半导体生产过程中的抽样量测方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体生产过程中的抽样量测方法，包括：将前序生产工序机台出货的多个批次lot的WIP根据到达量测站点的时间和Wafer数量组成抽样组；在抽样组中选择到达量测站点时间最早的lot进行量测；当所选择lot的量测结果合格时，判定该抽样组合格；当所选择lot的量测结果不合格时，将该抽样组中未被量测的lot和随后到达量测站点的lot根据到达量测站点的时间和Wafer数量组成新的抽样组，并重新在新的抽样组中选择到达量测站点时间最早的lot进行量测，以确定新的抽样组是否合格。本发明专利技术可有效的提高半导体生产过程中的量测效率，缩短半导体的生产周期；利用量测结果监控机台的工作状态，可及时发现生产问题，保证生产线的稳定运行，提高产品的生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造技术，特别涉及一种半导体生产过程中的抽样量测方法。
技术介绍
在半导体集成电路生产过程中，每个晶片从原料最终形成产品都需要经过成百上千道工序，晶片所经过的所有工序组成了整个工艺流程。因为半导体集成电路属于高精度产品，关键尺寸（CD，Critical Dimension）在亚微米至纳米量级。因此，在半导体生产的生产线上，在生产过程中会使用大量测量手段跟踪晶片上所制成的半导体集成电路的各项参数是否符合设计要求，以确保半导体集成电路的产品质量以及生产过程的稳定和制造设备的稳定运行。如图1所示，为在半导体集成电路生产过程中所进行的有效量测的内容结构，在生产中进行有效量测的系统通常具有可覆盖整个生产过程中的各种状况和量测类型的子模块（sub functions）。其中，有效量测（Efficient Metrology）包括量测类型（Metrology Type）以及工序和操作类别（Process&Operation Classification）；所述量测类型中包括有厚度量测（Thickness metrology）、关键尺寸测量（CD measurement）和OVL（Overlay，对准、套准，半导体光刻中需要对各层电路图样进行对准）测量（OVL measurement）；其中厚度量测包括了OCD（光学特征尺寸）、厚度（thickness）和深度（depth）的测量；所述工序和操作类别中包括有操作类别（Operation Classification）和工序类别（Process Classification）；其中，操作类别中包括有规定CT（Cycle Time，生产周期）的WIP（Wafer In Process，在制品）（Special CT required WIP）、规定工程的WIP（Special Engineering required WIP）、普通生产的WIP（Normal Production WIP）；工序类别中包括有非关键工序（Non-critical Process）和关键工序（Critical Process）；其中，关键工序包括有监测图样（Monitor Pattern(s)）和关键图样（Key Pattern(s)）。如图2所示，为现有半导体生产过程中的片段流程图。其中工序步骤1（Process Step1）和工序步骤2（Process Step2）是前后衔接的任意两个相邻的半导体生产工序，在工序步骤1结束之后、工序步骤2开始之前，会执行量测步骤，采用量测系统对经过工序步骤1之后的产品进行量测，以断定经过工序步骤1之后的产品是否合格，对于量测合格的产品再进入后续的工序步骤2进行生产。对于半导体生产过程来说，因为关键尺寸越来越小，所以对工艺要求、精确度要求越来越高，在生产过程中稍有不慎便会导致生产失败、产品良率下降、废品增加等，对于FAB来说将产生过高的经济损失。所以，量测系统在各个工序之间的量测是非常重要和必须的。因此，这就造成了在目前的半导体生产过程中，采用了繁多的测量手段，从而导致了CT的延长，并且对于量测系统来说这些大量的测量也受到量测能力（metrology capacity）的限制，并且对于选择规则（selection rules）的限制导致了测量效率的降低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种半导体生产过程中的抽样量测方法，以提高量测效率并保证生产线的稳定运行，缩短半导体器件的生产周期。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种半导体生产过程中的抽样量测方法，包括：将前序生产工序机台出货的至少1个批次lot的在制品WIP根据到达量测站点的时间和晶圆Wafer数量组成抽样组；在所述抽样组中选择到达量测站点时间最早的一个lot进行量测；当所选择lot的量测结果合格时，判定该lot所属的抽样组合格，以使该合格的抽样组进入后续生产工序；当所选择lot的量测结果不合格时，将该lot所属的抽样组中未被量测的lot和随后到达量测站点的lot根据到达量测站点的时间和Wafer数量组成新的抽样组，并重新在新的抽样组中选择到达量测站点时间最早的一个lot进行量测，以确定新的抽样组是否合格。