CN104103543A - 晶圆缺陷尺寸校正方法 - Google Patents

晶圆缺陷尺寸校正方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104103543A
CN104103543A CN201410377368.XA CN201410377368A CN104103543A CN 104103543 A CN104103543 A CN 104103543A CN 201410377368 A CN201410377368 A CN 201410377368A CN 104103543 A CN104103543 A CN 104103543A
Authority
CN
China
Prior art keywords
size
wafer
defect
corrected value
defects
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410377368.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN104103543B (zh
Inventor
倪棋梁
陈宏璘
龙吟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Huali Integrated Circuit Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Huali Microelectronics Corp filed Critical Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority to CN201410377368.XA priority Critical patent/CN104103543B/zh
Publication of CN104103543A publication Critical patent/CN104103543A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104103543B publication Critical patent/CN104103543B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

本发明公开了一种晶圆缺陷尺寸校正方法，利用缺陷观察设备观察、量取缺陷尺寸比较准确的优点，在缺陷观察设备对选取的若干缺陷的尺寸进行量取后，与缺陷检测设备建立联动，并建立相应的缺陷校正关系，自动校正缺陷检测设备对缺陷尺寸定义的准确性，使得由缺陷检测设备测得的缺陷尺寸分布的准确性大大提高，同时又缩短了全部通过缺陷观察设备量取尺寸的大量时间，有利于大量工程数据的分析，在没有进行缺陷形貌分析前，就可以对晶圆上的缺陷尺寸分布有较好的掌握。

