，以A設備的參數數據分布為參考， 求得X〒tt+3o，Χ@δ-3σ為參考線，其中分布包括面積為\，比較B設備在參考線內的包含面積Sb，用Sa與&進行比較，即可以獲得所需要的半導體生產設備之間的匹配度。本發明的宗旨在於設計了一個設備匹配綜合法，利用平均值與標準差進行綜合考慮，並且編制了電腦程式，幾百個參數放在一張Excel表格中，執行程序，即在標誌位置上杆上紅燈、黃燈、綠燈。工程師們的精力一下子聚集在紅燈上，再做進一步的匹配比較，既提高了工作效率又科學合理，在同行業中具有普遍推廣價值。本發明採用科學的理論指導，並且編制計算機軟體，達到高效、便捷地判斷增加的新設備與原來正常生產的設備之間是否匹配的效果。既為分析節約了時間和成本，也成功地找到了最合適答案。此種分析方法可以推廣到比較複雜的設備匹配驗證分析中。本方法簡單實用，而且效率很高，既科學又合理，為全面科學決策與提高數據分析手段都是很好的嘗試，收到較好的效果。本發明雖然以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，都可以做出可能的變動和修改。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何修改、等同變化及修飾，均落入本發明權利要求所界定的保護範圍之內。
權利要求
1. 一種判斷半導體生產設備之間的匹配程度的方法，包括步驟1.分別提供標準設備㈧和待匹配設備⑶的比較參數的平均值(FlATC、mAV(;)和標準差(F1Std、F2std)；II.分別計算所述標準設備(A)的所述比較參數的正態分布曲線的規格上限和規格下限；III.計算所述待匹配設備(B)的所述比較參數的正態分布曲線與橫軸間的面積大小， 令為第二面積( )；IV.將所述標準設備(A)的所述比較參數的正態分布曲線與橫軸間的面積大小令為第一面積(Sa)，計算所述第二面積(Sb)與所述第一面積(Sa)的比值，即獲得所述待匹配設備 (B)與所述標準設備(A)之間的匹配程度。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述標準設備(A)的所述比較參數的正態分布曲線的規格上限和規格下限的計算公式分別為規格上限=F1avg+3*F1std 規格下限=F1avg-3*F1std其中，所述FIato和所述FIstd分別為所述標準設備(A)的所述比較參數的平均值和標準差。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述第二面積( )的計算公式為& = S上-St = N0RMDIST(規格上限，F2avg，F2STD, TRUE)-NORMDIST(規格下限，F2avg， F2std, TRUE)其中，所述&為所述第二面積，所述3±和所述St*別為所述待匹配設備(B)的所述比較參數的正態分布曲線的從規格上限和規格下限之間的區域與橫軸間的面積大小，所述 NORMDIST為一統計學函數。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述第一面積(Sa)的表達式為 Sa = 0. 9973其中，所述Sa為所述第一面積，其數值大小為半導體行業的通用標準。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述步驟II至步驟IV是通過Microsoft Office Excel應用軟體實現的。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述待匹配設備(B)與所述標準設備(A) 之間的匹配程度用匹配度(MATCH% )來表徵，其計算公式為MATCH %= SB/SA*100%= (S 上-S 下)Λα*100% 其中，所述MATCH%即為所述匹配度；當所述匹配程度為98%或更高，表示所述待匹配設備(B)與所述標準設備(A)之間匹配良好；當所述匹配程度為90%至98%，表示所述待匹配設備(B)與所述標準設備(A)之間匹配尚可；當所述匹配程度為90%或更低，表示所述待匹配設備(B)與所述標準設備(A)之間匹配不佳。
全文摘要
本發明提供一種判斷半導體生產設備之間的匹配程度的方法，包括步驟分別提供標準設備和待匹配設備的比較參數的平均值和標準差；分別計算標準設備的比較參數的正態分布曲線的規格上限和規格下限；計算待匹配設備的比較參數的正態分布曲線與橫軸間的面積大小，令為第二面積；將標準設備的比較參數的正態分布曲線與橫軸間的面積大小令為第一面積，計算第二面積與第一面積的比值，即獲得待匹配設備與標準設備之間的匹配程度。本發明的方法簡單實用，而且效率很高，既科學又合理，為全面科學決策與提高數據分析手段都是很好的嘗試，收到較好的效果。
文檔編號H01L21/67GK102496588SQ20111042266
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者閔亞能 申請人:上海先進半導體製造股份有限公司