缺陷分析方法和系统
阅读：785发布：2020-06-02
专利汇可以提供缺陷分析方法和系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 缺陷 分析方法，包括：获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息；根据所述机械性划伤的缺陷点的坐标信息，将所述机械性划伤转换为在 坐标系 中的直线；计算机械性划伤宽度，所述机械性划伤宽度为两倍的 晶圆 中心到所述直线的距离；比较计算所得的机械性划伤宽度和各种制程设备的 机械臂 宽度，确定可能造成所述机械性划伤的制程设备。本 发明 还公开了一种缺陷分析系统，本发明的缺陷分析方法和系统具有速度快，计算准确的优点，因而可以增加缺陷分析的准确性和时效性。，下面是缺陷分析方法和系统专利的具体信息内容。
1.一种缺陷分析方法，其特征在于，包括：
获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息，所述机械性划伤的缺陷点的坐标信息由缺陷检测设备输出；
根据所述机械性划伤的缺陷点的坐标信息，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线；
计算机械性划伤宽度，所述机械性划伤宽度为两倍的晶片中心到所述直线的距离；
比较计算所得的机械性划伤宽度和各种工艺设备的机械臂宽度，确定可能造成所述机械性划伤的工艺设备。
2.根据权利要求1所述的缺陷分析方法，其特征在于，所述获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息是指计算得到机械性划伤的缺陷点在以晶片中心为坐标原点的坐标系中的坐标。
3.根据权利要求2所述的缺陷分析方法，其特征在于，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线是指将机械性划伤转换为以晶片中心为坐标原点的坐标系中的直线方程。
4.根据权利要求3所述的缺陷分析方法，其特征在于，计算机械性划伤宽度是根据下述公式计算机械性划伤宽度：
W＝2*C/(A2+B2)1/2
其中，A、B、C为以晶片中心为坐标原点的坐标系中的直线方程Ax+By+C＝0中的系数。
5.根据权利要求1所述的缺陷分析方法，其特征在于，所述获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息是指计算得到机械性划伤的缺陷点在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标。
6.根据权利要求5所述的缺陷分析方法，其特征在于，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线是指将机械性划伤转换为缺陷检测设备所定义的坐标系中的直线方程。
7.根据权利要求6所述的缺陷分析方法，其特征在于，计算机械性划伤宽度是根据下述公式计算机械性划伤宽度：
W＝2*D＝2*(Ax1+By1+C)/(A2+B2)1/2
其中，A、B、C为缺陷检测设备所定义的坐标系中的直线方程Ax+By+C＝0中的系数，x1、y1为晶片中心在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标。
8.一种缺陷分析系统，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息，所述机械性划伤的缺陷点的坐标信息由缺陷检测设备输出；
转换单元，用于根据所述机械性划伤的缺陷点的坐标信息，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线；
计算单元，用于计算机械性划伤宽度，所述机械性划伤宽度为两倍的晶片中心到所述直线的距离；
分析单元，用于比较计算所得的机械性划伤宽度和各种工艺设备的机械臂宽度，确定可能造成所述机械性划伤的工艺设备。
技术领域
本发明涉及晶片缺陷检测技术，特别是涉及一种晶片的机械性划伤的缺陷分析方法和系统。
背景技术
在半导体制造工艺中，各种工艺(Process)设备的机械臂(Loader Arm)在传送晶片(Wafer)的过程中可能会对晶片的晶面或晶背造成机械性划伤(Scratch)，因此，在后续的晶片缺陷检测和分析中，就需要对晶片表面(晶面或晶背)的缺陷进行分析，找出机械性划伤，确定造成该机械性划伤的工艺设备。
现有的对机械性划伤缺陷进行分析的方法如图1所示：
步骤S11，获取缺陷检测设备输出的晶片缺陷位置图(Defect Map)。缺陷检测设备是一种光学设备，可分为明场检测设备和暗场检测设备，有关缺陷检测设备的信息请参考专利号为ZL01800646.9的中国发明专利和申请号为200510063841.8的中国发明专利申请。
步骤S12，在晶片缺陷位置图中找出机械性划伤，其通常为由多个缺陷点形成的直线。
步骤S13，测量机械性划伤的宽度，即相对于晶片中心对称的两条直线间的距离。
