DE10221318B4

DE10221318B4 - Verfahren zur Defekterkennung in Mustern aus alternierend angeordneten Linien und Zwischenräumen auf einem Wafer

Info

Publication number: DE10221318B4
Application number: DE10221318A
Authority: DE
Inventors: Chung-Sam Suwon Jun; Sang-Mun Sungnam Chon; Hyoung-jin Suwon Kim; Dong-chun Hwasung Lee; Sang-bong Suwon Choi; Sung-gon Suwon Ryu
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2002-05-06
Publication date: 2009-01-08
Anticipated expiration: 2022-05-07
Also published as: US7027638B2; DE10221318A1; KR100425447B1; TW544841B; KR20020085995A; JP4243454B2; US20020172412A1; JP2003050211A

Abstract

Verfahren zur Wafer-Defekterkennung mit folgenden Schritten:

– Aufnehmen von Bildern der Oberfläche eines Wafers, in der ein Muster aus alternierend angeordneten Linien und Zwischenräumen, die einen gegenüber den Linien kleineren Graustufenpegel aufweisen, gebildet ist, unterteilt in Bildpunkte vorgegebener Größe,
– Bestimmen eines Graustufenwertes für jeden Bildpunkt,
– Feststellen, ob Bereiche der Oberfläche des Wafers mit unterschiedlichen Farbwerten vorliegen, und bejahendenfalls Ermitteln des Mittelwertes und der Standardabweichung der Graustufenwerte der Bildpunkte für wenigstens einen ersten Oberflächenbereich mit einem ersten Farbwert und einen zweiten Oberflächenbereich mit einem vom ersten verschiedenen zweiten Farbwert und Korrigieren des Graustufenwertes für jeden Bildpunkt im ersten Oberflächenbereich derart, dass der Mittelwert und die Standardabweichung der korrigierten Graustufenwerte der Bildpunkte im ersten Oberflächenbereich gleich groß sind wie für die Graustufenwerte der Bildpunkte im zweiten Oberflächenbereich,
– Festlegen eines ersten Graustufen-Schwellwertes für das Linienmuster derart, dass die Graustufenwertdifferenz von im Linienmuster existierenden Körnern im...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wafer-Defekterkennung durch Aufnehmen und Auswerten von Bildern der Waferoberfläche, in der ein Muster aus alternierend angeordneten Linien und Zwischenräumen gebildet ist.
Während der Fertigung von Halbleiterbauelementen können Defekte auftreten, die einen großen Einfluss auf die Bauelementzuverlässigkeit und die Fertigungsausbeute haben, so dass meist nach jedem Schritt des Herstellungsprozesses Defekterkennungsverfahren ausgeführt werden. Ein übliches Defekterkennungsverfahren besteht darin, Bilder, die von einem Wafer aufgenommen werden, in welchem sich wiederholende Muster ausgebildet sind, bildpunktweise zu vergleichen und an einem Bildpunkt auf einen Defekt zu schließen, wenn dessen Graustufendifferenz größer oder gleich einem Schwellwert ist. Die Graustufe ist ein Helligkeitsmaß z. B. auf einer Skala zwischen 0 und 255, wobei der Wert 0 das dunkle Ende der Skala und der Wert 255 das helle Ende der Skala bezeichnen.
Ein herkömmliches Defekterkennungsverfahren, bei dem ein von einer beliebigen Lichtquelle emittierter Lichtstrahl auf eine Waferoberfläche eingestrahlt wird, wird nachfolgend detaillierter erläutert. Das von der Waferoberfläche reflektierte Licht wird in Bildpunkteinheiten von einer Signaldetektionsstufe einer Defektdetektionsvorrichtung detektiert. Für jeden Bildpunkt wird ein Graustufenwert festgestellt. Als Referenz zur Defekterkennung wird ein Schwellwert festgelegt.
