CN116666246A - 清洗后基板检测方法及检测装置 - Google Patents

清洗后基板检测方法及检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种清洗后基板检测方法及检测装置,所述检测方法包括:提供若干清洗后的基板,在执行清洗时,采用夹持部件固定基板边缘;对基板边缘执行缺陷检测,获取基板边缘的初始缺陷数据,并输入产品数据库,初始缺陷数据包括缺陷在基板周向的位置角度数据;检索产品数据库中缺陷在基板周向的位置角度数据,并统计分析在一判定周期中缺陷的位置角度数据相符的基板数量大于或等于预设值,则判定夹持部件异常。本发明中,通过检索及统计分析在一判定周期中缺陷的位置角度数据相符的基板数量是否大于或等于预设值,从而可以较佳且快速地判断出因夹持部件异常所引起的缺陷,有利于提高对缺陷的管控能力,并以此减少良率损失。

Description

清洗后基板检测方法及检测装置
技术领域
本发明涉及半导体领域,特别涉及一种清洗后基板检测方法及检测装置。
背景技术
半导体相关制程的基板须经严格清洗,否则即使微量污染也会导致器件的良率损失,甚至器件的失效。
以硅片的制造过程为例,其主要制作过程包括单晶生长、滚磨、切片、倒角、研磨、腐蚀、背面处理、抛光、清洗、检测与包装等工艺。其中,抛光后的清洗是较为重要的一道清洗工艺,为保证其清洗质量,其采用清洗效果较佳的单片清洗工艺,并在清洗后对硅片进行外观检测以确认。
基于目前的缺陷检测设备(检测条件),对缺陷的管控还可进一步提高,以提高应对缺陷的效率,并减少良率损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种清洗后基板检测方法及检测装置,用于提高管控缺陷的效率并减少良率损失。
为解决上述技术问题,本发明提供的清洗后基板检测方法,包括:
提供若干清洗后的基板,在执行清洗时,采用夹持部件固定所述基板边缘;
对所述基板边缘执行缺陷检测,获取所述基板边缘的初始缺陷数据,并输入产品数据库,所述初始缺陷数据包括缺陷在基板周向的位置角度数据;
基于所述基板的初始缺陷数据,检索所述产品数据库中缺陷在基板周向的位置角度数据,并统计分析在一判定周期中缺陷的位置角度数据相符的基板数量是否大于或等于预设值,若是,则判定所述夹持部件异常。
可选的,所述基板为执行抛光工艺后的硅片。
可选的,在执行清洗前,对所述基板的方向角进行对齐至一预设位置,再采用所述夹持部件固定所述基板边缘。
可选的,所述基板的初始缺陷信息还包括缺陷的形貌数据及尺寸数据。
可选的,所述基板具有相对的第一面及第二面,所述基板的初始缺陷信息包括所述第一面边缘、第二面边缘及侧面的缺陷信息。
可选的,在一判定周期中缺陷的位置角度数据相符的基板数量大于或等于预设数据后,还比对缺陷的位置角度数据相符的基板的形貌数据及尺寸数据是否相符,若是,则判定所述夹持部件异常,若否,则初步判定所述夹持部件正常。
可选的,在检索所述产品数据库前,基于缺陷的形貌数据和/或尺寸数据,对所述产品数据库中的缺陷进行细化分类,再分别在所述细化分类中比对缺陷的位置角度数据。
可选的,所述判定周期包括最近生产的预设数量的基板。
可选的,所述预设数量为20~30,所述预设值为2~5。
基于本发明的另一方面,还提供一种清洗后基板检测装置,包括:
缺陷获取模块,用于对清洗后的基板边缘执行缺陷检测,并获取所述基板边缘的初始缺陷数据,其包括缺陷在基板周向的位置角度数据;
数据存储模块,用于存储所述基板的产品信息及所述初始缺陷数据;
检索分析模块,用于检索所述产品数据库中缺陷在基板周向的位置角度数据,并统计分析在一判定周期中缺陷的位置角度数据相符的基板数量是否大于或等于预设值,若是,则判定所述夹持部件异常。
综上所述,本发明在对采用夹持部件固定基板边缘的基板进行清洗后,对基板边缘进行缺陷检测,获得其边缘的初始缺陷数据并将其输入产品数据库,其中,初始缺陷数据包括缺陷在基板周向的位置角度数据,再检索产品数据库中具有与位置角度数据相符的缺陷及基板,并进行统计分析,若在一判定周期中缺陷的位置角度数据相符的基板数量大于或等于预设值,则判定夹持部件异常,从而可以较佳且快速地判断出因夹持部件异常所引起的缺陷,有利于提高对缺陷的管控能力,并以此减少良率损失。
