专利名称：晶圆质量分析方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据晶圓质量检测结果对于晶圓质量进行分析的方法及装置。
背景技术：
目前，晶圓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圆的完全报废。在整个工艺过程中，晶 圓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，晶圓良率 是衡量所生产的晶圓性能是否可靠的一个较重要的指标。而晶圓的良率受到 许多方面的制约，例如，晶圓破碎和弯曲、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。为了保证最后提供给客户的晶 圓的性能，就需要对于经过测试的晶圓进行质量分析，剔除不符合质量要求 的晶圆。通常剔除不符合质量要求的晶圓都是通过将晶圓与已知的不合格晶
圆的失效晶粒分布类型进行比对来达到目的，例如，美国专利号为7106897 的发明公开了 一种用于将晶圆失效晶粒分布类型与失效分布类型库中的已有 确认晶圆不合格的失效分布类型进行比对的系统，包括用于识别晶圓失效分 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圓，而不合格的晶圆会被 作为废片处理掉。
但从晶圓质量分析的实际情况来说，有时候根据质量检测结果并不能马 上确认晶圆的质量，有些晶圆上虽然有一些晶粒没有通过一些测试项目的检 测，但并不代表晶圆是不合格的，这些晶圆会被作为质量待定处理，再通过 进一步的检测来确认质量是合格或者不合格。现在的工艺流程中，在经过晶圓的良率测试后，会得到良率和失效晶粒分布。良率其实就是晶圓上通过所 有测试项目的晶粒占晶圓总晶粒数的百分比。而失效晶粒分布是经过良率测 试的一系列测试之后，整片晶圆上通过所有测试的晶粒和未通过某项测试项 目的晶粒所呈现的分布状况，例如，对晶圆进行四项测试，如图12所示，将通过所有测试的晶粒标记为1,而将第一项测试至第四项测试分别标记为2、 3、 4、 5,晶粒没有通过该测试项目就标记上该测试项目对应的标号，例如晶 粒没有通过第二项测试就标记为2,晶粒没有通过第四项测试就标记为5,最 终晶圆上就会呈现出由各种标记所表示的晶圆分布状况。而工程师会根据良率测试得到的良率和失效晶粒分布通过目检晶圓来分 析晶圓是否符合客户的质量要求。例如，如果良率和失效晶粒分布结果是已 知的符合客户质量要求的，工程师就会将晶圆视为合格并送至后续流程。如果良率和失效晶粒分布结果是已知的晶圆不合格类型，工程则会将晶圆作废 片处理。但如果良率过低或出现其他未遇见过的失效晶粒分布结果，工程师 会将晶圓留置作为质量待定的晶圆，以便对于这些晶圆进行进一步的分析来 决定是否符合客户的质量要求。实际操作中，80%的晶圆在经过1-2个小时 之后就能够根据各自的分拣结果被送至后续的流程，而被留置的20%的晶圓 中的大部分经过进一步的一系列检查，例如电子测试失效分析和物理切片分 析，并根据检查结果被送至相应的后续流程。最后剩下的一些较难判别其质 量好坏的晶圆则有可能被留置更长的时间， 一般地，工程师可能会在第二天 才能对这些剩下的晶圓进行处理。因此，对于现有技术来说，由于工程师目 检都是凭借工程师的肉眼观察，存在一定的主观性，不同的工程师对于未遇 见过的良率测试结果的分析观点也会有所不同，从而造成晶圆质量分析的结 果不稳定，并且晶圓质量分析的时间较长，不能及时交付给客户。发明内容本发明解决的问题是现有技术中晶圆质量分析较主观，导致晶圆质量分 析结果不稳定。