晶圆表面缺陷的检测方法及装置.pdf

1、10申请公布号CN102054724A43申请公布日20110511CN102054724ACN102054724A21申请号200910212186622申请日20091111H01L21/66200601G01B11/0320060171申请人无锡华润上华半导体有限公司地址214028江苏省无锡市国家高新技术产业开发区汉江路5号申请人无锡华润上华科技有限公司72发明人顾颂74专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人李丽54发明名称晶圆表面缺陷的检测方法及装置57摘要本发明公开了一种晶圆表面缺陷的检测方法及装置，包括步骤将晶圆分为至少两个测试带，确定所述测试带内不同芯片的位置

2、，对各测试带检测，得到缺陷在以测试带为坐标系的测试带坐标系中的坐标；根据测试带内芯片的位置，以及缺陷在测试带坐标系中的坐标，确定缺陷所在的芯片；将所述每个测试带的坐标系转换为以其包含的芯片所在区域为坐标系的子坐标系；确定所述缺陷在子坐标系中的坐标。本发明可以定位缺陷在芯片中的位置。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图2页CN102054731A1/1页21一种晶圆表面缺陷的检测方法，其特征在于，包括步骤将晶圆分为至少两个测试带，确定所述测试带内不同芯片的位置，对各测试带检测，得到缺陷在以测试带为坐标系中的坐标；根据测试带内芯片的位置，以及缺

3、陷在测试带坐标系中的坐标，确定缺陷所在的芯片；将所述每个测试带的坐标系转换为以其包含的芯片所在区域为坐标系的子坐标系；确定所述缺陷在子坐标系中的坐标。2根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，还包括步骤根据所述缺陷在子坐标系中的坐标，确定晶圆上存在缺陷的芯片。3根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述测试带的尺寸大于或等于2MM2MM。4根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述芯片的尺寸小于2MM2MM。5根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在将所述每个测试带的坐标系分为以其包含的芯片所在区域为坐标系的子坐标系步骤之前还包括步骤将缺陷在测试带坐标系中的坐标进行存储，将测试带

4、包含的芯片的数目、尺寸进行存储。6根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，还包括步骤按照缺陷的尺寸或者其所位于的芯片中的位置对缺陷进行分类，并分析各种缺陷在芯片中存在的比例。7一种晶圆表面缺陷的检测装置，其特征在于，包括测试单元，用于将晶圆分为至少两个测试带，确定所述测试带内芯片的位置，对各测试带检测，得到缺陷在以测试带为坐标系中的坐标；缺陷所在芯片确定单元，根据测试带内芯片的位置，以及缺陷在测试带坐标系中的坐标，确定缺陷及其所位于的芯片之间的对应关系；坐标系转换单元，用于将所述每个测试带的坐标系转换为以其包含的芯片所在区域为坐标系的子坐标系；坐标转换单元，用于确定所述缺陷在子坐标系中的坐标

5、。8根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包括缺陷芯片确定单元，用于根据所述缺陷在子坐标系中的坐标，确定晶圆上存在缺陷的芯片。9根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包括存储单元，用于将缺陷在测试带坐标系中的坐标进行存储，将测试带包含的芯片的数目、尺寸进行存储。权利要求书CN102054724ACN102054731A1/5页3晶圆表面缺陷的检测方法及装置技术领域0001本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种晶圆表面缺陷的检测方法及装置。背景技术0002半导体芯片的尺寸越来越小，工艺过程中产生缺陷对成品率的影响也越来越明显。对缺陷准确的分析直接关乎芯片的失效的判定及缺陷的改善方

6、向。0003当前主流6英寸的晶圆使用的缺陷分析设备在对晶圆进行分析时是采用测试带到测试带DIEBYDIE比较的方式来检测缺陷。0004例如在申请号为“200710045485”的中国专利文献中公开了一种晶圆缺陷的检测方法，该晶圆缺陷的检测方法包括如下步骤选定检测带，该检测带是以晶圆中心为圆心，半径是晶圆半径十分之一至五分之一的圆形区域；在该检测带内选取若干个呈反射状均匀分布的检测点，检测点大于49个；对每一检测点进行分析，找出缺陷的位置。0005然而，一个测试带通常的大小可以为一个芯片CHIP所在的区域或多个芯片所在的区域，或者一个曝光区域BLOCK，检测生成的结果文件对应定义的测试带，从而可

7、以定位缺陷在测试带中的位置。但是利用上述设备进行检查时，通常测试带的尺寸不能小于2MM2MM，因此当芯片的尺寸小于2MM时，一个测试带就会包括多个芯片所在区域，这样该设备就不能准确的定位缺陷在芯片中的位置，从而不能定位存在缺陷的芯片，因此也不利于分析缺陷产生的原因。发明内容0006本发明解决的技术问题是提供一种晶圆表面缺陷的检测方法，可以定位缺陷在芯片中的位置。0007本发明提供了一种晶圆表面缺陷的检测方法，包括步骤0008将晶圆分为至少两个测试带，确定所述测试带内不同芯片的位置，对各测试带检测，得到缺陷在以测试带为坐标系中的坐标；0009根据测试带内芯片的位置，以及缺陷在测试带坐标系中的坐标

