專利名稱：判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的方法及裝置的制作方法
判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制造與測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的方法及裝置。
背景技術(shù)：
集成電路制造領(lǐng)域中，需要采用光刻的方法在晶圓的表面形成圖形，以獲得設(shè)計(jì) 所需要的結(jié)構(gòu)。在光刻過程中，由于光刻版、光刻膠以及其它各個(gè)方面因素的影響，有可能 導(dǎo)致晶圓表面由光刻所形成的圖形存在缺陷。因此需要采用一種方法對(duì)晶圓表面的圖形是 否存在缺陷進(jìn)行判斷。 在判斷晶圓表面是否具有重復(fù)性缺陷的過程中，首先要獲得晶圓中每一個(gè)晶粒的 表面形貌。獲得表面形貌可以采用掃描電子顯微鏡、光學(xué)電子顯微鏡以及聚焦粒子束掃描 等方法，也可以采用其它本領(lǐng)域內(nèi)常見的表面形貌測(cè)試方法。 在獲得了每一個(gè)晶粒的表面形貌之后，需要根據(jù)表面形貌的數(shù)據(jù)，采用預(yù)先 設(shè)定的判斷方法對(duì)是否具有缺陷進(jìn)行判斷?，F(xiàn)有技術(shù)中判斷缺陷是采取晶粒間比較
(die-to-die comparison)的方法。附圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中晶粒間比較方法的示意圖。 此方法以每一個(gè)晶粒(die)為基本的單元，通過將晶粒Y的形貌與和相鄰的兩個(gè)晶粒X和 Z相比較，如果所述晶粒Y某個(gè)點(diǎn)的表面形貌與相鄰的兩個(gè)晶粒X和Z的表面形貌均不同， 則認(rèn)為晶粒X在該點(diǎn)所處的位置存在缺陷。 在晶圓表面圖形的缺陷中，有一種特殊的缺陷被稱作重復(fù)缺陷。所謂重復(fù)缺陷通 常是由于光刻版的圖形有缺陷，而導(dǎo)致晶圓表面的圖形存在缺陷。由于每個(gè)晶粒采用的是 相同的一套光刻版進(jìn)行曝光，因此這種缺陷在每個(gè)晶粒的相同位置均存在，故而被稱作重 復(fù)缺陷。 由于現(xiàn)有技術(shù)是采用晶粒之間比較的方法對(duì)缺陷進(jìn)行判斷，而重復(fù)缺陷恰好是在 每個(gè)晶粒之間的相同位置均存在的一種缺陷，因此現(xiàn)有技術(shù)無法判斷出晶圓表面是否存在 重復(fù)缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的方法和裝置， 檢測(cè)出晶粒表面部分區(qū)域內(nèi)的重復(fù)缺陷。 為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的方法，包括如下 步驟(a)獲得待測(cè)晶圓表面若干晶粒的表面形貌數(shù)據(jù)，以及晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；(b)根 據(jù)待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，確定子晶粒的劃分規(guī)則；(c)根據(jù)子晶粒劃分規(guī)則，利 用晶粒的表面形貌數(shù)據(jù)將每個(gè)晶粒劃分成若干個(gè)子晶粒；(d)以子晶粒為基本的檢測(cè)單 元，組成至少一個(gè)檢測(cè)序列；(e)在同一檢測(cè)序列中，選擇每一個(gè)子晶粒與至少兩個(gè)其它子 晶粒進(jìn)行比較，所述其它子晶粒至少包括一個(gè)與所選子晶粒屬于同一個(gè)晶粒的子晶粒，以 判斷重復(fù)缺陷。
作為可選的技術(shù)方案，所述步驟(b)進(jìn)一步包括(bl)根據(jù)待測(cè)晶圓的晶粒形貌 的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，尋找具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒，若在晶粒形貌設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中無法找到具有相 同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒，則中止測(cè)試，若能夠找到具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒，則執(zhí)行步驟 (b2) ;(b2)根據(jù)待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)所提供的具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒的 分布情況，確定子晶粒的劃分規(guī)則。 