中心議題：

• 晶圓自動檢測方法
• 缺陷檢測管理的趨勢
• 在線監測方法的技術優勢

自從1980年(nian)代(dai)起(qi)，半(ban)導(dao)體(ti)製(zhi)造(zao)業(ye)廣(guang)泛(fan)采(cai)用(yong)了(le)晶(jing)圓(yuan)自(zi)動(dong)檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)在(zai)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong)檢(jian)測(ce)缺(que)陷(xian)，以(yi)緩(huan)解(jie)工(gong)況(kuang)偏(pian)差(cha)和(he)減(jian)低(di)總(zong)缺(que)陷(xian)密(mi)度(du)。盡(jin)管(guan)早(zao)期(qi)良(liang)率(lv)管(guan)理(li)的(de)重(zhong)點(dian)是(shi)檢(jian)測(ce)可(ke)能(neng)的(de)最(zui)小(xiao)缺(que)陷(xian)，目(mu)前(qian)的(de)環(huan)境(jing)則(ze)要(yao)求(qiu)改(gai)變(bian)檢(jian)測(ce)和(he)後(hou)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)
，這(zhe)將(jiang)導(dao)致(zhi)以(yi)有(you)效(xiao)方(fang)式(shi)識(shi)別(bie)與(yu)良(liang)率(lv)相(xiang)關(guan)的(de)缺(que)陷(xian)。製(zhi)造(zao)業(ye)要(yao)求(qiu)高(gao)靈(ling)敏(min)度(du)檢(jian)測(ce)器(qi)件(jian)上(shang)最(zui)關(guan)鍵(jian)區(qu)域(yu)及(ji)後(hou)檢(jian)測(ce)技(ji)術(shu)的(de)智(zhi)能(neng)途(tu)徑(jing)，它(ta)利(li)用(yong)領(ling)先(xian)技(ji)術(shu)產(chan)生(sheng)突(tu)出(chu)缺(que)陷(xian)數(shu)據(ju)中(zhong)大(da)多(duo)數(shu)重(zhong)要(yao)問(wen)題(ti)的(de)缺(que)陷(xian)pareto圖。需要這些方法來滿足半導體公司的技術和財務目標。

新環境中的老方法

半導體製造中廣泛采用晶圓自動檢測係統已逾30nian。zaixianjingyuanjianceyouzhuyutuijinzhizaojishudefazhan
，tanengzaoqijiancedaogongyizhongdequexian，congerjianshaokaifashijianbingfangzhichanchuchaoshi。guoqu
，jiancequexiandenenglishizhuyaoguanzhudianzhiyi，danxianzaideyaoqiugaibianle。jinjinianlai，meiyijingyuandequexianjishuxunsuzengchangzhimeiyijingyuanduoda100萬個缺陷，這是因為晶圓尺寸變大，同時檢測技術靈敏度更高了（圖1）。雖(sui)然(ran)總(zong)檢(jian)測(ce)計(ji)數(shu)增(zeng)加(jia)及(ji)關(guan)鍵(jian)缺(que)陷(xian)尺(chi)寸(cun)變(bian)得(de)更(geng)小(xiao)
，這(zhe)一(yi)時(shi)期(qi)缺(que)陷(xian)檢(jian)查(zha)的(de)典(dian)型(xing)策(ce)略(lve)並(bing)未(wei)改(gai)變(bian)，尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)隨(sui)機(ji)取(qu)樣(yang)占(zhan)主(zhu)導(dao)的(de)缺(que)陷(xian)檢(jian)查(zha)區(qu)域(yu)。這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)能(neng)產(chan)生(sheng)常(chang)與(yu)幹(gan)擾(rao)缺(que)陷(xian)在(zai)一(yi)起(qi)的(de)缺(que)陷(xian)pareto圖（圖2）。



缺陷檢測管理的趨勢

傳統的在線監控策略主要關注像隨機微粒這樣的隨機缺陷。盡管檢測隨機微粒很重要，但更先進的技術節點出現了很難檢測的係統缺陷（圖3）。即使檢測後，從大量缺陷計數中識別這些缺陷也頗具挑戰性
，每晶圓50個缺陷的取樣率僅是105個缺陷數據的0.05%。隨著係統缺陷的增加，人們更多關注識別工藝開發早期的作圖問題以減少產品推出周期。

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一些方法，包括焦點曝光矩陣（FEM）或PWQ（工藝窗口限定）等(deng)，正(zheng)被(bei)用(yong)於(yu)識(shi)別(bie)係(xi)統(tong)性(xing)作(zuo)圖(tu)問(wen)題(ti)。同(tong)樣(yang)，器(qi)件(jian)開(kai)發(fa)過(guo)程(cheng)中(zhong)發(fa)現(xian)的(de)邊(bian)際(ji)圖(tu)形(xing)也(ye)要(yao)求(qiu)受(shou)監(jian)控(kong)，以(yi)檢(jian)測(ce)可(ke)能(neng)引(yin)起(qi)工(gong)藝(yi)變(bian)化(hua)和(he)交(jiao)互(hu)作(zuo)用(yong)的(de)失(shi)效(xiao)。為(wei)達(da)到(dao)這(zhe)一(yi)目(mu)標(biao)
，采(cai)用(yong)部(bu)分(fen)設(she)計(ji)夾(jia)作(zuo)為(wei)庫(ku)來(lai)有(you)效(xiao)地(di)監(jian)控(kong)關(guan)鍵(jian)圖(tu)形(xing)類(lei)型(xing)。這(zhe)一(yi)方(fang)法(fa)中(zhong)，每(mei)個(ge)邊(bian)際(ji)圖(tu)形(xing)的(de)設(she)計(ji)夾(jia)可(ke)以(yi)注(zhu)冊(ce)在(zai)庫(ku)中(zhong)
，任(ren)何(he)這(zhe)種(zhong)圖(tu)形(xing)失(shi)效(xiao)的(de)發(fa)生(sheng)可(ke)有(you)效(xiao)地(di)被(bei)捕(bu)捉(zhuo)和(he)分(fen)類(lei)。

