CN102412168A

CN102412168A - 晶片缺陷的检测方法及系统

Info

Publication number: CN102412168A
Application number: CN2011103913785A
Authority: CN
Inventors: 王洲男; 龙吟; 倪棋梁; 陈宏璘; 郭明升
Original assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Current assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2031-11-30
Also published as: CN102412168B

Abstract

本发明提供一种晶片缺陷的检测方法及系统，基于晶片的缺陷类型快速且准确地判断造成缺陷的原因，从而减少问题设备对产品质量的影响，同时提高生产效率。晶片缺陷的检测方法，用于分别在各检测站中检测并确定晶片上的缺陷的生产机台，包括使缺陷类型分别与各生产机台组相关联的关联步骤、扫描步骤、缺陷判断步骤、组别判断步骤、报警步骤、以及缺陷处理步骤。晶片缺陷的检测系统，用于分别在各检测站中检测并确定晶片上的缺陷的机械手，包括使缺陷类型分别与各装置组相关联的关联单元、扫描单元、缺陷判断单元、组别判断单元、报警单元、以及缺陷处理单元。

Description

晶片缺陷的检测方法及系统

技术领域

本发明涉及一种晶片缺陷的检测方法及系统。

背景技术

近年来，随着集成电路(IC)器件的尺寸不断减小，工艺过程变得越来越复杂，相应地，用于生产晶片的机台数量也增加，而为了提高生产效率，需要尽量缩短各机台的生产时间。但是，在工艺过程中不可避免地会产生缺陷，而能够准确地检测到缺陷则成为整个生产过程中尤为重要的一个环节。由于生产机台的数量很多，造成的缺陷也多种多样，而准确地检测到缺陷也就成为了重点难点集中的一个关键步骤。

在这种情况下，为了降低问题机台对生产效率的影响，进一步地提高产品良率，在生产过程中，在线缺陷扫描和快速准确地找到缺陷问题的根源就显得尤为重要。

目前为止，还没有基于缺陷晶片的类型来快速且准确地确定缺陷问题的根源的方法和系统。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种晶片缺陷的检测方法及系统，基于晶片的缺陷类型快速且准确地判断造成缺陷的原因，通知相对应的生产部门，来快速处理，从而减少问题设备对产品质量的影响，同时提高生产效率。

本发明的技术方案1为一种晶片缺陷的检测方法，用于分别在各检测站中检测并确定晶片上的缺陷的生产机台，其特征在于，包括：关联步骤，使缺陷类型分别与各生产机台组相关联；扫描步骤，对晶片进行扫描并生成缺陷数据；缺陷判断步骤，基于规定缺陷数据判断所述晶片是否存在缺陷；组别判断步骤，在所述缺陷判断步骤的判断结果为是的情况下，判断所述缺陷的缺陷类型；报警步骤，根据组别判断步骤的判定结果发出警报；缺陷处理步骤，对报警的生产机台组进行处理。

技术方案2的发明的特征在于，在技术方案1所述的晶片缺陷的检测方法中，所述缺陷类型分为非特定缺陷和特定缺陷，当在所述组别判断步骤中，判定为属于所述特定缺陷的情况下，在所述报警步骤中，进行特殊报警；当在所述组别判断步骤中，判定为属于所述非特定缺陷的情况下，向与经由所述组别判断步骤判定的所述缺陷类型相关联的生产机台组发出警报。

技术方案3的发明的特征在于，在技术方案1或2所述的晶片缺陷的检测方法中，还包括记忆步骤，在该记忆步骤中，记忆在所述检测站进行处理的所述生产机台组的信息。

技术方案4的发明的特征在于，在技术方案1～3中任一项所述的晶片缺陷的检测方法中，所述缺陷数据指所述晶片上的缺陷的数量，所述规定缺陷数据指预先确定的允许的缺陷的数量，在所述扫描步骤中生成的所述缺陷数据为所述规定缺陷数据以下时，判定所述晶片不存在缺陷。

技术方案5的发明的特征在于，在技术方案1～4中任一项所述的晶片缺陷的检测方法中，所述生产机台组是按照生产机台所具有的反应腔的数量或反应腔特点进行划分的，各所述缺陷类型分别与各所述生产机台组相对应。

