CN102023161A - 获取缺陷图像的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种获取缺陷图像的方法，该方法在利用缺陷检视工具确定芯片尺寸、缺陷所处芯片以晶圆中心为原点的坐标和缺陷以所处芯片的顶点为原点的坐标之后，首先修正所确定的芯片尺寸，然后根据修正后的芯片尺寸、缺陷所处芯片以晶圆中心为原点的坐标和缺陷以所处芯片的顶点为原点的坐标，确定缺陷的具体位置并抓取缺陷的图像。因此，本发明的技术方案在检视工具确定的芯片尺寸存在误差的情况下，也能准确地找到缺陷，并抓取缺陷的图像，而不需要人参与，从而提高了缺陷检测的准确率和产量。
Description
技术领域
本发明涉及半导体领域，具体涉及一种获取缺陷图像的方法。
背景技术
在半导体器件的制造过程中，污染物和直观缺陷检测对于获得高的良率和工艺控制是非常重要的，尤其是在图案化工艺之后对晶圆进行下一步工艺处理之前。此时，可利用相关检测工具来检查晶圆上是否有颗粒污染物或其它缺陷。
传统的缺陷检测工具首先使用缺陷检视工具对需要进行缺陷检测的晶圆进行逐行扫描，确定晶圆上芯片(晶圆上的重复图形称为芯片)的尺寸，检查是否存在缺陷，并确定缺陷相对于其所处芯片一个顶点的位置。通常该缺陷检视工具会建立两种坐标系，以两个坐标四个参数来表征缺陷。第一种坐标系是以晶圆中心为原点，以平行于晶圆大边的方向为横轴，以垂直于晶圆大边的方向为纵轴。缺陷的第一个坐标(a，b)以晶圆上从原点开始横向的芯片个数a为横坐标，以从原点开始纵向的芯片个数b为纵坐标。第二种坐标系是以芯片的一个顶点(例如，最靠近晶圆中心的那个顶点)为原点，以平行于第一种坐标系的横轴的方向为横轴，以平行于第一种坐标系的纵轴的方向为纵轴。缺陷的第二个坐标(c，d)以缺陷位置相对于该坐标系的原点的横向距离c为横坐标，以缺陷位置相对于该坐标系的原点的纵向距离b为纵坐标。例如，如果在晶圆上横向第17个芯片纵向第20个芯片上检测到一缺陷，并检测到该缺陷位置与该芯片最靠近晶圆中心的顶点的距离为横向2μm纵向3μm，则该缺陷由两个坐标四个参数来定位，即(17，20)和(2，3)。
检测到缺陷的具体位置之后，需要抓取该缺陷的图片，供工作人员对该缺陷进行分析，以便确定该缺陷是在哪个工艺步骤中引入及其引入原因，并针对该原因解决可能造成该缺陷的操作。从而，提高半导体制造中的良率。
在得到缺陷的具体位置之后，即得到缺陷的两个坐标之后，传统缺陷检测工具抓取缺陷图片的过程包括以下步骤：
首先，根据缺陷的第一个坐标来定位缺陷第二个坐标的原点。具体来说，缺陷检测工具利用检视工具对晶圆进行扫描时确定的芯片尺寸(e，f)以及缺陷的第一个坐标(a，b)，即缺陷所处芯片的坐标，找到第二个坐标的原点。例如，从晶圆中心算起横向e×a纵向f×b的位置为第二个坐标的原点，即缺陷所在芯片最靠近晶圆中心的那个顶点。
然后，根据缺陷的第二个坐标来定位缺陷。具体地，缺陷检测工具再从所确定的第二个坐标的原点算起横向c纵向d的位置定位缺陷，如图1所示。
最后，通过以一定放大率进行相邻芯片的灰度比较，确定缺陷的具体位置，放大该缺陷，并抓取该缺陷的图片。
之所以要进行灰度比较，原因在于，缺陷检视工具对晶圆进行扫描时确定的芯片尺寸(e，f)可能会与实际的芯片尺寸有微小的误差。这样，根据这种芯片尺寸以及缺陷的第一个坐标(a，b)确定第二个坐标的原点时，误差就会被放大。根据第二个坐标的原点定位缺陷时也就会有误差，如图1所示。从图1可以看出，缺陷检测工具定位的缺陷位于该图片的中心，但是由于误差，该图片的中心并不是缺陷的实际位置，缺陷的实际位置在所定位的缺陷的右上方。因此在基于定位的缺陷放大以抓取缺陷图像时就很可能扫描不到缺陷，因而无法抓取缺陷的图片。因此需要与相邻的芯片进行灰度比较，进一步确定缺陷的具体位置，然后放大缺陷并抓取图片，如图2所示。
