Bosch工艺的工艺参数的监控方法、系统和存储介质与流程

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种bosch工艺的工艺参数的监控方法、一种bosch工艺的工艺参数的监控系统以及一种计算机可读存储介质。

背景技术：

随着微机电系统(micro-electro-mechanicalsystems，mems)产品的多样化，出现了一种bosch工艺，该bosch工艺的工艺特点是：刻蚀与沉积步骤循环切换，并且刻蚀步和沉积步单步执行时间非常短。这种bosch工艺工艺主要针对刻蚀速率、形貌、scallop控制、片间重复性、一致性等工艺需求。

在晶片的工艺制程中，需要对工艺过程中的重要工艺参数进行监控，并当监控到异常情况时，需要及时中断工艺或抛出报警，避免刻废工艺晶片。相关技术中，由于bosch工艺不同的工艺步骤之间的切换时间非常短，因此，仅仅对于bosch工艺过程中的稳定量参数进行监控，即在工艺步骤开始前进行监控，工艺步骤结束后停止监控，而对bosch工艺过程中的变化量参数则无法实现监控，而这些变化量参数，往往是工艺过程中的关键工艺参数，例如气体流量和射频入射功率等，如果这些关键工艺参数不做监控，无法在气体和射频异常情况出现时及时抛出报警，终止工艺，容易导致废片发生，增加晶片的制造成本。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种bosch工艺的工艺参数的监控方法、一种bosch工艺的工艺参数的监控系统以及一种计算机可读存储介质。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种bosch工艺的工艺参数的监控方法，包括：

获取父配方信息中包括的若干个子配方以及每个所述子配方所设定的循环次数，其中，每个所述子配方均包括若干个工艺步骤；

每个所述子配方均依次执行下述步骤：

步骤s110、设定当前子配方的各工艺步骤的采样点；

步骤s120、分别获取相同工艺步骤在不同循环次数时，执行到所述采样点时的变化量参数实际值；

步骤s130、将获取到的所述相同工艺步骤在不同循环次数时的各变化量参数实际值与对应的工艺步骤的变化量参数设定值进行容差比较，以得出各所述采样点的合法性；

步骤s140、根据各所述采样点的合法性判断是否需要输出容差报警。

可选地，所述步骤s140具体包括：

当相同工艺步骤中，连续n个采样点的合法性均超出软容差或硬容差时，则判定需要输出软容差报警或硬容差报警；其中，

所述采样点的所述变化量参数实际值在第一预设范围以外时，则该所述采样点的合法性超出软容差，或，所述采样点的所述变化量参数实际值在第二预设范围以外时，则该所述采样点的合法性超出硬容差。

可选地，所述步骤s140具体包括：

分别判断各采样点的合法性是否超出软容差或硬容差，并且，记录所有超出软容差但没有超出硬容差的采样点的个数nums，记录所有超出硬容差的采样点的个数numh；

计算nums/循环次数*工艺步骤数量的值，当超过设定的允许值时，判定需要输出软容差报警；

计算numh/循环次数*工艺步骤数量的值，当超过设定的允许值时，判定需要输出硬容差报警；其中，

所述采样点的所述变化量参数实际值在第一预设范围以外时，则该所述采样点的合法性超出软容差，或，所述采样点的所述变化量参数实际值在第二预设范围以外时，则该所述采样点的合法性超出硬容差。

可选地，所述采样点为每个工艺步骤执行到0.5s～0.8s的时刻。

可选地，还包括：

获取所述当前子配方中的相同工艺步骤的稳定量参数实际值；

将各所述稳定量参数实际值与对应的稳定量参数设定值进行比较，并且，

当所述稳定量参数实际值不满足所述稳定量参数设定值，并持续了预设时间时，判定需要输出报警信息。

本发明的第二方面，提供了一种bosch工艺的工艺参数的监控系统，包括：

第一获取模块，用于获取父配方信息中包括的若干个子配方以及每个所述子配方所设定的循环次数，其中，每个所述子配方均包括若干个工艺步骤；

设定模块，用于设定当前子配方的各工艺步骤的采样点；

第二获取模块，用于分别获取相同工艺步骤在不同循环次数时，执行到所述采样点时的变化量参数实际值；

比较模块，用于将获取到的所述相同工艺步骤在不同循环次数时的各变化量参数实际值与对应的工艺步骤的变化量参数设定值进行容差比较，以得出各采样点的合法性；

判断模块，用于根据各所述采样点的合法性判断是否需要输出容差报警。

可选地，所述比较模块，用于：

当相同工艺步骤中，连续n个采样点的合法性均超出软容差或硬容差时，则判定需要输出软容差报警或硬容差报警；其中，

所述采样点的所述变化量参数实际值在第一预设范围以外时，则该所述采样点的合法性超出软容差，或，所述采样点的所述变化量参数实际值在第二预设范围以外时，则该所述采样点的合法性超出硬容差。

