FR2911429A1 - "procede et systeme de detection d'amas de defauts a la surface d'un substrat" - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé et un système de détection d'amas de défauts(3) à l'intérieur d'une zone donnée (Z) à la surface d'un substrat (1) apte à être utilisé en électronique, et de tri de ces substrats.Le procédé comprend les étapes consistant à :- détecter et enregistrer la position des défauts ponctuels présents sur une face dudit substrat (1), avec un appareil adapté,- calculer la densité globale DTOT de défauts sur l'ensemble de l'aire de cette face, la densité Dz de défauts sur ladite zone (Z), la densité de défauts DSZX dans chacune de n sous-zones (SZ) de ladite zone (Z), et déterminer la densité maximale DMAX de défauts pour l'ensemble de ces n sous-zones (SZ),- comparer la densité globale DTOT par rapport à une valeur seuil A, et la densité maximale DMAX par rapport à une valeur seuil B, et en fonction des résultats trouvés, classer ledit substrat (1) dans une première catégorie, ou comme comprenant au moins un amas de défauts (3) à l'intérieur de ladite zone (Z), ou le mettre de côté.

Description

L'invention se rapporte au domaine du contrôle de qualité des substrats

aptes à être utilisés dans les domaines de l'électronique, l'optique et/ou l'opto-électronique. L'invention concerne plus particulièrement un procédé et un système 5 de détection d'un type de défaut, dénommé "amas de défauts" (en anglais "cluster"), à la surface des substrats précités. Ces substrats, qui peuvent être massifs ou multicouches, par exemple ceux connus sous l'acronyme "SeOl" de l'expression anglaise "Semiconductor On Insulator" qui signifie "semi-conducteur sur isolant", doivent présenter une qualité 10 de surface irréprochable pour pouvoir être utilisé dans la fabrication de composants électroniques. En effet, le moindre défaut à leur surface peut potentiellement conduire à la fabrication de composants électroniques défectueux. Ces substrats sont donc soumis à un contrôle de qualité, avant leur 15 commercialisation, afin d'écarter ceux ne correspondant pas à un niveau de qualité requis. Les plaques de substrat sont examinées à l'aide d'un appareil d'inspection de surface, par exemple un appareil connu sous la dénomination commerciale "SPI" ou "SP2", commercialisé par la société KLA Tencor. 20 Ce type d'appareil utilise un faisceau laser pour balayer la surface du substrat à examiner. La présence ou l'absence de défauts en un point donné modifie la réflexion du faisceau laser à la surface de ce substrat. Le signal diffusé par la surface et/ou les défauts est collecté puis amplifié pour être transformé en un signal électrique. La présence d'un pic sur ce signal, au-delà d'un certain seuil, confirme la 25 présence d'un défaut sur le substrat. Un tel appareil d'inspection de surface permet notamment : - d'établir une cartographie précise des défauts à la surface du substrat, c'est-à-dire de fournir les coordonnées de chaque défaut par rapport à un référentiel à deux dimensions, 30 - de compter le nombre total de défauts observés par plaque, et enfin - de classer ces défauts par catégories, notamment en fonction de leurs formes et de leurs dimensions. Ces défauts se répartissent en quatre catégories : - les défauts ponctuels, connus de l'homme du métier sous l'acronyme "LPD", d'après la terminologie anglaise de "Light Point Defect", - les rayures, également connues sous la dénomination anglaise de "scratch", - les lignes de dislocation, connues sous la terminologie anglaise de "slip line", et - les amas de défauts, connus sous la dénomination anglaise de "cluster". L'appareil d'inspection de surface comporte des algorithmes de groupage qui lui permettent, après repérage de chaque défaut pris individuellement, de regrouper éventuellement automatiquement certains d'entre eux, pour leur affecter une classification différente. Ainsi par exemple, lorsque plusieurs défauts ponctuels sont alignés, l'algorithme les regroupe automatiquement comme définissant une rayure. De même, si un certain nombre de défauts sont alignés selon une direction particulière, ils seront classés dans la catégorie "ligne de dislocation". Enfin, l'algorithme de groupage permet également de regrouper certains amas de défauts ponctuels voisins, pour les classer dans la catégorie "amas de défauts". L'utilisateur de l'appareil reçoit ainsi des informations pour chaque plaque examinée, précisant le nombre total de défauts par plaque, les positions de ces défauts à la surface de la plaque, le nombre de défauts dans chaque catégorie et la dimension (aire) des amas de défauts. Or, la demanderesse a constaté que les algorithmes de groupage ne permettaient pas toujours