本发明还解决的问题是现有技术晶圓质量分析的时间较长，不能及时交 付给客户。为解决上述问题，本发明提供了一种晶圓质量分析方法，包括下列步骤， 判断整盒晶圆的良率是否低于设定值并且在测试项目下的结果是否在设定范围内；内，则将整盒晶圆留置；如果整盒晶圆的良率高于或等于设定值并且在测试项目下的结果在设定 范围内，则根据整盒晶圓在测试项目下的失效晶粒分布情况判断是否属于已 知的失效分布类型；如果整盒晶圆在测试项目下的失效晶粒分布情况属于已知的失效分布类 型，则根据已知的失效分布类型判定整盒晶圆质量合格或者质量待定；如果整盒晶圓在测试项目下的失效晶粒分布情况不属于已知的失效分布 类型，则判断整盒晶圆在测试项目下的失效晶粒分布是否出现判定的整盒晶 圓留置类型；如果整盒晶圆在测试项目下的失效晶粒分布出现判定的整盒晶圆留置类 型，则将整盒晶圆留置；如果整盒晶圆在测试项目下的失效晶粒分布没有出现判定的整盒晶圆留 置类型，则依次判断单片晶圆在测试项目下的失效晶粒分布是否出现判定的 单片晶圆留置类型；如果单片晶圓在测试项目下的失效晶粒分布出现判定的单片晶圆留置类型，则将整盒晶圆留置；
如果单片晶圓在测试项目下的失效晶粒分布没有出现判定的单片晶圆留 置类型，则整盒晶圓质量合格。
相应地，本发明还提供了一种晶圓质量分析装置，包括，
根据设定的晶圆良率和在测试项目下的结果范围，结合接收到的晶圓的 良率和在测试项目下的结果对晶圆进行筛选，并将符合设定的晶圆的失效晶
粒分布情况进行发送的篩选装置；
接收筛选装置发送的失效晶粒分布情况，并将其与已知失效分布类型进
行对照来进行匹配，并发送匹配结果的匹配装置；
根据匹配装置发送的匹配结果，对于整盒晶圓的质量进行判定并发出分 析结果的分析装置。
与现有技术相比，本发明具有以下优点
1. 本发明晶圆质量分析方法是将被分析晶圆的失效晶粒分布与已知的失效 分布类型和判定的整盒晶圓留置类型和单片晶圆留置类型进行比对来判 定晶圆的失效分布类型，并根据失效分布类型来进行质量分析，因此比较 客观，避免了质量分析的结果不稳定的情况。
2. 本发明晶圆质量分析方法分别通过定位整盒晶圓和单片晶圓的失效分布 情况，使得晶圆的失效分布类型的更加显著，判定的过程也更加快速，因 此晶圓的质量分析时间也较短。
图l是本发明晶圆质量分析方法流程图2是本发明晶圓质量分析装置图3是本发明晶圆质量分析方法的整盒晶圆分析流程图；图4是本发明晶圓质量分析方法的单片晶圓分析流程图5A至图5B是整盒晶圆的失效晶粒出现区域密集分布情况的示意图6是整盒晶圓的失效晶粒出现等间距分布情况的示意图7是整盒晶圆的失效晶粒出现在行方向或列方向上连续分布情况的示 意图8是单片晶圆的失效晶粒均匀分布情况的示意图9是单片晶圆的失效晶粒出现在行方向或列方向上连续分布情况的示 意图10是单片晶圓的失效晶粒出现区域密集分布情况的示意图； 图11是单片晶圆的失效晶粒出现周期性点分布情况的示意图； 图12是晶圆上失效晶粒分布标记图。
具体实施例方式
本发明晶圆质量分析方法是将被分析晶圆的失效晶粒分布与已知的失效 分布类型和判定的整盒晶圓留置类型和单片晶圓留置类型进行比对来判定晶 圆的失效分布类型，并根据失效分布类型来进行质量分析。 参照图1所示，本发明晶圓质量分析方法包括如下步骤， 步骤1,判断整盒晶圓的良率是否低于设定值并且在测试项目下的结果是 否处于设定范围内。如前所述，在经过一系列的晶圆良率测试，包括整盒晶 圆的良率测试和单片晶圆的良率测试，会得到整盒晶圓的良率和失效晶粒分 布结果以及单片晶圆的良率和失效晶粒分布结果。而基于所述的结果，就能 够根据客户对于良率的要求和客户对于整盒晶圆在测试项目下的结果范围要
