半导体制造过程中的质量控制
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１ 别 问题 的 根 奉 原匿
半导体有着极为密切的关连。随着科技发展的 控状态 ， 则所有的节点应该随机分布。在控制 需要 ， 半导体的制作工艺越来越复杂 ， 制作的 图中 ， 我们可以通过寻找数列的非随机模式来
成本也越来越高 ，目前 ， 全球半导 体企业的整
图１ 利用控制图实现过程改进
Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ Ｉ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａｒ ｃ ｈ
半导体制造过程中的 质 量控制
吴 希 吉林医药学院生物医学工程学院 Ｉ 章摘要ｌ
控制图最重要 的应用是质量 改进。我们发
现 ：
（ １ ） 大多数过僵 殳 有在统计控制下运行。 （ ２ ） 一 般地 ， 按规 定仔细地 使用控 制图能 识别可指出因素 如果这些因素能从过程 中被 清除 ， 则变异也将被消除 ， 过程将得到改进。 使用 控制 图进 行过 程改 进的 行为可 由图 １ 所
质量会造成严重的浪费。为 了提高产 品质量
需要对企业实施质量控制 目前在半导体产品
产品质量的控制 ， 努力提高产品的质量 ， 向更 高质量的结构转型 ｜ １ ¨ 。
２ ． 控制 图在半导 体制 造中的应 用
的加工过程中 ， 可以对设备的参数实施统计过
可以快速探 在半导体制造 业中 ， 一 个重要 的制造工艺 程控制。利用控制图及相关理论 ， 通过解决 问题 ， 提 在光刻的过程中 ， 衡量预烤质量的 查生产过程中存在的 问题 ， 对半导体制造企业实施质量控制的 目的是 就是光刻 ， 减少不合格产品 的产 为了全面的提升产品的质量。以专业的知识为 重要指标就是光刻胶 的线宽。假设线宽的均数 高了设备运行的稳定性 ，
特性指标的平均水平。还包含了两条水平线 ， 分别 代表 上控 限 （ Ｕ Ｃ Ｌ） 和 下控 限 （ Ｌ Ｃ Ｌ ） 。
刁
随着企业之 问竞争 ∞越 来越激 烈，
、 眦 产品的质 变得越 来越晕要。 业改进 产
（ ３ ） 控制图仅能发现可指出因素。管理者 ，
晶的质量可 以提高自身的竞争力， 使其存 国 际竞争中处于优势地位。 本文分析 了 全 球半
体加 ［ 企业所 面临的困难 ， 期望通过适当的
统 计过程控制手段 ． 帮助中国的半导体制造 企业改善它们产品的质 、 并提高竞争力。 ｌ 必键 词ｌ 导体 ； 质 疑控制 ； 统 汁过程控制
长期的过程没有改进的作 则可以作为系统失控的一个证据 ， 并且需要研 法对于任何真实的 ， 用。开发—个矫正过程的有效系统是 Ｓ Ｐ Ｃ的主 究是否产生了可指 出因素所导致 的变异 ， 或者
巨大的。今 日大部分的电子产品 ， 如计算机、 移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和 点位于中心限以下 ， 下控限 以上 ， 则此时我们 有理 由怀疑系统出现了错误 如果过程处于受
证买 并 追 踪 ／ ／
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＼、 发 现 系统 囡 素
、
、
、
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实施 改 进 措 施 ＼ 、
『 １ ｌ‘
【 参考文献】
１ ． 统计过程控制
来达 到稳 定生产 和 改进性 能 目的的有 力工 具
Ｉ ｌ １ 赵俊娟 ． 半导体制造技术 ｌ Ｍ１ ． 电子工业 出
版社．２ ００９．
统 计过 程 控 制 （ Ｓ Ｐ Ｃ） 是 通 过 降低 变 异 制限以内 ， 则意味着加工过穗 赫 足统计控制。 ［ ４ 】 。 Ｓ Ｐ Ｃ可以适用于任何 的过程 ， 它的七 种 米 ， 标 准差为 ＝０ ． Ｉ ５ 微米 ， 样本容量， ７ ＝５
