CN103151287B - 一种根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法。建立缺陷晶圆的凹口方向数据库；分析、比对凹口方向数据库中的数据，获取缺陷晶圆两两之间凹口方向夹角的数据；记录每个缺陷晶圆的编号；分析并记录每一片缺陷晶圆的缺陷位置，建立缺陷数据库；根据编号数据库中的数据，获取并比对每个缺陷晶圆在所述凹口方向夹角数据库中的数据和缺陷数据库中的数据；根据上述的制程的数据，逐一判断每个制程中，上述凹口方向夹角数据与获取的所述缺陷数据之间是否匹配；若匹配，则该制程确定为问题制程段的开始制程，反之，则确定该制程为问题制程段的结束。本发明无需像传统的方法一样对每一步都进行扫描，因此节省了大量人力和扫描机台资源。

Description

一种根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法

技术领域

本发明涉及一种寻找问题制程范围的方法，尤其涉及一种根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法。

背景技术

如今半导体制造业的发展可谓日新月异，晶圆的生产周期越来越短，在生产周期缩短的同时，需要保证所生产的晶圆具有较高的成品率，在这样的情况下，晶圆缺陷检测的及时性和准确性就显得尤为重要。在确定了缺陷晶圆后如果能够通过某种方法来快速的找到相关的问题制程或制程段，那么问题的影响就能够得到降低。

目前对于问题制程的寻找方法一般是对各个可疑机台加强检测，安排后续的产品逐站进行扫描。这样的做法会增加过多的人力和物理，而且寻找出问题制程机台的成功率也较低。

中国专利(申请号：CN101174610B)公开了一种晶圆以及利用该晶圆来识别错误制程的方法，该专利公开了一种晶圆，其边缘有第一缺口，其中在晶圆的边缘至少还设有第二缺口，第二缺口与第一缺口位置相差90度，形状不同，且开口高度相等。同时该专利还公开了一种利用晶圆识别错误制程的方法，至少两个晶圆通过该制程，步骤为：第一片晶圆通过该晶圆上的第一缺口定位，通过该制程；将第二片晶圆旋转90度，通过该晶圆上的第二缺口定位，通过该制程；通过第一缺口定位检测第一片晶圆上的芯片参数；通过第二缺口定位检测第二片晶圆上的芯片参数；对比两个晶圆上芯片参数的失效模式来判断该制程是否出现错误。通过该方法来判断错误制程的实质还是需要先确定一些相对可疑的制程机台，然后通过利用设有两个定位缺口的晶圆进行检查，逐个判断制程的错误与否。可见，该专利公开的方法对于提高寻找错误制程的速度还是有限的。

中国专利(申请号：CN101378024B)中公开了一种晶圆缺陷的检测方法，设计半导体检测领域。该方法包括如下步骤：选定检测区域，该检测区域是以晶圆中心为圆心，半径是晶圆半径十分之一至五分之一的圆形区域；在该检测区域内选取若干个呈放射性均匀分布的检测点，检测点大于49个；对每一检测点进行分析，找出缺陷的位置。该专利所公开的方法通过在较小的区域里设置较多的检测点来检测晶圆中心区域出现的细小缺陷，从而及时改善晶圆的生产条件，调高晶圆的成品率。该方法虽然能够提高晶圆的成品率，但是依赖分布检测点的方式来实现的，方法和过程相对来说还是比较繁琐。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程段的方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：

一种根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，应用于缺陷集中分布的多个缺陷晶圆上，其中，

建立所述缺陷晶圆的凹口方向数据库，所述凹口方向数据库包括每个所述缺陷晶圆的凹口方向的数据及该缺陷晶圆进行过的制程的数据；

分析、比对所述凹口方向数据库中的数据，获取所述缺陷晶圆两两之间凹口方向夹角的数据；

记录每个所述缺陷晶圆的编号，建立编号数据库；

分析并记录每一片缺陷晶圆的缺陷位置，建立缺陷数据库；

根据所述编号数据库中的数据，获取并比对每个所述缺陷晶圆在所述凹口方向夹角数据库中的数据和缺陷数据库中的数据；

根据上述的制程的数据，逐一判断每个制程中，上述凹口方向夹角数据与获取的所述缺陷数据之间是否匹配；

若匹配，则该制程确定为问题制程段的开始制程；

若不匹配，则该制程确定为问题制程段的结束制程。

所述根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，其中，所述缺陷数据库中包括缺陷矢量的数据；

所述根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，其中，所述缺陷矢量是设定所述缺陷晶圆的凹口的开口端朝向同一方向，并以所有缺陷晶圆的凹口的开口端朝向的方向为基准，以每个缺陷晶圆的中心为起点，以该缺陷晶圆上的缺陷中心为终点所构成的矢量；

