一种晶圆点墨系统及方法

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体为一种晶圆点墨系统及方法。

背景技术

随着科技的发展，在半导体的生产过程中，晶圆越做越大，晶粒尺寸越做越小，一片晶圆可以被切成成千上万颗晶粒。由于材料本身的特性以及制程加工过程中的不确定性，最后完成的晶圆中可能会有部分晶粒存在缺陷。在现有技术中，一般以测试机台来测试晶圆上的每一颗晶粒，从而确保晶粒的电气特性符合设计规格，若在测试过程中发现缺陷晶粒，则会以墨水在缺陷晶粒上做标记，方便后续找出该缺陷晶粒。该种方法存在以下缺陷：一是现有技术需要实物机台进行点墨操作，成本高昂，且需要专门设置站点进行点墨操作，耗时耗力；二是现有技术功能比较单一，无法对晶圆测试中虽然测试数值在上下限范围内，但是明显和其他晶粒偏差巨大的晶粒进行点墨；三是对已经进行了点墨操作的晶粒无法撤销点墨，无法规避人为操作失误带来的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆点墨系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种晶圆点墨系统，包括原始数据处理程序、数据库、点墨操作程序和自动点墨程序，所述数据库分别与原始数据处理程序、点墨操作程序和自动点墨程序建立数据连接。

优选的，所述点墨操作程序内设置有点墨规则设定模块、用户登陆模块、光罩定义模块、点墨结果管理模块和手动点墨模块，点墨结果管理模块包括点墨结果查看子模块和点墨结果编辑子模块，自动点墨程序内设置有点墨规则获取模块、点墨规则执行模块和点墨结果合并模块。

一种晶圆点墨方法，包括步骤一，设定点墨规则；步骤二，将测试文件导入数据库；步骤三，根据设定的规则对导入的数据进行点墨；步骤四，合并同晶圆点墨结果；步骤五，确认点墨结果并输出点墨文件；

其中上述步骤一中，针对晶圆缺陷数据和测试数据，利用点墨操作程序设定点墨规则，并将设定好的点墨规则存储至数据库；

其中上述步骤二中，利用原始数据处理程序监控设定的文件夹，在用户将缺陷文件或测试文件放到指定文件夹后，原始数据处理程序根据文件类型，对文件进行读取和转换，并存储至数据库；

其中上述步骤三中，利用自动点墨程序自动监控数据库的数据源表，当发现有新数据进来后，自动点墨程序会读取数据库中的新数据和对应产品的光罩信息，从数据库中获取对应产品的点墨规则，并根据规则对当前的晶圆进行数字点墨操作，标记需要点墨的晶粒坐标信息；

其中上述步骤四中，利用自动点墨程序把所有站点的点墨结果进行整合，作为当前晶圆的最终点墨结果，并存储至数据库中；

其中上述步骤五中，用户利用点墨操作程序登陆点墨结果管理界面，进行点墨结果的浏览和修改，也可以在手动点墨界面中进行手动点墨操作，在确认点墨结果后，即可输出点墨文件，点墨文件传输给最终测试的机台，用于将被点墨的晶粒直接跳过测试。

优选的，所述步骤一中，具体为：

1.1针对晶圆缺陷数据，点墨操作程序可以设定区域点墨规则和缺陷点墨规则，区域点墨规则针对设定的区域进行点墨，缺陷点墨规则仅针对特定类型的缺陷进行点墨，缺陷点墨规则具体包括对含特定类型缺陷的晶粒进行点墨和对含特定缺陷的曝光区域进行点墨，也可以设定当特定缺陷在不同曝光区域的相同位置晶粒中重复出现N次时，对所有曝光区域的该位置进行点墨；

1.2针对测试数据，可以设定PAT(part average testing，零件平均测试)规则，即将晶圆以圆心为半径分成若干个圆环，针对每个区域内的晶粒，根据测试数据快速筛选出测试结果在参数规格内，但和其他晶粒有偏差的晶粒进行点墨，偏差的依据为该测试值的平均值/中位数±N倍的标准差/四分位距；由于被点墨的晶粒周边的晶粒也会受到影响，因此规则可以设定是否将被点墨的晶粒往周边扩张，扩张方式包括矩形、椭圆和十字，扩张范围的设定可以是晶粒数和距离。