方法：思路的重大改變

為wei了le提ti高gao監jian測ce和he識shi別bie關guan鍵jian缺que陷xian的de效xiao率lv

，必bi須xu采cai用yong新xin方fang法fa。依yi賴lai簡jian單dan的de缺que陷xian過guo濾lv和he基ji於yu大da小xiao的de缺que陷xian次ci序xu是shi不bu夠gou的de。為wei了le取qu得de最zui佳jia的de檢jian測ce和he鑒jian評ping預yu算suan，必bi須xu對dui檢jian測ce設she置zhi與yu鑒jian評ping策ce略lve二er者zhe使shi用yong新xin的de知zhi識shi信xin息xi。從cong設she計ji和he模mo擬ni得de到dao的de關guan鍵jian區qu域yu和he熱re點dian這zhe樣yang一yi些xie知zhi識shi信xin息xi可ke以yi插cha入ru檢jian測ce方fang略lve中zhong，優you化hua可ke用yong的de檢jian測ce容rong量liang。在zai完wan成cheng檢jian測ce過guo程cheng中zhong和he完wan成cheng後hou，基ji於yu多duo重zhong檢jian測ce結jie果guo的de缺que陷xian過guo濾lv和he分fen類lei使shi用yong戶hu能neng快kuai速su識shi別bie新xin缺que陷xian，有you效xiao地di量liang化hua已yi知zhi的de缺que陷xian類lei型xing。利li用yong設she計ji空kong間jian中zhong缺que陷xian鄰lin近jin位wei置zhi的de信xin息xi（此處，設計的複雜組成是了解的），可以較好地評估每一缺陷的良率相關性，提供缺陷的排序（圖4）。



用(yong)與(yu)設(she)計(ji)相(xiang)關(guan)的(de)檢(jian)測(ce)設(she)置(zhi)，現(xian)在(zai)可(ke)以(yi)產(chan)生(sheng)更(geng)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)檢(jian)測(ce)菜(cai)單(dan)，注(zhu)意(yi)力(li)集(ji)中(zhong)在(zai)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)芯(xin)片(pian)區(qu)域(yu)。這(zhe)一(yi)技(ji)術(shu)已(yi)成(cheng)功(gong)地(di)在(zai)開(kai)發(fa)和(he)生(sheng)產(chan)工(gong)廠(chang)中(zhong)進(jin)行(xing)了(le)試(shi)驗(yan)。引(yin)入(ru)新(xin)方(fang)法(fa)後(hou)，缺(que)陷(xian)識(shi)別(bie)更(geng)有(you)效(xiao)


，因(yin)而(er)能(neng)通(tong)過(guo)分(fen)析(xi)實(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)減(jian)少(shao)工(gong)藝(yi)開(kai)發(fa)時(shi)間(jian)（圖5）。由於能方便地監控關鍵結構，就可以評估每一組實驗，以便選擇刻印圖形結果最好的工藝條件。


采cai用yong在zai線xian檢jian測ce新xin方fang法fa，現xian在zai已yi能neng以yi係xi統tong性xing方fang法fa識shi別bie缺que陷xian問wen題ti。在zai要yao求qiu技ji術shu優you勢shi和he運yun作zuo效xiao率lv二er者zhe均jun有you競jing爭zheng力li的de環huan境jing下xia，必bi須xu實shi施shi新xin方fang法fa使shi可ke用yong於yu缺que陷xian管guan理li的de資zi源yuan最zui大da化hua。缺que陷xian檢jian測ce不bu再zai需xu要yao處chu於yu單dan獨du在zai工gong廠chang中zhong的de封feng閉bi模mo式shi（silomode），設計人員

、光(guang)刻(ke)和(he)缺(que)陷(xian)工(gong)程(cheng)師(shi)也(ye)必(bi)須(xu)利(li)用(yong)新(xin)提(ti)供(gong)的(de)技(ji)術(shu)來(lai)有(you)效(xiao)地(di)識(shi)別(bie)隨(sui)機(ji)缺(que)陷(xian)和(he)圖(tu)形(xing)缺(que)陷(xian)。進(jin)而(er)，在(zai)線(xian)檢(jian)測(ce)現(xian)在(zai)已(yi)與(yu)設(she)計(ji)相(xiang)關(guan)聯(lian)

，能(neng)優(you)化(hua)檢(jian)測(ce)預(yu)算(suan)，從(cong)而(er)檢(jian)測(ce)最(zui)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)區(qu)域(yu)。當(dang)半(ban)導(dao)體(ti)製(zhi)造(zao)在(zai)競(jing)爭(zheng)中(zhong)繼(ji)續(xu)向(xiang)前(qian)推(tui)進(jin)時(shi)，綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)缺(que)陷(xian)和(he)設(she)計(ji)將(jiang)是(shi)缺(que)陷(xian)管(guan)理(li)的(de)大(da)趨(qu)勢(shi)。