求对于整盒晶圆进行判断了 。
而相应地，参照图2所示，本发明晶圓质量分析装置的筛选装置21会才艮据晶圆的良率以及在良率测试过程中得到的晶圆在测试项目下的结果对于晶 圓进行筛选。例如，根据客户的要求，设定整盒晶圆的良率不得低于90%,
并且各种测试项目的结果在设定的范围之内，那么筛选装置21就将以此作为
筛选标准结合整盒晶圆的良率和在测试项目下的测试结果对于整盒晶圆进行 筛选。当然，所述的良率是根据不同的客户需要而定的，而由于测试项目有 很多种，例如开/短路测试、扫描测试以及系统自建功能性测试等，在不同的 测试项目下的设定结果范围也会有所不同。
步骤2，如果整盒晶圆的良率低于设定值或者在测试项目下的结果不在设 定范围内，则将整盒晶圆留置。根据步骤1的判断步骤，如果整盒晶圆的良 率低于90%,那么就说明该盒晶圆的良率不能满足客户的要求，因此该盒晶 圓需要被留置进行进一步的检测。而如果整盒晶圓在测试项目下的结果没有 处于客户设定的范围内，那么就说明该盒晶圆不能满足客户的要求，也需要 被留置进行进一步的检测以确定该盒晶圆是会被当作废片处理还是继续进行 进一步的质量检测。
而相应地，继续参照图2所示，根据得到的晶圓良率和测试项目下的测 试结果，如果整盒晶圆的良率低于90%或者在测试项目下的结果处于客户设 定范围外，那么篩选装置21根据所述的筛选标准会发出代表该盒晶圆需要被 留置的信号将这一盒晶圆留置。
步骤3,如果整盒晶圆的良率高于或等于设定值并且在测试项目下的结果 在设定范围内，则根据整盒晶圆在测试项目下的失效晶粒分布情况判断是否 属于已知的失效分布类型。根据步骤1的判断步骤，如果整盒晶圓的良率高 于或等于90%并且在测试项目下的结果也在客户的设定范围内，那么该盒晶 圓就是满足客户要求的。这里指的满足要求只是客户对于晶圓的基本要求， 在满足这些要求的基础上，就要对于晶圆上的失效晶粒分布情况进行分析。 首先就是判断晶圆上的失效晶粒分布情况是否属于已知的失效分布类型。所述的已知失效分布类型包括已知代表晶圆质量合格的失效分布类型和 已知代表晶圆需进行进一步检测的失效分布类型。已知代表晶圆合格的失效 分布类型是一些预先判定的失效晶粒分布类型，这些失效晶粒分布类型经过 检测被认为是处于可被接受的晶圓工艺偏差范围之内的分布类型，而已知代 表晶圓需进行进一步检测的失效分布类型也是一些预先判定的失效晶粒的分 布类型，这些失效晶粒的分布类型是经过检测被认为是晶圓可能存在较严重 缺陷的分布类型，因此质量待定，需要通过进一步的检测手段，例如电子失 效检测分析和物理切片分析来进行进一步分析才可能得到确切的质量分析结 果。
而相应地，继续参照图2所示，根据得到的晶圓良率和测试项目下的测 试结果，筛选装置21根据所述的筛选标准将整盒晶圆的良率高于90%,并且 在测试项目下的结果处于设定范围内的这一盒晶圓在测试项目下的失效晶粒 分布情况进行记录，如之前所述的，记录如图12所示的，由各种数字标记所 表示的晶圆失效晶粒分布状况，并发送给匹配装置22。而匹配装置22在接收 到篩选装置21发送的由各种数字标记所表示的晶圆失效晶粒分布状况后，会 将该分布状况与本身存储的已知失效分布类型进行对照，来分析接收到的失 效分布状况是否与已知的失效分布类型匹配。
步骤4,如果整盒晶圓在测试项目下的失效晶粒分布情况属于已知的失效 分布类型，则根据已知的失效分布类型判定整盒晶圓质量合格或者质量待定。 如上所述的，如果该盒晶圓的失效晶粒分布情况属于已知的代表晶圆合格的 失效分布类型，则可直接判定该盒晶圆质量合格，而如果该盒晶圆的失效晶 粒分布情况属于已知的代表晶圓质量待定需进行进一步检测的失效分布类
