一种光刻晶片性能测试分析系统的制作方法

本发明属于光刻晶片测试分析，具体为一种光刻晶片性能测试分析系统。

背景技术：

1、光刻晶片是指在半导体制造过程中使用的一种关键工艺。光刻技术使用光刻机将芯片设计图案投影到晶片上，这些图案用于定义电路的结构。

2、鉴于光刻晶片是半导体器件的关键组成部分之一，其性能质量直接影响到整个半导体器件的成品状态，特别是光刻分辨率质量，由于光刻分辨率直接决定了晶片上可以实现的最小特征尺寸，这直接影响到产品的质量和性能，如果光刻分辨率不足或不稳定，可能导致制造出的晶片特征不清晰、尺寸不准确，进而影响到产品的性能和可靠性，因而在光刻晶片生产完成后需要对其进行光刻分辨率检测，以确保生产符合设计要求。

3、随着科技市场的需求增长，许多行业对半导体产品的需求量不断增加，需要大规模生产光刻晶片。为了确保产品质量和一致性，需要对大批量的光刻晶片进行光刻分辨率检测，而现有技术中在进行大批量光刻晶片检测时通常采用单个检测方式，由于每个光刻晶片的外观尺寸、形状可能存在差异，这使得在进行每个光刻晶片检测时都需要针对性调整测试设备，这在很大程度上影响了测试效率，导致测试设备利用率低下，同时单个测试产生的数据分散且杂乱，分析和归纳的难度较大。

4、另外由于操作者技术水平、设备性能等因素会对测试结果的准确度造成干扰，因而为了保障测试的价值有效性需要对测试结果的准确度进行评估，而单个光刻晶片的测试结果只是相对于自身的性能指标，缺乏与其他晶片的对比参照，因此无法确定该测试结果在整个批次中的位置，不利于测试结果准确度的评估。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种光刻晶片性能测试分析系统，通过对大批量光刻晶片进行相似分组，进而分组进行光刻分辨率测试，有效解决了背景技术提到的问题。

2、本发明具体采用以下技术方案来实现：一种光刻晶片性能测试分析系统,包括：批量光刻晶片外观检测模块，用于统计待进行性能检测的批量光刻晶片数量，并检测各光刻晶片对应的外观参数，具体包括尺寸、形状轮廓和表面特征，其中表面特征包括光洁度、平坦度和表面粗糙度。

3、光刻晶片分组模块，用于将各光刻晶片对应的外观参数进行相似对比，由此将批量光刻晶片进行分组，得到若干测试组，并识别各测试组对应的分组标志。

4、适配测试设施设置模块，用于基于各测试组对应的分组标志选取光刻分辨率对应的适配测试设备，并设置适配测试参数。

5、光刻分辨率分组测试模块，用于将各测试组包含的光刻晶片按照相应测试组对应的适配测试设备和适配测试参数进行光刻分辨率测试，得到各测试组中各光刻晶片对应的光刻分辨率测试结果。

6、测试准确性评估模块，用于将各测试组中各光刻晶片对应的光刻分辨率测试结果进行对比，进而根据对比结果评估光刻分辨率测试准确度。

7、光刻分辨率对比分析模块，用于依据各测试组对应的分组标志从各测试组包含的光刻晶片中选取对照组，并获取各对照组对应的表面特征自变量和表面特征控制变量。

8、关联表面特征识别模块，用于基于各对照组对应的表面特征自变量和表面特征控制变量将各对照组内光刻晶片对应的光刻分辨率测试结果进行对比分析，从中识别光刻分辨率对应的关联表面特征。

9、作为本发明的进一步创新，所述将批量光刻晶片进行分组包括下述过程：将各光刻晶片按照预设的顺序进行编号，并按照编号顺序依次提取各光刻晶片作为主体光刻晶片，进而将主体光刻晶片对应的尺寸、形状轮廓、表面特征与其他光刻晶片的尺寸、形状轮廓、表面特征进行对比，得到以各光刻晶片作为主体光刻晶片与其他光刻晶片的尺寸相似度、形状相似度、表面特征相似度。

10、将以各光刻晶片作为主体光刻晶片与其他光刻晶片的尺寸相似度、形状相似度、表面特征相似度与系统设置的相似度阈值进行对比，从中提取尺寸相似度、形状相似度、表面特征相似度大于或等于相似度阈值的其他光刻晶片联合主体光刻晶片构成了若干尺寸组集、若干形状组集、若干表面特征组集。

11、将尺寸、形状、表面特征均作为分类标签，并统计分类得到的尺寸数量、形状数量、表面特征数量，进而按照分类标签依次抽取尺寸、形状、表面特征构成组合标签集，得到若干组合标签集。

12、将同一组合标签集中对应尺寸组集、形状组集、表面特征组集中存在的光刻晶片编号进行对比，从中提取相同编号对应的光刻晶片构成一个测试组。

13、作为本发明的进一步创新，所述各测试组对应的分组标志识别过程如下：提取各测试组所属组合标签集对应的尺寸组集、形状组集、表面特征组集，并分别获取相应尺寸组集中主体光刻晶片对应的尺寸、相应形状组集中主体光刻晶片对应的形状轮廓、相应表面特征组集中主体光刻晶片对应的表面特征。

