CN103165490A - 一种检测晶片是否异常的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种检测晶片是否异常的方法，该方法包括：在待检测的各晶片上分别设定一个相互对应的标志位置，对应标志位置处的数据为晶片上所测数据的理论最大值；在待检测的各晶片上除了标志位置外再各设定多个一一相互对应的位置；采集各晶片上所设定的标志位置以及其他多个位置处的数据并记录；对各晶片上所采集的数据求平均，得出各晶片所对应的均值；求每一晶片上标志位置处的数据与该晶片所对应的均值的差值；判断各晶片所对应的差值是否超出预设范围，如果否，则该晶片正常，如果是，则该晶片异常。通过本发明所提供的方法，可有效地检测出异常晶片，从而可避免更大的损失。

Description

一种检测晶片是否异常的方法

技术领域

本发明涉及半导体器件制作工艺技术领域，更具体地说，涉及一种检测晶片是否异常的方法。

背景技术

半导体器件制作过程中，常会涉及到镀膜、刻蚀等工艺步骤。在每一步的工艺步骤完成后，紧接着都有一个检测过程，用来检测各工艺步骤完成后的晶片是否满足要求，对于满足要求的晶片可以进行下一工艺步骤，对于不满足工艺要求的晶片可能要进行相应的处理然后重新开始此工艺步骤或者报废晶片等。

现有技术中在每一步的工艺步骤完成后，常通过统计过程控制(StatisticalProcess Control，SPC)方法对晶片生产过程进行监控。在检测过程中首先需要采集各晶片上设定位置处的数据，之后对所采集的数据进行处理，通过处理后的数据来判定某一工艺步骤后的各晶片是否均满足要求。

对所采集的数据进行处理时应用最多的要数均值法和极差法了。但是，当所检测晶片中出现异常晶片时，采用均值法和极差法有时会检测不出来，下面以具体图示加以说明。

参看图1，图1为在6个晶片中的每个晶片上均采集5个相应位置处的数据的分布图。图中横坐标代表6个晶片，纵坐标代表每一晶片上5个相应位置处的数据。由图可看出，前5个晶片均是“*”所代表的位置(site5)处的数据最大，而第6个晶片则出现了异常。

参看图2和图3，图2和图3分别为图1中所示数据的均值和极差分布图。图2中的横坐标代表上述6个晶片，纵坐标表示每一晶片上5个相应位置处的数据的均值；图3中的横坐标代表上述6个晶片，纵坐标表示每一晶片上5个相应位置处的数据的极差(即5个数据中的最大值减去最小值)。由图2和图3可知，对图1中的原始数据采用均值法或极差法处理后，第6个晶片上数据的异常情况将检测不出来，这将会使异常晶片进入下一工艺步骤，进而造成更大的损失。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种检测晶片是否异常的方法，通过该方法能够有效地检测出某一工艺步骤后的异常晶片，从而避免更大的损失。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种检测晶片是否异常的方法，该方法包括：

