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CD关键尺寸均匀性分析器|工艺参数分析工具

这个工具解决什么问题

这类分析宁可保守也不要假精度:数据不足时明确不外推。

光刻/量测站点 CD(Critical Dimension)数据的均匀性分解工具: 晶圆内径向分层(中心/中环/边缘)、逐片 3σ、方差分解(晶圆内/片间/腔间)、 腔间偏移检验、规格 Cpk,全部纯标准库。

输入数据格式

数据文件 cd_measurements.csv,列顺序为:lot、chamber、wafer、site_r、site_theta、cd。

示例首行:L2510,CH-A,W01,0.00,0.0,42.909

示例输出(真实运行结果节选)

CD 关键尺寸均匀性分析报告
========================================================================

规格 42.0 ~ 46.0 nm;样本 490 点 / 10 片

【一、晶圆内均匀性(按归一化半径分层)】
  中心  :   10 点  均值=44.117 nm  σ=0.924
  中环  :  180 点  均值=44.880 nm  σ=0.873
  边缘  :  300 点  均值=45.708 nm  σ=0.953
  径向梯度(边缘-中心)=+1.592 nm —— 明显的边缘偏粗特征,优先查显影/刻蚀边缘效应

【二、逐片均匀性】
  CH-A W01:均值=44.198  σ=0.549  极差=2.625  3σ=1.646
  CH-A W02:均值=44.500  σ=0.538  极差=2.092  3σ=1.615
  CH-A W03:均值=44.838  σ=0.445  极差=1.871  3σ=1.336
  CH-A W04:均值=45.212  σ=0.593  极差=2.383  3σ=1.780
  CH-A W05:均值=45.537  σ=0.511  极差=2.032  3σ=1.534
  CH-B W01:均值=44.827  σ=0.709  极差=3.385  3σ=2.128
  CH-B W02:均值=45.329  σ=0.711  极差=2.852  3σ=2.133
  CH-B W03:均值=45.867  σ=0.599  极差=2.631  3σ=1.797
  CH-B W04:均值=46.440  σ=0.758  极差=2.943  3σ=2.274
  CH-B W05:均值=46.966  σ=0.646  极差=2.592  3σ=1.939

【三、方差分解(晶圆内 / 片间 / 腔间)】
  晶圆内  35.5%|片间  39.1%|腔间  25.5%(合计 100%)
  方差大头在「片间」——改善动作应对准这一层。

【四、腔间偏移检验】
  CH-A 均值 44.857 vs CH-B 均值 45.886,差 +1.029 nm(t=12.9)
  偏移 >0.5nm 且方向稳定:属腔间系统差,应先做匹配(腔匹配/Tune),
  而不是把公差分摊给两台腔各自放宽。

【五、规格能力】
  总均值=45.371,总σ=1.020 → Cp=0.653,Cpk=0.205
  Cpk<

解决什么问题

CD 是良率最敏感的参数。只看总 σ 会把「晶圆内径向不均」「片间漂移」「腔间系统差」 混成一锅粥——本工具把方差按来源拆开,直接指认改善动作应对准哪一层。

使用方法

python cd_uniformity.py # 示例数据(2 腔 × 5 片 × 49 点) python cd_uniformity.py 我的.csv

规格在脚本头部 LSL / USL 处修改。

输入格式(CSV,UTF-8)

site_r 为归一化半径(0=圆心,1=边缘)。

输出说明

径向分层与梯度判读 → 逐片均匀性 → 方差分解(指认大头)→ 腔间偏移(Welch t) → Cpk → 量测采样与典型根因提醒。

注意事项

跨报告比较前先对齐 sampling plan(站点数/取片策略),边缘点取舍不同可让 均匀性结论反转。径向梯度典型来源:显影热板边缘温控、刻蚀均匀性、旋涂边冠。

会生成哪些文件

运行后除控制台输出外,还会生成:cd_measurements.csv、cd_uniformity_report.txt。

工具中出现的字段与提示

  • CD 关键尺寸均匀性分析报告
  • 规格 %.1f ~ %.1f nm;样本 %d 点 / %d 片
  • 【一、晶圆内均匀性(按归一化半径分层)】
  • %-4s:%5d 点 均值=%.3f nm σ=%.3f
  • 径向梯度(边缘-中心)=%+.3f nm%s
  • —— 明显的边缘偏粗特征,优先查显影/刻蚀边缘效应
  • 【二、逐片均匀性】
  • %s %s:均值=%.3f σ=%.3f 极差=%.3f 3σ=%.3f
  • 【三、方差分解(晶圆内 / 片间 / 腔间)】
  • 方差大头在「%s」——改善动作应对准这一层。
  • 【四、腔间偏移检验】
  • 偏移 >0.5nm 且方向稳定:属腔间系统差,应先做匹配(腔匹配/Tune),
  • 而不是把公差分摊给两台腔各自放宽。
  • 【五、规格能力】
  • 总均值=%.3f,总σ=%.3f → Cp=%.3f,Cpk=%.3f
  • Cpk<1.33:按本报告的方差分解结果,先削「%s」这一层,再谈整机能力。
  • 【六、使用提醒】
  • 边缘点取舍不同可让均匀性结论反转。

其余字段以界面与示例报告为准。

下载与文件清单

压缩包内包含:主程序脚本、示例数据文件、示例输出报告、中文说明文档,以及同主题 AI 提示词一套。解压后按说明运行即可,示例数据可直接试跑。

主程序文件:cd_uniformity.py。

下载 CD关键尺寸均匀性分析器 工具包(zip)

本站工具免费下载,无需注册。工具为 Python 脚本,Python 3.8 及以上环境可直接运行,核心功能尽量不依赖第三方库。

常见问题

输入数据要准备成什么样?
按 示例首行中的列顺序准备即可,共 6 列:lot、chamber、wafer、site_r、site_theta、cd。列为空或格式不符时结果会失真,建议先用示例数据试跑一遍。

跑完最该关注哪几项?
报告按 一、晶圆内均匀性(按归一化半径分层)、二、逐片均匀性、三、方差分解(晶圆内 / 片间 / 腔间)、四、腔间偏移检验、五、规格能力 等部分组织,其中判定结论与建议部分直接对应下一步动作。

附赠的提示词怎么用?
把提示词与自己的数据一起交给大模型,可以让它按同一套口径帮你改写分析流程或扩展报告字段。

示例数据能直接跑吗?
可以。示例数据与主程序在同一压缩包内,解压后直接运行即可看到完整输出,确认无误再替换成自己的台账。

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