基于晶圆仓图的根本原因分析制造技术

一种用于分配晶圆缺陷的最可能根本原因的模板。可以将目标晶圆的仓图数据与先前晶圆的仓图数据进行比较，以发现具有类似问题的晶圆。可以确定关于是否应将相同的根本原因应用于所述目标晶圆的概率，并且如果应将相同的根本原因应用于所述目标晶圆，则可以相应地用所述根本原因标记所述晶圆。述根本原因标记所述晶圆。述根本原因标记所述晶圆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于晶圆仓图的根本原因分析
[0001]交叉引用
[0002]本申请要求2020年5月1日提交的标题为
″
使用主动学习框架改进根本原因分析(Improving Root Cause Analysis using Active Learning Frameworks)
″
的第63/018884号美国临时申请的优先权，所述申请以引用的方式全文并入本文中。


[0003]本申请涉及半导体制造工艺，且更具体来说，涉及用于对来自半导体制造工艺的图像进行分类以识别晶圆缺陷的根本原因的系统和方法。

技术介绍

[0004]在半导体制造工艺中识别晶圆并且为所有晶圆问题分配标记以及识别晶圆缺陷的相关根本原因是理想的，但很难实现。在制造之后通过对晶圆上的各个芯片执行多次电测试进行的晶圆分类步骤，进行标记的分类和分配。测试结果通常表示为所有芯片的分类值，由此形成称为晶圆仓图的空间图。从晶圆仓图中可以明显看出不同的缺陷模式，并且对于每种缺陷模式，识别导致特定缺陷的工艺故障的根本原因非常重要，这样才可以纠正问题。本公开涉及用于实现这一目的的改进方法。
附图说明
[0005]图1是说明用于实施用于分析晶圆图的模板的高级过程的流程图。
[0006]图2是说明用于针对相关晶片参数设置边界条件的过程的流程图。
[0007]图3A和图3B是说明用于用根本原因标记晶圆的过程的流程图。
[0008]图4至图6是目标晶圆的晶圆仓图与来自先前生产运行的晶圆仓图进行比较，并且在被配置成说明使用最近邻算法确定根本原因的模板中查看的用户界面示例。
[0009]图7至图8是来自先前生产运行的晶圆仓图在配置成使用聚类生成算法确定根本原因的模板中查看的用户界面示例。
[0010]图9至图10是晶圆仓图在配置成确定具有未知根本原因的离群值的模板中查看的用户界面示例。
[0011]图11是基于聚类分析的根本原因的网络类型分析的替代表示的示例。
[0012]图12是说明用于确定参数限制的替代过程的流程图。
具体实施方式
[0013]本公开涉及用于生成和提供模板作为用于基于晶圆图的分析的图形用户界面(
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GUI
″
)，以辅助用户从半导体制造工艺识别重要的
″
关键
″
晶圆以标记缺陷和相关联根本原因的方法和系统。
[0014]GUI是一种以格式化方式提供信息的视觉显示的基于处理器的工具，所述基于处理器工具具有各种设计的小工具，以用于实现与至少所显示信息的用户交互并且用于提供
控制功能，所有这些都是众所周知的。结合使用机器学习算法，模板以协作方式从用户输入中受益以提高预测能力。
[0015]处理器可以是基于桌面的(即独立的)，或者是网络系统的一部分；但是考虑到待处理和交互显示的大量信息，处理器能力(CPU、RAM等)应该是目前最先进的，以最大限度地提高效率。在半导体铸造环境中，分析平台是用于构建GUI模板的有用选择。在一个实施例中，底层处理例程的编码可以使用分析软件7.11版或更高版本完成，所述软件与主要用于编码机器语言模型的Python面向对象的编程语言兼容。
[0016]在本申请中，对于标记为异常的传入晶圆，基于GUI的模板应具有以下功能：
[0017](i)将传入晶圆的数据与现有晶圆的检索数据相比较。与现有晶圆数据的比较应特定于传入晶圆的产品流，确保检索和比较最相关的数据。
[0018](ii)用最可能的根本原因(例如，工艺模块或工艺步骤)标记传入晶圆，这些根本原因与传入晶圆的仓模式相关联，或缺乏传入晶圆的仓模式。
[0019](iii)显示关于传入晶圆的基本信息，例如单个晶圆标识(WaferlD)、批号等。
[0020](iv)深入数据以分析传入晶圆的异常相邻者，包括管芯图、集群、区统计、用户提供的评论等。
[0021](v)覆盖并更新列出的主要和次要根本原因，例如工艺步骤或工艺模块。
[0022](vi)保存更新的结果，以用于未来传入晶圆的比较和标记。
[0023]为了减少生成标记的负担，可以使用主动学习框架来识别用于标记的关键晶圆。关键晶圆可以包括(i)通过观察每个单独晶圆对不确定性进行建模的晶圆，以及(ii)提高模型的整体可信度的晶圆，例如实际上最接近测试集中的晶圆的未标记晶圆。
[0024]参考图1，说明用于实施基于晶圆图的分析的模板的高级过程100。在步骤102中，识别相关产品流，然后在步骤104中从一个或多个数据库检索相关产品流的现有晶圆数据集，并在步骤106中将其作为输入加载到模板中。就产品流而言，我们指的是针对传入晶圆样品的这种特定产品类型或产品系列(ProductlD)执行的工艺步骤和/或工艺模块的组合。因此，在生产运行期间，针对特定ProductlD以不同批次生产许多晶圆，每个晶圆具有唯一的WaferlD。静态过程仅产生一种产品类型，而动态过程改变步骤和/或模块以产生不同的产品类型。
[0025]如下文所描述，在步骤108中识别此产品流的边界条件或参数截止值，并且可以手动地或自动地进行设置。在步骤110中，用户检查结果以提供结果有意义的健全检查。最后，在步骤112中将晶圆数据和边界条件保存到数据库以供将来比较。
