CN102890089A - 晶圆缺陷扫描方法及晶圆缺陷扫描机台 - Google Patents

晶圆缺陷扫描方法及晶圆缺陷扫描机台 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种晶圆缺陷扫描方法，包括：统计得出流水线上某一站点的各个晶圆上的各个位置出现频率最高的单元像素以后赋予虚拟晶圆上的对应位置得到虚拟完美晶圆并保存所述虚拟完美晶圆；将保存的虚拟完美晶圆与所述的流水线上某一站点的晶圆做对比，检测晶圆层面的缺陷。本发明还提供一种晶圆缺陷扫描机台，包括上述的晶圆缺陷扫描方法。本发明增加虚拟完美晶圆与晶圆比较的缺陷扫描方式，加强了扫描机台捕捉缺陷能力。

Description

晶圆缺陷扫描方法及晶圆缺陷扫描机台
技术领域
    本发明涉及半导体良率提升领域，尤其涉及一种晶圆缺陷扫描方法以及一种晶圆缺陷扫描机台。
背景技术
随着半导体器件工艺的发展，缺陷检测已经成为提升半导体良率一项不可或缺的手段，目前业界普遍使用邻近单元像素比较的方法来捕获缺陷。但是有一些缺陷在整片晶圆上都会出现，称之为整片晶圆异常缺陷。
现今缺陷扫描方式是通过对比邻近单元像素（上下或者左右）。如果存在差异，则定义差异处为缺陷，如图1所示第二单元像素102与邻近的第一单元像素101以及第三单元像素103对比以后即可知第二单元像素102存在缺陷。但是，此扫描方法对于整片晶圆都存在异常的情况下，也就是用第五像素105与第四像素104以及第六像素106进行比较，这时由于邻近第五像素105的单元像素都存在异常，对比后没有差异，这就无法定义出缺陷。例如晶圆过量化学机械研磨、固定点线宽异常等等，用这一方法都难以捕获缺陷。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种晶圆缺陷扫描方法，包括如下步骤：
统计得出流水线上某一站点的各个晶圆上的各个位置出现频率最高的单元像素，将所述出现频率最高的单元像素赋予到虚拟晶圆上的对应位置，得到虚拟完美晶圆并保存所述虚拟完美晶圆；
将保存的虚拟完美晶圆与所述的流水线上某一站点的晶圆做对比，检测晶圆层面的缺陷。 
本发明提供的晶圆缺陷扫描方法中，在保存所述虚拟完美晶圆之前还包括：
将虚拟完美晶圆的单元像素返回到所述的流水线上某一站点的晶圆，在所述虚拟完美晶圆的单元像素对应到所述流水线上晶圆的位置处拍摄影像并确认所述影像没有缺陷；
本发明提供的晶圆缺陷扫描方法中，所述影像的拍摄使用的是电子束和光学检测机台。
本发明提供的晶圆缺陷扫描方法中，所述单元像素为晶圆上的单元芯片的单元像素。
本发明提供的晶圆缺陷扫描方法中，所述统计的所述虚拟完美晶圆的个数为50个。
本发明提供的晶圆缺陷扫描方法中，所述缺陷为化学机械研磨缺陷。
本发明提供的晶圆缺陷扫描方法中，所述缺陷为湿法蚀刻缺陷。
本发明还提供一种晶圆缺陷扫描机台，包括上述的晶圆缺陷扫描方法。
本发明针对扫描机台，增加新颖的虚拟完美晶圆单元像素与晶圆单元像素比较的缺陷扫描方式，加强扫描机台捕捉缺陷能力。大幅提升对整片晶圆异常缺陷的捕捉能力，弥补目前扫描方式为单一的邻近单元像素之间比较的不足。
附图说明
图1是现有技术中的扫描方式的缺陷示意图；
图2是本发明的实施例中的晶圆、单元芯片、单元像素图之间的关系示意图；
图3是本发明的实施例中的晶圆缺陷扫描方法流程图；
图4是本发明的实施例中的晶圆缺陷扫描方法的效果示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行说明。
图2示出了本发明的实施例中所说的单元像素203与晶圆201以及单元芯片202的关系。
如图3的流程图所示，本发明的实施例中的晶圆缺陷扫描方法的步骤包括：
步骤301，统计得出流水线上某一站点的各个晶圆上的各个位置出现频率最高的单元像素，将所述出现频率最高的单元像素赋予到虚拟晶圆上的对应位置，得到虚拟完美晶圆并保存所述虚拟完美晶圆；经过晶圆处理流水线上某一站点的晶圆应该具有一致的形态特征因此必须在同一站点进行统计才有意义，并且不同晶圆上相同位置的形态也应该是一致的，所以通过通过统计流水线上某一站点的多个晶圆上的各个位置的单元像素情况然后针对收集到的单元像素出现的情况进行分析就可以得出出现频率最高的单元像素也就是各个位置的标准单元像素，然后赋值到一个虚拟晶圆上的对应位置得到的就是一个虚拟完美晶圆了。
步骤302，将保存的虚拟完美晶圆与所述的流水线上某一站点的晶圆做对比，检测晶圆层面的缺陷，由于虚拟完美晶圆的各个位置的单元像素是标准的单元像素，那么用其去检验其对应的流水线上的晶圆就可以知道该晶圆是否存在不标准的地方，也就是缺陷了。
优选地，为了避免虚拟完美晶圆存在缺陷，本发明的实施例中在保存虚拟完美晶圆之前的可以将此虚拟完美晶圆的像素信息位置返回到流水线上的晶圆并拍摄像素信息的影像，然后由工程师确认没有缺陷以后再保存；
优选地，所述单元像素为晶圆上的单元芯片的单元像素。
优选地，所述统计的所述虚拟完美晶圆的个数为50个。
优选地，所述影像的拍摄，使用的是电子束和光学检测机台；
优选地，所述缺陷是化学机械研磨缺陷。
优选地，所述缺陷是湿法蚀刻缺陷。
优选地，所述影像的拍摄使用的是电子束和光学检测机台。
此外，本发明的实施例还提供一种晶圆缺陷扫描机台，包括上述的晶圆缺陷扫描方法。
如图4所示，检测的原理为：
被检测单元402与左侧参考单元401进行对比，扫描机台认为没有差异，即无缺陷；
被检测单元402与右侧参考单元403进行对比，扫描机台认为没有差异，即无缺陷；
被检测单元402与数据库标准单元404进行对比，扫描机台认为存在差异，即有缺陷。
在本发明的实施例中，可以在目前的扫描机台中加入晶圆的单元像素与本实施例中保存的虚拟完美晶圆的单元像素比较的计算方法。也就是在扫描机台进行传统的邻近单元像素对比之后，再对被检测单元像素与保存的完美单元像素进行一次对比。如果这两次对比都没有差异，则认为此单元没有缺陷，如果两次中任何一次对比存在异常，均认为此单元有缺陷，并进行记录是邻近单元像素对比发现缺陷还是单元像素与保存的完美单元像素对比发现缺陷，以便日后深入调查和研究。针对例如化学机械研磨，湿法蚀刻的缺陷有更好的捕获效果。
本发明针对扫描机台，增加新颖的虚拟完美晶圆单元像素与晶圆单元像素比较的缺陷扫描方式，加强扫描机台捕捉缺陷能力。大幅提升对整片晶圆异常缺陷的捕捉能力，弥补目前扫描方式为单一的邻近单元像素之间比较的不足。
本发明能有效及时地发现整片晶圆异常的情况，由虚拟完美晶圆作为参考，可以提高捕获缺陷的准确度。能够检测某些容易对整片晶圆产生异常缺陷的机台是否运行良好，及时锁定制程出现漂移的机台。例如化学机械研磨，湿法蚀刻等，减少生产线受影响的产品。同时，对于某些工程实验产品也能及时发现制程机台程式设置是否合理，会不会产生整片晶圆的异常的缺陷。
本实施方式仅为较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围，凡依照本发明所作的等效的变化或修饰，都应视为本发明的技术范畴。