型，则可判定该盒晶圓质量待定。
而相应地，继续参照图2所示，如果匹配装置22在将接收到的整盒晶圓 的失效晶粒分布情况与已知失效分布类型进行对照之后，发现该盒晶圓与一种已知失效分布类型相匹配，匹配装置22会向分析装置23发送与该已知失 效分布类型相对应的匹配信号。而如果匹配装置22发现该盒晶圆的失效晶粒 分布情况同时包括了两种或两种以上的已知失效分布类型，就会向分析装置 23发送与该两种或两种以上的已知失效分布类型相对应的匹配信号。而分析 装置23就会根据接收到的匹配信号，按匹配信号对应的已知失效分布类型对 待测的该盒晶圆的失效分布情况进行类型划分，并根据如上所述的两种已知 失效分布类型发出晶圓质量合格和晶圆质量待定的分析结果。例如，分析装 置23接收到代表一种晶圆质量合格的失效分布类型的匹配信号时，就会发出 该盒晶圆质量合格的分析结果。如果分析装置23接受到代表一种晶圆质量待 定的失效分布类型的匹配信号时，就会发出该盒晶圆质量待定的分析结果。 如果分析装置23接收到代表两种或两种以上的晶圓质量合格的失效分布类型 的匹配信号，就会发出该盒晶圆质量待定的分析结果。因为如果整盒晶圆的 失效晶粒分布情况包含两种或两种以上的合格失效分布类型，那么可能会导 致整片晶圆失效，也可能不会导致整片晶圆失效，这样做是为了保证最后出 厂的晶圆质量。
步骤5,如果整盒晶圆在测试项目下的失效晶粒分布情况不属于已知的失 效分布类型，则判断整盒晶圆在测试项目下的失效晶粒分布是否出现判定的 整盒晶圓留置类型。如果根据步骤3的判断，整盒晶圆的失效晶粒分布情况 不属于已知的失效分布类型，则为了使得判定晶圓失效分布类型的过程更加 直观，会先判断整盒晶圆的失效晶粒分布是否出现判定的整盒晶圓留置类型。 所述的整盒晶圓留置类型就是指当整盒晶圆的失效晶粒分布出现设定的情况 时，需要将整盒晶圆留置以待进一步检测。
而相应地，如果匹配装置22接收到的整盒晶圆失效晶粒分布状况与已知 失效分布类型无一种匹配的时候，匹配装置22会向分析装置23发送不匹配 信号并向分析装置23发送该盒晶圓的失效晶粒分布状况和单片晶圆的失效晶粒分布状况。分析装置23会根据不匹配信号，首先基于该盒晶圓的失效晶粒 分布状况进行整盒晶圆分析。
步骤6,如果整盒晶圓在测试项目下的失效晶粒分布出现判定的整盒晶圆 留置类型，则将整盒晶圓留置。参照图3所示，整盒晶圆分析步骤如下，
步骤31，首先判定整盒晶圆的失效晶粒是否出现区域密集分布(clusterfail) 的情况。区域密集分布的情况例如图5A和图5B所示，所述的区域密集分布 是指在测试项目下，整盒晶圆的失效晶粒几乎全部分布于晶圆的同 一个区域 内，而在其他地方几乎没有失效晶粒。造成这种失效晶粒的分布情况可能的 原因是由于机台或者制程的不稳定，例如微细颗粒的污染。
而相应地，分析装置23会根据得到的整盒晶圆的失效晶粒分布状况对于 整盒晶圆的失效晶粒分布是否出现区域密集分布的情况进行判定，如前所述 的，分析装置23是根据在晶圓的一个区域内是否大量出现代表测试项目的数 字标记来判定是否出现区域密集分布的情况。
步骤32,如果整盒晶圆的失效晶粒分布出现了区域密集分布的情况，会 将该盒晶圆留置以进行进一步的检测。如果出现所述的情况，则说明可能由 于所述的微细颗粒污染了晶圆，就有必要对于该盒晶圓进行进一步的检测来 确认其质量。
而相应地，如果分析装置23根据得到的整盒晶圓的失效晶粒分布情况发 现，在晶圓的一个区域内大量出现了代表测试项目的数字标记时，就会发出 将该盒晶圆留置的分析结果。