技术方案6的发明的特征在于，在技术方案1～5中任一项所述的晶片缺陷的检测方法中，在所示扫描步骤，对一批次的所述晶片进行扫描，所述缺陷类型是对一批次的所述晶片的缺陷进行分类而得到的类型。

技术方案7的发明为一种晶片缺陷的检测方法，用于分别在各检测站中检测并确定晶片上的缺陷的机械手，其特征在于，包括：关联步骤，使缺陷类型分别与各机械手组相关联；扫描步骤，对晶片进行扫描并生成缺陷数据；

缺陷判断步骤，基于规定缺陷数据判断所述晶片是否存在缺陷；组别判断步骤，在所述缺陷判断步骤的判断结果为是的情况下，判断所述缺陷的缺陷类型；报警步骤，根据组别判断步骤的判定结果发出警报；缺陷处理步骤，对报警的生产机台组进行处理。

技术方案8的发明的特征在于，在技术方案7所述的晶片缺陷的检测方法中，所述缺陷类型分为非特定缺陷和特定缺陷，当在所述组别判断步骤中，判定为属于所述特定缺陷的情况下，在所述报警步骤中，进行特殊报警；当在所述组别判断步骤中，判定为属于所述非特定缺陷的情况下，向与经由所述组别判断步骤判定的所述缺陷类型相关联的机械手组发出警报。

技术方案9的发明的特征在于，在技术方案求7或8中所述的晶片缺陷的检测方法中，还包括记忆步骤，在该记忆步骤中，记忆在所述检测站进行处理的所述机械手组的信息。

技术方案10的发明为一种晶片缺陷的检测系统，用于在各检测站检测并确定晶片上的缺陷的各装置组，其特征在于，包括：关联单元，使缺陷类型分别与各装置组相关联，其中，所述装置组包括机械手组和生产机台组；扫描单元，对晶片进行扫描并生成缺陷数据；缺陷判断单元，基于规定缺陷数据判断所述晶片是否存在缺陷；组别判断单元，判断所述缺陷的缺陷类型；报警单元，用于向所述装置组发出警报；缺陷处理单元，对报警的所述装置组进行处理。

根据本发明，通过将缺陷类型分别与各生产机台或和机械手相关联，从而能够通过晶片W上的缺陷类型快速且准确地确定造成缺陷的生产机台或机械手，进而能够提供生产效率，提供产品良率。

附图说明

图1是表示本发明的晶片缺陷的检测方法的流程图。

图2是表示晶片上的缺陷的示意图。

图3是表示晶片上的缺陷的示意图。

图4是表示晶片上的缺陷的示意图。

图5是表示晶片上的缺陷的示意图。

图6是表示本发明的晶片缺陷的检测系统的框图。

具体实施方式

下面，基于附图详细说明本发明的具体实施方式。这此描述的具体实施方式只用于举例说明，并不用于限制本发明。

众所周知，作为IC器件的原料的晶片W是通过蚀刻、掺杂等多个工序制造而成的。上述的蚀刻、掺杂等工序在生产机台上进行。对晶片W进行处理的装置包括具有进行上述的处理的反应腔的生产机台和运送晶片W用的机械手。

根据所具有反应腔的数量不同，生产机台可分为具有一个反应腔的By1组生产机台、具有两个反应腔的By2组生产机台、具有3个反应腔的By3组生产机台、具有4个反应腔的By4组生产机台、By17组生产机台、以及其他组生产机台。其中，By17组生产机台是具有反应腔一次处理17张晶片W的生产机台，为一种特殊生产机台。同样，机械手根据每次抓取的晶片的数量不同，分为每次抓取一张晶片的By1组机械手，每次抓取两张晶片的By2组机械手，每次抓取3张晶片的By3组机械手等。

晶片W的处理包括多个工序，为了提高效率，不是对每经过一个生产机台处理过或机械手抓取的晶片W都进行检测，而是对经过几个生产机台处理过的晶片W进行检测，在此从一个检测装置到下一检测装置定义为一个检测站，在一个检测站中，晶片W通过多个生产机台及机械手进行处理或搬运，可能会由于机械手和生产机台上所设置的反应腔使得晶片W上的缺陷超过允许值。其中，机械手所造成的缺陷一般为机械刮伤，刮伤缺陷比较容易判断的，其判断方法与对反应腔造成的缺陷相同，因而省略说明。

