一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法，该方法包括：提供一批需要进行缺陷检测的晶圆，并在每个所述晶圆上均建立相同的坐标系；获取每个所述晶圆上的所有缺陷位置，并根据所述坐标系得到对应的缺陷坐标；将任意一个所述晶圆上的缺陷坐标与其他每个所述晶圆上的缺陷坐标进行比较，以将至少重复一次的缺陷坐标均标记为重复缺陷坐标；根据所有的所述重复缺陷坐标，生成一模拟缺陷分布图。通过该方法可以实现对重复性的电路缺陷的形象的识别，大大的降低了工程判断错误的可能性。
【专利说明】—种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电路缺陷的检测【技术领域】，尤其涉及到一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法。
【背景技术】
[0002]在现有的【技术领域】中，随着集成电路工艺的发展及特征尺寸的不断缩小，芯片上电路的分布也越来越复杂，任何环节的微小错误都将导致整个产品的失效，所以对工艺控制的要求就越来越严格。为了能够及时发现产品的缺陷，半导体一般会配置相应的缺陷检测设备，以对产品进行缺陷检测。所以在生产过程中为能及时的发现和解决问题都配置有光学和电子的缺陷检测设备对产品进行在线的检测，不管是光学和电子的缺陷检测，其工作的基本原理都是通过设备获得几个芯片的信号，然后再进行数据的比对，如图1表示为相邻的3个芯片A、B、C，对三个相邻的芯片进行检测后，通过B芯片和A芯片的比较得出有检测数据差异的位置，再通过B芯片和C芯片的比较得出有信号差异的位置(如图2和图3所示)那么这两个对比结果中差异信的相同位置就是B芯片上侦测到的缺陷的位置。在生产过程中由于光刻工艺或光罩的问题，可能在曝光时在晶圆上芯片的相同位置造成缺陷，如图4和5分别表示重复缺陷的照片和与之对应的正常电路的图像。因为这种重复位置的电路缺陷有以下3种主要的原因导致工程师在第一时间处理时往往由于经验的缺乏而造成错误的判断，1、重复位置的电路缺陷和其它的随机分布的缺陷在晶圆上同时存在，从而较难识别如图6所示；2、缺陷的形貌和正常的电路图形相差不明显如图4、5所示；3、由于光刻工艺本身工艺窗口的不同每片晶圆上有重复位置的芯片可能不是相同如图7所示。
[0003]中国专利(CN103018260A)公开了一种缺陷检测方法，包括步骤:提供母本衬底一目标单元片上多个区域的区域母本阈值；提供待检衬底，选定所述待检衬底上一待检单元片和相邻单元片；将所述待检单元片和相邻单元片划分为多个区域，并获取所述待检单元片上每个区域的区域待检像素和相邻单元片上的每个区域的区域参考像素；根据所述区域待检像素和区域参考像素，计算待检单元片和相邻单元片上每个区域的区域待检值和区域参考值，获得所述区域待检值和区域参考值的之间的差值并以之作为区域差值，所述区域差值为绝对值；比较所述区域差值与区域母本阈值的大小，当所述区域差值大于区域母本阈值时，判定有缺陷的存在。
[0004]通过该专利的方法提高了缺陷检测的正确率，但是操作比较复杂，并没有考虑比较多、难识别并且随机分布的电路缺陷，而且由于光刻等问题可能在芯片的的相同位置造成缺陷。
【发明内容】
[0005]鉴于上述问题，本发明提供一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法取代现有的缺陷检测方法。通过该方法可以实现对重复性的电路缺陷的形象的识别，避免了重复位置的电路缺陷，大大降低工程判断错误的可能性。[0006]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
[0007]—种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法，其特征在于，所述方法包括:
[0008]步骤S1、提供一批需要进行缺陷检测的晶圆，并在每个所述晶圆上均建立相同的坐标系；
[0009]步骤S2、获取每个所述晶圆上的所有缺陷位置，并根据所述坐标系得到对应的缺陷坐标；
[0010]步骤S3、将任意一个所述晶圆上的缺陷坐标与其他每个所述晶圆上的缺陷坐标进行比较，以将至少重复一次的缺陷坐标均标记为重复缺陷坐标；
[0011]步骤S4、根据所有的所述重复缺陷坐标，生成一模拟缺陷分布图；
[0012]其中，每个所述晶圆上的所有缺陷均由同一工艺产生。
[0013]上述的一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法，其中，步骤S2中，通过一缺陷检测设备获取每个所述晶圆上的所有缺陷位置。
[0014]上述的一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法，其中，步骤S3中，还包括:通过所述缺陷检测设备将所述重复缺陷坐标进行存储。
