CN113034435A - 一种缺陷检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种缺陷检测方法，首先通过扫描机台扫描获取缺陷位置的第一坐标，然后建立扫描新坐标系，并将缺陷位置的第一坐标转换成第二坐标，接着建立图像新坐标系，图像新坐标系的原点与扫描新坐标系的原点一致，然后建立图像子坐标系，并将缺陷位置的第二坐标转换成第一坐标，最后根据缺陷位置的第一坐标拍摄得到缺陷检测图像，并根据缺陷检测图像来确定获取到的缺陷位置是否真实存在缺陷。可见，本发明通过建立具有统一固定原点的扫描新坐标系和图像新坐标系，以纠正扫描机台和图像机台间的坐标系偏差，以使得图像机台拍摄时可快速准确地找到扫描到的缺陷位置，并及时确定该缺陷位置是否真实存在缺陷，提高检测效率，保证晶圆缺陷。

Description

一种缺陷检测方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种缺陷检测方法。
背景技术
在半导体芯片的制造过程中，刻蚀工艺对半导体器件的性能有着至关重要的影响。同时，刻蚀工艺中产生的残留物会造成缺陷，从而影响半导体器件的良率。为了有效减少缺陷，需要对刻蚀后的半导体结构及时进行缺陷检测，并筛选出存在缺陷的单元，以提高半导体器件的良率。
在对具有多个晶粒(die)的晶圆进行检测时，现有的检测机台分为扫描(scan)机台和图像(review)机台，现有的缺陷检测过程是通过扫描机台扫描待检测晶圆得到缺陷(defect)的位置坐标信息，并将该位置坐标信息传送给图像机台，所述图像机台根据得到的缺陷的位置坐标信息对对应于缺陷所在的位置处的该待检测晶圆进行拍摄得到缺陷图像(imge)，并根据缺陷图像来确定所扫描到的位置是否真实存在缺陷。
然而，随着半导体器件工艺尺寸的不断减小，die的尺寸也越来越小，当die的尺寸小到超出扫描机台所允许的最下尺寸时，扫描机台会根据具体情况将几个die合起来定义为扫描的一个die来解决扫描机台最小尺寸设定的问题，但是这样会使得扫描机台程式中设定的检测单元中包含多个检测单元，导致建立图像机台程式时无法快速和准确找到扫描机台程式中所定义的坐标原点，即会造成扫描机台和图像机台间坐标系偏差，从而无法及时发现和确认工艺缺陷，造成晶圆良率损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缺陷检测方法，以解决现有技术中对具有小尺寸die的晶圆进行缺陷检测时，造成扫描机台和图像机台间存在坐标系偏差，从而无法及时发现和确认工艺缺陷，造成晶圆良率损失的问题。具体技术方案如下：
本发明提供一种缺陷检测方法，用于对具有小尺寸晶圆进行缺陷检测，所述缺陷检测方法包括：
扫描获取缺陷位置的第一坐标；
建立扫描新坐标系；
将所述缺陷位置的第一坐标在所述扫描新坐标系中转换成第二坐标；
建立图像新坐标系，所述图像新坐标系的原点与所述扫描新坐标系的原点一致；
根据所述缺陷位置的第二坐标建立图像子坐标系；
将所述缺陷位置的第二坐标在所述图像子坐标系中转换成第一坐标；
根据所述缺陷位置的第一坐标拍摄得到缺陷检测图像；
根据所述缺陷检测图像确定获取到的所述缺陷位置是否真实存在缺陷。
可选的，扫描获取缺陷位置的第一坐标，具体包括：
将晶圆划分成多个检测单元，每个所述检测单元内具有多个呈矩阵列的晶粒；
设定每个所述检测单元以最左下角的所述晶粒的左底角所在位置为所述检测单元内坐标系的坐标原点；
扫描晶圆的各个检测单元，获取缺陷位置在对应检测单元内坐标系的第一坐标(x，y)。
可选的，建立扫描新坐标系，具体包括：
以所述晶圆最左侧作切线，以所述晶圆最底侧作切线，将两条切线的交点作为坐标原点建立扫描新坐标系。