反应腔造成的缺陷不易判断，但是根据以往的检测结果可知，各检测站中的各生产机台的反应腔的特点。例如，第一检测站包括一台By2组生产机台、一台By3组生产机台、一台By4组生产机台以及一台By17组生产机台，其中，该By2组生产机台通常为一个反应腔异常，该By3组生产机台通常为一个反应腔异常或2个反应腔异常，该By4组生产机台的缺陷包括：一个反应腔异常的情况、3个反应腔异常的情况以及其中的2个反应腔异常的情况。第二检测站包括一台By3组生产机台、一台By4组生产机台。在本发明中，通过缺陷检测系统1扫描晶片W上产生的缺陷并进行判断从而能够针对各检测站快速地找到造成缺陷的原因(生产机台)。

下面，以第一检测站为例，按照附图1对缺陷检测的步骤进行说明。

在步骤S101中，对缺陷类型进行分组，并使该缺陷类型与生产机台相关联。

当晶片W上的缺陷数量超过规定值时，则判定该晶片W合格，即“不存在缺陷”，如果晶片W上的缺陷数量大于定值时，则判定该晶片W不合格，即“存在缺陷”，其中，规定值例如为40。

在该第一检测站，晶片W上的缺陷类型分为：By2组缺陷(相当于非特定缺陷)，为每2片晶片W(在此，为连续的2片晶片W，下同)中有一片存在缺陷或者连续的2片晶片W中有一片不存在缺陷的缺陷类型；By3组缺陷(相当于非特定缺陷)，指每3片晶片W(在此，为连续的3片晶片W，下同)中有一片存在缺陷或者每3片晶片W中有一片不存在缺陷的缺陷类型；By4组缺陷(相当于非特定缺陷)，指每4片晶片W(在此，为连续的4片晶片W，下同)中有一片存在缺陷，或者每4片晶片W中有一片不存在缺陷的缺陷类型，或者其中的两片存在缺陷；By17组缺陷(相当于非特定缺陷)，是一种特殊的缺陷类型，为25片晶片W中有17片存在缺陷的缺陷类型；ByO组缺陷(相当于特定缺陷)，当缺陷不属于上述任一种缺陷类型时，则将该缺陷归为ByO组缺陷。根据缺陷类型可知，造成By2组缺陷的生产机台为具有两个反应腔的By2组生产机台，当一个反应腔异常时，则会每2片晶片W中有一片存在缺陷或者每2片晶片W中有一片不存在缺陷；造成By3组缺陷的生产机台为具有3个反应腔的By3组生产机台，当其中的一个反应腔异常时，则会每3片晶片W中有一片存在缺陷，当其中的两个反应腔异常时，则会每3片晶片W中有一片不存在缺陷；造成By4组缺陷的生产机台为具有4个反应腔的By4组生产机台；造成By17组缺陷的生产机台为By17组生产机台。特别地，造成ByO组缺陷的原因比较复杂，例如，经过两个异常的生产机台进行了处理的晶片W，可能是By2组缺陷和By3组缺陷的混合缺陷，不能具体确定。另外，当By4组生产机台中的两个反应腔异常时，其缺陷可能属于By4组缺陷或By2组缺陷。

在步骤S102中，对从经过处理的多个晶片W中连续抽取规定批次的晶片W逐个进行缺陷扫描，并分别生成缺陷数据。在此，一个批次为连续的25片晶片，所说的机台缺陷数据指晶片W上的缺陷数量。

在步骤S103中，逐个判断所生成的缺陷数据是否都小于规定缺陷数据。在此，所说的规定缺陷数据是指允许缺陷数量的值，例如为40。

在步骤S103中，判断为“是”的情况下，晶片W直接被搬入下一检测站的生产机台，在步骤S103中，判断为“否”的情况下，进入步骤S104。

在步骤S104中，确定晶片W上的缺陷的缺陷类型。

具体地说，在图2～图5中，横坐标表示晶片W的序号，纵坐标表示晶片W上的缺陷数量，在此，为了便于说明，缺陷数量仅是示意，可以根据具体的生产工序、设备等进行变更设定。

