晶圆缺陷扫描方法及系统、缺陷检验机台与流程

本发明涉及半导体缺陷检测技术领域，尤其涉及一种晶圆缺陷扫描方法及系统、缺陷检验机台、计算机可读存储介质。

背景技术：

在当今半导体飞速发展的阶段，一个半导体生产的制造工厂fab的竞争力取决于产品良率和生产周期两个条件。在提升良率的同时，提升fab的机台的产出也一直是一个热门话题。fab的机台产出提升可以降低机台需求数量，缩短交付期限从而降低生产成本。在fab生产流程中，缺陷检验是必不可少的一部分，所以，提升缺陷检验机台的产出同样可以降低fab生产周期。

明场缺陷检验机台在进行晶圆缺陷扫描的过程中，同一个检验程式是用同一个像素单元(pixelsize)来做缺陷检验，像素单元是把检验区域分割成的最小检验单元，像素单元越小，检验精度越高。为了保证晶圆上的缺陷的检出率，往往一个检验程式都是采取较小的pixelsize来提高检验的灵敏度。但是采用较小的pixelsize会影响缺陷检验机台的扫描速度，降低机台的产出。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种晶圆缺陷扫描方法及系统、缺陷检验机台、计算机可读存储介质，以提高缺陷检验机台的扫描速度和产出。具体技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种晶圆缺陷扫描方法，包括：

将一晶圆上的每一待检测区域划分为密集区和非密集区；

对每一所述待检测区域的所述密集区和所述非密集区分别以第一像素单元和第二像素单元进行缺陷扫描；

其中，所述第一像素单元的像素小于所述第二像素单元的像素。

可选的，各个所述待检测区域相同。

可选的，将每一待检测区域划分为密集区和非密集区，包括：

根据所述晶圆上器件的关键信息，将每个待检测区域划分为密集区和非密集区。

可选的，将每一待检测区域划分为密集区和非密集区，包括：

对所述晶圆进行预扫描，获得所述晶圆中所述待检测区域的灰度值分布；

根据所述灰度值分布，将每一所述待检测区域划分为密集区和非密集区。

可选的，所述对每一所述待检测区域的所述密集区和所述非密集区分别以所述第一像素单元和所述第二像素单元进行缺陷扫描，包括：

在缺陷扫描程式中设置所述密集区的检验单元为所述第一像素单元，设置所述非密集区域的检验单元为所述第二像素单元；

按照设置后的所述缺陷扫描程式对所述晶圆上各个所述待检测区域进行缺陷扫描。

可选的，所述按照设置后的所述缺陷扫描程式对所述晶圆上的各个所述待检测区域进行缺陷扫描，包括：

在缺陷扫描过程中，自动调节缺陷检测机台的入射光孔径和/或出射光孔径，使得当前检验单元的像素达到所述第一像素单元的像素，以使所述缺陷检测机台以所述第一像素单元对各个所述待检测区域的所述密集区进行缺陷扫描；以及，

自动调节缺陷检测机台的入射光孔径和/或出射光孔径，使得当前检验单元的像素达到所述第二像素单元的像素，以使所述缺陷检测机台以所述第二像素单元对各个待检测区域的所述非密集区进行缺陷扫描。

可选的，所述第一像素单元的大小范围为0.065um～0.09um。

可选的，所述第二像素单元的大小范围为0.12um～0.2um。

第二方面，本发明还提供了一种晶圆缺陷扫描系统，包括：

区域划分模块，用于将一晶圆上的每一待检测区域划分为密集区和非密集区；

缺陷扫描模块，用于对每一所述待检测区域的所述密集区和所述非密集区分别以第一像素单元和第二像素单元进行缺陷扫描；其中，所述第一像素单元的像素小于所述第二像素单元的像素。

可选的，各个所述待检测区域相同。

可选的，所述区域划分模块将每一待检测区域划分为密集区和非密集区的方法包括：

根据所述晶圆上器件的关键信息，将每个待检测区域划分为密集区和非密集区。

可选的，所述区域划分模块将每一待检测区域划分为密集区和非密集区的方法包括：

对所述晶圆进行预扫描，获得所述晶圆中所述待检测区域的灰度值分布；

根据所述灰度值分布，将每一所述待检测区域划分为密集区和非密集区。

可选的，所述缺陷扫描模块，包括：

设置单元，用于在缺陷扫描程式中设置所述密集区的检验单元为所述第一像素单元，设置所述非密集区域的检验单元为所述第二像素单元；

扫描单元，用于按照设置后的所述缺陷扫描程式对所述晶圆上各个所述待检测区域进行缺陷扫描。

可选的，所述扫描单元按照设置后的所述缺陷扫描程式对所述晶圆上的各个所述待检测区域进行缺陷扫描的方法包括：

在缺陷扫描过程中，自动调节缺陷检测机台的入射光孔径和/或出射光孔径，使得当前检验单元的像素达到所述第一像素单元的像素，以使所述缺陷检测机台以所述第一像素单元对各个所述待检测区域的所述密集区进行缺陷扫描；以及，