可选地，所述比较模块，用于：

分别判断各采样点的合法性是否超出软容差或硬容差，并且，记录所有超出软容差但没有超出硬容差的采样点的个数nums，记录所有超出硬容差的采样点的个数numh；

计算nums/循环次数*工艺步骤数量的值，当超过设定的允许值时，判定需要输出软容差报警；

计算numh/循环次数*工艺步骤数量的值，当超过设定的允许值时，判定需要输出硬容差报警；其中，

所述采样点的所述变化量参数实际值在第一预设范围以外时，则该所述采样点的合法性超出软容差，或，所述采样点的所述变化量参数实际值在第二预设范围以外时，则该所述采样点的合法性超出硬容差。

可选地，所述第二获取模块，还用于获取所述当前子配方中的相同工艺步骤的稳定量参数实际值；

所述比较模块，还用于将各所述稳定量参数实际值与对应的稳定量参数设定值进行比较；

所述判断模块，还用于当所述稳定量参数实际值不满足所述稳定量参数设定值，并持续了预设时间时，判定需要输出报警信息。

本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前文记载的所述的bosch工艺的工艺参数的监控方法的步骤。

本发明的bosch工艺的工艺参数的监控方法、系统和计算机可读存储介质。其通过设定子配方中的各工艺步骤的采样点，并分别获取相同工艺步骤在不同循环次数时执行到采样点时的变化量参数实际值，并将该变化量参数实际值与变化量参数设定值进行容差比较，得到采样点的合法性，从而可以根据合法性判断是否需要输出容差报警。可以有效监控工艺过程中的变化量参数的变化情况，从而可以根据变化量参数的变化情况对当前工艺过程进行调整，进而可以避免废片现象发生，提高晶片的生产良率，降低晶片的制作成本。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明第一实施例中bosch工艺的工艺参数的监控方法的流程图；

图2为本发明第二实施例中bosch工艺mfc气体流量采样点示意图；

图3为本发明第三实施例中bosch工艺采样点的合法性组合示意图；

图4为本发明第四实施例中bosch工艺的工艺参数的监控系统的结构示意图。

附图标记说明

100：bosch工艺的工艺参数的监控系统；

110：第一获取模块；

120：设定模块；

130：第二获取模块；

140：比较模块；

150：判断模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，本发明的第一方面，涉及一种bosch工艺的工艺参数的监控方法s100，其中，所谓的bosch工艺是指：至少两个工艺步骤(例如，刻蚀步骤和沉积步骤)之间循环切换，并且，两个工艺步骤单步执行时间非常短。该监控方法s100包括：

获取父配方信息中包括的若干个子配方以及每个子配方所设定的循环次数，其中，每个子配方均包括若干个工艺步骤。

每个子配方均依次执行下述步骤：

s110、设定当前子配方的各工艺步骤的采样点。

具体地，在本步骤中，例如，可以设定每个工艺步骤执行到0.5s～0.8s的时刻作为采样点，当然，也可以采取其他方式进行采样点的设定。

s120、分别获取相同工艺步骤在不同循环次数时，执行到采样点时的变化量参数实际值。

在本步骤中，所谓的变化量参数是指：在bosch工艺中随工艺步骤切换而变化的参数称为变化量参数，例如，在半导体制造领域中，射频入射功率、mfc气体流量和工艺压力等。

具体地，以当前子配方包括两个工艺步骤为例进行说明。例如，刻蚀步骤和沉积步骤，所谓的分别获取相同工艺步骤在不同循环次数时，执行到采样点时的变化量参数实际值是指：

获取刻蚀步骤在不同循环次数时，执行到采样点时的变化量参数实际值；

获取沉积步骤在不同循环次数时，执行到采样点时的变化量参数实际值。

s130、将获取到的相同工艺步骤在不同循环次数时的各变化量参数实际值与对应的工艺步骤的变化量参数设定值进行容差比较，以得出各采样点的合法性。

具体地，在本步骤中，以bosch工艺中气体的mfc流量参数的变化为例进行说明。

如图2所示，e1，e2，e3为不同循环次数中相同刻蚀步骤执行到0.5s时的采样点，e1与其设定值(由配方设定值决定)进行容差比较，得到该值的合法性v1；e2与其设定值(由配方设定值决定)进行容差比较，得到该值的合法性v2；e3与其设定值(由配方设定值决定)进行容差比较，得到该值的合法性v3。

