CN103489817A - 缺陷检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体技术领域，公开了一缺陷检测系统及方法，通过创建与生产管理系统相连的工艺设备作业信息数据库，将所有工艺设备的作业腔体信息均汇总并存储至该数据库中，同时，该数据库还与所有缺陷检测设备相连，并根据晶圆产品工艺设备的作业腔体数量定义进行缺陷检测的晶圆数量，传送到缺陷检测设备。与现有技术相比，当工艺设备由于各种原因导致某些或某租腔体不能正常作业时，工艺设备作业信息数据库将根据工艺设备实际的作业腔体数量定义缺陷检测晶圆产品数量，及时对缺陷检测设备的抽检规则进行调整，从而有效提高缺陷检测运作效率，节约检测资源，实现动态的、可自我调整的高效缺陷检测。

Description

缺陷检测系统及方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及半导体工艺中的缺陷检测系统及方法。
背景技术
随着集成电路工艺的发展及特征尺寸的不断缩小，半导体芯片的集成度不断提高，集成电路设计从晶体管集成发展到逻辑门集成，并进一步发展到IP的集成，芯片的集成度越来越高，芯片上电路的分布也越来越复杂。在这种发展趋势下，芯片制造过程中的缺陷对芯片功能的影响也开始变得越来越大，甚至有些缺陷会导致整个芯片的完全毁坏，同时，生产过程中设备性能的细微变化，都会导致整个晶圆的报废。因此，为了能够及时发现芯片缺陷，避免问题芯片的大量生产，半导体芯片生产线上一般会配置相应的缺陷检测设备，以对芯片进行缺陷检测。同时，为了更好地控制生产质量，更先进、更昂贵的光学和电子缺陷检测设备也越来越多的被引进到生产线上，以满足对在线工艺步骤品质监控的要求。
然而，由于缺陷检测设备的产能远远小于工艺设备的产能，对晶圆及芯片你的检测，通常采用抽样检测的方法。现有技术中，通常对晶圆产品进行数字编码，并按照编码的末位数字进行控制，按照设定的抽样规则对相应晶圆进行抽检。图1为现有技术缺陷检测系统示意图。如图1所示，一批生产晶圆100，以一组数字（如Z00015）对其进行顺序编码，设定尾数为“5”的晶圆为抽检对象，即将有10%的产品被检测。经工艺设备110完成检测前工艺加工后，尾数为“5”的符合检测范围的晶圆进入缺陷检测设备120进行缺陷扫描，而其他尾数的晶圆则跳过缺陷检测设备120，直接进入工艺设备130进行后续工艺。
一般而言，工艺设备110/130大都具有多组可平行运作的单元，因此，缺陷检测设备120的抽检数量一般设定为工艺设备110/130的最大平行运作单元数，即：当工艺设备110最多可同时有4组腔体进行作业时，缺陷检测设备120单次抽检的数量即为4片。然而，鉴于诸多因素，如故障维修、技术验证等，部分工艺设备可能是在某租或某些工艺单元停止的情况下进行作业的。因此，当最多可同时有4组腔体进行作业的工艺设备110仅有两组腔体作业时，如果缺陷抽检设备120的单次抽检数量仍保持原来的4片，即相当于对作业中的两组腔体中，每次抽检2片晶圆进行重复检测，从而对本就非常有限的缺陷检测资源造成浪费，使缺陷检测设备120的运作效率降低。
因此，在现有工艺生产条件下，如何进一步提高缺陷检测运作效率、节约检测资源，如何建立并完善更为高效、适应性更强的缺陷检测系统和方法，成为亟需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一缺陷检测系统及缺陷检测方法，能够根据工艺设备实际作业的腔体数量，对需要抽检的晶圆产品数量进行调整，从而实现具有动态自我调整的高效缺陷检测。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种缺陷检测系统，包括：工艺设备，用于对晶圆产品进行缺陷检测前的工艺加工，所述工艺设备均包括两个或两个以上可平行运作的腔体单元；生产管理系统，控制所述工艺设备的腔体作业状态；缺陷检测设备，用于对待检测晶圆产品进行缺陷检测；以及：工艺设备作业信息数据库，连接所述生产管理系统和缺陷检测设备，存储工艺设备的作业腔体信息，并根据所述作业腔体数量传送待检测晶圆产品数量至缺陷检测设备。
