本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件質(zhì)量檢測方法，具體涉及基于數(shù)字信號分析的半導(dǎo)體器件質(zhì)量檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體器件質(zhì)量檢測是集成電路制造過程中至關(guān)重要的一環(huán)。隨著集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，晶圓尺寸不斷增大，制程節(jié)點不斷縮小，對質(zhì)量檢測的精度和效率提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)的半導(dǎo)體器件質(zhì)量檢測方法主要依賴于對單一參數(shù)的閾值判斷，這種方法在應(yīng)對現(xiàn)代復(fù)雜的半導(dǎo)體制造環(huán)境時顯得力不從心。

2、目前，業(yè)界普遍采用的質(zhì)量檢測方法主要基于制造執(zhí)行系統(tǒng)(mes)采集的量測數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通常包括晶圓的電阻率、平整度、厚度均勻性等關(guān)鍵參數(shù)。然而，這些原始數(shù)據(jù)往往包含大量由設(shè)備波動、環(huán)境干擾等因素引起的噪聲，嚴重影響了檢測的準確性。雖然一些先進的檢測系統(tǒng)引入了簡單的濾波算法，但對于復(fù)雜的噪聲模式，其效果仍然有限。

3、另一個突出的問題是，現(xiàn)有的檢測方法往往將各項參數(shù)割裂開來，單獨進行判斷。這種做法忽視了參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，導(dǎo)致檢測結(jié)果無法全面反映晶圓的真實質(zhì)量狀況。例如，某些缺陷可能同時影響多個參數(shù)，但如果僅僅關(guān)注單一參數(shù)的變化，很可能會遺漏這些潛在的質(zhì)量問題。

4、此外，傳統(tǒng)方法大多采用靜態(tài)的閾值判斷標準，缺乏對數(shù)據(jù)動態(tài)變化趨勢的分析能力。這導(dǎo)致系統(tǒng)無法及時發(fā)現(xiàn)一些漸進式的質(zhì)量下降問題，直到參數(shù)超出閾值才能被檢測到，此時往往為時已晚，造成大量不良品的產(chǎn)生。

5、最后，現(xiàn)有的檢測系統(tǒng)在處理海量數(shù)據(jù)時效率低下。隨著晶圓尺寸的增大和檢測頻率的提高，數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級增長。傳統(tǒng)的串行處理方式已經(jīng)無法滿足實時監(jiān)控的需求，嚴重制約了生產(chǎn)效率的提升。

6、鑒于上述問題，亟需新的半導(dǎo)體器件質(zhì)量檢測方法，能夠有效去除數(shù)據(jù)噪聲，綜合分析多項參數(shù)，捕捉質(zhì)量變化趨勢，并具備高效的數(shù)據(jù)處理能力。本發(fā)明正是針對這些迫切需求而提出的創(chuàng)新解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了基于數(shù)字信號分析的半導(dǎo)體器件質(zhì)量檢測方法及系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體器件質(zhì)量檢測效率低、準確性差的問題。

2、本發(fā)明提供了基于數(shù)字信號分析的半導(dǎo)體器件質(zhì)量檢測方法,包括:

3、獲取表征晶圓電特性和缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)后,利用小波分解通過高頻截止濾波對所述mes量測數(shù)據(jù)進行過濾處理得到包含晶圓電特性和缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)的高頻特征；根據(jù)所述包含晶圓電特性和缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)的高頻特征獲取表征晶圓缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)、表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)和表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)；在所述表征晶圓缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)中以預(yù)設(shè)時間間隔進行采樣計算出每個時間間隔的晶圓缺陷值；比較每個時間間隔的所述晶圓缺陷值和預(yù)設(shè)晶圓缺陷值；根據(jù)所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)、所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)和每個時間間隔的所述晶圓缺陷值與所述預(yù)設(shè)晶圓缺陷值的比較結(jié)果得到晶圓電特性變化趨勢；根據(jù)所述晶圓缺陷值和所述晶圓電特性變化趨勢獲取晶圓的電特性評估值和缺陷狀況評估值；根據(jù)所述晶圓的電特性評估值和所述缺陷狀況評估值對晶圓電特性和缺陷狀況進行質(zhì)量檢測。