d1，d2，d3为不同循环次数中相同沉积步骤执行到0.5s时的采样点，d1与其设定值(由配方设定值决定)进行容差比较，得到该值的合法性v1；d2与其设定值(由配方设定值决定)进行容差比较，得到该值的合法性v2；d3与其设定值(由配方设定值决定)进行容差比较，得到该值的合法性v3。

s140、根据各采样点的合法性判断是否需要输出容差报警。

本实施例中的bosch工艺的工艺参数的监控方法s100，其通过设定子配方中的各工艺步骤的采样点，并分别获取相同工艺步骤在不同循环次数时执行到采样点时的变化量参数实际值，并将该变化量参数实际值与变化量参数设定值进行容差比较，得到采样点的合法性，从而可以根据合法性判断是否需要输出容差报警。本实施例中的bosch工艺的工艺参数的监控方法s100，可以有效监控工艺过程中的变化量参数的变化情况，从而可以根据变化量参数的变化情况对当前工艺过程进行调整，进而可以避免废片现象发生，提高晶片的生产良率，降低晶片的制作成本。

上述s140中，根据各采样点的合法性判断是否需要输出容差报警，具体可以采用下述两种具体实施方式：

实施例1

当相同工艺步骤中，连续n个采样点的合法性均超出软容差或硬容差时，则判定需要输出软容差报警或硬容差报警。其中，采样点的变化量参数实际值在第一预设范围以外时，则该采样点的合法性超出软容差，或，采样点的变化量参数实际值在第二预设范围以外时，则该采样点的合法性超出硬容差。也就是说，软容差包括第一允许合法波动范围，硬容差包括第二允许合法波动范围。

具体地，还是以bosch工艺中气体的mfc流量参数的变化为例进行说明。

如果气体设定值流量在10sccm以下(包括10sccm)则采样点的容差比较以绝对值的方式进行：

当gasflow＞gassetpoint+3或gasflow<gassetpoint-3时，则该采样点的合法性超出软容差。也就是说，gasflow＞gassetpoint+3或gasflow<gassetpoint-3为软容差所允许的第一允许合法波动范围，也即第一预设范围。

当gasflow>gassetpoint+5或gasflow<gassetpoint-5时，则该采样点的合法性超出硬容差。也就是说，gasflow＞gassetpoint+5或gasflow<gassetpoint-5是硬容差所允许的第二允许合法波动范围，也即第二预设范围。

其中，gasflow为采样点的气体流量实际值，gassetpoint为采样点的气体流量设定值。

实施例2

具体地，可以分别判断各采样点的合法性是否超出软容差或硬容差，并且，记录所有超出软容差但没有超出硬容差的采样点的个数nums，以及记录所有超出硬容差的采样点的个数numh；

计算nums/循环次数*工艺步骤数量的值，当超过设定的允许值时，判定需要输出软容差报警；

计算numh/循环次数*工艺步骤数量的值，当超过设定的允许值时，判定需要输出硬容差报警。

需要说明的是，也可以将nums/循环次数*工艺步骤数量的值以及numh/循环次数*工艺步骤数量的值分别转换成百分比与允许值进行比较。

此外，对于软容差和硬容差具体容许范围可以参考实施例1相关记载，在此不作赘述。

具体地，还是以bosch工艺中气体的mfc流量参数的变化为例进行说明。

如果气体设定值流量大于10sccm则采样点的容差比较以百分比的方式进行：

当gasflow>gassetpoint*(1+cfggassofttol)或gasflow<gassetpoint*(1-cfggassofttol)时，则该采样点合法性超出软容差。

当gasflow>gassetpoint*(1+cfggashardtol)或gasflow<gassetpoint*(1-cfggashardtol)时，则该采样点合法性超出硬容差。

其中，gasflow为采样点的气体流量实际值，gassetpoint为采样点的气体流量设定值，cfggassofttol为气体流量软容差配置参数，cfggashardtol为气体流量硬容差配置参数。

具体地，如图3所示，其中的四个圆形点表示连续四个点均出现硬容差则输出硬容差报警。其中的四个菱形点中，全部出现软容差，但是有一个菱形点并没有出现硬容差，则输出软容差报警。

可选地，还包括：

获取当前子配方中的相同工艺步骤的稳定量参数实际值；

将各稳定量参数实际值与对应的稳定量参数设定值进行比较，并且，

当稳定量参数实际值不满足稳定量参数设定值，并持续了预设时间时，判定需要输出报警信息。

需要说明的是，所谓的稳定量参数是指：在bosch工艺中不随工艺步骤切换而变化的参数称为稳定量参数，例如，在半导体制造领域中，腔室温度、冷却器温度、静电卡盘吸附电压和氦气压力等等。

