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利用JMP来评估二氧化硅膜厚的工程能力指数和稳定指数以及在膜厚变化中的归因分析 – 应用材料

在半导体芯片生产中,快速热退火的腔体内壁会由于长时间加工产品而受到覆盖物(Coating)的影响,从而影响内部 控温,因此需要定期通过快速热处理后晶圆的二氧化硅厚度或者阻值来检测腔体的健康程度,决定是否进行预防性维修 (PM)。我们发现现有机台二氧化硅厚度的稳定性与Golden tool存在差距,但却无法被直接量化,且归因分析较为复 杂,于是利用JMP量化腔体的工艺能力并辅助归因分析,最终获得了比Golden Tool更好的表现。我们首先利用IMR控制 图、过程表现图以及目标图可视化了腔体的工艺能力,随后通过计算过程能力指数以及稳定指数清晰地量化了腔体的工 艺能力。随后,利用多因子模型分析探究了现有机台与Golden tool之间WtW以及WiW均一性的差别。利用XBar-S控制 图、过程能力图对比了现有机台与Golden tool二氧化硅厚度和退火后阻值的表现,显示退火后阻值均一性远优于 Golden tool,更稳定更有能力,因此可以排除机台硬件的因素。再经过进一步的分析后,发现此种膜厚的变化在 Golden tool也潜在存在。在经过工艺调试后,二氧化硅厚度的稳定性得到了极大的改善,并且调试过后的阻值均一性、 稳定性与工艺调试前匹配一致。过程表现图、目标图以及过程能力指数、稳定指数的对比,也同样显示出此种工艺调试 的效果切实可行。