專利名稱：：一種工藝控制方法及控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及半導體工藝
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種工藝控制方法及控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：工藝控制是指通過分析工藝輸入變量和輸出變量之間的變化關(guān)系，利用工藝輸出值來反饋調(diào)節(jié)工藝輸入變量的方法。工藝的靈壽文度分析，是指對工藝輸入變量和輸出變量之間的變化關(guān)系進行分析。工藝的靈敏度分析是工藝研發(fā)中非常關(guān)鍵的一項技術(shù)。近幾年來，隨著工藝制造技術(shù)的快速發(fā)展，工藝靈敏度分析的工作也開始變得愈加重要。針對具體的工藝過程，對輸入變量和輸出變量合理有效的進行靈敏度分析，不僅可以實現(xiàn)工藝調(diào)節(jié)的定量分析，還能大幅提高數(shù)據(jù)的利用效率，從而降低工藝研發(fā)的成本?，F(xiàn)有的工藝靈敏度分析技術(shù)主要采用定性分析的方法，這類方法的基本思想是對于兩組工藝對比試驗，只增加(或減少)輸入變量x,，若此時工藝輸出變量^相應地增加(或減少)，則表示工藝輸出變量^與輸入變量x,成正比；反之，當增加(或減少)輸入變量x,時，如果工藝輸出變量力相應地減少(或增加)，則表示工藝輸出變量A與輸入變量、成反比。上述工藝靈敏度分析方法可以定性地分析出輸入變量和輸出變量之間的變化關(guān)系，因此對于一般的工藝趨勢分析，上述方法基本能準確地分析出這種變化關(guān)系。然而，在進行工藝調(diào)節(jié)的實際過程中，除了要求知道工藝輸入變量與輸出變量的變化趨勢，有時還必須知道輸入變量與輸出變量之間的定量的變化關(guān)系，即定量地給出輸入變量A對輸出變量^的影響程度A每增加(或減少)一個單位，凡會相應的變化多少。如果不能定量地分析出這種變化關(guān)系，就無法進行精確的工藝調(diào)節(jié)和控制。因此，目前需要解決的問題是如何能夠精確地實現(xiàn)工藝調(diào)節(jié)和控制，從而提高工藝數(shù)據(jù)的利用效率，降低工藝研發(fā)成本。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝控制方法及控制系統(tǒng)，能夠精確地實現(xiàn)工藝調(diào)節(jié)和控制，以提高工藝數(shù)據(jù)的利用效率，降低工藝研發(fā)成本。一種工藝控制方法，包括預先建立工藝輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)關(guān)系式，并確定所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)；預置工藝基準輸入變量值；利用所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，每次調(diào)節(jié)之后，進行如下控制步驟利用調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值測量真實輸出變量值；判斷所述真實輸出變量值與工藝控制目標之間的誤差是否達到控制精度，如果達到，則結(jié)束所述調(diào)節(jié)；如果未達到，則繼續(xù)對基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度。優(yōu)選的，所述利用函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，具體包括按照預置的輸入變量調(diào)節(jié)次序，利用函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)逐個對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)；則對其中一個基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，具體包括設定該基準輸入變量值為A，調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值為》，對應該基準輸入變量的關(guān)系式系數(shù)為",.，上一次調(diào)節(jié)得到的真實輸出變量值為y。，工藝控制目標為T,貝'J:優(yōu)選的，所述對其中一個基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)之后，還包括判斷所述調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值A，是否在預置的該基準輸入變量對應的調(diào)節(jié)窗口[A,W]中；如果A在調(diào)節(jié)窗口[z,，",]中，則所述控制步驟具體包括利用所述在測量真實輸出變量值y。；判斷所述真實輸出變量值y。與工藝控制目標之間的誤差是否達到控制精度，如果達到，則結(jié)束所述調(diào)節(jié)；如果未達到，則繼續(xù)在該基準輸入變量對應的調(diào)節(jié)窗口[A，K]中對該基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度；如果A不在調(diào)節(jié)窗口[A,",]中,則當在〈A時,令A",;當在>^時，令在=[/,,然后繼續(xù)對下一個基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度。優(yōu)選的，所述方法還包括對所述函數(shù)關(guān)系式中的系數(shù)進行調(diào)節(jié)；則利用所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，具體為利用所述調(diào)節(jié)后的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)。其中，所述預先建立工藝輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)關(guān)系式，并確定所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)，具體包括預先建立工藝輸入變量與輸出變量之間的多元線性回歸關(guān)系式；將歷史輸入變量值和輸出變量值帶入所述關(guān)系式，求解出所述關(guān)系式的回歸系數(shù)。