晶圆质量分析装置及方法制造方法及图纸

技术编号:2780152 阅读:178 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种晶圆质量分析装置,包括:用于暂存晶圆分析数据、参考数据以及中间结果的数据库;用于调用数据库中的至少两种晶圆分析数据进行相关分析并输出相关分析结果的数据分析单元;用于根据数据分析单元输出的相关分析结果确定并输出关键参数列表,并根据统计过程控制单元反馈的监控结果优化并输出控制标准或晶圆制程的优化单元;用于采集晶圆分析数据,根据优化单元输出的关键参数列表,对关键参数进行监控,并将监控结果反馈给优化单元,并根据优化单元输出的优化控制标准或晶圆制程,再次对关键参数进行监控,并最终输出晶圆分析结果的统计过程控制单元。本发明专利技术还公开一种晶圆质量分析方法。所述晶圆质量分析装置及方法提高了质量分析的准确性。

Wafer quality analysis device and method

A wafer quality analysis device, including: for the analysis of data, reference data and intermediate results of temporary wafer database; for at least two of the correlation analysis and correlation analysis results of output data analysis of wafer database call analysis unit; for according to the correlation analysis of the data analysis unit output and output the results to determine the key parameter list according to the results, optimization and optimization of output control unit or standard wafer process control statistical process monitoring unit for collecting feedback; wafer analysis data, according to the list of key parameters in optimization of unit output, monitoring of key parameters, and will monitor the results back to the optimization unit, and according to the optimal control standard or wafer process optimization the output unit, again monitoring of the key parameters, and finally outputs the wafer analysis results Process control unit. The invention also discloses a wafer quality analysis method. The wafer quality analysis device and method improve the accuracy of quality analysis.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
目前,晶圆制造工艺在工艺控制、设备操作和材料制造方面都要求很高 的精确度。 一个错误就有可能导致晶圓的完全报废。在整个工艺过程中,晶 圆和工艺质量好坏的评估是通过大量的测试和测量得出的。其中,晶圆良率 和可接受测试数据都是衡量所生产的晶圆性能是否可靠的较重要的指标。晶圆良率简单来说就是晶圓上有效晶粒占晶圓上所有晶粒的比例。晶圆 的良率受到许多方面的制约,例如,晶圆破碎和弯曲、工艺制程变异、工艺 制程缺陷和光刻掩膜版缺陷都会对晶圆的良率产生影响。为了保证提供给客 户的晶圆的性能,就需要对于经过测试得到的晶圆良率数据进行分析,剔除 不符合质量要求的晶圓。通常剔除不符合质量要求的晶圓都是通过将晶圆与 已知的不合格晶圓的失效晶粒分布类型进行比对来达到的,例如,美国专利号为7106897的专利技术公开了一种用于将晶圓失效晶粒分布类型与失效分布类 型库中的已有确认晶圓不合格的失效分布类型进行比对的系统,包括用于识 别晶圆失效分布类型并产生相应的规格化数据组合的装置,以及将所述规格 化数据组合与系统已有确认晶圆不合格的失效分布类型库中的数据组合进行 比较并产生相应标识的分析装置。该系统可用来识别不合格的晶圆,而不合 格的晶圆会被作为废片处理掉。而晶圓可接受测试是指晶圆在完成所有制程后,针对晶圓上的测试结构 所进行的电性测试。根据对晶圆可接受测试数据的分析,通常可以发现晶圓 制程的异常。 '目前对晶圆可接受测试数据的分析,通常都会考虑可接受测试数据与晶圓测试(CP, Circuit Probing)良率的关系以及可接受测试数据与成品测试(FT, Final Test)良率的关系,并#>据所述关系得到与晶圓测试良率和成品测试良 率变化最相关的那些关^t建可接受测试数据,再根据应用可接受测试数据的控 制标准对关键可接受测试数据的分析结果来发现晶圆制程异常。然而,仅靠 对可接受测试数据与晶圓测试良率或成品测试良率的关系来对于可接收测试 数据进行分析并不全面,因为一些异常变化的关键可接受测试数据并不一定 就能够从与晶圆测试良率和成品测试良率的关系中看出,可能关键可接受测 试数据的异常变化与例如工艺数据的异常变化有关,因此现有技术的晶圆质 量分析方法有时候可能就会遗漏一些晶圆制程异常的情况或错误判定一些晶 圆制程异常的情况。
技术实现思路
