CN100365790C - 半导体缺陷信号检测与统计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种该半导体缺陷信号检测与统计系统及方法，其中该系统包括在线监控装置、缺陷信号分析装置、缺陷信息库和缺陷信息统计装置，缺陷信号分析装置分别与在线监控装置、缺陷信息库和缺陷信息统计装置相连接，缺陷信息库中包含有数个预设的缺陷信号模式；该方法包括对半导体晶圆进行扫描并生成KLA文件、对该KLA文件进行分析和缺陷信号提取处理操作、根据处理结果进行缺陷信息统计处理操作。采用该种半导体缺陷信号检测与统计系统及其方法，整体功能的集成化程度较高，准确度和精确度较高，得出的统计结果可信度较高，而且操作过程简便快捷，工作性能稳定可靠，适用面较为广泛，对其它领域内的信号模式识别监控具有较好的实用价值。

Description

半导体缺陷信号检测与统计方法

技术领域

本发明涉及半导体产品生产控制领域，特别涉及半导体产品生产控制中的检测和分析领域，具体是指一种半导体缺陷信号检测与统计方法。

背景技术

在现代科技的发展中，半导体已经成为一种不可缺少的组成部分，各种各样的高精尖设备中均广泛应用到了半导体材料，而对于目前全球的半导体制造产业来说，SEMATECH和国际SEMATECH是由7个国家的14家半导体制造公司组成的，协会位于美国德克萨斯州的奥斯汀，致力于开发最有效的、全球协作的、有影响力的半导体制造技术。SEMATECH和国际SEMATECH与其成员、设备和材料供应商、研究机构、学术界和其它协会一起协作，加速其成员国先进的半导体制造工艺、材料和设备的开发。开发的成果在SEMATECH的高级工具开发设备上通过模拟生产线来进行验证。协会的成员可以尽早地获得先进的工具和制造工艺，以及改进设备生产率，从而获益。

但是目前，用于研究阶段的半导体生产监控系统存在着多方面的不足，主要是对于半导体晶圆所存在的各种缺陷的检测与分析技术不够成熟，从而不能从根本上解决大规模生产上遇到的问题，这样就制约了全球的半导体技术的迅速发展，并且已经成为影响半导体广泛应用的主要障碍。

KLA格式的文件是世界著名的半导体缺陷检测仪器公司--KLA-TENCOR公司(公司网址为：http://www.kla-tencor.com/)生产的缺陷检测仪器(该仪器与专利文献“JP特开平8-327559A”中所公开的“基板缺陷信号的检测与统计系统”的功能类似)对半导体晶圆缺陷的扫描结果文件，该KLA格式标准制定于二十世纪九十年代，具体请参阅“KLA-TencorRESULTS FILE-Format Specification-Revision 1.7 preliminary(1998年6月2日从V 1.3升级至V 1.7)”。该KLA格式的文件通过文本的方式保存缺陷的位置、大小等信息，并保存扫描的结果，因此KLA格式的文件是一种缺陷文件保存的格式，并通过固定的格式，能够方便地进行数据的交流和保存。KLA格式的文件几乎能够被所有的半导体缺陷检测仪器所支持，从而已经成为事实的行业标准文件格式。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种集成化程度较高、能够实时进行处理、检测和分析准确度较高、操作简便快捷、工作性能稳定可靠、适用面较为广泛的半导体缺陷信号检测与统计方法。

为了实现上述的目的，本发明的半导体缺陷信号检测与统计方法如下：

该使用上述的系统进行半导体缺陷信号检测与统计的方法，其中半导体缺陷信号检测与统计系统包括在线监控装置、缺陷信号分析装置、缺陷信息库和缺陷信息统计装置，所述的缺陷信号分析装置分别与在线监控装置、缺陷信息库和缺陷信息统计装置相连接，所述的缺陷信息库中包含有数个预设的缺陷信号模式，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)在线监控装置对经过生产线的以格为分组的半导体晶圆进行扫描，生成包含相应缺陷信号信息的KLA格式的晶圆缺陷扫描结果文件；