[0015]上述的一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法，其中，步骤S2中，获取每个晶圆上所有缺陷位置的步 骤包括:
[0016]通过所述缺陷检测设备对所有晶圆进行检测，以获取每个晶圆上每个芯片的检测数据；
[0017]将每个晶圆上的每个芯片的检测数据与之前相邻的一个芯片的检测数据进行比
较，获得若干第一差异位置；
[0018]将每个晶圆上的每个芯片的检测数据与之后相邻的一个芯片的检测数据进行比
较，获得若干第二差异位置；
[0019]若芯片所对应的第一差异位置与其对应的所述第二差异位置相同，则将该第一差异位置或第二差异位置设置为该芯片上的缺陷位置。
[0020]上述的一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法，其中，一批需要进行缺陷检测的晶圆的数量少于25个。
[0021]上述的一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法，其中，步骤S3中，在缺陷坐标进行比较中，两个坐标相同或者两个坐标在合理的误差范围内，记为重复一次。
[0022]上述的一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法，其中，所述同一工艺为电路光
罩工艺。
[0023]上述技术方案具有如下优点或有益效果:
[0024]通过该方法可以在缺陷检测结束时，同时对同一批次的所有晶圆上的缺陷的坐标进行计算，同时生成一有重复位置缺陷组成的模拟缺陷分布图，实现对重复性的电路缺陷的形象的识别，可以使工程师在第一时间注意到重复性的电路缺陷的存在，大大的降低了工程判断错误的可能性。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。[0026]图1是现有技术中相邻的3个芯片组的结构示意图；
[0027]图2是现有技术中B芯片和A芯片的数据比较结构示意图；
[0028]图3是现有技术中B芯片和C芯片的数据结构示意比较图；
[0029]图4是现有技术中重复缺陷的芯片结构示意图；
[0030]图5是现有技术中正常电路的芯片结构不意图；
[0031]图6是本发明方法中包含重复位置缺陷和其他随机分布缺陷的晶圆结构示意图；
[0032]图7A-7B是本发明方法中同一批次不同晶圆的不同位置的缺陷分布结构示意图；
[0033]图8A-8D是本发明方法中同一批次的4片不同晶圆的缺陷分布结构示意图；
[0034]图9A-9D是本发明方法中同一批次的4片不同晶圆重复缺陷分布结构示意图；
[0035]图10是本发明方法中同一批次的4片不同晶圆重复缺陷合成的缺陷分布结构示意图。
【具体实施方式】
[0036]本发明提供一种高灵敏度的重复位置缺陷的检测方法，可应用于技术节点为90nm、65/55nm、45/40nm、32/28nm、大于等于130nm以及小于等于22nm的工艺中；可应用于以下技术平台中:LogiC、Memory、RF、HV> Analog/Power、MEMS> CIS、Flash 以及 eFlash。
[0037]如图6-10所示，本发明为一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法，所述方法包括:
[0038]步骤S1、提供一批需要进行缺陷检测的晶圆，并在每个所述晶圆上均建立相同的坐标系；
[0039]步骤S2、获取每个所述晶圆上的所有缺陷位置，并根据所述坐标系得到对应的缺陷坐标；
[0040]步骤S3、将任意一个所述晶圆上的缺陷坐标与其他每个所述晶圆上的缺陷坐标进行比较，以将至少重复一次的缺陷坐标均标记为重复缺陷坐标；
[0041]步骤S4、根据所有的所述重复缺陷坐标，生成一模拟缺陷分布图；
[0042]其中，每个所述晶圆上的所有缺陷均由同一工艺产生。
[0043]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
[0044]在生产的过程统一采用光罩工艺，可能在曝光时在晶圆上芯片的相同位置造成缺陷，所以我们需要对晶圆进行缺陷检测。
[0045]在本实施例中，首先提供需要进行缺陷检测的在同一产品的4个不同的晶圆，并且在每个晶圆上设定相同数量重复芯片组成的结构，重复芯片组成的结构的坐标系统都是相同的。然后用缺陷检测设备对上述4个晶圆进行缺陷检测，获得不同晶圆上的所有缺陷位置，由于缺陷的位置是随机分布的如图6所示，所以在本实施例中需要逐步的进行缺陷检测，具体方法如下:
[0046]首先通过上述的缺陷检测设备对所有晶圆进行检测，以获取每个晶圆上每个芯片的检测数据；
[0047]将每个晶圆上的每个芯片的检测数据与之前相邻的一个芯片的检测数据进行比
较，获得若干第一差异位置；
