[發明專利]晶圓缺陷檢測方法

無效

• 申請號: 201310630250.9
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103646889A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 倪棋梁;陳宏璘;龍吟;王愷
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;陶金龍

技術領域

本發明涉及半導體加工制造領域，更具體地說，涉及一種晶圓缺陷檢測方法。

背景技術

隨著集成電路的設計與制造技術發展，芯片上的關鍵電路的線寬越來越小，其上的電路分布也越來越復雜，任何生產工藝的波動都有可能造成最終電性的失效。因此在實際的生產過程中，往往配置有相當數量的缺陷檢測的設備。光學檢測方法是將一束有一定投射面積的光投射到晶圓上，以工業相機觀測該光源投射區，將灰度特征明顯異常的區域定義為缺陷區域，晶圓通過設備載物臺以一定的速度在水平或垂直方向上移動，以分別檢測晶圓上不同區域的缺陷。

目前現有技術中的缺陷檢測方法為，把晶圓上具體芯片的圖形和尺寸信息設定到缺陷檢測程序中，以單一光束掃描晶圓表面。開始檢測時，可在檢測程序中先設定檢測起始位置和檢測終止位置，對起始位置掃描檢測后，使設備載物臺以一定的速度在水平方向(為便于說明，這里以水平方向為例)上逐步移動，從而使晶圓上與起始位置齊平的水平方向上各芯片依次被光束掃描并檢測，在晶圓移動到該方向的最后一枚芯片并完成檢測后，返回到起始位置，再切換至垂直方向，垂直運動的距離由光束的檢測分辨率確定，隨后在水平方向繼續逐步運動并進行檢測，重復上述過程，直到完成整個晶圓的檢測。

然而，缺陷檢測設備價格高昂，導致生產成本大幅度上升；當晶圓的尺寸進一步發展到450mm甚至更大的尺寸，缺陷檢測的時間會變的很長，使得晶圓生產效率下降。

因此，業內需要一種更加高效的晶圓缺陷檢測方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高效的晶圓缺陷檢測方法。

為實現上述目的，本發明一技術方案如下：

一種晶圓缺陷檢測方法，包括如下步驟：a)、提供兩束檢測光束，分別為第一光束和第二光束；b)、以第一光束投射于晶圓第一位置，同時以第二光束投射于晶圓第二位置；c)、依據第一位置和第二位置的圖像灰度特征，對第一位置和/或第二位置分別進行缺陷檢測；d)、移動晶圓，以使第一光束和第二光束分別投射至晶圓第三位置和第四位置，以第三、第四位置分別替換第一、第二位置；e)、重復執行步驟c)和步驟d)，直至全部晶圓區域被檢測完成；其中，第一、第二、第三和第四位置分別為晶圓表面互不相同的待檢測位置。

優選地，在步驟a)之后、步驟b)之前還包括步驟：設定第一、第二光束的檢測起始位置以及檢測終止位置；以及，設定晶圓的移動路徑；步驟b)中，第一、第二位置分別為第一、第二光束的檢測起始位置。

優選地，第一、第二光束的檢測起始位置以及檢測終止位置分別位于晶圓邊緣部不同的芯片上。

優選地，在步驟d)中，若晶圓移動后，第一和第二光束分別投射于晶圓邊緣部芯片之外，則該暫停重復執行步驟c)，直至晶圓再次移動至使該第一或第二光束重新投射于晶圓上待檢測位置。

優選地，晶圓置于一載物臺上，載物臺包括一水平軌道和一垂直軌道，步驟d)中，載物臺沿水平軌道或垂直軌道運動以移動晶圓。

優選地，第一、第二光束之間距離為恒定值，第一、第二位置之間距離以及第三、第四位置之間距離等于或略大于晶圓半徑。

本發明提供的晶圓缺陷檢測方法，尤其適用于對大尺寸的晶圓進行缺陷檢測，其提高了單位時間內的檢測面積，可以大幅度地提高晶圓缺陷檢測的效率。

附圖說明

圖1示出本發明一實施例的晶圓缺陷檢測方法流程示意圖；

圖2示出本發明一實施例中第一、第二光束的檢測起始位置和檢測終止位置；

圖3示出本發明一優選實施方式中芯片圖像比對示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的具體實施方式作進一步的詳細說明。

需要說明的是，本發明提供的實施例中，晶圓置于一載物臺上，載物臺包括一水平軌道和一垂直軌道，載物臺可沿水平軌道或垂直軌道運動，從而移動晶圓。晶圓上包括多枚芯片，各芯片之間設有切割道，在后續工藝完成時，沿切割道切割晶圓即可使各枚芯片分開。

檢測光束對晶圓的檢測是與工業相機結合使用的，通過工業相機觀測晶圓上投射有檢測光束的區域，并結合一定的圖像處理措施，通過對圖像灰度特征的識別與比對，可有效檢測晶圓上的缺陷。

如圖1所示，本發明一實施例提供的晶圓缺陷檢測方法，包括如下步驟：

步驟S10、提供兩束檢測光束，分別定義為第一光束和第二光束。

其中，第一、第二光束之間距離為恒定值。第一、第二光束的波長例如為260-450nm。