(2)缺陷信号分析装置根据缺陷信息库对该KLA格式的晶圆缺陷扫描结果文件进行分析和缺陷信号提取处理操作；

(3)缺陷信息统计装置根据上述的处理结果进行缺陷信息统计处理操作。

该进行半导体缺陷信号检测与统计的方法的KLA格式的晶圆缺陷扫描结果文件中包含的信息包括半导体晶圆的格标识、槽标识、处理步骤标识和相应的缺陷信号二进制信息。

该进行半导体缺陷信号检测与统计的方法的缺陷信号分析装置包括缺陷信号解析单元、缺陷信号抓取单元和缺陷信息队列，所述的对KLA格式的晶圆缺陷扫描结果文件进行分析和缺陷信号提取处理操作包括以下步骤：

(1)缺陷信号解析单元读取该KLA格式的晶圆缺陷扫描结果文件并对文件内容进行解析；

(2)缺陷信号抓取单元根据缺陷信息库中预设的缺陷信号模式，在解析后得到的缺陷信号二进制信息中识别并抓取相应的缺陷信号模式；

(3)将抓取到的半导体晶圆所对应的格标识、槽标识、处理步骤标识、相应的缺陷信号模式类型和缺陷信号位置存入缺陷信息队列中。

该进行半导体缺陷信号检测与统计的方法的缺陷信息统计装置包括缺陷信息统计单元、缺陷信息缓冲队列和缺陷信息统计报表，所述的进行缺陷信息统计处理操作包括以下步骤：

(1)缺陷信息统计单元从缺陷信号分析装置的缺陷信息队列中将缺陷信息取出，并按照其对应的格标识、槽标识进行排序插入缺陷信息缓冲队列中；

(2)缺陷信息统计单元根据该缺陷信息与缺陷信息统计报表中的缺陷信息记录进行相同性存在判断操作；

(3)如果存在相同记录，则将该缺陷信息合并进入缺陷信息统计报表中；

(4)如果不存在相同记录，则根据该缺陷信息在缺陷信息缓冲队列中进行相同性存在判断操作；

(5)如果存在相同缺陷信息，则根据该缺陷信息在缺陷信息统计报表中生成新的缺陷信息记录。

该进行半导体缺陷信号检测与统计的方法的根据该缺陷信息与缺陷信息统计报表中的缺陷信息记录进行相同性存在判断操作包括以下步骤：

(1)将该缺陷信息中的缺陷信号模式类型和缺陷信号位置与缺陷信息统计报表中的缺陷信息记录进行匹配；

(2)如果匹配到，则返回存在相同记录的结果；

(3)如果没有匹配到，则返回不存在相同记录的结果。

该进行半导体缺陷信号检测与统计的方法的根据该缺陷信息在缺陷信息缓冲队列中进行相同性存在判断操作包括以下步骤：

(1)将该缺陷信息中的格标识、处理步骤标识、相应的缺陷信号模式类型和缺陷信号位置与缺陷信息缓冲队列中的记录进行匹配；

(2)如果匹配到，则返回存在相同缺陷信息的结果；

(3)如果没有匹配到，则返回不存在相同缺陷信息的结果。

采用了该发明的半导体缺陷信号检测与统计系统及其方法，由于将在线监控、缺陷检测识别、缺陷分析和缺陷统计功能集成在一起，并依靠预设的多种缺陷信号模式对所监控的半导体晶圆的缺陷信息进行识别、分析和统计，并直接产生出用户所关心的统计报表，使得其整体功能的集成化程度较高，并且能够适应实时处理的要求，同时检测和分析的准确度和精确度较高，得出的统计结果可信度较高；不仅如此，本发明的系统及方法的操作过程简便快捷，而且工作性能稳定可靠，适用面较为广泛，不仅适用于半导体晶圆的缺陷信号的识别、分析和统计，而且对于其它领域内的信号模式识别和监控也具有较好的实用价值。