优选的，所述步骤三中，具体为：

3.1针对缺晶圆陷数据，由于裸晶圆上的缺陷没有晶粒信息，需要对裸晶圆进行特殊处理，针对每一条规则，先对缺陷进行筛选，筛选出用户设定的缺陷，再筛选出在设定范围内的缺陷，对这些缺陷所在的晶粒进行数字点墨；

3.2针对测试数据，部分晶粒虽然测试的数值在设定的范围内，但是明显和大部分晶粒的测试数值存在偏差，自动点墨程序通过统计算法筛选出这部分晶粒并对这部分晶粒进行自动化点墨操作；

3.3需要点墨的晶粒筛选出来后，若用户有设定需要将这些晶粒周边的晶粒也进行点墨，设定的扩张规则可以是扩张一定距离，也可以是一定数量的晶粒，若设定为距离，则根据晶粒的尺寸将扩张的距离转换成晶粒数，再进行扩张点墨操作；

3.4当需要点墨的所有晶粒都完成数字点墨后，将当前站点需要点墨的所有晶粒坐标信息存储到数据库中，若当前站点是设定的产品最终站点，则同时产出晶圆的点墨文件。

优选的，所述步骤3.1中，处理方法具体为：将同产品晶圆的晶粒信息通过坐标对应的方式对应到裸晶圆的缺陷上。

优选的，所述步骤3.2中，具体为：首先从数据库中获取规则中设置的参数的测试数据，同时计算每一颗晶粒到晶圆中心的距离，计算方法为两点间距离公式：

优选的，所述步骤四中，具体为：用户通过光罩定义模块设定光罩信息，并把不同机台测试的晶粒坐标和光罩信息中的晶粒进行对应，用于校正因不同机台坐标不一致导致最终合并结果出现的偏差，点墨结果合并模块获取数据库中所有当前晶圆的点墨信息，进行合并后作为当前晶圆的最终点墨结果，并存储至数据库中。

优选的，所述步骤五中，在点墨结果管理界面中，可将产品、站点和时间作为条件查询有点墨操作的晶圆，选中晶圆后，可以查看到晶圆的总体点墨比例、每个站点点墨比例和缩率图、每条规则点墨比例和数量，可以对晶圆的点墨进行规则级别的取消点墨，同时还可以手动在界面上新增和执行新的规则。

优选的，所述步骤五中，在手动点墨界面中，可以通过点选对应晶粒从而对对应位置的晶粒进行手动点墨，同时还可以设定点晶粒点墨的区域，该区域可以是一颗晶粒，也可以是这颗晶粒所在的整个曝光区域，也可以设定成所有曝光区域相同位置的晶粒；针对批量晶圆需要对相同位置的晶粒进行点墨操作，用户可以将一片晶圆的点墨结果作为模板，快速将这片晶圆的点墨结果应用到同批次或同产品不同批次的晶圆上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够根据半导体制程过程中的缺陷数据和测试数据，自动对晶圆中存在风险的晶粒进行数字化点墨，相较于现有的机械化点墨操作，能显著减少点墨的时间，同时，本发明能对机械点墨无法发现的风险晶粒进行点墨，并且能对已经进行了点墨操作的晶粒撤销点墨，有效降低人为操作失误带来的风险，操作更加简单便捷。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的系统流程图；

图3为本发明的方法流程图。

图中：1、原始数据处理程序；2、数据库；3、点墨操作程序；4、自动点墨程序。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供的一种实施例：一种晶圆点墨系统，包括原始数据处理程序1、数据库2、点墨操作程序3和自动点墨程序4，数据库2分别与原始数据处理程序1、点墨操作程序3和自动点墨程序4建立数据连接；点墨操作程序3内设置有点墨规则设定模块、用户登陆模块、光罩定义模块、点墨结果管理模块和手动点墨模块，点墨结果管理模块包括点墨结果查看子模块和点墨结果编辑子模块，自动点墨程序4内设置有点墨规则获取模块、点墨规则执行模块和点墨结果合并模块。

