CN104198495A - 检测半导体衬底出现阶梯演变异常的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种检测半导体衬底出现阶梯演变异常的方法，包括：获得标准的半导体衬底的数字化特征值；将所述标准的半导体衬底的数字化特征值存储至缺陷扫描机台，并设置最大允许偏差值；利用缺陷扫描机台对待检测的半导体衬底中的待检测的半导体芯片的特征值与所述数字化特征值进行比较，若所述待检测半导体芯片的特征值与所述数字化特征值之间的差异超过所述最大允许偏差值，则认为所述待检测半导体芯片出现异常。本发明能够检测半导体衬底出现阶梯演变异常的缺陷，并且不会影响正常的缺陷扫描程序。

Description

检测半导体衬底出现阶梯演变异常的方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种检测半导体衬底出现阶梯演变异常的方法。
背景技术
随着半导体工艺技术的进步，半导体衬底的缺陷异常已经成为影响半导体芯片的良率的重要因素。目前本领域检测半导体异常的方法是使用相邻半导体芯片比较(die to die，所述芯片为单元芯片，每一单元芯片包括若干像素)，通过比较可以发现半导体芯片上的异常。参考图1所示的现有的检测半导体异常的方法的原理示意图，待检测芯片1与该待检测芯片1的临近芯片2两者之间进行比较，具有缺陷3，则认为待测芯片1相比临近芯片2而言，具有缺陷。
但是上述相邻半导体芯片比较的方法对于半导体衬底中出现阶梯演变异常的情况存在限制。例如从半导体衬底的中心向半导体衬底的边缘，半导体芯片的特征尺寸渐变，直至半导体芯片的特征尺寸超过工艺标准可接受的范围。
这样的阶梯演变异常的缺陷采用现有的临近半导体芯片比较难以发现。为了发现上述接阶梯演变异常异常的缺陷，现有技术采用扫描机台的扫描程序的参数进行设定，比如将扫描程序的异常标准范围缩小，以尽可能多得发现阶梯演变异常，但是，这也会导致由于异常标准范围小导致错误缺陷干扰。影响正常的缺陷扫描程序。
因此，需要一种方法，能够检测半导体衬底出现阶梯演变异常。
发明内容
本发明解决的问题提供一种方法，能够检测半导体衬底出现阶梯演变异常的缺陷，并且不会影响正常的缺陷扫描程序。
为解决上述问题，本发明提供一种检测半导体衬底出现阶梯演变异常的方法，包括：
获得标准的半导体衬底的数字化特征值；
将所述标准的半导体衬底的数字化特征值存储至缺陷扫描机台，并设置最大允许偏差值；
利用缺陷扫描机台对待检测的半导体衬底中的待检测的半导体芯片的特征值与所述数字化特征值进行比较，若所述待检测半导体芯片的特征值与所述数字化特征值之间的差异超过所述最大允许偏差值，则认为所述待检测半导体芯片出现异常。
可选地，在利用缺陷扫描机台对所述待检测的半导体衬底中的待检测的半导体芯片的特征值与所述数字化特征值比较之前，还包括：将所述待检测的半导体芯片与相邻的半导体芯片进行检测的步骤。
可选地，所述标准的半导体衬底的数字化特征的获得方法包括：
创建半导体衬底的标准工艺流程；
对标准的半导体衬底进行所述标准工艺流程，在标准工艺流程过程中收集每一标准的半导体衬底上多个位置的半导体芯片的特征值；
将所述不同标准半导体衬底中同一位置的特征值中异常的数值去除去除，所述异常数值为超过标准设定数值的20％的数值；
对剩余的同一位置的特征值计算平均值，所述平均值即为标准的半导体芯片的数字化特征值。
可选地，所述半导体芯片为图像显示芯片，所述数字化特征值为像素值，像素值为的范围为0-255。
可选地，所述标准的半导体衬底为特征尺寸符合工艺要求的半导体衬底。