Description

晶圆缺陷尺寸校正方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆缺陷尺寸的校正方法。
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，再通过电子显微镜等缺陷观察设备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，图1表示为将一个光学显微镜下获得的图像转换成为数据图像特征的过程，再通过相邻芯片上的数据图形特征的比较来检测有异常的缺陷所在位置。电子束缺陷检测的原理也同样是将设备获得的电子信号转换为有亮暗的数据图，然后再进行比较来确定缺陷的位置。
检测设备捕获到的缺陷往往包含很多特征信号，如亮暗、大小、位置和形状等，特别是缺陷大小对于缺陷的成因分析和其对产品性能的影响是非常重要的。
然而，在实际的芯片上，由于不同图形结构的对检测光源信号有着不同的影响，往往获得的缺陷的图形数据是比较粗糙的。图2是将一块芯片通过缺陷检测设备得到的缺陷尺寸的分布图，而进行将这块芯片通过电子显微镜(缺陷观察设备)的形貌分析最终的分布则如图3所示，可见两者的缺陷尺寸分布存在较大差别，证明缺陷检测设备得到的缺陷尺寸分布数据的实际准确性较低。
因此，如何在晶圆的缺陷检测设备上直接就获得相对比较准确的缺陷尺寸分布，对于大规模的生产过程的效率和质量控制都是非常重要的，而这也是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
发明内容
为了实现本发明的发明目的，本发明提供一种晶圆缺陷尺寸校正方法，用来解决现有技术无法通过缺陷检测设备获得准确缺陷尺寸分布的问题。
本发明提供的晶圆缺陷尺寸校正方法包括以下步骤：
步骤S01，提供一待检测晶圆；
步骤S02，通过缺陷检测设备，对该晶圆的需检测区域进行缺陷检测，并选取若干检测到的缺陷，量取得到该选取的若干缺陷的第一尺寸；
步骤S03，通过缺陷观察设备，对该需检测区域进行缺陷形貌观察，并量取得到该选取的若干缺陷的第二尺寸；
步骤S04，以该第二尺寸为基准，得到该若干缺陷的第一尺寸的校正值；
步骤S05，将该校正值应用于该缺陷检测设备检测该晶圆或其他晶圆得到的缺陷尺寸中。
进一步地，步骤S04包括将该若干缺陷按照其第一尺寸的不同尺寸区间分为若干档次，将该若干档次分别以该第二尺寸为基准，得到每个档次的第一尺寸校正值；步骤S05包括将该每个档次的校正值分别应用于该晶圆或其他晶圆按同尺寸区间划分的缺陷尺寸中。
进一步地，步骤S04还包括步骤S041，选取另外至少一个晶圆并重复步骤S01至步骤S04，得到多个晶圆的校正值。
进一步地，步骤S05包括将该多个校正值进行平均数处理，并应用于该晶圆或其他晶圆得到的缺陷尺寸中。
进一步地，步骤S05包括将该多个校正值中的同尺寸区间校正值进行平均数处理，并应用于该晶圆或其他晶圆按同尺寸区间划分的缺陷尺寸中。
进一步地，该校正值为第一尺寸与第二尺寸的差值平均数。
进一步地，该校正值为第一尺寸与第二尺寸的差值加权平均数。
进一步地，步骤S04还包括将得到的校正值存储于数据库中；步骤S05包括该缺陷检测设备检测该晶圆或其他晶圆时，调用该数据库中的校正值并应用于其得到的缺陷尺寸中。
进一步地，步骤S05中为应用于与该待测晶圆同工艺的晶圆。
进一步地，该第一尺寸和第二尺寸为缺陷x方向和y方向中的最大尺寸或为缺陷x方向最大尺寸与y方向最大尺寸的乘积。
进一步地，该需检测区域位于晶圆表面，该缺陷检测设备为光学缺陷检测设备，该缺陷观察设备为扫描电镜。
本发明的晶圆缺陷尺寸校正方法，利用缺陷观察设备(如扫描电镜等电子显微镜)观察、量取缺陷尺寸比较准确的优点，在缺陷观察设备对选取的若干缺陷的尺寸进行量取后，与缺陷检测设备建立联动，并建立相应的缺陷校正关系，自动校正缺陷检测设备对缺陷尺寸定义的准确性，使得由缺陷检测设备测得的缺陷尺寸分布的准确性大大提高，同时又缩短了全部通过缺陷观察设备量取尺寸的大量时间，有利于大量工程数据的分析，在没有进行缺陷形貌分析前，就可以对晶圆上的缺陷尺寸分布有较好的掌握。
附图说明
为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中：
图1是现有电路光学图像转换成为数据灰阶图像的示意图；
图2是将一块芯片通过缺陷检测设备得到的缺陷尺寸分布图；
图3将图2所用芯片通过电子显微镜形貌分析得到的缺陷尺寸分布图；
