CN104282587A - 晶圆边缘缺陷的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种晶圆边缘缺陷的检测方法，包括：将晶圆边缘分成若干个子区域，按照所述子区域定义不同的缺陷代码，通过二维缺陷坐标图的坐标表征所述子区域，通过检测设备获取所述晶圆边缘的缺陷信息，根据所述缺陷代码显示所述晶圆边缘的缺陷信息。在本发明提供的晶圆边缘缺陷的检测方法中，通过缺陷代码的差异化来区分晶圆边缘缺陷所在位置，使得二维缺陷坐标图能够正确显示晶圆边缘缺陷。

Description

晶圆边缘缺陷的检测方法
技术领域
本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种晶圆边缘缺陷的检测方法。
背景技术
多年来，晶圆表面，包括晶圆的正面和晶圆的背面，一直是缺陷检测的焦点。晶圆的边缘则被认为不太重要的，一般不做缺陷检测。然而在制造过程中发现，晶圆边缘非常容易出现划伤或者残留异物，这些缺陷会成为污染源，向晶圆的内部区域以及表面扩散，影响晶圆内部的器件。随着特征尺寸的持续缩小，器件越发地靠近晶圆的边缘，晶圆边缘缺陷对于工艺过程以及产品良率的影响都越来越大，特别是65nm及以下的制造工艺中，晶圆边缘缺陷已经严重影响工艺过程，并且造成大量的产品报废。所以，晶圆边缘缺陷已经成为必须要检测和控制的项目。
晶圆边缘缺陷的主要类型包括划伤、颗粒污染、金属残留以及气泡，其都可以通过显微镜扫描晶圆的边缘进行观察。如图所1示，晶圆的边缘包括三个部分：正面区域、侧面区域和背面区域，正面区域和背面区域都不是单纯的平面，而是由平面部分和斜面部分组成的。整个晶圆的边缘包括从正面的平面区域到斜坡，再到最外沿的侧壁，然后到背面斜坡，最后到背面平面区域。这些位置都有可能出现划伤或者异物残留。可见，晶圆边缘缺陷是呈三维立体分布的。
之前最受关注的晶圆缺陷位于晶圆边缘之外的其他区域，即晶圆表面，包括晶圆的正面或背面。位于晶圆表面的晶圆表面缺陷是呈二维分布的，二维分布的晶圆表面缺陷通过二维检测系统进行检测，二维检测系统一般包括显微镜和二维缺陷坐标图（defect map），显微镜与二维缺陷坐标图连接，二维缺陷坐标图能够显示显微镜扫描的结果。使用二维检测系统进行晶圆表面缺陷检测的基本过程是：显微镜扫描晶圆的正面或背面，之后二维缺陷坐标图读取显微镜的扫描结果并显示晶圆表面缺陷图像。如果直接使用检测晶圆表面缺陷的二维检测系统来检测晶圆边缘缺陷，发现二维缺陷坐标图无法正确显示三维立体分布的晶圆边缘缺陷。如图2所示，二维缺陷坐标图仅仅显示圆周坐标，所有的晶圆边缘缺陷都显示在圆周坐标上，无法识别缺陷究竟是在晶圆的正面区域，侧面区域，还是背面区域。所以，目前业界一般采用一套单独的三维检测系统来检测晶圆边缘缺陷。
但是，由于三维检测系统非常昂贵，一般制造企业都无法配备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶圆边缘缺陷的检测方法，以解决现有的二维缺陷坐标图无法正确显示晶圆边缘缺陷的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种晶圆边缘缺陷的检测方法，所述晶圆边缘缺陷的检测方法包括以下步骤：
将晶圆边缘分成若干个子区域；
按照所述子区域定义不同的缺陷代码；
通过二维缺陷坐标图的坐标表征所述子区域；
通过检测设备获取所述晶圆边缘的缺陷信息；
根据所述缺陷代码显示所述晶圆边缘的缺陷信息。
优选的，在所述的晶圆边缘缺陷的检测方法中，所述检测设备是显微镜。