提高了企业的竞争力。 基础 ， 利用各种质量控制中的有效手段 ， 达到 为 １ ． ５ 微米 ， 标准差为 Ｏ ． １ ５ 微米。每个 小时进 出 ， 改进质量的 目的 】 。
行一次抽样 ， 计算线 宽的均值 － Ｙ ， 并 标记在图 上。因为控制 图是用 均数 去监控 加工过程 ， 因此可将其 称为 控 制图。若所有 的点都在控 控制限的计算方法为 ： 过程均值为 １ ． ５ 微 １ ２ Ｊ 段 天敏 ． 统计过程控 制技 术在半 导体行业
达到探查失控条件 的目的。一般而言 ， 在控制
合已是大势所趋 ， 未来由少数企业垄断的局面 国中出现非随机模式是有原 因的 ， 如果可 以找
３ ． 总结
对于半导体的制造过程来讲 ，过低 的产品
将更加严重。中国在半导体制造领域中 ， 技术 到这个原因并消除 ， 则可以改善过程系统的性
还是很落后的 ， 缺乏竞争力 ， 生产工艺水平有 能。 限。因此 ， 中国的半导体制造企业 必须加强对
主要工具 包括 ： 直方图和茎叶图 检查表 ， 帕
导体制造 业 目前的状态 ． 以及中国的半 导
这些控制限代表了受控的状态。几乎所有的点 操作者和技术实施者常常需要消除这些可指 出 因素。 都在受控限之 内。如果节点都在受控限 以内 则意味着系统处于受控的状态 ， 不需要采取任 何的行动。否则 若一个节点超 出了控制 限 ， 为了 识别 和消 除系 统 因素 ， 重 要的 是找 到问题的根本原因并且抓住 它。表面的解决方
。 对这种情况的出现作 出合理 的解释。我们 习惯 要功能 】
用直线将所有的点连接上 ， 这样可以更容易的 观察到随着时间的推移这一系列点所产生 的变
化。
需要注意的是 ， 即使所 有的节点都在控制 半导体是指常温下导 电性能介于导体与绝 限以 内 ， 如果这些节点的分布呈现了一定 的规
缘体之间的材料。半导体在收音机、电视机以
律或者非随机分布 ， 则意味着过程 已经脱离了
及测温上有着广泛的应用。无论从科技或是经 控制。例如 ， 如果在连续的 ２ Ｏ 个点 中 ， 有 １ ８ 上控限以下 ， 只有 ２ 个 济发展的角度来看 ， 半导体的重要性都是非常 个点位于中心限以上 ，
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１ 别 问题 的 根 奉 原匿
半导体有着极为密切的关连。随着科技发展的 控状态 ， 则所有的节点应该随机分布。在控制 需要 ， 半导体的制作工艺越来越复杂 ， 制作的 图中 ， 我们可以通过寻找数列的非随机模式来
成本也越来越高 ，目前 ， 全球半导 体企业的整
图１ 利用控制图实现过程改进
Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ Ｉ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａｒ ｃ ｈ
半导体制造过程中的 质 量控制
吴 希 吉林医药学院生物医学工程学院 Ｉ 章摘要ｌ
控制图最重要 的应用是质量 改进。我们发
现 ：
（ １ ） 大多数过僵 殳 有在统计控制下运行。 （ ２ ） 一 般地 ， 按规 定仔细地 使用控 制图能 识别可指出因素 如果这些因素能从过程 中被 清除 ， 则变异也将被消除 ， 过程将得到改进。 使用 控制 图进 行过 程改 进的 行为可 由图 １ 所
质量会造成严重的浪费。为 了提高产 品质量
需要对企业实施质量控制 目前在半导体产品
产品质量的控制 ， 努力提高产品的质量 ， 向更 高质量的结构转型 ｜ １ ¨ 。
２ ． 控制 图在半导 体制 造中的应 用
的加工过程中 ， 可以对设备的参数实施统计过
可以快速探 在半导体制造 业中 ， 一 个重要 的制造工艺 程控制。利用控制图及相关理论 ， 通过解决 问题 ， 提 在光刻的过程中 ， 衡量预烤质量的 查生产过程中存在的 问题 ， 对半导体制造企业实施质量控制的 目的是 就是光刻 ， 减少不合格产品 的产 为了全面的提升产品的质量。以专业的知识为 重要指标就是光刻胶 的线宽。假设线宽的均数 高了设备运行的稳定性 ，