步骤33,如果整盒晶圆的失效晶粒分布没有出现区域密集分布的情况， 那么继续判定整盒晶圆的失效晶粒分布是否出现了在晶圆上等间距分布 (periodic fail)的情况。等间距分布的情况例如图6所示，所述的等间距分布情 况是指在测试项目下，整盒晶圆的失效晶粒分布情况为在晶圆上每隔一定间距就出现几乎相同数量的失效晶粒。造成这种失效晶粒的分布情况可能的原 因是由于光刻掩膜版上出现污染。
而相应地，如果分析装置23根据得到的整盒晶圆的失效晶粒分布情况没 有发现在晶圆的一个区域内大量出现了代表测试项目的数字标记时，就会根 据在晶圓上是否每隔一定间距就会出现数量几乎相同的数字标记来判定是否 出现等间距分布的情况。
步骤34,如果整盒晶圆的失效晶粒分布出现了等间距分布的情况，会将
该盒晶圆留置以进行进一步的检测。如果出现所述的情况，则说明可能光刻 掩膜版上出现了污染，就有必要对于该盒晶圆进行进一 步的检测来确认其质量。
而相应地，如果分析装置23根据得到的整盒晶圆的失效晶粒分布情况发 现，在晶圆上每隔一定间距就会出现数量几乎相同的代表测试项目的数字标 记，就会发出将该盒晶圆留置的分析结果。
步骤35，如果整盒晶圆的失效晶粒分布没有出现等间距分布的情况，那 么继续判定整盒晶圓的失效晶粒是否出现了在晶圓的行方向或列方向上连续 分布(continuous fail)的情况。行方向或列方向上连续分布的情况例如图7所示， 所述的在晶圓的行方向或列方向上连续分布的情况是指在测试项目下，整盒 晶圆的失效晶粒在晶圓的行方向上连续分布，或者在晶圆的列方向上连续分 布。造成这种失效晶粒的分布情况的原因可能是光刻掩膜版的污染或者是测 试机台出现错误。
而相应地，如果分析装置23根据得到的整盒晶圆的失效晶粒分布情况没 有发现在晶圓上每隔一定间距就会出现数量几乎相同的数字标记，就会根据 在晶圓的行方向上或列方向上是否连续出现代表测试项目的数字标记来判定 是否出现了在晶圆的行方向或列方向上连续分布的情况。步骤36,如果整盒晶圓的失效晶粒分布出现了在晶圆的行方向或列方向
上连续分布的情况，会将该盒晶圆留置以进行进一步的检测。如果出现了所 述的情况，则说明可能光刻掩膜版受到了污染或者是测试机台出现了错误， 就有必要对于该盒晶圓进行进一 步的检测来确认其质量。
而相应地，如果分析装置23根据得到的整盒晶圆的失效晶粒分布情况发 现在晶圆的行方向或列方向上连续出现了代表测试项目的数字标记时，就会 发出将该盒晶圓留置的分析结果。
步骤37,如果整盒晶圆的失效晶粒分布没有出现在晶圆的行方向或列方 向上连续分布的情况，则整盒晶圆分析完成。
而相应地，如果分析装置23根据得到的整盒晶圓的失效晶粒分布情况没 有发现在晶圆的行方向或列方向上连续出现了代表测试项目的数字标记时， 就会发出整盒晶圆未出现整盒晶圓留置类型的信号，并停止进行整盒晶圆分 析。
步骤7，如果整盒晶圓在测试项目下的失效晶粒分布没有出现判定的整盒 晶圆留置类型，则判断单片晶圆在测试项目下的失效晶粒分布是否出现判定 的单片晶圆留置类型。
而相应地，分析装置23在停止进行整盒晶圆分析之后，就会基于接收到 的单片晶圆的失效晶粒分布情况进行单片晶圆分析了 。
步骤8,如果单片晶圓在测试项目下的失效晶粒分布出现判定的单片晶圆 留置类型，则将整盒晶圓留置。参照图4所示，单片晶圆分析步骤如下，
步骤41,首先根据单片晶圆的失效晶粒分布情况来检测单片晶圆的失效 晶粒是否出现了不均匀分布(zonefail)的情况。均匀分布的情况例如图8所示， 正常情况下，单片晶圆上的失效晶粒也应该是均匀分布的。如果单片晶圆上 的失效晶粒出现了不均匀分布的情况，则可能是由于机台或者制程的不稳定。而相应地，分析装置23根据接收到的单片晶圓的失效晶粒分布情况，判 定在单片晶圆上是否出现了代表测试项目的数字标记分布不均匀的情况。