优选的，在所述的晶圆边缘缺陷的检测方法中，所述晶圆边缘包括顺次连接的正面区域、侧面区域和背面区域；
其中，所述正面区域与所述背面区域分别位于所述侧面区域的两侧。
优选的，在所述的晶圆边缘缺陷的检测方法中，所述正面区域包括顺次连接的第一圆环和第二圆环。
优选的，在所述的晶圆边缘缺陷的检测方法中，所述背面区域包括顺次连接的第三圆环和第四圆环。
优选的，在所述的晶圆边缘缺陷的检测方法中，所述子区域的数量为3～5个。
优选的，在所述的晶圆边缘缺陷的检测方法中，所述子区域的数量为3个。
优选的，在所述的晶圆边缘缺陷的检测方法中，所述子区域的数量为5个。
优选的，在所述的晶圆边缘缺陷的检测方法中，所述二维缺陷坐标图保留所述子区域的圆周坐标。
在本发明提供的晶圆边缘缺陷的检测方法中，通过缺陷代码的差异化来区分晶圆边缘缺陷所在位置，使得二维缺陷坐标图能够正确显示晶圆边缘缺陷。
附图说明
图1是晶圆边缘的结构示意图；
图2是现有技术中使用二维缺陷坐标图显示晶圆边缘缺陷的结果；
图3是本发明实施例的晶圆边缘缺陷的检测方法的流程图；
图4是本发明实施例的通过二维缺陷坐标图表征晶圆边缘结构的示意图；
图5是本发明实施例的使用二维缺陷坐标图显示晶圆边缘缺陷的结果。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的晶圆边缘缺陷的检测方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图3，其为本发明实施例的晶圆边缘缺陷的检测方法的流程图。如图3所示，所述晶圆边缘缺陷的检测方法包括以下步骤：
S11：将晶圆边缘分成若干个子区域；
S12：按照所述子区域定义不同的缺陷代码；
S13：通过二维缺陷坐标图的坐标表征所述子区域；
S14：通过检测设备获取所述晶圆边缘的缺陷信息；
S15：根据所述缺陷代码显示所述晶圆边缘的缺陷信息。
具体的，晶圆边缘包括顺次连接的正面区域、侧面区域和背面区域，其中，所述正面区域与所述背面区域分别位于所述侧面区域的两侧，所述正面区域包括顺次连接的第一圆环和第二圆环，所述背面区域包括顺次连接的第三圆环和第四圆环。
整个晶圆的边缘包括从正面的平面区域到斜坡，再到最外沿的侧壁，然后到背面斜坡，最后到背面的平面区域。可见，晶圆边缘的结构是三维立体结构。其中，晶圆的正面区域和背面区域都由平面部分和斜面部分组成，正面区域中的平面部分即第一圆环，正面区域中的斜面部分即第二圆环，背面区域中的平面部分即第三圆环，背面区域中的斜面部分即第四圆环。
检测立体分布的晶圆边缘缺陷时，首先，将立体结构的晶圆边缘分成若干个子区域。按照晶圆边缘的实际形貌，可以将晶圆边缘分成3～5个不同的子区域。本实施例中，晶圆边缘分成3个子区域，分别是正面区域、侧面区域和背面区域。在本发明的其他实施例中，可以将晶圆边缘分成5个子区域，分别是正面区域的平面部分（第一圆环）、正面区域的斜面部分（第二圆环）、侧面区域、背面区域的平面部分（第三圆环），背面区域的斜面（第四圆环）。
然后，按照所述子区域定义不同的缺陷代码。子区域不同，缺陷代码的范围也不同。例如，可以将正面区域的缺陷代码范围定为00～09，侧面区域的缺陷代码范围定为10～19，背面区域的缺陷代码范围定为20～29，依此定义晶圆边缘缺陷的代码。比如划伤，若划伤的位置在正面区域，缺陷代码可以定义为01，划伤的位置在侧面区域则可以定义为11，划伤的位置在背面区域则定义为21。同样，正面区域的金属残留，其缺陷代码可以定义为02，侧面区域的金属残留，缺陷代码可以定义为12，背面区域的金属残留，缺陷代码可以定义为22。如此，定义所有的晶圆边缘缺陷的类型。只要，晶圆边缘缺陷的缺陷代码在不同的子区域是有差异的，根据缺陷代码可以区分晶圆边缘缺陷所在的位置就行。
