CN102569118A - 一种半导体制程中的偏移管理的良率提升系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半导体制程中的偏移管理的良率提升系统，其中，包括电子数据收集记录模块和执行模块，所述执行模块含有数个顺序排列的子模块，每个所述子模块包括执行部分和检查部分；除排列在第一的所述子模块以外，每个所述子模块的执行部分与该子模块的前一个子模块的检查部分相连接；除排列在最后的子模块以外，每个所述子模块的检查部分与该子模块的后一个子模块的执行部分相连接，所述每个子模块的检查部分与所述电子数据收集记录模块连接。本发明的有益效果是：半导体制程中存在潜在风险的晶圆被记录、集中分析并被分配到相应的执行模块中，以使得风险得以最小化。

Description

一种半导体制程中的偏移管理的良率提升系统
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，尤其是一种半导体制程中的偏移管理的良率提升系统。
背景技术
半导体集成电路的制作过程涉及数百个工艺步骤且时间长达数十天，在这个漫长的过程中，工艺环境和设备每秒都在发生微观变化，每个晶圆自然无法获得完全相同的对待。因此，在所有程序完成后或者工艺进行中对每个晶圆进行归类是半导体集成工艺的关键问题之一。
传统的半导体工厂在晶圆下线后进行电气性能测试以筛选出那些不符合规格的晶圆，但是电气性能测试通常只挑选晶圆上的部分位置进行，并不能涵盖晶圆上的所有部分，所以某些时候会错过一些不良的晶圆，导致这些不符合规格的晶圆被包装出货，这使得资源被浪费。另一方面，统计过程控制(SPC)被应用于半导体制程的在线工艺监控，其可监控工艺的每个步骤和各种不同的设备，同时有能力终止不符合规格的晶圆，但是即使SPC也无法全面覆盖，会错过一些失控和错误积累。
发明内容
针对现有的半导体制程中所存在的问题，本发明提供一种可以处理和记录存在潜在风险的晶圆的半导体制程中的偏移管理的良率提升系统。
本发明解决技术问题所采用的技术方案为：
一种半导体制程中的偏移管理的良率提升系统，其中，包括电子数据收集记录模块和执行模块，所述执行模块含有数个顺序排列的子模块，每个所述子模块包括执行部分和检查部分；除排列在第一的所述子模块以外，每个所述子模块的执行部分与该子模块的前一个子模块的检查部分相连接；除排列在最后的子模块以外，每个所述子模块的检查部分与该子模块的后一个子模块的执行部分相连接，所述每个子模块的检查部分与所述电子数据收集记录模块连接；
被执行体进入所述执行模块后，为每个所述子模块的执行部分顺序执行，每个所述子模块的检查部分对同属一个子模块的执行部分的执行结果进行检查后将所述被执行体传递至下一个所述子模块的执行部分，并将检查的获得的数据发送至所述电子数据收集记录模块。
上述半导体制程中的偏移管理的良率提升系统，其中，还包括异常情况报告数据记录模块、材料回溯数据记录模块、潜在风险数据记录模块和异常处理模块，所述异常处理模块包括异常触发子模块、报废判断子模块、返工子模块、结果核实子模块和释放子模块；
所述异常触发子模块与所述执行模块的每个子模块的执行部分和检查部分分别连接，所述异常触发子模块与所述报废判断子模块连接；
所述报废判断子模块与所述异常情况报告数据记录模块、返工子模块以及所述结果核实子模块连接；
所述返工子模块与所述结果核实子模块连接；
所述结果核实子模块与所述释放子模块连接；
所述释放子模块与所述执行模块的每个子模块的执行部分和检查部分分别连接，并与所述潜在风险数据记录模块连接；
所述被执行体于所述执行模块中的每个子模块的执行部分或者检查部分发生异常时触发所述异常处理模块的异常触发子模块，所述异常触发子模块将所述被执行体相关数据传送至所述材料回溯数据记录模块，同时将所述被执行体传送至所述报废判断子模块；
所述报废判断子模块判断所述被执行体是否需要报废，并将需要报废的被执行体数据传递至所述异常情况报告数据记录模块，将不是必须报废的被执行体传递至所述返工子模块；
所述返工子模块对所述被执行体进行返工，并将完成返工的被执行体传递至所述结果核实子模块；
所述结果核实子模块核实所述被执行体的返工结果，并将符合要求的被执行体传送至所述释放子模块，将不符合要求的被执行体传送至所述报废判断子模块；
