CN114256105A - 半导体工艺异常的检测方法、装置与系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种半导体工艺异常的检测方法、装置与系统。该方法包括：在存在异常晶圆的情况下，获取在相同的工艺步骤时制作异常晶圆的和正常晶圆的第一工艺数据和第二工艺数据；根据第一工艺数据和第二工艺数据，判断异常晶圆的工艺步骤是否发生异常。该方法中，在生产完成的晶圆不满足预定要求的性能时，获取异常晶圆和正常晶圆在相同的工艺步骤制作时的第一工艺数据和第二工艺数据，根据异常晶圆的第一工艺数据和正常晶圆的第二工艺数据，就可以确定该步骤是否发生异常，从而实现了检测半导体制作工艺步骤是否发生异常，进而可以根据该检测结果，调整相关工艺步骤的参数，避免在后续的半导体制作中造成更大的损失。

Description

半导体工艺异常的检测方法、装置与系统

技术领域

本申请涉及半导体领域，具体而言，涉及一种半导体工艺异常的检测方法、装置、计算机可读存储介质与系统。

背景技术

随着半导体技术的发展，半导体芯片上集成的电子器件的数量也越来越多。在芯片的制造过程中，往往需要经过上百道工艺步骤。因此，当半导体成品的性能不满足预定要求时，往往很难找到哪个工艺步骤发生了异常。

因此，亟需一种可以检测工艺步骤是否发生异常的方法。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种半导体工艺异常的检测方法、装置、计算机可读存储介质与系统，以解决现有技术中缺乏检测工艺步骤是否发生异常的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种半导体工艺异常的检测方法，包括：在存在异常晶圆的情况下，获取在相同的工艺步骤时制作所述异常晶圆的和所述正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据，所述异常晶圆为性能不满足预定要求的晶圆，所述正常晶圆为性能满足预定要求的晶圆；根据所述第一工艺数据和所述第二工艺数据，判断所述异常晶圆的所述工艺步骤是否发生异常。

可选地，在存在异常晶圆的情况下，获取在相同的工艺步骤时制作所述异常晶圆的和所述正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据，包括：对工艺步骤进行编号，相同的工艺步骤的编号相同，得到多个工艺编号；获取对应各所述工艺步骤时，制作所述正常晶圆时的第一预定工艺数据以及制作所述异常晶圆时的第二预定工艺数据，其中，在制作一个所述晶圆时，多个时间上具有间隔的相同的所述工艺步骤对应同一个所述工艺编号；根据所述第一预定工艺数据和所述第二预定工艺数据，对所述工艺编号进行调整，得到调整后的所述工艺编号，所述调整包括以下至少之一：将相邻的不同的所述工艺编号调整为相同的所述工艺编号、将两个相同的所述工艺步骤对应的所述工艺编号调整为不同的所述工艺编号；获取相同的调整后的所述工艺编号对应的所述工艺步骤时，制作所述异常晶圆的和所述正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据。

可选地，根据所述第一预定工艺数据和所述第二预定工艺数据，对所述工艺编号进行调整，得到调整后的所述工艺编号，包括：在两个相邻的相同的所述工艺编号对应的两个第一预定工艺数据的差值大于第一预定差值，和/或，在两个相邻的相同的所述工艺编号对应的两个第二预定工艺数据的差值大于所述第一预定差值的情况下，将对应的两个相同的所述工艺编号调整为两个不同的所述工艺编号，得到第一预定编号和第二预定编号。

可选地，根据所述第一预定工艺数据和所述第二预定工艺数据，对所述工艺编号进行调整，得到调整后的所述工艺编号，包括：在相邻的两个不同的所述工艺步骤对应的两个所述第一预定工艺数据的差值小于第二预定差值，和/或，在相邻的两个不同的所述工艺步骤对应的两个第二预定工艺数据的差值小于所述第二预定差值的情况下，将对应的所述预定工艺编号调整为两个相同的所述工艺编号，得到第三工艺编号。

可选地，获取在相同的工艺步骤时制作所述异常晶圆的和所述正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据，包括：分别在相同的工艺步骤时且预定时间内，制作所述异常晶圆的和所述正常晶圆的多个工艺数据，得到多个第一原始数据和多个第二原始数据；分别计算所述第一原始数据和所述第二原始数据的平均值，得到所述第一工艺数据和所述第二工艺数据。

可选地，根据所述第一工艺数据和所述第二工艺数据，判断所述异常晶圆的所述工艺步骤是否发生异常，包括：在所述第一工艺数据不在预定范围的情况下，确定对应的所述工艺步骤发生异常，所述预定范围为根据对应的所述第二工艺数据确定的范围，且所述第二工艺数据在所述预定范围内。

可选地，所述预定范围的确定过程包括：在所述正常晶圆有多个的情况下，确定所述预定范围的最大值为相同的所述工艺步骤对应的最大的所述第二工艺数据与第一预定值的和，所述预定范围的最小值为相同的所述工艺步骤对应的最小的所述第二工艺数据与第二预定值的差，所述第一预定值大于等于0，所述第二预定值大于等于0；在所述正常晶圆有一个的情况下，确定所述预定范围的最大值为相同的所述工艺步骤对应的所述第二工艺数据与第三预定值的和，所述预定范围的最小值为相同的所述工艺步骤对应的所述第二工艺数据与第四预定值的差，所述第三预定值大于等于0，所述第四预定值大于等于0。

