CN103604812A - 一种晶片宏观缺陷多点定位方法 - Google Patents

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瞿丹红
姜舜
陈丽娟
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Abstract

本发明提供了一种晶片宏观缺陷多点定位方法，包括以下步骤：对晶片表面进行拍照，然后对宏观可见的缺陷附近进行多次定位，并记录每次定位的坐标值；然后利用算法对多次定位的坐标值进行计算，得到一平均值坐标；以平均值坐标直接使用微观检测，以快速得到其缺陷的坐标值。本发明利用多次定位再取平均值可减小误差，在微观条件下可快找出缺陷所在位置并进行定位，极大提高了检测效率。

Description

一种晶片宏观缺陷多点定位方法
技术领域
本发明涉及半导体测试领域，具体涉及一种晶片宏观缺陷多点定位方法。
背景技术
随着现代技术的发展，半导体遵循着“摩尔定律”的发展，每18个月集成电路上可容纳的晶体管数量就会增加一倍，器件性能越来越高，同时芯片也朝着微型化逐渐发展，继英特尔宣布拥有22nm技术和三星宣布拥有20nm技术之后，2012年IBM宣布掌握了9nm技术，由于器件越来越小，其集成化也越来越高，因此需要对器件进行晶片缺陷检测，避免其缺陷造成器件的失效。
目前对晶片的检测是采用宏观和微观结合的方法进行检测，其两个动作都可以在显微镜下进行，例如采用Nikon OST3200检测仪为例，首先利用宏观看到晶面有缺陷时，然后在微观下找到此缺陷后进行微观检和拍照并进行缺陷判断。但由于宏观的范围较大，即使在宏观条件下定位出缺陷的坐标，经过微观放大后可能在视野内找不到，需要调整显微镜才能在微观检测准确找出缺陷所在位置，进而影响了检测速度。
现在使用的是单点定位法，首先是通过软件对其晶片表面进行拍照；然后通过在其晶片的宏观照片上运用双击鼠标一次生成一个小点来对其所看到的宏观缺陷进行缺陷定位；被定位的小点会以坐标的形式被自动导入到review map中，进行微观检查时就可以通过此坐标给出的定位点来找到此缺陷。但是此种单点定位方法容易出现的偶然误差大，精准度不够，通过实验可以验证出在5X的正常目检倍率下在机台有限的微观review window下有50%的概率是找不到实际的宏观缺陷的。
如图1所示，该图为在宏观检测下单点定位的示意图，图示黑点为晶片表面存在缺陷1，在宏观检测对晶片进行拍照，同时可快速定位一缺陷的坐标点2（图示大圆的圆心）。然后以该坐标点进行微观检测，找出该缺陷。但是以宏观下定位的坐标点经过放大后，在视野4内可能无法找到该缺陷，如图2所示为以宏观定位点放大后的视野图，斜线区为可见视野4，黑点为晶片缺陷1，由于在宏观条件下定位点与缺陷的实际坐标点可能存在较大误差，在放大多倍以后可能无法在视野4内找到缺陷，进而需要调整以观测到缺陷所在的具体方位，由于在微观条件下在晶片上的可视范围较小，如果在微观条件下没有找到缺陷，则还需要较长的时间来找出缺陷并定位，这耗费了很长的检测时间。
中国专利（CN102269712A）公开了一种晶片缺陷检测方法，该方法通过生成一与受检测晶片一致的模拟晶片,将受检测晶片上的芯片位置与模拟晶片上的芯片位置完全对准,对模拟晶片上的芯片位置信息进行处理,并依据处理结果控制光学显微镜操作台在横轴方向和纵轴方向的具体移动距离,从而使光学显微镜精确对准受检测晶片上每个受检测芯片的位置,解决了通过纯目检的方式确定分散于晶片不同位置的各个受检测芯片时常常会出错,从而会影响到最终检测结果的准确性的问题,有效提高了晶片缺陷检测的工作效率。
但是在晶片的检测过程中，需要先进行宏观检测然后再进行微观检测，由于单次宏观检测时定位的坐标点与缺陷真实坐标可能存在较大差异，进而在进行微观检测时，就需要耗费较长的时间来寻找缺陷，浪费了大量的检测时间。
发明内容
本发明根据现有技术中晶片在微观检测下检测速率较慢的问题，提出了一种快速检测晶片表面缺陷的方法，利用多次测量然后取一平均值可减小误差的原理，可极大的提高检测速度。
本发明采用的技术方案为：
一种晶片宏观缺陷多点定位方法，应用于半导体检测领域，其中，包括以下步骤：
提供一需要进行缺陷检测的晶片；
获取所述晶片表面的图像；
于所获取的晶片表面图像上对宏观可见的缺陷图形进行多次定位，并记录每次定位的坐标值；
根据记录的每次定位的坐标值，获取一平均值坐标；
根据所述平均值坐标于上述显微镜的微观检测区对所述晶片进行微观缺陷检测。
上述的晶片宏观缺陷多点定位方法，其中，进行所述多次定位的次数为至少10次。
上述的晶片宏观缺陷多点定位方法，其中，对所述晶片表面进行拍照，以获取所述晶片表面的图像。
上述的晶片宏观缺陷多点定位方法，其中，将每次在晶片表面图像上同一宏观可见缺陷所定位的坐标值相加，然后除以定位的次数，进而得出所述平均值坐标。