附图说明
本领域的普通技术人员应当理解,提供的附图用于更好地理解本发明,而不对本发明的范围构成任何限定。其中:
图1是实施例一提供的清洗后基板检测方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚,以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外,附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的,各附图需要展示的侧重点不同,有时会采用不同的比例。
应当明白,当元件或层被称为"在…上"、"连接到"其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、连接其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为"直接在…上"、"直接连接到"其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。空间关系术语例如“在……之下”、“在下面”、“下面的”、“在……之上”、“在上面”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在……之下”、“在下面”、“下面的”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时,单数形式的"一"、"一个"和"所述/该"也意图包括复数形式,除非上下文清楚的指出另外的方式。还应明白术语“包括”用于确定可以特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语"和/或"包括相关所列项目的任何及所有组合。
实施例一
图1是实施例一提供的清洗后基板检测方法的流程图。
如图1所示,本实施例提供的清洗后基板检测方法,包括:
S01:提供若干清洗后的基板,在执行清洗时,采用夹持部件固定所述基板的边缘;
S02:对所述基板边缘执行缺陷检测,获取所述基板边缘的初始缺陷数据,并输入产品数据库,所述初始缺陷数据包括缺陷在基板周向的位置角度数据;
S03:基于所述基板的初始缺陷数据,检索所述产品数据库中缺陷在基板周向的位置角度数据,并统计分析在一判定周期中缺陷的位置角度数据相符的基板数量是否大于或等于预设值,若是,则判定所述夹持部件异常。
首先,执行步骤S01,提供若干清洗后的基板,在执行清洗时,采用夹持部件固定基板的边缘。
在本实施例中,以执行抛光工艺后的硅片(基板)加以说明,其清洗工艺可为单片清洗,具体过程包括:将基板的方向角对齐至一预设位置后,采用至少三个夹持部件从基板边缘固定基板,再将基板移入清洗腔内执行清洗及干燥。其中,基板具有相对的第一面(例如正面)及第二面(例如背面),夹持部件夹持基板正面及背面的边缘,并在单片清洗时暴露基板的正面及背面,从而实现同时清洗基板正面及背面。夹持部件的数量可为三个,三个夹持部件可沿基板边缘的周向均匀设置。在一些实施例中,夹持部件还与基板相应位置的侧面相接触。
接着,执行步骤S02,对基板边缘执行缺陷检测,获取基板边缘的初始缺陷数据,并输入产品数据库,初始缺陷数据包括缺陷在基板周向的位置角度数据。
将单片清洗厚后的基板移入边缘检测设备内,以检测基板边缘的清洗效果。本实施例中,所检测的基板边缘范围不小于夹持部件所夹持基板边缘的范围,以直径300mm基板为例,所检测基板边缘可为其直径大于或等于290mm区域。其中,边缘检测设备可对基板的正面边缘、背面边缘及侧面进行缺陷检测,以获取基板正面边缘、背面边缘及侧面的缺陷信息,作为其初始缺陷信息。具体的,初始缺陷信息可包括缺陷在基板周向的位置角度数据、缺陷的形貌数据及缺陷的尺寸数据。缺陷在基板周向的位置角度数据可为缺陷中心(质心)与基板中心的连线和方向角与基板中心的连线之间的夹角,缺陷的形貌数据可为缺陷的形貌特征,例如包括缺陷的矩形度、细长度、圆形度、致密度、不变矩、偏心率等,缺陷的尺寸数据可为缺陷的尺寸特征,例如包括缺陷的周长、面积等。