可选地，所述工艺步骤为存储器制作的工艺步骤。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种半导体工艺异常的检测装置，包括：获取单元，用于在存在异常晶圆的情况下，获取在相同的工艺步骤时制作所述异常晶圆的和正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据，所述异常晶圆为性能不满足预定要求的晶圆，所述正常晶圆为性能满足预定要求的晶圆；判断单元，用于根据所述第一工艺数据和所述第二工艺数据，判断所述异常晶圆的所述工艺步骤是否发生异常。

根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行任意一种所述的方法。

根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种半导体工艺异常的检测系统，包括：工艺制作机台、一个或多个处理器，存储器以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的方法。

在本发明实施例中，在存在异常晶圆的情况下，首先获取在相同的工艺步骤时制作所述异常晶圆的和正常晶圆的第一工艺数据和第二工艺数据，然后根据所述第一工艺数据和所述第二工艺数据，判断所述异常晶圆的所述工艺步骤是否发生异常。该方法中，在生产完成的晶圆不满足预定要求的性能时，获取异常晶圆和正常晶圆在相同的工艺步骤制作时的第一工艺数据和第二工艺数据，根据异常晶圆的第一工艺数据和正常晶圆的第二工艺数据，就可以确定该步骤是否发生异常，从而实现了检测半导体制作工艺步骤是否发生异常，解决了现有技术中缺乏可以检测半导体制作工艺步骤是否发生异常的方法的问题，进而后续可以根据该检测结果，调整相关工艺步骤的参数，避免在后续的半导体制作中造成更大的损失。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的实施例的一种半导体工艺异常的检测方法的流程示意图；

图2示出了根据本申请的实施例的一种半导体工艺异常的检测装置的结构示意图；

图3示出了根据本申请的实施例的工艺数据的时序图；

图4示出了根据本申请的实施例的工艺数据的散点图；

图5示出了根据本申请的实施例的工艺数据的箱形图；

图6示出了根据本申请的实施例的工艺数据的时序图；

图7示出了根据本申请的实施例的工艺数据的散点图；

图8示出了根据本申请的实施例的工艺数据的箱形图；

图9示出了根据本申请的实施例的调整工艺编号的原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

正如背景技术中所说的，现有技术中的缺乏检测工艺步骤是否发生异常的方法，为了解决上述问题，本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种半导体工艺异常的检测方法、装置、计算机可读存储介质与系统。

根据本申请的实施例，提供了一种半导体工艺异常的检测方法。

图1是根据本申请实施例的半导体工艺异常的检测方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S101，在存在异常晶圆的情况下，获取在相同的工艺步骤时制作上述异常晶圆的和上述正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据，上述异常晶圆为性能不满足预定要求的晶圆，上述正常晶圆为性能满足预定要求的晶圆；

步骤S102，根据上述第一工艺数据和上述第二工艺数据，判断上述异常晶圆的上述工艺步骤是否发生异常。

上述的方法中，在存在异常晶圆的情况下，首先获取在相同的工艺步骤时制作上述异常晶圆的和正常晶圆的第一工艺数据和第二工艺数据，然后根据上述第一工艺数据和上述第二工艺数据，判断上述异常晶圆的上述工艺步骤是否发生异常。该方法中，在生产完成的晶圆不满足预定要求的性能时，获取异常晶圆和正常晶圆在相同的工艺步骤制作时的第一工艺数据和第二工艺数据，根据异常晶圆的第一工艺数据和正常晶圆的第二工艺数据，就可以确定该步骤是否发生异常，从而实现了检测半导体制作工艺步骤是否发生异常，解决了现有技术中缺乏可以检测半导体制作工艺步骤是否发生异常的方法的问题，进而后续可以根据该检测结果，调整相关工艺步骤的参数，避免在后续的半导体制作中造成更大的损失。

具体地，上述第一工艺数据和上述第二工艺数据为制作晶圆时，在每个工艺步骤的阶段，机台传感器采集到的工艺数据，上述第一工艺数据和上述第二工艺数据可以为温度、湿度、压强等，上述第一工艺数据和上述第二工艺数据可能有多个，例如多个异常晶圆对应多个第一工艺数据，多个正常晶圆对应多个第二工艺数据。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本申请的一种实施例中，在存在异常晶圆的情况下，获取在相同的工艺步骤时制作上述异常晶圆的和上述正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据，包括：对工艺步骤进行编号，相同的工艺步骤的编号相同，得到多个工艺编号；获取对应各上述工艺步骤时，制作上述正常晶圆时的第一预定工艺数据以及制作上述异常晶圆时的第二预定工艺数据，其中，在制作一个上述晶圆时，多个时间上具有间隔的相同的上述工艺步骤对应同一个上述工艺编号，例如，第一工艺编号对应的工艺步骤为光刻，第二工艺编号对应的工艺步骤为刻蚀，第三工艺编号对应的工艺步骤为沉积，然后重复上述制作过程，重复后的光刻仍对应第一工艺编号；根据上述第一预定工艺数据和上述第二预定工艺数据，对上述工艺编号进行调整，得到调整后的上述工艺编号，上述调整包括以下至少之一：将相邻的不同的上述工艺编号调整为相同的上述工艺编号、将两个相同的上述工艺步骤对应的上述工艺编号调整为不同的上述工艺编号；获取相同的调整后的上述工艺编号对应的上述工艺步骤时，制作上述异常晶圆的和上述正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据。本实施例中，对工艺步骤进行了编号，具有间隔时间的相同的工艺步骤具有相同的编号，获取各个工艺步骤时，制作正常晶圆时的第一预定工艺数据以及制作异常晶圆时的第二预定工艺数据，根据第一预定工艺数据和第二预定工艺数据对工艺编号进行调整，将不同的工艺编号调整为同一个或者将相同的工艺编号调整为不同的工艺编号，使得调整后的工艺编号所对应的工艺步骤可以更加准确地表征晶圆制作时所对应的工艺步骤，从而可以更加准确地判断哪个工艺步骤发生了问题。

