半导体工艺中的检测方法和检测系统的制作方法

文档序号:6938298阅读:126来源:国知局
专利名称:半导体工艺中的检测方法和检测系统的制作方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域,特别涉及一种半导体工艺中的检测方法和检 测系统。
背景技术
目前,在半导体制造的过程中,都需要进行检测,例如在晶圆完成介质层淀 积、光刻、刻蚀等等过程后都需要进行检测。通常半导体制造中的检测方法是应用流水 线方式,检测系统具有多个站点,不同的站点用于不同的工艺后的检测,例如光刻后的 检测站点,刻蚀后的检测站点等,每个站点内具有多个基台,每经过一道制造工序之后 都要进行检测,如图1所示,第一道制造工序之后要进入第一站点10进行第一道检测, 检测完成后进入第二道制造工序,第二道制造工序后再进入第二站点20进行第二道检 测,然后再依次进入第三道制造工序和第三站点30。
例如在专利号为“200410031241.9”,名称为“半导体元件缺陷的检测方法” 的中国专利文献中公开了一种半导体元件缺陷的检测方法,此半导体元件至少是由衬 底、栅极、插塞、绝缘层与导线所构成,其中插塞电性连接栅极两侧的衬底中的源极/ 漏极区并覆盖部分栅极上方,且插塞与栅极之间具有一缺陷,此方法先进行研磨步骤, 至少研磨半导体元件至插塞未覆盖栅极上方。接着进行清洗步骤,清洗半导体元件。在 移除栅极与插塞之间的绝缘层后,,侦测插塞与栅极之间的缺陷。
在半导体制造中,在一片晶片上会同时制造大量的半导体器件,而通常半导体 器件的制造会以一片晶片为单位,同时对一批晶片进行加工。在半导体制造过程中应用 上述的检测方法时,在一批晶片中会抽查一些晶片对其上的半导体结构进行检测,本领 域技术人员熟知的,对一批晶片进行检测时,抽取的晶片越多检查的结果越精确,换言 之,对每一片晶片都进行检测,可以使得检测结果最准确。但是,由于站点的检测能 力是有限的,如果一批晶片的数量过多,这样对该批晶片的每一片都进行检测,则会使 得该批产品都积压在该站点,而使得后面的站点空闲,这样不利于生产效率的提高,所 以在实际的生产中,会设定晶片的检测率,也就是抽检的晶片占总的经过该站点的晶片 的比例,但是如果晶片的数量较小,还按照一定的检测率抽检,又会使得检测的数量较 少,站点的基台空闲,并且检测精确度低。发明内容
本发明解决的技术问题是晶片检测的检测的精确度低的问题。
为了解决上述问题,本发明提供了一种半导体工艺中的检测方法,包括预先获 得站点最大能够检测晶片的最大检测数量,还包括下列步骤测量经过站点的晶片数 量;比较所述晶片数量和最大检测数量,当所述晶片数量小于最大检测数量,则将站点 的检测率升高,当所述晶片数量大于最大检测数量,则将站点的检测率降低。
可选的,当所述晶片数量小于最大检测数量的90%,则将站点的检测率升高,当所述晶片数量大于最大检测数量的90%,则将站点的检测率降低。
可选的,当所述晶片数量小于最大检测数量的10%,则将站点的检测率升高。
可选的,所述测量经过站点的晶片数量包括步骤
测量站点内的基台检测的晶片数量;
根据基台检测的晶片数量和检测率得到进入站点的晶片数量;
测量站点跳过的晶片数量;
将进入站点的晶片数量和跳过的晶片数量求和得到经过站点的晶片数量。
可选的,所述基台包括η个基台,所述基台检测的晶片数量为η个基台检测的晶 片数量之和,所述将站点的检测率升高为将η个基台的检测率都升高,将站点的检测率 降低为将η个基台的检测率降低,其中η为自然数。
可选的,所述经过站点的晶片数量为第一天经过站点的晶片数量;所述将站点 的检测率升高或降低为将第二天的站点检测率升高或降低。
相应的本发明还提供了一种半导体工艺中的检测系统,包括站点,所述站点 内具有检测晶片的基台;测量装置,用于测量经过站点的晶片数量;比较装置,用于比 较所述晶片数量和最大检测数量的大小关系;调整装置,用于当所述晶片数量小于最大 检测数量,则将站点的检测率升高,当所述晶片数量大于最大检测数量,则将站点的检 测率降低。
可选的,当所述晶片数量小于最大检测数量的90%,则将站点的检测率升高, 当所述晶片数量大于最大检测数量的90%,则将站点的检测率降低。
可选的,当所述晶片数量小于最大检测数量的10%,则将站点的检测率升高。
可选的,所述测量装置包括
第一测量子装置,用于测量站点内的基台检测的晶片数量;
计算装置,用于根据基台检测的晶片数量和检测率得到进入站点的晶片数量;
第二测量子装置,用于测量站点跳过的晶片数量;
求和装置,用于将进入站点的晶片数量和跳过的晶片数量求和,作为经过站点 的晶片数量。