步骤S14，将测量所得的机械性划伤的宽度与各种工艺设备的机械臂宽度进行比对，确定可能造成该机械性划伤的相关工艺设备。
然而，在晶片表面有可能包含不止一种工艺设备所造成的机械性划伤，如图2所示，晶片1的表面包含有多个缺陷点(在图中以小方框表示)，其中，机械性划伤11、12、21、22都是由多个缺陷点形成的直线，机械性划伤11、12是同一种工艺设备造成的，机械性划伤21、22是同一种工艺设备造成的。此种情况下，在测量机械性划伤宽度时，由于机械性划伤12、22的距离非常接近，有可能就会测量直线11和22之间的距离，这样测量出来的机械性划伤的宽度就会不准确，进而得到错误的分析结果。此外，在现有技术中，上述步骤S12至S14通常是通过人工完成的，这种缺陷分析过程不仅时间较长，而且分析结果受分析人员的主观因素影响较大。
现有的对机械性划伤缺陷进行分析的方法如图1所示：
步骤S11，获取缺陷检测设备输出的晶片缺陷位置图(Defect Map)。缺陷检测设备是一种光学设备，可分为明场检测设备和暗场检测设备，有关缺陷检测设备的信息请参考专利号为ZL01800646.9的中国发明专利和申请号为200510063841.8的中国发明专利申请。
步骤S12，在晶片缺陷位置图中找出机械性划伤，其通常为由多个缺陷点形成的直线。
步骤S13，测量机械性划伤的宽度，即相对于晶片中心对称的两条直线间的距离。
步骤S14，将测量所得的机械性划伤的宽度与各种工艺设备的机械臂宽度进行比对，确定可能造成该机械性划伤的相关工艺设备。
然而，在晶片表面有可能包含不止一种工艺设备所造成的机械性划伤，如图2所示，晶片1的表面包含有多个缺陷点(在图中以小方框表示)，其中，机械性划伤11、12、21、22都是由多个缺陷点形成的直线，机械性划伤11、12是同一种工艺设备造成的，机械性划伤21、22是同一种工艺设备造成的。此种情况下，在测量机械性划伤宽度时，由于机械性划伤12、22的距离非常接近，有可能就会测量直线11和22之间的距离，这样测量出来的机械性划伤的宽度就会不准确，进而得到错误的分析结果。此外，在现有技术中，上述步骤S12至S14通常是通过人工完成的，这种缺陷分析过程不仅时间较长，而且分析结果受分析人员的主观因素影响较大。
发明内容
本发明解决的问题是，提供一种缺陷分析方法和系统，以增加缺陷分析的准确性和时效性。
为解决上述问题，本发明提供一种缺陷分析方法，包括：获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息；根据所述机械性划伤的缺陷点的坐标信息，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线；计算机械性划伤宽度，所述机械性划伤宽度为两倍的晶片中心到所述直线的距离。
可选的，所述缺陷分析系统还包括：比较计算所得的机械性划伤宽度和各种工艺设备的机械臂宽度，确定可能造成所述机械性划伤的工艺设备。
在本发明的一个实施例中，所述获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息是指计算得到机械性划伤的缺陷点在以晶片中心为坐标原点的坐标系中的坐标；将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线是指将机械性划伤转换为以晶片中心为坐标原点的坐标系中的直线方程；计算机械性划伤宽度是根据下述公式计算机械性划伤宽度：
W＝2*C/(A2+B2)1/2
其中，A、B、C为以晶片中心为坐标原点的坐标系中的直线方程Ax+By+C＝0中的系数。
在本发明的另一个实施例中，所述获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息是指计算得到机械性划伤的缺陷点在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标；将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线是指将机械性划伤转换为缺陷检测设备所定义的坐标系中的直线方程；计算机械性划伤宽度是根据下述公式计算机械性划伤宽度：
W＝2*D＝2*(Ax1+By1+C)/(A2+B2)1/2
其中，A、B、C为缺陷检测设备所定义的坐标系中的直线方程Ax+By+C＝0中的系数，x1、y1为晶片中心在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标。
为解决上述问题，本发明还提供一种缺陷分析系统，包括：获取单元，用于获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息；转换单元，用于根据所述机械性划伤的缺陷点的坐标信息，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线；计算单元，用于计算机械性划伤宽度，所述机械性划伤宽度为两倍的晶片中心到所述直线的距离。