随着半导体集成电路的关键尺寸逐渐减小，需要进行检测的缺陷也越来越小。在以一定的放大率进行相邻芯片的灰度比较时，由于缺陷太小，在该放大率之下缺陷的灰度与相邻芯片上该处没有缺陷的位置的灰度基本相等，因此无法确定缺陷的具体位置。在这种情况下，也就无法抓取到缺陷的图片。如果增加放大率进行相邻芯片的灰度比较，则可能由于误差太大，使得在定位缺陷之后无法扫描到缺陷，在进行灰度比较时也就无法得到缺陷的具体位置。
在这种情况下，需要人工找出缺陷，并抓取图片。这样的缺陷检测准确率低，并且花费的时间长，使得产量降低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种获取缺陷图像的方法，提高缺陷检测的准确率和产量。
该方法包括：利用缺陷检视工具确定芯片尺寸、缺陷所处芯片以晶圆中心为原点的坐标和缺陷以所处芯片的顶点为原点的坐标；修正所确定的芯片尺寸；根据修正后的芯片尺寸、缺陷所处芯片以晶圆中心为原点的坐标和缺陷以所处芯片的顶点为原点的坐标，确定缺陷的具体位置并抓取缺陷的图像。
优选地，所述修正所确定的芯片尺寸包括：利用所确定的芯片尺寸以及以晶圆中心为原点的任意坐标，确定该坐标对应的芯片顶点；根据所确定的该坐标对应的芯片顶点与实际的最接近芯片的相应顶点之间的距离，修正所确定的芯片尺寸。
其中，所述根据所确定的该坐标对应的芯片顶点与实际的最接近芯片的相应顶点之间的距离来修正所确定的芯片尺寸包括：判断所确定的该坐标对应的芯片顶点是否是实际的芯片顶点；在所确定的该坐标对应的芯片顶点不是实际的芯片顶点的情况下，在所确定的该坐标对应的芯片顶点附近寻找最接近芯片的相应顶点，并记录找到的芯片的相应顶点与所确定的该坐标对应的芯片顶点之间的距离；利用所确定距离以及该坐标得到芯片尺寸误差，根据该芯片尺寸误差修正所确定的芯片尺寸。
在本发明的另一实施例中，也可以使用多个坐标来修正所确定的芯片尺寸。在这种情况下，所述芯片尺寸误差是使用多个坐标获得的芯片尺寸误差的平均值。
优选地，该坐标的横坐标是从晶圆中心算起芯片的横向个数，纵坐标是从晶圆中心算起芯片的纵向个数；则所述利用所确定的距离以及该坐标得到芯片尺寸误差是：由所确定的距离的横向分量除以所述横坐标得到横向的芯片尺寸误差，由所确定的距离的纵向分量除以所述纵坐标得到纵向的芯片尺寸误差。
如果所确定的芯片尺寸包括芯片的长度和宽度；则所述根据该芯片尺寸误差修正所确定的芯片尺寸包括：在所述长度上加上或减去所述横向的芯片尺寸误差得到修正后的长度，在所述宽度上加上或减去所述纵向的芯片尺寸误差得到修正后的宽度。
具体来说，所述判断所确定的该坐标对应的芯片顶点是否是实际的芯片顶点包括：以所确定的该坐标对应的芯片顶点为顶点，以所确定的芯片尺寸的范围获取图像；判断该图像是否与预先存储的芯片的图像相匹配；不匹配，则判定所确定的该坐标对应的芯片顶点不是实际的芯片顶点。
其中，在该芯片附近寻找最接近芯片的相应顶点包括：在该芯片的附近寻找最近的与预先存储的芯片图像一致的图像；将找到的图像的相应顶点作为最接近芯片的相应顶点。
与现有技术相比，本发明所提供的技术方案，在利用缺陷检视工具确定芯片尺寸、缺陷所处芯片以晶圆中心为原点的坐标和缺陷以所处芯片的顶点为原点的坐标之后，首先修正所确定的芯片尺寸，然后根据修正后的芯片尺寸、缺陷所处芯片以晶圆中心为原点的坐标和缺陷以所处芯片的顶点为原点的坐标，确定缺陷的具体位置并抓取缺陷的图像。因此，本发明的技术方案在检视工具确定的芯片尺寸存在误差的情况下，也能准确地找到缺陷，并抓取缺陷的图像，而不需要人参与，从而提高了缺陷检测的准确率和产量。