自动调节缺陷检测机台的入射光孔径和/或出射光孔径，使得当前检验单元的像素达到所述第二像素单元的像素，以使所述缺陷检测机台以所述第二像素单元对各个待检测区域的所述非密集区进行缺陷扫描。

可选的，所述第一像素单元的大小范围为0.065um～0.09um。

可选的，所述第二像素单元的大小范围为0.12um～0.2um。

第三方面，本发明还提供了一种缺陷检验机台，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器，用于存放计算机程序；

所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面所述的晶圆缺陷扫描方法的步骤。

第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的晶圆缺陷扫描方法的步骤。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

将晶圆上的待检测区域划分为密集区和非密集区，对密集区和非密集区分别以第一像素单元和第二像素单元进行缺陷扫描，第一像素单元的像素小于第二像素单元的像素，由此，通过对密集区以较大的检验单元进行缺陷扫描、对非密集区以较小的检验单元进行缺陷扫描，可以在保证密集区的缺陷检出率的情况下，提高缺陷检验机台的扫描速度和产出，进而降低fab的生产周期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的晶圆缺陷扫描方法的流程示意图；

图2是本发明一实施例提供的gds文件的示意图；

图3为本发明一实施例提供的一个待检验区域的部分区域对应的扫描图像；

图4是本发明一实施例提供的缺陷检验机台在进行缺陷扫描时的光路图；

图5是本发明一实施例提供的晶圆缺陷扫描系统的结构示意图；

图6是本发明一实施例提供的缺陷检验机台的结构示意图。

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晶圆缺陷扫描方法及系统、缺陷检验机台及计算机可读存储介质作进一步详细说明。根据权利要求书和下面说明，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。

为解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种晶圆缺陷扫描方法及系统、缺陷检验机台及计算机可读存储介质。

图1是本发明一实施例提供的一种晶圆缺陷扫描方法的流程示意图。请参考图1，一种晶圆缺陷扫描方法可以包括如下步骤：

步骤s101，将一晶圆上的每一待检测区域划分为密集区和非密集区。

本实施例中，所述晶圆包含多个待检测区域，晶圆上的多个待检测区域是相同的。在后续封装过程中，晶圆上的每个待检测区域将会通过划片工艺被切割成为小的晶片(die)。

本领域技术人员可以理解的是，密集区指的是晶粒里面图形较密集的区域(如逻辑区，存储区，像素区等)，非密集区指的是晶粒里面图形较分散的区域。

在一种实现方式中，将每一待检测区域划分为密集区和非密集区的方法包括：

根据所述晶圆上器件的关键信息，将每个待检测区域划分为密集区和非密集区。

可以理解的是，所述晶圆上器件的关键信息可以包括：器件的尺寸、分布和线宽等信息，这些关键信息可以通过所述晶圆对应的gds(graphicdesignsystem，图形设计系统)文件获得。根据gds文件所显示的晶圆上器件的关键信息可以直接在各个待检测区域内区分密集区和非密集区。如图2所示的gds文件，在该gds文件中，晶圆上的各个待检测区域中标注有dense(密集)区域、parallelline(平行线状图形)区域、sram(静态存储)ii区、dummy(填充图形)区域、sarami(静态存储)i区，因此，可以根据该gds文件的标注，直接将dense区域、sramii区、sarami区定义为密集区，将parallelline区域、dummy区域定义为非密集区。

在另一种实现方式中，将每一待检测区域划分为密集区和非密集区的方法包括：

对所述晶圆进行预扫描，获得所述晶圆中所述待检测区域的灰度值分布；

根据所述灰度值分布，将每一所述待检测区域划分为密集区和非密集区。

具体的，可以利用缺陷检验机台对所述晶圆进行预扫描，对扫描得到的扫描图像进行灰度分析，获得所述晶圆中所述待检测区域的灰度值分布。可以理解的是，待检测区域的密集区和非密集区的灰度值分布是不同的，密集区由于图形较密集且呈高低起伏，导致光的反射信号较弱，所以扫描图像中此区域的亮度较暗，而非密集区由于图形较稀疏且表面平坦，导致光的反射信号较强，所以扫描图像中此区域的亮度较亮，因此通过灰度值分布可以区分待检测区域的密集区和非密集区。