进一步地，所述待检测晶圆产品数量与作业腔体数量相同。
作为可选的技术方案，所述工艺设备包括至少4个可平行运作的腔体单元，且所述工艺设备作业信息数据库控制一条或多条生产线上晶圆产品的缺陷检测。
本发明还提供了一种缺陷检测方法，包括步骤：
创建工艺设备作业信息数据库，连接生产管理系统和缺陷检测设备；
根据生产管理系统的管理数据，存储工艺设备作业腔体信息；
将工艺设备的作业腔体信息定义为缺陷抽检数量；
经由工艺设备作业信息数据库，将所述缺陷抽检数量传送至相应的缺陷检测设备；
缺陷检测设备根据缺陷抽检数量对晶圆产品进行抽检。
作为可选的技术方案，所述工艺设备包括两个或两个以上可平行运作的腔体单元；进一步地，所述工艺设备包括至少4个可平行运作的腔体单元。
作为可选的技术方案，所述工艺设备作业信息数据库连接并控制一条或多条生产线上晶圆产品的缺陷检测设备；进一步地，所述工艺设备作业信息数据库连接并控制多条生产线上晶圆产品的缺陷检测设备，所述多条生产线为相同工艺加工或不同工艺加工生产线，且各条生产线上的缺陷抽检数量定义为对应工艺设备的作业腔体数量。
本发明的优点在于，所提供的缺陷检测系统及方法中，创建了与生产管理系统相连的工艺设备作业信息数据库，将所有工艺设备的作业腔体信息均汇总并存储至该数据库中，同时，该数据库还与所有缺陷检测设备相连，并根据晶圆产品工艺设备的作业腔体数量定义进行缺陷检测的晶圆数量，传送到缺陷检测设备。与现有技术相比，当工艺设备由于各种原因导致某些或某租腔体不能正常作业时，工艺设备作业信息数据库将根据工艺设备实际的作业腔体数量定义缺陷检测晶圆产品数量，及时对缺陷检测设备的抽检规则进行调整，从而有效提高缺陷检测运作效率，节约检测资源，实现动态的、可自我调整的高效缺陷检测。
附图说明
图1为现有技术缺陷检测系统示意图；
图2a、图2b为本发明提供的缺陷检测系统两具体实施方式示意图；
图3为本发明提供的缺陷检测方法步骤流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
图2a为本发明提供的缺陷检测系统第一具体实施方式示意图。
如图2a所示，本具体实施方式提供的缺陷检测系统包括：工艺设备210，用于对晶圆产品200进行缺陷检测前的工艺加工；生产管理系统300，控制所述工艺设备210的腔体作业状态；缺陷检测设备220，用于对待检测晶圆产品进行缺陷检测；工艺设备作业信息数据库400，连接所述生产管理系统400和缺陷检测设备220，存储工艺设备210的作业腔体信息，并根据作业腔体数量传送待检测晶圆产品数量至缺陷检测设备220。
作为可选实施方式，该缺陷检测系统还包括工艺设备230，用于对未被抽检及缺陷检测后的晶圆产品200进行后续工艺加工。该工艺设备230的腔体作业状态同样由生产管理系统300进行控制和管理。
本具体实施方式中，工艺设备210/230包括两个或两个以上可平行运作的腔体单元，更优地，工艺设备210/230均包括至少4个可平行运作的腔体单元，工艺设备210/230的腔体作业信息能够直接从生产管理系统300中调取，并存储在工艺设备作业信息数据库400中，工艺设备作业信息数据库400发送至缺陷检测设备220的待检测晶圆产品数量与工艺设备210的作业腔体数量一致。