所述释放子模块将所述被执行体送回触发所述异常触发子模块的所述执行模块的某个子模块的执行部分或者检查部分，并将被执行体的数据传递至所述潜在风险数据记录模块。
上述半导体制程中的偏移管理的良率提升系统，其中，将所述于所述执行模块的某个子模块中被执行或者被检查时触发所述异常处理模块的异常触发子模块的原因称为触发原因，将所述触发所述异常处理模块的异常触发子模块的原因于整个执行模块中可能存在的其他异常风险所占的比重称为风险比重，所述潜在风险数据记录模块分成多个独立存放空间，所述每个独立存放空间包括记录所述被执行体的批号的空间、记录所述被执行体于所述批号内的编号的空间、记录所述触发原因的空间以及记录所述风险比重的空间。
上述半导体制程中的偏移管理的良率提升系统，其中，还包括最终检验模块，所述最终检验模块与所述执行模块的位于最末尾的子模块的检查部分连接，所述最终检验模块与所述潜在风险数据记录模块连接；
所述执行模块的位于最末尾的子模块的检查部分将检查完毕的所述被执行体传递至所述最终检验模块；
所述最终检验模块以预定的抽样方案进行是否抽样的判断，并对确定需要抽样的被执行体进行最终检验；
所述预定抽样方案使于所述潜在风险数据记录模块内存在记录的所述被执行体被确定抽样。
上述半导体制程中的偏移管理的良率提升系统，其中，所述潜在风险数据记录模块的每个所述独立存放空间中的所述记录触发原因的空间有多个，多个记录所述触发原因的空间用于记录同一个被执行体的多个触发原因；
记录所述风险比重的空间与记录所述触发原因的空间个数相同，每个记录所述风险比重的空间用于存放与多个记录所述触发原因的空间内记录的触发原因相对应的风险比重。
上述半导体制程中的偏移管理的良率提升系统，其中，所述潜在风险数据记录模块的每个所述独立存放空间还包括记录风险指数的空间；
还包括一个风险指数生成模块，所述风险指数生成模块与所述潜在风险数据记录模块的每个所述独立存放空间中记录所述触发原因的空间、记录所述风险比重的空间和记录所述风险指数的空间分别连接；
所述风险指数生成模块从一个所述独立存放空间中的所有记录所述触发原因的空间和记录所述风险比重的空间获取相关数据，根据获得的多个所述触发原因和所述风险比重产生风险指数，并将所述风险指数传递至该独立存放空间中的记录所述风险指数的空间内。
本发明的有益效果是：
半导体制程中存在潜在风险的晶圆被记录、集中分析并被分配到相应的执行模块中，以使得风险得以最小化。
附图说明
图1是本发明一种半导体制程中的偏移管理的良率提升系统的结构示意图；
图2是本发明一种半导体制程中的偏移管理的良率提升系统的潜在风险数据记录模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1所示，本发明一种半导体制程中的偏移管理的良率提升系统，其中，包括电子数据收集记录模块和执行模块，执行模块含有数个顺序排列的子模块，每个子模块包括执行部分和检查部分；除排列在第一的子模块以外，每个子模块的执行部分与该子模块的前一个子模块的检查部分相连接；除排列在最后的子模块以外，每个子模块的检查部分与该子模块的后一个子模块的执行部分相连接，每个子模块的检查部分与电子数据收集记录模块连接；
被执行体进入执行模块后，为每个子模块的执行部分顺序执行，每个子模块的检查部分对同属一个子模块的执行部分的执行结果进行检查后将被执行体传递至下一个子模块的执行部分，并将检查的获得的数据发送至电子数据收集记录模块。
进一步的，还包括异常情况报告数据记录模块、材料回溯数据记录模块、潜在风险数据记录模块和异常处理模块，异常处理模块包括异常触发子模块、报废判断子模块、返工子模块、结果核实子模块和释放子模块；
异常触发子模块与执行模块的每个子模块的执行部分和检查部分分别连接，异常触发子模块与报废判断子模块连接；
报废判断子模块与异常情况报告数据记录模块、返工子模块以及结果核实子模块连接；
返工子模块与结果核实子模块连接；
结果核实子模块与释放子模块连接；
释放子模块与执行模块的每个子模块的执行部分和检查部分分别连接，并与潜在风险数据记录模块连接；
