专利名称：自动计算增加的粒子的方法
技术领域：
本发明涉及一种自动计算增加粒子的方法，且特别涉及一种可以自动连结资料而计算增加粒子的方法。
背景技术：
在半导体的制造过程中，通常会根据增加的粒子数目来监控每一步骤的优劣，特别是沉积步骤。参照图1，其示出在进行沉积步骤前的粒子分布情况。在衬底100上，具有粒子1、粒子2、粒子3、粒子4和粒子5，以不同的符号将其加以区分。
接着参照图2，其示出在进行沉积步骤后粒子的分布情况，其中粒子3、粒子4和粒子5出现于前述进行沉积步骤前的衬底100，但在进行沉积步骤后的衬底200上消失。而共有的粒子1和粒子2则均出现于进行沉积步骤前的衬底100和沉积步骤后的衬底200上。
参照图3，其示出传统在计算薄膜沉积期间晶片上增加的粒子的方法的流程图。在步骤301中，在进行薄膜沉积之前，扫描晶片，其扫描结果如图1所示。在步骤302中，记录工艺前的粒子数目，在图1中的粒子数目为5。接着在晶片上进行薄膜沉积步骤。之后，在步骤304和305中，分别扫描晶片和记录工艺后的粒子数目，在图2中的粒子数目为4。最后，在步骤306中，将工艺后的粒子数目减去工艺前的粒子数目。
通常，增加的粒子表示来自于反应室(chamber)或机台的粒子，且最低限制为0。然而，根据传统的方法增加的粒子数目可能经4减5后得到-1。此增加的粒子为负的结果不能提供为薄膜制造的品质的指数(index)，反而造成工程师判断上的干扰。因为一些粒子，例如粒子3、粒子4和粒子5在薄膜沉积前出现，而在薄膜沉积后因被薄膜覆盖而消失。因此，需要改善传统方法以提供具有附加的诊断值的增加的粒子。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以自动连结资料而计算增加粒子的方法。
在本发明中，在进行薄膜沉积之前对晶片进行扫描，且自动地记录含粒子位置的工艺前粒子数据。接着，在晶片上进行薄膜沉积。之后，对晶片再次进行扫描，并自动记录含粒子位置的工艺后粒子数据。然后，自动连结工艺前粒子数据和工艺后粒子数据，以根据位置分布的差异小于50微米(实际的数据依据扫描机台的种类而定)决定出共有的粒子。然后，自动连结工艺后粒子数据的粒子数目与共有的粒子的粒子数目，并将工艺后粒子资料的粒子数目减去共有的粒子的粒子数而得到增加的粒子的数目。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1示出传统方法在进行薄膜沉积前的粒子分布；图2示出传统方法在进行薄膜沉积后的粒子分布；图3示出传统计算晶片上增加的粒子的方法的流程图；图4示出本发明提供的计算晶片上增加的粒子的方法的流程图；图5示出本发明中在进行薄膜沉积前的粒子分布；以及图6示出本发明中在进行薄膜沉积后的粒子分布。
其中，图式标记说明如下1粒子1 2粒子23粒子3 4粒子45粒子5 23粒子2324粒子2具体实施方式
在本发明中，根据粒子的分布位置来计算增加的粒子的数目，以提供许多关于晶片品质的有用信息，而且本发明以自动系统连结对应的数据，以增加数据处理的精确性。当藉由增加粒子，在晶片上对反应室进行监控时，本发明的方法亦可以提供反应室状况的诊断资料。虽然本发明以薄膜沉积工艺做说明，其亦可以应用在任何工艺中，做为监控的工具或重要的制造数据。
参照图4，其示出根据本发明的方法来计算增加的粒子的流程图，其中图5和图6亦一并在此做参考。在步骤401中，在进行薄膜沉积步骤前，扫描晶片，其扫描结果如图5所示，其中粒子1、粒子2、粒子3、粒子4和粒子5分别在衬底100上。在步骤402中，记录工艺前的粒子的位置(-2，4)、(1.5，-4)、(-2，-2)、(2，0)和(-4，1.5)数据，其分别对应于粒子1至粒子5。与传统的方法不同的是，在本发明中图5的数据不仅包括粒子数目，亦包括粒子的位置分布。
接着，在步骤403中，在晶片上进行薄膜沉积。在步骤404中，再次扫描晶片，其结果显示于图6中，其中粒子1、粒子2、粒子23和粒子24存在于工艺后的衬底200上。在步骤405中，记录工艺后粒子的数据，其包括粒子的位置(-2，4)、(1.5，-4)、(2，2)和(-3，-1.5)，且分别对应于粒子1、粒子2、粒子23和粒子24。需注意的是，在图1与图5之间、以及图2与图6之间，其分布并没有差异，但在图5和图6中增加一些垂直线和水平线以分别粒子所在位置。
如上所述，本发明可应用于任何工艺，在步骤403的薄膜沉积步骤可以任何工艺取代，而增加的粒子视为监控工艺品质的重要数据。这些工艺可以是蚀刻步骤、反应室监控步骤等等。
需注意的是，从步骤401至步骤405的过程中，分别会有多个晶片一起进行此流程，也就是说此多个晶片依序先进行步骤401，之后，此多个晶片再依序进行步骤402、步骤403、步骤404与步骤405。因此，至步骤405为止，对同一个晶片而言，会有工艺前的粒子资料和工艺后的粒子数据两组数据，而对所有工艺前的粒子数据和所有工艺后的粒子数据之间，则有一一互相对应的关系。
