光刻过程引起的芯片失效的检测方法与流程
- 国知局
- 2024-06-21 12:31:22
本发明涉及一种半导体集成电路制造方法,特别是涉及一种光刻过程引起的芯片失效的检测方法。
背景技术:
1、当前芯片制造厂的光刻过程中会出现问题引起芯片失效。一些有明显特征的失效可在晶圆测试(cp)的晶圆图(map)即cp map中有体现。但是一些失效较为轻微,这些cp map较难通过肉眼检测到或通过不良率(fail ratio)卡控到。具体有以下两种情形:
2、(1)掩模版缺陷很多源自于引入的外来颗粒。这些外来颗粒附着于掩模版上,造成曝光过程中的图形缺陷,引起cp测试过程中芯片失效。这种缺陷无法通过肉眼或failratio卡控检测到。
3、(2)经常发现一些和曝光单元相关的失效(by shot fail)的cp map。如果失效情况较为轻微,则无法肉眼判断以及无法通过fail ratio无法卡控到。例如,在一个曝光单元内虽然会出现失效区域,但是,曝光单元内的整体晶粒(die)的良率正常,fail ratio较小,故测试是通过的,所以,无法检测出这种by shot fail。
4、所以,本申请着力于如何解决上述缺陷。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种光刻过程引起的芯片失效的检测方法,能通过晶圆测试数据对一些难以通过肉眼进行检测或者通过整片晶圆失效率卡控的由光刻过程引起的芯片失效进行自动检测,还能进行报警。
2、为解决上述技术问题,本发明提供的光刻过程引起的芯片失效的检测方法包括如下步骤:
3、步骤一、获取晶圆(wafer)对应的晶圆测试(cp)数据。
4、步骤二、对所述晶圆上各曝光单元(shot)内的各晶粒(die)进行编号,各所述曝光单元上相同位置的所述晶粒的编号值相同。
5、步骤三、根据所述晶圆测试数据,按照所述编号值的不同,依次计算所述晶圆面内各所述编号值对应的所述晶粒的晶粒良率。
6、对于同一所述编号值,所述晶粒良率为测试通过的所述晶粒的数量除以所述晶粒的总数量。
7、步骤四、判断各所述晶粒良率是否超标,如果所述晶粒良率超标则表示所述曝光单元上各所述编号值所对应的位置处存在光刻过程引起的芯片失效;如果所述晶粒良率正常则表示所述曝光单元上各所述编号值所对应的位置处不存在光刻过程引起的芯片失效。
8、进一步的改进是,在所述晶圆上,所述曝光单元二维排列。
9、在所述曝光单元内,各所述晶粒二维排列,步骤二中,按照所述晶粒的排列顺序对各所述晶粒进行所述编号。
10、进一步的改进是,步骤三中,所述晶粒的总数量是指所述晶圆上的各所述曝光单元中具有相同的所述编号值的所述晶粒的数量和。
11、进一步的改进是,所述晶圆测试数据中,各所述晶粒的测试结果为测试通过或者为测试失败。
12、进一步的改进是,步骤一中,所述晶圆测试数据包括由晶圆测试的晶圆图(map)。
13、进一步的改进是,步骤四中的分步骤包括:
14、由所述晶圆测试数据得到各所述晶粒的平均良率以及第一标准差。
15、将所述平均良率减去3倍所述第一标准差得到良率下限值。
16、当所述晶粒良率大于等于所述良率下限值时表示所述晶粒良率正常。
17、当所述晶粒良率小于所述良率下限值时表示所述晶粒良率超标。
18、进一步的改进是,所述平均良率为同一批次(lot)的各所述晶圆上的各所述晶粒的测试结果得到的良率。
19、进一步的改进是,所述第一标准差为同一批次内所有的所述晶圆的各所述曝光单元的每个位置处的所述晶粒的所述晶粒良率的标准差。
20、进一步的改进是,还包括:
21、步骤五、当检测到存在光刻过程引起的芯片失效时,对存在失效芯片的所述晶圆进行标记并报警。
22、进一步的改进是,步骤五中,还包括对存在失效芯片的所述晶圆所处的批次进行报警。