作為可選的技術(shù)方案，所述步驟(e)進(jìn)一步包括(el)選定一個(gè)檢測(cè)序列中的一 個(gè)子晶粒，將選定的子晶粒的表面形貌的檢測(cè)數(shù)據(jù)與檢測(cè)序列中與其相鄰的兩個(gè)另外的子 晶粒相比較，判斷所述選定的子晶粒的表面形貌是否與所述兩個(gè)另外的子晶粒的表面形貌 相同，至少與其中一個(gè)另外子晶粒相同則認(rèn)定該被選定的子晶粒表面不存在重復(fù)缺陷，如 果兩個(gè)另外的子晶粒皆與被選定的子晶粒不相同，則執(zhí)行步驟(e2) ;(e2)考察被選定的子 晶粒在其所在的晶粒中具有與其屬于同一種類的其它子晶粒的數(shù)目，若屬于同一種類的其 它子晶粒的數(shù)目為l，則執(zhí)行步驟(e3)，若大于1則認(rèn)定此被選定的子晶粒存在重復(fù)缺陷； (e3)進(jìn)一步采用同標(biāo)準(zhǔn)圖形進(jìn)行比較的方法，以確定被選定的子晶粒所在的區(qū)域是否存在 重復(fù)缺陷；上述步驟執(zhí)行完畢后，再選定另外一個(gè)子晶粒，重復(fù)步驟(el) (e3)的測(cè)試，直 至對(duì)步驟(c)中劃分的所有子晶粒都測(cè)試完畢為止。 作為可選的技術(shù)方案，所述步驟(e3)包括將該種類的子晶粒的表面形貌與對(duì)應(yīng)
的版圖設(shè)計(jì)圖形相比較，以確定是否存在重復(fù)缺陷。 作為可選的技術(shù)方案，所述半導(dǎo)體晶圓為多目標(biāo)任務(wù)晶圓。 本發(fā)明還提供了一種判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的裝置，包括如下模塊輸入模塊，用 于提供待測(cè)晶圓表面若干晶粒的表面形貌數(shù)據(jù)，以及晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；劃分規(guī)則生成 模塊；用于根據(jù)輸入模塊提供的待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，確定子晶粒的劃分規(guī)則； 子晶粒劃分模塊，用于根據(jù)劃分規(guī)則生成模塊提供的子晶粒劃分規(guī)則以及輸入模塊提供的 晶粒的表面形貌數(shù)據(jù)將每個(gè)晶粒劃分成若干個(gè)子晶粒；檢測(cè)序列生成模塊，用于根據(jù)子晶 粒劃分模塊劃分的子晶粒為基本的檢測(cè)單元，組成至少一個(gè)檢測(cè)序列；缺陷檢測(cè)模塊，用于 在檢測(cè)序列生成模塊提供的每一個(gè)檢測(cè)序列中，選擇每一個(gè)子晶粒與至少兩個(gè)其它子晶粒 進(jìn)行比較，所述其它子晶粒至少包括一個(gè)與所選子晶粒屬于同一個(gè)晶粒的子晶粒，以判斷 重復(fù)缺陷。 作為可選的技術(shù)方案，所述劃分規(guī)則生成模塊進(jìn)一步包括判定單元，根據(jù)待測(cè)晶 圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，尋找具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒，若在晶粒形貌設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中無 法找到具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒，則中止測(cè)試，若能夠找到具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒， 則執(zhí)行規(guī)則生成單元；規(guī)則生成單元，根據(jù)待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)所提供的具有 相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒的分布情況，確定子晶粒的劃分規(guī)則。 