14、将各测试组获取的尺寸、形状轮廓、表面特征作为各测试组对应的分组标志。

15、作为本发明的进一步创新，所述设置适配测试参数实施过程如下：统计光刻晶片分辨率测试对应的实施步骤，进而获取各实施步骤所需的测试参数。

16、基于各测试组对应的分组标志设置各实施步骤所需测试参数的适配值。

17、作为本发明的进一步创新，所述评估光刻分辨率测试准确度参见下述过程：将同一测试组中各光刻晶片对应的光刻分辨率测试结果进行对比，从中选取最大光刻分辨率测试结果、最小光刻分辨率测试结果，作为各测试组对应的分辨率测试最大值与分辨率测试最小值。

18、各测试组对应的分辨率测试最大值与分辨率测试最小值导入，得到各测试组对应的测试结果分化度，表示自然常数。

19、将各测试组对应的测试结果分化度与设置的允许分化度进行对比，从中统计测试结果分化度小于或等于允许分化度的测试组数量，记为有效测试组数量。

20、将有效测试组数量与划分的测试组总数量进行对比，通过表达式计算出光刻分辨率测试准确度，其中、分别表示有效测试组数量、划分的测试组总数量。

21、作为本发明的进一步创新，所述依据各测试组对应的分组标志从各测试组包含的光刻晶片中选取对照组实现过程如下：从分组标记中提取表面特征，并依次取某表面特征作为自变特征，将其他表面特征作为控变特征。

22、将各测试组进行编号，并按照编号顺序依次提取测试组作为目标测试组，进而将目标测试组与其他测试组对应表面特征中的控变特征进行相似对比，得到以各测试组作为目标测试组与其他测试组的控变特征相近度，同时将目标测试组与其他测试组对应表面特征中的自变特征进行区别对比，得到以各测试组作为目标测试组与其他测试组的自变特征区别度。

23、将以各测试组作为目标测试组与其他测试组的控变特征相近度、自变特征区别度与预配的有效相近度、有效区别度进行对比，从而取控变特征相近度大于或等于有效相近度且自变特征区别度大于或等于有效区别度的其他测试组联合目标测试组构成一个对照组。

24、作为本发明的进一步创新，所述各对照组对应的表面特征自变量和表面特征控制变量具体获取如下：将各对照组对应的自变特征作为表面特征自变量，将控变特征作为表面特征控制变量。

25、作为本发明的进一步创新，所述识别光刻分辨率对应的关联表面特征参见下述过程：以表面特征自变量为横坐标，以光刻分辨率测试结果为纵坐标，构建二维坐标系，进而针对各对照组中存在的各光刻晶片对应的表面特征自变量和光刻分辨率测试结果在所构建的二维坐标系内标注若干点，形成各对照组对应的光刻分辨率变化曲线。

26、将相同表面特征自变量对应的对照组进行归类，得到各表面特征自变量对应的若干对照组。

27、将同一表面特征自变量中各对照组对应的光刻分辨率变化曲线进行对比，得到各表面特征对应的光刻分辨率关联度。

28、将各表面特征对应的光刻分辨率关联度进行对比，从中选取光刻分辨率对应的关联表面特征。

29、作为本发明的进一步创新，所述各表面特征对应的光刻分辨率关联度分析如下：分别对同一表面特征自变量中各对照组对应的光刻分辨率变化曲线获取各点的斜率，并基于各点的斜率计算变化曲线的变化率。

30、将同一表面特征自变量中各对照组对应光刻分辨率变化曲线的变化率进行对比，通过表达式计算出各表面特征对应的光刻分辨率关联度，式中表示表面特征，且，其中、、分别表示光洁度、平坦度、表面粗糙度，表示第表面特征自变量中第对照组对应光刻分辨率变化曲线的变化率，，表示对照组的数量。

31、作为本发明的进一步创新，所述光刻分辨率对应的关联表面特征的选取过程为：将各表面特征对应的光刻分辨率关联度进行对比，从中选取最大光刻分辨率关联度和最小光刻分辨率关联度，进而导入表达式得到关联差异度，表示自然常数。

32、将关联差异度与设置的限定差异度进行对比，若关联差异度大于限定差异度，则取最大光刻分辨率关联度对应的表面特征作为光刻分辨率对应的关联表面特征，反之则将各表面特征对应的光刻分辨率关联度与高关联度进行对比，进而取大于或等于高关联度对应的表面特征作为光刻分辨率对应的关联表面特征。

33、相较于现有技术，本发明的有益效果如下：1、本发明通过获取批量光刻晶片中每个光刻晶片的外观，由此进行相似分组，得到若干测试组，使得每个测试组中光刻晶片的外观存在较高的共性，进而能够在进行每个测试组的光刻分辨率测试时使用统一的测试设备和测试参数，从而最大限度地减少测试设备切换和调整的时间，不仅提高了测试效率，还实现了测试设备的高利用，同时也有利于测试数据的归纳汇总。

34、2、本发明通过将同一测试组内各光刻晶片的测试结果进行分化对比，由此基于各测试组对应测试结果的分化度来评估光刻分辨率测试准确度，实现了测试结果准确度的可靠评估，同时分组测试参照对比有利于识别异常情况，进而为后续处理提供针对性目标。

35、3、本发明考虑到光刻分辨率与光刻晶片表观特征之间存在的关联性，由此从各测试组包含的光刻晶片中选取对照组，并设置表面特征自变量和表面特征控制变量，进而据此将各对照组内光刻晶片对应的光刻分辨率测试结果进行对比分析，从中识别光刻分辨率对应的关联表面特征，体现出分组进行光刻分辨率测试得到的附加价值，可以帮助生产过程中更快地调整工艺参数，进而有助于提高生产效率，减少因试错而导致的生产停滞时间。