需要说明的是，本具体实施方式提供的缺陷检测系统中，进行缺陷检测前工艺加工的工艺设备210和进行缺陷检测后工艺加工的工艺设备230均可以为一台或多台工艺设备，可进行一种或多种不同的工艺加工。本具体实施方式中涉及的各工艺设备的作业腔体数量可以相同，也可以不同。作为最佳实施例，所有工艺设备210/230的作业腔体数量相同，更优地，所有工艺设备210/230具有相同的可并行运作的腔体单元数量，均为4个腔体。
图2b为本发明提供的缺陷检测系统第二具体实施方式示意图。
如图2b所示，与第一具体实施方式相比，第二具体实施方式提供的缺陷检测系统中，包括两组或两组以上的工艺设备210a/210b和缺陷检测设备220a/220b，对应两条或两条以上的工艺生产线。该具体实施方式中，所有工艺设备210a/210b/230a/230b的腔体作业状态同样均有生产管理系统300来控制和管理，并将相关信息交互至工艺设备作业信息数据库400。因此，工艺设备作业信息数据库400中存储有多个缺陷检测前工艺加工的工艺设备210a/210b作业腔体信息，并以此为依据，定义相应工艺生产线上缺陷检测设备220a/220b的待检测晶圆产品数量，从而实现对多条工艺生产线上缺陷检测晶圆产品数的调整。
需要指出的是，本具体实施方式中，所涉及的工艺生产线可以为两条或两条以上，上述各工艺生产线所加工的晶圆产品200a/200b可以相同，也可以不同，各工艺生产线对晶圆产品200a/200b所进行的缺陷检测前工艺加工和缺陷检测后工艺加工可以相同，也可以不同。相应的，所涉及的缺陷检测前工艺设备210a/210b、缺陷检测后工艺设备230a/230b以及缺陷检测设备220a/220b可以相同，也可以不同。
本发明还提供了一缺陷检测方法。
图3为本发明提供的缺陷检测方法步骤流程图。
如图3所示，本具体实施方式提供的缺陷检测方法，包括以下步骤：
步骤S1：创建工艺设备作业信息数据库400，连接生产管理系统300和缺陷检测设备220。
该步骤中，生产管理系统300用于对工艺设备210/230的腔体作业状态进行控制和管理，可直接提取缺陷检测前工艺设备210的作业腔体信息。而缺陷检测设备220则根据接收到的工艺设备作业信息数据库400的数据信息，对符合抽检条件的晶圆产品200进行缺陷检测。
步骤S2：根据生产管理系统300的管理数据，存储工艺设备210作业腔体信息。
该步骤中，工艺设备210包括两个或两个以上可平行运作的腔体单元，更优地，工艺设备210包括至少4个可平行运作的腔体单元，工艺设备210的腔体作业信息能够直接从生产管理系统300中调取，并存储在工艺设备作业信息数据库400中。
该步骤中，进行缺陷检测前工艺加工的工艺设备210可以为一台或多台工艺设备，对晶圆产品200进行一种或多种不同的工艺加工。作为可选实施方式，所涉及的缺陷检测前工艺加工的工艺设备210可以为一组，也可以为多组，对应多条工艺生产线。当对应多条工艺生产线时，各工艺生产线的多组工艺设备210a/210b的腔体作业信息能够直接从生产管理系统300中调取，并存储在工艺设备作业信息数据库400中。
步骤S3：将工艺设备210的作业腔体信息定义为缺陷抽检数量。
该步骤中，工艺设备作业信息数据库400将存储的工艺设备210的作业腔体信息定义为缺陷抽检数量，即：缺陷抽检数量，与工艺设备210的作业腔体数量相同。
步骤S4：经由工艺设备作业信息数据库400，将所述缺陷抽检数量传送至相应的缺陷检测设备220。
该步骤中，当工艺设备作业信息数据库400控制的工艺生产线为多条时，将根据各工艺生产线工艺设备210a/210b定义的缺陷抽检数量分别发送至缺陷检测设备220a/220b，从而根据工艺设备210实际工作的腔体数量，对抽检规则进行调整，实现对缺陷检测效率的提高和资源的节约。此时，各条生产线上的缺陷抽检数量定义为对应工艺设备210的作业腔体数量