在获取基板的初始缺陷数据后,将基板的ID数据、制程数据及初始缺陷数据通过生产执行系统上传至产品数据库。此外,若基板未检出其边缘缺陷或其他缺陷,基板的ID数据及制程数据也需一并通过生产执行系统上传至产品数据库,以便于后续分析。
当然,在对基板边缘执行缺陷检测后,还可对基板的正面和/或背面执行缺陷检测,以检测基板有效区(中间区域)的清洗效果。在一优选实施例中,上述边缘检测设备还可具有检测基板中间区域的能力,即在执行检测基板边缘前或检测基板边缘后,对基板中间区域执行检测,并同理将相应的缺陷数据上传至产品数据库。
接着,执行步骤S03,基于基板的初始缺陷数据,检索产品数据库中缺陷在基板周向的位置角度数据,并统计分析在一判定周期中缺陷的位置角度数据相符的基板数量大于或等于预设值,则判定夹持部件异常。
基于当前基板的位置角度数据,检索产品数据库中一个判定周期内所有基板的位置角度数据,若缺陷的位置角度数据相符的基板数量大于或等于预设值,则可初步判定加持部件存在异常风险。其中,判定周期及预设值可根据该批次基板(产品)的良率目标、基板的潜在良率风险及夹持部件的异常风险等因素综合考量,以在保证检出率的同时减少计算量,并有利于检出效率。对同一批次的基板而言,判定周期可为顺次(连续)清洗及检测的若干片基板,即包括距当前基板最近生产(清洗及检测)的预设数量的基板。缺陷的位置角度数据相符可为不同基板上缺陷的位置角度数据的差异在预设范围内。应理解,相较于比对不同基板上缺陷的位置坐标,采用缺陷的位置角度数据,不仅有利于提高比对的准确性,还有利于后续缺陷的定位及分析。
具体的,在本实施例中,可以连续生产的25片基板作为判定周期,预设值可为3,预设范围可为±5°,即在包括当前基板在内的最近25片基板中存在3片或3片以上的缺陷的位置角度数据在±5°以内,则可初步判定该位置角度数据处的夹持部件存在异常风险,并向相关人员提供风险预警及相关预警信息,例如缺陷图片、存在风险的夹持部分等。在其他示例中,判定周期还可为连续生产的20~30片基板,预设值为2~5,本发明并不以此为限制。
此外,在初步判定某一位置角度数据处的夹持部件存在异常风险后,还可对该检出位置角度数据相符缺陷的形貌数据和/或尺寸数据进行进一步分析,例如比对该些位置角度数据相符缺陷的形貌数据是否至少存在部分较为接近、尺寸数据是否至少存在部分较为接近,从而可以将发出的风险预警划为为不同严重等级,以便于相关人员根据其严重等级及时反应。
在一示例中,夹持部件由于与基板边缘长时间反复接触而产生磨损物聚集在其表面,从而在基板边缘产生颗粒或沾污,采用本实施例的检测方法则可较方便且快速地从产品数据库中识别出并发出警报。应理解,该些颗粒或沾污断续出现且混在其他缺陷中,采用缺陷的其他坐标数据(例如笛卡尔坐标)或形貌数据,在实际中的检测效果并不理想。
在此需要说明的是,上述的初始缺陷数据上传、检索产品数据库、比对缺陷的位置角度数据、统计缺陷位置角度数据相符的基板的数量等步骤均可优选采用自动化程式,以实现对基板边缘缺陷的全自动且高效的管控。
实施例二
实施例二提供了一种清洗后基板检测方法。
实施例二提供的清洗后基板检测方法,包括:
S01:提供若干清洗后的基板,在执行清洗时,采用夹持部件固定所述基板的边缘;
S02:对所述基板边缘执行缺陷检测,获取所述基板边缘的初始缺陷数据,并输入产品数据库,所述初始缺陷数据包括缺陷在基板周向的位置角度数据;
S03:基于所述基板的初始缺陷数据,检索所述产品数据库中缺陷在基板周向的位置角度数据,并统计分析在一判定周期中缺陷的位置角度数据相符的基板数量是否大于或等于预设值,若是,则判定所述夹持部件异常。
实施例二提供的清洗后基板检测方法与实施例一提供的方法在基本原理和基本步骤上相同,其差异仅在于利用基板的初始缺陷数据进行检索及统计分析(步骤S03)有所差异。具体的,在一实施例中的步骤S03中,在检索产品数据库之前,可基于缺陷的形貌数据和/或尺寸数据,并结合实际中对缺陷分类的需求,对产品数据库中的缺陷(包括当前基板的缺陷)进行细化分类,并将每个缺陷标记为对应类型的细化缺陷,例如短划伤、长划伤、颗粒、沾污等,然后,再根据当前基板上缺陷的细分类型及初始缺陷数据,在产品数据库对应的细分缺陷中检索缺陷在基板周向的位置角度数据,若缺陷的位置角度数据相符的基板数量大于或等于预设值,则可判定基板在对应缺陷位置角度数据的位置存在由夹持部件异常引起缺陷的风险。其中,如何设置判定周期及判定位置角度数据相符可参考实施例一,在此不做赘述。