d'obtenir des résultats satisfaisants en ce qui concerne le classement correct des défauts dans la catégorie appropriée et le caractère reproductible de ce classement. Ainsi par exemple, des mesures effectuées sur plusieurs plaques de substrats successives montrent que des défauts qui devraient normalement être classés dans une même catégorie peuvent être considérés une fois comme une simple juxtaposition de défauts ponctuels et une autre fois comme un amas de défauts, avec ou sans surface définie. De même, certains défauts ponctuels peuvent parfois être regroupés et classés comme une rayure. Or, la distinction entre un défaut ponctuel ou une pluralité de défauts ponctuels et un amas de défauts a son importance. En effet, outre leur différence de taille, un défaut ponctuel correspond fréquemment à la présence d'une particule à la surface du substrat, alors qu'un amas de défaut correspond plus généralement à un trou. Dans le premier cas, le substrat peut être nettoyé. Dans le second cas, le substrat devra être écarté ou du moins considéré comme étant de moins bonne 5 qualité, car un composant électronique qui serait fabriqué à l'emplacement du trou serait défectueux. De plus, le fait de classifier correctement ces défauts est intéressant pour pouvoir effectuer une mesure du caractère répétitif de l'apparition de l'une de ces catégories de défauts, sur une série de plaques de substrat, issues d'un même lot 10 de matière première ou obtenues à partir d'un même procédé de fabrication. La détection de ce caractère répétitif permet en effet de modifier en amont un procédé de fabrication afin éviter l'apparition d'un type de défaut à un endroit donné du substrat. L'invention a pour but de résoudre les problèmes précités de l'état de 15 la technique. Elle a pour objectif de fournir un procédé et un système de détection des défauts, du type "amas de défauts", à la surface d'une plaque de substrat. L'invention a également pour objectif de permettre un contrôle de qualité des substrats et leur tri. 20 A cet effet, l'invention concerne un procédé de détection d'au moins un amas de défauts à l'intérieur d'une zone donnée à la surface d'un substrat apte à être utilisé dans les domaines de l'électronique, l'optique et/ou l'opto-électronique et de tri des substrats comportant un tel amas de défauts, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : 25 - à l'aide d'un appareil d'inspection de surface, détecter et enregistrer la position des défauts ponctuels présents sur l'ensemble de l'aire d'une face dudit substrat à examiner, - calculer la densité globale DTOT de défauts ponctuels sur l'ensemble de l'aire d'une face dudit substrat à examiner et la densité Dz de défauts ponctuels à 30 l'intérieur de ladite zone, partager ladite zone en n sous-zones et calculer la densité de défauts ponctuels Dszx à l'intérieur de chacune des n sous-zones, X étant un nombre entier compris entre 1 et n, afin de déterminer la densité maximale DMAx de défauts ponctuels pour l'ensemble de ces n sous-zones, - vérifier si la densité globale de défauts ponctuels DTOT est supérieure à une 35 valeur seuil A, et si tel est le cas, classer ledit substrat dans une première catégorie, - si la densité globale de défauts ponctuels DTOT est inférieure ou égale à ladite valeur seuil A, vérifier si la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones est supérieure à une valeur seuil B, et si tel est le cas, classer ledit substrat comme comprenant au moins un amas de défauts à l'intérieur de ladite zone, - si la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones est inférieure ou égale à ladite valeur seuil B, mettre de côté ledit substrat. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de 10 l'invention, prises seules ou en combinaison : • le procédé comprend les étapes supplémentaires consistant à : - si la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones est inférieure ou égale à ladite valeur seuil B, vérifier si ladite densité maximale DMAx est inférieure à une valeur seuil C, et si tel est le cas classer ledit 15 substrat dans une deuxième catégorie, - si la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones est supérieure ou égale à ladite valeur seuil C, vérifier si le ratio Dz/DTOT de la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone sur la densité globale DTOT est inférieur à une valeur seuil F, et si tel est le cas, classer 20 ledit substrat dans ladite deuxième catégorie, - si ledit ratio Dz/DTOT est supérieur ou égal à ladite valeur seuil F, vérifier si le ratio DZ/DMAx de la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone sur la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones est supérieur à une valeur