特性指标的平均水平。还包含了两条水平线 ， 分别 代表 上控 限 （ Ｕ Ｃ Ｌ） 和 下控 限 （ Ｌ Ｃ Ｌ ） 。
刁
随着企业之 问竞争 ∞越 来越激 烈，
、 眦 产品的质 变得越 来越晕要。 业改进 产
（ ３ ） 控制图仅能发现可指出因素。管理者 ，
晶的质量可 以提高自身的竞争力， 使其存 国 际竞争中处于优势地位。 本文分析 了 全 球半
体加 ［ 企业所 面临的困难 ， 期望通过适当的
统 计过程控制手段 ． 帮助中国的半导体制造 企业改善它们产品的质 、 并提高竞争力。 ｌ 必键 词ｌ 导体 ； 质 疑控制 ； 统 汁过程控制
长期的过程没有改进的作 则可以作为系统失控的一个证据 ， 并且需要研 法对于任何真实的 ， 用。开发—个矫正过程的有效系统是 Ｓ Ｐ Ｃ的主 究是否产生了可指 出因素所导致 的变异 ， 或者
巨大的。今 日大部分的电子产品 ， 如计算机、 移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和 点位于中心限以下 ， 下控限 以上 ， 则此时我们 有理 由怀疑系统出现了错误 如果过程处于受
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１ ． 统计过程控制
来达 到稳 定生产 和 改进性 能 目的的有 力工 具
Ｉ ｌ １ 赵俊娟 ． 半导体制造技术 ｌ Ｍ１ ． 电子工业 出
版社．２ ００９．
统 计过 程 控 制 （ Ｓ Ｐ Ｃ） 是 通 过 降低 变 异 制限以内 ， 则意味着加工过穗 赫 足统计控制。 ［ ４ 】 。 Ｓ Ｐ Ｃ可以适用于任何 的过程 ， 它的七 种 米 ， 标 准差为 ＝０ ． Ｉ ５ 微米 ， 样本容量， ７ ＝５
提高了企业的竞争力。 基础 ， 利用各种质量控制中的有效手段 ， 达到 为 １ ． ５ 微米 ， 标准差为 Ｏ ． １ ５ 微米。每个 小时进 出 ， 改进质量的 目的 】 。
行一次抽样 ， 计算线 宽的均值 － Ｙ ， 并 标记在图 上。因为控制 图是用 均数 去监控 加工过程 ， 因此可将其 称为 控 制图。若所有 的点都在控 控制限的计算方法为 ： 过程均值为 １ ． ５ 微 １ ２ Ｊ 段 天敏 ． 统计过程控 制技 术在半 导体行业
达到探查失控条件 的目的。一般而言 ， 在控制
合已是大势所趋 ， 未来由少数企业垄断的局面 国中出现非随机模式是有原 因的 ， 如果可 以找
３ ． 总结
对于半导体的制造过程来讲 ，过低 的产品
将更加严重。中国在半导体制造领域中 ， 技术 到这个原因并消除 ， 则可以改善过程系统的性
还是很落后的 ， 缺乏竞争力 ， 生产工艺水平有 能。 限。因此 ， 中国的半导体制造企业 必须加强对
主要工具 包括 ： 直方图和茎叶图 检查表 ， 帕
导体制造 业 目前的状态 ． 以及中国的半 导
这些控制限代表了受控的状态。几乎所有的点 操作者和技术实施者常常需要消除这些可指 出 因素。 都在受控限之 内。如果节点都在受控限 以内 则意味着系统处于受控的状态 ， 不需要采取任 何的行动。否则 若一个节点超 出了控制 限 ， 为了 识别 和消 除系 统 因素 ， 重 要的 是找 到问题的根本原因并且抓住 它。表面的解决方
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用直线将所有的点连接上 ， 这样可以更容易的 观察到随着时间的推移这一系列点所产生 的变
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需要注意的是 ， 即使所 有的节点都在控制 半导体是指常温下导 电性能介于导体与绝 限以 内 ， 如果这些节点的分布呈现了一定 的规
缘体之间的材料。半导体在收音机、电视机以
律或者非随机分布 ， 则意味着过程 已经脱离了
及测温上有着广泛的应用。无论从科技或是经 控制。例如 ， 如果在连续的 ２ Ｏ 个点 中 ， 有 １ ８ 上控限以下 ， 只有 ２ 个 济发展的角度来看 ， 半导体的重要性都是非常 个点位于中心限以上 ，