4、優(yōu)選地，獲取所述表征晶圓電特性和缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)的方法包括:分別獲取所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)和所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)；根據(jù)所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)和所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)計算得到所述表征晶圓電特性和缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)。

5、優(yōu)選地，根據(jù)所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)和所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)計算得到所述表征晶圓電特性和缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)的方法包括:計算所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)和所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)兩者的均值；根據(jù)所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)、所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)和兩者的均值相加得到所述表征晶圓電特性和缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)；其中,計算過程可表示為:

6、

7、d＝m1+m2+m

8、其中,m1為所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù),m2為所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù),m為兩者的均值,d為所述表征晶圓電特性和缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)。

9、優(yōu)選地，根據(jù)所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)、所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)和每個時間間隔的所述晶圓缺陷值與所述預(yù)設(shè)晶圓缺陷值的比較結(jié)果得到所述晶圓電特性變化趨勢的方法包括:

10、將各個時間間隔內(nèi)所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)電特性第一mes量測值進行比較；

11、若所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)大于或等于所述預(yù)設(shè)電特性第一mes量測值,則將各個時間間隔內(nèi)所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)電特性第二mes量測值進行比較；

12、若所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)大于或等于所述預(yù)設(shè)電特性第二mes量測值,則記錄為第一個變化趨勢；否則記錄為第二個變化趨勢；

13、反之則記錄為第三個變化趨勢；

14、根據(jù)記錄的每個時間間隔的變化趨勢得到所述晶圓電特性變化趨勢；

15、其中,變化趨勢的判斷過程可表示為:

16、

17、其中,t為變化趨勢,m1為所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù),m2為所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù),p1為所述預(yù)設(shè)電特性第一mes量測值,p2為所述預(yù)設(shè)電特性第二mes量測值。

18、優(yōu)選地，根據(jù)所述晶圓缺陷值和所述晶圓電特性變化趨勢獲取所述晶圓的電特性評估值和所述缺陷狀況評估值的方法包括:

19、獲取所述表征晶圓缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)；

20、根據(jù)所述表征晶圓缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)中的時間間隔的個數(shù)和每個時間間隔的所述晶圓缺陷值與所述預(yù)設(shè)晶圓缺陷值的比較結(jié)果得到晶圓缺陷次數(shù)；

21、根據(jù)所述晶圓缺陷次數(shù)、每個時間間隔的所述晶圓缺陷值和所述晶圓電特性變化趨勢獲取所述晶圓的電特性評估值和所述缺陷狀況評估值；

22、其中,晶圓缺陷次數(shù)的計算過程可表示為:

23、

24、其中,n為晶圓缺陷次數(shù),k為時間間隔的個數(shù),di為第i個時間間隔的晶圓缺陷值,d0為預(yù)設(shè)晶圓缺陷值,i()為示性函數(shù),當括號內(nèi)條件成立時取1,否則取0。

25、基于數(shù)字信號分析的半導(dǎo)體器件質(zhì)量檢測系統(tǒng)，包括服務(wù)器端,所述服務(wù)器端與若干客戶端通信連接,所述服務(wù)器端包括:

26、第一數(shù)據(jù)處理模塊,用于獲取表征晶圓電特性和缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)后,利用小波分解通過高頻截止濾波對所述mes量測數(shù)據(jù)進行過濾處理得到包含晶圓電特性和缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)的高頻特征；

27、第二數(shù)據(jù)采集模塊,用于根據(jù)所述包含晶圓電特性和缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)的高頻特征獲取表征晶圓缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)、表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)和表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)；

28、第一比較模塊,用于在所述表征晶圓缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)中以預(yù)設(shè)時間間隔進行采樣計算出每個時間間隔的晶圓缺陷值；

29、第二比較模塊,用于比較每個時間間隔的所述晶圓缺陷值和預(yù)設(shè)晶圓缺陷值；

30、第二數(shù)據(jù)處理模塊,用于根據(jù)所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)、所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)和每個時間間隔的所述晶圓缺陷值與所述預(yù)設(shè)晶圓缺陷值的比較結(jié)果得到晶圓電特性變化趨勢；