图4是本发明缺陷晶圆缺陷尺寸校正方法的流程示意图；
图5是本发明一实施例中一个缺陷在缺陷检测设备中的数据信号图；
图6是图5中的缺陷在电子显微镜下的尺寸示意图；
图7是本发明另一实施例的系统示意图。
具体实施方式
请参阅图4，本实施例的晶圆缺陷尺寸校正方法包括以下步骤：
步骤S01，提供一待检测晶圆；
步骤S02，通过缺陷检测设备，对该晶圆的需检测区域进行缺陷检测，并选取若干检测到的缺陷，量取得到该选取的若干缺陷的第一尺寸，其中，第一尺寸是由缺陷检测设备测量而得；
步骤S03，通过缺陷观察设备，对该需检测区域进行缺陷形貌观察，并量取得到该选取的若干缺陷的第二尺寸，其中，第二尺寸是由缺陷观察设备测量而得；
步骤S04，以该第二尺寸为基准，得到该若干缺陷的第一尺寸的校正值，其中，分别将该若干缺陷中每个缺陷的第一尺寸与第二尺寸一一对应比较，计算得到校正值；
步骤S05，将该校正值应用于该缺陷检测设备检测该晶圆或其他晶圆得到的缺陷尺寸中，以使缺陷检测设备测得的该晶圆其他位置的缺陷或其他晶圆上的缺陷尺寸经过校正，而较为准确。
通过本发明的晶圆缺陷尺寸校正方法，利用缺陷观察设备(如扫描电镜等电子显微镜)观察、量取缺陷尺寸比较准确的优点，在缺陷观察设备对选取的若干缺陷的尺寸进行量取后，与缺陷检测设备建立联动，并建立相应的缺陷校正关系，自动校正缺陷检测设备对缺陷尺寸定义的准确性，使得由缺陷检测设备测得的缺陷尺寸分布的准确性大大提高，同时又缩短了全部通过缺陷观察设备量取尺寸的大量时间，有利于大量工程数据的分析，在没有进行缺陷形貌分析前，就可以对晶圆上的缺陷尺寸分布有较好的掌握。
由于缺陷在晶圆上表现为不同大小，且每个尺寸区间的缺陷数量可能差异较大，如图2和图3所示，而不同尺寸的缺陷在由缺陷检测设备量取的尺寸可能存在不同程度的误差(相较于缺陷观察设备量取的准确尺寸)，相同或相近尺寸的缺陷的尺寸误差程度较小，本实施例优选对该若干缺陷进行尺寸分档后，分别进行计算校正值，从而得到不同尺寸区间下，不同大小的校正值，以提高校正效果和测量后续晶圆尺寸的准确性。具体地，步骤S04包括将该若干缺陷按照其第一尺寸的不同尺寸区间分为若干档次，将该若干档次分别以该第二尺寸为基准，得到每个档次的第一尺寸校正值；步骤S05包括将该每个档次的校正值分别应用于该晶圆或其他晶圆按同尺寸区间划分的缺陷尺寸中。
晶圆的实际生产过程中，往往是一批一批晶圆大量产出、抽检的，每批晶圆、甚至每块晶圆上的芯片，可能缺陷的数量、大小、程度都不尽相同，为了提高本发明校正值的普遍适用性和准确性，可以对多个晶圆进行分析、提取校正值，并可以在生产过程中，抽检晶圆的同时，提取校正值，并与之前已有校正值进行整合，以提高后续缺陷尺寸获取的准确性。具体地，步骤S04还包括步骤S041，选取另外至少一个晶圆并重复步骤S01至步骤S04，得到多个晶圆的校正值。其中，步骤S05可以包括将该多个校正值进行平均数处理，并应用于该晶圆或其他晶圆得到的缺陷尺寸中；步骤S05也可以包括将该多个校正值中的同尺寸区间校正值进行平均数处理，并应用于该晶圆或其他晶圆按同尺寸区间划分的缺陷尺寸中。
上述生产过程中还可以设置数据库，用于存储计算而得的校正值，具体地，如图7所示，步骤S04还包括将得到的校正值存储于数据库中；步骤S05包括该缺陷检测设备检测该晶圆或其他晶圆时，调用该数据库中的校正值并应用于其得到的缺陷尺寸中。
本实施例中，所述校正值的计算方式优选第一尺寸与第二尺寸的平均数，具体地为每个缺陷的第一尺寸与第二尺寸的差值组成差值集合，取该差值集合的平均数为校正值。更佳地，考虑到缺陷尺寸大小的分布不一，取加权平均数为校正值，以提高校正值的可靠性。
实际应用中，同一个工艺生产线生产的晶圆一般具有缺陷相似性与可校正性，因此，步骤S05中较佳地为应用于与该待测晶圆同工艺的晶圆。
本实施例中，该第一尺寸和第二尺寸为缺陷x方向和y方向中的最大尺寸，如图5和图6所示，同一缺陷在缺陷检测设备与缺陷观察设备下的形貌和尺寸都有所不同，本实施例选取x方向和y方向中的最大尺寸，如图6中的x方向最大尺寸作为第二尺寸，在实际应用中，可以根据不同设备和测量方法，选取不同的尺寸参数，如y方向最大尺寸、x方向最大尺寸与y方向最大尺寸的乘积面积尺寸等，作为校正值的计算基础。
本实施例中的该需检测区域位于晶圆表面，该缺陷检测设备为光学缺陷检测设备，该缺陷观察设备为扫描电镜。在其他实施例中，可以检测晶圆其他部位的缺陷，如底部图形，则缺陷检测设备为电子束缺陷检测设备。缺陷观察设备也可以是其他能够清晰反映、精确量取缺陷尺寸的电子显微镜等设备。