步骤42,如果该片晶圆的失效晶粒出现了不均匀分布的情况，会将整盒
晶圆留置以进行进一步的检测。如果出现了所述的情况，则说明可能机台或 制程出现了不稳定的状况，就有必要对于整盒晶圓进行进一步检测以确认其 质量。
而相应地，如果分析装置23根据接收到的单片晶圓的失效晶粒分布情况 发现在晶圓上的代表测试项目的数字标记出现分布不均匀的情况，就会发出 整盒晶圆留置的分析结果。
步骤43,如果该片晶圓的失效晶粒没有出现不均匀分布的情况，那么继 续判定该片晶圆的失效晶粒是否出现了在晶圓的行方向或列方向上连续分布 (continuous fail)的情况。行方向或列方向上连续分布的情况例如图9所示，所 述的在晶圆的行方向或列方向上连续分布的情况是指在测试项目下，该片晶 圆的失效晶粒在晶圆的行方向上连续分布，或者在晶圆的列方向上连续分布。 造成这种失效晶粒的分布情况的原因其实与整盒晶圆的类似分布情况是一样 的，也是由于光刻掩膜版的污染或者是测试机台出现错误。
而相应地，如果分析装置23根据接收到的单片晶圆的失效晶粒分布情况 没有发现在晶圓上的代表测试项目的数字标记出现分布不均匀的情况，就会 根据在晶圓的行方向或列方向上是否连续出现了代表测试项目的数字标记来 判定是否出现了行方向或列方向上的连续分布情况。
步骤44,如果该片晶圆的失效晶粒出现了在晶圓的行方向或列方向上连 续分布的情况，会将整盒晶圆留置以进行进一步的检测。如果出现了所述的 情况，则说明可能光刻掩膜版受到了污染或者时测试机台出现了错误，就有 必要对该盒晶圆进行进一 步的检测以确认其质量。而相应地，如果分析装置23根据接收到的单片晶圆的失效晶粒分布情况 发现在晶圓的行方向或列方向上连续出现了代表测试项目的数字标记，就会 发出整盒晶圆留置的分析结果。
步骤45,如果该片晶圆的失效晶粒没有出现在晶圓的行方向或列方向上
连续分布的情况，则继续判定该片晶圆的失效晶粒是否出现区域密集分布
(cluster single fail)的情况。区域密集分布的情况例如图IO所示，所述的区域 密集分布是指在测试项目下，该片晶圆的失效晶粒几乎全部分布于晶圓的同 一个区域内，而在其他地方几乎没有失效晶粒。造成这种失效晶粒的分布情 况的可能原因也是机台或者制程的不稳定。
而相应地，如果分析装置23根据接收到的单片晶圆的失效晶粒分布情况 没有发现在晶圆的行方向或列方向上连续出现了代表测试项目的数字标记， 就会根据在晶圆的一个区域内是否大量出现了代表测试项目的数字标记来判 定是否出现了区域密集分布情况。
步骤46,如果该片晶圆的失效晶粒出现了区域密集分布的情况，会将整 盒晶圆留置以进行进一步的检测。如果出现了所述的情况，则说明可能机台 或者制程出现了不稳定，就有必要对于该盒晶圓进行进一步的检测以确认其 质量。
而相应地，如果分析装置23根据接收到的单片晶圓的失效晶粒分布情况 发现在晶圆的 一个区域内大量出现了代表测试项目的数字标记，就会发出整 盒晶圆留置的分析结果。
步骤47,如果该片晶圓的失效晶粒没有出现区域密集分布的情况，那么 继续判定该片晶圓的失效晶粒是否出现了周期性点分布(retide)的情况。造成 这种失效晶粒分布的原因可能如下所述,周期性点分布的情况例如图11所示， 在对晶圓进行光刻的时候，如果光刻掩膜版上存在污染物，这些污染物就会将光线挡住，使得晶圆上也留下如污染物大小的影像。并且，现今的光刻工 艺大都采用步进式的光刻机，因此在完成整片晶圓的光刻之后，晶圆上对应 光刻掩膜版的相应区域会出现由于上述污染物造成的缺陷，这种类型的缺陷 分布就称为周期性点分布。