作為可選的技術(shù)方案，所述缺陷檢測(cè)模塊進(jìn)一步包括子晶粒比較單元，選定一個(gè) 檢測(cè)序列中的一個(gè)子晶粒，將選定的子晶粒的表面形貌的檢測(cè)數(shù)據(jù)與檢測(cè)序列中與其相鄰 的兩個(gè)另外的子晶粒相比較，判斷所述選定的子晶粒的表面形貌是否與所述兩個(gè)另外的子 晶粒的表面形貌相同，至少與其中一個(gè)另外子晶粒相同則認(rèn)定該被選定的子晶粒表面不存 在重復(fù)缺陷，如果兩個(gè)另外的子晶粒皆與被選定的子晶粒不相同，則執(zhí)行子晶粒數(shù)目判定 單元；子晶粒數(shù)目判定單元，考察被選定的子晶粒在其所在的晶粒中具有與其屬于同一種 類的其它子晶粒的數(shù)目，若屬于同一種類的其它子晶粒的數(shù)目為l，則執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)圖形比較單元，若大于1則認(rèn)定此被選定的子晶粒存在重復(fù)缺陷；標(biāo)準(zhǔn)圖形比較單元，用于進(jìn)一步采用 同標(biāo)準(zhǔn)圖形進(jìn)行比較的方法，以確定被選定的子晶粒所在的區(qū)域是否存在重復(fù)缺陷；上述 單元執(zhí)行完畢后，再選定另外一個(gè)子晶粒，進(jìn)入上述單元進(jìn)行測(cè)試，直至對(duì)子晶粒劃分模塊 中劃分的所有子晶粒都測(cè)試完畢為止。 作為可選的技術(shù)方案，所述標(biāo)準(zhǔn)圖形比較單元包括將該種類的子晶粒的表面形貌
與對(duì)應(yīng)的版圖設(shè)計(jì)圖形相比較，以確定是否存在重復(fù)缺陷。 作為可選的技術(shù)方案，所述半導(dǎo)體晶圓為多目標(biāo)任務(wù)晶圓。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，以每個(gè)晶粒中重復(fù)出現(xiàn)的子晶粒作為基本的測(cè)試單元對(duì)晶圓 表面進(jìn)行測(cè)試。因此本發(fā)明可以對(duì)晶粒表面重復(fù)單元所在的區(qū)域進(jìn)行測(cè)試，以找到晶粒表 面位于上述區(qū)域內(nèi)的重復(fù)缺陷。


附圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中晶粒間比較方法的示意圖； 附圖2所示為本發(fā)明所述的判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的方法的具體實(shí)施方式
的實(shí) 施步驟流程圖； 附圖3所示為本具體實(shí)施方式
中用于測(cè)試的半導(dǎo)體晶圓；
附圖4所示為本具體實(shí)施方式
中的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)； 附圖5所示為本具體實(shí)施方式
中步驟S110的一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方案的實(shí)施步驟示 意圖； 附圖6所示為本具體實(shí)施方式
中根據(jù)晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)所確定的子晶粒劃分 規(guī)則； 附圖7所示為本具體實(shí)施方式
中用于測(cè)試的半導(dǎo)體晶圓的子晶粒劃分結(jié)果；
附圖8所示為本具體實(shí)施方式
中步驟S140的一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方案的實(shí)施步驟示 意圖； 附圖9所示為本發(fā)明所述的判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的裝置的具體實(shí)施方式
的檢 測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的方法及裝置的具體實(shí)施 方式做詳細(xì)說明。 首先結(jié)合附圖給出本發(fā)明所述的判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的方法的具體實(shí)施方式
。
本具體實(shí)施方式