本申请的一种具体的实施例中，上述间隔为5-7秒，即5-7秒内相同的工艺步骤对应相同的工艺编号。当然，实际的应用中，上述间隔还可以为其他数值，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。

本申请的又一种实施例中，根据上述第一预定工艺数据和上述第二预定工艺数据，对上述工艺编号进行调整，得到调整后的上述工艺编号，包括：在两个相邻的相同的上述工艺编号对应的两个第一预定工艺数据的差值大于第一预定差值，和/或，在两个相邻的相同的上述工艺编号对应的两个第二预定工艺数据的差值大于上述第一预定差值的情况下，将对应的两个相同的上述工艺编号调整为两个不同的上述工艺编号，得到第一预定编号和第二预定编号。其中，被调整的两个相同的工艺编号为上述的差值大于上述预定差值的两个第一预定工艺数据对应的工艺编号，或者被调整的两个相同的工艺编号为两个第二预定工艺数据对应的上述工艺编号。例如，第一工艺编号对应的工艺步骤为光刻，第二工艺编号对应的工艺步骤为刻蚀，第三工艺编号对应的工艺步骤为沉积，然后重复上述制作过程，重复后的光刻仍对应第一工艺编号，如果在第一次进行光刻时采集的第一预定工艺数据，与第二次进行光刻时采集的第一预定工艺数据不同，即对两次光刻对应的第一工艺编号进行调整，将第一次光刻的工艺编号和第二次光刻的工艺编号调整为不同的工艺编号。为了区分相同的工艺步骤是哪个步骤发生了异常，本实施例中，在相邻的第一预定工艺数据和/或第二预定工艺数据大于第一预定差值，表明相邻的相同的工艺步骤对应不同的工艺数据，所以需要对工艺步骤对应的编号进行调整，将两个相同的工艺编号调整为不同的编号，这样获取调整后的工艺编号对应的工艺步骤时，制作上述异常晶圆的和上述正常晶圆的第一工艺数据和第二工艺数据，根据第一工艺数据和第二工艺数据，就可以准确地判断出是哪个相同的工艺步骤发生了异常，从而进一步提升检测的准确率。

具体地，上述第一预定编号和上述第二预定编号可以都调整为新的编号，也可以将第一预定编号保持原编号，将第二预定编号调整为新的编号，或者将第一预定编号调整为新的编号，第二预定编号保持原编号。

本申请的一种具体的实施例中，上述第一预定差值为0，当相邻的第一预定工艺数据和/或第二预定工艺数据不同时，即对工艺编号进行调整。实际的应用中，上述第一预定差值并不限于0，还可以为其他数值。

本申请的另一种实施例中，根据上述第一预定工艺数据和上述第二预定工艺数据，对上述工艺编号进行调整，得到调整后的上述工艺编号，包括：在相邻的两个不同的上述工艺步骤对应的两个上述第一预定工艺数据的差值小于第二预定差值，和/或，在相邻的两个不同的上述工艺步骤对应的两个第二预定工艺数据的差值小于上述第二预定差值的情况下，将对应的上述预定工艺编号调整为两个相同的上述工艺编号，得到第三工艺编号。本实施例中，在相邻的两个不同的工艺步骤对应的两个第一预定工艺数据和/或第二预定工艺数据小于第二预定差值，表明相邻的两个不同的工艺步骤对应的预定工艺数据相似，然后将对应的上述预定工艺编号调整为两个相同的第三工艺编号，这样在获取第一工艺数据和第二工艺数据时，只需对一个工艺步骤进行获取，使得工艺编号更加准确地表征晶圆制作时所对应的工艺步骤，从而进一步提升检测的准确率。

具体地，上述第三编号可以为相邻的两个不同的工艺步骤对应的工艺编号中的任一个，也可以为与两个工艺编号均不同的新的编号。

本申请的一种具体的实施例中，上述第二预定差值需要根据第一预定工艺数据或第二预定工艺数据的比例进行确定，上述比例为两个不同的工艺步骤对应的两个第一预定工艺数据或第二预定工艺数据中的第一个第一预定工艺数据或第二预定工艺数据的1％。同样地，上述第二预定差值还可以为其他数值，本领域技术人员可以根据实际情况来选择。