8、，确定缺陷所在的芯片；0010将所述每个测试带的坐标系转换为以其包含的芯片所在区域为坐标系的子坐标系；0011确定所述缺陷在子坐标系中的坐标。0012可选的，还包括步骤根据所述缺陷在子坐标系中的坐标，确定晶圆上存在缺陷的芯片。0013可选的，所述测试带的尺寸大于或等于2MM2MM。0014可选的，所述芯片的尺寸小于2MM2MM。0015可选的，在将所述每个测试带的坐标系分为以其包含的芯片所在区域为坐标系的说明书CN102054724ACN102054731A2/5页4子坐标系步骤之前还包括步骤将缺陷在测试带坐标系中的坐标进行存储，将测试带包含的芯片的数目、尺寸进行存储。0016可选的，还包括步

9、骤按照缺陷的尺寸或者其所位于的芯片中的位置对缺陷进行分类，并分析各种缺陷在芯片中存在的比例。0017一种晶圆表面缺陷的检测装置，包括0018测试单元，用于将晶圆分为至少两个测试带，确定所述测试带内芯片的位置，对各测试带检测，得到缺陷在以测试带为坐标系中的坐标；0019缺陷所在芯片确定单元，根据测试带内芯片的位置，以及缺陷在测试带坐标系中的坐标，确定缺陷及其所位于的芯片之间的对应关系；0020坐标系转换单元，用于将所述每个测试带的坐标系转换为以其包含的芯片所在区域为坐标系的子坐标系；0021坐标转换单元，用于确定所述缺陷在子坐标系中的坐标。0022可选的，还包括缺陷芯片确定单元，用于根据所述缺陷

10、在子坐标系中的坐标，确定晶圆上存在缺陷的芯片。0023可选的，还包括存储单元，用于将缺陷在测试带坐标系中的坐标进行存储，将测试带包含的芯片的数目、尺寸进行存储。0024和现有技术相比本发明的优点在于0025本发明通过将晶圆分为至少两个测试带，对各测试带检测，得到以测试带为坐标系的缺陷的位置坐标；将所述每个测试带的坐标系分为以其包含的芯片所在区域为坐标系的子坐标系；确定所述缺陷在子坐标系中的坐标。从而当测试带包括一个以上的芯片所在区域时，可以将缺陷定位到芯片所在的区域，也就是将缺陷定位到芯片上，从而能定位存在缺陷的芯片，利于分析缺陷产生的原因。附图说明0026通过附图中所示的本发明的优选实施例的

11、更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。0027图1为本发明的晶圆表面缺陷的检测方法的流程图；0028图2至图4为本发明的晶圆表面缺陷的检测方法的示意图。具体实施方式0029由背景技术可知，现有的一种晶圆表面缺陷的检测设备采用测试带到测试带DIEBYDIE比较的方式来检测缺陷，然而，一个测试带通常的大小可以为一个芯片CHIP所在的区域或多个芯片所在的区域，或者一个曝光区域BLOCK，检测生成的结果文件对应定义的测试带，从而可以定位缺陷在测试带中的位置。但是利用上述设备进行

12、检查时，通常测试带的尺寸不能小于2MM2MM，因此当芯片的尺寸小于2MM时，一个测试带就会包括多个芯片所在区域，这样该设备就不能准确的定位缺陷在芯片中的位置，从而不能定位存在缺陷的芯片，因此也不利于分析缺陷产生的原因。0030因此本发明的发明人在经过研究后将现有设备的检测结果进行了进一步处理，当说明书CN102054724ACN102054731A3/5页5测试带包括一个以上的芯片所在区域时，将缺陷定位到芯片所在的区域，也就是将缺陷定位到芯片上，从而能定位存在缺陷的芯片，利于分析缺陷产生的原因。0031为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的

13、说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。0032其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。0033图1为本发明的晶圆表面缺陷的检测方法流程图。图2至图4为本发明的晶圆表面缺陷的检测方法示意图，下面结合图1至图4对本发明进行详细说明。如图1所示，本

14、发明的晶圆表面缺陷的检测方法包括步骤0034S10，将晶圆分为至少两个测试带，确定所述测试带内芯片的位置，对各测试带检测，得到缺陷在以测试带为坐标系中的位置坐标。0035具体的参考图2，可以将晶圆表面分为若干个阵列排布的测试带，例如20个，如图2中测试带M1、M2、M3等。每个测试带可以包括若干个芯片所在的区域，例如在本实施例中一个测试带包括了4个芯片C1、C2、C3、C4所在区域。并且，每个芯片的尺寸小于2MM2MM，测试带的尺寸大于或等于2MM2MM，例如6MM6MM。0036接着，确定芯片在测试带中的位置，例如可以通过不同芯片的每个边和其对应的测试带的每个边之间的距离来定位芯片在测试带中