優(yōu)選的，所述將歷史輸入變量值和輸出變量值帶入所述關(guān)系式之前，還包括通過工藝正交實驗確定所述歷史輸入變量值與歷史輸出變量值。本發(fā)明還提供了一種工藝控制系統(tǒng)，包括函數(shù)關(guān)系式建立模塊，用于預先建立工藝輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)關(guān)系式，并確定所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)；基準變量值設置模塊，用于預置工藝基準輸入變量值；；變量調(diào)節(jié)模塊，用于利用所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，每次調(diào)節(jié)之后，得到調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值；控制模塊，用于利用所述調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值測量真實輸出變量值；判斷所述真實輸出變量值與工藝控制目標之間的誤差是否達到控制精度，如果達到，則結(jié)束所述調(diào)節(jié)；如果未達到，則調(diào)用所述變量調(diào)節(jié)模塊繼續(xù)對基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度。優(yōu)選的，所述變量調(diào)節(jié)模塊具體包括輸入變量調(diào)節(jié)子單元，用于按照預置的輸入變量調(diào)節(jié)次序，利用函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)逐個對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)；對其中一個基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，具體包括設定該基準輸入變量值為A,調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值為A,對應該基準輸入變量的關(guān)系式系數(shù)為",，上一次調(diào)節(jié)得到的真實輸出變量值為r。，工藝控制目標為T，貝'h優(yōu)選的，所述變量調(diào)節(jié)模塊還包括判斷子單元，用于判斷所述調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值A,是否在預置的該基準輸入變量對應的調(diào)節(jié)窗口[A,",]中；如果A在調(diào)節(jié)窗口[A，",]中，則將所述A送入所述控制模塊；所述控制模塊利用所述A測量真實輸出變量值K;判斷所述真實輸出變量值K與工藝控制目標之間的誤差是否達到控制精度，如果達到，則結(jié)束所述調(diào)節(jié)；如果未達到，則繼續(xù)調(diào)用所述輸入變量調(diào)節(jié)子單元，在該基準輸入變量對應的調(diào)節(jié)窗口[A.,C/,]中對該基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度；如果A不在調(diào)節(jié)窗口[A，",]中，則當A",時，令A",;當A〉R時，令A-c/,，然后調(diào)用輸入變量調(diào)節(jié)子單元，對下一個基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度。優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括系數(shù)調(diào)節(jié)模塊，用于對所述函數(shù)關(guān)系式中的系數(shù)進行調(diào)節(jié)；則所述變量調(diào)節(jié)模塊利用所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，具體為利用所述調(diào)節(jié)后的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)。其中，所述函數(shù)關(guān)系式建立模塊具體包括關(guān)系式建立子單元，用于預先建立工藝輸入變量與輸出變量之間的多元線性回歸關(guān)系式；系數(shù)求解子單元，用于將歷史輸入變量值和輸出變量值帶入所述關(guān)系式，求解出所述關(guān)系式的回歸系數(shù)。優(yōu)選的，所述函數(shù)關(guān)系式建立模塊還包括變量確定子單元，用于通過工藝正交實^r確定所述歷史輸入變量值與歷史輸出變量值，然后將所述歷史輸入變量值與歷史輸出變量值送入系數(shù)求解子單元。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點首先，本發(fā)明所提供的一種工藝控制方法及控制系統(tǒng)，通過定量分析工藝靈敏度，能準確的判斷出工藝輸入變量與輸出變量之間的變化趨勢，而且能定量的分析出工藝輸入變量對輸出變量的影響權(quán)重的大小，從而實現(xiàn)精確的工藝定量調(diào)節(jié)和反饋控制，提高了工藝數(shù)據(jù)的利用效率，降低了工藝研發(fā)的成本。其次，本發(fā)明先進行工藝靈敏度的定量分析，得到輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)關(guān)系式；然后調(diào)節(jié)基準輸入變量值；再利用調(diào)節(jié)后的輸入變量值進行工藝實驗，測量真實輸出變量值；最后判斷所述真實輸出變量值與工藝的控制目標之間的誤差是否達到工藝的控制精度，如果達到則結(jié)束調(diào)節(jié)，如果未達到則繼續(xù)所述調(diào)節(jié)過程。因此，本發(fā)明能夠充分利用工藝數(shù)據(jù)，進行精確調(diào)節(jié)和控制，是一種通過工藝輸出值來反饋控制工藝輸入變量的效率高、成本4氐的方法和系統(tǒng)。圖l是本發(fā)明實施例一所述一種工藝控制方法流程圖；圖2是本發(fā)明實施例二中一種工藝靈敏度分析方法流程圖；圖3是本發(fā)明實施例二中一種基于所述工藝靈敏度分析方法的工藝控制方法流程圖4是本發(fā)明實施例中工藝靈敏度分析結(jié)果1的圖解；圖5是本發(fā)明實施例中工藝靈敏度分析結(jié)果2的圖解；圖6是本發(fā)明實施例三所述一種工藝控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。