CN104103541B - 一种对缺陷进行选择性检测的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对缺陷进行选择性检测的方法，包括：通过缺陷检测设备检测晶圆中的每个芯片；对检测到的芯片上的缺陷的位置数据进行记录；将缺陷的位置数据选择性地设置于缺陷检测设备中；缺陷检测设备根据位置数据对后续晶圆中的芯片的缺陷进行选择性检测。从而能够实现对缺陷的定位，提高缺陷检测的效率和精度、以及降低缺陷分析的难度。

Description

一种对缺陷进行选择性检测的方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种对缺陷进行选择性检测的方法。

背景技术

一颗芯片的制作工艺往往包含几百步的工序，主要的工艺模块可以分为光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长和清洗等几大部分，在实际的生产过程中任何环节的微小错误都将导致整个芯片最终电学性能的失效。特别是随着集成电路关键尺寸的不断缩小，其对工艺控制的要求就越来越严格，所以为能在实际生产过程中及时发现和解决问题都需要配置有高灵敏度光学和电子束的缺陷检测设备对产品进行在线检测，然后再通过电子显微镜对缺陷进行成像和元素成分的分析。光学缺陷检测的基本工作原理是将芯片上的光学图像转换化成为由不同亮暗灰阶表示的数据图像，然后再通过相邻芯片上的数据图像特征的比较来检测产生异常的缺陷所在位置。由于晶圆的制造工艺中很多的材料对于光的入射都是透明的，如图1所示，为电子显微镜下扫描到的当层芯片的示意图，可以发现在电子显微镜下扫描到的当层芯片没有异常，然而，在光学镜检测下前层图形上产生异常的缺陷，如图2所示，为光学缺陷检测设备检测到的前层芯片的示意图，图2中，黑线框框住的区域为产生异常的缺陷位置。一方面，在晶圆上某一层工艺上检测到的缺陷异常点，在后续工序之后的检测中对同样位置的缺陷还是不断地被检测到，这样就会造成后续数据分析难度的大大提升。另一方面，由于不同工艺的特点在芯片的某些特定的位置容易产生在光学检测下信号较弱的缺陷，如图3所示，为光学缺陷检测设备检测到的信号很弱的缺陷的示意图，图中黑线框框住的区域为缺陷位置。此类信号较弱的缺陷的检测往往需要将检测的灵敏度调到很高才能发现，但这样就会产生很多的噪音，从而造成对缺陷检测的干扰，降低缺陷检测的精度。

发明内容

为了克服以上问题，本发明旨在提供一种对缺陷进行选择性检测的方法，从而提高缺陷检测的精度和降低数据分析的难度。

为了实现上述目的，本发明提供给了一种对缺陷进行选择性检测的方法，其包括：

通过缺陷检测设备检测晶圆中的每个芯片；

对检测到的芯片上的缺陷的位置数据进行记录；

将所述缺陷的位置数据选择性地设置于缺陷检测设备中；

缺陷检测设备根据所述位置数据对后续晶圆中的芯片的缺陷进行选择性检测。

优选地，所述对检测到的芯片上的缺陷的位置数据进行记录，具体包括：

在缺陷检测设备上设定各个芯片在晶圆上的分布图，并对每个芯片进行唯一编号；

设置每个芯片的坐标系；

对检测到的芯片上的缺陷进行唯一编号，并找到每个缺陷在所在芯片的坐标系中的坐标；

将每个缺陷所对应的坐标、缺陷的编号、以及芯片的编号作为每个缺陷的一组位置数据；

优选地，所述将所述缺陷的位置数据选择性地设置于所述缺陷检测设备中，具体包括：将后续不要被再次检测到的缺陷所对应的位置数据设置于所述缺陷检测设备中；

所述缺陷检测设备根据所述位置数据对后续晶圆中的芯片的缺陷进行选择性检测，具体包括：

首先，所述缺陷检测设备对后续检测的芯片的缺陷数据图形与所述位置数据进行对比，将与所述位置数据中的坐标相近的区域的缺陷过滤掉；或者所述缺陷检测设备将所述不要被再次检测到的缺陷根据其位置数据进行分类，将后续具有相同类型的缺陷过滤掉；