在待检测的各晶片上分别设定一个相互对应的标志位置，对应标志位置处的数据为晶片上所测数据的理论最大值；

在待检测的各晶片上除了标志位置外再各设定多个一一相互对应的位置；

采集各晶片上所设定的标志位置以及其他多个位置处的数据并记录；

对各晶片上所采集的数据求平均，得出各晶片所对应的均值；

求每一晶片上标志位置处的数据与该晶片所对应的均值的差值；

判断各晶片所对应的差值是否超出预设范围，如果否，则该晶片正常，如果是，则该晶片异常。

优选的，上述方法中，采集各晶片上所设定的标志位置以及其他多个位置处的数据具体包括：

采集各晶片上所设定的标志位置以及其他多个位置处的厚度、尺寸或离子浓度。

优选的，上述方法中，在待检测的各晶片上除了标志位置外再各设定4个一一相互对应的位置。

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的检测晶片是否异常的方法，首先在待检测的各晶片上分别设定一个相互对应的标志位置，对应标志位置处的数据为晶片上所测数据的理论最大值；然后在待检测的各晶片上除了标志位置外再各设定多个一一相互对应的位置；之后采集各晶片上所设定的标志位置以及其他多个位置处的数据并记录；再之后对各晶片上所采集的数据求平均，得出各晶片所对应的均值；最后求每一晶片上标志位置处的数据与该晶片所对应的均值的差值，如果该差值超出预设范围，则该晶片异常，否则该晶片正常。由于该方法在判断某晶片是否异常时所用的差值不仅由该晶片所对应的均值来决定，而且由该晶片上标志位置处所采集的数据决定，而该晶片上标志位置处所采集的数据在理论上又应该为最大值，因此，在该晶片上标志位置处的数据不再是最大值时，从该晶片所对应的差值将能反映出来，从而可检测出该晶片为异常晶片。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为在6个晶片中的每个晶片上均采集5个相应位置处的数据的分布图；

图2为图1中所示数据的均值分布图；

图3为图1中所示数据的极差分布图；

图4为本发明所提供的一种检测晶片是否异常的方法流程图；

图5为根据图1中所示数据采用本发明所提供的方法所得出的对应每个晶片的差值的分布图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据背景技术部分所述并结合图1～图3可知，在检测晶片是否异常时，对所采集的晶片上的原始数据如果采用均值法或极差法进行处理后，有时会检测不出晶片的异常。因此，本发明另辟蹊径，采用新的方法对原始数据进行处理，从而可检测出晶片的异常现象。

参考图4，图4为本发明所提供的一种检测晶片是否异常的方法的流程示意图，该方法具体包括如下步骤：

步骤S1：在待检测的各晶片上分别设定一个相互对应的标志位置，对应标志位置处的数据为晶片上所测数据的理论最大值。

所述待检测的各晶片应该是对应同一工艺步骤之后的晶片，例如均为在硅片上生长氧化硅后的晶片或对所生长的氧化硅进行刻蚀后的晶片。所述各晶片可以包括在某一工艺步骤后同一批次或同一组中的一个或多个晶片，也可以包括某一工艺步骤后不同批次或不同组中的一个或多个晶片。

具体检测过程中，一般从同一lot(一个lot中包含25个晶片，这25个晶片属于同一批次的晶片)中抽取一个晶片，然后将所抽取的晶片作为被检测晶片。最终所检测出来的晶片如果为正常晶片，则该晶片所对应的lot中的其余晶片也视为正常晶片；如果最终所检测出来的晶片为异常晶片，则该晶片所对应的lot中的其余晶片也视为异常晶片。

本步骤中在待检测的各晶片上分别设定一个标志位置，对应所述标志位置处的数据为晶片上所测数据的理论最大值。各晶片上标志位置的设定可根据经验而定，即：对于正常晶片而言，对应所设定的标志位置处的数据就应该为最大值。

各晶片上的标志位置相互对应，即：将任何两个晶片上下相对重叠放置后，其上的标志位置也相互重合。

步骤S2：在待检测的各晶片上除了标志位置外再各设定多个一一相互对应的位置。

除了标志位置外，在待检测的各晶片上再各设定多个一一相互对应的位置，所述“一一相互对应”指的是：将任何两个晶片上下相对重叠放置后，其上的多个位置也一一相互重合。在各晶片上设定标志位置以及设定其他多个一一相互对应的位置，均是为了后续在这些位置处采集相应数据做准备。

步骤S3：采集各晶片上所设定的标志位置以及其他多个位置处的数据并记录。

采集各晶片上所设定的标志位置以及其他多个位置处的数据可因具体工艺步骤的不同而不同，例如在硅片上生长氧化硅后的晶片，可以采集晶片上所生长的氧化硅的厚度；对所生长的氧化硅进行刻蚀后的晶片，可以采集刻蚀所形成“凹槽”的深度和宽度等尺寸；在晶片上进行离子注入工艺后，可以采集离子注入的浓度等等。