Claims (10)

1.一种晶圆缺陷尺寸校正方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤S01，提供一待检测晶圆；
步骤S02，通过缺陷检测设备，对该晶圆的需检测区域进行缺陷检测，并选取若干检测到的缺陷，量取得到该选取的若干缺陷的第一尺寸；
步骤S03，通过缺陷观察设备，对该需检测区域进行缺陷形貌观察，并量取得到该选取的若干缺陷的第二尺寸；
步骤S04，以该第二尺寸为基准，得到该若干缺陷的第一尺寸的校正值；
步骤S05，将该校正值应用于该缺陷检测设备检测该晶圆或其他晶圆得到的缺陷尺寸中。
2.根据权利要求1所述的晶圆缺陷尺寸校正方法，其特征在于：步骤S04包括将该若干缺陷按照其第一尺寸的不同尺寸区间分为若干档次，将该若干档次分别以该第二尺寸为基准，得到每个档次的第一尺寸校正值；步骤S05包括将该每个档次的校正值分别应用于该晶圆或其他晶圆按同尺寸区间划分的缺陷尺寸中。
3.根据权利要求1或2所述的晶圆缺陷尺寸校正方法，其特征在于：步骤S04还包括步骤S041，选取另外至少一个晶圆并重复步骤S01至步骤S04，得到多个晶圆的校正值。
4.根据权利要求3所述的晶圆缺陷尺寸校正方法，其特征在于：步骤S05包括将该多个校正值进行平均数处理，并应用于该晶圆或其他晶圆得到的缺陷尺寸中。
5.根据权利要求3所述的晶圆缺陷尺寸校正方法，其特征在于：步骤S05包括将该多个校正值中的同尺寸区间校正值进行平均数处理，并应用于该晶圆或其他晶圆按同尺寸区间划分的缺陷尺寸中。
6.根据权利要求3所述的晶圆缺陷尺寸校正方法，其特征在于：该校正值为第一尺寸与第二尺寸的差值平均数。
7.根据权利要求6所述的晶圆缺陷尺寸校正方法，其特征在于：该校正值为第一尺寸与第二尺寸的差值加权平均数。
8.根据权利要求3所述的晶圆缺陷尺寸校正方法，其特征在于：步骤S04还包括将得到的校正值存储于数据库中；步骤S05包括该缺陷检测设备检测该晶圆或其他晶圆时，调用该数据库中的校正值并应用于其得到的缺陷尺寸中。
9.根据权利要求3所述的晶圆缺陷尺寸校正方法，其特征在于：该第一尺寸和第二尺寸为缺陷x方向和y方向中的最大尺寸或为缺陷x方向最大尺寸与y方向最大尺寸的乘积。
10.根据权利要求1所述的晶圆缺陷尺寸校正方法，其特征在于：步骤S05中为应用于与该待测晶圆同工艺的晶圆，该需检测区域位于晶圆表面，该缺陷检测设备为光学缺陷检测设备，该缺陷观察设备为扫描电镜。
CN201410377368.XA 2014-08-01 2014-08-01 晶圆缺陷尺寸校正方法 Active CN104103543B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410377368.XA CN104103543B (zh) 2014-08-01 2014-08-01 晶圆缺陷尺寸校正方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410377368.XA CN104103543B (zh) 2014-08-01 2014-08-01 晶圆缺陷尺寸校正方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104103543A true CN104103543A (zh) 2014-10-15
CN104103543B CN104103543B (zh) 2019-11-22

