[发明专利]缺陷检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及半导体工艺中的缺陷检测系统及方法。

背景技术

随着集成电路工艺的发展及特征尺寸的不断缩小，半导体芯片的集成度不断提高，集成电路设计从晶体管集成发展到逻辑门集成，并进一步发展到IP的集成，芯片的集成度越来越高，芯片上电路的分布也越来越复杂。在这种发展趋势下，芯片制造过程中的缺陷对芯片功能的影响也开始变得越来越大，甚至有些缺陷会导致整个芯片的完全毁坏，同时，生产过程中设备性能的细微变化，都会导致整个晶圆的报废。因此，为了能够及时发现芯片缺陷，避免问题芯片的大量生产，半导体芯片生产线上一般会配置相应的缺陷检测设备，以对芯片进行缺陷检测。同时，为了更好地控制生产质量，更先进、更昂贵的光学和电子缺陷检测设备也越来越多的被引进到生产线上，以满足对在线工艺步骤品质监控的要求。

然而，由于缺陷检测设备的产能远远小于工艺设备的产能，对晶圆及芯片你的检测，通常采用抽样检测的方法。现有技术中，通常对晶圆产品进行数字编码，并按照编码的末位数字进行控制，按照设定的抽样规则对相应晶圆进行抽检。图1为现有技术缺陷检测系统示意图。如图1所示，一批生产晶圆100，以一组数字（如Z00015）对其进行顺序编码，设定尾数为“5”的晶圆为抽检对象，即将有10%的产品被检测。经工艺设备110完成检测前工艺加工后，尾数为“5”的符合检测范围的晶圆进入缺陷检测设备120进行缺陷扫描，而其他尾数的晶圆则跳过缺陷检测设备120，直接进入工艺设备130进行后续工艺。

一般而言，工艺设备110/130大都具有多组可平行运作的单元，因此，缺陷检测设备120的抽检数量一般设定为工艺设备110/130的最大平行运作单元数，即：当工艺设备110最多可同时有4组腔体进行作业时，缺陷检测设备120单次抽检的数量即为4片。然而，鉴于诸多因素，如故障维修、技术验证等，部分工艺设备可能是在某租或某些工艺单元停止的情况下进行作业的。因此，当最多可同时有4组腔体进行作业的工艺设备110仅有两组腔体作业时，如果缺陷抽检设备120的单次抽检数量仍保持原来的4片，即相当于对作业中的两组腔体中，每次抽检2片晶圆进行重复检测，从而对本就非常有限的缺陷检测资源造成浪费，使缺陷检测设备120的运作效率降低。

因此，在现有工艺生产条件下，如何进一步提高缺陷检测运作效率、节约检测资源，如何建立并完善更为高效、适应性更强的缺陷检测系统和方法，成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一缺陷检测系统及缺陷检测方法，能够根据工艺设备实际作业的腔体数量，对需要抽检的晶圆产品数量进行调整，从而实现具有动态自我调整的高效缺陷检测。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种缺陷检测系统，包括：工艺设备，用于对晶圆产品进行缺陷检测前的工艺加工，所述工艺设备均包括两个或两个以上可平行运作的腔体单元；生产管理系统，控制所述工艺设备的腔体作业状态；缺陷检测设备，用于对待检测晶圆产品进行缺陷检测；以及：工艺设备作业信息数据库，连接所述生产管理系统和缺陷检测设备，存储工艺设备的作业腔体信息，并根据所述作业腔体数量传送待检测晶圆产品数量至缺陷检测设备。

进一步地，所述待检测晶圆产品数量与作业腔体数量相同。

作为可选的技术方案，所述工艺设备包括至少4个可平行运作的腔体单元，且所述工艺设备作业信息数据库控制一条或多条生产线上晶圆产品的缺陷检测。

本发明还提供了一种缺陷检测方法，包括步骤：

创建工艺设备作业信息数据库，连接生产管理系统和缺陷检测设备；

根据生产管理系统的管理数据，存储工艺设备作业腔体信息；

将工艺设备的作业腔体信息定义为缺陷抽检数量；

经由工艺设备作业信息数据库，将所述缺陷抽检数量传送至相应的缺陷检测设备；

缺陷检测设备根据缺陷抽检数量对晶圆产品进行抽检。

作为可选的技术方案，所述工艺设备包括两个或两个以上可平行运作的腔体单元；进一步地，所述工艺设备包括至少4个可平行运作的腔体单元。

作为可选的技术方案，所述工艺设备作业信息数据库连接并控制一条或多条生产线上晶圆产品的缺陷检测设备；进一步地，所述工艺设备作业信息数据库连接并控制多条生产线上晶圆产品的缺陷检测设备，所述多条生产线为相同工艺加工或不同工艺加工生产线，且各条生产线上的缺陷抽检数量定义为对应工艺设备的作业腔体数量。