可选的，所述缺陷分析系统还包括：分析单元，用于比较计算所得的机械性划伤宽度和各种工艺设备的机械臂宽度，确定可能造成所述机械性划伤的工艺设备。
上述技术方案将机械性划伤转换为在坐标系中的直线，再根据坐标系中点到直线的距离公式计算得到机械性划伤宽度，并通过比较机械性划伤宽度与各种工艺设备的机械臂宽度，找到与机械性划伤宽度最接近的机械臂宽度，以及对应的可能造成机械性划伤的工艺设备。相较于现有技术通过测量直线间的距离来分析机械性划伤，具有速度快，计算准确的优点，因而可以增加缺陷分析的准确性和时效性，符合半导体行业大规模生产的需求。
附图说明
图1是现有技术中机械性划伤的缺陷分析方法的流程图；
图2是缺陷检测设备输出的晶片缺陷位置图的示意图；
图3是本发明实施例缺陷分析方法的流程图；
图4是本发明第一实施例缺陷分析方法的步骤示意图；
图5是本发明第二实施例缺陷分析方法的步骤示意图；
图6是本发明实施例缺陷分析系统的结构示意图。
为解决上述问题，本发明提供一种缺陷分析方法，包括：获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息；根据所述机械性划伤的缺陷点的坐标信息，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线；计算机械性划伤宽度，所述机械性划伤宽度为两倍的晶片中心到所述直线的距离。
可选的，所述缺陷分析系统还包括：比较计算所得的机械性划伤宽度和各种工艺设备的机械臂宽度，确定可能造成所述机械性划伤的工艺设备。
在本发明的一个实施例中，所述获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息是指计算得到机械性划伤的缺陷点在以晶片中心为坐标原点的坐标系中的坐标；将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线是指将机械性划伤转换为以晶片中心为坐标原点的坐标系中的直线方程；计算机械性划伤宽度是根据下述公式计算机械性划伤宽度：
W＝2*C/(A2+B2)1/2
其中，A、B、C为以晶片中心为坐标原点的坐标系中的直线方程Ax+By+C＝0中的系数。
在本发明的另一个实施例中，所述获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息是指计算得到机械性划伤的缺陷点在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标；将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线是指将机械性划伤转换为缺陷检测设备所定义的坐标系中的直线方程；计算机械性划伤宽度是根据下述公式计算机械性划伤宽度：
W＝2*D＝2*(Ax1+By1+C)/(A2+B2)1/2
其中，A、B、C为缺陷检测设备所定义的坐标系中的直线方程Ax+By+C＝0中的系数，x1、y1为晶片中心在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标。
为解决上述问题，本发明还提供一种缺陷分析系统，包括：获取单元，用于获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息；转换单元，用于根据所述机械性划伤的缺陷点的坐标信息，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线；计算单元，用于计算机械性划伤宽度，所述机械性划伤宽度为两倍的晶片中心到所述直线的距离。
可选的，所述缺陷分析系统还包括：分析单元，用于比较计算所得的机械性划伤宽度和各种工艺设备的机械臂宽度，确定可能造成所述机械性划伤的工艺设备。
上述技术方案将机械性划伤转换为在坐标系中的直线，再根据坐标系中点到直线的距离公式计算得到机械性划伤宽度，并通过比较机械性划伤宽度与各种工艺设备的机械臂宽度，找到与机械性划伤宽度最接近的机械臂宽度，以及对应的可能造成机械性划伤的工艺设备。相较于现有技术通过测量直线间的距离来分析机械性划伤，具有速度快，计算准确的优点，因而可以增加缺陷分析的准确性和时效性，符合半导体行业大规模生产的需求。
附图说明
图1是现有技术中机械性划伤的缺陷分析方法的流程图；
图2是缺陷检测设备输出的晶片缺陷位置图的示意图；
图3是本发明实施例缺陷分析方法的流程图；
图4是本发明第一实施例缺陷分析方法的步骤示意图；
图5是本发明第二实施例缺陷分析方法的步骤示意图；
图6是本发明实施例缺陷分析系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例是将机械性划伤转换为坐标系中的直线，再根据坐标系中点到直线的距离公式计算得到机械性划伤宽度，并通过比较机械性划伤宽度与各种工艺设备的机械臂宽度，找到与机械性划伤宽度最接近的机械臂宽度，以及对应的可能造成机械性划伤的工艺设备。
下面结合附图和较佳实施例对本发明缺陷分析系统和方法的具体实施方式做详细的说明。
第一实施例