seuil G, et si tel est le cas, classer ledit substrat 25 dans ladite deuxième catégorie, - si ledit ratio Dz/DMAx est inférieur ou égal à ladite valeur seuil G, vérifier si la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone est supérieure ou égale à une valeur seuil H, et si tel est le cas, classer ledit substrat comme comprenant au moins un amas de défauts à l'intérieur de ladite zone, 30 - si la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone est inférieure à ladite valeur seuil H, mettre de côté ledit substrat. • le procédé comprend les étapes supplémentaires consistant à : - calculer la moyenne M des densités de défauts ponctuels Dszx dans les sous-zones, en excluant les valeurs de Dszx correspondant à des sous-zones ne contenant 35 aucun défaut ponctuel ou n'en contenant qu'un seul, sélectionner les défauts présents dans l'ensemble des sous-zones dont la densité de défauts ponctuels Dszx est supérieure à ladite moyenne M, mesurer la distance entre chacun desdits défauts sélectionnés et un autre desdits défauts sélectionnés et calculer la valeur maximale Lz de ces différentes distances qui correspond à la longueur de l'amas de défaut à rechercher, - si la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone est inférieure à ladite valeur seuil H, vérifier si cette densité Dz est inférieure à une valeur seuil I, et si tel est le cas, classer ledit substrat dans ladite deuxième catégorie, - si la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone est supérieure ou égale à ladite valeur seuil I, vérifier si simultanément la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone est supérieure à ladite valeur seuil I et si la longueur Lz de l'amas de défauts à rechercher est supérieure à une valeur seuil J, et si tel est le cas, classer ledit substrat comme comprenant au moins un amas de défauts à l'intérieur de ladite zone, - si ces deux conditions ne sont pas remplies simultanément, classer ledit 15 substrat dans ladite deuxième catégorie. L'invention concerne également un système de détection d'au moins un amas de défauts à l'intérieur d'une zone donnée à la surface d'un substrat apte à être utilisé dans les domaines de l'électronique, l'optique et/ou l'opto-électronique et de tri des substrats comportant un tel amas de défauts, caractérisé en ce qu'il 20 comprend : - des moyens permettant de détecter et d'enregistrer la position des défauts ponctuels présents sur l'ensemble de l'aire d'une face dudit substrat à examiner, -des moyens de calcul : • de la densité globale DTOT de défauts ponctuels sur l'ensemble de 25 l'aire d'une face dudit substrat à examiner, • de la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone, • de la densité de défauts ponctuels Dszx à l'intérieur de chacune de n sous-zones dans ladite zone, X étant un nombre entier compris entre 1 et n, 30 • de la densité maximale DMAX de défauts ponctuels pour l'ensemble de ces n sous-zones, - des moyens de comparaison permettant de vérifier si la densité globale de défauts ponctuels DTOT est supérieure à une valeur seuil A, et si la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones est supérieure à une 35 valeur seuil, - des moyens de tri permettant : • si la densité globale de défauts ponctuels DTOT est supérieure à ladite valeur seuil A, de classer ledit substrat dans une première catégorie, • si la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones est supérieure à ladite valeur seuil B, de classer ledit substrat comme comprenant au moins un amas de défauts à l'intérieur de ladite zone, • si la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones est inférieure ou égale à ladite valeur seuil B, de mettre de côté ledit substrat. Le système peut comprendre en outre : - des moyens de comparaison permettant de vérifier si la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones est inférieure à une valeur seuil C, si le ratio DZJDTOT de la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone sur la densité globale DTOT est inférieur à une valeur seuil F, si le ratio Dz/DMAX de la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone sur la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones est supérieur à une valeur seuil G, et si la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone est supérieure ou égale à une valeur seuil H, - des moyens de tri permettant : • si la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones est inférieure à ladite valeur seuil C ou si le ratio DZJDTOT de la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone sur la densité globale DTOT est inférieur à ladite valeur seuil F ou si le ratio DZ/DMAx de la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone sur