中所述之晶圓為多目標(biāo)任務(wù)晶圓(MPW :Multi-ProjectWafer)。 多目標(biāo)任務(wù)晶圓是一種特殊類型的晶圓。該晶圓是將多個(gè)使用相同工藝的集成電路設(shè)計(jì)放 在同一晶圓片上流片，制造完成后，每個(gè)設(shè)計(jì)可以得到數(shù)十片芯片樣品，這一數(shù)量對(duì)于原型 設(shè)計(jì)階段的實(shí)驗(yàn)、測(cè)試已經(jīng)足夠。而該次制造費(fèi)用就由所有參加MPW的項(xiàng)目按照芯片面積 分?jǐn)偅杀緝H為單獨(dú)進(jìn)行原型制造成本的5% _10%，極大地降低了產(chǎn)品開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)、培養(yǎng)集 成電路設(shè)計(jì)人才的門檻和中小集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)在起步時(shí)的門檻。這種晶圓的特點(diǎn)在于， 每個(gè)晶粒(die)被劃分成多個(gè)區(qū)域，不同的區(qū)域采用的是不同的集成電路設(shè)計(jì)，用于實(shí)現(xiàn) 不同的任務(wù)，并且每個(gè)區(qū)域中通常是由多個(gè)相同的獨(dú)立電路拼合而成的。本具體實(shí)施方式
中所提供的方法尤其適用于對(duì)上述多目標(biāo)任務(wù)晶圓進(jìn)行重復(fù)缺陷的檢測(cè)。 本具體實(shí)施方式
在晶圓中已經(jīng)通過了晶粒間比對(duì)測(cè)試的晶粒中進(jìn)行，對(duì)于沒有通
過晶粒間比對(duì)測(cè)試的晶粒，說明其中已經(jīng)存在缺陷，不必繼續(xù)進(jìn)行其它測(cè)試。對(duì)于通過晶粒
間比對(duì)測(cè)試的晶粒，其表面形貌是相同的，但是仍不能排除這些晶粒中仍然存在重復(fù)缺陷
的可能，因此要執(zhí)行本具體實(shí)施方式
中的測(cè)試。 附圖2所示為本具體實(shí)施方式
的實(shí)施步驟流程圖，包括如下步驟步驟S100，獲得 待測(cè)晶圓表面若干晶粒的表面形貌數(shù)據(jù)，以及晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；步驟S110，根據(jù)待測(cè) 晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，確定子晶粒的劃分規(guī)則；步驟S120，根據(jù)子晶粒劃分規(guī)則，利 用晶粒的表面形貌數(shù)據(jù)將每個(gè)晶粒劃分成若干個(gè)子晶粒；步驟S130，以子晶粒為基本的檢 測(cè)單元，組成至少一個(gè)檢測(cè)序列；步驟S140，在同一檢測(cè)序列中，選擇每一個(gè)子晶粒與至少 兩個(gè)其它子晶粒進(jìn)行比較，所述其它子晶粒至少包括一個(gè)與所選子晶粒屬于同一個(gè)晶粒的 子晶粒，以判斷重復(fù)缺陷。 參考步驟S100，獲得待測(cè)晶圓表面若干晶粒的表面形貌數(shù)據(jù)，以及晶粒形貌的設(shè) 計(jì)數(shù)據(jù)。 所述待測(cè)晶圓表面若干晶粒的表面形貌可以采用掃描電子顯微鏡、光學(xué)電子顯微 鏡以及聚焦粒子束掃描等方法，也可以采用其它本領(lǐng)域內(nèi)常見的表面形貌測(cè)試方法獲得。
所述待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是指所述晶粒對(duì)應(yīng)的集成電路版圖的設(shè)計(jì) 圖形。 附圖3所示為本具體實(shí)施方式
所述的半導(dǎo)體晶圓，所述半導(dǎo)體晶圓包括^、^以及 Z工三個(gè)晶粒。 附圖4所示為本步驟所述的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)10。該數(shù)據(jù)可以從所述晶粒的版 圖設(shè)計(jì)文件中獲得。 參考步驟S110，根據(jù)待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，確定子晶粒的劃分規(guī)則。