图2是缺陷检测设备输出的晶片缺陷位置图的示意图，机械性划伤11、12、21、22分别包括有多个缺陷点，机械性划伤11、12是同一工艺设备所造成的(相对于晶片中心O对称)，机械性划伤21、22是同一工艺设备所造成的(相对于晶片中心O对称)，本实施例是以机械性划伤11、12为例进行说明。
缺陷检测设备可以输出晶片缺陷位置图和缺陷信息文件。晶片缺陷位置图用于直观地显示晶片表面各缺陷点的位置分布，如图2所示。晶片包含多个芯片(Die)，所述晶片缺陷信息文件包括：晶片中心的位置信息，即晶片中心在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标；缺陷点所在的芯片的位置信息，即芯片在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标；缺陷点在其所在的芯片中的位置信息，即缺陷点在其所在的芯片坐标系中的坐标，芯片坐标系是指以该芯片的一角为坐标原点的坐标系。
上述缺陷检测设备所定义的坐标系是指检测人员在使用缺陷检测设备时，根据缺陷检测设备的类型，晶片的类型不同，会为缺陷检测设备定义不同的坐标系的原点，例如，图2所示的以O1为坐标原点的坐标系(以下简称为O1坐标系)，以O2为坐标原点的坐标系(以下简称为O2坐标系)，不同的坐标系，缺陷检测设备输出的缺陷信息文件会不同。本实施例在计算机械性划伤宽度过程中，将不同的缺陷检测设备所定义的坐标系(例如，O1坐标系、O2坐标系)统一为以晶片中心为坐标原点的坐标系，下面将以O1坐标系为例进行说明。
请结合参考图3和图2、图4，其中，图3为本发明实施例的缺陷分析方法的流程图，图2、图4是本实施例的缺陷分析方法的步骤示意图。
步骤S21，结合图3和图2所示，获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息。本实施例中，缺陷点的坐标信息是指缺陷点在以晶片中心O为坐标原点的坐标系(以下简称为O坐标系)中的坐标。具体来说，选择机械性划伤11所包括的缺陷点，由缺陷检测设备输出缺陷信息文件。缺陷信息文件包括：晶片中心O1在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标，即晶片中心O在O1坐标系中的坐标；机械性划伤11的缺陷点所在的芯片在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标，即缺陷点所在的芯片在O1坐标系中的坐标；缺陷点在其所在的芯片坐标系中的坐标。根据缺陷点所在的芯片在O1坐标系中的坐标、缺陷点在其所在的芯片坐标系中的坐标，可以计算得到缺陷点在O1坐标系中的坐标；再根据缺陷点在O1坐标系中的坐标、晶片中心O在O1坐标系中的坐标，可以计算得到缺陷点在O坐标系中的坐标。有关坐标的计算属于公知常识，在此不予赘述。
步骤S22，结合图3和图4所示，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线。本实施例中，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线是指根据机械性划伤的缺陷点的坐标信息，将机械性划伤11转换为O坐标系中的直线方程。建立机械性划伤11的缺陷点形成的直线11’在O坐标系中的直线方程，设直线11’在O坐标系中的直线方程为：Ax+By+C＝0，其中系数A、B不同时为0；将步骤S21所获取的机械性划伤11的各缺陷点在O坐标系中的坐标，即x，y值代入直线方程，就可以求得直线方程中的系数A、B、C。
步骤S23，结合图3和图4所示，计算机械性划伤宽度，所述机械性划伤宽度为两倍的晶片中心到所述直线的距离。机械性划伤11、12是相对于晶片中心O对称的两条直线，即晶片中心O到机械性划伤11的距离等于晶片中心O到机械性划伤12的距离，因此计算晶片中心O到直线11’的距离D再乘以2即为机械性划伤11、12宽度。根据坐标系中点到直线Ax+By+C＝0的距离公式：D＝(Ax+By+C)/(A2+B2)1/2，将点的坐标即x，y值代入距离公式中，本实施例中为晶片中心O，即坐标原点(x＝y＝0)，得到D＝C/(A2+B2)1/2，因此，机械性划伤宽度W＝2*C/(A2+B2)1/2。
步骤S24，比较计算所得的机械性划伤宽度和各种工艺设备的机械臂宽度，确定可能造成所述机械性划伤的工艺设备。将步骤S23计算所得的机械性划伤宽度W与预先储存的各种工艺设备的机械臂宽度进行比较，找出与计算所得的机械性划伤宽度W最接近的机械臂宽度，其对应的工艺设备就有可能是造成所述机械性划伤的设备。本实施例中，各种工艺设备的机械臂宽度是以例如为表1的形式预先储存的：
表1
工艺 设备类型 机械臂宽度(cm) 蚀刻(Etch) A1型 5 蚀刻 A2型 9.6 物理气相沉积(PVD) A3型 9.72 扩散(Diff) A4型 7.7 扩散 A5型 7.7 扩散 A6型 7.7 湿式(Wet) A7型 2 湿式 A8型 5 蚀刻 A9型 9.5 蚀刻 A10型 15 ...... ...... ......
