[發明專利]晶圓檢查方法及晶圓檢查裝置

有效

• 申請號: 201680052394.2
• 申請日: 2016-08-03
• 公開（公告）號: CN108351311B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 長田達彌;江頭雅彥;內野智勝
• 申請（專利權）人: 勝高股份有限公司
• 主分類號: G01N21/956
• 分類號: G01N21/956;G01B11/30;H01L21/66
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張健;閆小龍

本發明提供一種能夠檢查晶圓表面上有無凹坑的晶圓檢查方法。本發明的晶圓檢查方法的特征在于，包括：使用第1光學系統（10）選出晶圓（1）的缺陷的工序；從所述已選出的缺陷選定凹坑候選的工序；及使用第2光學系統（20），將所述凹坑候選分類為凹坑及凹坑以外的缺陷的工序。

技術領域

本發明涉及一種用于檢查有無可能會在晶圓表面上產生的缺陷的晶圓檢查方法及晶圓檢查裝置，尤其涉及一種能夠檢查晶圓表面上有無凹坑的晶圓檢查方法。

背景技術

在半導體元件的制造工序中，為了提高成品率或可靠性，作為半導體元件的基板的晶圓表面的缺陷檢查技術變得日益極為重要。在此，雖然理想狀況是完全沒有晶圓表面缺陷，但是就元件特性、元件制造的成品率等的觀點而言，其中也有即使存在也不會產生問題的缺陷。因此，根據規定的判定基準進行晶圓表面的檢查，從而進行良品或次品的判定。

另外，在本說明書中，將晶圓表面上的晶體缺陷、損傷、異物等統稱為“缺陷”。該缺陷除了包含凹坑、COP等晶體缺陷、加工導致的拋光不均、擦痕等之外，還包含附著在晶圓表面的異物即微粒。并且，本說明書中，關于“晶圓表面”的記載，是同時指晶圓正面側的主面及背面側的主面的情況，與僅指單側的面的情況區分記載。

以往，使用LPD（Light Point Defect；亮點缺陷）檢查裝置進行了如下晶圓檢查：用激光掃描施以完成階段鏡面拋光之后的晶圓表面來檢測因存在于該表面的微粒、擦痕等產生的散射光。并且，為了判定有無難以用LPD檢查裝置判別的缺陷，還同時使用了通過肉眼觀察晶圓表面來判定的外觀檢查。由于外觀檢查屬于感官檢查，因此無法避免由檢查員進行的判定的偏差且檢查員也需要時間才能熟練，因此需要有客觀的檢查方法及自動檢查方法。

因此，關于晶圓表面上尤其背面側的缺陷，本發明申請人已于專利文獻1中作為晶圓檢查方法之一而提出了一種不依賴外觀檢查而適當評價晶圓的方法。即，一種晶圓背面的評價方法，其具備：分布圖（map）處理工序，沿著晶圓的圓周方向連續拍攝晶圓背面的構件圖像，將拍攝到的所述構件圖像合成而制作晶圓背面的整體圖像；及微分處理工序，對所述整體圖像進行微分處理而制作晶圓背面的微分處理圖像，根據所述整體圖像或所述微分處理圖像，檢測拋光不均、污點、擦痕及微粒來進行評價。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-103275號公報。

在此，使用圖1（A）、圖1（B）說明用于制作上述晶圓表面的整體圖像的光學系統。另外，圖1（B）為了圖示由環形光纖（ring fiber）照明11所照射的照射光L₁及反射光（散射光）L₂而從圖1（A）抽取出了主要部分。第1光學系統10具備環形光纖照明11及第1受光部12，第1受光部例如由遠心鏡頭（telecentric lens）13及由CCD照相機構成的受光部14所構成。并且，環形光纖照明由超高壓汞燈構成。由環形光纖照明11所照射的照射光L₁相對于晶圓面例如以呈20°的夾角入射晶圓1，當沖撞到存在于晶圓1表面的缺陷D時，成為散射光L₂。第1受光部12接收散射光L₂中的垂直散射光并進行拍攝，從而測定第1光學系統10的位置信息及亮度信息。

對第1光學系統10遍及晶圓表面的整個區域進行掃描而進行圖像處理，由此能夠得到晶圓表面的整體圖像。另外，為了縮短掃描時間，一般會在晶圓的表背面配置多個第1光學系統10。圖2（A）為由這種第1光學系統10所得到的晶圓的單面側的整體圖像之一例，圖2（B）為用市售的LPD檢查裝置（SP1；KLA Tencor公司制）測定同一個晶圓而得的LPD分布圖。由圖2（A）、圖2（B）能夠確認，用哪一個裝置都能夠檢測擦痕及微粒等。