可选的,所述站点包括η个基台,所述基台检测的晶片数量为η个基台检测的晶 片数量之和,所述将站点的检测率升高为将η个基台的检测率都升高,将站点的检测率 降低为将η个基台的检测率降低,其中η为自然数。
可选的,所述经过站点的晶片数量为第一天经过站点的晶片数量;所述将站点 的检测率升高或降低为将第二天的站点检测率升高或降低。
可选的,所述检测系统包括至少两个站点。
和现有技术相比本发明的优点在于
本发明利用了测量经过站点的晶片数量;并且比较所述晶片数量和最大检测数 量,当所述晶片数量小于最大检测数量,则将站点的检测率升高,当所述晶片数量大于 最大检测数量,则将站点的检测率降低。这样使得站点的检测率可以随着站点的检测 能力和待检的晶片的数量进行调整,从而在保证检测的效率的同时,使的检测精确度提尚ο


通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明,本发明的上述及其它目 的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意 按实际尺寸等比例缩放绘制附图,重点在于示出本发明的主旨。
图1为现有的一种半导体工艺中的检测系统的示意图2为本发明的半导体工艺中的检测方法流程图3为本发明检测方法中测量经过站点的晶片数量步骤流程图4为本发明的半导体工艺中的检测系统一实施例结构示意图。
具体实施方式
参考背景技术可知,在半导体制造中,在一片晶片上会同时制造大量的半导体 器件,而通常半导体器件的制造会以一片晶片为单位,同时对一批晶片进行加工。在半 导体制造过程中应用上述的检测方法时,在一批晶片中会抽查一些晶片对其上的半导体 结构进行检测,本领域技术人员熟知的,对一批晶片进行检测时,抽取的晶片越多检查 的结果越精确,换言之,对每一片晶片都进行检测,可以使得检测结果最准确。但是, 由于站点的检测能力是有限的,如果一批晶片的数量过多,这样对该批晶片的每一片都 进行检测,则会使得该批产品都积压在该站点,而使得后面的站点空闲,这样不利于生 产效率的提高,所以在实际的生产中,会设定晶片的检测率,也就是抽检的晶片占总的 经过该站点的晶片的比例。
发明人研究后认为利用上述检测方法,如果晶片的数量较少,还按照一定 的检测率抽检,会使得检测的晶片的数量较少,站点的基台空闲,而且因为检测的晶片 少,因此检测精确度减低;如果晶片数量太大,则会使晶片在该站点前堆积,或者选择 少数批次的晶片进站检测,而将其它的晶片跳过去,不进行进站检测,这样会使得晶片 检测的精确度降低。并且还需要人为去选取需要跳过的晶片批次和需要检测的晶片的批 次,这样需要大量的人力,使得效率降低,成本增高。
因此发明人提供了一种半导体工艺中的检测方法,包括预先获得站点最大能够 检测晶片的最大检测数量,还包括下列步骤测量经过站点的晶片数量;比较所述晶片 数量和最大检测数量,当所述晶片数量小于最大检测数量,则将站点的检测率升高,当 所述晶片数量大于最大检测数量,则将站点的检测率降低。
可选的,当所述晶片数量小于最大检测数量的90%,则将站点的检测率升高, 当所述晶片数量大于最大检测数量的90%,则将站点的检测率降低。
可选的,当所述晶片数量小于最大检测数量的10%,则将站点的检测率升高。
可选的,所述测量经过站点的晶片数量包括步骤
测量站点内的基台检测的晶片数量;
根据基台检测的晶片数量和检测率得到进入站点的晶片数量;
测量站点跳过的晶片数量;
将进入站点的晶片数量和跳过的晶片数量求和得到经过站点的晶片数量。
可选的,所述基台包括η个基台,所述基台检测的晶片数量为η个基台检测的晶 片数量之和,所述将站点的检测率升高为将η个基台的检测率都升高,将站点的检测率降低为将η个基台的检测率降低,其中η为自然数。
可选的,所述经过站点的晶片数量为第一天经过站点的晶片数量;所述将站点 的检测率升高或降低为将第二天的站点检测率升高或降低。
相应的本发明还提供了一种半导体工艺中的检测系统,包括站点,所述站点 内具有检测晶片的基台;测量装置,用于测量经过站点的晶片数量;比较装置,用于比 较所述晶片数量和最大检测数量的大小关系;调整装置,用于当所述晶片数量小于最大 检测数量,则将站点的检测率升高,当所述晶片数量大于最大检测数量,则将站点的检 测率降低。
可选的,当所述晶片数量小于最大检测数量的90%,则将站点的检测率升高, 当所述晶片数量大于最大检测数量的90%,则将站点的检测率降低。
可选的,当所述晶片数量小于最大检测数量的10%,则将站点的检测率升高。
可选的,所述测量装置包括
第一测量子装置,用于测量站点内的基台检测的晶片数量;