具体地说，分别将各缺陷数据与规定缺陷数据值进行比较，来判断晶片W上的缺陷的缺陷类型。

例如，当25个晶片W上的缺陷数量如图2所示时，即，每2片晶片W中有一片存在缺陷，则判断该缺陷属于By2组缺陷或By4组缺陷。

例如，当25个晶片W上的缺陷数量如图3所示时，即，每4片晶片W中有一片存在缺陷，则判断该缺陷属于By4组缺陷。

另外，当25个晶片W上的缺陷数量如4所示时，即，每4片晶片W中有一片不存在缺陷，则判断该缺陷属于By4组缺陷。

例如，当25个晶片W上的缺陷数量如图5所示时，即，每25片晶片W中有17片存在缺陷，则判断该缺陷属于By17组缺陷。

特别地，当25个晶片W中的每一片晶片W上的缺陷数量都为40以上，则判断该缺陷属于ByO组缺陷。

接着，在步骤S105中，判断缺陷类型是否为ByO组缺陷，即特定缺陷。

然后，在步骤S105中判断为“是”，即特定缺陷的情况下，进入步骤S106，向生产控制室发出用于表示产生了ByO组缺陷的特殊警报，由设备工程师根据具体情况来判断造成缺陷的生产机台。当步骤S105中判断为“否”，即非特定缺陷的情况下，进入步骤S107，使与缺陷类型相对应的生产机台发出警报。

具体地为，当为图2所示的缺陷的情况下，即判断缺陷属于By2组缺陷或By4组缺陷，则使By2组生产机台和By4组生产机台同时发出警报，当为图3或图4所示的缺陷的情况下，即判断缺陷属于By4组缺陷，则仅使By4组生产机台发出警报。

并且，在步骤S104进行的同时或者之后，在步骤S109中，记忆该检测站的生产机台信息。在此，所说的生产机台信息指在该检测站进行处理的生产机台。例如，对于第一检测站而言，具有一台By2组生产机台、一台By3组生产机台、一台By4组生产机台以及一台By17组生产机台，在正常情况下，By4组生产机台的4个反应腔均进行处理，但当其中的一个反应腔关闭时，那么该By4组生产机台就变更为By3组生产机台。这样，在本检测站下一处理循环中，就生产机台的信息就变更为一台By2组生产机台、两台By3组生产机台以及一台By17组生产机台。从而能够准确地与缺陷类型相关联。

然后，在步骤S108中，对发出警报的生产机台进行处理。

具体地为，经由现场工程师根据警报快速地响应，对发出警报的生产机台进行处理。

以上是以第一检测站为例进行了说明，其他检测站的检测也同样。例如，第二检测站包括一台By3组生产机台、一台By4组生产机台。该第二检测站的缺陷类型为By3组缺陷、By4组缺陷和ByO组缺陷。其他判断过程及步骤与上述第一检测站相同，因而省略。

下面，按照附图6对执行上述的缺陷检测的缺陷检测系统1进行说明。

缺陷检测系统1包括：关联单元11，其用于使缺陷类型组与生产机台组相关联；扫描单元12，其扫描各晶片W上的缺陷，并生成缺陷数据；缺陷判断单元13，其对晶片W上的缺陷判断；组别判断单元14，用于判断所述缺陷的缺陷类型；报警单元16，其用于使与缺陷类型相对应的生产机台进行报警；存储单元15，其用于存储生产机台组信息；特殊报警单元17，对用于对特殊缺陷类型进行报警。

存储单元15用于检测站中进行处理的生产机台信息。具体地说，对第一检测站来说，包括一台By2组生产机台、一台By3组生产机台、一台By4组生产机台、一台By17组生产机台。在正常情况下，By4组生产机台的4个反应腔均进行处理，但当其中的一个反应腔关闭时，那么该By4组生产机台就变更为By3组生产机台，则存储单元15中存储的生产机台信息为一台By2组生产机台、两台By3组生产机台和一台By17组生产机台。