la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones est supérieur à ladite valeur seuil G, de classer ledit substrat dans une deuxième catégorie, • si la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone est supérieure ou égale à ladite valeur seuil H, de classer ledit substrat comme comprenant au moins un amas de défauts à l'intérieur de ladite zone, • si la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone est inférieure à ladite valeur seuil H, de mettre de côté ledit substrat. Le système peut également comprendre : 30 35 - des moyens de calcul : • de la moyenne M des densités de défauts ponctuels Dszx dans les sous-zones, en excluant les valeurs de Dszx correspondant à des souszones ne contenant aucun défaut ponctuel ou n'en contenant qu'un seul, • de la longueur Lz de l'amas de défaut à rechercher, obtenue en sélectionnant les défauts présents dans l'ensemble des sous-zones dont la densité de défauts ponctuels Dszx est supérieure à ladite moyenne M, et en mesurant la distance entre chacun desdits défauts sélectionnés et un autre desdits défauts sélectionnés, de façon à calculer la valeur maximale de ces différentes distances qui correspond à ladite longueur Lz, - des moyens de comparaison permettant de vérifier si la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone est inférieure à une valeur seuil I, et de 15 vérifier si simultanément cette densité Dz est supérieure à ladite valeur seuil I et la longueur Lz de l'amas de défauts à rechercher est supérieure à une valeur seuil J, - des moyens de tri permettant : • si la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone est inférieure à ladite valeur seuil I, ou si les deux conditions concernant le fait que la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone est supérieure à ladite valeur seuil I et que la longueur Lz de l'amas de défauts à rechercher est supérieure à une valeur seuil J ne sont pas remplies simultanément, de classer ledit substrat dans ladite deuxième catégorie, • si simultanément la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone est supérieure à ladite valeur seuil I et la longueur Lz de l'amas de défauts à rechercher est supérieure à une valeur seuil J, de classer ledit substrat comme comprenant au moins un amas de défauts à l'intérieur de ladite zone. Selon d'autres caractéristiques de l'invention prises seules ou en combinaison : - la valeur seuil A est supérieure ou égale à 0,02 défaut/mm2 ; - la valeur seuil B est supérieure ou égale à 0,1375 défaut/mm2 ; - la valeur seuil C est inférieure ou égale à 0,015 défaut/mm2 ; - la valeur seuil F est inférieure ou égale à 0,8 ; 20 25 30 35 - la valeur seuil G est supérieure ou égale à 0,2 ; - la valeur seuil H est supérieure ou égale à 0, 008 défaut/mm2 ; - la valeur seuil I est supérieure ou égale à 0,001 défaut/mm2 ; - la valeur seuil J est supérieure ou égale à 5,5 mm.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, un mode de réalisation possible. Sur ces dessins : - la figure 1 illustre le résultat d'une cartographie de défauts à la 10 surface d'un substrat, - la figure 2 est un schéma représentant le système de détection d'amas de défauts conforme à l'invention, - la figure 3 est un algorithme représentant les différentes étapes du procédé de détection d'amas de défauts conforme à l'invention. 15 Le procédé conforme à l'invention comprend une première série d'étapes de mesures et d'acquisition de données, une deuxième série d'étapes de comparaison de ces données entre elles et par rapport à des valeurs seuil et des étapes de tri des substrats, en fonction de la présence ou non d'amas de défauts. En se reportant à la figure 1, on peut voir un exemple de cartographie 20 de défauts à la surface d'un substrat 1. Sur ce substrat, on peut observer d'une part des défauts ponctuels 2 et d'autre part un amas de défauts 3. Les coordonnées de chaque défaut sont établies par rapport à un référentiel à deux dimensions représenté par l'axe des abscisses X et l'axe des 25 ordonnées Y. Sur ces axes, les longueurs sont exprimées en micromètres. Conformément au procédé, la détection d'un amas de défauts 3 s'effectue à l'intérieur d'une zone donnée Z à la surface du substrat 1. Cette zone Z est subdivisée en n sous-zones SZ, n étant un nombre entier positif. 30 Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le diamètre du substrat 1 est de 300 mm, la zone Z est un carré de 100 mm de côté et les sous-zones sont au nombre de vingt cinq. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, la zone examinée correspond au centre du substrat 1, toutefois le même procédé pourrait être appliqué 35 pour détecter des défauts n'importe où sur le substrat, par exemple sur les bords.