计算装置,用于根据基台检测的晶片数量和检测率得到进入站点的晶片数量;
第二测量子装置,用于测量站点跳过的晶片数量;
求和装置,用于将进入站点的晶片数量和跳过的晶片数量求和,作为经过站点 的晶片数量。
可选的,所述站点包括η个基台,所述基台检测的晶片数量为η个基台检测的晶 片数量之和,所述将站点的检测率升高为将η个基台的检测率都升高,将站点的检测率 降低为将η个基台的检测率降低,其中η为自然数。
可选的,所述经过站点的晶片数量为第一天经过站点的晶片数量;所述将站点 的检测率升高或降低为将第二天的站点检测率升高或降低。
可选的,所述检测系统包括至少两个站点。
利用该检测方法或检测系统进行检测,使得站点的检测率可以随着站点的检测 能力和待检的晶片的数量进行调整,从而在保证检测的效率的同时,使得检测精确度提尚ο
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发 明的具体实施方式
做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够 以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的 情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
其次,本发明利用示意图进行详细描述,在详述本发明实施例时,为便于说 明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是实例,其 在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维 空间尺寸。
图2为本发明半导体工艺中的检测方法的流程图,下面结合图2对本发明的半导 体工艺中的检测方法进行说明。
参考图2,本发明的半导体工艺中的检测方法包括步骤
SlO 包括预先获得站点最大能够检测晶片的最大检测数量。
在半导体制造中,每一步制造工艺之后通常包括检测步骤,检测步骤是通检测 站点来实现的,也就是每一步制造工艺之后对应一个检测站点,每个检测站点内有若干 个检测基台。当晶片完成某一步制造工艺之后,则进入该步骤后的检测站点,检测站点 内的基台对晶片进行检测(即对该晶片上的结构进行检测),因为基台的检测能力是一 定的,因此每一个站点都有其最大能够检测晶片的最大检测数量,该最大检测数量是指 该站点同时可以检测的晶片数量。因为基台生产出来之后就确定了其同时能检测的晶片 数,站点是靠基台来检测,因此站点的最大检测数量就可以得到,所以具体的获得方法 是本领域技术人员熟知的,不再赘述。例如获得的一个站点的最大检测数量是100,换言 之,可以同时检测100片晶片。
该步骤可以在检测方法执行之前预先执行一次,将所述最大检测数量保存,从 而可以反映该站点的检测能力,而后续的步骤可以反复多次执行。
S20测量经过站点的晶片数量。
具体的,该批晶片到达站点后,会进入站点,然后站点会从该批晶片中按照检 测率从其中抽取一部分进行测试,例如进站的晶片为5批,共120片,可以按照80%的检 测率,从120片当中抽取96片进行检测。可以利用本领域技术人员熟知的方法来测量进 站的晶片数,例如通过读取测试基台的工作数据96和检测率80%,然后可以计算得到进 站的晶片数为120片。
如果晶片数量太大,通常会选择少数批次的晶片进站检测,而将其它的晶片跳 过去,不进行进站检测。因此,在本实施例中,优选的,如图3所示,测量经过站点的 晶片数量包括步骤
S201 测量站点内的基台检测的晶片数量,该步骤可以利用本领域技术人员熟 知的方法。例如基台检测的晶片数量为96。
S202根据基台检测的晶片数量和检测率得到进入站点的晶片数量,该步骤也 可以利用本领域技术人员所熟知的方法。例如基台检测的晶片数量为96,站点的检测率 为80%,那么进入站点的晶片数为120。
S203测量站点跳过的晶片数量,因为在现有技术中通常是人为的选择跳过的 晶片批次和进行检测的晶片批次,因此跳过的晶片数为本领域技术人员已知的。
例如有20批,共480片,那么会被认为晶片数量较大,则会选择其中的4批 进入站点,而其它的16批跳过,不进入站点检测,因此可以知道跳过的晶片数量为360 片。
S204 将进入站点的晶片数量和跳过的晶片数量求和就得到经过站点的晶片数量。
例如进入站点的晶片数量为120片,跳过的晶片数量为360片,则经过站点的晶 片数量为480片。
S30比较所述晶片数量和最大检测数量,当所述晶片数量小于最大检测数量, 则将站点的检测率升高,当所述晶片数量大于最大检测数量,则将站点的检测率降低。