Zur Defekterkennung werden die Bilder dreier benachbarter Bereiche der Waferoberfläche verglichen. Jedes Bild beinhaltet eine Mehrzahl von Bildpunkten. Ein Bild B ist zwischen einem Bild A und einem Bild C positioniert und sei als ein Kandidat bestimmt, für den ein Defekttest durchzuführen ist. Die Bilder A und C dienen dann als Referenzbilder zu Vergleichszwecken. Als erstes werden sich entsprechende Bildpunkte der Bilder B und A verglichen, und die Graustufendifferenzen zwischen den sich entsprechenden Bildpunkten werden bestimmt. Es werden dann diejenigen Bildpunkte des Bildes B identifiziert, deren Graustufendifferenz größer oder gleich einem Schwellwert ist. Als nächstes werden die sich entsprechenden Bildpunkte der Bilder B und C verglichen, und die Graustufendifferenzen zwischen entsprechenden Bildpunkten werden bestimmt. Es werden dann diejenigen Bildpunkte des Bildes B identifiziert, deren Graustufendifferenz größer oder gleich dem Schwellwert ist. Nur diejenigen Bildpunkte, die gemeinsam bei beiden Vergleichen auf diese Weise identifiziert wurden, werden als Defekte betrachtet. Die größte Schwierigkeit bei diesem Defekterkennungsverfahren unter Verwendung des oben erläuterten Bildvergleichs ist mit einem Zwischenverbindungs-Metallprozess verknüpft.
1 zeigt eine fotografische Aufnahme eines tatsächlichen Wafers, in welchem Metallleitungsstrukturen 100 und Zwischenräume 110 regelmäßig angeordnet sind. Wie aus 1 zu erkennen, existieren in den Metallleitungsstrukturen 100 Körner 120, und in einem Zwischenraum 110 gibt es eine Brücke 130. Obwohl die Körner 120 somit als Defekte erscheinen können, beeinflussen sie den Betrieb des Halbleiterbauelementes nicht. Die Körner 120 haben jedoch, wie aus 1 ersichtlich, einen Graustufenwert kleiner als derjenige der Metallleitungsstrukturen 110. In einem Defekttest der oben erläuterten, herkömmlichen Art werden die Körner 120 daher als Defekte betrachtet. Dadurch wird die gesamte Prozesshandhabung aufgrund der Festlegung von Körnern als Defekte nachteilig beeinflusst.
2 zeigt als schematisches Diagramm ein Bildvergleichsverfahren, wenn ein Defekt in einem Halbleiterwafer existiert, in welchem Metallleitungsstrukturen 200 und Zwischenräume 210 regelmäßig angeordnet sind. Im Bild B existieren eine Brücke 230, die einen wirklichen Defekt darstellt, der die Ausbeute der Halbleiterbauelementfertigung merklich beeinträchtigt, und Körner 220. Um einen tatsächlichen Defekt, wie die Brücke 230, zu detektieren, ist es daher notwendig, die Empfindlichkeit des Testverfahrens durch Reduzieren des Schwellwertes zu steigern. Wenn jedoch der Schwellwert zu niedrig festgelegt wird, werden möglicherweise auch die Körner 220 als Defekte detektiert, was die Anzahl an Defekten fälschlich erhöht. Dadurch wird die Prozesshandhabung schwierig. Wenn umgekehrt der Schwellwert zu groß gewählt ist, um die Empfindlichkeit zu reduzieren, so dass die Körner 220 nicht als Defekte detektiert werden, besteht die Schwierigkeit, dass eventuell auch der tatsächliche Brückendefekt 130 nicht detektiert wird.
Eine weitere Schwierigkeit des Bildvergleichsverfahrens tritt auf, wenn ein Wafer getestet wird, der Farbvariationen besitzt, d. h. wenn die Bilder zweier verschiedener Bereiche des Wafers, z. B. ein Mittenbereich und ein Seitenbereich, eine Graustufendifferenz aufweisen. So repräsentiert in 3 ein Bild X ein relativ dunkles Bild von einem Mittenbereich eines Wafers, während ein Bild Y ein relativ helles Bild von einem Seitenbereich des Wafers repräsentiert.
Die 4A und 4B veranschaulichen ein Defekterkennungsverfahren unter Verwendung des Bildvergleichsverfahrens, wenn ein Wafer solche Farbvariationen besitzt. Für ein helles Bild, wie es in 4A gezeigt ist, muss der Schwellwert zur Defekterkennung relativ hoch gewählt werden, um weniger Körner 320 zu detektieren, gleichzeitig jedoch einen Brückendefekt 330 zu erkennen. Wenn der auf der Basis dieses hellen Bildes festgelegte Schwellwert für ein dunkles Bild angewendet wird, wie es in 4B dargestellt ist, tritt die Schwierigkeit auf, dass die Empfindlichkeit der Defekterkennung verringert wird. Wenn umgekehrt der Schwellwert basierend auf dem dunklen Bild festgelegt wird, wie es in 4B gezeigt ist, werden im hellen Bild, wie es in 4A gezeigt ist, auch Körner 320 detektiert, d. h. es besteht die Schwierigkeit, dass zu viele Defekte detektiert werden.