La position de la zone Z à la surface du substrat, sa forme, son aire et le nombre de sous-zones qu'elle comporte, seront déterminés par l'opérateur, en fonction des utilisations envisagées du substrat et du seuil de précision qu'il souhaite obtenir.

Conformément au procédé de l'invention, on détecte et on enregistre la position des défauts ponctuels (du type LPD précité) présents à la surface de la face du substrat 1 à examiner. Ces mesures sont effectuées par exemple à l'aide d'un appareil d'inspection de surface, tel que l'un de ceux de type SPI ou SP2 précités, mais sans 10 utiliser les algorithmes de groupage de ce type d'appareil. A partir de ces données, on calcule plusieurs paramètres, à savoir : - la densité globale DTOT des défauts ponctuels sur l'ensemble de l'aire de la face du substrat 1 examiné, c'est-à-dire le nombre de défauts ponctuels par unité de surface. 15 - la densité de défauts ponctuels Dz dans la zone Z, et - la densité de défauts ponctuels Dszx à l'intérieur de chacune des n sous-zones SZ, X étant un nombre entier compris entre 1 et n. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, on obtient ainsi vingt-cinq valeurs de densité Dszi à Dsz25. 20 On calcule ensuite la densité maximale DMAx de défauts ponctuels pour l'ensemble de ces n sous-zones SZ, c'est-à-dire la valeur de densité la plus élevée parmi les n valeurs de Dszi à Dsz.. Enfin, de façon optionnelle, on calcule un autre paramètre : - la longueur de l'amas de défauts éventuellement présent dans la 25 zone Z, donnée dénommée ciaprès Lz. Pour ce faire, on calcule la moyenne M des densités de défauts Dszx dans les sous-zones SZ, en excluant toutefois les valeurs de Dszx correspondant à des sous-zones SZ ne contenant aucun défaut ponctuel ou n'en contenant qu'un seul. En effet, par définition, les sous-zones ainsi exclues ne 30 présentent pas d'amas de défaut. On sélectionne ensuite les défauts présents dans l'ensemble des sous-zones SZ dont la densité de défauts ponctuels Dszx est supérieure à ladite moyenne M. Enfin, on mesure la distance entre chacun desdits défauts 35 sélectionnés et un autre desdits défauts sélectionnés et on calcule la valeur 'o maximale Lz de ces distances qui correspond à la longueur de l'amas de défauts 3 à rechercher. En se reportant à la figure 3, on va maintenant décrire l'algorithme permettant de comparer les paramètres précités, d'en déduire la présence ou l'absence d'un ou de plusieurs amas de défauts à l'intérieur de la zone Z. Au cours d'une première étape E1, on vérifie si DTOT est supérieur à une valeur seuil A, A étant de préférence supérieure ou égale à 0,02 défaut/mm2. Cette étape permet de déterminer si la densité de défauts relevés sur l'ensemble du substrat 1 n'est pas trop importante. Si tel est le cas, on passe alors à l'étape E2 qui consiste à classer le substrat 1 dans une première catégorie, car celui-ci présente un grand nombre de défauts qui le rendent impropre à la fabrication ultérieure de composants électroniques. Si DTOT n'est pas supérieur à A, c'est-à-dire si la défectivité globale n'est pas trop importante, on passe alors à une étape E3 qui consiste à vérifier si DMAX est supérieur à une valeur seuil B, B étant supérieure ou égale à 0,1 défaut/mm2 et de préférence supérieur ou égal à 0,1375 défaut/mm2. Cette étape permet de vérifier si l'une des sous-zones SZ présente une défectivité supérieure à un certain seuil. Si tel est le cas, on passe alors à une étape E4 qui consiste à classer le substrat 1 comme présentant au moins un amas de défauts 3. Si DMAx n'est pas supérieur à B, on procède ensuite à une étape E5 au cours de laquelle on vérifie si DMAx est inférieur à une valeur seuil C, C étant de préférence inférieure à B et inférieure ou égale à 0,015 défaut/mm2. Cette étape E5 permet de vérifier qu'il n'existe pas d'amas de défauts sur le substrat 1. Dans ce cas, on passe à l'étape E6 qui consiste à classer ce substrat dans une deuxième catégorie des substrats qui ne présentent pas de défauts rédhibitoires, comme cela était le cas dans la première catégorie (étape E2) et qui ne présentent pas non plus d'amas de défauts. Dans l'exemple ici représenté, ce seuil de 0,015 défauts/mm2 correspond à un maximum de six défauts dans l'une des sous-zones SZ dont la surface est de 400mm2, ces défauts étant mesurés avec un seuil de détection de 0,10 m. Le seuil de détection est fonction de l'appareil de détection et peut également être ajusté par l'opérateur en fonction des défauts qu'il ne souhaite pas détecter.

Si DMAx est compris entre B et C, on procède ensuite à une étape E7, au cours de laquelle on vérifie si le ratio Dz/DTOT inférieure à une valeur seuil F, F étant de préférence inférieure ou égale à 0,8. Ce critère représente le ratio entre la densité de défauts ponctuels dans la zone Z par rapport à la densité globale de défauts ponctuels sur l'ensemble du substrat 1. Si ce ratio est inférieur à la valeur seuil F, on peut alors considérer qu'il n'y a pas de défectivité distincte sur cette zone Z par rapport au niveau global de défauts sur l'ensemble du substrat. On passe alors à l'étape E8 qui consiste à classer cette plaque dans ladite deuxième catégorie.