本申请的再一种实施例中，获取在相同的工艺步骤时制作上述异常晶圆的和上述正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据，包括：分别在相同的工艺步骤时且预定时间内，制作上述异常晶圆的和上述正常晶圆的多个工艺数据，得到多个第一原始数据和多个第二原始数据；分别计算上述第一原始数据和上述第二原始数据的平均值，得到上述第一工艺数据和上述第二工艺数据。本实施例中，由于机台获取的工艺数据有很多，所以需要对工艺数据进行处理，对相同的工艺步骤时且预定时间内，制作上述异常晶圆的和上述正常晶圆的多个工艺数据计算平均值，得到第一工艺数据和第二工艺数据，这样不需要对多个第一原始数据和多个第二原始数据一一处理，进一步节约了检测的时间。

本申请的另一种具体的实施例中，本申请的上述预定时间为10分钟，例如，机台传感器每1秒采集一次工艺数据，对10分钟内的相同的工艺步骤对应工艺数据的计算平均值，大大减少了需要获取的工艺数据的数量，缩短了检测的时间。

本申请的又一种实施例中，根据上述第一工艺数据和上述第二工艺数据，判断上述异常晶圆的上述工艺步骤是否发生异常，包括：在上述第一工艺数据不在预定范围的情况下，确定对应的上述工艺步骤发生异常，上述预定范围为根据对应的上述第二工艺数据确定的范围，且上述第二工艺数据在上述预定范围内。本实施例中，上述预定范围是根据正常晶圆对应的第二工艺数据确定的，如果第一工艺数据不在预定范围内，则证明该工艺步骤发生了异常，使得检测的准确性进一步提升，同时由于不需要对第一工艺数据和第二工艺数据进行一一比较，大大解决了检测的时间，从而提升了检测的效率。

本申请的又一种具体的实施例中，上述第一工艺数据和上述第二工艺数据有多个，上述第一工艺数据需要一一与预定范围进行比较，例如，有多个异常晶圆对应多个第一工艺数据，将每个异常晶圆对应的第一工艺数据与预定范围进行比较，如果该异常晶圆对应的第一工艺数据不在预定范围，则该异常晶圆的第一工艺数据对应的工艺步骤发生了异常，然后再比较下一个异常晶圆。

本申请的另一种实施例中，上述预定范围的确定过程包括：在上述正常晶圆有多个的情况下，确定上述预定范围的最大值为相同的上述工艺步骤对应的最大的上述第二工艺数据与第一预定值的和，上述预定范围的最小值为相同的上述工艺步骤对应的最小的上述第二工艺数据与第二预定值的差，第一预定值大于等于0，第二预定值大于等于0；在上述正常晶圆有一个的情况下，确定上述预定范围的最大值为相同的上述工艺步骤对应的上述第二工艺数据与第三预定值的和，上述预定范围的最小值为相同的上述工艺步骤对应的上述第二工艺数据与第四预定值的差，第三预定值大于等于0，第四预定值大于等于0。本实施例中，上述预定范围根据正常晶圆的数量有不同的确定方法，当正常晶圆只有一个时，预定范围的最大值为该正常晶圆的第二工艺数据与第三预定值的和，预定范围的最小值该正常晶圆的第二工艺数据与第四预定值的差；当正常晶圆有多个时，预定范围的最大值为最大的第二工艺数据与第一预定值的和，预定范围的最小值为最小的第二工艺数据与第二预定值的差，使得预定范围的确定过程更加准确，从而进一步提升了检测的准确性。

上述第一预定值、第二预定值、第三预定值和第四预定值可以为相同的数值，也可以为不同的数值，本领域技术人员可以根据实际情况来选择。

当然，本申请的上述“根据上述第一工艺数据和上述第二工艺数据，判断上述异常晶圆的上述工艺步骤是否发生异常”并不限于上述的过程，还可以为分别计算第一工艺数据和第二工艺数据的最大值、最小值、中位数和下四分位数等，然后对上述数值进行比较。

本申请的再一种实施例中，上述工艺步骤为存储器制作的工艺步骤。本申请的方法可以适用于存储器制作时的所有工艺步骤，从而可以更加精确地确定哪个工艺步骤发生了问题，并调整该工艺步骤的参数，避免在后续的存储器制作中造成更大的损失。

本申请实施例还提供了一种半导体工艺异常的检测装置，需要说明的是，本申请实施例的半导体工艺异常的检测装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于半导体工艺异常的检测方法。以下对本申请实施例提供的半导体工艺异常的检测装置进行介绍。

图2是根据本申请实施例的半导体工艺异常的检测装置的示意图。如图2所示，该装置包括：

获取单元10，用于在存在异常晶圆的情况下，获取在相同的工艺步骤时制作上述异常晶圆的和正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据，上述异常晶圆为性能不满足预定要求的晶圆，上述正常晶圆为性能满足预定要求的晶圆；

判断单元20，用于根据上述第一工艺数据和上述第二工艺数据，判断上述异常晶圆的上述工艺步骤是否发生异常。

上述的装置包括获取单元和判断单元，其中，获取单元用于在存在异常晶圆的情况下，获取在相同的工艺步骤时制作上述异常晶圆的和正常晶圆的第一工艺数据和第二工艺数据，判断单元用于根据上述第一工艺数据和上述第二工艺数据，判断上述异常晶圆的上述工艺步骤是否发生异常。该装置中，在生产完成的晶圆不满足预定要求的性能时，获取异常晶圆和正常晶圆在相同的工艺步骤制作时的第一工艺数据和第二工艺数据，根据异常晶圆的第一工艺数据和正常晶圆的第二工艺数据，就可以确定该步骤是否发生异常，解决了现有技术中缺乏可以检测半导体制作工艺步骤是否发生异常的方法的问题，从而实现了检测半导体制作工艺步骤是否发生异常，进而后续可以根据该检测结果，调整相关工艺步骤的参数，避免在后续的半导体制作中造成更大的损失。