附图说明
图1为现有技术中定位缺陷的示意图；
图2为现有技术中抓取缺陷图像的示意图；
图3为本发明的修正芯片尺寸的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明提供的获取缺陷图像的方法，在利用缺陷检视工具确定芯片尺寸、缺陷所处芯片以晶圆中心为原点的坐标和缺陷以所处芯片的顶点为原点的坐标之后，修正所确定的芯片尺寸，然后根据修正后的芯片尺寸、缺陷所处芯片以晶圆中心为原点的坐标和缺陷以所处芯片的顶点为原点的坐标，确定缺陷的具体位置并抓取缺陷的图像。
其中，利用缺陷检视工具确定芯片缺陷所处芯片以晶圆中心为原点的坐标和缺陷以所处芯片的顶点为原点的坐标为现有技术，在此不再赘述。以下参考附图详细描述本发明中修正所确定的芯片尺寸的方法。本发明的技术方案中，建立坐标系的方式与现有技术相同，即建立两种坐标系，第一种以晶圆中心为原点，第二种坐标系以芯片最接近晶圆中心的顶点为原点。
图3为本发明的修正芯片尺寸的方法流程图。如图3所示，该方法包括以下步骤：
步骤300：利用所确定的芯片尺寸以及以晶圆中心为原点的任意坐标，确定该坐标对应的芯片顶点。
例如，假设所确定的芯片尺寸为(e，f)，以晶圆中心为原点的坐标为(a，b)，即从晶圆中心算起，横向第a个纵向第b个芯片，则该坐标对应的芯片顶点位于(e×a，f×b)处。确定该点之后，缺陷检测工具聚焦于该点。
确定坐标对应的芯片顶点之后，根据该芯片顶点与实际的最接近芯片的相应顶点之间的距离，修正所确定的芯片尺寸，具体包括：
步骤301：判断所确定的该坐标对应的芯片顶点是否是实际的芯片顶点。
具体来说，缺陷检测工具以所确定的芯片顶点为顶点，以所确定的芯片尺寸的范围获取图像，然后判断该图像是否与预先存储的芯片的图像相匹配；如果不匹配，则判定所确定的该坐标对应的芯片顶点不是实际的芯片顶点。
步骤302：在所确定的芯片顶点不是实际的芯片顶点的情况下，在所确定的顶点附近寻找最接近芯片的相应顶点。
具体来说，缺陷检测工具在该芯片顶点的附近寻找最近的与预先存储的芯片图像一致的图像；将找到的图像的相应顶点作为最接近芯片的相应顶点。
步骤303：记录找到的芯片的相应顶点与所确定的芯片顶点之间的距离。
例如，该距离的横向分量和纵向分量分别为g和h。
步骤304：利用所确定的距离以及该坐标得到芯片尺寸误差，根据该误差修正所确定的芯片尺寸。
如果步骤300中所选择的坐标的横坐标是从晶圆中心算起芯片的横向个数，纵坐标是从晶圆中心算起芯片的纵向个数，则本步骤中，芯片尺寸误差为(g÷a，h÷b)，由所确定的芯片尺寸加上或减去芯片尺寸误差，得到修正后的芯片尺寸(e±g÷a，f±h÷b)。
如果在附近找到的最接近芯片的相应顶点比所使用的坐标对应的芯片顶点更接近第一种坐标系的横坐标或纵坐标，则在所确定的芯片尺寸e/f的基础上减去芯片尺寸误差，反之则在所述确定的芯片尺寸e/f的基础上加上芯片尺寸误差。
实际应用中也可以使用多个坐标来修正所确定的芯片尺寸，则需要对使用多个坐标得到的芯片尺寸误差进行平均，利用该平均值来修正芯片尺寸。
在其它实施例中，也可以使用芯片的其它顶点作为第二种坐标系的原点，只是在确定坐标对应的芯片顶点以及在确定芯片尺寸误差时需要考虑与上述技术方案的原点差异。例如，以远离晶圆中心的芯片顶点为第二种坐标系的原点时，步骤300中坐标对应的芯片顶点应当是(e×(a+1)，f×(b+1))，芯片尺寸误差应当为(g÷(a+1)，h÷(b+1))。