In der Patentschrift US 5 293 538 A ist ein Verfahren zur Defekterkennung an Objekten, insbesondere Dünnschicht-Magnetköpfen für magnetische Festplatten, die ein mit einer transparenten Schutzschicht beschichtetes Element aufweisen, offenbart, bei dem das Objekt mit einem abrasternd geführten Lichtschlitz abgetastet und reflektiertes Licht sowie gestreutes Licht erfasst und durch eine binär arbeitende Schaltung ausgewertet wird. Wenn das erfasste reflektierte Licht über einem ersten Schwellwert liegt, wird auf das Vorliegen eines Ätzrückstands auf der Oberfläche der transparenten Schutzschicht geschlossen. Wenn das erfasste reflektierte Licht unterhalb eines gegenüber dem ersten geringeren zweiten Schwellwertes liegt, wird auf das Vorhandenseins eines Hohlbereichs in der Oberfläche der transparenten Schutzschicht geschlossen. Wenn das erfasste Streulicht über einem dritten Schwellwert liegt, wird auf das Vorhandensein eines transparenten Fremdkörpers in der transparenten Schutzschicht geschlossen. In einer Abmessungsbestimmungsschaltung können unterschiedliche Abmessungsschwellwerte, z. B. mit 10 μm und 50 μm, für verschiedene abgetastete Objektgebiete vorgegeben werden, um gebietsabhängig mit unterschiedlichen Defektmindestgrößen auf vorhandene Defekte zu schließen.
In der Patentschrift US 6 169 282 B1 ist ein Defekterkennungsverfahren beschrieben, das eine Anpassung an Gebiete unterschiedlicher Helligkeitspegel bzw. Farbwerte ermöglicht, indem für zwei Bereiche mit unterschiedlichem Helligkeitspegel jeweils der Mittelwert und die Standardabweichung der Graustufenwerte jedes Bildpunkts ermittelt und anschließend die Graustufenwerte des einen Bereichs unter Verwendung der ermittelten Mittelwerte und Standardabweichungen so auf die Graustufenwerte des anderen Bereichs transformiert werden, dass ihr Mittelwert und ihre Standardabweichung mit denen des anderen Bereichs übereinstimmen.
In der Offenlegungsschrift JP 2001-022937 A ist ein Verfahren zum Detektieren von Defekten, wie Leiterunterbrechungen, Kurzschlüsse und anhaftende Verunreinigungen, auf einem Wafer offenbart, der ein oberflachenprofilierendes Leiterbahnmuster aufweist. Beim dortigen Verfahren wird von einem zu detektierenden Waferoberflächenbereich ein Bild aufgenommen und in ein Ladungsmuster übersetzt, wobei die Aufnahmelichthelligkeit so gesteuert wird, dass das resultierende Signal in den Sättigungsbereich kommt. Zur Defektdetektion wird ein Differenzsignal des so resultierenden Signals mit einem Signal bestimmt, das sich für ein mit entsprechender Aufnahmebildhelligkeit aufgenommenes Bild eines Referenzobjektes ergibt, wobei das Differenzsignal mit einem vorgebbaren Schwellwert verglichen wird.