因此，找出与计算所得的机械性划伤宽度W最接近的机械臂宽度可以通过查询表1得到，例如，计算所得的机械性划伤11、12宽度W为4.987723cm，查表1得机械性划伤可能是蚀刻工艺的A1型设备、湿式工艺的A7型设备的机械臂造成的，因此就需要检查这两种设备的机械臂在传送晶片的过程中是否存在问题，进而对其进行改进。
以步骤S21至S23同样的方法，可以计算机械性划伤21、22宽度。
由于在计算机械性划伤宽度时，只需计算晶片中心到其中一条直线的距离，因此只需选择位于晶片中心一侧的机械性划伤即可，这样就不会出现误认晶片中心另一侧的机械性划伤的情况，例如图2所示，计算晶片中心到机械性划伤11的距离再乘以2，就可以得到机械性划伤11、12宽度，这样就不会出现将机械性划伤11、22误认为是一种工艺设备造成的，测量直线11和22之间的距离而得到错误的分析结果的问题。
对应于上述缺陷分析方法，本实施例还提供一种缺陷分析系统，所述缺陷分析系统与缺陷检测设备连接。如图6所示，包括：获取单元60、转换单元61、计算单元62、分析单元63。
获取单元60，用于获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息。所述缺陷点的坐标信息是指缺陷点在以晶片中心为坐标原点的坐标系中的坐标。
转换单元61，用于根据所述机械性划伤的缺陷点的坐标信息，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线，即以晶片中心为坐标原点的坐标系中的直线方程。
计算单元62，用于计算机械性划伤宽度，所述机械性划伤宽度为两倍的晶片中心到所述直线的距离。所述以晶片中心为坐标原点的坐标系中的直线方程为Ax+By+C＝0，则机械性划伤宽度W＝2*C/(A2+B2)1/2，A、B不同时为0。
分析单元63，用于比较计算所得的机械性划伤宽度和各种工艺设备的机械臂宽度，确定可能造成所述机械性划伤的工艺设备。各种工艺设备的机械臂宽度以表格(如表1)、数据库或文本文件等形式预先储存在缺陷分析系统中，并且可以添加新的数据。
第二实施例
请结合参考图3和图2、图5，其中，图3为本发明实施例的缺陷分析方法的流程图，图2、图5是本实施例的缺陷分析方法的步骤示意图。本实施例与第一实施例的区别在于：第一实施例是在O坐标系中计算机械性划伤宽度，本实施例是在O1坐标系中计算机械性划伤宽度。
步骤S21，结合图3和图2所示，获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息。本实施例中，缺陷点的坐标信息是指缺陷点在缺陷检测设备所定义的坐标系，即O1坐标系中的坐标。具体来说，选择机械性划伤11所包括的缺陷点，由缺陷检测设备输出缺陷信息文件。缺陷信息文件包括：晶片中心O在O1坐标系中的坐标；机械性划伤11的缺陷点所在的芯片在O1坐标系中的坐标；缺陷点在其所在的芯片坐标系中的坐标。根据缺陷点所在的芯片在O1坐标系中的坐标、缺陷点在其所在的芯片坐标系中的坐标，可以计算得到缺陷点在O1坐标系中的坐标。
步骤S22，结合图3和图5所示，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线。本实施例中，将所述机械性划伤转换为坐标系中的直线方程是指根据所述机械性划伤的缺陷点的坐标信息，将机械性划伤11转换为O1坐标系中的直线方程。建立机械性划伤11的缺陷点形成的直线11”在O1坐标系中的直线方程，设直线11”在O1坐标系中的直线方程为：Ax+By+C＝0，其中系数A、B不同时为0；将步骤S21所获取的机械性划伤11的各缺陷点在O1坐标系中的坐标，即x，y值代入直线方程，就可以求得直线方程中的系数A、B、C。
步骤S23，结合图3和图5所示，计算机械性划伤宽度，所述机械性划伤宽度为两倍的晶片中心到所述直线的距离。根据坐标系中点到直线Ax+By+C＝0的距离公式：D＝(Ax+By+C)/(A2+B2)1/2，从缺陷信息文件获取晶片中心O在O1坐标系中的坐标，设为O(x1，y1)，将其代入距离公式中，最后得到机械性划伤宽度W＝2*D＝2*(Ax1+By1+C)/(A2+B2)1/2。
步骤S24，比较计算所得的机械性划伤宽度和各种工艺设备的机械臂宽度，确定可能造成所述机械性划伤的工艺设备。将步骤S23计算所得的机械性划伤宽度W与预先储存的各种工艺设备的机械臂宽度进行比较，即通过查表1，找出与计算所得的机械性划伤宽度W最接近的机械臂宽度，其对应的工艺设备就有可能是造成所述机械性划伤的设备。
对应于上述缺陷分析方法，本实施例还提供一种缺陷分析系统，所述缺陷分析系统与缺陷检测设备连接。如图6所示，包括：获取单元60、转换单元61、计算单元62、分析单元63。