附图说明

图1为本发明的半导体缺陷信号检测与统计系统的功能模块组成示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参阅图1所示，该半导体缺陷信号检测与统计系统，包括在线监控装置1、缺陷信号分析装置2、缺陷信息库3和缺陷信息统计装置4，该缺陷信号分析装置2包括缺陷信号解析单元21、缺陷信号抓取单元22和缺陷信息队列23，所述的缺陷信息统计装置4包括缺陷信息统计单元41、缺陷信息缓冲队列42和缺陷信息统计报表43；在本实施例中，该缺陷信息库3为缺陷信息数据库，该缺陷信息队列23为缺陷信息数据库表，所述的缺陷信息缓冲队列42为缺陷信息缓冲数据库表，所述的缺陷信息统计报表43为缺陷信息统计数据库报表，上述各个数据库和数据库表均可以放置于数据库服务器上；所述的缺陷信号分析装置2分别与在线监控装置1、缺陷信息库3和缺陷信息统计装置4相连接，所述的缺陷信息库3中包含有数个预设的缺陷信号模式。

同时，使用上述的系统进行半导体缺陷信号检测与统计的方法，主要包括以下步骤：

(1)在线监控装置1对经过生产线的以格为分组的半导体晶圆进行扫描，生成包含相应缺陷信号信息的KLA格式的晶圆缺陷扫描结果文件，该KLA格式的文件为半导体制造领域中的常规使用文件，其本身的格式已经成为一种业界标准，在本发明中，该KLA格式的晶圆缺陷扫描结果文件中包含的信息主要有：半导体晶圆的格标识、槽标识、处理步骤标识和相应的缺陷信号二进制信息；

(2)缺陷信号分析装置2根据缺陷信息库对该KLA格式的晶圆缺陷扫描结果文件进行分析和缺陷信号提取处理操作，该处理操作包括以下步骤：

(a)缺陷信号解析单元21读取该KLA格式的晶圆缺陷扫描结果文件并对文件内容进行解析；

(b)缺陷信号抓取单元22根据缺陷信息库中预设的缺陷信号模式，在解析后得到的缺陷信号二进制信息中识别并抓取相应的缺陷信号模式；

(c)将抓取到的半导体晶圆所对应的格标识、槽标识、处理步骤标识、相应的缺陷信号模式类型和缺陷信号位置存入缺陷信息队列23中；

(3)缺陷信息统计装置4根据上述的处理结果进行缺陷信息统计处理操作，该处理操作包括以下步骤：

(a)缺陷信息统计单元41从缺陷信号分析装置2的缺陷信息队列23中将缺陷信息取出，并按照其对应的格标识、槽标识进行排序插入缺陷信息缓冲队列42中；

(b)缺陷信息统计单元41根据该缺陷信息与缺陷信息统计报表43中的缺陷信息记录进行相同性存在判断操作，该相同性存在判断操作包括以下步骤：

(i)将该缺陷信息中的缺陷信号模式类型和缺陷信号位置与缺陷信息统计报表43中的缺陷信息记录进行匹配；

(ii)如果匹配到，则返回存在相同记录的结果；

(iii)如果没有匹配到，则返回不存在相同记录的结果；

(c)如果存在相同记录，则将该缺陷信息合并进入缺陷信息统计报表43中；

(d)如果不存在相同记录，则根据该缺陷信息在缺陷信息缓冲队列42中进行相同性存在判断操作，该相同性存在判断操作包括以下步骤：

(i)将该缺陷信息中的格标识、处理步骤标识、相应的缺陷信号模式类型和缺陷信号位置与缺陷信息缓冲队列42中的记录进行匹配；

(ii)如果匹配到，则返回存在相同缺陷信息的结果；

(iii)如果没有匹配到，则返回不存在相同缺陷信息的结果；

(e)如果存在相同缺陷信息，则根据该缺陷信息在缺陷信息统计报表43中生成新的缺陷信息记录；

在实际应用当中，缺陷信息缓冲队列42的长度及记录的有效性可以根据半导体监控流量大小进行设定，通常设定的长度为1000条，其记录的有效性为2天，即48小时。如果缺陷信息缓冲队列中某些记录的存储时间超过了2天，则系统会在适当的时候清除相应的记录。

采用了上述的半导体缺陷信号检测与统计系统及其方法，由于将在线监控、缺陷检测识别、缺陷分析和缺陷统计功能集成在一起，并依靠预设的多种缺陷信号模式对所监控的半导体晶圆的缺陷信息进行识别、分析和统计，并直接产生出用户所关心的统计报表，使得其整体功能的集成化程度较高，并且能够适应实时处理的要求，同时检测和分析的准确度和精确度较高，得出的统计结果可信度较高；不仅如此，本发明的系统及方法的操作过程简便快捷，而且工作性能稳定可靠，适用面较为广泛，不仅适用于半导体晶圆的缺陷信号的识别、分析和统计，而且对于其它领域内的信号模式识别和监控也具有较好的实用价值。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (6)