23、光刻工艺是通过以曝光单元为单位对晶圆进行依次曝光实现的,由光刻过程引起的芯片失效往往和晶圆图(cp map)以及shot相关,但是一些轻微的失效往往无法通过晶圆测试得到的晶圆图肉眼检测或通过shot的不良率卡控得到,因为这些轻微失效往往出现在shot内的特定位置,所以,整体良率往往达标;对此,本申请将shot内的各晶粒按位置进行编号,一个位置的晶粒具有一个对应的编号值,将晶圆内的所有shot中相同位置处的晶粒做良率统计并得到晶粒良率,所以,就能得到shot内不同位置编号处对应的晶粒良率,由于,由光刻过程引起的芯片失效往往和shot内的特定位置相关,故本发明得到的晶粒良率能很好和光刻过程引起的芯片失效相对应,当shot对应位置编号处的晶粒良率超标时,则表示对应位置处存在由光刻过程引起的芯片失效;由于晶粒良率是对晶圆上所有shot中的相同位置处的晶粒的测试结果进行统计得到,故现有方法中无法检测到的轻微失效也能显现出来,所以,本发明能通过晶圆测试数据对一些难以通过肉眼进行检测或者通过整片晶圆失效率卡控的由光刻过程引起的芯片失效进行自动检测,还能进行报警。
技术特征:1.一种光刻过程引起的芯片失效的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的光刻过程引起的芯片失效的检测方法,其特征在于:在所述晶圆上,所述曝光单元二维排列;
3.如权利要求1所述的光刻过程引起的芯片失效的检测方法,其特征在于:步骤三中,所述晶粒的总数量是指所述晶圆上的各所述曝光单元中具有相同的所述编号值的所述晶粒的数量和。
4.如权利要求3所述的光刻过程引起的芯片失效的检测方法,其特征在于:所述晶圆测试数据中,各所述晶粒的测试结果为测试通过或者为测试失败。
5.如权利要求1所述的光刻过程引起的芯片失效的检测方法,其特征在于:步骤一中,所述晶圆测试数据包括由晶圆测试的晶圆图。
6.如权利要求1所述的光刻过程引起的芯片失效的检测方法,其特征在于:步骤四中的分步骤包括:
7.如权利要求6所述的光刻过程引起的芯片失效的检测方法,其特征在于:所述平均良率为同一批次的各所述晶圆上的各所述晶粒的测试结果得到的良率。
8.如权利要求7所述的光刻过程引起的芯片失效的检测方法,其特征在于:所述第一标准差为同一批次内所有的所述晶圆的各所述曝光单元的每个位置处的所述晶粒的所述晶粒良率的标准差。
9.如权利要求6所述的光刻过程引起的芯片失效的检测方法,其特征在于,还包括:
10.如权利要求9所述的光刻过程引起的芯片失效的检测方法,其特征在于:步骤五中,还包括对存在失效芯片的所述晶圆所处的批次进行报警。
技术总结本发明公开了一种光刻过程引起的芯片失效的检测方法,包括:步骤一、获取晶圆对应的晶圆测试数据。步骤二、对晶圆上各曝光单元内的各晶粒进行编号,各曝光单元上相同位置的晶粒的编号值相同。步骤三、根据晶圆测试数据,按照编号值的不同,依次计算晶圆面内各编号值对应的晶粒的晶粒良率。对于同一编号值,晶粒良率为测试通过的晶粒的数量除以晶粒的总数量。步骤四、判断各晶粒良率是否超标并从而判断对应位置处是否存在光刻过程引起的芯片失效。本发明能通过晶圆测试数据对一些难以通过肉眼进行检测或者通过整片晶圆失效率卡控的由光刻过程引起的芯片失效进行自动检测,还能进行报警。技术研发人员:何云飞,吴苑,苏凤梅受保护的技术使用者:华虹半导体(无锡)有限公司技术研发日:技术公布日:2024/6/5本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240618/27587.html
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