所述根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，其中，所述缺陷中心是缺陷区域的几何中心。

所述根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，其中，所述缺陷矢量数据库还包括缺陷矢量夹角的数据，该缺陷矢量夹角的数据是将所有的所述缺陷晶圆之间进行两两对比后得到的缺陷矢量的夹角的数据。

所述根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，其中，所述的缺陷晶圆的凹口同一朝向为朝向正下方。

所述根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，其中，根据所述缺陷矢量夹角与所述凹口方向夹角是否相等来判断所述凹口方向夹角数据与获取的所述缺陷数据之间是否匹配；

若所述缺陷矢量夹角与所述凹口方向夹角相等，则所述凹口方向数据与获取的所述缺陷数据之间匹配；

若所述缺陷矢量夹角与所述凹口方向夹角不相等，则所述凹口方向数据与获取的所述缺陷数据之间不匹配。

所述根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，其中，所述的缺陷矢量夹角的取值范围为0～360°。

所述根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，其中，所述的凹口方向夹角的取值范围为0～360°

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明通过晶圆凹口数据库的建立，从而仅通过缺陷晶圆间的比较，就能够确定问题制程段的范围，试用本发明锁定问题制程段的范围时，无需像传统的方法一样对每一步都进行扫描，因此节省了大量人力和扫描机台资源。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1是本发明根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中缺陷晶圆的缺陷集中分布情况示意图；

图3是本发明实施例中缺陷中心和缺陷矢量的示意图；

图4是本发明实施例中缺陷矢量夹角示意图；

图5是本发明实施例中晶圆凹口方向数据库的示意图。

具体实施方式

本发明是一种根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，本发明方法的具体实施方式如下：

如图1所示，本发明方法的实施步骤为：

首先，建立所述缺陷晶圆的凹口方向数据库，所述凹口方向数据库包括每个所述缺陷晶圆的凹口方向的数据及该缺陷晶圆进行过的制程的数据；

其次，分析、比对所述凹口方向数据库中的数据，获取所述缺陷晶圆两两之间凹口方向夹角的数据；

记录每个所述缺陷晶圆的编号，建立编号数据库；

分析并记录每一片缺陷晶圆的缺陷位置，建立缺陷数据库；

根据所述编号数据库中的数据，获取并比对每个所述缺陷晶圆在所述凹口方向夹角数据库中的数据和缺陷数据库中的数据；

根据上述的制程的数据，逐一判断每个制程中，上述凹口方向夹角数据与获取的所述缺陷数据之间是否匹配；若匹配，则所述制程确定为问题制程段的开始制程，若不匹配，则所述制程确定为问题制程段的结束制程。

下面结合附图与实例来具体阐述本发明。

每个晶圆在通过不同的制程中都会有各自的凹口朝向，将这些凹口朝向进行汇总和整理，可以得到晶圆凹口方向的数据库。晶圆凹口方向数据库可以通过坐标系的形式来建立，将不同的制程建立为横坐标，将晶圆的编号建立为纵坐标，这样通过坐标系的纵横坐标就能够快速且方便地找到某个晶圆在某个制程中的凹口朝向。

根据晶圆凹口方向数据库，两两对比每个晶圆在不同制程中的不同的凹口朝向，可以得到不同晶圆间的凹口方向夹角。图5是本发明实施例中晶圆凹口方向数据库的示意图，如图5所示，在光刻显影机这个制程中，编号为01、02、11、24和25的晶圆凹口朝向同一位置，可见，所有的晶圆之间的凹口方向夹角都为0度；在测量机1这个制程中，除了晶圆11的凹口朝向是水平向右外，其余的晶圆凹口朝向都是朝向另一方向，所以，在测量机1这个制程中11#晶圆与其他晶圆之间的凹口方向夹角为60度，而其他晶圆之间的凹口方向夹角都为0度；测量机2这个制程中，除了晶圆11的凹口朝向是水平向左以外，其余晶圆的凹口朝向都是另一方向，由此可知，在测量机2这个制程中晶圆11与其他晶圆之间的凹口方向夹角为120度，而其他晶圆之间的凹口方向夹角为0度；同样的道理，在测量机3的这个制程中，晶圆01、晶圆11和晶圆24的凹口朝向为正上方方向，晶圆02和晶圆25的凹口朝向为另一方向，所以，通过两两比对可以得到晶圆01、晶圆11、晶圆24这三个晶圆彼此之间的凹口方向夹角为0度，晶圆02和晶圆25之间的凹口方向夹角为0度，晶圆02与晶圆01、晶圆11、晶圆24中任何一片晶圆之间的凹口方向夹角为30度，晶圆25与晶圆01、晶圆11、晶圆24中任何一片晶圆之间的凹口方向夹角也为30度。

