用于设限截断生产数据的统计过程控制的方法和计算机代码技术

本发明专利技术公开了一种用于监视半导体集成电路的器件特征的方法。器件特征包括设限截断数据和正常数据。该方法包括：针对从１到Ｎ编号的多个批次（例如，晶片制造批次）分别确定从１到Ｎ编号的多个最小击穿电压。多个最小击穿电压的每一个通过顺序统计分别表示多个样本。多个样本中的一个或多个包括一个或多个正常数据点以及一个或多个设限截断数据点。该方法包括针对多个批次分别处理最小击穿电压。针对多个批次的各批次处理每个最小击穿电压，并且，每个最小击穿电压表示针对１到Ｎ编号的各批次的、从１到Ｎ编号的总体特征击穿电压。该方法包括基于对最小击穿电压的处理来确定一个或多个异常。所述一个或多个异常与关联于至少一个批次的一个或多个工艺相关联。

Statistical process control method and computer code for censoring censored production data

A method for monitoring device characteristics of a semiconductor integrated circuit is disclosed. Device features include censored censored data and normal data. The method includes determining a plurality of minimum breakdown voltages from 1 to N numbers for a plurality of batches (e.g., wafer manufacturing batches) numbered from 1 to N. Each of the plurality of minimum breakdown voltages is represented by sequential statistics representing a plurality of samples. One or more of a plurality of samples, including one or more normal data points, and one or more censored truncated data points. The method includes handling the minimum breakdown voltage for a plurality of batches, respectively. Each minimum breakdown voltage is handled for each batch of the plurality of batches, and each minimum breakdown voltage represents the overall characteristic breakdown voltage for each batch of numbers from 1 to N for the 1 to N numbers. The method includes determining one or more exceptions based on the processing of the minimum breakdown voltage. The one or more exceptions are associated with one or more processes associated with at least one batch.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路及其用于半导体器件的加工工艺。具体地说，本 专利技术提供了用于监视和控制用于加工半导体集成电路器件的与工艺相关 的信息的方法和系统。更具体地说，本专利技术提供了用于在半导体集成电路 器件的加工过程中监视半导体集成电路的器件特征的方法和系统，该器件特征包括因设限而截断(以下简称为设限截断数据)数据(censored data)和未截断的正常数据(以下简称为正常数据，，)。然而应当认识到， 本专利技术具有宽得多的适用范围。
技术介绍