本专利技术提供一种,来解决现有技术晶圆质量分 析方法分析不全面,导致遗漏或错误判定晶圓制程异常的问题。为解决上述问题,本专利技术提供一种晶圆质量分析装置,包括数据库、数 据分析单元、优化单元以及统计过程控制单元,所述数据库用于暂存晶圆分析数据、参考数据以及中间结果; 所述数据分析单元用于调用数据库中的至少两种晶圆分析数据进行相关分析并输出相关分析结果;所述优化单元用于根据相关分析结果确定并输出关键参数列表,并根据统计过程控制单元反馈的关键参数监控结果优化并输出控制标准或晶圆制程;所述统计过程控制单元用于采集晶圓分析数据,根据关键参数列表对关 键参数进行监控,并将监控结果反馈给优化单元,并根据优化单元输出的优 化控制标准或晶圆制程,再次对关键参数进行监控,并最终输出晶圆分析结 果,其中,所述晶圆分析数据包括工艺数据、可接受测试数据、晶圆测试 良率数据、成品测试良率数据以及可靠性测试数据,所述中间结果包括数据 分析单元输出的相关分析结果、优化单元输出的关键参数列表。可选的,所述优化单元根据所述数据分析单元输出的相关分析结果确定 并输出关键参数列表。可选的,所述优化单元调用数据库中的相关分析结果确定并输出关键参 数列表。可选的,所述统计过程控制单元根据优化单元输出的关键参数列表对关 键参数进行监控。可选的,所述统计过程控制单元调用数据库中的关键参数列表对关键参 数进行监控。相应地,本专利技术还提供一种晶圆质量分析方法,包括下列步骤 根据至少两种所釆集的晶圓分析数据进行相关分析; 根据相关分析结果确定关键参数;若关键参数的数据范围与控制标准覆盖范围相适合,则根据控制标准对 关键参数进行检测,并输出晶圆分析结果;若关键参数的数据范围远小于控 制标准覆盖范围,则优化控制标准,并以优化后的控制标准继续对关键参数 进行监控;若关键参数的数据范围远超出控制标准覆盖范围,则优化晶圆制 程,并重新采集晶其中,所述晶圆分析数据包括工艺数据、可接受测试数据、晶圆测试良率数据、成品测试良率数据以及可靠性测试数据,所述中间结果包括数据 分析单元输出的相关分析结果、优化单元输出的关键参数列表。可选的,所述工艺数据包括线上监测数据、线下监测数据以及系统参数 数据。可选的,所述相关分析采用前々赍回归法(feed-forward regression),反々赍 回归法(feed-backward regression)或步进回归法(step-wise regression )。可选的,所述前馈回归法就是先挑出晶圆分析数据中 一种数据的其中一 种参数进行相关分析,然后每次新增加一种参数,直到完成相关分析。可选的,所述反馈回归法是先挑出晶圓分析数据中 一种数据的所有参数 先进行相关分析,然后根据相关分析的结果每次剔除一种参数,直到完成相 关分析。可选的,所述步进回归法就是先挑出晶圆分析数据中 一种数据的其中一 种参数进行相关分析,然后每次新增加一种参数,并将新增加参数与原参数 共同分析,剔除不符合要求的参数,直到完成相关分析。可选的,所述相关分析结果包括相关系数值和相关置信度值。可选的,所述控制标准包括控制上限(UCL, Up Control Limit)和控制 下限(LCL, Low Control Limit),计算公式如下丄CZJ-3(7;其中,I是关键参数数据的算术平均值,而CJ是关键参数数据的标准方差。与现有技术相比,上述方案具有以下优点上述方案晶圆质量分析装置及方法通过相关分析得到关键参数,并监控关键参数来进行晶圆质量分析。 由于所述关4建参数包括了与可接受测试数据有关、与晶圆测试良率数据有关、 与成品测试良率数据有关、与可靠性测试数据有关以及与工艺数据有关的关 键参数,因此比较全面,提高了质量分析的准确性。附图说明图l是本专利技术晶圆质量分析方法的一种实施方式流程图图2是本专利技术晶圆质量分析装置的第一种实施方式示意图; 图3是本专利技术晶圆质量分析装置的第二种实施方式示意图; 图4是本专利技术晶圆质量分析装置的第三种实施方式示意图; 图5是本专利技术晶圆质量分析装置的第四种实施方式示意图。 具体实施例方式本专利技术通过相关分析得到关键参数,并监控关 键参数来进行晶圆质量分析。由于所述关键参数包括了与可接受测试数据有 关、与晶圆测试良率数据有关、与成品测试良率数据有关、与可靠性测试数 据有关以及与工艺数据有关的关键参数,因此比较全面,提高了质量分析的 准确性。参照图l所示,本专利技术晶圆质量分析方法的一种实施方式包括下列步骤, 步骤sl,根据至少两种所采集的晶圆分析数据进行相关分析; 步骤s2,根据相关分析结果确定关键参数;步骤s3,判断关键参数的数据范围是远大于控制标准的覆盖范围还是远 小于控制标准的覆盖范围或是与控制标准的覆盖范围相适合,若关键参数的 数据范围与控制标准覆盖范围相适合,则执行步骤s4;若关键参数的数本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种晶圆质量分析装置,其特征在于,包括数据库、数据分析单元、优化单元以及统计过程控制单元, 所述数据库用于暂存晶圆分析数据、参考数据以及中间结果; 所述数据分析单元用于调用数据库中的至少两种晶圆分析数据进行相关分析并输出相关分析 结果; 所述优化单元用于根据相关分析结果确定并输出关键参数列表,并根据统计过程控制单元反馈的关键参数监控结果优化并输出控制标准或晶圆制程; 所述统计过程控制单元用于采集晶圆分析数据,根据关键参数列表对关键参数进行监控,并将监控结 果反馈给优化单元,并根据优化单元输出的优化控制标准或晶圆制程,再次对关键参数进行监控,并最终输出晶圆分析结果, 其中,所述晶圆分析数据包括:工艺数据、可接受测试数据、晶圆测试良率数据、成品测试良率数据以及可靠性测试数据,所述中间结果包 括数据分析单元输出的相关分析结果、优化单元输出的关键参数列表。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:简维廷杨斯元
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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