在步骤406中，互相对应的工艺前的粒子数据和工艺后的粒子数据，将自动地被连结，并判定共有的粒子(common particle)。本发明共有的粒子定义为位置差异小于50微米(实际的数据依扫描的机台而定)的粒子。将图1和图2做比较，共有的粒子为粒子1和粒子2，因为其在图1和图2均具有相同的位置。因此，共有的粒子的粒子数目为2。
至此步骤406为止，对同一个晶片而言，会有工艺前的粒子数据、工艺后的粒子数据、以及共有的粒子三组数据，而对所有工艺前的粒子数据、所有工艺后的粒子数据、以及所有共有的粒子之间，则同样有一一互相对应的关。
最后，在步骤407中，则自动连结工艺后的粒子数据的粒子数目(为4)与共有的粒子的粒子数目，并将前者减去后者，以得到加入的粒子数目。根据图5和图6的图像，加入的粒子的粒子数为2，且不是负数。
藉由观察图5和图6的图像，加入的粒子，即在薄膜沉积后出现的粒子，为粒子23和粒子24，其与之前所述的结果，加入的粒子的粒子数目为2，相符。
根据以上的描述，本发明利用位置比较的过程，称为图像对图像(mapto map)方法，藉以估计共有的粒子。然后，通过将工艺后的粒子数据的粒子数目减去共有粒子的粒子数目而计算出加入的粒子。本发明所得到的加入的粒子真实反映在特定工艺期间所实际增加的粒子数目，因此，可以提供一正确的诊断值做为工程师或操作员一个可信赖的判断基础。
而且，本发明的所有步骤的进行，均是由自动系统所控制，不但是扫瞄晶片的步骤，例如是步骤401与404，或是记录粒子位置的步骤，例如是步骤402与405。尤其在步骤406中，利用连结工艺前的粒子数据与工艺后的粒子数据，计算出共有粒子；甚至，在步骤407中，亦是以自动连结工艺后的粒子数据与共有粒子的方式，以完成加入的粒子数目的计算。因为所有工艺前的粒子数据、所有工艺后的粒子数据、以及所有共有的粒子数据之间的对应关，主要决定加入的粒子数目的计算结果的准确性，而本发明以自动系统完成这之间的连结与计算，不但可减少人力，更可以增加计算结果的准确性。
综上所述，虽然本发明已以通过优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与改进，因此本发明的保护范围当视所附权利要求为准。
权利要求
1.一种自动计算在半导体工艺步骤中，在一晶片上增加的粒子的方法，该方法包括自动地记录工艺前粒子数据，该工艺前粒子数据中包括粒子位于该晶片上的位置信息；自动地记录工艺后粒子数据，该工艺后粒子数据中包括粒子位于该晶片上的位置信息，其在该半导体工艺步骤完成后实施；决定出共有粒子，其通过自动连结该工艺前粒子数据和该工艺后粒子数据完成；以及计算该增加的粒子，其通过自动连结该工艺后粒子资料的粒子数目与该共有粒子的粒子数目，并将该工艺后粒子资料的粒子数目减去该共有粒子的粒子数目而得到。
2.如权利要求1所述的方法，其中在该计算步骤前，更包括扫描该晶片以得到粒子的位置分布。
3.如权利要求1所述的方法，其中该决定出共有粒子步骤，以该工艺前粒子数据和该工艺后粒子数据的位置差异为决定的依据。
4.如权利要求3所述的方法，其中该共有的粒子为位置差异小于50微米(实际的数据依据扫描机台的种类而定)的粒子。
5.一种自动计算增加的粒子的系统，其计算在一半导体工艺步骤中，在一晶片上所增加的粒子，该系统包括一工艺前粒子数据的自动记录器，其用于在该半导体工艺步骤前，记录工艺前粒子数据中包括粒子位于该晶片上的位置的信息；一工艺后粒子数据的自动记录器，其用于在该半导体工艺步骤完成后，记录工艺后粒子数据中包括粒子位于该晶片上的位置的信息；一共有粒子决定器，其用以自动连结该工艺前粒子数据和该工艺后粒子资料；以及一增加粒子计算器，其用以自动连结该工艺后粒子数据的粒子数目与该共有粒子的粒子数目，并将该工艺后粒子资料的粒子数目减去该共有粒子的粒子数目，而得到增加的粒子。
6.如权利要求5所述的系统，更包括一扫描仪，其用以扫瞄该晶片，以得到粒子的位置分布。
7.如权利要求5所述的系统，其中该共有粒子决定器，用以自动连结该工艺前粒子数据和该工艺后粒子资料，并以该工艺前粒子数据和该工艺后粒子数据的位置差异为决定共有粒子的依据。
8.如权利要求7所述的系统，其中该共有的粒子为位置差异小于50微米(实际的数据依据扫描机台的种类而定)的粒子。
全文摘要
一种在半导体生产过程中利用粒子分布的位置数据，来自动计算增加的粒子的方法。首先，自动连结工艺前粒子数据和工艺后粒子数据，并根据位置分布的差异决定出一共有的粒子。然后，自动连结工艺后粒子数据的粒子数目与共有的粒子的粒子数目，并将前者减去后者而得到增加的粒子的数目。本发明所自动计算的增加的粒子可以真实反映出在工艺期间增加的粒子，并提供与工艺品质有关的有效信息，以提供一正确的诊断值做为工程师或操作员一个可信赖的判断基础。
文档编号H01L21/66GK1553493SQ03138699
公开日2004年12月8日 申请日期2003年6月3日 优先权日2003年6月3日
发明者刘坤佑, 陈威铭, 丁茂益, 陈俊结, 河濂泽 申请人:旺宏电子股份有限公司