可选的，将所述缺陷位置的第一坐标在所述扫描新坐标系中转换成第二坐标，具体包括：
获取各个所述缺陷位置所在检测单元内坐标系的原点与扫描新坐标中Y轴的距离d1、与X轴的距离d2；
根据所述缺陷位置的第一坐标和d1、d2将所述缺陷位置的第一坐标在扫描新坐标系中转换成第二坐标(X，Y)，其中，X＝x+d1，Y＝y+d2。
可选的，获取各个所述缺陷位置所在检测单元内坐标系的原点与扫描新坐标中Y轴的距离d1、与X轴的距离d2，具体包括：
获取各个所述缺陷位置所在检测单元内坐标系的原点与扫描新坐标中Y轴之间存在的晶粒个数a，则d1＝a*w，w为一个晶粒在X轴向的宽度；
获取各个所述缺陷位置所在检测单元内坐标系的原点与扫描新坐标中X轴之间存在的晶粒个数b，则d2＝b*l，l为一个晶粒在Y轴向的长度。
可选的，根据所述缺陷位置的第二坐标建立图像子坐标系，具体包括：
获取所述缺陷位置所在检测单元内坐标系的原点与图像新坐标中Y轴的距离d1、与X轴的距离d2；
以(d1，d2)为坐标原点建立图像子坐标系。
可选的，将所述缺陷位置的第二坐标在图像子坐标系中转换成第一坐标，具体包括：
将所述缺陷位置的第二坐标(X，Y)在图像子坐标系中转换成第一坐标(x，y)，其中，x＝X-d1；y＝Y-d2。
本发明提供的一种缺陷检测方法，具有以下有益效果：所述缺陷检测方法，用于对具有小尺寸晶圆进行缺陷检测，首先通过扫描机台扫描获取缺陷位置的第一坐标，然后建立扫描新坐标系，并将缺陷位置的第一坐标在扫描新坐标系中转换成第二坐标，接着建立图像新坐标系，使得所述图像新坐标系的原点与所述扫描新坐标系的原点一致，然后根据缺陷位置的第二坐标建立图像子坐标系，并将所述缺陷位置的第二坐标在图像子坐标系中转换成第一坐标，最后根据所述缺陷位置的第一坐标通过图像机台拍摄得到缺陷检测图像，并根据缺陷检测图像来确定获取到的缺陷位置是否真实存在缺陷。可见，本发明通过建立具有统一固定原点的扫描新坐标系和图像新坐标系，可将各个检测单元内的缺陷位置的第一坐标在扫描新坐标系和图像新坐标系转换至第二坐标，然后再将各个缺陷位置的第二坐标在图像子坐标系中转换成第一坐标，这样就可纠正扫描机台和图像机台间存在的坐标系偏差，即使得每个检测单元的坐标系与每个图像子坐标系相对应，以使得图像机台在后续拍摄缺陷检测图像时可快速准确地找到扫描到的缺陷位置，并及时确定该缺陷位置是否真实存在缺陷，提高检测效率，保证晶圆缺陷。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种缺陷检测方法；
图2是本发明一实施例提供一种建立扫描新坐标系的示意图。
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一种缺陷检测方法作进一步详细说明。根据下面说明，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义至少是两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本发明的核心思想在于提供一种缺陷检测方法，特别适用于对具有小尺寸晶粒的晶圆进行缺陷检测，具体通过建立扫描新坐标系和图像新坐标系，使得两者具有统一的坐标原点，以纠正扫描机台和图像机台间存在的坐标系偏差，保证图像机台在拍摄缺陷检测图像时可以快速准确地找到扫描到的缺陷位置，并及时确定该缺陷位置是否真实存在缺陷，提高检测效率，保证晶圆缺陷。
为此，本发明提供了一种缺陷检测方法，用于对具有小尺寸晶圆进行缺陷检测，基于缺陷检测系统实现，所述缺陷检测系统包括扫描机台和图像机台，请参阅图1，所述缺陷检测方法包括：
步骤S1，扫描获取缺陷位置的第一坐标。
具体包括如下步骤：
