CN102709206B - 控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法及装置。根据本发明的控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法包括：在线异常检测步骤，用于执行显性异常检测和隐性异常检测，从而在晶圆的生产过程中对生产线的显性异常和隐形异常进行检查，并记录出现显性异常和/或隐形异常的晶圆；以及固定抽检步骤，用于在晶圆处理之后执行固定抽检。所述固定抽检步骤所抽检的晶圆包括在所述在线异常检测步骤记录的出现显性异常和/或隐形异常的晶圆。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路制造工艺领域，具体地说，本发明涉及一种控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检装置、以及控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法。
背景技术
随着集成电路器件尺寸不断缩小，工艺过程的复杂度不断提高，缺陷检测成为整个生产过程中必不可少的一个环节，也是重点难点集中的一个关键步骤。而且，半导体生产线生产效率越来越高，对于生产过程中各类型机台以及制程的异常监控是保证产品质量的重要一环，准确及时全面的对在生产过程中出现异常状况的晶圆进行缺陷扫描，确认异常状况的影响就显得非常关键。
目前，集成电路制造过程中，业界的缺陷监测系统是由人工指定固定的晶圆进行扫描，对于线上异常状况的控制还需要进行人工加扫或者加量的方法。目前的系统，不能够全面及时准确的反应线上异常影响，反映时间慢，效率不高，而且容易出错，有明显的缺陷，有待改善。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够有效的减少缺陷晶圆的流出、提高产品良率的控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检装置及相应的控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法。
根据本发明的第一方面，提供了一种控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法，其包括：在线异常检测步骤，用于执行显性异常检测和隐性异常检测，从而在晶圆的生产过程中对生产线的显性异常和隐形异常进行检查，并记录出现显性异常和/或隐形异常的晶圆；以及固定抽检步骤，用于在晶圆处理之后执行固定抽检。
优选地，所述固定抽检步骤所抽检的晶圆包括在所述在线异常检测步骤记录的出现显性异常和/或隐形异常的晶圆。
优选地，在所述在线异常检测步骤中，利用计时器来记录工艺处理时间，并判断工艺处理时间是否异常。
优选地，在所述在线异常检测步骤中，监控工艺参数，并判断工艺参数是否异常。
优选地，当发现出现显性异常和/或隐形异常的晶圆时，发出报警。
优选地，当发现出现显性异常和/或隐形异常的晶圆时，设置以使得保持住当前处理中的晶圆以使当前处理中的晶圆不进入下一步的处理。
根据本发明的第二方面，提供了一种控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检装置，其包括：在线异常检测系统，用于执行显性异常检测和隐性异常检测，从而在晶圆的生产过程中对生产线的显性异常和隐形异常进行检查，并记录出现显性异常和/或隐形异常的晶圆；以及固定抽检系统，用于在晶圆处理之后执行固定抽检。
优选地，所述固定抽检系统所抽检的晶圆包括在所述在线异常检测步骤记录的出现显性异常和/或隐形异常的晶圆。
优选地，在所述在线异常检测系统中，利用计时器来记录工艺处理时间，并判断工艺处理时间是否异常。
优选地，在所述在线异常检测系统中，利用处理器监控工艺参数，并判断工艺参数是否异常。
本发明根据线上晶圆生产过程中所发生的显性和隐性的异常，进行有效判断，并准确及时的自动调整缺陷扫描晶圆选片规则，从而最大限度的控制制程或机台异常影响，有效的减少缺陷晶圆的流出，提高产品良率。通过对线上生产过程中的各种异常状况进行分类，并根据异常类型进行优先级调整，并且准确自动的将异常晶圆加入接下来的缺陷扫描队列中，从而做到不漏检，保证异常晶圆被有效拦截并作出相应处理。
通过采用上述装置及方法，可针对现有技术中晶圆缺陷扫描选片规则不能完全表征线上异常状况、存在明显漏洞的技术问题，根据线上晶圆生产过程中所发生的显性和隐性的异常，进行有效判断，并准确及时的自动调整缺陷扫描晶圆选片规则，从而最大限度的控制制程或机台异常影响，有效的减少缺陷晶圆的流出，提高产品良率。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示出了根据本发明实施例的控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法的流程图。
图2示出了根据本发明实施例的控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法的一个具体示例的流程图。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
对于晶圆生产线的缺陷检测由显性异常检测、隐性异常检测以及固定抽检三方面构成。
显性异常检测是系统可见的，其风险性在于：风险大，容易造成缺陷和废片。
隐性异常检测是系统不可见的，其风险性在于：风险比显性异常检测小，可能造成缺陷。
固定抽检针对固定晶圆，其风险性在于：它是基本生产线控制，风险比隐性异常检测小。
将显性异常检测、隐性异常检测以及固定抽检的规则综合起来，就形成了晶圆生产线异常抽检系统。在这样的系统支持下，晶圆生产线各种异常状况的发生都会得到相应的缺陷数据，对于异常原因的排查以及缺陷数据的综合管理起到非常重要的作用。
进一步地，针对显性异常情况，在特定生产台机出现显性异常的情况下(例如，手动操作失误、启动失效、止动失效等情况)，使台机报警，并且保持住当前处理中的晶圆以使当前处理中的晶圆不进入下一步的处理；另一方面，在生产系统出现显性异常的情况下(例如，账料不符、线下监控失效、超时等情况)，使系统报警，并且使系统保持住当前处理中的晶圆以使当前处理中的晶圆不进入下一步的处理。
对于显性异常而言，在生产过程中是可以快速发现的，显性异常状况可以准确快速的在系统中体现，而出现显性异常的产品也会马上被发现和得到相应的处理。那对于之后缺陷抽检而言，对于显性异常产品的自动抽检，会减少所有需要加扫缺陷的相对繁琐的人工操作，并且可以避免误操作和遗漏。