具体地，上述第一工艺数据和上述第二工艺数据为制作晶圆时，在每个工艺步骤的阶段，机台传感器采集到的工艺数据，上述第一工艺数据和上述第二工艺数据可以为温度、湿度、压强等，上述第一工艺数据和上述第二工艺数据可能有多个，例如多个异常晶圆对应多个第一工艺数据，多个正常晶圆对应多个第二工艺数据。

本申请的一种实施例中，获取单元包括第一得到模块、第一获取模块、调整模块和第二获取模块，其中，第一得到模块用于对工艺步骤进行编号，相同的工艺步骤的编号相同，得到多个工艺编号；第一获取模块用于获取对应各上述工艺步骤时，制作上述正常晶圆时的第一预定工艺数据以及制作上述异常晶圆时的第二预定工艺数据，其中，在制作一个上述晶圆时，多个时间上具有间隔的相同的上述工艺步骤对应同一个上述工艺编号，例如，第一工艺编号对应的工艺步骤为光刻，第二工艺编号对应的工艺步骤为刻蚀，第三工艺编号对应的工艺步骤为沉积，然后重复上述制作过程，重复后的光刻仍对应第一工艺编号；调整模块用于根据上述第一预定工艺数据和上述第二预定工艺数据，对上述工艺编号进行调整，得到调整后的上述工艺编号，上述调整包括以下至少之一：将相邻的不同的上述工艺编号调整为相同的上述工艺编号、将两个相同的上述工艺步骤对应的上述工艺编号调整为不同的上述工艺编号；第二获取模块用于获取相同的调整后的上述工艺编号对应的上述工艺步骤时，制作上述异常晶圆的和上述正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据。本实施例中，对工艺步骤进行了编号，具有间隔时间的相同的工艺步骤具有相同的编号，获取各个工艺步骤时，制作正常晶圆时的第一预定工艺数据以及制作异常晶圆时的第二预定工艺数据，根据第一预定工艺数据和第二预定工艺数据对工艺编号进行调整，将不同的工艺编号调整为同一个或者将相同的工艺编号调整为不同的工艺编号，使得调整后的工艺编号所对应的工艺步骤可以更加准确地表征晶圆制作时所对应的工艺步骤，从而可以更加准确地判断哪个工艺步骤发生了问题。

本申请的一种具体的实施例中，上述间隔为5-7秒，即5-7秒内相同的工艺步骤对应相同的工艺编号。当然，实际的应用中，上述间隔还可以为其他数值，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。

本申请的又一种实施例中，调整模块包括第一调整子模块，其中，第一调整子模块用于在两个相邻的相同的上述工艺编号对应的两个第一预定工艺数据的差值大于第一预定差值，和/或，在两个相邻的相同的上述工艺编号对应的两个第二预定工艺数据的差值大于上述第一预定差值的情况下，将对应的两个相同的上述工艺编号调整为两个不同的上述工艺编号，得到第一预定编号和第二预定编号。其中，被调整的两个相同的工艺编号为上述的差值大于上述预定差值的两个第一预定工艺数据对应的工艺编号，或者被调整的两个相同的工艺编号为两个第二预定工艺数据对应的上述工艺编号。例如，第一工艺编号对应的工艺步骤为光刻，第二工艺编号对应的工艺步骤为刻蚀，第三工艺编号对应的工艺步骤为沉积，然后重复上述制作过程，重复后的光刻仍对应第一工艺编号，如果在第一次进行光刻时采集的第一预定工艺数据，与第二次进行光刻时采集的第一预定工艺数据不同，即对两次光刻对应的第一工艺编号进行调整，将第一次光刻的工艺编号和第二次光刻的工艺编号调整为不同的工艺编号。为了区分相同的工艺步骤是哪个步骤发生了异常，本实施例中，在相邻的第一预定工艺数据和/或第二预定工艺数据大于第一预定差值，表明相邻的相同的工艺步骤对应不同的工艺数据，所以需要对工艺步骤对应的编号进行调整，将两个相同的工艺编号调整为不同的编号，这样获取调整后的工艺编号对应的工艺步骤时，制作上述异常晶圆的和上述正常晶圆的第一工艺数据和第二工艺数据，根据第一工艺数据和第二工艺数据，就可以准确地判断出是哪个相同的工艺步骤发生了异常，从而进一步提升检测的准确率。

具体地，上述第一预定编号和上述第二预定编号可以都调整为新的编号，也可以将第一预定编号保持原编号，将第二预定编号调整为新的编号，或者将第一预定编号调整为新的编号，第二预定编号保持原编号。

本申请的一种具体的实施例中，上述第一预定差值为0，当相邻的第一预定工艺数据和/或第二预定工艺数据不同时，即对工艺编号进行调整。实际的应用中，上述第一预定差值并不限于0，还可以为其他数值。