请参阅图3，本发明提供的一种实施例：一种晶圆点墨方法，包括步骤一，设定点墨规则；步骤二，将测试文件导入数据库；步骤三，根据设定的规则对导入的数据进行点墨；步骤四，合并同晶圆点墨结果；步骤五，确认点墨结果并输出点墨文件；

其中上述步骤一中，针对晶圆缺陷数据和测试数据，利用点墨操作程序3设定点墨规则，并将设定好的点墨规则存储至数据库2；具体为：

1.1针对晶圆缺陷数据，点墨操作程序3可以设定区域点墨规则和缺陷点墨规则，区域点墨规则针对设定的区域进行点墨，缺陷点墨规则仅针对特定类型的缺陷进行点墨，缺陷点墨规则具体包括对含特定类型缺陷的晶粒进行点墨和对含特定缺陷的曝光区域进行点墨，也可以设定当特定缺陷在不同曝光区域的相同位置晶粒中重复出现N次时，对所有曝光区域的该位置进行点墨；例如产品A的站点X在缺陷检测时，如果晶粒上有灰尘会影响晶粒最终的品质，需要对其进行点墨，则用户可以在点墨规则设置界面上设置以下规则：产品A，X站点，灰尘缺陷需要自动点墨；

1.2针对测试数据，可以设定PAT(part average testing，零件平均测试)规则，即将晶圆以圆心为半径分成若干个圆环，针对每个区域内的晶粒，根据测试数据快速筛选出测试结果在参数规格内，但和其他晶粒有偏差的晶粒进行点墨，偏差的依据为该测试值的平均值/中位数±N倍的标准差/四分位距；由于被点墨的晶粒周边的晶粒也会受到影响，因此规则可以设定是否将被点墨的晶粒往周边扩张，扩张方式包括矩形、椭圆和十字，扩张范围的设定可以是晶粒数和距离；例如产品A的CP(Chip Probing，晶圆测试)，需要将测试参数M，N虽然在规定上下限范围内，但是测试值超过平均值±3倍标准差的晶粒进行点墨，则用户在点墨规则设置界面设置以下规则：参数M和N超过其平均值±3倍标准差的晶粒进行点墨；

其中上述步骤二中，利用原始数据处理程序1监控设定的文件夹，在用户将缺陷文件或测试文件放到指定文件夹后，原始数据处理程序1根据文件类型，对文件进行读取和转换，并存储至数据库2；例如用户在原始数据处理程序1的配置文件上配置“D:缺陷”为晶圆缺陷数据放置文件夹，在原始数据处理程序1启动后，用户将产品A的晶圆缺陷数据放入对应文件夹，则原始数据处理程序1会解析对应的缺陷数据，并按照产品、站台和缺陷信息进行整理分类，并存储至数据库2；用户配置“D:CP”为测试数据放置文件夹，测试完成后，用户将产品A的晶圆测试文件放入对应文件夹，则原始数据处理程序1会按照参数解析对应测试数据，并统计和存储到数据库2中；

其中上述步骤三中，利用自动点墨程序4自动监控数据库2的数据源表，当发现有新数据进来后，自动点墨程序4会读取数据库2中的新数据和对应产品的光罩信息，从数据库2中获取对应产品的点墨规则，并根据规则对当前的晶圆进行数字点墨操作，标记需要点墨的晶粒坐标信息；具体为：

3.1针对缺晶圆陷数据，由于裸晶圆上的缺陷没有晶粒信息，需要对裸晶圆进行特殊处理，即将同产品晶圆的晶粒信息通过坐标对应的方式对应到裸晶圆的缺陷上，针对每一条规则，先对缺陷进行筛选，筛选出用户设定的缺陷，再筛选出在设定范围内的缺陷，对这些缺陷所在的晶粒进行数字点墨；例如用户上传的缺陷数据读取到数据库2后，自动点墨程序4读取到对应的缺陷数据，并从数据库2读取到产品A对应的缺陷点墨规则，找出该晶圆缺陷对应的晶粒坐标，将该坐标存储到数据库2中点墨系统的表里；