工藝先進控制技術(shù)是近幾年才發(fā)展起來的一項關(guān)鍵技術(shù)，基本上所有的控制技術(shù)還都處在研發(fā)和驗證階段，現(xiàn)階段還沒有比較成型的技術(shù)，但從原理上講，所有的控制系統(tǒng)都包含以下幾個方面10(1)輸入輸出變量之間函數(shù)方程的確定；(2)工藝反饋控制；(3)輸入輸出預測模型的修正，即輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)方程的修正。進行工藝反饋控制，關(guān)鍵在于先準確的找出工藝輸入變量與工藝輸出變量的函數(shù)方程。本發(fā)明實施例的核心構(gòu)思之一在于基于定量的工藝靈敏度分析方法，進行工藝調(diào)節(jié)和反饋控制。下面將通過實施例進行詳細說明。實施例一參照圖1，是本實施例所述一種工藝控制方法流程圖。S101，預先建立工藝輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)關(guān)系式，并確定所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)；一方面，由于工藝輸入變量的取值范圍比較小，而在輸入變量變化較小的情況下，工藝輸入變量與輸出變量的線性擬合與非線性擬合的差距較??；考慮到線性擬合比非線性擬合的計算量小，而且更容易找到工藝輸入變量與輸出變量之間的變化關(guān)系，本實施例將采用線性擬合的方法。另一方面，由于工藝輸入變量與輸出變量可能包含多個變量，要擬和輸入變量與輸出變量之間的關(guān)系，需要采用多元擬合的方法。可以使用的方法有多元線性回歸、神經(jīng)網(wǎng)絡、主元回歸等。對于所述各種方法，最終擬合的方程式都是一樣的，為少=<20+a一j+a2x2H-----h;式中，"。、^、...、^為回歸系數(shù)，可表示輸入變量與輸出變量之間的靈敏度大小，其值可以通過多元線性回歸的方法確定；y為所述輸出變量；jc,、&.....^為所述輸入變量。S102,預置工藝基準輸入變量值；本實施例將對歷史的工藝輸入變量數(shù)據(jù)進行選取和處理，得到工藝基準輸入變量值為5=["1、A、…、A]。例如，某一PloyGate工藝的歷史研發(fā)試驗中，工藝的輸入變量為壓力(PRE)、上電極功率(SRFP)、下電極功率(BRFP)、氯氣(CL2)、溴化氬(HBr)、氦氧(HeO)以及ADI(AfterDevelopmentInspection,刻蝕前值)，對于所述各個輸入變量，有相應的多個實驗數(shù)據(jù)?？梢愿鶕?jù)經(jīng)驗對上述工藝的輸入變量對應的歷史數(shù)據(jù)進行選取或處理，作為所述基準輸入變量值。S103，利用所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，每次調(diào)節(jié)之后，得到調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值；調(diào)節(jié)方法有多種，可同時調(diào)節(jié)多個基準輸入變量值，也可以逐個調(diào)節(jié)基準輸入變量值。本實施例采用以下方法進行基準輸入變量值調(diào)節(jié)步驟一，優(yōu)選的，在對所有基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)之前，先確定工藝基準輸入變量值調(diào)節(jié)的順序；具體為按照每個變量的權(quán)重進行工藝靈敏度大小的排序，函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)是能反映變量權(quán)重的參數(shù)之一。因此，一種實施方式為，才艮據(jù)函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)進行工藝靈敏度大小的排序，即對S101中得到的關(guān)系式的系數(shù)，按照絕對值大小進行從大到小的排序，根據(jù)排序結(jié)果，確定工藝基準輸入變量值調(diào)節(jié)的順序。設l^l〉la,」〉…〉11，其中/1、/2以及汰為1、2.....A:的一個排列，根據(jù)排列結(jié)果，確定工藝輸入變量調(diào)節(jié)的順序為x,,)^^.^^^所述系數(shù)的絕對值的排序結(jié)果不一定對應上述關(guān)系式中的系數(shù)"。、a,.....輸入變量值的調(diào)節(jié)順序也不一定對應上述關(guān)系式中的變量順序。例如，如果排序的結(jié)果為hlHakl^.^lW，則輸入變量值的調(diào)節(jié)順序為X5>乂A>…>Xl°步驟二，按照所述工藝輸入變量值調(diào)節(jié)的順序，對基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)；對所述其中一個基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)包括設定所述其中一個基準輸入變量值為/,，調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值為A，對應該基準輸入變量的關(guān)系式系數(shù)為fl,,上一次調(diào)節(jié)后，進行實驗得到的真實輸出變量值為K，工藝控制目標為T,貝'J:式中，幾隨調(diào)節(jié)過程而變化，在每次進行調(diào)節(jié)時都不一樣S104,利用調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值，進行工藝實驗，測量真實輸出變量值；判斷所述真實輸出變量值與工藝控制目標之間的誤差是否達到控制精度，如果達到，則結(jié)束所述調(diào)節(jié)；如果未達到，則返回S103繼續(xù)對基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度。工藝試驗的目的是通過調(diào)節(jié)工藝輸入變量值從而使工藝結(jié)果的真實值接近工藝輸出的控制目標。工藝反饋控制可用線性控制系統(tǒng)、非線性控制系統(tǒng)或模型預測控制方法等來實現(xiàn)。本實施例采用的是線性控制系統(tǒng)，所述線性控制系統(tǒng)實現(xiàn)簡單，且控制速度快。與基于工藝對比實驗的定性分析方法相比，本實施例所述工藝控制方法通過定量分析工藝靈敏度，然后以所述工藝靈敏度為依據(jù)進行工藝定量調(diào)節(jié)和反饋控制，能使工藝控制準確可靠，能提高工藝數(shù)據(jù)的利用效率，降低工藝研發(fā)成本。