此外,在其他示例中,也可在步骤S02中,在将基板的初始缺陷数据输入产品数据库时,即对缺陷进行细化分类,并将其进行标记。
实施例三
实施例三提供了一种清洗后基板检测装置。
本实施例提供的清洗后基板检测装置,包括缺陷获取模块、数据存储模块及检索分析模块。缺陷获取模块用于对清洗后的基板边缘执行缺陷检测,并获取基板边缘的初始缺陷数据,其包括缺陷在基板周向的位置角度数据;数据存储模块用于存储基板的产品信息及初始缺陷数据;检索分析模块用于检索产品数据库中缺陷在基板周向的位置角度数据,并统计分析在一判定周期中缺陷的位置角度数据相符的基板数量是否大于或等于预设值,若是则判定夹持部件异常。其中,具体如何获取基板边缘的初始缺陷数据、如何检索及分析判断夹持部件是否异常可参考实施例一,在此不做赘述。
综上所述,本发明在对采用夹持部件固定基板边缘的基板进行清洗后,对基板边缘进行缺陷检测,获得其边缘的初始缺陷数据并将其输入产品数据库,其中,初始缺陷数据包括缺陷在基板周向的位置角度数据,再检索产品数据库中具有与位置角度数据相符的缺陷及基板,并进行统计分析,若在一判定周期中缺陷的位置角度数据相符的基板数量大于或等于预设值,则判定夹持部件异常,从而可以较佳且快速地判断出因夹持部件异常所引起的缺陷,有利于提高对缺陷的管控能力,并以此减少良率损失。
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 (10)

1.一种清洗后基板检测方法,其特征在于,包括:
提供若干清洗后的基板,在执行清洗时,采用夹持部件固定所述基板边缘;
对所述基板边缘执行缺陷检测,获取所述基板边缘的初始缺陷数据,并输入产品数据库,所述初始缺陷数据包括缺陷在基板周向的位置角度数据;
基于所述基板的初始缺陷数据,检索所述产品数据库中缺陷在基板周向的位置角度数据,并统计分析在一判定周期中缺陷的位置角度数据相符的基板数量是否大于或等于预设值,若是,则判定所述夹持部件异常。
2.根据权利要求1所述的清洗后基板检测方法,其特征在于,所述基板为执行抛光工艺后的硅片。
3.根据权利要求1所述的清洗后基板检测方法,其特征在于,在执行清洗前,对所述基板的方向角进行对齐至一预设位置,再采用所述夹持部件固定所述基板边缘。
4.根据权利要求1所述的清洗后基板检测方法,其特征在于,所述基板的初始缺陷信息还包括缺陷的形貌数据及尺寸数据。
5.根据权利要求4所述的清洗后基板检测方法,其特征在于,所述基板具有相对的第一面及第二面,所述基板的初始缺陷信息包括所述第一面边缘、第二面边缘及侧面的缺陷信息。
6.根据权利要求4或5所述的清洗后基板检测方法,其特征在于,在一判定周期中缺陷的位置角度数据相符的基板数量大于或等于预设数据后,还比对缺陷的位置角度数据相符的基板的形貌数据及尺寸数据是否相符,若是,则判定所述夹持部件异常,若否,则初步判定所述夹持部件正常。
7.根据权利要求4或5所述的清洗后基板检测方法,其特征在于,在检索所述产品数据库前,基于缺陷的形貌数据和/或尺寸数据,对所述产品数据库中的缺陷进行细化分类,再分别在所述细化分类中比对缺陷的位置角度数据。
8.根据权利要求1所述的清洗后基板检测方法,其特征在于,所述判定周期包括最近生产的预设数量的基板。
9.根据权利要求8所述的清洗后基板检测方法,其特征在于,所述预设数量为20~30,所述预设值为2~5。
10.一种清洗后基板检测装置,其特征在于,包括:
缺陷获取模块,用于对清洗后的基板边缘执行缺陷检测,并获取所述基板边缘的初始缺陷数据,其包括缺陷在基板周向的位置角度数据;
数据存储模块,用于存储所述基板的产品信息及所述初始缺陷数据;
检索分析模块,用于检索所述产品数据库中缺陷在基板周向的位置角度数据,并统计分析在一判定周期中缺陷的位置角度数据相符的基板数量是否大于或等于预设值,若是,则判定所述夹持部件异常。
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