15、的位置。0037将晶圆分为测试带，根据测试带在晶圆上的位置对测试编号，然后依次对各测试带检测。例如如图2所示，利用测试带到测试带DIETODIE的检测方式，即在检测时，检测设备通过光电信号在晶片表面沿图2中的箭头方向扫描各测试带，同时收集检测反馈的光电信号从而确定缺陷的位置。0038生成的测试结果包括以各测试带为坐标系的缺陷的位置坐标。例如参考图3，其中一个测试带M1包括4个芯片所在区域110，测试结果可以显示出缺陷120在以测试带为坐标系中的位置坐标。0039此外还可以包括步骤将缺陷在测试带为坐标系中的坐标、测试带包含芯片的数目、芯片在该测试带坐标系中的位置以及芯片的尺寸进行存储。0040S

16、15，根据测试带内芯片的位置，以及缺陷在测试带坐标系中的坐标，确定缺陷所在的芯片。0041例如具体的，可以根据芯片在测试带中的位置，得到芯片在测试带坐标系中的坐标范围，例如通过确定芯片的边所在的直线的坐标就可以得到芯片在测试带中的坐标范围。然后比对芯片在测试带坐标系中的坐标与缺陷在测试带坐标系中的坐标就可以确定每一个缺陷所位于的芯片。0042S20，将所述每个测试带的坐标系转换为以其包含的芯片所在区域为坐标系的子坐标系。0043在现有技术中，受到工艺设备的限制，用于检测的测试带最小的尺寸不能小于2MM2MM，因此当芯片尺寸小于2MM2MM时，一个测试带就会包括大于1个芯片的区域，从说明书CN1

17、02054724ACN102054731A4/5页6而以测试带为1个坐标系就无法判断缺陷在芯片上的位置，换言之，定位出现缺陷的芯片比较困难，从而也不利于对芯片出现的缺陷进行分析。0044因此在本发明中将测试带所在的坐标系进一步划分为若干个子坐标系，每个子坐标系对应一个芯片所在的区域。具体的可以根据芯片在测试带中的位置确定子坐标系，例如以芯片所在区域的任意一点为原点建立子坐标系，例如如图4所示，以每个芯片的一个角为原点建立子坐标系，图4中左上角的芯片的左边距离测试带的左边距离为3MM，芯片的下边距离测试带的下边距离为8MM，从而可以确定该芯片的子坐标原点为测试带所对应的坐标系中坐标点3，8对应的

18、点。0045S30，确定所述缺陷在子坐标系中的位置坐标。0046具体的，利用缺陷在测试带坐标系中的坐标和其所位于的芯片的子坐标系的原点在测试带坐标系中的坐标进行转换，就可以得到缺陷在其所位于的芯片所对应的子坐标系中的坐标。比如，在上述实施例中，可以根据芯片子坐标系坐标原点在测试带坐标系中的坐标，将缺陷在测试带坐标系中坐标对应减去该缺陷所在的芯片的子坐标原点的坐标，获得缺陷在其所位于的芯片所对应的子坐标系中的坐标，从而也就获得了该缺陷在其位于的芯片内的位置。0047具体的还可以包括步骤根据所述缺陷在子坐标系中的坐标，确定晶圆上存在缺陷的芯片。0048进一步的还可以包括步骤按照缺陷的尺寸或在其所位

19、于的芯片中的位置对缺陷进行分类，并分析各种缺陷在芯片中存在的比例。然后可以通过缺陷在芯片中的位置，芯片在晶圆上的位置，以及出现各种缺陷的芯片，就可以分析缺陷的成因，从而可以对制造工艺进行调整，减小缺陷的发生。0049本发明通过将晶圆划分为测试带，并且对测试带进行编号，然后将对各测试带测试得到的缺陷在晶圆测试带坐标系中的坐标，转换到缺陷位于的芯片对应的子坐标系中，从而可以精确的确定晶圆上各测试带中的缺陷在其所位于的芯片中的位置，从而可以分析得到晶圆上存在缺陷的芯片，以及缺陷在各芯片中的位置，这样利于分析缺陷产生的原因。0050相应的，本发明还包括一种晶圆表面缺陷的检测装置，包括0051测试单元，

20、用于将晶圆分为至少两个测试带，确定所述测试带内芯片的位置，对各测试带检测，得到缺陷在以测试带为坐标系中的坐标；0052缺陷所在芯片确定单元，根据测试带内芯片的位置，以及缺陷在测试带坐标系中的坐标，确定缺陷及其所位于的芯片之间的对应关系。0053坐标系转换单元，用于将所述每个测试带的坐标系转换为以其包含的芯片所在区域为坐标系的子坐标系；0054坐标转换单元，用于确定所述缺陷在子坐标系中的坐标。0055其中，还包括缺陷芯片确定单元，用于根据所述缺陷在子坐标系中的坐标，确定晶圆上存在缺陷的芯片。0056其中，还包括存储单元，用于将缺陷在测试带坐标系中的的坐标进行存储，将测试带包含的芯片的数目、尺寸进

21、行存储。0057以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。0058虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领说明书CN102054724ACN102054731A5/5页7域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。说明书CN102054724ACN102054731A1/2页8图1图2说明书附图CN102054724ACN102054731A2/2页9图3图4说明书附图CN102054724A