本申请的另一种实施例中，调整模块包括第二调整子模块，其中，第二调整子模块用于在相邻的两个不同的上述工艺步骤对应的两个上述第一预定工艺数据的差值小于第二预定差值，和/或，在相邻的两个不同的上述工艺步骤对应的两个第二预定工艺数据的差值小于上述第二预定差值的情况下，将对应的上述预定工艺编号调整为两个相同的上述工艺编号，得到第三工艺编号。本实施例中，在相邻的两个不同的工艺步骤对应的两个第一预定工艺数据和/或第二预定工艺数据小于第二预定差值，表明相邻的两个不同的工艺步骤对应的预定工艺数据相似，然后将对应的上述预定工艺编号调整为两个相同的第三工艺编号，这样在获取第一工艺数据和第二工艺数据时，只需对一个工艺步骤进行获取，使得工艺编号更加准确地表征晶圆制作时所对应的工艺步骤，从而进一步提升检测的准确率。

具体地，上述第三编号可以为相邻的两个不同的工艺步骤对应的工艺编号中的任一个，也可以为与两个工艺编号均不同的新的编号。

本申请的一种具体的实施例中，上述第二预定差值需要根据第一预定工艺数据或第二预定工艺数据的比例进行确定，上述比例为两个不同的工艺步骤对应的两个第一预定工艺数据或第二预定工艺数据中的第一个第一预定工艺数据或第二预定工艺数据的1％。同样地，上述第二预定差值还可以为其他数值，本领域技术人员可以根据实际情况来选择。

本申请的再一种实施例中，获取单元包括第二得到模块和第三得到模块，其中，第二得到模块用于分别在相同的工艺步骤时且预定时间内，制作上述异常晶圆的和上述正常晶圆的多个工艺数据，得到多个第一原始数据和多个第二原始数据；第三得到模块用于分别计算上述第一原始数据和上述第二原始数据的平均值，得到上述第一工艺数据和上述第二工艺数据。本实施例中，由于机台获取的工艺数据有很多，所以需要对工艺数据进行处理，对相同的工艺步骤时且预定时间内，制作上述异常晶圆的和上述正常晶圆的多个工艺数据计算平均值，得到第一工艺数据和第二工艺数据，这样不需要对多个第一原始数据和多个第二原始数据一一处理，进一步节约了检测的时间。

本申请的另一种具体的实施例中，本申请的上述预定时间为10分钟，例如，机台传感器每1秒采集一次工艺数据，对10分钟内的相同的工艺步骤对应工艺数据的计算平均值，大大减少了需要获取的工艺数据的数量，缩短了检测的时间。

本申请的又一种实施例中，判断单元包括确定模块，其中，确定模块用于在上述第一工艺数据不在预定范围的情况下，确定对应的上述工艺步骤发生异常，上述预定范围为根据对应的上述第二工艺数据确定的范围，且上述第二工艺数据在上述预定范围内。本实施例中，上述预定范围是根据正常晶圆对应的第二工艺数据确定的，如果第一工艺数据不在预定范围内，则证明该工艺步骤发生了异常，使得检测的准确性进一步提升，同时由于不需要对第一工艺数据和第二工艺数据进行一一比较，大大解决了检测的时间，从而提升了检测的效率。

本申请的又一种具体的实施例中，上述第一工艺数据和上述第二工艺数据有多个，上述第一工艺数据需要一一与预定范围进行比较，例如，有多个异常晶圆对应多个第一工艺数据，将每个异常晶圆对应的第一工艺数据与预定范围进行比较，如果该异常晶圆对应的第一工艺数据不在预定范围，则该异常晶圆的第一工艺数据对应的工艺步骤发生了异常，然后再比较下一个异常晶圆。

本申请的另一种实施例中，上述预定范围的确定过程包括：在上述正常晶圆有多个的情况下，确定上述预定范围的最大值为相同的上述工艺步骤对应的最大的上述第二工艺数据与第一预定值的和，上述预定范围的最小值为相同的上述工艺步骤对应的最小的上述第二工艺数据与第二预定值的差，上述第一预定值大于等于0，上述第二预定值大于等于0；在上述正常晶圆有一个的情况下，确定上述预定范围的最大值为相同的上述工艺步骤对应的上述第二工艺数据与第三预定值的和，上述预定范围的最小值为相同的上述工艺步骤对应的上述第二工艺数据与第四预定值的差，上述第三预定值大于等于0，上述第四预定值大于等于0。本实施例中，上述预定范围根据正常晶圆的数量有不同的确定方法，当正常晶圆只有一个时，预定范围的最大值为该正常晶圆的第二工艺数据与第三预定值的和，预定范围的最小值该正常晶圆的第二工艺数据与第四预定值的差；当正常晶圆有多个时，预定范围的最大值为最大的第二工艺数据与第一预定值的和，预定范围的最小值为最小的第二工艺数据与第二预定值的差，使得预定范围的确定过程更加准确，从而进一步提升了检测的准确性。

上述第一预定值、第二预定值、第三预定值和第四预定值可以为相同的数值，也可以为不同的数值，本领域技术人员可以根据实际情况来选择。

当然，本申请的上述“根据上述第一工艺数据和上述第二工艺数据，判断上述异常晶圆的上述工艺步骤是否发生异常”并不限于上述的过程，还可以为分别计算第一工艺数据和第二工艺数据的最大值、最小值、中位数和下四分位数等，然后对上述数值进行比较。