可选地，所述标准的半导体衬底的数目不小于50个。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的方法通过对将标准的半导体衬底的获得标准的半导体衬底的数字化特征值与待检测的半导体衬底中的待检测的半导体芯片的特征值进行比较，根据比较结果可以判断待检测半导体芯片是否出现异常。
并且，本发明的方法可以与现有的相邻半导体芯片比较的方法结合，在将待检测的半导体衬底中的待检测半导体芯片的特征值进行比较之前，可以利用现有的相邻半导体芯片比较的方法，将所述半导体衬底中的待检测的半导体芯片与其相邻的半导体芯片进行比较，从而既不影响相邻半导体芯片比较的方法的进行，同时也能有效检测半导体衬底出现阶梯演变异常的缺陷。
附图说明
图1是现有的检测半导体异常的方法的原理示意图；
图2是本发明一个实施例的检测半导体衬底出现阶梯演变异常的方法。
具体实施方式
针对目前的邻近单元芯片的比较的方法难以捕获阶梯演变异常，本发明提出一种新的发现芯片出现阶梯演变异常的方法即：首先扫描关键尺寸完全正常的多片标准的半导体衬底的数字化特征，收集每个半导体衬底上多个位置的数字化特征，然后做平均化处理建立该标准的半导体衬底的数字化特征值的数据库。在进行半导体工艺过程中的时候对待检测半导体芯片的特征值与数据库中的标准的半导体衬底的数字化特征值进行比较，来发现待检测半导体芯片是否存在结构发生阶梯演变的方法。该方法可有效及时的捕获半导体衬底出现阶梯演变异常，因而可以弥补目前扫描方式的单一邻近单元像素对比的不足。
具体地，请参考图2所示的本发明一个实施例的检测半导体衬底出现阶梯演变异常的方法的流程示意图。所述方法包括：
步骤S1，获得标准的半导体衬底的数字化特征值；
步骤S2，将所述标准的半导体衬底的数字化特征值存储至缺陷扫描机台，并设置最大允许偏差值；
步骤S3，利用缺陷扫描机台对待检测的半导体衬底中的待检测的半导体芯片的特征值与所述数字化特征值进行比较，若所述待检测半导体芯片的特征值与所述数字化特征值之间的差异超过所述最大允许偏差值，则认为所述待检测半导体芯片出现异常。
下面结合具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。
首先，创建半导体衬底的标准工艺流程，接着，对标准的半导体衬底进行所述标准工艺流程，在标准工艺流程过程中收集每一标准的半导体衬底上多个位置的半导体芯片的特征值；将所述不同标准半导体衬底中同一位置的特征值中异常的数值去除去除，所述异常数值为超过标准设定数值的20％的数值。所述特征值为像素值，所述所述像素值的范围为0-255。
作为一个实施例，本发明所述的方法是先获得标准工艺流程，然后对标准的半导体衬底进行标准的工艺流程，在所述工艺流程过程中的重要工艺步骤(或工艺站点)完成后，对标准的半导体衬底的数字化特征进行测试，然后将测试值中异常的数值去除并且计算平均值(目的是为了防止异常点干扰)，获得的即为标准的半导体衬底在该重要工艺步骤的特征值。
实际中，由于半导体工艺过程中每一个半导体衬底在各个重要工艺步骤完成后都会进行相应的测试，则在该半导体衬底的工艺流程完成后，会获得该半导体衬底的尺寸特征(CD)是否正常，若正常，则该半导体衬底可以作为标准的半导体衬底，将该半导体衬底在各重要工艺步骤中的测试值种异常值去除并且计算平均值，获得标准的半导体衬底的数字化特征值。所述半导体衬底的数目不小于50片，优选为100片。本发明中，所述数字化特征值为像素值。
接着，将所述标准的半导体衬底的数字化特征值存储至缺陷扫描机台，并设置最大允许偏差值。所述最大允许偏差值为像素值，该最大允许偏差值表明了缺陷扫描机台判断待检测半导体衬底的像素值与标准的半导体衬底的像素值之间的最大允许偏差，超过该最大允许偏差值，则认为该待检测半导体衬底存在阶梯演变异常。