Die Offenlegungsschrift JP 2000-346627 A offenbart ein Verfahren zur Wafer-Defekterkennung, bei dem Inspektionsbilddaten mit Referenzbilddaten unter Verwendung eines Mittelwert-Schwellwertes und/oder eines Standardabweichungs-Schwellwertes verglichen werden.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Verfahrens zur Defekterkennung der eingangs genannten Art zugrunde, das eine vergleichsweise zuverlässige Erkennung tatsächlicher Defekte ohne fälschliche Erkennung von Kornstrukturen als Defekte ermöglicht.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Wafer-Defekterkennungsverfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist eine Farbvariationskorrektur vorgesehen, bei welcher der Graustufenwert von Bildern der Waferoberfläche aus Bereichen mit unterschiedlichen Farbwerten anhand einer Bestimmung des Mittelwertes und der Standardabweichung geeignet angepasst wird. Eine De fekterkennung auf Waferoberflächen mit einem Linienmuster mit Zwischenräumen beinhaltet eine unterschiedliche Wahl je eines Graustufen-Schwellwertes für das Linienmuster einerseits und das Zwischenraummuster andererseits. Die erfindungsgemäßen Verfahren können in einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium implementiert sein.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsformen der Erfindung sowie das zu deren besserem Verständnis oben erläuterte, herkömmliche Ausführungsbeispiel sind in den Zeichnungen dargestellt, in denen zeigen:
1 eine fotographische Aufnahme von Metallleitungsstrukturen eines Wafers mit Körnern und Brückendefekten,
2 eine schematische Darstellung einer Defekterkennung durch ein Bildvergleichsverfahren,
3 zwei Bilder, die von verschiedenen Bereichen eines Wafers mit Farbvariationen aufgenommen wurden,
4A und 4B schematische Darstellungen zur Veranschaulichung eines Defekterkennungsverfahrens mittels Bildvergleich bei Farbvariationen eines Wafers,
5 ein Flussdiagramm eines für die Erfindung verwendbaren Farbvariationskorrekturverfahrens,
6A und 6B Histogramme für die beiden Waferbilder von 3,
7 ein Flussdiagramm eines für die Erfindung verwendbaren selektiven Defekterkennungsverfahrens und
8A bis 8C vergleichende Darstellungen von Defekterkennungsergebnissen, die mit einem herkömmlichen Verfahren bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren für einen Wafer in einem tatsächlichen Metall-Zwischenverbindungsprozess erhalten werden, wobei die tatsächlichen Metallleitungsstrukturen einen Defekt aufweisen.
Für die Erfindung ist ein Verfahren zur Korrektur von Farbvariationen der Oberfläche eines Wafers verwendbar, zu dem nachfolgend eine Farbvariationskorrektur für zwei Bilder eines Wafers bezüglich eines X-Bereiches mit einem ersten Farbwert und eines Y-Bereiches mit einem zweiten Farbwert entsprechend 3 erläutert wird.
5 veranschaulicht im Flussdiagramm ein hierzu dienendes Farbvariationskorrekturverfahren. In einem Schritt I werden ein dunklerer X-Bereich und ein hellerer Y-Bereich, wie die beiden in 3 gezeigten Bereiche, die unterschiedliche Farbwerte aufweisen, in Bildpunkte einer vorgegebenen Größe unterteilt. Für jeden Bildpunkt wird ein Graustufenwert ermittelt. In einem Schritt II werden für jeden Bildpunkt in jedem der beiden Bereiche X und Y der Mittelwert und die Standardabweichung der Graustufenwerte ermittelt. In einem Schritt III wird der jeweilige Graustufenwert des X-Bereichs, der gegenüber dem Y-Bereich einen kleineren Farbwert aufweist, in Abhängigkeit vom Graustufenwert des Y-Bereichs korrigiert. Für diese Korrektur des Graustufenwertes jedes Bildpunktes im X-Bereich wird die nachstehende Gleichung (1) verwendet: xi' = μY + (xi – μX)·σY/σX, (1) wobei x_i den Graustufenwert für jeden Bildpunkt im X-Bereich vor der Korrektur, μ den Graustufen-Mittelwert der Bildpunkte im X- bzw. Y-Bereich, σ die Standardabweichung aller Graustufenwerte für die Bildpunkte des X- bzw. Y-Bereichs, jeweils indiziert durch die entsprechenden tiefgestellten Buchstaben X bzw. Y, und x_i' den Graustufenwert für jeden Bildpunkt im X-Bereich nach der Korrektur bezeichnen.
Die 6A und 6B zeigen Histogramme der beiden Bilder des Wafers gemäß 3, die unterschiedliche Farbwerte aufweisen. Dabei repräsentiert die x-Achse die Skala der Graustufenwerte in ganzen Zahlen von 0 bis 255, während die Y-Achse die Anzahl an Bildpunkten mit dem jeweiligen Graustufenwert bezeichnet. 6A ist das Histogramm des hellen Bildes Y von 3, und 6B ist das Histogramm des dunklen Bildes X von 3. Wie aus den 6A und 6B ersichtlich, unterscheiden sich die beiden Bilder im Mittelwert und der Standardabweichung der Graustufenwerte für die Bildpunkte aufgrund einer Farbwertdifferenz. In diesem Ausführungsbeispiel wird unter Verwendung der obigen Gleichung (1) das Histogramm von 6B für das dunkle Bild X in das Histogramm der 6A korrigiert.