在现有技术中,站点的检测率是预先设置好的,在整个检测的过程中都不进行 调整,例如设定为80%,那么会从进站的晶片中选择80%进行检测,来反映该批次的晶 片的质量。例如进站48片会选择39片进行检测,进站480片会选择384片进行检测,这样在进站片数较少时,站点检测的晶片数目也较少,从而使得基台空闲,并且检测的 精确度较低。在进站的晶片数目较多时,基台检测的数目较多,因此效率较低,使得晶 片在该站点积压,或者跳过一些批次,例如16批,这样会使得晶片的检测精度降低,并 且需要人为的来对进站和跳过的批次选择,使得效率降低,成本增加。
在本发明中,比较所述晶片数量和最大检测数量,然后根据比较结果对检测率 进行调整,当所述晶片数量小于最大检测数量,则将检测率升高。优选的,当所述晶片 数量小于最大检测数量的90%,则将站点的检测率升高,例如晶片数量为48,最大检测 数量为100,晶片数量=48<最大检测数量X90%=90,因此将站点的检测率升高,例 如升高到95%、100%,优选的,升高到最大检测数量X90% +晶片数量=187.5%,因 为检测率不能大于100%,因此检测率为100%。
优选的,晶片数量小于最大检测数量的10%,则将站点的检测率升高,例如晶 片数量为8,最大检测数量为100,晶片数量=8 <最大检测数量X 10%= 10,因此将站 点的检测率升高。
当所述晶片数量大于最大检测数量,则将检测率降低。优选的,当所述晶片数 量大于最大检测数量的90%,则将站点的检测率降低,例如晶片数量为480,最大检测 数量为100,晶片数量=480>最大检测数量X90% = 90,因此将站点的检测率就降低, 例如降低到80%、60%, 20%, 10%,优选的,降低到最大检测数量X90% +晶片数量 =18.75%。
具体的,检测率升高的数值和降低的数值可以由本领域技术人员根据常规实验 获得。例如优选的,可以使得检测率向“最大检测数量X90% +晶片数量”靠近,因 为检测率越高检测的精确度越高,但是检测效率会下降,因此这样可以使得检测的效率 和检测的精确度达到最优化的比例。
优选的,所述基台包括η个基台,所述基台检测的晶片数量为η个基台检测的晶 片数量之和,所述将站点的检测率升高为将η个基台的检测率都升高,将站点的检测率 降低为将η个基台的检测率降低,其中η为自然数
优选的,所述经过站点的晶片数量为第一天经过站点的晶片数量;所述将站点 的检测率升高或降低为将第二天的站点检测率升高或降低,换言之,根据第一天经过站 点的晶片数量来调整第二天的检测率。这样可以保证设备的运行效率。
图4为本发明半导体工艺中的检测系统一实施例的结构示意图,下面参考图4对 本发明的检测系统进行说明。
如图4所示,本发明的检测系统包括站点410,所述站点410内具有检测晶片 的基台4101;测量装置420,用于测量经过站点的晶片数量;比较装置430,用于比较所 述晶片数量和最大检测数量的大小关系;调整装置440,用于当所述晶片数量小于最大 检测数量,则将站点的检测率升高,当所述晶片数量大于最大检测数量,则将站点的检 测率降低。
优选的,当所述晶片数量小于最大检测数量的90%,则将站点的检测率升高, 当所述晶片数量大于最大检测数量的90%,则将站点的检测率降低。
优选的,当所述晶片数量小于最大检测数量的10%,则将站点的检测率升高。
优选的,所述测量装置420包括第一测量子装置4201,用于测量站点内的基台检测的晶片数量;计算装置4202,用于根据基台检测的晶片数量和检测率得到进入站 点410的晶片数量;第二测量子装置4202,用于测量站点跳过的晶片数量;求和装置 4203,用于将进入站点的晶片数量和跳过的晶片数量求和,作为经过站点的晶片数量。
优选的,所述站点410包括η个基台4101,所述基台检测的晶片数量为η个基台 检测的晶片数量之和,所述将站点的检测率升高为将η个基台的检测率都升高,将站点 的检测率降低为将η个基台的检测率降低,其中η为自然数。
优选的,所述经过站点410的晶片数量为第一天经过站点410的晶片数量;所述 将站点410的检测率升高或降低为将第二天的站点410检测率升高或降低。
优选的,所述检测系统包括至少两个站点410。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限 制。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉 本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和 技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施 例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所 做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