而相应地，如果分析装置23根据接收到的单片晶圓的失效晶粒分布情况 没有发现在晶圆的一个区域内大量出现了代表测试项目的数字标记，就会根 据在晶圆上是否周期性地出现代表测试项目的数字标记来判定是否出现了周 期性点分布地情况。
步骤48，如果该片晶圓的失效晶粒出现了周期性点分的情况，会将整盒 晶圓留置以进行进一步检测。如果出现了所述的情况，则说明可能光刻掩膜 版受到了污染，就有必要对于该盒晶圓进行进一步的检测以确认其质量。
而相应地，如果分析装置23根据接收到的单片晶圆的失效晶粒分布情况 发现在晶圆上周期性地出现了代表测试项目的数字标记，就会发出整盒晶圆 留置的分析结果。
而如果分析装置23根据接收到的单片晶圓的失效晶粒分布情况没有发现 在晶圓上周期性地出现了代表测试项目的数字标记，就会发出该盒晶圓质量 合格的分析结果。
综上所述，本发明的晶圆质量分析方法是将被待分析晶圓的失效晶粒分 布与已知的失效分布类型和判定的整盒晶圓留置类型和单片晶圓留置类型进 行比对来判定待分析晶圓的失效分布类型，并根据失效分布类型进行质量分 析，因此比较客观，避免了质量分析的结果不稳定的情况。并且，本发明晶 圆质量分析方法分别通过定位整盒晶圆和单片晶圆的失效分布情况，使得晶 圓的失效分布类型的更加显著，判定的过程也更加快速，因此晶圓的质量分 析时间也较短。
权利要求
1.一种晶圆质量分析方法，其特征在于，包括，判断整盒晶圆的良率是否低于设定值并且在测试项目下的结果是否在设定范围内；如果整盒晶圆的良率低于设定值或者在测试项目下的结果不在设定范围内，则将整盒晶圆留置；如果整盒晶圆的良率高于或等于设定值并且在测试项目下的结果在设定范围内，则根据整盒晶圆在测试项目下的失效晶粒分布情况判断是否属于已知的失效分布类型；如果整盒晶圆在测试项目下的失效晶粒分布情况属于已知的失效分布类型，则根据已知的失效分布类型判定整盒晶圆质量合格或者质量待定；如果整盒晶圆在测试项目下的失效晶粒分布情况不属于已知的失效分布类型，则判断整盒晶圆在测试项目下的失效晶粒分布是否出现判定的整盒晶圆留置类型；如果整盒晶圆在测试项目下的失效晶粒分布出现判定的整盒晶圆留置类型，则将整盒晶圆留置；如果整盒晶圆在测试项目下的失效晶粒分布没有出现判定的整盒晶圆留置类型，则依次判断单片晶圆在测试项目下的失效晶粒分布是否出现判定的单片晶圆留置类型；如果单片晶圆在测试项目下的失效晶粒分布出现判定的单片晶圆留置类型，则将整盒晶圆留置；如果单片晶圆在测试项目下的失效晶粒分布没有出现判定的单片晶圆留置类型，则整盒晶圆质量合格。
2. 如权利要求1所述的晶圓质量分析方法，其特征在于，所述失效分布类型表示失效晶粒在晶圆上的分布状况类型。
3. 如权利要求2所述的晶圓质量分析方法，其特征在于，所述失效分布类型包括至少两种代表整盒晶圆质量合格的失效分布类型和代表整盒晶圓质 量待定的失效分布类型。
4. 如权利要求3所述的晶圓质量分析方法，其特征在于，当整盒晶圆在测试 项目下的失效分布情况包括两种以上的代表整盒晶圓质量合格的失效分 布类型时，所述整盒晶圓会被留置。