然后，所述缺陷检测设备对未过滤掉的缺陷进行检测；

优选地，所述将所述缺陷的位置数据选择性地设置于所述缺陷检测设备中，具体包括：将需要进行灵敏度提升的缺陷的位置数据设置于所述缺陷检测设备中；

所述缺陷检测设备根据所述位置数据对后续晶圆中的芯片的缺陷进行选择性检测，具体包括：所述缺陷检测设备根据所述位置数据对芯片进行扫描，在扫描到与所述需要进行灵敏度提升的缺陷的位置数据中的坐标相近的区域时，自动提升检测的灵敏度。

进一步地，所述相近的区域为：以所述坐标为中心向外延伸0～100um范围内。

优选地，所述缺陷检测设备具有缺陷检测模块，将所述位置数据选择性地嵌入所述缺陷检测模块中

本发明的对缺陷进行选择性检测的方法，通过对检测到的芯片上的缺陷的位置数据进行记录；将缺陷的位置数据进行记录并选择性地设置于所述缺陷检测设备中，并据此选择性地进行缺陷检测；从而能够实现对缺陷的定位，提高缺陷检测的效率和精度、以及降低缺陷分析的难度；进一步地，缺陷位置数据进行记录的方法可以包括：通过设置晶圆中芯片的分布并对各个芯片进行唯一编号、对芯片上的缺陷进行唯一编号、以及对芯片上的缺陷坐标进行设定，从而形成每个缺陷的位置数据，缺陷检测设备根据此位置数据中记录的缺陷的位置信息对后续晶圆中的芯片进行检测，从而可以选择性地进行缺陷检测，比如、准确的定位到所要检测的缺陷的位置而提高此位置的检测灵敏度，或者准确的定位到不要检测的缺陷的位置而将其过滤掉。从而避免现有技术中相同位置缺陷大量重复检测的过程，降低对缺陷进行分析的难度，并且可以仅针对信号较弱的缺陷位置进行灵敏度提升，避免了过度提升灵敏度造成的噪音干扰，提高缺陷检测的精度。

附图说明

图1为电子显微镜下扫描到的当层芯片的示意图

图2为光学缺陷检测设备检测到的前层芯片的示意图

图3为光学缺陷检测设备检测到的信号很弱的缺陷的示意图

图4为本发明的一个较佳实施例的对缺陷进行选择性检测的方法的流程示意图

图5为本发明的一个较佳实施例的晶圆中芯片的分布及编号示意图

图6为本发明的一个较佳实施例的芯片上缺陷位置示意图

图7为本发明的一个较佳实施例的芯片上的坐标系的示意图

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

本发明的对缺陷进行选择性检测的方法，通过缺陷检测设备检测晶圆中的每个芯片；对检测到的芯片上的缺陷的位置数据进行记录；将缺陷的位置数据选择性地设置于缺陷检测设备中；缺陷检测设备根据位置数据对后续晶圆中的芯片的缺陷进行选择性检测。从而能够实现对缺陷的定位，提高缺陷检测的效率和精度、以及降低缺陷分析的难度。

以下将结合附图4-7和具体实施例对本发明的对缺陷进行选择性检测的方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。