上述將將子晶粒組成檢測(cè)序列的步驟可以采用多種方案實(shí)現(xiàn)，附圖5所示的步驟 是上述步驟SllO的一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方案的實(shí)施步驟示意圖，包括步驟S111，根據(jù)待測(cè)晶 圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，尋找具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒，若在晶粒形貌設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中無 法找到具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒，則中止測(cè)試，若能夠找到具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒， 則執(zhí)行步驟S112 ;步驟S112，根據(jù)待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)所提供的具有相同設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)的子晶粒的分布情況，確定子晶粒的劃分規(guī)則。 在實(shí)施上述步驟中，實(shí)施步驟Slll的目的在于分析待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)中是否具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒，如果沒有則中止測(cè)試，其原因在于本具體實(shí)施方 式僅適用于對(duì)具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒即具有重復(fù)單元的晶粒進(jìn)行測(cè)試，如果沒有重復(fù) 單元，則無法劃分子晶粒，測(cè)試也無法進(jìn)行。如果晶粒表面有重復(fù)單元，則實(shí)施步驟Sl 12，確 定子晶粒的劃分規(guī)則。 附圖6所示，對(duì)本具體實(shí)施方式
中所述的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)IO進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn) 該設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)所表示的晶粒表面形貌可以劃分成6個(gè)子晶粒11 16。其中子晶粒11和12 具有相同的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，而13、14和15具有相同的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。但是11和12所具有的設(shè)計(jì)結(jié) 構(gòu)與13、14以及15所具有的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是不同的。16是一個(gè)單獨(dú)的子晶粒。因此可以確定 按照附圖5中所示的布局規(guī)則對(duì)晶粒進(jìn)行劃分，將每個(gè)晶粒劃分成六個(gè)子晶粒。
步驟S120，根據(jù)子晶粒劃分規(guī)則，利用晶粒的表面形貌數(shù)據(jù)將每個(gè)晶粒劃分成若 干個(gè)子晶粒。 附圖7所示，所述子晶粒劃分規(guī)則已經(jīng)在步驟S110以及附圖6中給出，所述多目 標(biāo)任務(wù)晶圓包括晶粒&、1和Z1Q在晶粒&中，包括兩種子晶粒，^和A2的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相同， 屬于第一種子晶粒，BpB2以及B3是另外三個(gè)具有設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相同的子晶粒，屬于第二種子晶 粒。Q區(qū)域不含有設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相同的子晶粒，不屬于可測(cè)試區(qū)域。因此在晶圓&中定義五個(gè) 子晶粒，A、4、BpB2和B^其中&和A2屬于第一種子晶粒，B^B2和B3屬于第二種子晶粒。 類似地，在晶圓Y丄中，定義子晶粒A3、 A4、 B4、 B5和B6，其中A3和A4屬于第一種子晶粒，B4、 B5 和B6屬于第二種子晶粒；在晶圓Z丄中，定義子晶粒A5、 A6、 B7、 B8和Bg，其中A5和A6屬于第 一種子晶粒，B7、 B8和B9屬于第二種子晶粒。 步驟S130，以子晶粒為基本的檢測(cè)單元，組成至少一個(gè)檢測(cè)序列。