请参阅图2，步骤S11，将晶圆划分成多个检测单元，每个检测单元内具有多个呈矩形阵列分布的晶粒。
步骤S12，设定每个检测单元以最左下角的晶粒的左底角所在位置为所述检测单元内坐标系的坐标原点。需要说明的是，所述“左”、所述“下”为基于附图所述的方位或位置关系。
步骤S13，通过所述扫描机台扫描晶圆的各个检测单元，获取缺陷位置在对应检测单元内坐标系的第一坐标(x，y)，例如获取到一检测单元具有一缺陷位置，其第一坐标为(1，2)。
步骤S2，建立扫描新坐标系。
具体的，以所述晶圆最左侧作切线，以所述晶圆最底侧作切线，将两条切线的交点作为坐标原点建立扫描新坐标系。
进一步的，用与晶粒相等尺寸的矩形框来填补晶圆边缘以及扫描新坐标系的两个坐标轴之间的空白区域。
步骤S3，将缺陷位置的第一坐标在扫描新坐标系中转换成第二坐标。
具体包括如下步骤：
步骤S31，获取各个缺陷位置所在检测单元内坐标系的原点与扫描新坐标中Y轴的距离d1、与X轴的距离d2，例如上述缺陷位置所在检测单元内坐标系的原点与扫描新坐标中Y轴的距离d1为10、与X轴的距离d2为12。
步骤S32，根据缺陷位置的第一坐标和d1、d2将缺陷位置的第一坐标在扫描新坐标系中转换成第二坐标(X，Y)，其中，X＝x+d1，Y＝y+d2。例如上述缺陷位置由第一坐标(1,2)在扫描新坐标系转换成第二坐标(11，14)。
具体的，获取各个缺陷位置所在检测单元内坐标系的原点与扫描新坐标中Y轴之间存在的晶粒个数a，则d1＝a*w，w为一个晶粒在X轴向的宽度。
获取各个缺陷位置所在检测单元内坐标系的原点与扫描新坐标中X轴之间存在的晶粒个数b，则d2＝b*l，l为一个晶粒在Y轴向的长度。
按照上述方法步骤，可将在晶圆上各个检测单元内扫描获取得到的缺陷位置的第一坐标在具有统一固定原点的扫描新坐标系转换成第二坐标。
步骤S4，建立图像新坐标系，所述图像新坐标系的原点与所述扫描新坐标系的原点一致。
具体的，建立图像新坐标系，并使得所述图像新坐标系的原点与所述扫描新坐标系的原点一致，以使得扫描机台后续获取缺陷检测图像时可以快速准确地定位到晶圆上具有缺陷位置的检测单元，以节省时间。
步骤S5，根据缺陷位置的第二坐标建立图像子坐标系。
具体包括以下步骤：
步骤S51，获取缺陷位置所在检测单元内坐标系的原点与图像新坐标中Y轴的距离d1、与X轴的距离d2。
步骤S52，以(d1，d2)为坐标原点建立图像子坐标系，例如在拍摄上述缺陷位置时，以(10,12)为坐标原点定位所述缺陷位置。
步骤S6，将所述缺陷位置的第二坐标在图像子坐标系中转换成第一坐标。
具体的，将所述缺陷位置的第二坐标(X，Y)在图像子坐标系中转换成第一坐标(x，y)，其中，x＝X-d1；y＝Y-d2。例如上述缺陷位置在以(10,12)为坐标原点的图像子坐标系中可转换成第一坐标(1,2)。
可见，通过建立具有统一固定原点的扫描新坐标系和图像新坐标系，可将各个检测单元内的缺陷位置的第一坐标在扫描新坐标系和图像新坐标系转换至第二坐标，然后再将各个缺陷位置的第二坐标在图像子坐标系中转换成第一坐标，这样就可使得每个检测单元的坐标系与每个图像子坐标系相对应，使得图像机台在后续拍摄缺陷检测图像时可快速准确地找到扫描到的缺陷位置，并及时确定该缺陷位置是否真实存在缺陷，提高检测效率，保证晶圆缺陷。
步骤S7，根据所述缺陷位置的第一坐标拍摄得到缺陷检测图像。
具体的，根据所述缺陷位置的第一坐标，通过所述图像机台拍摄得到缺陷检测图像。
步骤S8，根据缺陷检测图像来确定获取到的缺陷位置是否真实存在缺陷。
