晶棒制造管理方法和晶棒制造管理系统与流程

1.本公开涉及制造管理技术领域，具体地，涉及晶棒制造管理方法和晶棒制造管理系统。


背景技术：

2.目前，直拉法是比较主流的单晶硅生长方法。硅片的制造总体上分为两个阶段，即，单晶晶棒拉制，并然后将晶棒切割成切片设备可以处理的小段晶锭；以及之后将晶锭切片、圆边、研磨、抛光、清洗等工序后得到硅片。
3.在晶棒拉制中，12寸晶棒的长度通常在2米以上，而晶棒不同位置由于拉晶工艺参数等的影响，品质存在差异。对于晶棒，头、尾两端和部分位置由于拉速波动或其它因素影响出现异常，导致所拉制的晶棒的这些部位切割出的晶圆出现瑕疵的比例较高，这些部位会经过切断工艺进行区分，切断的目的还包括将晶棒分段成切片设备可以处理的长度并对分段后的晶锭进行测试，根据测试结果，进行投产加工，以匹配不同的客户需求。但是，随着客户需求的多样化，对不同晶棒及晶锭的品质管理提出了更高的要求。且随着产能的不断增加，无法方便快捷地实现大量晶棒的品质和良率状况管理，导致晶圆厂投入晶锭容易出错。
4.此外，通常需要在晶棒拉制之前设定好拉晶相关参数，以使得可以基于所设定的拉晶相关参数拉制晶棒，并会给予该晶棒一物料号。但目前使用的物料号比较单一，例如只是简单的序列号，无法通过其识别出该晶棒拉晶相关关键参数，导致容易出现混料。
5.因此，需要提供一种能够更好地实现大量晶棒的品质和良率状况管理以及能够避免混料的晶棒制造管理方法和晶棒制造管理系统。


