CN103279409A - 比特失效模式统计方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种比特失效模式统计方法及装置，将获取的待处理存储器芯片单元的比特失效的原始数据利用Perl脚本进行分析和计算，不仅极大的降低了生产成本，又能够快速的统计出每批产品的比特失效模式结果，从而直观的展现出何种比特失效模式对产品的良率有着较大的影响，也就能够直指工艺缺陷，有利于有目的的改善制造工艺。

Description

比特失效模式统计方法及装置

技术领域

本发明涉及半导体产品的失效分析领域，特别涉及一种比特失效模式统计方法及装置。

背景技术

对于存储器（Memory）的制造而言，主要包括生产和测试这两大过程，为了保证存储器产品能够正常运行，在生产完成后，必须进行测试。测试水平的高低对制造工艺进行直接反馈，并能够影响制造工艺的进步。

存储器产品芯片单元的测试结果可以输出每个比特（Bit）的详细失效地址，并且借助于一定的配套软件来抓出比特失效模式的形状。

由于工艺过程的缺陷有多种成因，从而会造成存储器失效的比特失效模式有多种多样，例如，SRAM存储器的比特失效模式通常有十多种。另外，每种比特失效模式对应了某些特定的工艺过程的缺陷或者工艺线上的粒子影响所致的缺陷，所以明确掌握每批产品上存储器芯片单元的比特失效模式及其比重就显得尤为重要。

传统的做法是依靠人工肉眼观察而数出每颗存储器芯片单元中有多少种比特失效模式和各种失效模式数量，这显然是一个即为繁琐的事情。有些公司目前借助Bitpower系统去分析测试出来的比特失效数据来获得存储器芯片单元比特失效模式及其失效比重的信息，但是Bitpower系统价格极为昂贵。

所以，怎样在没有Bitpower系统的条件下，依然能够快速准确地统计出存储器芯片单元的比特失效模式就显得十分重要。

发明内容

本发明提供了一种比特失效模式统计方法及装置，其目的在于采用低成本获得快速精确的比特失效模式的统计结果。

为解决上述技术问题，本发明提供一种比特失效模式统计方法，包括：

获取待处理存储器芯片单元的比特失效的原始数据；

利用Perl脚本分析所述原始数据；

输出比特失效模式结果。

可选的，对于所述的比特失效模式统计方法，所述比特失效模式结果包括比特失效模式密度和比特失效模式杀良率比重。

可选的，对于所述的比特失效模式统计方法，所述输出比特失效模式结果包括：采用excel处理所述比特失效结果。

可选的，对于所述的比特失效模式统计方法，所述比特失效模式包括单个比特、列方向两个比特、行方向两个比特、四个比特、位线、字线、两根位线、两根字线、交叉、团簇及块状失效模式中的一种或多种。

可选的，对于所述的比特失效模式统计方法，所述原始数据为一批晶圆的检测数据。

可选的，对于所述的比特失效模式统计方法，所述比特失效模式结果包括所述一批晶圆中各个晶圆的统计结果。

可选的，对于所述的比特失效模式统计方法，所述原始数据为多批晶圆的检测数据。

可选的，对于所述的比特失效模式统计方法，所述比特失效模式结果包括每批晶圆中各个晶圆的统计结果和不同批晶圆之间的统计结果。

可选的，对于所述的比特失效模式统计方法，所述不同批晶圆之间的统计结果包括前后批中某一失效模式的占有率的变化及是否有新的失效模式出现。

本发明提供一种比特失效模式统计装置，所述比特失效模式统计装置包括：

数据采集模块，用于获芯片单元的比特失效的原始数据；

数据统计分析模块：所述数据统计分析模块加载有Perl脚本；及

数据输出模块：用于输出比特失效模式结果。

与现有技术相比，在本发明提供的比特失效模式统计方法及装置中，将获取的待处理存储器芯片单元的比特失效的原始数据利用Perl脚本进行分析和计算，不仅极大的降低了生产成本，又能够快速的统计出每批产品的比特失效模式结果，从而直观的展现出何种比特失效模式对产品的良率有着较大的影响，也就能够直指工艺缺陷，有利于有目的的改善制造工艺。

附图说明

图1为本发明实施例的比特失效模式统计方法的流程图；

图2-1～图2-11为本发明实施例的多种比特失效模式的示意图；

图3为本发明实施例的比特失效模式统计方法获得的比特失效模式密度的图表；

图4为本发明实施例的比特失效模式统计方法获得的比特失效模式杀良率比重的图表。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的比特失效模式统计方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1，其为本发明实施例的流程图，在本实施例中，包括如下步骤：

步骤S101：获取待处理存储器芯片单元的比特失效的原始数据；通常可以采用测试机（tester）来测试存储器芯片单元，从而获得相关数据，通常可以是一批或者多批晶圆的检测数据，并进行保存，例如可以存储为“.txt”格式的文件，以便于使用；

步骤S102：利用Perl脚本分析所述原始数据；主要包括对所述原始数据进行分析，从而完成识别不同的比特失效模式，进而由设定的条件对识别后的比特失效模式进行分类统计；

步骤S103：输出比特失效模式结果。

在实际生产中，存储器芯片单元的失效模式是多种多样，对于SRAM存储器的比特失效模式，可以划分为如图2-1～图2-11所示的多种情况，在图2-1～图2-11中，每个虚线格子表示一个比特，填充的格子则表示该比特失效，那么图2-1～图2-11分别表示如下比特失效模式：单个比特（Single Bit，SB）、列方向两个比特（Double Bit on Column，DBC）、行方向两个比特（Double Bit on Row，DBR）、四个比特（Quad Bit，QB）、位线（Bit Line，BL）、字线（Word Line，WL）、两根位线（Double BL，DBL）、两根字线（Double WL，DWL）、交叉（WLand BL Cross，Cross）、团簇（Cluster Bits Failure，Cluster）及块状（Block）失效模式，这些不同的比特失效模式相应的对应于不同生产工艺中的某一或某些步骤，那么便可由某个或某些比特失效模式出现的几率来直接寻找制造过程中的问题。