實施例二本實施例將以工藝Recipe調(diào)節(jié)及控制為例對本發(fā)明所述工藝控制方法作進一步具體說明。進行工藝控制，關(guān)鍵在于先準確的找出工藝輸入變量與工藝輸出變量的函數(shù)方程。為了實現(xiàn)工藝輸入變量與輸出變量之間變化關(guān)系的定量分析，本實施例提出了一種基于多元線性回歸的工藝靈敏度分析方法，所述方法計算簡單，而且準確性高。參照圖2，示出了本實施例所述基于多元線性回歸的工藝靈敏度分析方法流程圖。本實施例將根據(jù)歷史的工藝輸入輸出變量值，采用多元線性回歸的方法擬合出輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)關(guān)系式，進而通過回歸系數(shù)來進行工藝的靈敏度分析。所述工藝靈敏度分析方法的基本原理與搡作步驟如下S201，對于給定的工藝Recipe,進行工藝正交實驗，從而確定輸入變量值與輸出變量值；13此步驟為優(yōu)選步驟，對于給定的工藝Recipe，也可以不進行工藝正交試驗，直接根據(jù)給定的數(shù)據(jù)來進行工藝靈敏度分析。設計工藝正交實驗是為了保證工藝輸入變量矩陣與轉(zhuǎn)置矩陣的乘積;Tz是非奇異矩陣，其中x表示輸入變量矩陣，義f表示該輸入變量矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣。非奇異矩陣的定義為對一個n行n列的非零矩陣A,即|A卜0，如果存在一個矩陣B使AB-BA=1(I是單位矩陣)，則稱A是可逆的，也稱A為非奇異矩陣。保證JTX是非奇異矩陣，不僅可以提高數(shù)據(jù)回歸分析的準確度，還能提高數(shù)據(jù)的利用效率。假設工藝Recipe共有A個工藝變量，每個工藝變量取兩個工藝水平，則共需(A+l)次正交實驗。所述正交試驗，是一種高效率、快速、經(jīng)濟的實驗方法。如果有很多的因素變化制約著一個事件的變化，那么為了弄明白哪些因素重要，哪些不重要，需要通過做實驗來驗證。如果因素很多，而且每種因素又有多種變化(即多種水平)，若每一個試驗都去做，試驗量將會非常大。正交試驗是研究多因素多水平事件的一種方法，能減少實驗量，提高工作效率。正交試驗的基本原理是根據(jù)正交性，從全面試驗中挑選出部分有代表性的點進行試驗，所述有代表性的點具備了"均勻分散，齊整可比，，的特點。例如，對于一個三因素三水平的實驗，按全面實驗要求，須進行33即27種組合的實驗，且尚未考慮每一組合的重復數(shù)；但是，如果進行正交試驗，即按L9(3)4正交表安排實驗，只需做7次實驗，顯然大大減少了實驗量。S202，建立工藝輸入變量與輸出變量之間函數(shù)關(guān)系式，并確定所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)；經(jīng)過正交實驗后的輸入矩陣最終是一個""的矩陣，"為正交實驗的次數(shù)，A為工藝輸出變量的個數(shù)；輸出變量為一個"列向量，這里假設工藝實驗只有一個輸出變量，即工藝實驗模式是/t個輸入變量對應一個輸出變量；這樣"且正交實驗就有"個輸出變量。輸出變量與輸入變量之間的關(guān)系為其中r為輸出變量，x為輸入變量，^為回歸系數(shù)。根據(jù)線性代數(shù)的相關(guān)原理可知式中，inv表示矩陣逆變換，T表示矩陣轉(zhuǎn)置。上述內(nèi)容為建立所述關(guān)系式和求解系數(shù)的基本原理。基于所述基本原理，本實施例將利用S201確定的輸入變量值與輸出變量值，采用多元線性回歸的方法來擬合出工藝輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)關(guān)系式，具體的擬合方法如下步驟一，建立工藝輸入變量與輸出變量之間函數(shù)關(guān)系式；設工藝Recipe輸入變量組合為義^;CpX2，…,A],工藝輸出變量為r,則工藝輸入輸出變量之間的函數(shù)關(guān)系可用下列關(guān)系式來表示y=a0++a2x2+—hcj^x*;式中，GQ、^、…、^為回歸系ft,其值可以通過多元線性回歸的方法確定。按照S201所述，如果對Recipe進行工藝正交實驗的次數(shù)為w(w^A;+l),則工藝的輸入變量矩陣為^1&1步驟二，根據(jù)多元線性回歸方法求解出工藝輸出變量對輸入變量的回歸系數(shù)；設"次工藝正交試驗的輸出變量(工藝試驗指標的測量值，如刻蝕速率、刻蝕偏差等)為(9啤irfFia!/Me=[^ih…少"r;式中，(9啤w,we為一列向量(則所述回歸系數(shù)為S203，根據(jù)所述函數(shù)關(guān)系式進行工藝的靈壽丈度分析；工藝輸入輸出函數(shù)關(guān)系式確定以后，即可根據(jù)工藝回歸系數(shù)的符號與大小來進行工藝的靈敏度分析。如果回歸系數(shù)",.(ls/^t)為正，則工藝輸入變量與輸出變量成正比，并且工藝輸入變量x,每增加(或減少)一個單位，工藝輸出變量r就會增加(或減少)a,個單位；如果回歸系數(shù)a,.(l&、&)為負，表示工藝輸入變量與輸出變量成反比，并且工藝輸入變量;c,每增加(或減少)一個單位，工藝輸出變量r就會減少(或增加)h,l個單位。采用多元線性回歸的方法來進行工藝的靈每文度分析，能準確的判斷工藝輸入變量與輸出變量之間的變化趨勢，為工藝試-瞼的設計、工藝Recipe的定量調(diào)節(jié)和反饋控制提供準確的依據(jù)。下面對基于上述工藝靈敏度分析方法的工藝控制方法進行詳細說明。本實施例優(yōu)選的，在逐個調(diào)節(jié)每個工藝輸入變量的過程中，還對每個工藝輸入變量在其調(diào)節(jié)窗口(即調(diào)節(jié)范圍)中進行孩吏調(diào)，如果^:調(diào)后不能達到控制精度，則再對下一個工藝輸入變量進行調(diào)節(jié)。參照圖3，示出了本實施例一種基于所述工藝靈敏度分析方法的工藝控制方法流程圖。設某一工藝的輸入變量為7=〖]，該工藝的BaselineRecipe為J5-[/,、A、…、A]，各工藝變量對應的調(diào)節(jié)窗口分別為x,e[丄,，^],式中/=1、2、...、工藝輸出變量r的控制目標是y-r，則具體的工藝Recipe調(diào)節(jié)和反饋控制的流程如下S301，采用所述基于多元線性回歸的工藝靈敏度分析方法進行工藝的靈敏度分析，得到工藝輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)關(guān)系式；所述函數(shù)關(guān)系式為-.y=a0+H-----haftXfc;S302,預置工藝基準輸入變量值；根據(jù)歷史工藝數(shù)據(jù)，確定所述基準輸入變量值為5=[^、^、…、A]。