[发明专利]一种晶圆良率分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体生产领域，尤其是一种在晶圆上制作的晶粒良率分析方法。

背景技术

良率是大量生产工厂的一个非常重要的指标，尤其对于生产半导体产业而言，一片硅晶圆至少要经过五百道以上的精密处理程序，而其中只要有一道程序处理的不完美，就会影响到后续的处理过程与产品品质，甚至常常是晶圆报废、前功尽弃。

参见图1，在晶圆10上，包含多个晶粒(die)，其中部分晶粒为具有致命缺陷即无法使用的不合格晶粒11，其余部分为合格晶粒13。而晶圆的良率则定义为：良率＝合格的晶粒/晶粒总数。作为晶圆代工厂商，往往需要为客户提供良率达到85％甚至90％以上的晶圆产品，否则就会被客户判定为废片，从而造成退货或补差价。因此晶圆产品的良率涉及的获利与亏损极大，往往是以数十亿或者数百亿为单位。

为了避免给客户提供的晶圆产品中产生废片，工厂在生产晶圆的过程中就会设立一个个检测站，这些检测站设置在一些关键层次的工艺之后，其作用是对每一道关键层次工艺之后的晶圆做品质检测，以随时监测产品在生产过程中可能出现的大规模品质问题。同时，根据每个检测站的检测数据，工厂端对每片晶圆分析给出一个预测的良率值。如果某片晶圆的预测良率值低于客户要求，则在厂内进行报废，以防止流出对工厂造成更大的损失。

现有的分析方法，依据各个检测站点提供的缺陷数量，首先进行人工刷选，找出缺陷的种类和对应的数量，然后根据缺陷的种类，将缺陷数量乘上一个致命率(killer ratio；KR)，得出该种缺陷对应的损失率，然后将每种缺陷的损失率相加并换算成最终的良率。这里的KR，是由于不是每种缺陷的存在都必然影响器件的最终质量，如图2所示，在图2A中出现的点缺陷14，因为正好位于器件15上方，因此会使得器件无法使用导致该晶粒成为不合格晶粒。而在图2B中出现的点缺陷16，则位于非器件区域，因此对晶粒的品质不形成影响。

这种分析方法，虽然在数据的捞取上依赖电脑系统，但是需要通过人员将数据分类后进行人工处理，将相乘得到每种缺陷的损失率手动输入统计表格中最终汇总成总的晶圆良率，极大的占用了分析时间。且人员在数据输入的时候，容易产生错误数据，使得分析结果的准确性带来影响。

因此，有必要优化现有的良率分析方法，使得晶圆的良率分析能够更快更准确。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种晶圆良率的分析方法。该良率分析方法可以克服现有技术中，因人工操作而引起的分析时间过长，且容易引入错误数据等问题，使晶圆良率的分析过程的效率提高，并大大提高准确率。

根据本发明的目的提出的一种晶圆良率分析方法，包括步骤：

建立一工艺缺陷种类和致死率的数据库，记录于一纯文本文件中；

调取各个测试基站中获得的缺陷数量，判断并统计各种工艺缺陷的种类和对应的数量；

将上述统计得到的各种工艺缺陷的数量导入到所述纯文本文件中，得到各种工艺缺陷的数量和致死率数据表格；

耦合上述各种工艺缺陷的数量和致死率，得到每种工艺缺陷引起的损失率；

将上述各个工艺缺陷引起的损失率求和，并换算成晶圆的总良率，该总良率即为晶圆良率。

优选的，所述纯文本文件为逗号区分文件。

优选的，所述逗号区分文件中第一栏为工艺种类、第二栏为缺陷种类、第三栏为各缺陷种类对应的致命率数据。

优选的，所述各个测试基站设置于主要层次的工艺之后，该主要层次包括：场氧化物、源漏光刻、源漏掺杂、栅区光刻、栅氧化、接触孔光刻、金属层沉积、金属层光刻、合金金属层、钝化层沉积、钝化层光刻。

优选的，所述纯文本文件具有自带的统计功能，所述耦合各种工艺缺陷的数量和致死率的步骤是通过该纯文本文件的统计功能实现。

优选的，所述纯文本文件具有自带的统计功能，所述将各个工艺缺陷引起的损失率求和的步骤是通过该纯文本文件的统计功能实现。

优选的，在得到每种工艺缺陷引起的损失率之后，还包括将各个损失率描绘成具有分析意义的图表，以分析对良率产生影响的工艺。

优选的，所述具有分析意义的图表为柱状图、饼图或曲线图中的一种。

上述晶圆良率的分析方法，通过对缺陷种类和对应的致命率建立数据库，并记录于可以进行统计的纯文本文件中，然后与设置于每个关键层次工艺之后的检测基站捞取的缺陷数量数据，进行耦合得出每种缺陷的损失率，从而获得晶圆的良率值，在整个过程中，由于不需要人员参与数据的输入和计算，大大提高了分析效率，且保证了分析结果的准确性。