获取单元60，用于获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息。所述缺陷点的坐标信息是指缺陷点在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标。
转换单元61，用于根据所述机械性划伤的缺陷点的坐标信息，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线，即缺陷检测设备所定义的坐标系中的直线方程。
计算单元62，用于计算机械性划伤宽度，所述机械性划伤宽度为两倍的晶片中心到所述直线的距离。所述缺陷检测设备所定义的坐标系中的直线方程为Ax+By+C＝0，则机械性划伤宽度W＝2*D＝2*(Ax1+By1+C)/(A2+B2)1/2，A、B不同时为0，x1、y1为晶片中心在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标，所述晶片中心在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标是从缺陷检测设备输出的缺陷信息文件中获得的。
分析单元63，用于比较计算所得的机械性划伤宽度和各种工艺设备的机械臂宽度，确定可能造成所述机械性划伤的工艺设备。各种工艺设备的机械臂宽度以表格、数据库或文本文件等形式预先储存在缺陷分析系统中，并且可以添加新的数据。
综上所述，上述技术方案将机械性划伤转换为坐标系中的直线，再根据坐标系中点到直线的距离公式计算得到机械性划伤宽度，并通过比较机械性划伤宽度与各种工艺设备的机械臂宽度，找到与机械性划伤宽度最接近的机械臂宽度，以及对应的可能造成机械性划伤的工艺设备。相较于现有技术通过测量直线间的距离来分析机械性划伤，具有速度快，计算准确的优点，因而可以增加缺陷分析的准确性和时效性，符合半导体行业大规模生产的需求。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
下面结合附图和较佳实施例对本发明缺陷分析系统和方法的具体实施方式做详细的说明。
第一实施例
图2是缺陷检测设备输出的晶片缺陷位置图的示意图，机械性划伤11、12、21、22分别包括有多个缺陷点，机械性划伤11、12是同一工艺设备所造成的(相对于晶片中心O对称)，机械性划伤21、22是同一工艺设备所造成的(相对于晶片中心O对称)，本实施例是以机械性划伤11、12为例进行说明。
缺陷检测设备可以输出晶片缺陷位置图和缺陷信息文件。晶片缺陷位置图用于直观地显示晶片表面各缺陷点的位置分布，如图2所示。晶片包含多个芯片(Die)，所述晶片缺陷信息文件包括：晶片中心的位置信息，即晶片中心在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标；缺陷点所在的芯片的位置信息，即芯片在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标；缺陷点在其所在的芯片中的位置信息，即缺陷点在其所在的芯片坐标系中的坐标，芯片坐标系是指以该芯片的一角为坐标原点的坐标系。
上述缺陷检测设备所定义的坐标系是指检测人员在使用缺陷检测设备时，根据缺陷检测设备的类型，晶片的类型不同，会为缺陷检测设备定义不同的坐标系的原点，例如，图2所示的以O1为坐标原点的坐标系(以下简称为O1坐标系)，以O2为坐标原点的坐标系(以下简称为O2坐标系)，不同的坐标系，缺陷检测设备输出的缺陷信息文件会不同。本实施例在计算机械性划伤宽度过程中，将不同的缺陷检测设备所定义的坐标系(例如，O1坐标系、O2坐标系)统一为以晶片中心为坐标原点的坐标系，下面将以O1坐标系为例进行说明。
请结合参考图3和图2、图4，其中，图3为本发明实施例的缺陷分析方法的流程图，图2、图4是本实施例的缺陷分析方法的步骤示意图。
步骤S21，结合图3和图2所示，获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息。本实施例中，缺陷点的坐标信息是指缺陷点在以晶片中心O为坐标原点的坐标系(以下简称为O坐标系)中的坐标。具体来说，选择机械性划伤11所包括的缺陷点，由缺陷检测设备输出缺陷信息文件。缺陷信息文件包括：晶片中心O1在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标，即晶片中心O在O1坐标系中的坐标；机械性划伤11的缺陷点所在的芯片在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标，即缺陷点所在的芯片在O1坐标系中的坐标；缺陷点在其所在的芯片坐标系中的坐标。根据缺陷点所在的芯片在O1坐标系中的坐标、缺陷点在其所在的芯片坐标系中的坐标，可以计算得到缺陷点在O1坐标系中的坐标；再根据缺陷点在O1坐标系中的坐标、晶片中心O在O1坐标系中的坐标，可以计算得到缺陷点在O坐标系中的坐标。有关坐标的计算属于公知常识，在此不予赘述。