图3示例性的示出了一个待检验区域的部分区域对应的扫描图像，如图3所示，区域101和区域102的亮度较暗，因此区域101和区域102属于密集区，区域102的亮度较亮，因此区域103属于非密集区。需要说明的是，图3并未完全标注出所有的密集区和非密集区，仅标注出区域101、102、103作为示例来对密集区和非密集区进行说明。

步骤s102，对每一所述待检测区域的所述密集区和所述非密集区分别以第一像素单元和第二像素单元进行缺陷扫描。

其中，所述第一像素单元的像素小于所述第二像素单元的像素。

在实际应用中，可以在缺陷扫描程式中设置所述密集区的检验单元为所述第一像素单元，设置所述非密集区域的检验单元为所述第二像素单元，然后，按照设置后的所述缺陷扫描程式对所述晶圆上各个所述待检测区域进行缺陷扫描。

由于步骤s101中已将各个待检测区域划分为密集区和非密集区，因此对晶圆进行缺陷扫描，也就是对各个密集区和非密集区进行缺陷扫描。在扫描过程中，当扫描到每个密集区时以第一像素单元为最小检验单元进行扫描，当扫描到每个非密集区时以第二像素单元为最小检验单元进行扫描。第一像素单元的像素小于第二像素单元的像素，也就是说，对密集区以较小的检验单元进行缺陷扫描，对非密集区以较大的检验单元进行缺陷扫描。由于密集区的缺陷敏感性较强，使用较小的检验单元可以保证密集区的缺陷检出率。对非密集区使用较大的检验单元虽然一定程度上降低了缺陷检出率，然而由于非密集区的缺陷敏感性较低，降低缺陷检出率并不会影响非密集区的功能，同时可以提升非密集区的缺陷扫描速度，进而提升整个晶圆缺陷扫描的整体速度，提高缺陷检验机台的产出。

具体的，按照设置后的所述缺陷扫描程式对所述晶圆上的各个所述待检测区域进行缺陷扫描的方法包括：

在缺陷扫描过程中，自动调节缺陷检测机台的入射光孔径和/或出射光孔径，使得当前检验单元的像素达到所述第一像素单元的像素，以使所述缺陷检测机台以所述第一像素单元对各个所述待检测区域的所述密集区进行缺陷扫描；以及，

自动调节缺陷检测机台的入射光孔径和/或出射光孔径，使得当前检验单元的像素达到所述第二像素单元的像素，以使所述缺陷检测机台以所述第二像素单元对各个待检测区域的所述非密集区进行缺陷扫描。

第一像素单元的大小基于密集区所需求扫描的最小缺陷尺寸决定，第二像素单元的大小基于非密集区所需求扫描的最小缺陷尺寸决定。本实施例中，第一像素单元的大小范围可以为0.065um～0.09um，第二像素单元的大小范围可以为0.12um～0.2um。

图4示例性的示出了缺陷检验机台在进行缺陷扫描时的光路图，由图4可知，缺陷扫描时的检验单元的大小可以由入射光孔径和/或出射光孔径控制，通过改变入射光孔径和/或出射光孔径，可以得到所需要的检验单元的大小。当要扫描某一密集区时，自动调节入射光孔径和/或出射光孔径，可以使当前检验单元的像素切换至第一像素单元对应的像素，并保持调节后的入射光孔径和出射光孔径，以使缺陷检测机台以第一像素单元对该密集区进行缺陷扫描。当将要从该密集区的扫描变换到对相邻的一非密集区进行扫描时，再次调节入射光孔径和/或出射光孔径，使当前检验单元的像素由第一像素单元对应的像素切换到第二像素单元对应的像素，并保持调节后的入射光孔径和出射光孔径，以使缺陷检测机台以第二像素单元对该非密集区进行缺陷扫描。

综上所述，本实施例将晶圆上的待检测区域划分为密集区和非密集区，对密集区和非密集区分别以第一像素单元和第二像素单元进行缺陷扫描，第一像素单元的像素小于第二像素单元的像素，由此，通过对密集区以较大的检验单元进行缺陷扫描、对非密集区以较小的检验单元进行缺陷扫描，可以在保证密集区的缺陷检出率的情况下，提高缺陷检验机台的扫描速度和产出，进而降低fab的生产周期。

相应于上述方法实施例，本发明一实施例还提供了一种晶圆缺陷扫描系统。请参考图5，图5是本发明一实施例提供的一种晶圆缺陷扫描系统的结构示意图，一种晶圆缺陷扫描系统可以包括：

区域划分模块201，用于将一晶圆上的每一待检测区域划分为密集区和非密集区；

缺陷扫描模块202，用于对每一所述待检测区域的所述密集区和所述非密集区分别以第一像素单元和第二像素单元进行缺陷扫描；其中，所述第一像素单元的像素小于所述第二像素单元的像素。