1.一种半导体缺陷信号检测与统计的方法，其中半导体缺陷信号检测与统计系统包括在线监控装置、缺陷信号分析装置、缺陷信息库和缺陷信息统计装置，所述的缺陷信号分析装置分别与在线监控装置、缺陷信息库和缺陷信息统计装置相连接，所述的缺陷信息库中包含有数个预设的缺陷信号模式，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)在线监控装置对经过生产线的以格为分组的半导体晶圆进行扫描，生成包含相应缺陷信号信息的KLA格式的晶圆缺陷扫描结果文件；

(2)缺陷信号分析装置根据缺陷信息库对该KLA格式的晶圆缺陷扫描结果文件进行分析和缺陷信号提取处理操作；

(3)缺陷信息统计装置根据上述的处理结果进行缺陷信息统计处理操作。

2.根据权利要求1所述的半导体缺陷信号检测与统计的方法，其特征在于，所述的KLA格式的晶圆缺陷扫描结果文件中包含的信息包括半导体晶圆的格标识、槽标识、处理步骤标识和相应的缺陷信号二进制信息。

3.根据权利要求2所述的半导体缺陷信号检测与统计的方法，其特征在于，所述的缺陷信号分析装置包括缺陷信号解析单元、缺陷信号抓取单元和缺陷信息队列，所述的对KLA格式的晶圆缺陷扫描结果文件进行分析和缺陷信号提取处理操作包括以下步骤：

(1)缺陷信号解析单元读取该KLA格式的晶圆缺陷扫描结果文件并对文件内容进行解析；

(2)缺陷信号抓取单元根据缺陷信息库中预设的缺陷信号模式，在解析后得到的缺陷信号二进制信息中识别并抓取相应的缺陷信号模式；

(3)将抓取到的半导体晶圆所对应的格标识、槽标识、处理步骤标识、相应的缺陷信号模式类型和缺陷信号位置存入缺陷信息队列中。

4.根据权利要求3所述的半导体缺陷信号检测与统计的方法，其特征在于，所述的缺陷信息统计装置包括缺陷信息统计单元、缺陷信息缓冲队列和缺陷信息统计报表，所述的进行缺陷信息统计处理操作包括以下步骤：

(1)缺陷信息统计单元从缺陷信号分析装置的缺陷信息队列中将缺陷信息取出，并按照其对应的格标识、槽标识进行排序插入缺陷信息缓冲队列中；

(2)缺陷信息统计单元根据该缺陷信息与缺陷信息统计报表中的缺陷信息记录进行相同性存在判断操作；

(3)如果存在相同记录，则将该缺陷信息合并进入缺陷信息统计报表中；

(4)如果不存在相同记录，则根据该缺陷信息在缺陷信息缓冲队列中进行相同性存在判断操作；

(5)如果存在相同缺陷信息，则根据该缺陷信息在缺陷信息统计报表中生成新的缺陷信息记录。

5.根据权利要求4所述的半导体缺陷信号检测与统计的方法，其特征在于，所述的根据该缺陷信息与缺陷信息统计报表中的缺陷信息记录进行相同性存在判断操作包括以下步骤：

(1)将该缺陷信息中的缺陷信号模式类型和缺陷信号位置与缺陷信息统计报表中的缺陷信息记录进行匹配；

(2)如果匹配到，则返回存在相同记录的结果；

(3)如果没有匹配到，则返回不存在相同记录的结果。

6.根据权利要求4或5所述的半导体缺陷信号检测与统计的方法，其特征在于，所述的根据该缺陷信息在缺陷信息缓冲队列中进行相同性存在判断操作包括以下步骤：

(1)将该缺陷信息中的格标识、处理步骤标识、相应的缺陷信号模式类型和缺陷信号位置与缺陷信息缓冲队列中的记录进行匹配；

(2)如果匹配到，则返回存在相同缺陷信息的结果；

(3)如果没有匹配到，则返回不存在相同缺陷信息的结果。

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