当然，也可以在半导体工艺流程中，选择若干片测试结果为正常的半导体衬底，将该半导体衬底作为标准的半导体衬底，比如在半导体工艺过程中，选择重要的工艺步骤(或工艺站点)选择至少50片(比如60、70甚至是100片)关键尺寸(CD)以及像素值测试为正常的半导体衬底，作为标准的半导体衬底。
在利用缺陷扫描机台对所述待检测的半导体衬底中的待检测的半导体芯片的特征值与所述数字化特征值比较之前，还包括：将所述待检测的半导体芯片与相邻的半导体芯片进行检测的步骤，这样可以利用现有的相邻半导体芯片比较的方法，将所述半导体衬底中的待检测的半导体芯片与其相邻的半导体芯片进行比较，从而既不影响相邻半导体芯片比较的方法的进行，同时也能有效检测半导体衬底出现阶梯演变异常的缺陷。
接着，利用缺陷扫描机台对待检测的半导体衬底中的待检测的半导体芯片的特征值与所述数字化特征值进行比较，若所述待检测半导体芯片的特征值与所述数字化特征值之间的差异超过所述最大允许偏差值，则认为所述待检测半导体芯片出现异常。
综上，本发明提供的方法通过对将标准的半导体衬底的获得标准的半导体衬底的数字化特征值与待检测的半导体衬底中的待检测的半导体芯片的特征值进行比较，根据比较结果可以判断待检测半导体芯片是否出现异常。
并且，本发明的方法可以与现有的相邻半导体芯片比较的方法结合，在将待检测的半导体衬底中的待检测半导体芯片的特征值进行比较之前，可以利用现有的相邻半导体芯片比较的方法，将所述半导体衬底中的待检测的半导体芯片与其相邻的半导体芯片进行比较，从而既不影响相邻半导体芯片比较的方法的进行，同时也能有效检测半导体衬底出现阶梯演变异常的缺陷。
因此，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种检测半导体衬底出现阶梯演变异常的方法，其特征在于，包括：
获得标准的半导体衬底的数字化特征值；
将所述标准的半导体衬底的数字化特征值存储至缺陷扫描机台，并设置最大允许偏差值；
利用缺陷扫描机台对待检测的半导体衬底中的待检测的半导体芯片的特征值与所述数字化特征值进行比较，若所述待检测半导体芯片的特征值与所述数字化特征值之间的差异超过所述最大允许偏差值，则认为所述待检测半导体芯片出现异常。
2.如权利要求1所述的检测半导体衬底出现阶梯演变异常的方法，其特征在于，在利用缺陷扫描机台对所述待检测的半导体衬底中的待检测的半导体芯片的特征值与所述数字化特征值比较之前，还包括：将所述待检测的半导体芯片与相邻的半导体芯片进行检测的步骤。
3.如权利要求1所述的检测半导体衬底出现阶梯演变异常的方法，其特征在于，所述标准的半导体衬底的数字化特征的获得方法包括：
创建半导体衬底的标准工艺流程；
对标准的半导体衬底进行所述标准工艺流程，在标准工艺流程过程中收集每一标准的半导体衬底上多个位置的半导体芯片的特征值；
将所述不同标准半导体衬底中同一位置的特征值中异常的数值去除去除，所述异常数值为超过标准设定数值的20％的数值；
对剩余的同一位置的特征值计算平均值，所述平均值即为标准的半导体芯片的数字化特征值。
4.如权利要求3所述的检测半导体衬底出现阶梯演变异常的方法，其特征在于，所述半导体芯片为图像显示芯片，所述数字化特征值为像素值，像素值为的范围为0-255。
5.如权利要求1所述的检测半导体衬底出现阶梯演变异常的方法，其特征在于，所述标准的半导体衬底为特征尺寸符合工艺要求的半导体衬底。
6.如权利要求1所述的检测半导体衬底出现阶梯演变异常的方法，其特征在于，所述标准的半导体衬底的数目不小于50个。
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