31、第三數(shù)據(jù)處理模塊,用于根據(jù)所述晶圓缺陷值和所述晶圓電特性變化趨勢獲取晶圓的電特性評估值和缺陷狀況評估值；

32、質(zhì)量檢測模塊,用于根據(jù)所述晶圓的電特性評估值和所述缺陷狀況評估值對晶圓電特性和缺陷狀況進行質(zhì)量檢測。

33、優(yōu)選地，所述第一數(shù)據(jù)處理模塊包括:

34、第一數(shù)據(jù)采集單元,用于分別獲取所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)和所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)；

35、數(shù)據(jù)運算單元,用于根據(jù)所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)和所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)計算得到所述表征晶圓電特性和缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)。

36、優(yōu)選地，所述第二數(shù)據(jù)采集模塊包括:

37、第二數(shù)據(jù)采集單元,用于根據(jù)所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)和所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)計算得到所述表征晶圓電特性和缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù),其計算方法包括:計算所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)和所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)兩者的均值；根據(jù)所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)、所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)和兩者的均值相加得到所述表征晶圓電特性和缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)。

38、優(yōu)選地，所述第二數(shù)據(jù)處理模塊包括:

39、第三數(shù)據(jù)采集單元,用于將各個時間間隔內(nèi)所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)電特性第一mes量測值進行比較；

40、第三比較單元,用于若所述表征晶圓電特性的第一mes量測數(shù)據(jù)大于或等于所述預(yù)設(shè)電特性第一mes量測值,則將各個時間間隔內(nèi)所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)電特性第二mes量測值進行比較；若所述表征晶圓電特性的第二mes量測數(shù)據(jù)大于或等于所述預(yù)設(shè)電特性第二mes量測值,則記錄為第一個變化趨勢；否則記錄為第二個變化趨勢；反之則記錄為第三個變化趨勢；根據(jù)記錄的每個時間間隔的變化趨勢得到所述晶圓電特性變化趨勢。

41、優(yōu)選地，所述第三數(shù)據(jù)處理模塊包括:第四數(shù)據(jù)采集單元,用于獲取所述表征晶圓缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)運算單元,用于根據(jù)所述表征晶圓缺陷狀況的mes量測數(shù)據(jù)中的時間間隔的個數(shù)和每個時間間隔的所述晶圓缺陷值與所述預(yù)設(shè)晶圓缺陷值的比較結(jié)果得到晶圓缺陷次數(shù)；根據(jù)所述晶圓缺陷次數(shù)、每個時間間隔的所述晶圓缺陷值和所述晶圓電特性變化趨勢獲取所述晶圓的電特性評估值和所述缺陷狀況評估值。

42、本發(fā)明的有益效果如下：

43、本發(fā)明通過引入小波分解和高頻截止濾波技術(shù)，有效解決了數(shù)據(jù)噪聲問題。該方法不僅考慮了各項參數(shù)的絕對值，還分析了它們的相互關(guān)系和變化趨勢，從而實現(xiàn)了對晶圓質(zhì)量的全面評估。通過采用多維度、動態(tài)的分析方法，本發(fā)明能夠及早發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問題，為質(zhì)量控制提供了有力的技術(shù)支持。

44、首先，通過有效的數(shù)據(jù)預(yù)處理，大幅提高了原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量，為后續(xù)分析奠定了堅實基礎(chǔ)。其次，多參數(shù)綜合分析方法使得質(zhì)量評估更加全面和準確，顯著提高了良品率，同時降低了漏檢率和誤判率。再者，通過引入預(yù)警機制，本發(fā)明能夠及早發(fā)現(xiàn)并預(yù)防潛在的質(zhì)量問題，極大地減少了不良品的產(chǎn)生。最后，得益于先進的算法和優(yōu)化的系統(tǒng)架構(gòu)，本發(fā)明實現(xiàn)了高效的數(shù)據(jù)處理，大幅縮短了檢測時間，提高了生產(chǎn)線的總體效率。

45、總之，本發(fā)明為半導(dǎo)體器件質(zhì)量檢測領(lǐng)域提供了創(chuàng)新的解決方案，不僅克服了現(xiàn)有技術(shù)中的諸多缺陷，還在效率和準確性方面取得了顯著提升。這一方法的應(yīng)用將有助于半導(dǎo)體制造企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，增強市場競爭力，對推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步具有重要意義。。