在一批晶圆中找出存在集中缺陷的晶圆并记录其编号，并建立编号数据库。图2是本发明实施例中缺陷晶圆的缺陷集中分布情况示意图，如图2所示，集中缺陷可能存在以下几种方式：1.边界聚集缺陷；2.线性缺陷；3.缺陷密度分布不均匀的缺陷聚集处。在本实施例中假设存在集中缺陷的晶圆01、晶圆02、晶圆11、晶圆24和晶圆25。

分析并记录每一片存在集中缺陷的晶圆的缺陷位置，并建立缺陷数据库，其中，缺陷数据库中包括缺陷矢量数据和缺陷矢量夹角数据。图3是缺陷中心和缺陷矢量的示意图，如图3所示，以缺陷晶圆朝向正下方方向放置为基准，以缺陷晶圆的中心为起点，以缺陷晶圆的缺陷区域的几何中心为终点，建立每个缺陷晶圆的缺陷矢量。将该矩形的几何中心定义为缺陷区域的中心。

通过缺陷晶圆之间的两两对比，计算出缺陷晶圆彼此之间的缺陷矢量夹角，记录所有缺陷矢量夹角中不为0的数据，如图4所示，除了第11号晶圆外，其余晶圆间的缺陷矢量夹角为0，第11号晶圆与其余晶圆间的缺陷矢量为120度。

将之前记录到的不为0的缺陷矢量夹角与通过晶圆凹口方向数据库得到的晶圆凹口方向夹角进行比对，当出现缺陷矢量夹角与凹口方向夹角相匹配的情况所在的制程就是本发明所要确定的问题制程段的开始制程，在寻找到问题制程段的开始制程后，首次出现缺陷矢量夹角与凹口方向夹角不匹配的情况所在的制程就是本发明所要确定的问题制程段的结束制程。

图4是本发明实施例中缺陷矢量夹角示意图，如图4所示，编号为01、02、24和25的晶圆间的缺陷矢量夹角都为0，因此不用将这些晶圆间的缺陷矢量夹角与晶圆凹口方向数据库中对应的晶圆凹口方向夹角进行比对，晶圆11与晶圆01、晶圆02、晶圆24、晶圆25之间的缺陷矢量夹角为120度，这些缺陷矢量夹角不为0，因此，需要将这些缺陷矢量夹角对应到晶圆凹口方向数据库中的相应位置进行对应编号晶圆间凹口方向夹角的比对。

图5是本发明实施例中晶圆凹口方向数据库的示意图，如图5所示，在光刻显影机这个制程中，由于晶圆11与晶圆01、晶圆02、晶圆24、晶圆25的凹口方向都相同，因此，晶圆11与晶圆01、晶圆02、晶圆24、晶圆25之间的凹口方向夹角为0，由此可知，在光刻显影机这个制程中，晶圆11与晶圆01、晶圆02、晶圆24、晶圆25之间的凹口方向夹角和缺陷矢量夹角不匹配，所以可以确定，光刻显影机这个制程不是问题制程的开始制程。使用同样的方法来验证测量机1这个制程，在这个制程中，晶圆11与晶圆01、晶圆02、晶圆24、晶圆25之间的凹口方向夹角为60度，而之前确定的缺陷矢量夹角为120度，同样不满足缺陷矢量夹角与凹口方向夹角相匹配的要求，因此，该制程仍然不是问题制程段的开始制程。在测量机2这个制程中，晶圆11与晶圆01、晶圆02、晶圆24、晶圆25之间的凹口方向夹角为120度，将其与之前得到的晶圆11与晶圆01、晶圆02、晶圆24、晶圆25之间的缺陷矢量夹角进行对比，可以得出结论，在这个制程中晶圆11与晶圆01、晶圆02、晶圆24、晶圆25之间的缺陷矢量夹角与凹口方向夹角相匹配，并且由于该匹配是首次出现，因此，该制程即为问题制程范围的开始制程。在开始制程之后的首个制程，即测量机3这个制程中，晶圆11与晶圆01、晶圆24之间的凹口方向夹角为0，晶圆11与晶圆02、晶圆25之间的凹口方向夹角为30度，将此结果与凹陷矢量夹角进行对比，可以得出结论，在本制程中凹口方向夹角与缺陷矢量夹角不匹配，并且该不匹配是在问题制程范围的开始制程之后首次出现，因此，该制程即可确定为是问题制程范围的结束制程。