S303，按照預置輸入變量調(diào)節(jié)次序，利用所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)逐個對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，得到調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值；具體為設定將要進行調(diào)節(jié)的基準輸入變量值為/,，調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值為A,對應該基準輸入變量的關(guān)系式系數(shù)為fl,.，上一次調(diào)節(jié)后，進行實驗得到的真實輸出變量值為K,工藝控制目標為T,貝'J:S304，判斷所述調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值在，是否在預置的該基準輸入變量對應的調(diào)節(jié)窗口[A,"J中；如果A在調(diào)節(jié)窗口[A,",]中，則執(zhí)行步驟S305;如果A不在調(diào)節(jié)窗口[A，",]中，則執(zhí)行步驟S307;S305，利用所述調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值A,進行工藝實驗，測量真實輸出變量值K;然后執(zhí)行步驟S306;S306,判斷所述真實輸出變量值K與工藝控制目標之間的誤差是否達到控制精度，如果達到，則結(jié)束所述調(diào)節(jié)；如果未達到，則調(diào)用S303繼續(xù)在該基準輸入變量對應的調(diào)節(jié)窗口[A，K]中對該基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度；在未達到控制精度的情況下，由于A在調(diào)節(jié)窗口fc,"J中，所以繼續(xù)利用下述公式仍對該基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)。式中，對于同一個基準輸入變量的微調(diào)，A為上一次調(diào)節(jié)后的A,K為上一次調(diào)節(jié)后進行實4全得到的真實輸出變量值。如果調(diào)節(jié)變量更換為其他輸入變量，則A為更換后的輸入變量對應的基準輸入變量值，此時幾仍為上一次調(diào)節(jié)后進行實驗得到的真實輸出變量值。S307，對所述調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值A進行賦值，當A〈丄,時，令17》,=A;當在>[/,時，令在=",,然后執(zhí)行步驟S303，繼續(xù)對下一個基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度。對于上述實施例，優(yōu)選的，每次將調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值帶入所述函數(shù)關(guān)系式之前，還可以對所述函數(shù)關(guān)系式中的系數(shù)進行調(diào)節(jié)。在進行工藝輸入變量與輸出變量之間多元線性回歸時，可能由于數(shù)據(jù)的問題而導致輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)方程不準確，因此會在應用的過程中對系數(shù)進行微調(diào)。一般主要是對常數(shù)項"。("。又稱為干擾估計項)進行微調(diào)。系數(shù)微調(diào)的方法有多種，本實施例將采用指數(shù)加權(quán)移動平均方法，具體為設工藝輸出變量與工藝輸入變量之間的函數(shù)方程為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>并且，設工藝輸入變量為尤-[;^A,…,;^]時，工藝控制目標為Z，工藝真實輸出變量為/,則工藝回歸系數(shù)的微調(diào)方法為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>式中，^是指工藝輸入變量x,的系數(shù)，義為權(quán)重，義e(O，l)。對系數(shù)進行調(diào)節(jié)之后，函數(shù)方程中相對應的輸入變量的系數(shù)將變?yōu)檎{(diào)節(jié)后的系數(shù)。為了更加直觀形象的說明上述實施例基于工藝靈敏度定量分析的工藝控制方法，下面將給出一具體的應用實例來說明所述工藝靈敏度分析的有效性和準確性。表一為某PloyGate工藝的數(shù)據(jù)表。表一某PloyGate工藝的數(shù)據(jù)表<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>上表中的數(shù)據(jù)為某一PloyGate工藝的試驗數(shù)據(jù)，其中工藝的輸入變量(工藝Recipe)為壓力(PRE)、上電極功率(SRFP)、下電極功率(BRFP)、氯氣(CL2)、溴化氫(HBr)、氦氧(HeO)以及ADI(AfterDevelopmentInspection,刻蝕前值)，工藝輸出變量為AEI(AfterEtchInspection，刻蝕后值)和CDB(CDB=AEI-ADI，刻蝕偏差)。采用多元線性回歸的方法對上述實驗數(shù)據(jù)進行靈敏度分析可以得到'」￡/=0.009^—0.1384x2+1.1634jc3—1.388x4—0.1304、+3.4324x6+1.346x7—45.639=—0.0017&—0.1116;c2+1.0936x3—1.3397x4-0.1226jc5+3.2665x6+9.8570函數(shù)方程式中，x,、；c2.....x7分別代表PRE、SRFP、BRFP、CL2、HBr、HeO以及ADI。參照圖4，示出了工藝靈敏度分析結(jié)果l，即針對工藝輸出變量刻蝕后值AEI的工藝靈敏度分析結(jié)果。如圖4所示，工藝輸出變量AEI與PRE、BRFP、HeO以及ADI成正比，與SRFP、CL2以及HBr成反比，并且各輸出變量對AEI的影響權(quán)重大小排序為HeO>CL2>ADI>BRFP>SRFP>HBr>PRE。所述工藝靈敏度分析結(jié)果1如圖4所示。參照圖5，示出了工藝靈敏度分析結(jié)果2，即針對工藝輸出變量刻蝕偏差CDB的工藝靈敏度分析結(jié)果。