步骤S22，结合图3和图4所示，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线。本实施例中，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线是指根据机械性划伤的缺陷点的坐标信息，将机械性划伤11转换为O坐标系中的直线方程。建立机械性划伤11的缺陷点形成的直线11’在O坐标系中的直线方程，设直线11’在O坐标系中的直线方程为：Ax+By+C＝0，其中系数A、B不同时为0；将步骤S21所获取的机械性划伤11的各缺陷点在O坐标系中的坐标，即x，y值代入直线方程，就可以求得直线方程中的系数A、B、C。
步骤S23，结合图3和图4所示，计算机械性划伤宽度，所述机械性划伤宽度为两倍的晶片中心到所述直线的距离。机械性划伤11、12是相对于晶片中心O对称的两条直线，即晶片中心O到机械性划伤11的距离等于晶片中心O到机械性划伤12的距离，因此计算晶片中心O到直线11’的距离D再乘以2即为机械性划伤11、12宽度。根据坐标系中点到直线Ax+By+C＝0的距离公式：D＝(Ax+By+C)/(A2+B2)1/2，将点的坐标即x，y值代入距离公式中，本实施例中为晶片中心O，即坐标原点(x＝y＝0)，得到D＝C/(A2+B2)1/2，因此，机械性划伤宽度W＝2*C/(A2+B2)1/2。
步骤S24，比较计算所得的机械性划伤宽度和各种工艺设备的机械臂宽度，确定可能造成所述机械性划伤的工艺设备。将步骤S23计算所得的机械性划伤宽度W与预先储存的各种工艺设备的机械臂宽度进行比较，找出与计算所得的机械性划伤宽度W最接近的机械臂宽度，其对应的工艺设备就有可能是造成所述机械性划伤的设备。本实施例中，各种工艺设备的机械臂宽度是以例如为表1的形式预先储存的：
表1
工艺 设备类型 机械臂宽度(cm) 蚀刻(Etch) A1型 5 蚀刻 A2型 9.6 物理气相沉积(PVD) A3型 9.72 扩散(Diff) A4型 7.7 扩散 A5型 7.7 扩散 A6型 7.7 湿式(Wet) A7型 2 湿式 A8型 5 蚀刻 A9型 9.5 蚀刻 A10型 15 ...... ...... ......
因此，找出与计算所得的机械性划伤宽度W最接近的机械臂宽度可以通过查询表1得到，例如，计算所得的机械性划伤11、12宽度W为4.987723cm，查表1得机械性划伤可能是蚀刻工艺的A1型设备、湿式工艺的A7型设备的机械臂造成的，因此就需要检查这两种设备的机械臂在传送晶片的过程中是否存在问题，进而对其进行改进。
以步骤S21至S23同样的方法，可以计算机械性划伤21、22宽度。
由于在计算机械性划伤宽度时，只需计算晶片中心到其中一条直线的距离，因此只需选择位于晶片中心一侧的机械性划伤即可，这样就不会出现误认晶片中心另一侧的机械性划伤的情况，例如图2所示，计算晶片中心到机械性划伤11的距离再乘以2，就可以得到机械性划伤11、12宽度，这样就不会出现将机械性划伤11、22误认为是一种工艺设备造成的，测量直线11和22之间的距离而得到错误的分析结果的问题。
对应于上述缺陷分析方法，本实施例还提供一种缺陷分析系统，所述缺陷分析系统与缺陷检测设备连接。如图6所示，包括：获取单元60、转换单元61、计算单元62、分析单元63。
获取单元60，用于获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息。所述缺陷点的坐标信息是指缺陷点在以晶片中心为坐标原点的坐标系中的坐标。
转换单元61，用于根据所述机械性划伤的缺陷点的坐标信息，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线，即以晶片中心为坐标原点的坐标系中的直线方程。
计算单元62，用于计算机械性划伤宽度，所述机械性划伤宽度为两倍的晶片中心到所述直线的距离。所述以晶片中心为坐标原点的坐标系中的直线方程为Ax+By+C＝0，则机械性划伤宽度W＝2*C/(A2+B2)1/2，A、B不同时为0。
分析单元63，用于比较计算所得的机械性划伤宽度和各种工艺设备的机械臂宽度，确定可能造成所述机械性划伤的工艺设备。各种工艺设备的机械臂宽度以表格(如表1)、数据库或文本文件等形式预先储存在缺陷分析系统中，并且可以添加新的数据。