集成电路已经从在单硅片上制造少量的互联器件发展为制造数以百 万计的器件。传统集成电#供的性能和复杂性远超过了最初的想象。为 了改善复杂性以及提高电路密度(即，在给定芯片面积上能够聚集的器件 的数目)，亦被称为器件几何结构的最小器件特征尺寸随着每一代集 成电路而变得更小。增加电路密度不但改善了集成电路的复杂性和性能，也为用户提供了 成本更低的部件。制造集成电路或芯片的设施可能价值数亿、甚至数十亿 美元。每个制造设施都具有一定的晶片产量，并且每个晶片上都具有一定 数目的集成电路。所以，通过将集成电路的各器件做得更小，就可以在每 个晶片上制造出更多器件，从而增加了制造设施的产出量。将器件做得更 小是非常具有挑战性的，这是因为集成制造中所使用的每种工艺都有一定 的限制。也就是说, 一种给定工艺通常只在一定的特征尺寸以上工作，这 样，要么需要改变工艺，要么需要改变器件布局。此外，由于要求越来越 快地设计器件，所以对于包括监视技术、材料甚至测试技术的某些传统工 艺存在工艺的限制。这种过程的实例包括在加工通常被称为半导体器件的集成电路的 过程中监视与工艺相关的功能的方式。通常希望用这种监视过程来不断地 提高质量和生产率，以便保持竟争力。仅作为一个实例，统计过程控制(SPC)在传统工业中一直发挥着重要的作用。它是一个收集、组织、分析和解释数据的流程。要求采取各种措施来识别根本原因，以及执行各种方案，使得工艺可以被维持在其期望的水平或被提高到更高的水平。SPC利用统计信号来识别变化源，修正所识别的变化原因，从而提高性能以及 维持对工艺的控制。传统SPC控制界限的确定通常呈现正态分布，且在数据收集中没有设限截断数据。在许多情况下，在可靠性数据收集中数据设限截断频繁发 生。例如，当一些样本的晶元在最大斜升电压处没有击穿失效时，用斜升电压测量的层间电介质ILD的击穿电压(VBD)数据就可以记录为该 最大电压值。在这些情况下，将均值-标准差控制图(X-Bar and S control chart)直接应用于所观测的数据通常是不适当的。因此，数据收集是不 可靠的。由上可知，需要一种改进的用于加工半导体器件的技术。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了涉及集成电路及其用于半导体器件加工的工艺的 技术。具体地说，本专利技术提供了用于监视和控制用于加工半导体集成电路 器件的与工艺相关的信息的方法和系统。更具体地说，本专利技术提供了用于 在半导体集成电路器件的加工过程中监视半导体集成电路的器件特征的方法和系统，该器件特征包括设限截断数据和正常数据。然而应当认识到， 本专利技术具有宽得多的适用范围。在一个具体的实施例中，本专利技术提供了用于监视半导体集成电路的器 件特征的方法。器件特征包括设限截断数据和正常数据。该方法包括针 对编号从1到N的多个批次(lot)(例如，晶片制造批次)分别确定编号 从1到N的多个最小击穿电压。多个最小击穿电压的每一个通过顺序统 计(order statistics)分别表示多个样本。在一个优选实施例中，批次对 应于通过用于加工集成电路或其他器件的一种或多种工艺来处理的多个 半导体晶片。多个样本中的一个或多个包括一个或多个正常数据点以及一 个或多个设P艮截断数据点。该方法包括针对多个批次分别处理最小击穿电 压。针对多个批次的各个批次处理每个最小击穿电压，并且，每个最小击 穿电压表示针对从1到N编号的各批次的从1到N编号的总体特征击穿 电压。该方法包括基于对最小击穿电压的处理来确定一个或多个异常。该一个或多个异常与关联于至少一个批次的一种或多种工艺相关联。该方法 基于该一个或多个异常来提供的输出。与传统技术相比，通过本专利技术可以实现很多益处。例如，本专利技术的技 术易于使用依赖于传统技术的工艺。在一些实施例中，本方法提供了更高 的器件可靠性和性能。借助于该实施例，可以实现这些益处中的一个或多 个。这些和其他益处将在本书明书通篇^皮更多地描述，并在下面更具体地 说明。本专利技术的各种附加目的、特征和优点可以参考随后的详细描述和附图 而被更完全地理解。附图说明图1示出了根据本专利技术的一个实施例的方法的简化流程图2示出了能够执行图1所示根据本专利技术的一个实施例的方法的通用 计算机的简图3是根据本专利技术的一个实施例的击穿电压的简图;图4是根据本专利技术的一个实施例的击穿电压的转换数据的简图5是根据本专利技术的一个实施例的转换数据的柱状图6是才艮据本专利技术的一个实施例的控制图。图7是根据本专利技术的一个实施例的简化的计算机系统；图8是才艮据本专利技术的一个实施例的计算机系统的简化的方框图。具体实施例方式根据本专利技术，提供了涉及集成电路及其用于半导体器件加工的工艺的 技术。