Si au contraire la densité de défauts Dz est supérieure à F fois la densité globale de défauts DTOT, ceci signifie que le substrat présente au moins une sous-zone SZ fortement défective. On passe alors à l'étape E9 qui consiste à vérifier si le ratio Dz/DMAx est supérieure à une valeur seuil G, G étant de préférence supérieure ou égale à 0,2.

Dans ce cas en effet si la densité maximale de défauts dans l'une des sous-zones SZ n'est pas supérieure d'un facteur minimum à la densité calculée pour l'ensemble de la zone Z, on peut alors considérer que l'on n'a pas d'amas de défauts. On passe à l'étape El0 et le substrat 1 est classé en deuxième catégorie. Si le ratio précité n'est pas supérieur à G, on passe alors à l'étape El 1 qui consiste à vérifier si Dz est supérieure ou égal à une valeur seuil H, H étant de préférence supérieure ou égale à 0,008 défaut/mm2. Si tel est le cas, on passe à une étape E12, qui consiste à classer ledit substrat 1 comme comprenant au moins un amas de défauts 3 à l'intérieur de ladite zone.

Si tel n'est pas le cas, on vérifie alors si Dz est inférieur à une valeur seuil I, I étant de préférence inférieure ou égale à 0,001 défaut/mm2. Si tel est le cas, on passe à l'étape E14. Le substrat est écarté dans la deuxième catégorie. Si tel n'est pas le cas, on passe à l'étape E15 qui consiste à vérifier si simultanément Dz est supérieur à I et si Lz est supérieur à une valeur seuil J, J étant de préférence supérieure ou égale à 5,5 mm. Si ces deux critères sont vérifiés, on passe à l'étape E16 qui consiste à classer ledit substrat 1 comme comprenant au moins un amas de défauts 3 à l'intérieur de ladite zone. Si tel n'est pas le cas on passe à l'étape E17 et le substrat est classé dans la deuxième catégorie.

L'invention concerne également un système de détection des amas de défauts permettant la mise en oeuvre du procédé précité.

En se reportant à la figure 2, on peut voir que ce système 4 comprend : -des moyens 41 de détection et d'enregistrement de la position des défauts ponctuels LPD ; il s'agit par exemple d'un appareil d'inspection de surface, 5 tel que décrit précédemment dans le procédé ; - des moyens 42 de calcul des différents paramètres précités, à savoir : DTOT, Dz, Dszx, DmAx, M et Lz ; - des moyens 43 de comparaison de ces différents paramètres par rapport aux valeurs seuils A, B, C, F, G, H, I et J, comme décrit précédemment, et 10 - des moyens 44 de tri des substrats et d'affectation dans la première ou la deuxième catégorie ou dans la catégorie selon laquelle ces substrats comportent au moins un amas de défauts. Les moyens 42 et 43 peuvent par exemple être un calculateur ou ordinateur.

15 Les moyens 44 sont par exemple un robot de triage des substrats qui opère en fonction des résultats obtenus après mis en oeuvre de l'algorithme de calcul précité.

Claims (22)

REVENDICATIONS

1. Procédé de détection d'au moins un amas de défauts (3) à l'intérieur d'une zone donnée (Z) à la surface d'un substrat (1) apte à être utilisé dans les domaines de l'électronique, l'optique et/ou l'opto-électronique et de tri des substrats (1) comportant un tel amas de défauts, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - à l'aide d'un appareil d'inspection de surface, détecter et enregistrer la position des défauts ponctuels présents sur l'ensemble de l'aire d'une face dudit substrat à examiner (1), - calculer la densité globale DTOT de défauts ponctuels sur l'ensemble de l'aire d'une face dudit substrat à examiner (1) et la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z), partager ladite zone (Z) en n sous-zones (SZ) et calculer la densité de défauts ponctuels Dszx à l'intérieur de chacune des n sous-zones (SZ), X étant un nombre entier compris entre 1 et n, afin de déterminer la densité maximale DMAx de défauts ponctuels pour l'ensemble de ces n sous-zones (SZ), -vérifier si la densité globale de défauts ponctuels DTOT est supérieure à une valeur seuil A, et si tel est le cas., classer ledit substrat (1) dans une première catégorie, - si la densité globale de défauts ponctuels DTOT est inférieure ou égale à ladite valeur seuil A, vérifier si la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones (SZ) est supérieure à une valeur seuil B, et si tel est le cas, classer ledit substrat (1) comme comprenant au moins un amas de défauts (3) à l'intérieur de ladite zone (Z), - si la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n 25 sous-zones (SZ) est inférieure ou égale à ladite valeur seuil B, mettre de côté ledit substrat (1).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes supplémentaires consistant à : - si la densité maximale de défauts ponctuels DMAX pour l'ensemble des n 30 sous-zones (SZ) est inférieure ou égale à ladite valeur seuil B, vérifier si ladite densité maximale DMAx est inférieure à une valeur seuil C, et si tel est le cas classer ledit substrat (1) dans une deuxième catégorie,- si la densité maximale de défauts ponctuels DMAX pour l'ensemble des n sous-zones (SZ) est supérieure ou égale à ladite valeur seuil C, vérifier si le ratio Dz/DTOT de la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) sur la densité globale DTOT est inférieur à une valeur seuil F, et si tel est le cas, classer ledit substrat (1) dans ladite deuxième catégorie, - si ledit ratio Dz/DTOT est supérieur ou égal à ladite valeur seuil F, vérifier si le ratio Dz/DMAx de la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) sur la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones (SZ) est supérieur à une valeur seuil G, et si tel est le cas, classer ledit substrat (1) dans ladite deuxième catégorie, - si ledit ratio Dz/DMAx est inférieur ou égal à ladite valeur seuil G, vérifier si la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) est supérieure ou égale à une valeur seuil H, et si tel est le cas, classer ledit substrat (1) comme comprenant au moins un amas de défauts (3) à l'intérieur de ladite zone (Z), - si la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) est inférieure à ladite valeur seuil H, mettre de côté ledit substrat (1).