3.2针对测试数据，部分晶粒虽然测试的数值在设定的范围内，但是明显和大部分晶粒的测试数值存在偏差，自动点墨程序4通过统计算法筛选出这部分晶粒并对这部分晶粒进行自动化点墨操作；具体为：首先从数据库2中获取规则中设置的参数的测试数据，同时计算每一颗晶粒到晶圆中心的距离，计算方法为两点间距离公式：

3.3需要点墨的晶粒筛选出来后，若用户有设定需要将这些晶粒周边的晶粒也进行点墨，设定的扩张规则可以是扩张一定距离，也可以是一定数量的晶粒，若设定为距离，则根据晶粒的尺寸将扩张的距离转换成晶粒数，再进行扩张点墨操作；

3.4当需要点墨的所有晶粒都完成数字点墨后，将当前站点需要点墨的所有晶粒坐标信息存储到数据库2中，若当前站点是设定的产品最终站点，则同时产出晶圆的点墨文件；

其中上述步骤四中，利用自动点墨程序4把所有站点的点墨结果进行整合，作为当前晶圆的最终点墨结果，并存储至数据库2中；具体为：用户通过光罩定义模块设定光罩信息，并把不同机台测试的晶粒坐标和光罩信息中的晶粒进行对应，用于校正因不同机台坐标不一致导致最终合并结果出现的偏差，点墨结果合并模块获取数据库2中所有当前晶圆的点墨信息，进行合并后作为当前晶圆的最终点墨结果，并存储至数据库2中；例如产品A晶圆的缺陷数据和测试数据都完成点墨后，自动点墨程序4合并缺陷和测试数据的点墨结果，并作为最终点墨结果存储至数据库2中；

其中上述步骤五中，用户利用点墨操作程序3登陆点墨结果管理界面，进行点墨结果的浏览和修改，也可以在手动点墨界面中进行手动点墨操作，在确认点墨结果后，即可输出点墨文件，点墨文件传输给最终测试的机台，用于将被点墨的晶粒直接跳过测试；其中，在点墨结果管理界面中，可将产品、站点和时间作为条件查询有点墨操作的晶圆，选中晶圆后，可以查看到晶圆的总体点墨比例、每个站点点墨比例和缩率图、每条规则点墨比例和数量，可以对晶圆的点墨进行规则级别的取消点墨，同时还可以手动在界面上新增和执行新的规则；在手动点墨界面中，可以通过点选对应晶粒从而对对应位置的晶粒进行手动点墨，同时还可以设定点晶粒点墨的区域，该区域可以是一颗晶粒，也可以是这颗晶粒所在的整个曝光区域，也可以设定成所有曝光区域相同位置的晶粒；针对批量晶圆需要对相同位置的晶粒进行点墨操作，用户可以将一片晶圆的点墨结果作为模板，快速将这片晶圆的点墨结果应用到同批次或同产品不同批次的晶圆上；例如产品A晶圆的最终结果产生后，用户在点墨操作程序3上看到该晶圆的点墨结果，由于该产品有固定位置的两颗晶粒有问题，需要手动进行点墨，在界面上的晶圆图上找到两颗晶粒对应位置进行手动点墨，点墨完成后，将这两颗晶粒的位置存储为模板，用于后面的同产品晶圆点墨，确认点墨没有问题后，点击确认，并输出点墨文件，点墨文件传输给后续的最终测试设备，用于将被点墨的晶粒直接跳过测试，节约测试的时间和成本。

基于上述，本发明的优点在于，该发明使用时，由点墨操作程序3负责设置点墨规则、晶圆点墨结果的查看和检查以及点墨结果的编辑；由原始数据处理程序1监控设定的文件夹，当有新的晶圆缺陷和数据和测试数据录入时，将晶圆缺陷数据和测试数据整理并存储到数据库2中；由自动点墨程序4根据用户设定的点墨规则对数据库2里的晶圆缺陷数据和测试数据进行点墨标记操作，并将点墨结果存储到数据库2，并在特定的站点将之前合并所有站点的点墨结果，输出最终点墨结果，并存储至数据库2，用户则可以通过点墨操作程序3确认点墨结果，从而输出点墨文件给后续测试设备，以此跳过已被点墨的晶粒的测试，减少测试时间。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。