Für die Erfindung ist zudem ein Verfahren zum selektiven Detektieren von Defekten in einer metallischen Zwischenverbindungsstruktur verwendbar, bei der Linien und Zwischenräume sich wiederholend abwechselnd in einem Wafer angeordnet sind. 7 veranschaulicht im Flussdiagramm dieses Verfahren. In einem Schritt I wird das Bild der Waferoberfläche mit der metallischen Zwischenverbindungsstruktur, in der sich wiederholend und alternierend metallische Zwischenverbindungsleitungen und Zwischenräume dazwischen angeordnet sind, in Bildpunkte einer vorgegebenen Größe unterteilt. Für jeden Bildpunkt wird ein Graustufenwert ermittelt. In einem Schritt II wird ein erster Schwellwert für die metallischen Zwischenverbindungsleitungen mit hohen Graustufenwert festgelegt, um die Empfindlichkeit für die Detektion eines Defektes in den metallischen Zwischenverbindungsleitungen zu verringern. Ein gegenüber dem ersten kleinerer zweiter Schwellwert wird für die Zwischenräume festgelegt, die einen relativ niedrigen Graustufenwert aufweisen, um auf diese Weise die Empfindlichkeit für die Detektion eines Defektes im Zwischenraum zu steigern. Der erste Schwellwert wird insbesondere größer als eine Graustufendifferenz zwischen den Körnern einerseits und den metallischen Zwischenverbindungsleitungen andererseits festgelegt, um nicht Körner, die in den metallischen Zwischenverbindungsleitungen existieren, als Defekte zu detektieren. Der zweite Schwellwert wird klein genug gewählt, um defektbildende Brücken zu detektieren, die im Zwischenraum existieren können.
In einem Schritt III werden drei aufeinanderfolgende Bilder A, B und C des Wafers miteinander verglichen, um Defekte zu erkennen. Speziell wird dazu das metallische Zwischenverbindungsmuster eines Bildes mit einem entsprechenden metallischen Zwischenverbindungsmuster eines weiteren Bildes verglichen, und die Zwischenräume im einen Bild werden mit entsprechenden Zwischenräumen im anderen Bild verglichen. Die Bildpunkte des metallischen Zwischenverbindungsmusters weisen untereinander ähnlich hohe Graustufenwerte auf. Gleiches gilt für die Bildpunkte der Zwischenräume. Jedoch gibt es eine hohe Graustufendifferenz zwischen je einem Bildpunkt des metallischen Zwischenverbindungsmusters und des Zwischenraums. Die beiden Muster können folglich verschieden behandelt werden, indem je ein geeigneter Schwellwert für die Graustufenwerte der beiden Strukturkomponenten festgelegt wird.
Speziell werden die Bildpunkte der Zwischenräume von Bild B mit entsprechenden Bildpunkten der Zwischenräume von Bild A verglichen. Graustufendifferenzen zwischen entsprechenden Bildpunkten werden bestimmt. Wenn die Graustufendifferenz für einen bestimmten Bildpunkt im Bild B größer als oder gleich groß ist wie der zweite Schwellwert, wird dieser Bildpunkt im Bild B als ein möglicher Defekt angesehen. In gleicher Weise werden die Bildpunkte des Zwischenraums von Bild B mit entsprechenden Bildpunkten des Zwischenraums von Bild C verglichen, und Graustufendifferenzen zwischen sich entsprechenden Bildpunkten werden bestimmt. Wenn die Graustufendifferenz eines bestimmten Bildpunktes im Bild B größer als oder gleich groß ist wie der zweite Schwellwert, wird dieser Bildpunkt im Bild B als ein möglicher Defekt angesehen. Wenn ein Bildpunkt im Bild B in beiden obigen Vergleichen als ein möglicher Defekt ermittelt worden ist, wird daraus endgültig geschlossen, dass dieser Bildpunkt zu einem Defekt gehört.