针对显性异常情况，例如处理时间异常或处理参数连续变化，台机和系统都不会报警，由此不会使系统保持住当前处理中的晶圆。
隐形异常状况是在生产过程中不容易被发现的潜在威胁，这些异常状况不能明显的在系统和机台端显示出来，因为没有被及时的发现和作出相应的处理，发生隐形异常的晶圆就很有可能成为今后的低良率产品，对这类异常晶圆的有效排查和缺陷检测就显得非常重要。
由此，显性异常可以理解为当出现时台机或系统可自动报警和/或处理的异常；而隐形异常可以理解为当出现时台机或系统不会自动报警或处理的异常。
图1示出了根据本发明实施例的控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法的流程图。
如图1所示，根据本发明实施例的控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法采用了下述处理步骤：
在线异常检测步骤S1，用于执行显性异常检测和隐性异常检测，从而在晶圆的生产过程中对生产线的显性异常和隐形异常进行检查，并记录出现显性异常和/或隐形异常的晶圆。优选地，当发现出现显性异常和/或隐形异常的晶圆时，发出报警。并且，优选地，当发现出现显性异常和/或隐形异常的晶圆时，在某些处理中，可设置以使得保持住当前处理中的晶圆以使当前处理中的晶圆不进入下一步的处理。
固定抽检步骤S2，用于在晶圆处理之后执行固定抽检。
优选地，该固定抽检步骤S2所抽检的晶圆包括在在线异常检测步骤S1记录的出现显性异常和/或隐形异常的晶圆。
优选地，在在线异常检测步骤S1中，为了监控隐形异常，可利用计时器来记录工艺处理时间，并判断工艺处理时间是否异常(例如利用处理器执行时间异常判断)。
另一方面，在在线异常检测步骤S1中，为了监控隐形异常，可监控工艺参数，并判断工艺参数是否异常(例如利用处理器执行参数异常判断)。
图2示出了根据本发明实施例的控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法的一个具体示例的流程图。
如图2所示，以刻蚀工艺为例说明了根据本发明实施例的控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法。
在光刻处理工具11至AEI目检17的步骤中，执行在线异常检测步骤，对处理中的晶圆执行执行显性异常检测和隐性异常检测。
具体地说，光刻处理工具11的处理结果为“正常”，ADI CD量测12的处理结果为“正常”，ADI目测13的处理结果为“#25晶圆的目检有异常(显性异常)”，刻蚀处理工具14的处理结果为“#01晶圆的空闲时间高于平均3分钟(隐形异常)”，光刻胶去除15的处理结果为“正常”，AEI CD量测16的处理结果为“#03晶圆的CD OOS(显性异常)”，AEI目检17的处理结果为“正常”。
随后，执行固定抽检步骤。具体地说，确定“缺陷扫描站点固定抽检#01、#24晶圆“(步骤21)，并且根据在光刻处理工具11至AEI目检17的结果”生产异常判断后新增抽检#03、#25晶圆“，从而有”综合显性异常，隐形异常和固有抽检量，最终#01、#03、#24、#25晶圆被抽检“；所以(步骤22)。
需要说明的是，“#01“、”#03“、“#24”、“#25”用于标记晶圆以便记录晶圆。
本发明实施例的自动缺陷扫描抽检方法适用于半导体晶圆生产的各各环节，可以有效的控制生产工艺过程中的各种工艺及机台异常所产生的缺陷影响。最大限度的抽检到所有发生异常的晶圆，减少缺陷晶圆的流出。
根据本发明的另一实施例，本发明还涉及执行上述控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法的装置。
根据本发明实施例的控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法及装置对工厂实现大规模量产后的良率提升有重大意义。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法，其特征在于包括：
在线异常检测步骤，用于执行显性异常检测和隐性异常检测，从而在晶圆的生产过程中对生产线的显性异常和隐性异常进行检查，并记录出现显性异常和/或隐性异常的晶圆；以及
固定抽检步骤，用于在晶圆处理之后执行固定抽检，所述固定抽检步骤所抽检的晶圆包括在所述在线异常检测步骤记录的出现显性异常和/或隐性异常的晶圆，在所述在线异常检测步骤中，利用计时器来记录工艺处理时间，并判断工艺处理时间是否异常。
2.根据权利要求1所述的控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法，其特征在于，在所述在线异常检测步骤中，监控工艺参数，并判断工艺参数是否异常。
3.根据权利要求1所述的控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法其特征在于，当发现出现显性异常和/或隐性异常的晶圆时，发出报警。
4.根据权利要求1所述的控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检方法，其特征在于，当发现出现显性异常和/或隐性异常的晶圆时，设置以使得保持住当前处理中的晶圆以使当前处理中的晶圆不进入下一步的处理。
5.一种控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检装置，其特征在于包括：
在线异常检测系统，用于执行显性异常检测和隐性异常检测，从而在晶圆的生产过程中对生产线的显性异常和隐性异常进行检查，并记录出现显性异常和/或隐性异常的晶圆；以及
固定抽检系统，用于在晶圆处理之后执行固定抽检。
6.根据权利要求5所述的控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检装置，其特征在于，所述固定抽检系统所抽检的晶圆包括在所述在线异常检测步骤记录的出现显性异常和/或隐性异常的晶圆。
7.根据权利要求5或6所述的控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检装置，其特征在于，在所述在线异常检测系统中，利用计时器来记录工艺处理时间，并判断工艺处理时间是否异常。
8.根据权利要求5或6所述的控制晶圆生产过程异常的自动缺陷扫描抽检装置， 其特征在于，在所述在线异常检测系统中，利用处理器监控工艺参数，并判断工艺参数是否异常。
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