技术实现要素：

6.本部分提供了本公开的总体概要，而不是对本公开的全部范围或所有特征的全面公开。
7.本公开的一个目的在于提供一种能够更好地实现大量晶棒的品质和良率状况管理的晶棒制造管理方法。
8.本公开的另一目的在于提供一种能够避免混料的晶棒制造管理方法。
9.为了实现上述目的中的一个或多个，提供了一种晶棒制造管理方法，其可以包括以下步骤：
10.对通过将拉制的晶棒切割成多个晶锭并对每个晶锭的头尾进行切取而获得的薄片进行测试，以确定晶锭的品质参数；以及
11.基于品质参数和晶锭所对应的拉制工艺参数评估晶锭的品质等级。
12.在上述晶棒制造管理方法中，该晶棒制造管理方法还可以包括基于品质等级和品质等级出现在晶锭上的起始位置和结束位置来获得满足该品质等级的良率。
13.在上述晶棒制造管理方法中，所述多个晶锭可以是通过将晶棒以固定长度切割而
获得的。
14.在上述晶棒制造管理方法中，品质参数可以包括：电阻、氧含量、碳含量、少数载流子寿命、晶体原生缺陷确认。
15.在上述晶棒制造管理方法中，该晶棒制造管理方法还可以包括制定用于表征拉制晶棒所依据的拉晶相关参数的晶棒料号。
16.在上述晶棒制造管理方法中，拉晶相关参数可以包括：要拉制的晶棒的直径、产品类型、掺杂物、拉晶炉编号、凹槽方向、电阻和氧含量。
17.在上述晶棒制造管理方法中，该晶棒制造管理方法还可以包括根据通过测试和评估获得的实际品质情况对晶棒料号进行更新。
18.本公开的另一目的在于提供一种能够更好地实现大量晶棒的品质和良率状况管理的晶棒制造管理系统。
19.为了实现上述目的，提供了一种晶棒制造管理系统，其可以包括：
20.测试模块，该测试模块用于对通过将拉制的晶棒切割成多个晶锭并对每个晶锭的头尾进行切取而获得的薄片进行测试，以确定晶锭的品质参数；
21.评估模块，该评估模块用于基于品质参数和晶锭所对应的拉制工艺参数评估晶锭的品质等级。
22.在上述晶棒制造管理系统中，该晶棒制造管理系统还可以包括：
23.显示录入模块，该显示录入模块可以显示品质参数、可以录入并显示品质等级、以及可以显示基于品质等级与该品质等级出现在晶锭上的起始位置和结束位置获得的满足该品质等级的良率。
24.在上述晶棒制造管理系统中，该显示录入模块还可以录入和显示表征拉制晶棒所依据的拉晶相关参数的晶棒料号。
25.根据本公开，通过从晶棒的不同位置切取薄片并对其进行测试和评估来获得晶棒不同位置的品质情况，由此实现对拉晶品质和良率的准确统计，以便于后续能够根据客户要求准确投入及产出相应品质的硅片。此外，通过制定用于表征拉制晶棒所依据的拉晶相关参数的晶棒料号，可以避免或至少降低因例如拉错晶棒或存放错误而导致的混料风险。
26.通过以下结合附图对本公开的示例性实施方式的详细说明，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将更加清楚。
附图说明
27.图1为示意性地示出了根据本公开的实施方式的晶棒料号的制定方式的图表；以及
28.图2示意性地示出了根据本公开的实施方式的晶棒制造管理系统的录入界面。
具体实施方式
29.下面参照附图、借助于示例性实施方式对本公开进行详细描述。要注意的是，对本公开的以下详细描述仅仅是出于说明目的，而绝不是对本公开的限制。此外，在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件。
30.根据本公开的实施方式，提出了一种晶棒制造管理方法，其包括以下步骤：对通过
将拉制的晶棒切割成多个晶锭并对每个晶锭的头尾进行切取而获得的薄片进行测试，以确定该晶锭的品质参数；以及基于品质参数和晶锭所对应的拉制工艺参数评估晶锭的品质等级。
31.具体而言，在上述方法中，拉制完成的晶棒会被切割成多个晶锭，每个晶锭的头尾会被分别切取薄片，即头部薄片和尾部薄片。对于每个晶锭而言，这两个薄片会被测试，以确认实际的品质参数。需要说明的是，该测试例如可以在实验室由特定的设备执行。该品质参数例如可以包括电阻、氧含量、碳含量、少数载流子寿命(mclt)、蚀刻坑位错(epd)确认、晶体原生颗粒(cop)确认等。
32.接下来，基于所确定的实际品质参数并结合该晶锭所对应的拉制工艺参数，可以评估出该晶锭的品质等级。需要说明的是，拉制工艺参数例如可以是拉制速度，其可以在晶棒的拉制过程中持续地收集，并且品质等级例如可以为19nm、40nm、90nm等。另外，该评估可以由拉晶工程师做出或者可以由特定的设备执行。
33.通过上述方式，即从晶棒的不同位置切取薄片并对其进行测试和评估，可以获得晶棒不同位置的品质情况，实现对拉晶品质和良率的准确统计，从而有助于对晶棒的品质进行更好地管理，以便于后续能够根据客户要求准确投入相应品质的晶锭来生产硅片，避免出错并提升效率。
34.进一步地，根据本公开的实施方式的晶棒制造管理方法还可以包括基于品质等级和该品质等级出现在该晶锭上的起始位置和结束位置来获得满足该品质等级的良率。