被执行体于执行模块中的每个子模块的执行部分或者检查部分发生异常时触发异常处理模块的异常触发子模块，异常触发子模块将被执行体相关数据传送至材料回溯数据记录模块，同时将被执行体传送至报废判断子模块；
报废判断子模块判断被执行体是否需要报废，并将需要报废的被执行体数据传递至异常情况报告数据记录模块，将不是必须报废的被执行体传递至返工子模块；
返工子模块对被执行体进行返工，并将完成返工的被执行体传递至结果核实子模块；
结果核实子模块核实被执行体的返工结果，并将符合要求的被执行体传送至释放子模块，将不符合要求的被执行体传送至报废判断子模块；
释放子模块将被执行体送回触发异常触发子模块的执行模块的某个子模块的执行部分或者检查部分，并将被执行体的数据传递至潜在风险数据记录模块。
进一步的，还包括最终检验模块，最终检验模块与执行模块的位于最末尾的子模块的检查部分连接，最终检验模块与潜在风险数据记录模块连接；
执行模块的位于最末尾的子模块的检查部分将检查完毕的被执行体传递至最终检验模块；
最终检验模块以预定的抽样方案进行是否抽样的判断，并对确定需要抽样的被执行体进行最终检验；
预定抽样方案使于潜在风险数据记录模块内存在记录的被执行体被确定抽样。
进一步的，如图2所示，将于执行模块的某个子模块中被执行或者被检查时触发异常处理模块的异常触发子模块的原因称为触发原因，将触发异常处理模块的异常触发子模块的原因于整个执行模块中可能存在的其他异常风险所占的比重称为风险比重，潜在风险数据记录模块分成多个独立存放空间，每个独立存放空间包括记录被执行体的批号的空间、记录被执行体于批号内的编号的空间、记录触发原因的空间以及记录风险比重的空间。
进一步的，潜在风险数据记录模块的每个独立存放空间中的记录触发原因的空间有多个，多个记录触发原因的空间用于记录同一个被执行体的多个触发原因；
记录风险比重的空间与记录触发原因的空间个数相同，每个记录风险比重的空间用于存放与多个记录触发原因的空间内记录的触发原因相对应的风险比重。
进一步的，潜在风险数据记录模块的每个独立存放空间还包括记录风险指数的空间；
还包括一个风险指数生成模块，风险指数生成模块与潜在风险数据记录模块的每个独立存放空间中记录触发原因的空间、记录风险比重的空间和记录风险指数的空间分别连接；
风险指数生成模块从一个独立存放空间中的所有记录触发原因的空间和记录风险比重的空间获取相关数据，根据获得的多个触发原因和风险比重产生风险指数，并将风险指数传递至该独立存放空间中的记录风险指数的空间内。
本发明的原理是，通过异常处理模块对半导体制程中出现问题的晶圆进行分类，并跟踪检验存在潜在风险的晶圆，已达到提高产品良率的目的。系统集成了成产过程中的生产执行系统和记录了所有在线异常的数据库。当在线产品胜场过程中发生多次异常时（触发异常处理模块），它能把这些单一的异常处理联系起来，把每一个异常处理对产品的影响程度根据其具体的问题附以一个权重，每当异常发生时，它会去计算这个受影响批次在之前的生产过程中的异常事件以其权重算出的受影响程度（一般是一个良率的百分比），当叠加的程度达到报废或不允许出货标准时，该批次产品之后的生产流程将会按照预设的未合格的产品流程往下走，而不会和正常合格的产品一同出厂。更重要的是，对该类产品最终测试后的反馈的对权重的调整，将不断优化这个分析系统，使线上的生产能够抓住权重更大的问题，对控制工厂整体的缺陷率将有很大的帮助。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的申请专利范围，所以凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等效结构变化或等效手段的替换，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种半导体制程中的偏移管理的良率提升系统，其特征在于，包括电子数据收集记录模块和执行模块，所述执行模块含有数个顺序排列的子模块，每个所述子模块包括执行部分和检查部分；除排列在第一的所述子模块以外，每个所述子模块的执行部分与该子模块的前一个子模块的检查部分相连接；除排列在最后的子模块以外，每个所述子模块的检查部分与该子模块的后一个子模块的执行部分相连接，所述每个子模块的检查部分与所述电子数据收集记录模块连接；