更具体地说，本专利技术提供了用于监视和控制与工艺相关的用于加工 半导体集成电路器件的信息的方法和系统。更具体地说，本专利技术拔^供了用 于在半导体集成电路器件的加工过程中监视半导体集成电路的器件特征的方法和系统，该器件特征包括设P艮截断数据和正常数据。然而应当认识 到，本专利技术具有宽得多的适用范围。在特定的实施例中，本专利技术提供了用于监视半导体集成电路的器件特征的方法，如下所迷，见图1。1. 提供从1到N编号的多个批次(每个批次包括多个被处理的半导 体晶片，如全功能的集成电路或作为功能元件的部分器件)；2. 针对从1到N编号的多个批次分别确定从1到N编号的多个最小 击穿电压；3. 使用顺序统计将多个最小击穿电压关联到多个样本(如晶片)；4. 存储来自包括一个或多个正常数据点以及一个或多个设限截断数 据点的多个样本中的至少一个或多个样本的信息；5. 针对多个批次分别处理各最小击穿电压(针对多个批次中的各批 次而处理的每个最小击穿电压表示针对从l到N编号的各批次的从l到N 编号的总体特征击穿电压)；6. 基于对各最小击穿电压的处理来确定一个或多个异常(一个或多 个异常与一个或多个关联于至少一个批次的工艺相关联)；7. 基于一个或多个异常来提供输出；8. 执行其他所需的步骤；以及9. 停止。上述步骤的序列提供了根据本专利技术的实施例的方法。如图所示，该方 法使用包括执行根据本专利技术的实施例的SPC工艺的方式的步骤的組合。还可包^i午多其他方法和系统。当然，也可以提供其中增加步骤、删除或 重复一个或多个步骤、或以不同顺序来提供一个或多个步骤的其他替选方 案而不脱离权利要求的范围。另外，可使用软件中的计算机代码、固件、 硬件，或它们的任意组合来实现各种方法。根据该实施例，可以存在其他 变化、修改和替换。本方法和系统的进一步的细节可以在本说明书通篇中 找到，并且在下面更具体地描述。图1示出了根据本专利技术的一个实施例的方法的筒化流程图100。该图 仅为一个实例而不应该不恰当地限制权利要求的范围。本领本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监视半导体集成电路的器件特征的方法，所述器件特征包括设限截断数据和正常数据，该方法包括：　针对从１到Ｎ编号的多个批次分别确定从１到Ｎ编号的多个最小击穿电压，所述多个最小击穿电压的每一个通过顺序统计分别表示多个样本，所述多个样本 中的一个或多个包括一个或多个正常数据点以及一个或多个设限截断数据点；　针对所述多个批次分别处理最小击穿电压，针对所述多个批次中的各个批次而处理的每个最小击穿电压表示针对从１到Ｎ编号的各批次的、从１到Ｎ编号的总体特征击穿电压；　基 于对最小击穿电压的处理来确定一个或多个异常，所述一个或多个异常与关联于至少一个批次的一个或多个工艺相关联；以及　基于所述一个或多个异常来提供输出。

【技术特征摘要】
1. 一种用于监视半导体集成电路的器件特征的方法，所述器件特征包括设限截断数据和正常数据，该方法包括针对从1到N编号的多个批次分别确定从1到N编号的多个最小击穿电压，所述多个最小击穿电压的每一个通过顺序统计分别表示多个样本，所述多个样本中的一个或多个包括一个或多个正常数据点以及一个或多个设限截断数据点；针对所述多个批次分别处理最小击穿电压，针对所述多个批次中的各个批次而处理的每个最小击穿电压表示针对从1到N编号的各批次的、从1到N编号的总体特征击穿电压；基于对最小击穿电压的处理来确定一个或多个异常，所述一个或多个异常与关联于至少一个批次的一个或多个工艺相关联；以及基于所述一个或多个异常来提供输出。2. 如权利要求1所述的方法，其中，处理多个最小击穿电压包括 Box國Cox转换。3. 如权利要求l所述的方法，其中，处理多个最小击穿电压包括转 换过程。4. 如权利要求l所述的方法，其中，多个击穿电压与用于各半导体 器件的一种或多种层间电介质材料相关联。5. 如权利要求l所述的方法，其中， 一个或多个设限截断数据偏离 与用于多个批次中的至少一个批次的多个样;^目关联的平均值。6. —种用于监视半导体集成电路的器件特征的方法，所述器件特征 包括设限截断数据和正常数据，该方法包括针对从1到N编号的多个生产批次分别确定从1到N编号的多个平 均击穿电压，其中，所述多个生产批次的每个批次包括多个样本，所述多 个样本包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斯元，简维廷，
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]