Somit wird beim oben erläuterten, selektiven Defekterkennungsverfahren der Schwellwert für das metallische Zwischenverbindungsmuster vergleichsweise groß gewählt, so dass in diesem Muster eventuell existierende Körner nicht fälschlich als Defekte detektiert werden, während andererseits ein Defekt in den Zwischenräumen, wie eine Brücke, sicher detektiert werden kann.
Die 8A bis 8C veranschaulichen vergleichend Defekterkennungsergebnisse unter Verwendung eines herkömmlichen Verfahrens einerseits und eines erfindungsgemäßen Verfahrens andererseits für einen Wafer in einem metallischen Zwischenverbindungsprozess. Dabei zeigt 8A das Defektdetektionsergebnis, das vom herkömmlichen Verfahren erhalten wurde, bei dem für das metallische Zwischenverbindungsmuster einerseits und das Zwischenraummuster andererseits ein gemeinsamer Schwellwert festgelegt wird. Schwarze Punkte in der Bildpunktdarstellung von 8A entsprechen Körnern im metallischen Zwischenverbindungsmuster, die als Defekte ermittelt wurden. 8B zeigt das Defektdetektionsergebnis, wie es durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten wurde. Wie aus 8B ersichtlich, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren selektiv nur ein tatsächlicher Defekt 400 detektiert, wie eine Brücke. In 8B zeigt ein schwarzer Punkt die Position des in 8C gezeigten Brückendefektes 400 an. Ein Markierungskreuz zeigt den Mittelpunkt des Wafers an. Somit wird ersichtlich, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren fälschliche Defekterkennungen vermieden werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel bezieht sich die Erfindung auf ein musterselektives Defekterkennungsverfahren für einen Wafer mit Farbvariation. Dieses Verfahren wird hierbei auf Bilder von Teilen des Wafers angewandt, die unterschiedliche Farbwerte aufweisen. In diesem Beispiel werden die beiden Prozesse, wie sie für die beiden oben erläuterten Beispiele erläutert wurden, sequentiell durchgeführt. Eine erneute Erläuterung dieser Vorgänge kann somit an dieser Stelle unterbleiben.
Wenn somit für einen Wafer sowohl dunklere als auch hellere Bilder erhalten werden, wie durch die Bereiche X und Y von 3 gezeigt, wird zunächst der Farbwert des dunklen Bildes durch das hierzu oben erläuterte Farbvariationskorrekturverfahren korrigiert. Als nächstes werden gemäß dem oben erläuterten Defekterkennungsverfahren unterschiedliche Schwellwerte für die beiden verschiedenen Mustertypen benutzt, so dass lediglich der tatsächliche (Brücken-)Defekt detektiert wird.
Wie oben erläutert, kann somit erfindungsgemäß für die Bilder eines Wafers mit unterschiedlichen Farbwerten die Farbwertdifferenz unter Verwendung des Mittelwertes und der Standardabweichung der Graustufenwerte für die Bildpunkte jedes Bildes korrigiert werden. Außerdem können selektiv unterschiedliche Schwellwerte für das metallische Zwischenverbindungsmuster einerseits und die Musterzwischenräume andererseits benutzt werden, so dass Defekte selektiv für das metallische Zwischenverbindungsmuster und für die Zwischenräume detektiert werden können. Mit anderen Worten kann beispielsweise eine Brücke als ein relevanter Defekt in einem Halbleiterbauelement ohne eine fälschli che Detektion von Körnern als Defekte erkannt werden. Aufgrund der erhöhten Defektabtastfähigkeit des erfindungsgemäßen Defekterkennungsverfahrens kann dieses zudem effizienter gehandhabt werden. Wenn Farbschwankungen innerhalb eines Wafers vorliegen, können selbige vor Anwenden des selektiven Defekterkennungsverfahrens korrigiert werden, um die Bedingungen für das selektive Defekterkennungsverfahren zu optimieren. Dadurch wird die Fähigkeit der Defekterkennung deutlich verbessert.