35.具体而言，基于针对每个晶锭的两个薄片确定的品质等级，可以确定出该品质等级在该晶锭上出现的起始位置和结束位置，即该品质等级在该晶锭上对应的长度，进一步地，基于该品质等级和对应长度，可以获得满足该品质等级的良率，具体地，满足该品质等级的良率等于该对应长度与该晶锭的长度的比值。可以设想的是，该过程可以人工进行，但也可以优选地通过计算模块来执行。
36.例如，参见图2，以晶锭2#为例，其在品质等级1即品质等级为19nm的情况下确定出的该品质等级的起始位置为0且结束位置为35cm。由于晶锭2#的总长度为35cm，因此计算出满足19nm品质的长度为35cm，并且满足19nm品质的良率为100％，即等于满足19nm品质的长度/晶锭2#的总长度。此外，由于满足19nm品质的长度和良率分别为35cm和100％，因此低于该品质等级的其他品质等级的长度和良率，比如满足40nm品质的长度和良率，也分别为35cm和100％。
37.通过上述方式，可以进一步获得满足相应品质等级的良率参数，从而能够更加方便和快捷地实现大量晶棒的品质和良率管理，更加有助于后续根据客户要求准确投入及产出相应品质的硅片。
38.可以设想的是，所述多个晶锭可以是通过将晶棒以固定长度切割而获得的。通过这种方式，可以获得长度均等的多个晶锭，便于更加均匀地对晶棒的不同位置的品质情况进行测试和评估，从而提高了品质测试和评估的准确性。
39.另一方面，根据本公开的实施方式的晶棒制造管理方法还可以包括制定用于表征拉制该晶棒所依据的拉晶相关参数的晶棒料号。
40.通常，晶棒料号仅是简单的序列号，无法很好地展示出该晶棒拉晶相关关键参数。在本实施方式中，晶棒料号被制定成能够表征出拉制晶棒时所依据的拉晶相关参数。由此，
工程师可以根据晶棒料号识别出拉晶相关关键参数，从而避免或至少降低因例如拉错晶棒或存放错误而导致的混料风险。
41.该晶棒料号可以在晶棒拉制之前制定。这样，可以根据该晶棒料号表征出的拉晶相关参数进行拉制并在拉制完成后的转料过程中快速识别，由此，避免在拉制中及拉制完成后可能出现的混乱。
42.可以设想的是，该晶棒料号也可以在晶棒拉制过程中或完成之后进行制定。
43.在本实施方式中，例如，可参见图1和图2，可以用代表拉晶相关参数的符号来构成晶棒料号。该拉晶相关参数可以包括：要拉制的晶棒的直径、产品类型、掺杂物、拉晶炉编号、凹槽方向、电阻、氧含量等。具体地，在图1中：
44.对于直径，用3来表示晶棒的直径300mm；
45.对于产品类型，用p来表示pw，即抛光片；用e来表示epi，即外延片；
46.对于掺杂，用b表示硼、用n表示氮、等等；
47.对于拉晶炉，用1-z表示拉晶炉的编号；
48.对于凹槽方向，用a表示[110]，用b表示[100]；
[0049]
对于电阻，用0-z表示电阻大小；
[0050]
对于氧含量，用0-z表示氧含量大小；等等。
[0051]
图2中示出了通过这种方式制成的晶棒料号。
[0052]
根据本公开的实施方式的晶棒制造管理方法还可以包括根据通过上述测试和评估获得的实际品质情况对晶棒料号进行更新。
[0053]
具体地，如果通过测试和评估获得的实际品质情况和最初的目标品质情况不同，则用反映实际品质情况的新的晶棒料号替代原有的晶棒料号；但如果相同，则原有的晶棒料号不做更新。由此，可以更准确地反映实际的品质情况，以便于晶圆厂进行更加准确快捷地投入。
[0054]
本公开还提出了一种晶棒制造管理系统，该晶棒制造管理系统可以包括：
[0055]
测试模块，该测试模块用于对通过将拉制的晶棒切割成多个晶锭并对每个晶锭的头尾进行切取而获得的薄片进行测试，以确定该晶锭的品质参数；
[0056]
评估模块，该评估模块用于基于品质参数和晶锭所对应的拉制工艺参数评估晶锭的品质等级。
[0057]
该测试模块可以是用于执行上述测试的特定设备，并且该评估模块可以是用于执行上述评估的特定设备，可以设想的是，该评估模块也可以是拉晶工程师或者二者的结合。
[0058]
该晶棒制造管理系统还可以包括显示录入模块，该显示录入模块能够显示品质参数、能够录入并显示品质等级、以及能够显示基于品质等级与品质等级出现在晶锭上的起始位置和结束位置获得的满足该品质等级的良率。
[0059]
示例性地，参照图2，该显示录入模块可以是录入界面。该录入界面包括指示晶锭编号、晶锭长度、品质参数(在图2中显示为电阻实测值和氧含量实测值)、晶棒品质以及品质及良率汇总的多个栏。
[0060]
在测试模块中获得的承载实际品质参数的数据(在图2中可以是晶锭编号、晶锭长度和品质参数)可以被上传并在录入界面中自己带出，以由该录入界面显示出来。在评估模块中获得的品质等级以及满足该品质等级的起始位置和结束位置可以被录入到该录入界
面中并由该录入界面显示出来。品质及良率汇总部分可以是系统自动计算后显示，该计算可以在评估模块中完成或者可以在录入显示模块中完成。
[0061]
可以看到，显示录入模块还能够录入和显示表征拉制晶棒所依据的拉晶相关参数的晶棒料号。
[0062]
通过上述方式，可以清楚的从显示录入模块看到每个晶棒的品质及良率情况，从而有助于后续生产的准确投入。
[0063]
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。