[發明專利]晶圓缺陷檢測方法

有效

• 申請號: 201310630277.8
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103646893A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 倪棋梁;范榮偉;陳宏璘;龍吟
• 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

先進的集成電路制造工藝一般都包含幾百步的工序，任何環節的微小錯誤都將導致整個芯片的失效，特別是隨著電路關鍵尺寸的不斷縮小，其對工藝控制的要求就越嚴格，所以在生產過程中為能及時地發現和解決問題都配置有光學和電子的缺陷檢測設備對產品進行在線的檢測。

光學及電子的缺陷檢測，其工作的基本原理都是通過設備采集到幾個芯片的信號，將芯片上的物理圖像轉換成為可由不同亮暗灰階表示的數據圖像。現有技術中一種檢測晶圓上缺陷的方法為，通過對3個芯片（芯片A、B和C）的圖像數據進行同時采集，假定芯片B上有一缺陷，所得圖像如圖1A所示，然后通過B芯片和A芯片的比較得出有信號差異的位置，如圖1B所示，再通過B芯片和C芯片的比較得出有信號差異的位置，如圖1C所示，那么這兩個對比結果中相對應的、差異互補的位置就是在B芯片上檢測到的缺陷位置。

在實際的生產過程中經常會遇到如圖2A所示的缺陷分布，在晶圓的特定的區域缺陷數量很高，且缺陷都為相同原因造成的，如圖2B所示，而其它區域的缺陷是數量較少的、隨機形成的，如圖2C所示。現有技術中，晶圓缺陷檢測方法通常為每片晶圓設定一個缺陷數量閾值，假如實際檢測到的缺陷數量超過這個閾值，那么就需要在后續工藝中對晶圓進行相應的處理。

上述缺陷檢測方法中，由于生產工藝中的已知的、且不需要特別關注的問題，晶圓上特定區域的缺陷數量很高，如果我們按照現有的檢測方法，通過一個缺陷數量閾值來判定是否對晶圓進行后續處理工藝，那么每個批次的晶圓都將符合這個判定而被要求進行后續處理，在這個工藝問題不需要特別控制的情況下，會造成晶圓缺陷檢測效率的低下，或真正需要處理的缺陷沒有被檢測到，從而工藝效率下降、成本上升。

因此，本領域技術人員需要一種準確、有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。

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)、逐次移動晶圓，對晶圓各芯片區以第一掃描分辨率進行第一次缺陷檢測；b)、根據第一次缺陷檢測獲得的缺陷分布信息將晶圓表面劃分為多個檢測區，并為每個檢測區分別設定一缺陷數量閾值，缺陷數量閾值與對應的檢測區的缺陷數量成正相關關系；c)、逐次移動晶圓，以第二掃描分辨率分別對各檢測區進行第二次缺陷檢測；其中，第二掃描分辨率低于第一掃描分辨率；d)、若任一檢測區缺陷數量超出其對應的缺陷數量閾值，則對該晶圓進行缺陷修復工藝。

優選地，步驟a)中，第一次缺陷檢測還依據一初檢閾值，步驟a)中，第一次缺陷檢測得到的缺陷數量超出該初檢閾值時，向下執行步驟b)，否則，結束檢測方法，其中，初檢閾值位于缺陷數量閾值的最低值與最高值之間。

優選地，缺陷數量閾值最高值對應的檢測區位于晶圓邊緣部，缺陷數量閾值最低值對應的檢測區位于晶圓中央。

優選地，步驟a)以及步驟c)中，第一次缺陷檢測、第二次缺陷檢測由同一臺光學掃描儀以不同的掃描參數實現，掃描參數至少包括掃描分辨率。

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a)以及步驟c)中，載物臺沿水平軌道或垂直軌道運動以移動晶圓。

本發明提供的晶圓缺陷檢測方法，可準確、有效地檢測晶圓缺陷，特別適用于生產工藝中的已知的、不需要特別關注的問題造成晶圓上特定區域缺陷數量很高的情況，提高了晶圓缺陷檢測方法在實際工藝中的適用性，顯著提高了缺陷識別率以及工藝效率，其精度高、實現成本低、利于在行業領域內推廣。

附圖說明

圖1A-1C示出現有技術中一晶圓缺陷檢測方法示意圖；

圖2A示出實際生產中出現的一晶圓缺陷分布示意圖；

圖2B示出工藝中相同原因造成的大量晶圓缺陷示意圖；

圖2C示出隨機出現的少量晶圓缺陷示意圖；

圖3示出本發明一實施例提供的晶圓缺陷檢測方法流程示意圖。

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，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，可有效檢測晶圓各芯片區的缺陷。