Claims

Verfahren zur Wafer-Defekterkennung mit folgenden Schritten: – Aufnehmen von Bildern der Oberfläche eines Wafers, in der ein Muster aus alternierend angeordneten Linien und Zwischenräumen, die einen gegenüber den Linien kleineren Graustufenpegel aufweisen, gebildet ist, unterteilt in Bildpunkte vorgegebener Größe, – Bestimmen eines Graustufenwertes für jeden Bildpunkt, – Feststellen, ob Bereiche der Oberfläche des Wafers mit unterschiedlichen Farbwerten vorliegen, und bejahendenfalls Ermitteln des Mittelwertes und der Standardabweichung der Graustufenwerte der Bildpunkte für wenigstens einen ersten Oberflächenbereich mit einem ersten Farbwert und einen zweiten Oberflächenbereich mit einem vom ersten verschiedenen zweiten Farbwert und Korrigieren des Graustufenwertes für jeden Bildpunkt im ersten Oberflächenbereich derart, dass der Mittelwert und die Standardabweichung der korrigierten Graustufenwerte der Bildpunkte im ersten Oberflächenbereich gleich groß sind wie für die Graustufenwerte der Bildpunkte im zweiten Oberflächenbereich, – Festlegen eines ersten Graustufen-Schwellwertes für das Linienmuster derart, dass die Graustufenwertdifferenz von im Linienmuster existierenden Körnern im Vergleich zu körnerfreien Linienmusterbereichen kleiner als der erste Graustufen-Schwellwert ist, und eines zwei ten Graustufen-Schwellwertes für die Zwischenräume derart, dass die Graustufenwertdifferenz einer in einem Zwischenraum existierenden Brücke im Vergleich zu brückenfreien Zwischenraumbereichen größer als oder gleich groß ist wie der zweite Graustufen-Schwellwert, und – Identifizieren von sich entsprechenden Linienmuster-Bildpunkten von wenigstens zwei der Bilder mit einer Graustufenwertdifferenz größer als oder gleich groß wie der erste Graustufen-Schwellwert und von sich entsprechenden Zwischenraum-Bildpunkten der wenigstens zwei Bilder mit einer Graustufenwertdifferenz größer als oder gleich groß wie der zweite Graustufen-Schwellwert.
Defekterkennungsverfahren nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, dass zur Graustufenwertkorrektur der Graustufenwert für jeden Bildpunkt im ersten Oberflächenbereich gemäß der Gleichung xi' = μY + (xi – μX)·σY/σX korrigiert wird, wobei x_i den Graustufenwert für jeden Bildpunkt im ersten Oberflächenbereich vor der Korrektur, μ den Graustufen-Mittelwert der Bildpunkte im jeweiligen Oberflächenbereich, σ die Standardabweichung aller Graustufenwerte für die Bildpunkte des jeweiligen Oberflächenbereichs und x_i' den Graustufenwert für jeden Bildpunkt im ersten Oberflächenbereich nach der Korrektur bezeichnen.
Defekterkennungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizieren von Bildpunkten mit Graustufenwertdifferenzen größer als oder gleich groß wie der betreffende Graustufen-Schwellwert folgende Teilschritte umfasst: (a) Extrahieren von drei nebeneinanderliegenden Bildern A, B und C aus den Bildern der Oberfläche des Wafers, (b) Vergleichen der Bildpunkte von Bild B mit entsprechenden Bildpunkten von Bild A und Bestimmen von Graustufendifferenzen zwischen den sich entsprechenden Bildpunkten der Bilder B und A, (c) Identifizieren derjenigen Bildpunkte von Bild B, die eine Graustufendifferenz gegenüber dem jeweils damit verglichenen, entsprechenden Bildpunkt von Bild A aufweisen, die für Bildpunkte des Linienmusters größer als oder gleich groß ist wie der erste Schwellwert und für Bildpunkte der Zwischenräume größer als oder gleich groß ist wie der zweite Schwellwert, (d) Vergleichen der Bildpunkte von Bild B mit entsprechenden Bildpunkten von Bild C und Bestimmen von Graustufendifferenzen zwischen den sich entsprechenden Bildpunkten der Bilder B und C, (e) Identifizieren derjenigen Bildpunkte von Bild B, die eine Graustufendifferenz gegenüber dem jeweils damit verglichenen, entsprechenden Bildpunkt von Bild C aufweisen, die für Bildpunkte des Linienmusters größer als oder gleich groß ist wie der erste Schwellwert und für Bildpunkte der Zwischenräume größer als oder gleich groß ist wie der zweite Schwellwert, und (f) Beurteilen von in den beiden Schritten c und e identifizierten Bildpunkten als zu einem Defekt gehörig.
Defekterkennungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Linienmuster um ein metallisches Zwischenverbindungsmuster handelt.