步骤S5：缺陷检测设备220根据缺陷抽检数量对晶圆产品进行抽检。
该步骤中，符合抽检规则的晶圆产品200进入缺陷检测设备220进行检测，并根据工艺加工情况，在缺陷检测完成后结束加工，或进入缺陷检测后的工艺设备230进行后续工艺加工。不符合抽检规则的晶圆产品200则直接结束加工过程，或根据工艺加工情况，直接进入缺陷检测后的工艺设备230进行后续工艺加工。
该步骤中，缺陷检测设备220可以为一台或多台，针对一条或多条工艺生产线上的待检测晶圆产品，进行相同或不同的缺陷检测。
本具体实施方式所提供的缺陷检测系统及方法中，创建了与生产管理系统300相连的工艺设备作业信息数据库400，将所有工艺设备210/230的作业腔体信息均汇总并存储至工艺设备作业信息数据库400中，同时，该工艺设备作业信息数据库400还与所有缺陷检测设备220相连，并根据晶圆产品工艺设备210的作业腔体数量定义进行缺陷检测的晶圆数量，传送到缺陷检测设备220。与现有技术相比，当工艺设备210由于各种原因导致某些或某租腔体不能正常作业时，工艺设备作业信息数据库400将根据工艺设备实际的作业腔体数量定义缺陷检测晶圆产品数量，及时对缺陷检测设备220的抽检规则进行调整，从而有效提高缺陷检测运作效率，节约检测资源，实现动态的、可自我调整的高效缺陷检测。
除此之外，本具体实施方式提供的缺陷检测系统及方法能够同时满足多条相同或不同工艺的工艺生产线缺陷检测需求。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种缺陷检测系统，包括：
工艺设备，用于对晶圆产品进行缺陷检测前的工艺加工，所述工艺设备均包括两个或两个以上可平行运作的腔体单元；
生产管理系统，控制所述工艺设备的腔体作业状态；
缺陷检测设备，用于对待检测晶圆产品进行缺陷检测；
其特征在于，所述缺陷检测系统还包括：
工艺设备作业信息数据库，连接所述生产管理系统和缺陷检测设备，存储工艺设备的作业腔体信息，并根据所述作业腔体数量传送待检测晶圆产品数量至缺陷检测设备。
2.根据权利要求1所述的缺陷检测系统，其特征在于，所述待检测晶圆产品数量与作业腔体数量相同。
3.根据权利要求1所述的缺陷检测系统，其特征在于，所述工艺设备包括至少4个可平行运作的腔体单元。
4.根据权利要求1所述的缺陷检测系统，其特征在于，所述工艺设备作业信息数据库控制一条或多条生产线上晶圆产品的缺陷检测。
5.一种缺陷检测方法，包括步骤：
创建工艺设备作业信息数据库，连接生产管理系统和缺陷检测设备；
根据生产管理系统的管理数据，存储工艺设备作业腔体信息；
将工艺设备的作业腔体信息定义为缺陷抽检数量；
经由工艺设备作业信息数据库，将所述缺陷抽检数量传送至相应的缺陷检测设备；
缺陷检测设备根据缺陷抽检数量对晶圆产品进行抽检。
6.根据权利要求5所述的缺陷检测方法，其特征在于，所述工艺设备包括两个或两个以上可平行运作的腔体单元。
7.根据权利要求6所述的缺陷检测方法，其特征在于，所述工艺设备包括至少4个可平行运作的腔体单元。
8.根据权利要求5所述的缺陷检测方法，其特征在于，所述工艺设备作业信息数据库连接并控制一条或多条生产线上晶圆产品的缺陷检测设备。
9.根据权利要求8所述的缺陷检测方法，其特征在于，所述工艺设备作业信息数据库连接并控制多条生产线上晶圆产品的缺陷检测设备，各条生产线上的缺陷抽检数量定义为对应工艺设备的作业腔体数量。
10.根据权利要求9所述的缺陷检测方法，其特征在于，所述多条生产线为相同工艺加工或不同工艺加工生产线。
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