CN104157589A - 晶圆缺陷扫描方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆缺陷扫描方法，其包括提供一包括多个重复的芯片单元的晶圆；定义每一芯片单元的存储区域和非存储区域；将各芯片单元中的存储区域划分为第一扫描区，各非存储区域划分为第二扫描区域；执行两次缺陷扫描，以第一光强的入射光扫描第一扫描区以获得第一扫描区的缺陷，以小于该第一光强的第二光强的入射光扫描第二扫描区以获得第二扫描区的缺陷；将第一扫描区的缺陷和第二扫描区的缺陷合并。本发明能够提高存储区域的缺陷捕获能力。

Description

晶圆缺陷扫描方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种晶圆缺陷扫描方法。
背景技术
随着半导体制造技术的日新月异，产品器件的线宽在不断减小，而缺陷对产品的良率也会产生更大的破坏，因此提高芯片缺陷的捕获能力也成为提升半导体良率的重要手段。
Flash(闪存)芯片是存储芯片的重要类型，它包含较大面积的重复存储单元，以及外围的辅助运算电路。Flash(闪存)芯片的存储单元都会采用最小的线宽以提高单位面积的存储数据能力，伴随而来的存储单元的缺陷会对flash芯片的良率造成极大的影响。因此，需要高效的捕获重复存储单元的缺陷。
生产过程中良率工程师普遍使用C2C的方法来提高重复存储单元缺陷侦测能力，所谓C2C即对重复的存储单元(cell)之间进行对比来确认缺陷是否存在的方法，这种方法采用同一入射光对芯片的各种区域一次性进行缺陷扫描，再根据不同扫描区域的情况设定相应的缺陷判定阀值。然而在实际中发现flash产品的重复存储单元因为图形对比度较小，在扫描机台端的成像大多呈现为比较暗的形貌特征，因而扫描该区域时需要较强的入射光照射才能有足够的散射和反射信号以判断是否存在缺陷，而对在扫描机台端的成像大多呈现为比较亮的外围辅助运算电路则需要较弱的入射光以消除散射和反射信号的强度，避免因散射和反射信号太强而无法区分缺陷和正常信号差别。
由于现有技术的扫描程式采用单一的入射光对整片芯片进行缺陷扫描，扫描机台只能采用强度适中的入射光对芯片的不同区域同时进行缺陷扫描，扫描过程存在两个主要问题，其一很难实现对较暗的形貌特征精确扫描，其二为了增加重复存储单元的侦测能力而提高入射光的强度，必然造成外围的辅助运算电路区域出现大量的干扰信号，影响程式捕获缺陷的精度。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种晶圆缺陷扫描方法，能够在发现存储区和外围电路缺陷的前提下，进一步加强flash产品存储区域缺陷的捕获能力同时减小外围电路的干扰信号。
为达成上述目的，本发明提供一种晶圆缺陷扫描方法，其包括提供一晶圆，所述晶圆包括多个重复的芯片单元；定义每一所述芯片单元的存储区域和非存储区域；将各所述芯片单元中的所述存储区域划分为第一扫描区，各所述非存储区域划分为第二扫描区域；执行两次缺陷扫描，以第一光强的入射光扫描所述第一扫描区以获得所述第一扫描区的缺陷，以小于该第一光强的第二光强的入射光扫描所述第二扫描区以获得所述第二扫描区的缺陷；以及将所述第一扫描区的缺陷和所述第二扫描区的缺陷合并。
优选的，以第一光强的入射光扫描所述第一扫描区以获得所述第一扫描区的缺陷的步骤包括：设置所述第一扫描区相应的第一缺陷阀值；以所述第一光强的入射光扫描所述第一扫描区，获得多个芯片单元的影像数据；以及将相邻芯片单元的影像数据进行比对并根据所述第一缺陷阀值获得所述第一扫描区的缺陷。
优选的，以第二光强的入射光扫描所述第二扫描区以获得所述第二扫描区的缺陷的步骤包括：设置所述第二扫描区相应的第二缺陷阀值；以所述第二光强的入射光扫描所述第二扫描区，获得多个芯片单元的影像数据；以及将相邻芯片单元的影像数据进行比对并根据所述第二缺陷阀值获得所述第二扫描区的缺陷。
优选的，所述晶圆缺陷扫描方法还包括在执行两次缺陷扫描前，将扫描机台与所述晶圆对准的步骤。
优选的，所述非存储区域包括逻辑运算区和空白区。
优选的，每一所述芯片单元的存储区域为多个。
优选的，通过在所述晶圆上设置对准标记使所述扫描机台与该晶圆对准。
相较于现有技术，本发明所提出的晶圆缺陷扫描方法先后采用入射光强度不同的两次扫描过程分别对晶圆的存储区域和非存储区域执行缺陷扫描，由于增加了存储区域扫描的入射光强度，能够提高存储区域缺陷捕获的灵敏性，同时也能够避免非存储区域中的干扰信号被捕获。
附图说明
图1为本发明一实施例的晶圆缺陷扫描过程的示意图；
图2为本发明一实施例的晶圆缺陷扫描方法的流程图。
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。
请参照图1和图2，本发明的晶圆缺陷扫描方法包括以下步骤：
S1：提供一包括多个重复芯片单元(die)的晶圆。
S2：定义每一芯片单元的存储区域和非存储区域。
通常来说，flash产品的芯片单元包括存储区、逻辑运算区以及空白区(dummy area)。逻辑运算区和空白区可以认为是芯片单元的外围辅助运算电路。存储区可以是多个。本发明中，定义每个芯片单元中所有的存储区为该芯片单元的存储区域10，定义每个芯片单元中除存储区域外的部分为该芯片单元的非存储区20。本实施例中，非存储区等同于逻辑运算区和空白区的总和。
S3：将各芯片单元中的存储区域划分为第一扫描区，各非存储区域划分为第二扫描区域。
由于一片晶圆具有多个芯片单元，也就具有多个存储区和多个非存储区，本步骤将各个存储区划分为第一扫描区，将各个非存储区划分为第二扫描区。第一和第二扫描区分别作为后续两次扫描过程的对象。
S4：执行两次缺陷扫描，以第一光强的入射光扫描第一扫描区以获得第一扫描区的缺陷，以小于第一光强的第二光强的入射光扫描第二扫描区以获得第二扫描区的缺陷。
其中，在执行两次缺陷扫描之前，还包括将晶圆与扫描机台对准的步骤。具体的可通过在晶圆上设置对准标记，在扫描机台的相应部分设置传感器进行对准。首先，进行第一次缺陷扫描，本次扫描过程仅检测第一扫描区域的缺陷。详细来说，首先设置所采用的入射光的光强以及第一扫描区域相应的缺陷阀值。由于第一扫描区域为存储区域，需要提供较大的入射光强度以提高反射信号和散射信号的强度，以更容易发现存储区域的缺陷。光学扫描机台发出的第一强度的入射光从晶圆的一侧到另一侧(水平或垂直方向)对第一扫描区域10进行扫描(图1中阴影部分上)而不对第二扫描区域扫描，得到各个芯片单元的影像数据。该影像数据是由光学扫描的光学图像转换而成的灰阶图像数据。之后，通过对相邻芯片单元的影像数据进行比对，并将比对结果与第一缺陷阀值比较就能够查找出第一扫描区域的缺陷，这里所说的缺陷为缺陷位置信息。由此完成第一次缺陷扫描过程。第二次扫描过程与第一次类似，首先设置所采用的入射光的光强以及第二扫描区域相应的缺陷阀值。由于第二扫描区域为非存储区域(如逻辑运算区和空白区)，对缺陷捕捉灵敏度的要求相比较与存储区域较低，如果入射光强度太大造成散射和反射信号太强的话容易出现大量的干扰信号。因此，本次扫描过程中将入射光强度设置为小于第一光强的第二光强。光学扫描机台发出的第二强度的入射光从晶圆的一侧到另一侧(水平或垂直方向)对第二扫描区域20进行扫描(图1中阴影部分下)而不对第一扫描区域扫描，再次得到各个芯片单元的影像数据。这些影像数据同样是由光学扫描的光学图像转换而成的灰阶图像数据。之后，仍通过对相邻芯片单元的影像数据进行比对，并将比对结果与第二缺陷阀值比较就能够查找出第二扫描区域的缺陷位置信息。由此完成第二次缺陷扫描过程。两次扫描过程中，仅对指定部分扫描而不扫描其他部分的功能通过现有的光学扫描机台就能够完成，如亮场机台。
S5：将第一扫描区的缺陷和第二扫描区的缺陷合并。
在两次扫描过程得到的缺陷信息合并，最终能查找出整个晶圆中的缺陷位置。
综上所述，本发明所提出的晶圆缺陷扫描方法，通过对各芯片单元的存储区域和非存储区域以不同光强的入射光两次扫描，在能够发现存储区域和外围电路缺陷的前提下，进一步加强了flash产品存储区域缺陷的捕获能力同时也减小了外围电路不必要的干扰信号。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述诸多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 (7)