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes supplémentaires consistant à : - calculer la moyenne M des densités de défauts ponctuels Dszx dans les sous- zones (SZ), en excluant les valeurs de Dszx correspondant à des sous-zones (SZ) ne contenant aucun défaut ponctuel ou n'en contenant qu'un seul, sélectionner les défauts présents dans l'ensemble des sous-zones (SZ) dont la densité de défauts ponctuels Dszx est supérieure à ladite moyenne M, mesurer la distance entre chacun desdits défauts sélectionnés et un autre desdits défauts sélectionnés et calculer la valeur maximale Lz de ces différentes distances qui correspond à la longueur de l'amas de défaut (3) à rechercher, - si la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) est inférieure à ladite valeur seuil H, vérifier si cette densité Dz est inférieure à une valeur seuil I, et si tel est le cas, classer ledit substrat (1) dans ladite deuxième catégorie, - si la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) est supérieure ou égale à ladite valeur seuil I, vérifier si simultanément la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) est supérieure à ladite valeur seuil I et si la longueur Lz de l'amas de défauts (3) à rechercher est supérieure à une valeur seuil J, et si tel est le cas, classer ledit substrat (1) comme comprenant au moins un amas de défauts (3) à l'intérieur de ladite zone (Z),- si ces deux conditions ne sont pas remplies simultanément, classer ledit substrat (1) dans ladite deuxième catégorie.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur seuil A est supérieure ou égale à 0,02 défaut/mm2.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur seuil B est supérieure ou égale à 0,1375 défaut/mm2.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur seuil C est inférieure ou égale à 0,015 défaut/mm2.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur seuil F est inférieure ou égale à 0,8;

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur seuil G est supérieure ou égale à 0,2.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur seuil H est supérieure ou égale à 0, 008 défaut/mm2.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur seuil I est supérieure ou égale à 0,001 défaut/mm2.

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur seuil J est supérieure ou égale à 5,5 mm.

12. Système de détection d'au moins un amas de défauts (3) à l'intérieur d'une zone donnée (Z) à la surface d'un substrat (1) apte à être utilisé dans les domaines de l'électronique, l'optique et/ou l'opto-électronique et de tri des substrats (1) comportant un tel amas de défauts, caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens (41) permettant de détecter et d'enregistrer la position des défauts ponctuels présents sur l'ensemble de l'aire d'une face dudit substrat à examiner (1), - des moyens de calcul (42) : • de la densité globale DTOT de défauts ponctuels sur l'ensemble de l'aire d'une face dudit substrat à examiner (1), • de la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z), • de la densité de défauts ponctuels Dszx à l'intérieur de chacune de n sous-zones (SZ) dans ladite zone (Z), X étant un nombre entier compris entre 1 et n, • de la densité maximale DMAX de défauts ponctuels pour l'ensemble de ces n sous-zones (SZ),- des moyens de comparaison (43) permettant de vérifier si la densité globale de défauts ponctuels DTOT est supérieure à une valeur seuil A, et si la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones (SZ) est supérieure à une valeur seuil B, - des moyens de tri (44) permettant : • si la densité globale de défauts ponctuels DTOT est supérieure à ladite valeur seuil A, de classer ledit substrat (1) dans une première catégorie, • si la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble 10 des n sous-zones (SZ) est supérieure à ladite valeur seuil B, de classer ledit substrat (1) comme comprenant au moins un amas de défauts (3) à l'intérieur de ladite zone (Z), • si la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones (SZ) est inférieure ou égale à ladite valeur seuil 15 B, de mettre de côté ledit substrat (1).

13. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - des moyens de comparaison (43) permettant de vérifier si la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones (SZ) est 20 inférieure à une valeur seuil C, si le ratio D/JDTOT de la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) sur la densité globale DTOT est inférieur à une valeur seuil F, si le ratio D7/DMAx de la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) sur la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones (SZ) est supérieur à une valeur seuil G, et si la 25 densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) est supérieure ou égale à une valeur seuil H, - des moyens de tri (44) permettant : • si la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones (SZ) est inférieure à ladite valeur seuil C ou si le 30 ratio Dz/DTOT de la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) sur la densité globale DTOT est inférieur à ladite valeur seuil F ou si le ratio DZJDMAx de la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) sur la densité maximale de défauts ponctuels DMAx pour l'ensemble des n sous-zones (SZ) 35 est supérieur à ladite valeur seuil G, de classer ledit substrat (1) dans une deuxième catégorie,• si la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) est supérieure ou égale à ladite valeur seuil H, de classer ledit substrat (1) comme comprenant au moins un amas de défauts (3) à l'intérieur de ladite zone (Z), • si la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) est inférieure à ladite valeur seuil H, de mettre de côté ledit substrat (1).

14. Système selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: - des moyens de calcul (42) : • de la moyenne M des densités de défauts ponctuels Dszx dans les sous-zones (SZ), en excluant les valeurs de Dszx correspondant à des sous-zones (SZ) ne contenant aucun défaut ponctuel ou n'en contenant qu'un seul, • de la longueur Lz de l'amas de défaut (3) à rechercher, obtenue en sélectionnant les défauts présents dans l'ensemble des sous-zones (SZ) dont la densité de défauts ponctuels Dszx est supérieure à ladite moyenne M, et en mesurant la distance entre chacun desdits défauts sélectionnés et un autre desdits défauts sélectionnés, de façon à calculer la valeur maximale de ces différentes distances qui correspond à ladite longueur Lz, - des moyens de comparaison (43) permettant de vérifier si la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) est inférieure à une valeur seuil I, et de vérifier si simultanément cette densité Dz est supérieure à ladite valeur seuil I et la longueur Lz de l'amas de défauts (3) à rechercher est supérieure à une valeur seuil J, des moyens de tri (44) permettant : • si la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) est inférieure à ladite valeur seuil I, ou si les deux conditions concernant le fait que la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) est supérieure à ladite valeur seuil I et que la longueur L;I de l'amas de défauts (3) à rechercher est supérieure à une valeur seuil J ne sont pas remplies simultanément, de classer ledit substrat (1) dans ladite deuxième catégorie, 35 5• si simultanément la densité Dz de défauts ponctuels à l'intérieur de ladite zone (Z) est supérieure à ladite valeur seuil I et la longueur Lz de l'amas de défauts (3) à rechercher est supérieure à une valeur seuil J, de classer ledit substrat (1) comme comprenant au moins un amas de défauts (3) à l'intérieur de ladite zone (Z).

15. Système selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que la valeur seuil A est supérieure ou égale à 0,02 défaut/mm2.

16. Système selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, en ce que la valeur seuil B est supérieure ou égale à 0,1375 défaut/mm2.

17. Système selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, en ce que la valeur seuil C est inférieure ou égale à 0,015 défaut/mm2.

18. Système selon l'une quelconque des revendications 12 à 17, en ce que la valeur seuil F est inférieure ou égale à 0,8.

19. Système selon l'une quelconque des revendications 12 à 18, en ce que la valeur seuil G est supérieure ou égale à 0,2.

20. Système selon l'une quelconque des revendications 12 à 19, en ce que la valeur seuil H est supérieure ou égale à 0, 008 défaut/mm2.

21. Système selon l'une quelconque des revendications 12 à 20, en ce que la valeur seuil I est supérieure ou égale à 0,001 défaut/mm2.

22. Système selon l'une quelconque des revendications 12 à 21, en ce que la valeur seuil J est supérieure ou égale à 5,5 mm. caractérisé 10 caractérisé caractérisé 15 caractérisé caractérisé caractérisé 20 caractérisé