缺陷管理
提高制造生产率与降低测试晶片成本 Ming Li、Lisa Cheung 和 Mark Keefer – KLA-Tencor Corporation
使用 Surfscan SP2 检测系统可以延长某些监控晶片的重复利用寿命，减少对新测试晶片的需求，从而达到降低生产 成本的目的。对于一家大型的代工厂来说，这种新技术可以提高内部循环利用率，减少 15% 的重新抛光率，相当于每 年节约三百万美元以上。
当今的晶片制造厂必须注意在提高生产率与降低可变成
检测。增加的缺陷采用传统的后减前计数法来计算，或
本之间保持平衡。工艺控制（测量与检测）设备在几个
者采用更复杂的图对图缺陷重叠比较（参考材料 1）。
主要方面有助于将可变成本降至最低。第一是减少耗材
后扫描检测结果可显示出因工艺工具而增加的任何缺
— 尽可能减少用于无收益操作的晶片（即试验晶片）的
陷，以每个晶片通道 (PWP) 增加的微粒数表示。
数量。第二是通过减少每年的维护周期数以及减少因解 决工艺偏移误报而损失的时间，从而提高工艺设备的生
工艺工具监控程序
产率。本文将更为详细地探讨这些问题，以确定在领先
工艺工具监控程序的第一步是按等级对试验晶片分类。
的 65 纳米设计规则代工厂中降低试验晶片成本的有效
等级（通常为 A、B 或 C）指的是适合于不同监控应用
方法。
的试验晶片的质量，此处即是其表面粗糙度，因为光滑 晶片上的小尺寸微粒检测比粗糙晶片上的更为可靠。表
工艺工具监控
面粗糙度通常通过使用检测工具检测 haze，即晶片表面
在预防性维护（工具评定）或是运行生产晶片之前、工
散射光的低频、低幅部分，来测量。Haze 的测量单位是
作一定时间之后或者每个班次（工具监控）开始时，一
ppm，即平均表面散射强度与入射激光束强度之比。对
般采用无图形试验（或“监控”）晶片上的微粒数目来
于裸晶片，haze 与表面粗糙度高度相关。（当有透明薄
监控工艺工具的运行状况。工艺工具评定发生在预防性
膜存在时，haze 还包括薄膜参数变化。）
维护之后，或者在非计划停工之后重新评定工具。工具 监控可用于快速检测工艺工具的偏移。此外，无图形晶 片检测工具可用于工程分析工作中，来确定新工艺工具 的特性，或者诊断可能导致工艺工具退出生产（“工具 停工”问题）的污染问题。
第二步是实际的工艺工具监控步骤：对加工前后的检测 值进行比较，对增加的缺陷加以量化。为了重新利用试 验晶片，晶片被以化学剥离的方式除去通过工艺工具时 增加的薄膜层和微粒。化学剥离会造成较高的表面粗糙 度或 haze（图 1 中的上部回路），因此试验晶片必须重
执行工艺工具监控时，每个工艺腔体使用同一个无图形试
新分级。试验晶片在经过一定次数的循环步骤之后，如
验晶片。对于关键尺寸较小、需要较高检测灵敏度的前段
果无法达到最粗级规格，就应送去再生（重新抛光）或
工艺，应当使用较高等级的晶片。试验晶片经过检测，然
报废（图 1 中的左下部回路）。
后通过工艺工具（激活或者不激活工艺腔体）重新进行
2007 年夏 Yield Management Solutions
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