请参阅图4，为本发明的一个较佳实施例的对缺陷进行选择性检测的方法的流程示意图；本实施例的对缺陷进行选择性检测的方法的具体包括以下步骤：

步骤S01：通过缺陷检测设备检测晶圆中的每个芯片；

具体的，本发明中的缺陷检测设备可以但不限于为光学缺陷检测设备，缺陷检测设备可以采用现有的，晶圆可以但不限于为硅片，晶圆中的芯片可以为任意半导体工艺中的结构。

步骤S02：对检测到的芯片上的缺陷的位置数据进行记录；

具体的，对芯片上的缺陷的位置数据进行记录是用于作为后续缺陷检测中进行选择的依据，因此，对缺陷位置数据的确定十分重要，本实施例中，其具体可以包括以下步骤：

步骤S21：在缺陷检测设备上设定各个芯片在晶圆上的分布图，并对每个芯片进行唯一编号；

这里，对晶圆中的芯片进行一一编号，且每个芯片具有唯一的编号，每个编号对应唯一的一个芯片，如图5所示，为本发明的一个较佳实施例的晶圆中芯片的分布及编号示意图；芯片在晶圆上呈平行的行分布，从1到194编号，一共有194个芯片。

步骤S22：设置每个芯片的坐标系；

这里，每个芯片的坐标系的原点可以位于相同的位置，也可以位于不同的位置；位于相同的位置，更加便于检测；位于不同的位置时，只要找到相同的芯片即可对应的找到相同位置的缺陷；如图7所示，为本发明的一个较佳实施例的芯片上的坐标系的示意图；坐标系的原点位于芯片的左下角；在本实施例中，为了便于描述，选择每个芯片的坐标系原点均相同且均位于芯片的左下角。

步骤S23：对检测到的芯片上的缺陷进行唯一编号，并找到每个缺陷在所在芯片的坐标系中的坐标；

这里，唯一的编号是指每个芯片上的缺陷的编号只有一个且不重复；根据上述步骤S22中设置的坐标系，找到每个缺陷在其所在的芯片上对应的坐标，例如，如图6所示，为本发明的一个较佳实施例的芯片上缺陷位置示意图；图6中的芯片上存在有两个缺陷1和2，将图6中的缺陷对应于图7中的坐标系，找出图6中的两个缺陷1和2的各自的坐标。

需要说明的是，在其它实施例中，可以在缺陷检测设备上设定各个芯片在晶圆上的分布图、对每个芯片进行唯一编号、并且设置每个芯片的坐标系之后，再采用缺陷检测设备对晶圆中的每个芯片进行检测，从而进一步进行对缺陷的编号。

步骤S24：将每个缺陷所对应的坐标、缺陷的编号、以及芯片的编号作为每个缺陷的一组位置数据。

这里，如表一所示，显示了本发明的一个较佳实施例的缺陷的位置数据；表一中，每一行表示一个缺陷的一组位置数据，将各个缺陷的位置数据排列起来，即为表一中的序列表。在后续的缺陷检测中，即可将此序列表格中的位置数据根据实际工艺的需要有选择地设置于缺陷检测设备中。

表一

缺陷编号	芯片编号	坐标值
			1	1	(126548,245628)
2	2	(144524,112457)
			3	2	(452584,741454)
4	39	(1240,745111)
			5	40	(325511,145224)
6	55	(665412,124)
			7	55	(414741,7451)

步骤S03：将缺陷的位置数据选择性地设置于缺陷检测设备中；

具体的，缺陷检测设备可以具有缺陷检测模块，将位置数据选择性地嵌入缺陷检测模块中。

步骤S04：缺陷检测设备根据位置数据对后续晶圆中的芯片的缺陷进行选择性检测。

这样，通过上述步骤S03和步骤S04，就可以对所要检测的缺陷进行选择和定位，过滤掉不希望被检测到的缺陷，从而大大减小了后续缺陷分析的难度，并提高了检测效率。

具体的，例如，不希望相同位置的缺陷再次被检测到，上述步骤S03和S04可以包括：

首先，将后续不要被再次检测到的缺陷所对应的位置数据设置于缺陷检测设备中；

其次，缺陷检测设备对后续检测的芯片的缺陷数据图形与位置数据进行对比，将与位置数据中的坐标相近的区域的缺陷过滤掉，或者缺陷检测设备将不要被再次检测到的缺陷根据其位置数据进行分类，将后续具有相同类型的缺陷过滤掉；其中，位置数据相同或相近的分为相同的类型。