如圖5所示，工藝輸出變量CDB與PRE、SRFP、CL2以及HBr成反比，與BRFP、HeO成正比，并且各輸出變量對CDB的影響權(quán)重大小排序為HeO>CL2>BRFP>HBr>SRFP>PRE。實施例三針對上述方法實施例，本發(fā)明還提供了工藝控制系統(tǒng)實施例。參照圖6，為本實施例所述工藝控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。所述工藝控制系統(tǒng)包括函數(shù)關(guān)系式建立模塊601,用于預先建立工藝輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)關(guān)系式，并確定所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)；基準變量值設置模塊602，用于預置工藝基準輸入變量值；變量調(diào)節(jié)模塊603，用于利用所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，每次調(diào)節(jié)之后，得到調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值；控制模塊604,用于利用調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值，進行工藝實驗，測量真實輸出變量值；判斷所述真實輸出變量值與工藝控制目標之間的誤差是否達到控制精度，如果達到，則結(jié)束所述調(diào)節(jié)；如果未達到，則調(diào)用所述變量調(diào)節(jié)模塊繼續(xù)對基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度。本實施例所述控制系統(tǒng)中，通過函數(shù)關(guān)系式建立模塊601得到工藝輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)關(guān)系式，能定量分析工藝靈敏度，為變量調(diào)節(jié)模塊603和控制模塊604提供準確依據(jù)，從而實現(xiàn)精確的工藝定量調(diào)節(jié)和反饋控制，能提高工藝數(shù)據(jù)的利用效率，降低工藝研發(fā)的成本。本實施例優(yōu)選的，所述函數(shù)關(guān)系式建立模塊601包括關(guān)系式建立子單元，用于預先建立工藝輸入變量與輸出變量之間的多元線性回歸關(guān)系式；系數(shù)求解子單元，用于將歷史輸入變量值和輸出變量值帶入所述關(guān)系式，求解出所述關(guān)系式的回歸系數(shù)。所述關(guān)系式建立模塊601采用多元線性回歸的方法建立函數(shù)關(guān)系式，能提高準確性，并且計算簡單。為了進一步提高準確性，減小誤差，優(yōu)選的，所述函數(shù)關(guān)系式建立模塊601還包括變量確定子單元，用于通過工藝正交實驗確定所述歷史輸入變量值與歷史輸出變量值，然后將所述歷史輸入變量值與歷史輸出變量值送入系數(shù)求解子單元。優(yōu)選的，所述變量調(diào)節(jié)模塊603包括輸入變量調(diào)節(jié)子單元6031，用于按照預置的輸入變量調(diào)節(jié)次序，利用函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)逐個對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)；對其中一個基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，具體包括設定該基準輸入變量值為A，調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值為在，對應該基準輸入變量的關(guān)系式系數(shù)為fl,,上一次調(diào)節(jié)后，進行實驗得到的真實輸出變量值為y。，工藝控制目標為T,貝'J:優(yōu)選的，所述變量調(diào)節(jié)模塊603還包括判斷子單元6032,用于判斷所述調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值A，是否在預置的該基準輸入變量對應的調(diào)節(jié)窗口[A，K]中；如果A在調(diào)節(jié)窗口[A,K]中，則將所述A送入所述控制模塊604;所述控制模塊利用所述A，進行工藝實驗，測量真實輸出變量值K;判斷所述真實輸出變量值y。與工藝控制目標之間的誤差是否達到控制精度，如果達到，則結(jié)束所述調(diào)節(jié)；如果未達到，則繼續(xù)調(diào)用所述輸入變量調(diào)節(jié)子單元6031在該基準輸入變量對應的調(diào)節(jié)窗口[A,",]中對該基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度；如果A不在調(diào)節(jié)窗口[A,R]中,則當A",時，令A-A;當在>^時，令在，然后繼續(xù)調(diào)用所述輸入變量調(diào)節(jié)子單元6031對下一個基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度。21所述變量調(diào)節(jié)模塊603，在逐個調(diào)節(jié)每個工藝輸入變量的過程中，還對每個工藝輸入變量在其調(diào)節(jié)窗口(即調(diào)節(jié)范圍)中進行微調(diào)，如果微調(diào)后不能達到控制精度，再對下一個工藝輸入變量進行調(diào)節(jié)，這樣的調(diào)節(jié)能較快地達到控制精度，減少需要調(diào)節(jié)的工藝輸入變量的數(shù)量，加快調(diào)節(jié)和控制的速度。工藝控制系統(tǒng)在進行工藝輸入變量與輸出變量之間多元線性回歸時，可能由于數(shù)據(jù)的問題而導致輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)方程不準確，為了解決所述問題，優(yōu)選的，所述工藝控制系統(tǒng)還包括系數(shù)調(diào)節(jié)模塊，用于對所述函數(shù)關(guān)系式中的系數(shù)進行調(diào)節(jié)；則所述變量調(diào)節(jié)模塊603利用所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，具體為利用所述調(diào)節(jié)后的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)。