被执行体进入所述执行模块后，为每个所述子模块的执行部分顺序执行，每个所述子模块的检查部分对同属一个子模块的执行部分的执行结果进行检查后将所述被执行体传递至下一个所述子模块的执行部分，并将检查的获得的数据发送至所述电子数据收集记录模块。
2.如权利要求1所述半导体制程中的偏移管理的良率提升系统，其特征在于，还包括异常情况报告数据记录模块、材料回溯数据记录模块、潜在风险数据记录模块和异常处理模块，所述异常处理模块包括异常触发子模块、报废判断子模块、返工子模块、结果核实子模块和释放子模块；
所述异常触发子模块与所述执行模块的每个子模块的执行部分和检查部分分别连接，所述异常触发子模块与所述报废判断子模块连接；
所述报废判断子模块与所述异常情况报告数据记录模块、返工子模块以及所述结果核实子模块连接；
所述返工子模块与所述结果核实子模块连接；
所述结果核实子模块与所述释放子模块连接；
所述释放子模块与所述执行模块的每个子模块的执行部分和检查部分分别连接，并与所述潜在风险数据记录模块连接；
所述被执行体于所述执行模块中的每个子模块的执行部分或者检查部分发生异常时触发所述异常处理模块的异常触发子模块，所述异常触发子模块将所述被执行体相关数据传送至所述材料回溯数据记录模块，同时将所述被执行体传送至所述报废判断子模块；
所述报废判断子模块判断所述被执行体是否需要报废，并将需要报废的被执行体数据传递至所述异常情况报告数据记录模块，将不是必须报废的被执行体传递至所述返工子模块；
所述返工子模块对所述被执行体进行返工，并将完成返工的被执行体传递至所述结果核实子模块；
所述结果核实子模块核实所述被执行体的返工结果，并将符合要求的被执行体传送至所述释放子模块，将不符合要求的被执行体传送至所述报废判断子模块；
所述释放子模块将所述被执行体送回触发所述异常触发子模块的所述执行模块的某个子模块的执行部分或者检查部分，并将被执行体的数据传递至所述潜在风险数据记录模块。
3.如权利要求2所述半导体制程中的偏移管理的良率提升系统，其特征在于，将所述于所述执行模块的某个子模块中被执行或者被检查时触发所述异常处理模块的异常触发子模块的原因称为触发原因，将所述触发所述异常处理模块的异常触发子模块的原因于整个执行模块中可能存在的其他异常风险所占的比重称为风险比重，所述潜在风险数据记录模块分成多个独立存放空间，所述每个独立存放空间包括记录所述被执行体的批号的空间、记录所述被执行体于所述批号内的编号的空间、记录所述触发原因的空间以及记录所述风险比重的空间。
4.如权利要求3所述半导体制程中的偏移管理的良率提升系统，其特征在于，还包括最终检验模块，所述最终检验模块与所述执行模块的位于最末尾的子模块的检查部分连接，所述最终检验模块与所述潜在风险数据记录模块连接；
所述执行模块的位于最末尾的子模块的检查部分将检查完毕的所述被执行体传递至所述最终检验模块；
所述最终检验模块以预定的抽样方案进行是否抽样的判断，并对确定需要抽样的被执行体进行最终检验；
所述预定抽样方案使于所述潜在风险数据记录模块内存在记录的所述被执行体被确定抽样。
5.如权利要求3所述半导体制程中的偏移管理的良率提升系统，其特征在于，所述潜在风险数据记录模块的每个所述独立存放空间中的所述记录触发原因的空间有多个，多个记录所述触发原因的空间用于记录同一个被执行体的多个触发原因；
记录所述风险比重的空间与记录所述触发原因的空间个数相同，每个记录所述风险比重的空间用于存放与多个记录所述触发原因的空间内记录的触发原因相对应的风险比重。
6.如权利要求5所述半导体制程中的偏移管理的良率提升系统，其特征在于，所述潜在风险数据记录模块的每个所述独立存放空间还包括记录风险指数的空间；
还包括一个风险指数生成模块，所述风险指数生成模块与所述潜在风险数据记录模块的每个所述独立存放空间中记录所述触发原因的空间、记录所述风险比重的空间和记录所述风险指数的空间分别连接；
所述风险指数生成模块从一个所述独立存放空间中的所有记录所述触发原因的空间和记录所述风险比重的空间获取相关数据，根据获得的多个所述触发原因和所述风险比重产生风险指数，并将所述风险指数传递至该独立存放空间中的记录所述风险指数的空间内。
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