然后，缺陷检测设备对未过滤掉的缺陷进行检测；

这里，所说的相近的区域可以认为是：以位置数据中的坐标为中心向外延伸0～100um范围内。所说的位置相近可以认为是：两个或以上缺陷的位置数据中的坐标间的距离在0～100um范围内。

比如，在后续的晶圆缺陷检测过程中，在与所记录的位置数据相近的区域为50um范围内出现了光学信号差异，缺陷检测设备可以认为该位置处是正常的而不将其作为缺陷检测，这样，就可以将与前层检测到的缺陷位置相同或相近的缺陷位置过滤掉，从而避免对相同位置的缺陷再次检测，降低了后续缺陷分析的难度。

再例如，对信号较弱的缺陷位置需要进行灵敏度提升才能够检测到，希望能够定位到需要灵敏度提升的缺陷位置，上述步骤S03和S04可以包括：

将需要进行灵敏度提升的缺陷的位置数据设置于缺陷检测设备中；

缺陷检测设备根据位置数据对芯片进行扫描，在扫描到与需要进行灵敏度提升的缺陷的位置数据中的坐标相近的区域时，自动提升检测的灵敏度。这里，相近的区域可以为：以位置数据中的坐标为中心向外延伸0～100um范围内。

比如，在后续的晶圆缺陷检测过程中，当缺陷检测设备扫描到与前层的缺陷位置相近的50um区域的范围内，缺陷检测设备可以自动提高对该位置的检测的灵敏度；这样，对需要灵敏度提升的缺陷位置进行了定位后，可以仅针对此位置进行灵敏度提升，避免了对整个芯片进行过度的灵敏度提升才能检测到此缺陷而对检测造成的噪音干扰、从而提高了检测的精度。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。

Claims (4)

1.一种对缺陷进行选择性检测的方法，其特征在于，包括：

通过缺陷检测设备检测晶圆中的每个芯片；

对检测到的芯片上的缺陷的位置数据进行记录；

将不要被再次检测到的缺陷所对应的位置数据设置于所述缺陷检测设备中，缺陷检测设备根据所述位置数据对后续晶圆中的芯片的缺陷进行选择性检测：首先，所述缺陷检测设备对后续检测的芯片的缺陷数据图形与所述位置数据进行对比，将与所述位置数据中的坐标相近的区域的缺陷过滤掉；或者所述缺陷检测设备将所述不要被再次检测到的缺陷根据其位置数据进行分类，将后续具有相同类型的缺陷过滤掉；然后，所述缺陷检测设备对未过滤掉的缺陷进行检测；

或者将所述缺陷的位置数据选择性地设置于所述缺陷检测设备中；缺陷检测设备根据所述位置数据对后续晶圆中的芯片的缺陷进行选择性检测：所述缺陷检测设备根据所述位置数据对芯片进行扫描，在扫描到与需要进行灵敏度提升的缺陷的位置数据中的坐标相近的区域时，自动提升检测的灵敏度。

2.根据权利要求1所述的对缺陷进行选择性检测的方法，其特征在于，所述对检测到的芯片上的缺陷的位置数据进行记录，具体包括：

在缺陷检测设备上设定各个芯片在晶圆上的分布图，并对每个芯片进行唯一编号；

设置每个芯片的坐标系；

对检测到的芯片上的缺陷进行唯一编号，并找到每个缺陷在所在芯片的坐标系中的坐标；

将每个缺陷所对应的坐标、缺陷的编号、以及芯片的编号作为每个缺陷的一组位置数据。

3.根据权利要求1所述的对缺陷进行选择性检测的方法，其特征在于，所述相近的区域为：以所述坐标为中心向外延伸0～100um范围内。

4.根据权利要求1所述的对缺陷进行选择性检测的方法，其特征在于，所述缺陷检测设备具有缺陷检测模块，将所述位置数据选择性地嵌入所述缺陷检测模块中。