介于此，发明人考虑到通过Perl脚本获得比特失效模式密度（Bit FailureDensity）和比特失效模式杀良率比重（Kill Ratio）来作为最终的比特失效模式结果。其中，所述比特失效描述密度是指每片晶圆平均每个芯片单元占有的具体某种比特失效模式的数量，反应了某种比特失效模式对应的工艺制程缺陷的恶劣程度。比特失效模式杀良率比重是指每片晶圆具体某种比特失效模式杀掉良率的百分数比重，反应了某种失效模式对良率的影响程度。

具体的，针对不同的需要，所述原始数据为一批晶圆的检测数据时，则可仅对本批晶圆之间各个晶圆的比特失效模式进行统计。当针对多批晶圆时，优选为既要对每批晶圆中各个晶圆的比特失效模式进行统计，也要对不同批晶圆之间的的比特失效模式进行统计，例如需要展现出前后批中某一失效模式的占有率的变化及是否有新的失效模式出现，从而能够获得全面的结论，以便作出相应的改善。

为了能够直观的显示出比特失效模式结果，优选的，可以采用excel进行数据处理，例如将统计结果绘制成图标。

下面结合实际情况对本发明的进行说明，请参考图3，其中涉及一批晶圆中的19片晶圆的比特失效模式密度，具体是每片晶圆中每个芯片（die）的平均结果，这一思想涉及本发明的所有比特失效模式，在图中可以很清楚的看到，每片晶圆中SB失效模式占据了很大的数量，DBC失效模式则约为0.5个，其他失效模式很少，那么根据这个数量的结果我们可以纵向跟之前或之后批次的晶圆进行比较，就可以掌握当前分析的一批晶圆是否有新的失效模式出现的情况，或者失效的严重程度的变动。也可以根据比特失效模式失效密度的情况选择适量的比特做进一步地物性失效的分析，从而从根本上找出工艺过程的缺陷所在，据此便可以反馈给工艺部门进行工艺的在线改善。

请接着参考图4，其为对又一批晶圆的20片晶圆进行分析后的图表，本图中能更直观地反应出每种比特失效模式杀死芯片良率的权重，从而明确指出当前批晶圆杀良率的最主要的几种比特失效模式。图示中可以看出50%多的良率丢失都是由于SB失效模式所导致，从而为改善良率锁定了目标，即找出SB失效模式的原因才能最有效地提升芯片的良率。此外，比特失效模式杀良率比重图也为下一批改善晶圆做良率预估提供了最直接而准确的理论数据。

对应于上述方法，本发明提供一种比特失效模式统计装置，包括：数据采集模块，用于获芯片单元的比特失效的原始数据，例如可以是测试机，且能够抓取测试结果；数据统计分析模块：所述数据统计分析模块加载有所述Perl脚本，用于对比特失效模式按照设定的条件（例如可以是在生产中总结的经验）进行统计分析；及数据输出模块：用于输出比特失效模式结果。

该装置具有较低的投入成本，能够大大的减少购入Bitpower系统所需好的资金。

上述实施例提供的比特失效模式统计方法及装置中，将获取的待处理存储器芯片单元的比特失效的原始数据利用Perl脚本进行分析和计算，不仅极大的降低了生产成本，又能够快速的统计出每批产品的比特失效模式结果，从而直观的展现出何种比特失效模式对产品的良率有着较大的影响，也就能够直指工艺缺陷，有利于有目的的改善制造工艺。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种比特失效模式统计方法，其特征在于，包括：

获取待处理存储器芯片单元的比特失效的原始数据；

利用Perl脚本分析所述原始数据；

输出比特失效模式结果。

2.如权利要求1所述的比特失效模式统计方法，其特征在于，所述比特失效模式结果包括比特失效模式密度和比特失效模式杀良率比重。

3.如权利要求1所述的比特失效模式统计方法，其特征在于，所述输出比特失效模式结果包括：采用excel处理所述比特失效结果。

4.如权利要求1所述的比特失效模式统计方法，其特征在于，所述比特失效模式包括单个比特、列方向两个比特、行方向两个比特、四个比特、位线、字线、两根位线、两根字线、交叉、团簇及块状失效模式中的一种或多种。

5.如权利要求4所述的比特失效模式统计方法，其特征在于，所述原始数据为一批晶圆的检测数据。

6.如权利要求5所述的比特失效模式统计方法，其特征在于，所述比特失效模式结果包括所述一批晶圆中各个晶圆的统计结果。

7.如权利要求4所述的比特失效模式统计方法，其特征在于，所述原始数据为多批晶圆的检测数据。

8.如权利要求7所述的比特失效模式统计方法，其特征在于，所述比特失效模式结果包括每批晶圆中各个晶圆的统计结果和不同批晶圆之间的统计结果。

9.如权利要求8所述的比特失效模式统计方法，其特征在于，所述不同批晶圆之间的统计结果包括前后批中某一失效模式的占有率的变化及是否有新的失效模式出现。

10.一种比特失效模式统计装置，其特征在于，所述比特失效模式统计装置包括：

数据采集模块，用于获芯片单元的比特失效的原始数据；

数据统计分析模块：所述数据统计分析模块加载有Perl脚本；及

数据输出模块：用于输出比特失效模式结果。

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