Family

ID=51671574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410377368.XA Active CN104103543B (zh) 2014-08-01 2014-08-01 晶圆缺陷尺寸校正方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104103543B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109029309A (zh) * 2018-05-09 2018-12-18 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种对线宽量测机进行校准的方法
CN112086373A (zh) * 2019-06-13 2020-12-15 芯恩（青岛）集成电路有限公司 晶圆缺陷检测方法
CN112417191A (zh) * 2019-08-20 2021-02-26 华润微电子（重庆）有限公司 缺陷扫描结果处理方法、装置、系统和存储介质
CN113064251A (zh) * 2021-03-24 2021-07-02 上海晨兴希姆通电子科技有限公司 透镜定位方法及其系统
CN115101509A (zh) * 2022-08-25 2022-09-23 合肥新晶集成电路有限公司 晶圆结构及芯片良率检测方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101587080A (zh) * 2008-05-21 2009-11-25 奥林巴斯株式会社 基板观察装置、基板观察方法以及控制装置
US20100019150A1 (en) * 2006-03-03 2010-01-28 Hidetoshi Nishiyama Method And Apparatus For Reviewing Defects
CN103959108A (zh) * 2011-12-02 2014-07-30 Ntn株式会社 缺陷校正设备和缺陷校正方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100019150A1 (en) * 2006-03-03 2010-01-28 Hidetoshi Nishiyama Method And Apparatus For Reviewing Defects
CN101587080A (zh) * 2008-05-21 2009-11-25 奥林巴斯株式会社 基板观察装置、基板观察方法以及控制装置
CN103959108A (zh) * 2011-12-02 2014-07-30 Ntn株式会社 缺陷校正设备和缺陷校正方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109029309A (zh) * 2018-05-09 2018-12-18 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种对线宽量测机进行校准的方法
CN112086373A (zh) * 2019-06-13 2020-12-15 芯恩（青岛）集成电路有限公司 晶圆缺陷检测方法
CN112417191A (zh) * 2019-08-20 2021-02-26 华润微电子（重庆）有限公司 缺陷扫描结果处理方法、装置、系统和存储介质
CN112417191B (zh) * 2019-08-20 2023-09-26 华润微电子（重庆）有限公司 缺陷扫描结果处理方法、装置、系统和存储介质
CN113064251A (zh) * 2021-03-24 2021-07-02 上海晨兴希姆通电子科技有限公司 透镜定位方法及其系统
CN115101509A (zh) * 2022-08-25 2022-09-23 合肥新晶集成电路有限公司 晶圆结构及芯片良率检测方法
CN115101509B (zh) * 2022-08-25 2022-11-11 合肥新晶集成电路有限公司 晶圆结构及芯片良率检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104103543B (zh) 2019-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11016035B2 (en) Smart defect calibration system and the method thereof
US11144778B2 (en) Descriptor guided fast marching method for analyzing images and systems using the same
CN108332708B (zh) 激光水平仪自动检测系统及检测方法
EP3234861B1 (en) Screening of electronic components for detection of counterfeit articles using automated inspection system
KR101202527B1 (ko) 결함 관찰 장치 및 결함 관찰 방법
CN103502801B (zh) 缺陷分类方法以及缺陷分类系统
KR101386358B1 (ko) 검사 방법 및 그 장치
CN104103543A (zh) 晶圆缺陷尺寸校正方法
US9916653B2 (en) Detection of defects embedded in noise for inspection in semiconductor manufacturing
KR101853991B1 (ko) 영역 기반 가상 푸리에 필터
KR101860393B1 (ko) Cad­기반 레지스트레이션을 위한 시스템, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품
CN107580710A (zh) 用于增强检验工具的检验灵敏度的系统及方法
KR20050024279A (ko) 프로세스 편차 모니터용 시스템 및 방법
CN109560000B (zh) 一种晶圆缺陷扫描方法
JP2012026969A (ja) パターン検査方法およびパターン検査装置
US20150055754A1 (en) X-ray inspection method and x-ray inspection device
CN104062305A (zh) 一种集成电路缺陷的分析方法
KR101545186B1 (ko) 사전 정의된 목표 영상을 이용한 웨이퍼 패턴 결함 위치 보정 방법
CN104122272A (zh) 半导体器件缺陷的光学检测方法
US8094922B2 (en) Crack measuring method and apparatus
CN101236914A (zh) 晶片外观检查设备
CN110927189A (zh) 一种ebsd快速表征织构的方法
KR20000034922A (ko) 이미징 시스템에 의해 얻은 신호로부터 잡음을 제거하는 방법 및 장치
CN111899248B (zh) 一种基于机器学习的自动pcb焊锡膏缺陷检测方法
KR20080002044A (ko) 검사 영역 설정 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200417

Address after: 201203 1060, room 1, 298 Cambridge East Road, Pudong New Area, Shanghai.

Patentee after: SHANGHAI HUALI INTEGRATED CIRCUIT MANUFACTURING Co.,Ltd.

Address before: 201210, Gauss road 568, Zhangjiang hi tech park, Shanghai, Pudong New Area

Patentee before: Shanghai Huali Microelectronics Corp.

TR01 Transfer of patent right