制程路径管控分析方法、系统、设备、存储介质及程序与流程

本技术属于半导体，具体涉及制程路径管控分析方法、系统、设备、存储介质及程序。

背景技术：

1、随着大数据概念和人工智能的兴起，半导体行业也加快建立“智能制造”的步伐，其中重要的一环是利用工艺生产过程中产生的大量数据进行数据分析和算法开发，从数据角度准确锁定工艺生产的问题，找到影响产品质量的根本原因，及时改善工艺，实现增产节能降耗的目的。

2、半导体生产工艺中产生的数据类型多样，如晶圆过站信息(wip)、线上量测数据(inline)、电性测试数据(wat)、晶圆良率数据(cp)等，目前半导体产品良率分析一般包括：反映良率在各机台表现的机台差异性分析及反映良率与线上量测数据或电性数据之间关系的相关性分析。

3、半导体制程工艺(至少包括氧化、光刻、蚀刻、掺杂、淀积等基本半导体工艺)越发复杂，导致对半导体产品的良率分析也变得越发困难。半导体生产包括多个制程工艺，每个制程工艺所使用的机台腔室有多个，每种测试失效类型对应的影响制程工艺有多个，因此，半导体生产中的工艺制程路径是影响半导体产品的良率的主要原因之一，而目前在良率分析中并没有反映制程路径与失效类型的相关性分析。

4、由此可知，目前缺乏一种对半导体生产中的工艺制程路径与失效类型相关性分析的方法及系统，能够根据半导体工艺中产生的数据，分析出与每个失效类型高相关性的制程路径，以在后续的生产过程中对高相关性的制程路径进行管控，提高半导体产品的良率。

技术实现思路

1、本技术提供的制程路径管控分析方法、系统、设备、存储介质及程序，解决了现有技术无法快速、可靠地识别出影响晶圆良率的制程路径的问题。

2、第一方面，本技术提供一种制程路径管控分析方法，所述方法包括：获取一段时间内过站的每片晶圆的良率信息和制程信息；所述良率信息包括所述晶圆的良率是否合格，及良率不合格时所述晶圆的失效类型；所述制程信息包括所述晶圆完成的所有制程工艺的数量，每个制程工艺的名称，及完成每个制程工艺所使用的机台腔室的名称；根据每个所述失效类型的测试机制，得到每个所述失效类型下的所有影响制程工艺，形成每个所述失效类型下的影响制程路径集合；计算所述影响制程路径集合中每条影响制程路径的路径分数；其中，所述影响制程路径的所述路径分数与走所述影响制程路径的所述晶圆的良率的不合格率和所述一段时间内的所有所述晶圆的良率的不合格率正性相关；比较每条所述影响制程路径的所述路径分数与第一预设值，判定是否对所述影响制程路径进行管控，具体过程为：若所述路径分数大于或等于所述第一预设值，则判定对应所述影响制程路径为管控影响制程路径，需控制后续晶圆的制程路径避免走所述管控影响制程路径；若所述路径分数小于所述第一预设值，则判定对应所述影响制程路径为非管控影响制程路径，无需管控。

3、可选地，所述形成每个所述失效类型下的影响制程路径集合，过程包括：统计所述失效类型下的所有所述影响制程工艺，所述影响制程工艺的名称表示为：s1,…,sn，其中，n为所述影响制程工艺的数量，n≥1；统计每个所述影响制程工艺可使用的所有机台腔室，所述影响制程工艺sn可使用的所有机台腔室的名称表示为：cn-1,…,cn-mn，其中，mn为所述影响制程工艺sn所使用的机台腔室的数量，mn≥1；每条所述影响制程路径至少包括一个所述影响制程工艺，每个所述影响制程工艺在对应的一个机台腔室中完成，据此统计出所有可能的所述影响制程路径形成所述影响制程路径集合，所述影响制程路径集合中所述影响制程路径的数量为：(m1+1)×…×(mn+1)-1。

4、可选地，所述影响制程路径集合中每条所述影响制程路径的路径信息，包括所述影响制程路径中所述影响制程工艺的数量即路径层数，各个所述影响制程工艺的名称，及各个所述影响制程工艺所使用的机台腔室名称。

5、可选地，所述第一预设值根据所述路径层数设定，不同所述路径层数的所述影响制程路径对应的所述第一预设值不同，相同所述路径层数的所述影响制程路径对应的所述第一预设值相同。

6、可选地，所述计算所述影响制程路径集合中每条影响制程路径的路径分数，计算公式表示为：

7、

8、其中，sscore表示所述影响制程路径的路径分数，pfail表示所述一段时间内过站的良率的不合格的所述晶圆的数量，ptotal表示所述一段时间内过站的所有所述晶圆的数量，rfail表示走所述影响制程路径的良率的不合格的所述晶圆的数量，rtotal表示走所述影响制程路径的所有所述晶圆的数量。

9、可选地，所述良率信息中的每片所述晶圆的良率是否合格，判定过程包括：对每片所述晶圆中的每颗晶粒进行测试，统计所述失效类型下测试未通过的晶粒的数量，计算所述晶圆中晶粒的测试未通过率，当未通过率大于或等于第二预设值时，判定所述晶圆在所述失效类型下的良率不合格。

10、可选地，所述第二预设值根据所述失效类型设定，每个所述失效类型分别对应一个所述第二预设值。

11、可选地，还包括对所述管控影响制程路径的验证步骤，所述验证步骤包括：投入一定数量的实验晶圆走所述管控影响制程路径完成所有制程工艺；对所有所述实验晶圆进行测试，测试得到在所述失效类型下所有所述实验晶圆的良率的不合格率即实验晶圆不合格率；比较所述实验晶圆不合格率与第三预设值，若所述实验晶圆不合格率大于或等于所述第三预设值，则认为所述管控影响制程路径存在所述失效类型的相关性，对其管控有效，需继续管控；若所述实验晶圆不合格率小于所述第三预设值，则认为所述管控影响制程路径不存在所述失效类型的相关性，对其管控无效，后续不再管控。