本实施例中的bosch工艺的工艺参数的监控方法s100，不仅仅可以有效监控bosch工艺中的变化量参数变化情况，还可以有效监控bosch工艺中的稳定量参数的变化情况，从而可以根据变化量参数和稳定量参数的变化情况对当前工艺过程进行调整，进而可以避免废片现象发生，提高晶片的生产良率，降低晶片的制作成本。

本发明的第二方面，如图4所示，提供了一种bosch工艺的工艺参数的监控系统100，用于执行前文记载的bosch工艺的工艺参数的监控方法s100，下文未提及的具体内容可以参考前文相关记载，在此不作赘述。包括：

第一获取模块110，用于获取父配方信息中包括的若干个子配方以及每个子配方所设定的循环次数，其中，每个子配方均包括若干个工艺步骤；

设定模块120，用于设定当前子配方的各工艺步骤的采样点。

第二获取模块130，用于分别获取相同工艺步骤在不同循环次数时，执行到采样点时的变化量参数实际值。

比较模块140，用于将获取到的相同工艺步骤在不同循环次数时的各变化量参数实际值与对应的工艺步骤的变化量参数设定值进行容差比较，以得出各采样点的合法性。

判断模块150，用于根据各采样点的合法性判断是否需要输出容差报警。

本实施例中的bosch工艺的工艺参数的监控系统100，其通过设定子配方中的各工艺步骤的采样点，并分别获取相同工艺步骤在不同循环次数时执行到采样点时的变化量参数实际值，并将该变化量参数实际值与变化量参数设定值进行容差比较，得到采样点的合法性，从而可以根据合法性判断是否需要输出容差报警。本实施例中的bosch工艺的工艺参数的监控系统100，可以有效监控工艺过程中的变化量参数的变化情况，从而可以根据变化量参数的变化情况对当前工艺过程进行调整，进而可以避免废片现象发生，提高晶片的生产良率，降低晶片的制作成本。

可选地，比较模块140，用于：

当相同工艺步骤中，连续n个采样点的合法性均超出软容差或硬容差时，则判定需要输出软容差报警或硬容差报警；其中，

采样点的变化量参数实际值在第一预设范围以外时，则该采样点的合法性超出软容差，或，采样点的所述变化量参数实际值在第二预设范围以外时，则该采样点的合法性超出硬容差。

可选地，比较模块140，用于：

分别判断各采样点的合法性是否超出软容差或硬容差，并且，记录所有超出软容差但没有超出硬容差的采样点的个数nums，记录所有超出硬容差的采样点的个数numh；

计算nums/循环次数*工艺步骤数量的值，当超过设定的允许值时，判定需要输出软容差报警；

计算numh/循环次数*工艺步骤数量的值，当超过设定的允许值时，判定需要输出硬容差报警；其中，

采样点的变化量参数实际值在第一预设范围以外时，则该采样点的合法性超出软容差，或，采样点的变化量参数实际值在第二预设范围以外时，则该采样点的合法性超出硬容差。

可选地，所述第二获取模块130，还用于获取当前子配方中的相同工艺步骤的稳定量参数实际值；

比较模块140，还用于将各所述稳定量参数实际值与对应的稳定量参数设定值进行比较。

判断模块150，还用于当稳定量参数实际值不满足稳定量参数设定值，并持续了预设时间时，判定需要输出报警信息。

本实施例中的bosch工艺的工艺参数的监控系统100，不仅仅可以有效监控bosch工艺中的变化量参数变化情况，还可以有效监控bosch工艺中的稳定量参数的变化情况，从而可以根据变化量参数和稳定量参数的变化情况对当前工艺过程进行调整，进而可以避免废片现象发生，提高晶片的生产良率，降低晶片的制作成本。

本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质(图中并未示出)，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前文记载的的bosch工艺的工艺参数的监控方法的步骤。

本实施例中的计算机可读存储介质，所存储的计算机程序在被处理器执行时可以实现前文记载的bosch工艺的工艺参数的监控方法，其通过设定子配方中的各工艺步骤的采样点，并分别获取相同工艺步骤在不同循环次数时执行到采样点时的变化量参数实际值，并将该变化量参数实际值与变化量参数设定值进行容差比较，得到采样点的合法性，从而可以根据合法性判断是否需要输出容差报警。因此，可以有效监控工艺过程中的变化量参数的变化情况，从而可以根据变化量参数的变化情况对当前工艺过程进行调整，进而可以避免废片现象发生，提高晶片的生产良率，降低晶片的制作成本。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。