本實施例所述工藝控制系統(tǒng)中，函數(shù)關(guān)系式建立模塊601預先建立工藝輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)關(guān)系式，并確定所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)，得到工藝輸入變量與輸出變量之間的定量變化關(guān)系；基準變量值設置模塊602根據(jù)所述函數(shù)關(guān)系式，設置需要進行調(diào)節(jié)的工藝基準輸入變量值；所述變量調(diào)節(jié)模塊603，利用所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行定量調(diào)節(jié)后，控制模塊604利用所述調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值，進行工藝實驗，測量真實輸出變量值；判斷所述真實輸出變量值與工藝控制目標之間的誤差是否達到控制精度，如果達到，則結(jié)束所述調(diào)節(jié)；如果未達到，則調(diào)用所述變量調(diào)節(jié)模塊繼續(xù)對基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度。從而，準確而且快速地實現(xiàn)了工藝定量調(diào)節(jié)和反饋控制。綜上所述，本發(fā)明提供的一種工藝控制方法及控制系統(tǒng)能夠精確地實現(xiàn)工藝調(diào)節(jié)和控制，從而提高工藝數(shù)據(jù)的利用效率，P務低工藝研發(fā)成本。本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。對于系統(tǒng)實施例而言，由于其與方法實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。以上對本發(fā)明所提供的一種工藝控制方法及控制系統(tǒng)，進行了詳細介施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本發(fā)明的限制。權(quán)利要求1、一種工藝控制方法，其特征在于，包括預先建立工藝輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)關(guān)系式，并確定所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)；預置工藝基準輸入變量值；利用所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，每次調(diào)節(jié)之后，進行如下控制步驟利用調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值測量真實輸出變量值；判斷所述真實輸出變量值與工藝控制目標之間的誤差是否達到控制精度，如果達到，則結(jié)束所述調(diào)節(jié)；如果未達到，則繼續(xù)對基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，具體包括按照預置的輸入變量調(diào)節(jié)次序，利用函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)逐個對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)；則對其中一個基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，具體包括設定該基準輸入變量值為A，調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值戎，對應該基準輸入變量的關(guān)系式系數(shù)為",，上一次調(diào)節(jié)得到的真實輸出變量值為K,工藝控制目標為T，貝'J:3、才艮據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對其中一個基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)之后，還包括判斷所述調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值在，是否在預置的該基準輸入變量對應的調(diào)節(jié)窗口[丄,，R]中；如果A在調(diào)節(jié)窗口[A，R]中，則所述控制步驟具體包括利用所述A測量真實輸出變量值K;判斷所述真實輸出變量值&與工藝控制目標之間的誤差是否達到控制精度，如果達到，則結(jié)束所述調(diào)節(jié)；如果未達到，則繼續(xù)在該基準輸入變量對應的調(diào)節(jié)窗口[A,",]中對該基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度；如果在不在調(diào)節(jié)窗口[A,",]中，則當A〈A時，令在=4;當A〉"'時，令在=^,然后繼續(xù)對下一個基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度。4、根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，還包括對所述函數(shù)關(guān)系式中的系數(shù)進行調(diào)節(jié)；則利用所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，具體為利用所述調(diào)節(jié)后的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預先建立工藝輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)關(guān)系式，并確定所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)，具體包括預先建立工藝輸入變量與輸出變量之間的多元線性回歸關(guān)系式；將歷史輸入變量值和輸出變量值帶入所述關(guān)系式，求解出所述關(guān)系式的回歸系凄史。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述將歷史輸入變量值和輸出變量值帶入所述關(guān)系式之前，還包括通過工藝正交實驗確定所述歷史輸入變量值與歷史輸出變量值。