12、可选地，所述第三预设值为60％-80％。

13、第二方面，本技术提供一种制程路径管控分析系统，以实现上述的管控分析方法，所述管控分析系统包括：信息获取模块，用于获取晶圆的良率信息和制程信息，及制程工艺对应的机台腔室信息；其中，所述良率信息包括每片所述晶圆的良率是否合格，及良率不合格时所述晶圆的失效类型；所述制程信息包括每片所述晶圆完成的所有制程工艺的数量，每个制程工艺的名称，及完成每个制程工艺所使用的机台腔室的名称；影响制程路径集合形成模块，用于根据每个所述失效类型的测试机制，得到每个所述失效类型下的所有影响制程工艺，形成每个所述失效类型下的影响制程路径集合；路径分数计算模块，用于计算所述影响制程路径集合中每条影响制程路径的路径分数；其中，所述影响制程路径的所述路径分数与走所述影响制程路径的所述晶圆的良率的不合格率和所述一段时间内的所有所述晶圆的良率的不合格率正性相关；路径管控判定模块，用于比较每条所述影响制程路径的所述路径分数与第一预设值，判定是否对所述影响制程路径进行管控，并输出判定结果；所述信息获取模块分别与所述影响制程路径集合形成模块和路径分数计算模块通信连接，实现所述影响制程路径集合形成模块和所述路径分数计算模块能够获取所需相关信息；所述路径管控判定模块分别与所述影响制程路径集合形成模块和所述路径分数计算模块通信连接，实现所述路径管控判定模块能够获取每条所述影响制程路径的路径信息及所述路径分数。

14、可选地，所述影响制程路径集合形成模块的工作过程包括：统计所述失效类型下的所有所述影响制程工艺，所述影响制程工艺的名称表示为：s1,…,sn，其中，n为所述影响制程工艺的数量，n≥1；统计从所述信息获取模块得到的每个所述影响制程工艺可使用的所有机台腔室信息，所述影响制程工艺sn可使用的所有机台腔室的名称表示为：cn-1,…,cn-mn，其中，mn为所述影响制程工艺sn可使用的机台腔室的数量，mn≥1；每条所述影响制程路径至少包括一个所述影响制程工艺，每个所述影响制程工艺在对应的一个机台腔室中完成，据此统计出所有可能的所述影响制程路径形成所述影响制程路径集合，所述影响制程路径集合中所述影响制程路径的数量为：(m1+1)×…×(mn+1)-1。

15、可选地，所述影响制程路径集合中每条所述影响制程路径的路径信息，包括所述影响制程路径中所述影响制程工艺的数量即路径层数，各个所述影响制程工艺的名称，及各个所述影响制程工艺所使用的机台腔室名称。

16、可选地，所述路径分数计算模块中配置的公式为：

17、

18、其中，sscore表示所述影响制程路径的路径分数，pfail表示所述一段时间内过站的良率的不合格的所述晶圆的数量，ptotal表示所述一段时间内过站的所有所述晶圆的数量，rfail表示走所述影响制程路径的良率的不合格的所述晶圆的数量，rtotal表示走所述影响制程路径的所有所述晶圆的数量。

19、可选地，所述管控分析系统还包括验证模块，所述验证模块与所述信息获取模块通信连接；所述验证模块用于对所述管控影响制程路径进行验证，过程包括：得到所述信息获取模块输入的走所述管控影响制程路径的实验晶圆测试的良率信息；计算所述失效类型下所述实验晶圆的良率的不合格率即实验晶圆不合格率；比较所述实验晶圆不合格率与第三预设值，判定所述管控影响制程路径是否存在所述失效类型的相关性，并输出验证结果。

20、第三方面，本技术提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现上述的制程路径管控分析方法。

21、第四方面，本技术提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述的制程路径管控分析方法。

22、第五方面，本技术提供一种计算机程序，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述的制程路径管控分析方法。

23、本技术提供的技术方案，至少具有以下有益效果：

24、1、本技术的制程路径管控分析方法，根据每个失效类型的测试机制得到所有的影响工艺制程，构建了所有可能的路径层数下的影响制程路径，为后续判定管控制程路径提供了多面性的支撑数据，从而提高了制程路径管控分析的精度。

25、2、本技术的制程路径管控分析方法，计算每一条影响制程路径的路径分数，与相应的第一预设值进行比较后判定是否为管控影响制程路径，根据管控影响制程路径对后续产线上晶圆的实际制程路径进行管控，降低后续晶圆发生良率不合格的风险，整体上提高了晶圆的生产良率；另外，其他非管控影响制程路径以及正常的晶圆制程路径不受管控，正常跑货，因此，分析出的管控影响制程路径对后续晶圆的生产效率的影响较小。

26、3、本技术的制程路径管控分析方法，包括对管控影响制程路径的验证步骤，实际验证管控影响制程路径是否真实存在所述失效类型的相关性而需对其管控，增加了制程路径管控分析方法的可靠性。

27、因此，本技术的制程路径管控分析方法，可以快速、可靠地判定出与每个失效类型高相关性的制程路径，并根据分析出的管控制程路径对线上的晶圆进行路径管控并进行判定结果的实际验证，从而降低晶圆发生失效类型下良率不合格的风险；并且，本技术在提高晶圆的生产良率的同时，对晶圆的生产效率的影响也较小。