进一步，将前序生产工序机台出货的至少1个lot的WIP根据到达量测站点的时间和Wafer数量组成抽样组，包括：设置一时间段参数和一Wafer数量参数；记录到达量测站点的每批lot的时间，并记录每批lot中所含Wafer的数量，将到达量测站点的lot按照到达量测站点的时间排序；从所排序的第一批lot的出货时间开始，当在所述时间段参数所规定的时间段结束，并且在该时间段内到达量测站点的所有lot所含Wafer的数量总数未超过所述Wafer数量参数时，将该时间段内到达量测站点的所有lot组成一个抽样组；从所排序的第一批lot的出货时间开始，当在所述时间段参数所规定的时间段未结束，并且在该未结束的时间段内已到达量测站点的所有lot所含Wafer的数量超过了所述Wafer数量参数时，将该未结束的时间段内到达量测站点的所有lot的Wafer数量按照到达量测站点时间的先后顺序相加，将相加后未超过Wafer数量参数的最大数量的lot组成一个抽样组。进一步，当所选择lot的量测结果不合格时，新的抽样组的组成过程，包括：将量测结果不合格的lot所属的抽样组中的其他未被量测的lot和随后到达量测站点的lot按照到达量测站点的时间排序；从所排序的第一批lot的到达量测站点的时间开始，当在时间段参数所规定的时间段结束，并且在该时间段内到达量测站点的所有lot所含Wafer的数量总数未超过所述Wafer数量参数时，将该时间段内到达量测站点的所有lot组成一个新的抽样组；从所排序的第一批lot到达量测站点的时间开始，当在所述时间段参数所规定的时间段未结束，并且在该未结束的时间段中已到达量测站点的所有lot所含Wafer的数量超过了所述Wafer数量参数时，将该未结束的时间段内到达量测站点的所有lot的Wafer数量按照到达量测站点时间的先后顺序相加，将相加后未超过Wafer数量参数时的最大数量的lot组成一个新的抽样组。进一步，所述时间段参数为3小时，所述Wafer数量参数为50片。进一步，所述抽样量测方法还包括关键工艺量测筛选过程和overlay量测筛选过程。进一步，所述关键工艺量测筛选过程包括：根据所述时间段参数和所述Wafer数量参数进行条件限定，对满足该条件的lot进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体生产过程中的抽样量测方法，其特征在于，包括：将前序生产工序机台出货的至少1个批次lot的在制品WIP根据到达量测站点的时间和晶圆Wafer数量组成抽样组；在所述抽样组中选择到达量测站点时间最早的一个lot进行量测；当所选择lot的量测结果合格时，判定该lot所属的抽样组合格，以使该合格的抽样组进入后续生产工序；当所选择lot的量测结果不合格时，将该lot所属的抽样组中未被量测的lot和随后到达量测站点的lot根据到达量测站点的时间和Wafer数量组成新的抽样组，并重新在新的抽样组中选择到达量测站点时间最早的一个lot进行量测，以确定新的抽样组是否合格。

【技术特征摘要】
1.一种半导体生产过程中的抽样量测方法，其特征在于，包括：
将前序生产工序机台出货的至少1个批次lot的在制品WIP根据到达量测站点的
时间和晶圆Wafer数量组成抽样组；
在所述抽样组中选择到达量测站点时间最早的一个lot进行量测；
当所选择lot的量测结果合格时，判定该lot所属的抽样组合格，以使该合格的抽
样组进入后续生产工序；
当所选择lot的量测结果不合格时，将该lot所属的抽样组中未被量测的lot和随
后到达量测站点的lot根据到达量测站点的时间和Wafer数量组成新的抽样组，并重新
在新的抽样组中选择到达量测站点时间最早的一个lot进行量测，以确定新的抽样组是
否合格。
2.根据权利要求1所述的半导体生产过程中的抽样量测方法，其特征在于，将前
序生产工序机台出货的至少1个lot的WIP根据到达量测站点的时间和Wafer数量组
成抽样组，包括：
设置一时间段参数和一Wafer数量参数；
记录到达量测站点的每批lot的时间，并记录每批lot中所含Wafer的数量，将到
达量测站点的lot按照到达量测站点的时间排序；
从所排序的第一批lot的出货时间开始，当在所述时间段参数所规定的时间段结
束，并且在该时间段内到达量测站点的所有lot所含Wafer的数量总数未超过所述Wafer
数量参数时，将该时间段内到达量测站点的所有lot组成一个抽样组；
从所排序的第一批lot的出货时间开始，当在所述时间段参数所规定的时间段未结
束，并且在该未结束的时间段内已到达量测站点的所有lot所含Wafer的数量超过了所
述Wafer数量参数时，将该未结束的时间段内到达量测站点的所有lot的Wafer数量按
照到达量测站点时间的先后顺序相加，将相加后未超过Wafer数量参数的最大数量的
lot组成一个抽样组。
3.根据权利要求2所述的半导体生产过程中的抽样量测方法，其特征在于，当所
选择lot的量测结果不合格时，新的抽样组的组成过程，包括：
将量测结果不合格的lot所属的抽样组中的其他未被量测的lot和随后到达量测站
点的lot按照到达量测站点的时间排序；
从所排序的第一批lot的到达量测站点的时间开始，当在时间段参数所规定的时间
段结束，并且在该时间段内到达量测站点的所有lot所含Wafer的数量总数未超过所述

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【专利技术属性】
技术研发人员：张京晶，罗志林，陈昵，赵晨，
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：上海;31