1.一种半导体工艺中的检测方法,其特征在于,包括预先获得站点最大能够检测晶 片的最大检测数量,还包括下列步骤测量经过站点的晶片数量;比较所述晶片数量和最大检测数量,当所述晶片数量小于最大检测数量,则将站点 的检测率升高,当所述晶片数量大于最大检测数量,则将站点的检测率降低。
2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,当所述晶片数量小于最大检测数量 的90%,则将站点的检测率升高,当所述晶片数量大于最大检测数量的90%,则将站点 的检测率降低。
3.根据权利要求2所述的检测方法,其特征在于,当所述晶片数量小于最大检测数量 的10%,则将站点的检测率升高。
4.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述测量经过站点的晶片数量包括 步骤测量站点内的基台检测的晶片数量;根据基台检测的晶片数量和检测率得到进入站点的晶片数量;测量站点跳过的晶片数量;将进入站点的晶片数量和跳过的晶片数量求和得到经过站点的晶片数量。
5.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述基台包括η个基台,所述基台 检测的晶片数量为η个基台检测的晶片数量之和,所述将站点的检测率升高为将η个基台 的检测率都升高,将站点的检测率降低为将η个基台的检测率降低,其中η为自然数。
6.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述经过站点的晶片数量为第一天 经过站点的晶片数量;所述将站点的检测率升高或降低为将第二天的站点检测率升高或 降低。
7.—种半导体工艺中的检测系统,其特征在于,包括站点,所述站点内具有检测晶片的基台;测量装置,用于测量经过站点的晶片数量;比较装置,用于比较所述晶片数量和最大检测数量的大小关系;调整装置,用于当所述晶片数量小于最大检测数量,则将站点的检测率升高,当所 述晶片数量大于最大检测数量,则将站点的检测率降低。
8.根据权利要求7所述的检测系统,其特征在于,当所述晶片数量小于最大检测数量 的90%,则将站点的检测率升高,当所述晶片数量大于最大检测数量的90%,则将站点 的检测率降低。
9.根据权利要求8所述的检测系统,其特征在于,当所述晶片数量小于最大检测数量 的10%,则将站点的检测率升高。
10.根据权利要求7所述的检测系统,其特征在于,所述测量装置包括第一测量子装置,用于测量站点内的基台检测的晶片数量;计算装置,用于根据基台检测的晶片数量和检测率得到进入站点的晶片数量;第二测量子装置,用于测量站点跳过的晶片数量;求和装置,用于将进入站点的晶片数量和跳过的晶片数量求和,作为经过站点的晶 片数量。
11.根据权利要求7所述的检测系统,其特征在于,所述站点包括η个基台,所述基 台检测的晶片数量为η个基台检测的晶片数量之和,所述将站点的检测率升高为将η个基 台的检测率都升高,将站点的检测率降低为将η个基台的检测率降低,其中η为自然数。
12.根据权利要求7所述的检测系统,其特征在于,所述经过站点的晶片数量为第一 天经过站点的晶片数量;所述将站点的检测率升高或降低为将第二天的站点检测率升高 或降低。
13.根据权利要求7所述的检测系统,其特征在于,所述检测系统包括至少两个站点ο
全文摘要
本发明提供了一种半导体工艺中的检测方法及检测系统,该方法包括步骤预先获得站点最大能够检测晶片的最大检测数量;测量经过站点的晶片数量;比较所述晶片数量和最大检测数量,当所述晶片数量小于最大检测数量,则将站点的检测率升高,当所述晶片数量大于最大检测数量,则将站点的检测率降低。本发明使得检测的精确度提高。
文档编号H01L21/66GK102024725SQ20091019563
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月11日 优先权日2009年9月11日
发明者孙强, 朱瑜杰, 杨健, 陈思安 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
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