接着，通过二维缺陷坐标图表征的坐标所述子区域。晶圆边缘的3个子区域，分别是正面区域、侧面区域和背面区域，其中，正面区域的外圆周与侧面区域的内圆周重合，侧面区域的外圆周与背面区域的内圆周重合，晶圆边缘可以看做是由三个顺次连接的圆环组成的。用二维缺陷坐标图的坐标表征所述子区域时，保留所述子区域的圆周坐标，将晶圆边缘结构中的立体坐标转为缺陷坐标图的二维坐标。请参考图4，其为本发明实施例的用二维缺陷坐标图表征晶圆边缘结构的示意图。如图4所示，二维缺陷坐标图中的圆环1、2、3分别表征晶圆边缘的正面区域、侧面区域和背面区域。
之后，通过检测设备获取所述晶圆边缘的缺陷信息。本实施例中通过显微镜扫描所述晶圆边缘，获取所述晶圆边缘的缺陷信息后传送到二维缺陷坐标图。
最后，根据所述缺陷代码显示所述晶圆边缘的缺陷信息。即二维缺陷坐标图根据所述缺陷代码将晶圆边缘的缺陷信息落入相应的圆环内，从而实现了晶圆边缘缺陷的二维显示。
请参考图5，其为本发明实施例中使用二维缺陷坐标图显示晶圆边缘缺陷的结果。如图5所示，位于不同子区域的晶圆边缘缺陷落在不同圆环中，在正面区域的晶圆边缘缺陷都落在圆环1中，在侧面区域的晶圆边缘缺陷都落在圆环2中，在背面区域的晶圆边缘缺陷都落在圆环3中。可见，二维缺陷坐标图能够正确显示晶圆边缘缺陷在各个子区域的分布状况。
显微镜和二维缺陷坐标图都是集成电路制造中常用的设备，一般集成电路制造企业都会配备这些设备进行晶圆的缺陷检测和分析。本发明利用原有的设备，所以无需增加检测成本。而且，由于晶圆边缘缺陷与晶圆表面缺陷可以共用一个检测系统，更加方便做叠图对比等失效分析。
综上，在本发明实施例提供的晶圆边缘缺陷的检测方法中，通过缺陷代码的差异化来区分晶圆边缘缺陷所在位置，使得二维缺陷坐标图能够正确显示晶圆边缘缺陷的位置。而且，晶圆边缘缺陷能够与晶圆表面缺陷共用一个检测系统，既无需增加检测成本又方便做叠图对比等失效分析。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种晶圆边缘缺陷的检测方法，其特征在于，包括：
将晶圆边缘分成若干个子区域；
按照所述子区域定义不同的缺陷代码；
通过二维缺陷坐标图的坐标表征所述子区域；
通过检测设备获取所述晶圆边缘的缺陷信息；
根据所述缺陷代码显示所述晶圆边缘的缺陷信息。
2.如权利要求1所述的晶圆边缘缺陷的检测方法，其特征在于，所述检测设备是显微镜。
3.如权利要求1所述的晶圆边缘缺陷的检测方法，其特征在于，所述晶圆边缘包括顺次连接的正面区域、侧面区域和背面区域；
其中，所述正面区域与所述背面区域分别位于所述侧面区域的两侧。
4.如权利要求3所述的晶圆边缘缺陷的检测方法，其特征在于，所述正面区域包括顺次连接的第一圆环和第二圆环。
5.如权利要求3所述的晶圆边缘缺陷的检测方法，其特征在于，所述背面区域包括顺次连接的第三圆环和第四圆环。
6.如权利要求1所述的晶圆边缘缺陷的检测方法，其特征在于，所述子区域的数量为3～5个。
7.如权利要求6所述的晶圆边缘缺陷的检测方法，其特征在于，所述子区域的数量为3个。
8.如权利要求6所述的晶圆边缘缺陷的检测方法，其特征在于，所述子区域的数量为5个。
9.如权利要求1至8任一项所述的晶圆边缘缺陷的检测方法，其特征在于，所述二维缺陷坐标图保留所述子区域的圆周坐标。
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