本申请的再一种实施例中，上述工艺步骤为存储器制作的工艺步骤。本申请的方法可以适用于存储器制作时的所有工艺步骤，从而可以更加精确地确定哪个工艺步骤发生了问题，并调整该工艺步骤的参数，避免在后续的存储器制作中造成更大的损失。

上述半导体工艺异常的检测装置包括处理器和存储器，上述获取单元和判断单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来检测工艺步骤是否发生异常。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述半导体工艺异常的检测方法。

本发明实施例还提供了一种本申请的半导体工艺异常的检测系统，包括工艺制作机台、一个或多个处理器，存储器以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置为由上述一个或多个处理器执行，上述一个或多个程序包括用于执行任意一种上述的方法。

上述的检测系统中包括工艺制作机台、一个或多个处理器，存储器以及一个或多个程序，一个或多个程序包括用于执行任意一种上述的方法，该方法中，在生产完成的晶圆不满足预定要求的性能时，获取异常晶圆和正常晶圆在相同的工艺步骤制作时的第一工艺数据和第二工艺数据，根据异常晶圆的第一工艺数据和正常晶圆的第二工艺数据，就可以确定该步骤是否发生异常，从而实现了检测半导体制作工艺步骤是否发生异常，解决了现有技术中缺乏可以检测半导体制作工艺步骤是否发生异常的方法的问题，进而后续可以根据该检测结果，调整相关工艺步骤的参数，避免在后续的半导体制作中造成更大的损失。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：

步骤S101，在存在异常晶圆的情况下，获取在相同的工艺步骤时制作上述异常晶圆的和上述正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据，上述异常晶圆为性能不满足预定要求的晶圆，上述正常晶圆为性能满足预定要求的晶圆；

步骤S102，根据上述第一工艺数据和上述第二工艺数据，判断上述异常晶圆的上述工艺步骤是否发生异常。

本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：

步骤S101，在存在异常晶圆的情况下，获取在相同的工艺步骤时制作上述异常晶圆的和上述正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据，上述异常晶圆为性能不满足预定要求的晶圆，上述正常晶圆为性能满足预定要求的晶圆；

步骤S102，根据上述第一工艺数据和上述第二工艺数据，判断上述异常晶圆的上述工艺步骤是否发生异常。

为了使得本领域的技术人员更加清楚明确地了解本申请的技术方案，下面将结合具体的实施例进行说明：

实施例

图3和图4示出了第一工艺步骤时异常晶圆的第一工艺数据和正常晶圆的第二工艺数据，图5中异常晶圆的箱形图和正常晶圆的箱形图是分别计算第一工艺数据和第二工艺数据的最大值、最小值、中位数和下四分位数得到的，从图中可以看出第一工艺数据和第二工艺数据不同，所以第一步骤发生了异常。

图6和图7示出了第二工艺步骤时异常晶圆的第一工艺数据和正常晶圆的第二工艺数据，图8中异常晶圆的箱形图和正常晶圆的箱形图是分别计算第一工艺数据和第二工艺数据的最大值、最小值、中位数和下四分位数得到的，从图中可以看出第一工艺数据和第二工艺数据不同，所以第二步骤发生了异常。

该实施例对工艺编号进行调整的原理如图9所示，从图9中可以看出，当工艺编号为2-7时，第一工艺数据明显不同，所以为了区分是哪个工艺编号对应的工艺步骤发生了异常，需要将两个相同的工艺编号调整为不同的工艺编号；当工艺编号为13-20时，第一工艺数据近似相同，所以可以将这些工艺编号合并到一起，这样在分析工艺数据是否发生异常时，只需分析一个工艺步骤。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请的半导体工艺异常的检测方法，在存在异常晶圆的情况下，首先获取在相同的工艺步骤时制作上述异常晶圆的和正常晶圆的第一工艺数据和第二工艺数据，然后根据上述第一工艺数据和上述第二工艺数据，判断上述异常晶圆的上述工艺步骤是否发生异常。该方法中，在生产完成的晶圆不满足预定要求的性能时，获取异常晶圆和正常晶圆在相同的工艺步骤制作时的第一工艺数据和第二工艺数据，根据异常晶圆的第一工艺数据和正常晶圆的第二工艺数据，就可以确定该步骤是否发生异常，从而实现了检测半导体制作工艺步骤是否发生异常，解决了现有技术中缺乏可以检测半导体制作工艺步骤是否发生异常的方法的问题，进而后续可以根据该检测结果，调整相关工艺步骤的参数，避免在后续的半导体制作中造成更大的损失。

2)、本申请的半导体工艺异常的检测装置包括获取单元和判断单元，其中，获取单元用于在存在异常晶圆的情况下，获取在相同的工艺步骤时制作上述异常晶圆的和正常晶圆的第一工艺数据和第二工艺数据，判断单元用于根据上述第一工艺数据和上述第二工艺数据，判断上述异常晶圆的上述工艺步骤是否发生异常。该装置中，在生产完成的晶圆不满足预定要求的性能时，获取异常晶圆和正常晶圆在相同的工艺步骤制作时的第一工艺数据和第二工艺数据，根据异常晶圆的第一工艺数据和正常晶圆的第二工艺数据，就可以确定该步骤是否发生异常，从而实现了检测半导体制作工艺步骤是否发生异常，解决了现有技术中缺乏可以检测半导体制作工艺步骤是否发生异常的方法的问题，进而后续可以根据该检测结果，调整相关工艺步骤的参数，避免在后续的半导体制作中造成更大的损失。