上述的晶片宏观缺陷多点定位方法，其中，对所述晶片进行微观缺陷检测后还包括对该缺陷进行定位。
综上所述，本发明首先在宏观检测区条件下对晶片表面缺陷进行多次定位，并记录每次定位的坐标值，然后利用算法得到一平均值坐标，最后以该平均值坐标在微观条件下进行检测即可快速对晶片缺陷进行定位，可极大节省在微观检测条件下找出晶片缺陷的时间，提高检测效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为现有技术在宏观检测下定位的示意图；
图2现有技术在微观检测下的示意图；
图3为本申请在采用平均值坐标得到的宏观检测下的示意图；
图4为本申请在微观检测下的的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：
本发明提供一种晶片宏观缺陷多点定位方法，包括以下步骤：
提供一需要进行缺陷检测的晶片，首先将带有宏观缺陷的晶片在Nikon OST3200显微镜的宏观监测区进行拍照，此照片可将整个晶片表面都拍摄下来。如果照片没有可见缺陷，则进入其他工序；如若有可见缺陷，然后在此照片上找出宏观缺陷1，并在此缺陷附近进行多次（10次以上）定位，并记录每个定位点的坐标值；然后将每个定位点的横纵坐标值分别相加，再分别除以定位的次数，进而得到一多次定位坐标值的平均值坐标，并计算出该平均值坐标与实际缺陷坐标的误差，如图3所示，图示黑点为缺陷1，大圆的圆心3为平均值坐标所在位置。
然后将换算出的接近于真实缺陷坐标值的平均坐标值导入并增加到review map中，在微观检测区下进行微观检测，如图4所示，很容易在视野范围5内找出该缺陷1所在位置。由于在该平均值坐标是经过多次定位并计算出的一平均值，能够较为精确地接近缺陷的真实坐标值，极大减小了误差；利用该平均值坐标在微观条件下进行检测可100%一次性找出该缺陷，并进行快速定位缺陷。
下面提供一表格来对本发明进行进一步阐述，其中，X为横坐标值，Y为纵坐标值。
Figure BDA0000400634680000051
Figure BDA0000400634680000061
根据以上实验数据可以显而易见得出，在宏观检测下，由于单次定位坐标具有偶然性和不确定性，采用单次定位找出最接近缺陷真实坐标的难度较大，而采取多次定位并取平均值坐标与缺陷真实坐标的误差较小；
同时，根据表格中数据可显而易见得出，10次坐标值的平均值X-79239，Y-5484更接近于实际缺陷坐标真值X-78727，Y-5540，而单次定位的坐标由于定位的不确定性，可能与实际缺陷坐标值差距比较明显，进而微观检测中可能会加大其检测时间。
晶片宏观缺陷多点定位法能帮助操作员更快速更精确地在显微镜微观下找到此宏观缺陷。运用单点定位法，对一个宏观缺陷进行单点缺陷标记动作需3s,在微观下找缺陷的时间需5min。而运用本发明提供的多点定位法（>=10个点），每个点的宏观缺陷定位动作需10s,在微观下找缺陷的时间只需2s的时间，一个宏观缺陷的定位操作能减少4.85min，进而极大提高了检测和定位效率。
综上所述，由于本发明采用了以上技术方案，在对晶片进行缺陷检测时，首先对晶片表面进行拍照，然后对晶片表面可见的缺陷进行多点定位并记录每次定位的坐标值，然后利用算法得出一平均值坐标，然后以该平均值坐标进行微观检测即可快速找出在微观条件下缺陷的位置。本发明采用多点定位然后取一平均值，可减小单次定位由于不确定性所带来的误差，提高定位的精准度，同时极大节省了定位所需的时间，进而提高了生产效率。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种晶片宏观缺陷多点定位方法，应用于半导体检测领域，其特征在于，包括以下步骤：
提供一需要进行缺陷检测的晶片；
获取所述晶片表面的图像；
于所获取的晶片表面图像上对宏观可见的缺陷图形进行多次定位，并记录每次定位的坐标值；
根据记录的每次定位的坐标值，获取一平均值坐标；
根据所述平均值坐标于上述显微镜的微观检测区对所述晶片进行微观缺陷检测。
2.根据权利要求1所述的晶片宏观缺陷多点定位方法，其特征在于，进行所述多次定位的次数为至少10次。
3.根据权利要求1所述的晶片宏观缺陷多点定位方法，其特征在于，对所述晶片表面进行拍照，以获取所述晶片表面的图像。
4.根据权利要求1所述的晶片宏观缺陷多点定位方法，其中，将每次在晶片表面图像上同一宏观可见缺陷所定位的坐标值相加，然后除以定位的次数，进而得出所述平均值坐标。
5.根据权利要求1所述的晶片宏观缺陷多点定位方法，其特征在于，对所述晶片进行微观缺陷检测后还包括对该缺陷进行定位。
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