由此可见，在本实施例中，找到的问题制程范围是从测量机2开始到测量机3结束。

通过这样的方法能够找出问题制程段的开始位置和结束位置，从而确定问题制程可能存在的范围。特别需要指出的是本实施例中的问题制程段的开始制程之后紧接着的制程就是结束制程，这是为了更清晰、简洁地阐述本发明的方法，在实际的生产过程中，问题制程段有可能长也有可能短，也就是在找到了问题制程段的开始制程之后的一个或几个制程可能是凹口方向夹角与缺陷矢量夹角相同的制程，也可能是凹口方向夹角与缺陷矢量夹角不同的制程。如果在问题制程段的开始制程之后的一个或者若干个制程的凹口方向夹角与缺陷矢量夹角均相同，那么问题制程段的长度就会被拉长，直至出现一个凹口方向夹角与缺陷矢量夹角不同的制程来终结它；相反地，如果在问题制程段的开始制程之后的第一个制程就是凹口方向夹角与缺陷矢量夹角不同的制程，那么此时所锁定的问题制程范围就仅为两个制程。

由此可见，无论最后得到的问题制程段的范围是相对长还是相对短的，其范围还是得到了缩小。本发明中的缺陷矢量夹角和凹口方向夹角的计算以及对比可通过计算机来实现，这样就能快速的完成机械性的计算过程和对比过程，从而使得确定问题制程范围的速度得到提升。

综上所述，本发明通过缺陷晶圆的缺陷矢量夹角与晶圆凹口数据库中的晶圆凹口方向进行比对分析，来确定导致缺陷晶圆缺陷产生的问题制程段的开始位置和结束位置，在开始位置和结束位置之间的这个范围内就存在着问题制程机台，此时，再派工程师去检查就会有针对性和准确性，工程师能够较为快速的找到问题制程机台。因此，本发明具有实施方便、节省人力等优点。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (9)

1.一种根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，应用于缺陷集中分布的多个缺陷晶圆上，其特征在于，

建立所述缺陷晶圆的凹口方向数据库，所述凹口方向数据库包括每个所述缺陷晶圆的凹口方向的数据及该缺陷晶圆进行过的制程的数据；

分析、比对所述凹口方向数据库中的数据，获取所述缺陷晶圆两两之间凹口方向夹角的数据；

记录每个所述缺陷晶圆的编号，建立编号数据库；

分析并记录每一片缺陷晶圆的缺陷位置，建立缺陷数据库；

根据所述编号数据库中的数据，获取并比对每个所述缺陷晶圆在所述凹口方向夹角数据库中的数据和缺陷数据库中的数据；

根据上述的制程的数据，逐一判断每个制程中，上述凹口方向夹角数据与获取的所述缺陷数据之间是否匹配；

若匹配，则该制程确定为问题制程段的开始制程；

若不匹配，则该制程确定为问题制程段的结束制程。

2.如权利要求1所述根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，其特征在于，所述缺陷数据库中包括缺陷矢量的数据。

3.如权利要求1所述根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，其特征在于，所述缺陷矢量是设定所述缺陷晶圆的凹口的开口端朝向同一方向，并以所有缺陷晶圆的凹口的开口端朝向的方向为基准，以每个缺陷晶圆的中心为起点，以该缺陷晶圆上的缺陷中心为终点所构成的矢量。

4.如权利要求3所述根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，其特征在于，所述缺陷中心是缺陷区域的几何中心。

5.如权利要求3所述根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，其特征在于，所述缺陷矢量数据库还包括缺陷矢量夹角的数据，该缺陷矢量夹角的数据是将所有的所述缺陷晶圆之间进行两两对比后得到的缺陷矢量的夹角的数据。

6.如权利要求3所述根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，其特征在于，所述的缺陷晶圆的凹口同一朝向为朝向正下方。

7.如权利要求5所述根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，其特征在于， 根据所述缺陷矢量夹角与所述凹口方向夹角是否相等来判断所述凹口方向夹角数据与获取的所述缺陷数据之间是否匹配；

若所述缺陷矢量夹角与所述凹口方向夹角相等，则所述凹口方向数据与获取的所述缺陷数据之间匹配；

若所述缺陷矢量夹角与所述凹口方向夹角不相等，则所述凹口方向数据与获取的所述缺陷数据之间不匹配。

8.如权利要求5所述根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，其特征在于，所述的缺陷矢量夹角的取值范围为0～360°。

9.如权利要求5所述根据晶圆缺陷聚集位置判定问题制程范围的方法，其特征在于，所述的凹口方向夹角的取值范围为0～360°。