可选的，各个所述待检测区域相同。

可选的，所述区域划分模块201将每一待检测区域划分为密集区和非密集区的方法包括：

根据所述晶圆上器件的关键信息，将每个待检测区域划分为密集区和非密集区。

可选的，所述区域划分模块201将每一待检测区域划分为密集区和非密集区的方法包括：

对所述晶圆进行预扫描，获得所述晶圆中所述待检测区域的灰度值分布；

根据所述灰度值分布，将每一所述待检测区域划分为密集区和非密集区。

可选的，所述缺陷扫描模块202，包括：

设置单元，用于在缺陷扫描程式中设置所述密集区的检验单元为所述第一像素单元，设置所述非密集区域的检验单元为所述第二像素单元；

扫描单元，用于按照设置后的所述缺陷扫描程式对所述晶圆上各个所述待检测区域进行缺陷扫描。

可选的，所述扫描单元按照设置后的所述缺陷扫描程式对所述晶圆上的各个所述待检测区域进行缺陷扫描的方法包括：

在缺陷扫描过程中，自动调节缺陷检测机台的入射光孔径和/或出射光孔径，使得当前检验单元的像素达到所述第一像素单元的像素，以使所述缺陷检测机台以所述第一像素单元对各个所述待检测区域的所述密集区进行缺陷扫描；以及，

自动调节缺陷检测机台的入射光孔径和/或出射光孔径，使得当前检验单元的像素达到所述第二像素单元的像素，以使所述缺陷检测机台以所述第二像素单元对各个待检测区域的所述非密集区进行缺陷扫描。

可选的，所述第一像素单元的大小范围为0.065um～0.09um。

可选的，所述第二像素单元的大小范围为0.12um～0.2um。

本实施例将晶圆上的待检测区域划分为密集区和非密集区，对密集区和非密集区分别以第一像素单元和第二像素单元进行缺陷扫描，第一像素单元的像素小于第二像素单元的像素，由此，通过对密集区以较大的检验单元进行缺陷扫描、对非密集区以较小的检验单元进行缺陷扫描，可以在保证密集区的缺陷检出率的情况下，提高缺陷检验机台的扫描速度和产出，进而降低fab的生产周期。

本发明一实施例还提供了一种缺陷检验机台，图6是本发明一实施例提供的一种缺陷检验机台的结构示意图。请参考图6，一种缺陷检验机台包括处理器301、通信接口302、存储器303和通信总线304，其中，处理器301，通信接口302，存储器303通过通信总线304完成相互间的通信，

存储器303，用于存放计算机程序；

处理器301，用于执行存储器303上所存放的程序时，实现如下步骤：

将一晶圆上的每一待检测区域划分为密集区和非密集区；

对每一所述待检测区域的所述密集区和所述非密集区分别以第一像素单元和第二像素单元进行缺陷扫描；

其中，所述第一像素单元的像素小于所述第二像素单元的像素。

关于该方法各个步骤的具体实现以及相关解释内容可以参见上述图1所示的方法实施例，在此不做赘述。

另外，处理器301执行存储器303上所存放的程序而实现的晶圆缺陷扫描方法的其他实现方式，与前述方法实施例部分所提及的实现方式相同，这里也不再赘述。

本实施例将晶圆上的待检测区域划分为密集区和非密集区，对密集区和非密集区分别以第一像素单元和第二像素单元进行缺陷扫描，第一像素单元的像素小于第二像素单元的像素，由此，通过对密集区以较大的检验单元进行缺陷扫描、对非密集区以较小的检验单元进行缺陷扫描，可以在保证密集区的缺陷检出率的情况下，提高缺陷检验机台的扫描速度和产出，进而降低fab的生产周期。

上述缺陷检验机台提到的通信总线可以是外设部件互连标准(peripheralcomponentinterconnect，pci)总线或扩展工业标准结构(extendedindustrystandardarchitecture，eisa)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述缺陷检验机台与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory，nvm)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

本发明一实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的晶圆缺陷扫描方法的步骤。

本实施例将晶圆上的待检测区域划分为密集区和非密集区，对密集区和非密集区分别以第一像素单元和第二像素单元进行缺陷扫描，第一像素单元的像素小于第二像素单元的像素，由此，通过对密集区以较大的检验单元进行缺陷扫描、对非密集区以较小的检验单元进行缺陷扫描，可以在保证密集区的缺陷检出率的情况下，提高缺陷检验机台的扫描速度和产出，进而降低fab的生产周期。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统、缺陷检验机台、计算机可读存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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。