3)、本申请的半导体工艺异常的检测系统包括工艺制作机台、一个或多个处理器，存储器以及一个或多个程序，一个或多个程序包括用于执行任意一种上述的方法，该方法中，在生产完成的晶圆不满足预定要求的性能时，获取异常晶圆和正常晶圆在相同的工艺步骤制作时的第一工艺数据和第二工艺数据，根据异常晶圆的第一工艺数据和正常晶圆的第二工艺数据，就可以确定该步骤是否发生异常，从而实现了检测半导体制作工艺步骤是否发生异常，解决了现有技术中缺乏可以检测半导体制作工艺步骤是否发生异常的方法的问题，进而后续可以根据该检测结果，调整相关工艺步骤的参数，避免在后续的半导体制作中造成更大的损失。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种半导体工艺异常的检测方法，其特征在于，包括：

在存在异常晶圆的情况下，获取在相同的工艺步骤时制作所述异常晶圆的和正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据，所述异常晶圆为性能不满足预定要求的晶圆，所述正常晶圆为性能满足预定要求的晶圆；

根据所述第一工艺数据和所述第二工艺数据，判断所述异常晶圆的所述工艺步骤是否发生异常。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在存在异常晶圆的情况下，获取在相同的工艺步骤时制作所述异常晶圆的和所述正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据，包括：

对工艺步骤进行编号，相同的工艺步骤的编号相同，得到多个工艺编号；

获取对应各所述工艺步骤时，制作所述正常晶圆时的第一预定工艺数据以及制作所述异常晶圆时的第二预定工艺数据，其中，在制作一个所述晶圆时，多个时间上具有间隔的相同的所述工艺步骤对应同一个所述工艺编号；

根据所述第一预定工艺数据和所述第二预定工艺数据，对所述工艺编号进行调整，得到调整后的所述工艺编号，所述调整包括以下至少之一：将相邻的不同的所述工艺编号调整为相同的所述工艺编号、将两个相同的所述工艺步骤对应的所述工艺编号调整为不同的所述工艺编号；

获取相同的调整后的所述工艺编号对应的所述工艺步骤时，制作所述异常晶圆的和所述正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一预定工艺数据和所述第二预定工艺数据，对所述工艺编号进行调整，得到调整后的所述工艺编号，包括：

在两个相邻的相同的所述工艺编号对应的两个第一预定工艺数据的差值大于第一预定差值，和/或，在两个相邻的相同的所述工艺编号对应的两个第二预定工艺数据的差值大于所述第一预定差值的情况下，将对应的两个相同的所述工艺编号调整为两个不同的所述工艺编号，得到第一预定编号和第二预定编号。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一预定工艺数据和所述第二预定工艺数据，对所述工艺编号进行调整，得到调整后的所述工艺编号，包括：

在相邻的两个不同的所述工艺步骤对应的两个所述第一预定工艺数据的差值小于第二预定差值，和/或，在相邻的两个不同的所述工艺步骤对应的两个第二预定工艺数据的差值小于所述第二预定差值的情况下，将对应的所述预定工艺编号调整为两个相同的所述工艺编号，得到第三工艺编号。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，获取在相同的工艺步骤时制作所述异常晶圆的和所述正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据，包括：

分别在相同的工艺步骤时且预定时间内，制作所述异常晶圆的和所述正常晶圆的多个工艺数据，得到多个第一原始数据和多个第二原始数据；

分别计算所述第一原始数据和所述第二原始数据的平均值，得到所述第一工艺数据和所述第二工艺数据。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述第一工艺数据和所述第二工艺数据，判断所述异常晶圆的所述工艺步骤是否发生异常，包括：

在所述第一工艺数据不在预定范围的情况下，确定对应的所述工艺步骤发生异常，所述预定范围为根据对应的所述第二工艺数据确定的范围，且所述第二工艺数据在所述预定范围内。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预定范围的确定过程包括：

在所述正常晶圆有多个的情况下，确定所述预定范围的最大值为相同的所述工艺步骤对应的最大的所述第二工艺数据与第一预定值的和，所述预定范围的最小值为相同的所述工艺步骤对应的最小的所述第二工艺数据与第二预定值的差，所述第一预定值大于等于0，所述第二预定值大于等于0；

在所述正常晶圆有一个的情况下，确定所述预定范围的最大值为相同的所述工艺步骤对应的所述第二工艺数据与第三预定值的和，所述预定范围的最小值为相同的所述工艺步骤对应的所述第二工艺数据与第四预定值的差，所述第三预定值大于等于0，所述第四预定值大于等于0。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工艺步骤为存储器制作的工艺步骤。

9.一种半导体工艺异常的检测装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于在存在异常晶圆的情况下，获取在相同的工艺步骤时制作所述异常晶圆的和正常晶圆的工艺数据，分别得到第一工艺数据和第二工艺数据，所述异常晶圆为性能不满足预定要求的晶圆，所述正常晶圆为性能满足预定要求的晶圆；

判断单元，用于根据所述第一工艺数据和所述第二工艺数据，判断所述异常晶圆的所述工艺步骤是否发生异常。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至8中任意一项所述的方法。

11.一种半导体工艺异常的检测系统，其特征在于，包括：工艺制作机台、一个或多个处理器，存储器以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至8中任意一项所述的方法。

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