第二实施例
请结合参考图3和图2、图5，其中，图3为本发明实施例的缺陷分析方法的流程图，图2、图5是本实施例的缺陷分析方法的步骤示意图。本实施例与第一实施例的区别在于：第一实施例是在O坐标系中计算机械性划伤宽度，本实施例是在O1坐标系中计算机械性划伤宽度。
步骤S21，结合图3和图2所示，获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息。本实施例中，缺陷点的坐标信息是指缺陷点在缺陷检测设备所定义的坐标系，即O1坐标系中的坐标。具体来说，选择机械性划伤11所包括的缺陷点，由缺陷检测设备输出缺陷信息文件。缺陷信息文件包括：晶片中心O在O1坐标系中的坐标；机械性划伤11的缺陷点所在的芯片在O1坐标系中的坐标；缺陷点在其所在的芯片坐标系中的坐标。根据缺陷点所在的芯片在O1坐标系中的坐标、缺陷点在其所在的芯片坐标系中的坐标，可以计算得到缺陷点在O1坐标系中的坐标。
步骤S22，结合图3和图5所示，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线。本实施例中，将所述机械性划伤转换为坐标系中的直线方程是指根据所述机械性划伤的缺陷点的坐标信息，将机械性划伤11转换为O1坐标系中的直线方程。建立机械性划伤11的缺陷点形成的直线11”在O1坐标系中的直线方程，设直线11”在O1坐标系中的直线方程为：Ax+By+C＝0，其中系数A、B不同时为0；将步骤S21所获取的机械性划伤11的各缺陷点在O1坐标系中的坐标，即x，y值代入直线方程，就可以求得直线方程中的系数A、B、C。
步骤S23，结合图3和图5所示，计算机械性划伤宽度，所述机械性划伤宽度为两倍的晶片中心到所述直线的距离。根据坐标系中点到直线Ax+By+C＝0的距离公式：D＝(Ax+By+C)/(A2+B2)1/2，从缺陷信息文件获取晶片中心O在O1坐标系中的坐标，设为O(x1，y1)，将其代入距离公式中，最后得到机械性划伤宽度W＝2*D＝2*(Ax1+By1+C)/(A2+B2)1/2。
步骤S24，比较计算所得的机械性划伤宽度和各种工艺设备的机械臂宽度，确定可能造成所述机械性划伤的工艺设备。将步骤S23计算所得的机械性划伤宽度W与预先储存的各种工艺设备的机械臂宽度进行比较，即通过查表1，找出与计算所得的机械性划伤宽度W最接近的机械臂宽度，其对应的工艺设备就有可能是造成所述机械性划伤的设备。
对应于上述缺陷分析方法，本实施例还提供一种缺陷分析系统，所述缺陷分析系统与缺陷检测设备连接。如图6所示，包括：获取单元60、转换单元61、计算单元62、分析单元63。
获取单元60，用于获取机械性划伤的缺陷点的坐标信息。所述缺陷点的坐标信息是指缺陷点在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标。
转换单元61，用于根据所述机械性划伤的缺陷点的坐标信息，将所述机械性划伤转换为在坐标系中的直线，即缺陷检测设备所定义的坐标系中的直线方程。
计算单元62，用于计算机械性划伤宽度，所述机械性划伤宽度为两倍的晶片中心到所述直线的距离。所述缺陷检测设备所定义的坐标系中的直线方程为Ax+By+C＝0，则机械性划伤宽度W＝2*D＝2*(Ax1+By1+C)/(A2+B2)1/2，A、B不同时为0，x1、y1为晶片中心在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标，所述晶片中心在缺陷检测设备所定义的坐标系中的坐标是从缺陷检测设备输出的缺陷信息文件中获得的。
分析单元63，用于比较计算所得的机械性划伤宽度和各种工艺设备的机械臂宽度，确定可能造成所述机械性划伤的工艺设备。各种工艺设备的机械臂宽度以表格、数据库或文本文件等形式预先储存在缺陷分析系统中，并且可以添加新的数据。
综上所述，上述技术方案将机械性划伤转换为坐标系中的直线，再根据坐标系中点到直线的距离公式计算得到机械性划伤宽度，并通过比较机械性划伤宽度与各种工艺设备的机械臂宽度，找到与机械性划伤宽度最接近的机械臂宽度，以及对应的可能造成机械性划伤的工艺设备。相较于现有技术通过测量直线间的距离来分析机械性划伤，具有速度快，计算准确的优点，因而可以增加缺陷分析的准确性和时效性，符合半导体行业大规模生产的需求。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
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