5. 如权利要求1至4任一项所述的晶圆质量分析方法，其特征在于，判断整 盒晶圓在测试项目下的失效晶粒是否出现判定的整盒晶圆留置类型进一 步包括，判定整盒晶圓在测试项目下的失效晶粒是否出现区域密集分布； 如果出现区域密集分布，则将整盒晶圆留置；如果没有出现区域密集分布，则判定整盒晶圓在测试项目下的失效晶粒 是否出现区域等距分布；如果出现区域等距分布，则将整盒晶圆留置；如果没有出现区域等距分布，则判定整盒晶圆在测试项目下的失效晶粒 是否出现行方向或列方向的连续分布；如果出现行方向或列方向的连续分布，则将整盒晶圆留置；如果没有出现行方向或列方向的连续分布，则依次判断单片晶圓在测试 项目下的失效晶粒分布是否出现判定的单片晶圆留置类型。
6. 如权利要求1至4任一项所述的晶圓质量分析方法，其特征在于，判断单 片晶圓在测试项目下的失效晶粒是否出现判定的单片晶圆留置类型进一 步包括，判定单片晶圆在测试项目下的失效晶粒是否出现不均匀分布； 如果出现不均匀分布，则将整盒晶圓留置；如果没有出现不均匀分布，则判定单片晶圓在测试项目下的失效晶粒是 否出现^"方向或列方向的连续分布；如果出现行方向或列方向的连续分布，则将整盒晶圓留置；如果没有出现行方向或列方向的连续分布，则判定单片晶圆在测试项目 下的失效晶粒是否出现区域密集分布；如果出现区域密集分布，则将整盒晶圓留置；如果没有出现区域密集分布，则判定单片晶圓在测试项目下的失效晶粒 是否出现周期性点分布；如果出现周期性点分布，则将整盒晶圆留置；如果没有出现周期性点分布，则整盒晶圆质量合格。
7.如权利要求5所述的晶圓质量分析方法，其特征在于，判断单片晶圓在测 试项目下的失效晶粒是否出现判定的单片晶圆留置类型进一 步包括，判定单片晶圓在测试项目下的失效晶粒是否出现不均匀分布；如果出现不均匀分布，则将整盒晶圆留置；如果没有出现不均匀分布，则判定单片晶圓在测试项目下的失效晶粒是 否出现行方向或列方向的连续分布；如果出现行方向或列方向的连续分布，则将整盒晶圆留置；如果没有出现行方向或列方向的连续分布，则判定单片晶圆在测试项目 下的失效晶粒是否出现区域密集分布；如果出现区域密集分布，则将整盒晶圓留置；如果没有出现区域密集分布，则判定单片晶圆在测试项目下的失效晶粒是否出现周期性点分布；如果出现周期性点分布，则将整盒晶圆留置；如果没有出现周期性点分布，则整盒晶圆质量合格。
8. —种晶圆质量分析装置，其特征在于，包括，根据设定的整盒晶圓良率和在测试项目下的结果范围，结合接收到的整 盒晶圆的良率和在测试项目下的结果对整盒晶圓进行篩选，并根据筛选结果 相应发送整盒晶圆的失效晶粒分布情况或者将整盒晶圆留置的筛选装置；接收筛选装置发送的失效晶粒分布情况，与已知失效分布类型进行对照， 并根据对照结果相应发送与已知失效分布类型对应的匹配信号或发送不匹配 信号和所接收失效晶粒分布情况的匹配装置；当接收到匹配信号时，按匹配信号对应的失效分布类型发出晶圓质量合 格或质量待定的分析结果；当接收到不匹配信号时，根据接收的失效晶粒分 布情况进行整盒晶圆和单片晶圆分析来发出分析结果的分析装置。
全文摘要
本发明公开了一种晶圆质量分析方法，通过判断整盒晶圆的良率是否低于设定值并且在测试项目下的结果是否在设定范围内；判断整盒晶圆在测试项目下的失效晶粒分布情况判断是否属于已知的失效分布类型；判断整盒晶圆在测试项目下的失效晶粒分布是否出现判定的整盒晶圆留置类型；判断单片晶圆在测试项目下的失效晶粒分布是否出现判定的单片晶圆留置类型来判定晶圆的失效分布类型，并根据晶圆的失效分布类型对于晶圆进行质量分析。本发明的晶圆质量分析方法比较客观并且分析时间较短。
文档编号H01L21/66GK101290901SQ20071012659
公开日2008年10月22日 申请日期2007年6月22日 优先权日2007年4月17日
发明者张霞峰, 琛 李, 林光启 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司