[0026]在使用中，建立模板以例如从访问一个或多个数据库获得预先存在的客户晶圆数据作为输入，所述数据库存储来自先前生产运行的客户晶圆数据。一般原理是先前的晶圆仓图数据可以提供有效的比较，以确定当前传入晶圆具有相同问题，或者当前传入晶圆没有问题。然而，如果芯片的尺寸明显不同，则晶圆图也将明显不同，并且所描述的方法也可能不起作用。因此，分析通常可能限于相同或相似产品。
[0027]以下类型的信息或其子集通常存储在一个或多个数据库中，并且可在步骤106中作为输入加载到模板中：
[0028](i)表格，所述表格具有先前晶圆的列表，包括相应晶圆问题/缺陷的已知和验证
的主要和次要根本原因。
[0029](ii)晶圆设备历史(WEH)、计量数据、故障检测和分类(FDC)的指标，以及过去晶圆的其它相关晶圆制造数据(无晶圆厂客户不可用)。如果过去晶圆来自静态制造工艺，即专用工艺路径，如单一产品类型的A
→
B
→
C
→
D，则WEH包括所述产品类型的工艺和工具历史。如果过去晶圆来自动态制造工艺，即不同类型的产品可以用不同的工艺步骤和/或工艺模块制造，则WEH包括给定WaferlD的工艺和工具历史以及产品类型。
[0030](iii)对于每个WaferlD，每个管芯的晶圆仓数据，以及相关联的x坐标(Diex)和y坐标(Diey)。每个管芯测试的结果由技术人员记录，并且包括管芯的问题，例如电流泄漏等。考虑到晶圆内的管芯故障模式，晶圆级根本原因最初由主题专家提供。主题专家将各种晶圆缺陷的不同根本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，其包括：获得在当前生产运行中制造的第一半导体晶圆的第一晶圆仓图；识别所述第一半导体晶圆的产品流；检索与使用所识别的产品流制造的半导体晶圆的先前生产运行相对应的多个先前晶圆仓图，并将所述多个先前晶圆仓图加载到用户界面中；设置多个所选择晶圆参数的边界条件二将所述第一晶圆仓图上的第一模式和分别与所述多个先前晶圆仓图相关联的多个先前模式相比较，以基于所述多个所选择晶圆参数的所述边界条件识别所述多个先前晶圆仓图中具有与所述第一晶圆仓图的所述第一模式相似的模式的子集；确定与所述多个先前晶圆仓图的所述子集中的至少一些相关联的根本原因是与所述第一晶圆仓图上的所述第一模式相关联的缺陷的主要根本原因的概率；以及当所述概率超过阈值时，向所述第一晶圆仓图分配标记，所述标记指示第一根本原因是所述主要根本原因。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：经由所述用户界面手动地设置所述所选择晶圆参数的所述边界条件。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：自动地设置所述所选择晶圆参数的所述边界条件。4.根据权利要求3所述的方法，还包括：调整一组边界条件，以将第一数量的相邻晶圆识别为先前晶圆仓图的子集。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定所述第一半导体晶圆与多个相邻晶圆之间的第一统计距离dc，所述第一统计距离被视为足够接近以使所述相邻晶圆的根本原因与所述第一半导体晶圆相关联。6.根据权利要求5所述的方法，还包括：确定所述第一半导体晶圆与所述多个相邻晶圆之间的第二统计距离df，所述第二统计距离被视为太远而无法关联所述根本原因。7.根据权利要求1所述的方法，所述比较步骤还包括：确定所述第一半导体晶圆与多个相邻晶圆之间的第一统计距离dc，所述第一统计距离被视为足够接近以使所述相邻晶圆的根本原因与所述第一半导体晶圆相关联；确定所述第一半导体晶圆与所述多个相邻晶圆之间的第二统计距离df，所述第二统计距离被视为太远而无法使所述相邻晶圆的所述根本原因与所述第一半导体晶圆相关联；当所有k个相邻晶圆都在所述距离dc内时，对第一数量k的所述多个相邻晶圆相等地进行加权二当所有k个相邻晶圆具有相同根本原因标记时，将所述k个相邻晶圆的所述根本原因分配到所述第一半导体晶圆；以及当所有k个相邻晶圆不具有所述相同根本原因标记时，将所述k个相邻晶圆的多个根本原因分配到所述第一半导体晶圆。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：检索与使用与所述所识别的产品流类似的产品流制造的半导体晶圆的先前生产运行相对应的第二多个先前晶圆仓图；以及
根据需要缩放所述所检索的晶圆仓图。9.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述用户界面上显示所述第一晶圆仓图和具有与所述第一晶圆仓图类似的模式的先前晶圆仓图的子集中的至少一些；以及提供第一组用户控制，以实现深入所述第一半导体晶圆以及在先前生产运行中制造的半导体晶圆的子集的附加晶圆数据。10.根据权利要求9所述的方法，还包括：提供第二组用户控制以覆盖和更新与所述第一半导体晶圆相关联的主要根本原因或次要根本原因。11.根据权利要求1所述的方法，所述比较步骤还包括：基于所述多个先前晶圆仓图的先前模式的聚类来评估所述第一晶圆仓图的可能匹配；基于所述聚类生成所述第一半导体晶圆与多个相邻晶圆之间的多个所计算距离的统计分布；确定所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：本田智纪，L，
申请(专利权)人：PDF决策公司，
类型：发明
国别省市：