[0048] 将每个晶圆上的每个芯片的检测数据与之后相邻的一个芯片的检测数据进行比较，获得若干第二差异位置；
[0049]若芯片所对应的第一差异位置与其对应的第二差异位置相同，则将该第一差异位置或第二差异位置设置为该芯片上的缺陷位置。
[0050]获取上述的4个晶圆所有缺陷位置后，根据在晶圆上所建立的坐标系，分别获取4个晶圆上所有缺陷位置对应的缺陷坐标。进而我们需要在缺陷监测设备上设定不同坐标之间的合理误差范围，在缺陷坐标进行比较中，两个坐标相同或者两个坐标在合理的误差范围内，我们都记为重复一次，以将至少重复一次的缺陷坐标均标记为重复缺陷坐标，因不同晶圆有不同的重复缺陷坐标如图7A-7B所示，所以要分别对4个不同的晶圆进行以下步骤:[0051 ] 首先，如图8A-8D所示，同一产品中的4个不同的晶圆，通过图8A中的晶圆缺陷坐标与图SB中的晶圆缺陷坐标对应的相互比较，倘若两坐标相同或者在合理的误差范围内则在图8A中的晶圆的对应位置标记为重复缺陷坐标；
[0052]将图8A中的晶圆缺陷坐标与图8C中的晶圆缺陷坐标对应的相互比较，得到图8A中的重复缺陷坐标；
[0053]最后通过图8A中的晶圆缺陷坐标与图8D中的晶圆缺陷坐标相互比较得到图8A中的重复缺陷坐标。
[0054]那么通过三次对比可以得出图8A晶圆中所有重复缺陷坐标的分布情况，如图9A所示。同理也可以得出图8B、8C、8D中的晶圆的重复缺陷坐标分布情况，如图9B、9C、9D所示。最后通过缺陷监测设备对上述4个晶圆所有的重复缺陷坐标自动生成一个模拟缺陷分布图，如图10所 示。
[0055]综上所述，通过本发明可以在缺陷检测中，对同一批次的所有晶圆上的缺陷坐标进行计算，并得到相应的重复缺陷坐标，同时生成由4个重复缺陷坐标组成的模拟缺陷分布图，实现对重复性的电路缺陷的形象的识别，可以使工程师在第一时间注意到重复性的电路缺陷的存在，大大的降低了工程判断错误的可能性。
[0056]对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。
【权利要求】
1.一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法，其特征在于，所述方法包括: 步骤S1、提供一批需要进行缺陷检测的晶圆，并在每个所述晶圆上均建立相同的坐标系; 步骤S2、获取每个所述晶圆上的所有缺陷位置，并根据所述坐标系得到对应的缺陷坐标； 步骤S3、将任意一个所述晶圆上的缺陷坐标与其他每个所述晶圆上的缺陷坐标进行比较，以将至少重复一次的缺陷坐标均标记为重复缺陷坐标； 步骤S4、根据所有的所述重复缺陷坐标，生成一模拟缺陷分布图； 其中，每个所述晶圆上的所有缺陷均由同一工艺产生。
2.如权利要求1所述的一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法，其特征在于，步骤S2中，通过一缺陷检测设备获取每个所述晶圆上的所有缺陷位置。
3.如权利要求2所述的一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法，其特征在于，步骤S3中，还包括:通过所述缺陷检测设备将所述重复缺陷坐标进行存储。
4.如权利要求3所述的一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法，其特征在于，步骤S2中，获取每个晶圆上所有缺陷位置的步骤包括: 通过所述缺陷检测设备对所有晶圆进行检测，以获取每个晶圆上每个芯片的检测数据； 将每个晶圆上的每个芯片的检测数据与之前相邻的一个芯片的检测数据进行比较，获得若干第一差异位置； 将每个晶圆上的每个芯片的检测数据与之后相邻的一个芯片的检测数据进行比较，获得若干第二差异位置； 若芯片所对应的第一差异位置与其对应的所述第二差异位置相同，则将该第一差异位置或第二差异位置设置为该芯片上的缺陷位置。
5.如权利要求1所述的一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法，其特征在于，一批需要进行缺陷检测的晶圆的数量少于25个。
6.如权利要求1所述的一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法，其特征在于，步骤S3中，在缺陷坐标进行比较中，两个坐标相同或者两个坐标在合理的误差范围内，记为重复一次。
7.如权利要求1所述的一种晶圆批次中重复位置缺陷的检测方法，其特征在于，每个所述 晶圆上的所有缺陷均由电路光罩工艺产生。
【文档编号】H01L21/66GK104022050SQ201410163835
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】倪棋梁, 范荣伟, 陈宏璘, 龙吟 申请人:上海华力微电子有限公司