将所采集的数据进行记录，记录过程中应使每一个所采集的数据和相应的晶片以及相应晶片上的相应位置相对应。

步骤S4：对各晶片上所采集的数据求平均，得出各晶片所对应的均值。

此步骤即是求各晶片上所设定的多个位置(包括标志位置)处所采集的数据的平均值，如果针对图1中所示原始数据而言，则最终所得均值结果即为图2所示。

步骤S5：求每一晶片上标志位置处的数据与该晶片所对应的均值的差值。

在步骤S4中已经求出了各晶片上所设定的多个位置处所采集的数据的平均值，因此，每一个晶片均对应一个均值，且每一个晶片所对应的均值在理论上均小于在该晶片上标志位置处所采集的数据。本步骤中就是使每一晶片上标志位置处所对应的数据减去每一晶片所对应的均值，从而得出一个差值。

参看图5，图5为根据图1中所示原始数据并由本发明所提供的方法所得出的对应每个晶片的差值的分布图。所得的对应每个晶片的差值由该晶片上标志位置处所对应的数据和该晶片所对应的均值来决定，因此，当晶片上标志位置处所对应的数据或该晶片所对应的均值出现异常时，则这种异常将直接由该晶片所对应的差值反映出来，从而便于人们检测出此种异常。

步骤S6：判断各晶片所对应的差值是否超出预设范围，如果否，则该晶片正常，如果是，则该晶片异常。

根据以往经验，即根据以往正常晶片所对应的差值设定一个预设范围，如果步骤S5中所测某一晶片所对应的差值在所述预设范围内，则该晶片属于正常晶片；如果该晶片所对应的差值不在所述预设范围内，则该晶片为异常晶片，对于异常晶片，可以进行相应处理然后返工或直接报废等。

参看图5，对图5中所示的各晶片所对应的差值，通过人眼观察也可直接看出第6个晶片所对应的差值明显偏离其余5个晶片所对应的差值，因此可得出第6个晶片为异常晶片的结论。

对于本步骤中所述“预设范围”，根据具体工艺步骤的不同所设置的范围也不同，具体数值范围视情况而定。

综上可知，本发明所提供的检测晶片是否异常的方法，首先在待检测的各晶片上分别设定一个相互对应的标志位置，对应标志位置处的数据为晶片上所测数据的理论最大值；然后在待检测的各晶片上除了标志位置外再各设定多个一一相互对应的位置；在上述各晶片上所设定的标志位置以及其他多个位置处进行数据采集并记录；之后对各晶片上所采集的数据求平均，得出各晶片所对应的均值；最后用该晶片上标志位置处实际所采集的数据减去该晶片所对应的均值，从而得出一个差值，如果该差值在某一预设范围内，则该晶片为正常晶片，如果该差值在某一预设范围之外，则该晶片为异常晶片。由于判断晶片是否异常时所依据的差值不仅反映了晶片所对应的均值，也反映了晶片上标志位置(即理论上所对应的数据为最大值的位置)处所采集的数据，因此，此种方法相比均值法和极差法来说，能够更有效地检测出异常晶片，从而可避免更大的损失。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种检测晶片是否异常的方法，其特征在于，包括：

在待检测的各晶片上分别设定一个相互对应的标志位置，对应标志位置处的数据为晶片上所测数据的理论最大值；

在待检测的各晶片上除了标志位置外再各设定多个一一相互对应的位置；

采集各晶片上所设定的标志位置以及其他多个位置处的数据并记录；

对各晶片上所采集的数据求平均，得出各晶片所对应的均值；

求每一晶片上标志位置处的数据与该晶片所对应的均值的差值；

判断各晶片所对应的差值是否超出预设范围，如果否，则该晶片正常，如果是，则该晶片异常。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集各晶片上所设定的标志位置以及其他多个位置处的数据，包括：

采集各晶片上所设定的标志位置以及其他多个位置处的厚度、尺寸或离子浓度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在待检测的各晶片上除了标志位置外再各设定4个一一相互对应的位置。

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