由以上所述可以看出，本发明所提供的技术方案，在利用缺陷检视工具确定芯片尺寸、缺陷所处芯片以晶圆中心为原点的坐标和缺陷以所处芯片的顶点为原点的坐标之后，首先修正所确定的芯片尺寸，然后根据修正后的芯片尺寸、缺陷所处芯片以晶圆中心为原点的坐标和缺陷以所处芯片的顶点为原点的坐标，确定缺陷的具体位置并抓取缺陷的图像。因此，本发明的技术方案在检视工具确定的芯片尺寸存在误差的情况下，也能准确地找到缺陷，并抓取缺陷的图像，而不需要人参与，从而提高了缺陷检测的准确率和产量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种获取缺陷图像的方法，包括：
利用缺陷检视工具确定芯片尺寸、缺陷所处芯片以晶圆中心为原点的坐标和缺陷以所处芯片的顶点为原点的坐标；
修正所确定的芯片尺寸；
根据修正后的芯片尺寸、缺陷所处芯片以晶圆中心为原点的坐标和缺陷以所处芯片的顶点为原点的坐标，确定缺陷的具体位置并抓取缺陷的图像。
2.如权利要求1所述的获取缺陷图像的方法，其特征在于，所述修正所确定的芯片尺寸包括：
利用所确定的芯片尺寸以及以晶圆中心为原点的任意坐标，确定该坐标对应的芯片顶点；
根据所确定的该坐标对应的芯片顶点与实际的最接近芯片的相应顶点之间的距离，修正所确定的芯片尺寸。
3.如权利要求2所述的获取缺陷图像的方法，其特征在于，所述根据所确定的该坐标对应的芯片顶点与实际的最接近芯片的相应顶点之间的距离来修正所确定的芯片尺寸包括：
判断所确定的该坐标对应的芯片顶点是否是实际的芯片顶点；
在所确定的该坐标对应的芯片顶点不是实际的芯片顶点的情况下，在所确定的该坐标对应的芯片顶点附近寻找最接近芯片的相应顶点，并记录找到的芯片的相应顶点与所确定的该坐标对应的芯片顶点之间的距离；
利用所确定的距离以及该坐标得到芯片尺寸误差，根据该芯片尺寸误差修正所确定的芯片尺寸。
4.如权利要求3所述的获取缺陷图像的方法，其特征在于，使用多个坐标来修正所确定的芯片尺寸；
所述芯片尺寸误差是使用多个坐标获得的芯片尺寸误差的平均值。
5.如权利要求3或4所述的获取缺陷图像的方法，其特征在于，该坐标的横坐标是从晶圆中心算起芯片的横向个数，纵坐标是从晶圆中心算起芯片的纵向个数；
所述利用所确定的距离以及该坐标得到芯片尺寸误差是：由所确定的距离的横向分量除以所述横坐标得到横向的芯片尺寸误差，由所确定的距离的纵向分量除以所述纵坐标得到纵向的芯片尺寸误差。
6.如权利要求5所述的获取缺陷图像的方法，其特征在于，所确定的芯片尺寸包括芯片的长度和宽度；
所述根据该芯片尺寸误差修正所确定的芯片尺寸包括：在所述长度上加上或减去所述横向的芯片尺寸误差得到修正后的长度，在所述宽度上加上或减去所述纵向的芯片尺寸误差得到修正后的宽度。
7.如权利要求3或4所述的获取缺陷图像的方法，其特征在于，所述判断所确定的该坐标对应的芯片顶点是否是实际的芯片顶点包括：
以所确定的该坐标对应的芯片顶点为顶点，以所确定的芯片尺寸的范围获取图像；
判断该图像是否与预先存储的芯片的图像相匹配；
不匹配，则判定所确定的该坐标对应的芯片顶点不是实际的芯片顶点。
8.如权利要求7所述的获取缺陷图像的方法，其特征在于，所述在该芯片附近寻找最接近芯片的相应顶点包括：
在该芯片的附近寻找最近的与预先存储的芯片图像一致的图像；
将找到的图像的相应顶点作为最接近芯片的相应顶点。
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