根据本发明，通过将缺陷类型分别与各生产机台相关联，从而能够通过晶片W上的缺陷类型快速且准确地确定造成缺陷的生产机台，进而能够提供生产效率，提供产品良率。

以上的实施例是用于说明本发明，本申请能够在不脱离其宗旨的情况下，变更为多种形式来实施。本发明的范围不限定于该具体实施例的内容，而是权利要求书所记载的范围。

Claims

1.一种晶片缺陷的检测方法，用于分别在各检测站中检测并确定晶片上的缺陷的生产机台，其特征在于，包括：

关联步骤，使缺陷类型分别与各生产机台组相关联；

扫描步骤，对晶片进行扫描并生成缺陷数据；

缺陷判断步骤，基于规定缺陷数据判断各所述晶片是否存在缺陷；

组别判断步骤，在所述缺陷判断步骤的判断结果为是的情况下，判断所述缺陷的缺陷类型；

报警步骤，根据组别判断步骤的判定结果发出警报；

缺陷处理步骤，对报警的生产机台组进行处理。

2.如权利要求1所述的晶片缺陷的检测方法，其特征在于，所述缺陷类型分为非特定缺陷和特定缺陷，

当在所述组别判断步骤中，判定为属于所述特定缺陷的情况下，在所述报警步骤中，进行特殊报警；当在所述组别判断步骤中，判定为属于所述非特定缺陷的情况下，使与经由所述组别判断步骤判定的所述缺陷类型相关联的生产机台组发出警报。

3.如权利要求1或2所述的晶片缺陷的检测方法，其特征在于，还包括记忆步骤，在该记忆步骤中，记忆在所述检测站进行处理的所述生产机台组的信息。

4.如权利要求1～3中任一项所述的晶片缺陷的检测方法，其特征在于，

所述缺陷数据指所述晶片上的缺陷的数量，

所述规定缺陷数据指预先确定的允许的缺陷的数量，

在所述扫描步骤中生成的所述缺陷数据为所述规定缺陷数据以下时，判定所述晶片不存在缺陷。

5.如权利要求1～4中任一项所述的晶片缺陷的检测方法，其特征在于，所述生产机台组是按照生产机台所具有的反应腔的数量或反应腔特点进行划分的，

各所述缺陷类型分别与各所述生产机台组相对应。

6.如权利要求1～5中任一项所述的晶片缺陷的检测方法，其特征在于，

在所示扫描步骤，对一批次的所述晶片进行扫描，

所述缺陷类型是对一批次的所述晶片的缺陷进行分类而得到的类型。

7.一种晶片缺陷的检测方法，用于分别在各检测站中检测并确定晶片上的缺陷的机械手，其特征在于，包括：

关联步骤，使缺陷类型分别与各机械手组相关联；

扫描步骤，对晶片进行扫描并生成缺陷数据；

缺陷判断步骤，基于规定缺陷数据判断所述晶片是否存在缺陷；

报警步骤，根据组别判断步骤的判定结果发出警报；

缺陷处理步骤，对报警的生产机台组进行处理。

8.如权利要求7所述的晶片缺陷的检测方法，其特征在于，所述缺陷类型分为非特定缺陷和特定缺陷，

当在所述组别判断步骤中，判定为属于所述特定缺陷的情况下，在所述报警步骤中，进行特殊报警；当在所述组别判断步骤中，判定为属于所述非特定缺陷的情况下，向与经由所述组别判断步骤判定的所述缺陷类型相关联的机械手组发出警报。

9.如权利要求7或8所述的晶片缺陷的检测方法，其特征在于，还包括记忆步骤，在该记忆步骤中，记忆在所述检测站进行处理的所述机械手组的信息。

10.一种晶片缺陷的检测系统，用于分别在各检测站中检测并确定晶片上的缺陷的机械手其特征在于，包括：

关联单元，使缺陷类型分别与各装置组相关联，其中，所述装置组包括机械手组和生产机台组；

扫描单元，对晶片进行扫描并生成缺陷数据；

缺陷判断单元，基于规定缺陷数据判断所述晶片是否存在缺陷；

组别判断单元，判断所述缺陷的缺陷类型；

报警单元，用于向所述装置组发出警报；

缺陷处理单元，对报警的所述装置组进行处理。