上述步驟中，具體是將晶圓中分布在不同晶粒中的所有的同一種子晶粒以所在晶 粒的位置次序以及子晶粒在晶粒中的位置次序作為排序依據(jù)，組成一個(gè)檢測(cè)序列，所述晶 圓包括至少一個(gè)檢測(cè)序列，所述同一種類子晶粒是指具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒。
繼續(xù)參考附圖7，以上述子晶粒為基本的檢測(cè)單元，將分布在不同晶粒l以及 中的所有的同一種子晶粒以所在晶粒的位置以及子晶粒在晶粒中的位置作為排序依據(jù)， 組成兩個(gè)檢測(cè)序列以第一種子晶粒構(gòu)成的第一序列A工 Ae，以及第二種子晶粒構(gòu)成的第 二序列B工 B9。而Q、G和C3由于在各自的晶粒中只包含一個(gè)屬于同一種類的子晶粒，因 此不屬于可測(cè)試的子晶粒，無法采用本具體實(shí)施方式
中所述的方法進(jìn)行測(cè)試，因此也不進(jìn) 行序列編排。 步驟S140，在同一檢測(cè)序列中，選擇每一個(gè)子晶粒與至少兩個(gè)其它子晶粒進(jìn)行比 較，所述其它子晶粒至少包括一個(gè)與所選子晶粒屬于同一個(gè)晶粒的子晶粒，以判斷重復(fù)缺 陷。 上述將檢測(cè)重復(fù)缺陷的步驟S140可以采用多種方案實(shí)現(xiàn)，附圖8所示的步驟是 上述步驟S140的一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方案的實(shí)施步驟示意圖，包括步驟S141，選定一個(gè)檢測(cè) 序列中的一個(gè)子晶粒，將選定的子晶粒的表面形貌的檢測(cè)數(shù)據(jù)與檢測(cè)序列中與其相鄰的兩 個(gè)另外的子晶粒相比較，判斷所述選定的子晶粒的表面形貌是否與所述兩個(gè)另外的子晶粒 的表面形貌相同，至少與其中一個(gè)另外子晶粒相同則認(rèn)定該被選定的子晶粒表面不存在 重復(fù)缺陷，如果兩個(gè)另外的子晶粒皆與被選定的子晶粒不相同，則執(zhí)行步驟步驟S142;步 驟S142，考察被選定的子晶粒在其所在的晶粒中具有與其屬于同一種類的其它子晶粒的數(shù) 目，若屬于同一種類的其它子晶粒的數(shù)目為1，則執(zhí)行步驟步驟S143，若大于l則認(rèn)定此被 選定的子晶粒存在重復(fù)缺陷；步驟S143，進(jìn)一步采用同標(biāo)準(zhǔn)圖形進(jìn)行比較的方法，以確定 被選定的子晶粒所在的區(qū)域是否存在重復(fù)缺陷。上述步驟實(shí)施完畢后，再選定另外一個(gè)子 晶粒，重復(fù)步驟步驟S141 S143的測(cè)試，直至對(duì)步驟S120中劃分的所有子晶粒都測(cè)試完 畢為止。 所述步驟S142中，需要考察被選定的子晶粒在其所在的晶粒中具有與其屬于同 一種類的其它子晶粒的數(shù)目，其原因在于對(duì)于每個(gè)晶粒中與被選定的子晶粒屬于同一種類 的其它子晶粒的數(shù)目為1的情況而言，意味著每個(gè)晶粒中該種類的子晶粒的總數(shù)為2，步驟 S141雖然可以發(fā)現(xiàn)屬于同一個(gè)晶粒的兩個(gè)子晶粒之間表面形貌的差異，但是由于一個(gè)晶粒中只有這兩個(gè)子晶粒，因此無法判斷出兩者究竟何者是有缺陷，何者是無缺陷的。所以在此 情況下，需要執(zhí)行步驟S143進(jìn)行進(jìn)一步的判斷。 繼續(xù)參考附圖7，對(duì)上述步驟S141至S143做詳細(xì)說明。所述檢測(cè)序列包括以第一 種子晶粒構(gòu)成的第一序列A A6，以及第二種子晶粒構(gòu)成的第二序列B工 B9。