1.一种晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一晶圆，所述晶圆包括多个重复的芯片单元；
定义每一所述芯片单元的存储区域和非存储区域；
将各所述芯片单元中的所述存储区域划分为第一扫描区，各所述非存储区域划分为第二扫描区域；
执行两次缺陷扫描，以第一光强的入射光扫描所述第一扫描区以获得所述第一扫描区的缺陷，以小于该第一光强的第二光强的入射光扫描所述第二扫描区以获得所述第二扫描区的缺陷；以及
将所述第一扫描区的缺陷和所述第二扫描区的缺陷合并。
2.根据权利要求1所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，以第一光强的入射光扫描所述第一扫描区以获得所述第一扫描区的缺陷的步骤包括：
设置所述第一扫描区相应的第一缺陷阀值；
以所述第一光强的入射光扫描所述第一扫描区，获得多个芯片单元的影像数据；以及
将相邻芯片单元的影像数据进行比对并根据所述第一缺陷阀值获得所述第一扫描区的缺陷。
3.根据权利要求2所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，以第二光强的入射光扫描所述第二扫描区以获得所述第二扫描区的缺陷的步骤包括：
设置所述第二扫描区相应的第二缺陷阀值；
以所述第二光强的入射光扫描所述第二扫描区，获得多个芯片单元的影像数据；以及
将相邻芯片单元的影像数据进行比对并根据所述第二缺陷阀值获得所述第二扫描区的缺陷。
4.根据权利要求1所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，还包括在执行两次缺陷扫描前，将扫描机台与所述晶圆对准的步骤。
5.根据权利要求1所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，所述非存储区域包括逻辑运算区和空白区。
6.根据权利要求1所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，每一所述芯片单元的存储区域为多个。
7.根据权利要求4所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，通过在所述晶圆上设置对准标记使所述扫描机台与该晶圆对准。
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