综上所述，在本发明提供的一种缺陷检测方法，具有以下优点：所述缺陷检测方法，用于对具有小尺寸晶圆进行缺陷检测，首先通过扫描机台扫描获取缺陷位置的第一坐标，然后建立扫描新坐标系，并将缺陷位置的第一坐标在扫描新坐标系中转换成第二坐标，接着建立图像新坐标系，使得所述图像新坐标系的原点与所述扫描新坐标系的原点一致，然后根据缺陷位置的第二坐标建立图像子坐标系，并将所述缺陷位置的第二坐标在图像子坐标系中转换成第一坐标，最后根据所述缺陷位置的第一坐标通过图像机台拍摄得到缺陷检测图像，并根据缺陷检测图像来确定获取到的缺陷位置是否真实存在缺陷。可见，本发明通过建立具有统一固定原点的扫描新坐标系和图像新坐标系，可将各个检测单元内的缺陷位置的第一坐标在扫描新坐标系和图像新坐标系转换至第二坐标，然后再将各个缺陷位置的第二坐标在图像子坐标系中转换成第一坐标，这样就可纠正扫描机台和图像机台间存在的坐标系偏差，即使得每个检测单元的坐标系与每个图像子坐标系相对应，以使得图像机台在后续拍摄缺陷检测图像时可快速准确地找到扫描到的缺陷位置，并及时确定该缺陷位置是否真实存在缺陷，提高检测效率，保证晶圆缺陷。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种缺陷检测方法，用于对具有小尺寸晶圆进行缺陷检测，其特征在于，所述缺陷检测方法包括：
扫描获取缺陷位置的第一坐标；
建立扫描新坐标系；
将所述缺陷位置的第一坐标在所述扫描新坐标系中转换成第二坐标；
建立图像新坐标系，所述图像新坐标系的原点与所述扫描新坐标系的原点一致；
根据所述缺陷位置的第二坐标建立图像子坐标系；
将所述缺陷位置的第二坐标在所述图像子坐标系中转换成第一坐标；
根据所述缺陷位置的第一坐标拍摄得到缺陷检测图像；
根据所述缺陷检测图像确定获取到的所述缺陷位置是否真实存在缺陷。
2.如权利要求1所述的缺陷检测方法，其特征在于，扫描获取缺陷位置的第一坐标，具体包括：
将晶圆划分成多个检测单元，每个所述检测单元内具有多个呈矩阵列的晶粒；
设定每个所述检测单元以最左下角的所述晶粒的左底角所在位置为所述检测单元内坐标系的坐标原点；
扫描晶圆的各个检测单元，获取缺陷位置在对应检测单元内坐标系的第一坐标(x，y)。
3.如权利要求2所述的缺陷检测方法，其特征在于，建立扫描新坐标系，具体包括：
以所述晶圆最左侧作切线，以所述晶圆最底侧作切线，将两条切线的交点作为坐标原点建立扫描新坐标系。
4.如权利要求3所述的缺陷检测方法，其特征在于，将所述缺陷位置的第一坐标在所述扫描新坐标系中转换成第二坐标，具体包括：
获取各个所述缺陷位置所在检测单元内坐标系的原点与扫描新坐标中Y轴的距离d1、与X轴的距离d2；
根据所述缺陷位置的第一坐标和d1、d2将所述缺陷位置的第一坐标在扫描新坐标系中转换成第二坐标(X，Y)，其中，X＝x+d1，Y＝y+d2。
5.如权利要求4所述的缺陷检测方法，其特征在于，获取各个所述缺陷位置所在检测单元内坐标系的原点与扫描新坐标中Y轴的距离d1、与X轴的距离d2，具体包括：
获取各个所述缺陷位置所在检测单元内坐标系的原点与扫描新坐标中Y轴之间存在的晶粒个数a，则d1＝a*w，w为一个晶粒在X轴向的宽度；
获取各个所述缺陷位置所在检测单元内坐标系的原点与扫描新坐标中X轴之间存在的晶粒个数b，则d2＝b*l，l为一个晶粒在Y轴向的长度。
6.如权利要求5所述的缺陷检测方法，其特征在于，根据所述缺陷位置的第二坐标建立图像子坐标系，具体包括：
获取所述缺陷位置所在检测单元内坐标系的原点与图像新坐标中Y轴的距离d1、与X轴的距离d2；
以(d1，d2)为坐标原点建立图像子坐标系。
7.如权利要求6所述的缺陷检测方法，其特征在于，将所述缺陷位置的第二坐标在图像子坐标系中转换成第一坐标，具体包括：
将所述缺陷位置的第二坐标(X，Y)在图像子坐标系中转换成第一坐标(x，y)，其中，x＝X-d1；y＝Y-d2。
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