Claims (8)

1.一种晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，包括如下步骤：
统计得出流水线上一站点的各个晶圆上的各个位置出现频率最高的单元像素，将所述出现频率最高的单元像素赋予到虚拟晶圆上的对应位置，得到虚拟完美晶圆并保存所述虚拟完美晶圆；
将保存的虚拟完美晶圆与所述的流水线上所述站点的晶圆做对比，检测晶圆层面的缺陷。
2.如权利要求1所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，在所述保存所述虚拟完美晶圆之前还包括：
将虚拟完美晶圆的单元像素返回到所述的流水线上某一站点的晶圆，在所述虚拟完美晶圆的单元像素对应到所述流水线上晶圆的位置处拍摄影像并确认所述影像没有缺陷。
3.如权利要求2所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，所述影像的拍摄使用的是电子束和光学检测机台。
4.如权利要求1所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，所述单元像素为晶圆上的单元芯片的单元像素。
5.如权利要求1所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，所述统计的经过流水线上某一站点的晶圆的个数为50个。
6.如权利要求1所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，所述缺陷为化学机械研磨缺陷。
7.如权利要求1所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，所述缺陷为湿法蚀刻缺陷。
8.一种晶圆缺陷扫描机台的工作方法，其特征在于包括权利要求1至7任意一项所述的晶圆缺陷扫描方法。
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