7、一種工藝控制系統(tǒng)，其特征在于，包括函數(shù)關(guān)系式建立模塊，用于預先建立工藝輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)關(guān)系式，并確定所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)；基準變量值設置模塊，用于預置工藝基準輸入變量值；；變量調(diào)節(jié)模塊，用于利用所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，每次調(diào)節(jié)之后，得到調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值；控制模塊，用于利用所述調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值測量真實輸出變量值；判斷所述真實輸出變量值與工藝控制目標之間的誤差是否達到控制精度，如果達到，則結(jié)束所述調(diào)節(jié)；如果未達到，則調(diào)用所迷變量調(diào)節(jié)模塊繼續(xù)對基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述變量調(diào)節(jié)模塊具體包括輸入變量調(diào)節(jié)子單元，用于按照預置的輸入變量調(diào)節(jié)次序，利用函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)逐個對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)；對其中一個基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，具體包括設定該基準輸入變量值為A.，調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值為在，對應該基準輸入變量的關(guān)系式系數(shù)為A,上一次調(diào)節(jié)得到的真實輸出變量值為y。，工藝控制目標為T,貝寸在々,+H。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述變量調(diào)節(jié)模塊還包括判斷子單元，用于判斷所述調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值A,是否在預置的該基準輸入變量對應的調(diào)節(jié)窗口[A,"J中；如果A在調(diào)節(jié)窗口[A,",]中，則將所述A送入所述控制模塊；所述控制模塊利用所述A測量真實輸出變量值K;判斷所述真實輸出變量值&與工藝控制目標之間的誤差是否達到控制精度，如果達到，則結(jié)束所述調(diào)節(jié)；如果未達到，則繼續(xù)調(diào)用所述輸入變量調(diào)節(jié)子單元，在該基準輸入變量對應的調(diào)節(jié)窗口[i,，",]中對該基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度；如果A不在調(diào)節(jié)窗口[A,",]中，則當》,〈A時，令A-丄,；當A)R時，令A-R,然后調(diào)用輸入變量調(diào)節(jié)子單元，對下一個基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度。10、根據(jù)權(quán)利要求7至9任一所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括系數(shù)調(diào)節(jié)模塊，用于對所述函數(shù)關(guān)系式中的系數(shù)進行調(diào)節(jié)；則所述變量調(diào)節(jié)模塊利用所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，具體為利用所述調(diào)節(jié)后的系凄t對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)。11、根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述函數(shù)關(guān)系式建立模塊具體包括關(guān)系式建立子單元，用于預先建立工藝輸入變量與輸出變量之間的多元線性回歸關(guān)系式；系數(shù)求解子單元，用于將歷史輸入變量值和輸出變量值帶入所述關(guān)系式，求解出所述關(guān)系式的回歸系數(shù)。12、根據(jù)權(quán)利要求7或11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述函數(shù)關(guān)系式建立模塊還包括變量確定子單元，用于通過工藝正交實驗確定所述歷史輸入變量值與歷史輸出變量值，然后將所述歷史輸入變量值與歷史輸出變量值送入系數(shù)求解子單元。全文摘要本發(fā)明提供了一種工藝控制方法及控制系統(tǒng)，能夠精確地實現(xiàn)工藝調(diào)節(jié)和控制，以提高工藝數(shù)據(jù)的利用效率。所述方法包括預先建立工藝輸入變量與輸出變量之間的函數(shù)關(guān)系式，并確定所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)；預置工藝基準輸入變量值；利用所述函數(shù)關(guān)系式的系數(shù)對所述基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，每次調(diào)節(jié)之后，進行如下控制步驟利用調(diào)節(jié)后的基準輸入變量值測量真實輸出變量值；判斷所述真實輸出變量值與工藝控制目標之間的誤差是否達到控制精度，如果達到，則結(jié)束所述調(diào)節(jié)；如果未達到，則繼續(xù)對基準輸入變量值進行調(diào)節(jié)，直到達到控制精度。本發(fā)明能定量的分析出工藝輸入變量對輸出變量的影響權(quán)重的大小，從而實現(xiàn)精確的工藝定量調(diào)節(jié)和反饋控制。文檔編號G05B17/00GK101556460SQ20091008413公開日2009年10月14日申請日期2009年5月20日優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日發(fā)明者張善貴申請人:北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司