首先選定第一序列& A6中的一個(gè)子晶粒A，將A與4和A6相比較。通過比較 發(fā)現(xiàn)，A的表面形貌都與A2和A6都不同，因此認(rèn)定&中可能存在缺陷。進(jìn)一步考察發(fā)現(xiàn)， 對(duì)A而言，在晶粒^中，只有4 一個(gè)子晶粒與其同屬于第一種子晶粒，即在同一個(gè)晶粒中 與選定的子晶粒同屬于第一種子晶粒的數(shù)目為1。因此需要進(jìn)一步采用同標(biāo)準(zhǔn)圖形進(jìn)行比 較的方法，以確定該種類的子晶粒所在的區(qū)域是否存在重復(fù)缺陷。 一種優(yōu)選的方法是將子 晶粒A的表面形貌與對(duì)應(yīng)的版圖設(shè)計(jì)圖形相比較，以確定是否存在重復(fù)缺陷。每個(gè)晶粒的 表面形貌都是根據(jù)一套固定的版圖通過光刻和腐蝕形成的，因此如果子晶粒&如果同版圖 設(shè)計(jì)圖形不符合，則可以確定是存在缺陷的。經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)A與版圖設(shè)計(jì)圖形是符合的，因 此可以判斷^中并無重復(fù)缺陷。 接下來將4與&和~相比較，其中&與A2為同一個(gè)晶粒的子晶粒，經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)， 子晶粒A2表面形貌與&和A3都不同，并且在選取&進(jìn)行比較的操作中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)A工與版 圖設(shè)計(jì)圖形是符合的，因此可以確定子晶粒A2與版圖設(shè)計(jì)圖形是不符合的，因此A2所在的 區(qū)域存在重復(fù)缺陷。 然后繼續(xù)將A3與A2和A4相比較，^與A3和A5相比較，以此類推。與上面類似的， 可以發(fā)現(xiàn)A4和A6存在重復(fù)缺陷。 然后選定第二序列B工 B9中的每一個(gè)子晶粒，將B工與B2和B9相比較。通過比較 發(fā)現(xiàn)，B工的表面形貌與B2不同但與B9相同。根據(jù)步驟S141所述"至少與其中一個(gè)另外子 晶粒相同則認(rèn)定該被選定的子晶粒表面不存在重復(fù)缺陷"之判斷原則，認(rèn)定B工中不存在缺 陷。 進(jìn)一步考察B2，將其與B工和B3比較，發(fā)現(xiàn)B2與B工和B3的表面形貌均不相同，并且 對(duì)B2而言，在晶粒&中，有B工和B3兩個(gè)子晶粒與其同屬于第二種子晶粒，即在同一個(gè)晶粒 中與選定的子晶粒B2同屬于第二種子晶粒的數(shù)目為2 (亦即B工和B3)，大于1 。因此認(rèn)定子 晶粒82的確存在重復(fù)缺陷。 接下來將B3與B2和B4相比較，將B4與B3和B5相比較，以此類推。通過比較可以 發(fā)現(xiàn)，82、85以及Bs所在的區(qū)域存在重復(fù)缺陷。 從上面的分析可以看出，通過本具體實(shí)施方式
所提供的方法，可以檢查出子晶粒 A2、A4、A6、B2、B5以及Bs所在的區(qū)域存在重復(fù)缺陷。由于上述缺陷處于不同晶粒中的相同位 置，如果采用現(xiàn)有技術(shù)中的晶粒間比較的方法是無法發(fā)現(xiàn)這些缺陷的。但是采用本具體實(shí) 施方式中的方法，可以發(fā)現(xiàn)上述區(qū)域中存在的重復(fù)缺陷。 下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明所述判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的裝置的具體實(shí)施方式
。 附圖9所示為本具體實(shí)施方式
所述檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括 輸入模塊210，用于提供待測(cè)晶圓表面若干晶粒的表面形貌數(shù)據(jù)，以及晶粒形貌的
設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。 劃分規(guī)則生成模塊220，用于根據(jù)輸入模塊210提供的待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè) 計(jì)數(shù)據(jù)，確定子晶粒的劃分規(guī)則。
子晶粒劃分模塊230，用于根據(jù)劃分規(guī)則生成模塊提供的子晶粒劃分規(guī)則以及輸 入模塊提供的晶粒的表面形貌數(shù)據(jù)將每個(gè)晶粒劃分成若干個(gè)子晶粒。 檢測(cè)序列生成模塊240，用于根據(jù)子晶粒劃分模塊230劃分的子晶粒為基本的檢 測(cè)單元，組成至少一個(gè)檢測(cè)序列。 缺陷檢測(cè)模塊250，用于在檢測(cè)序列生成模塊240提供的每一個(gè)檢測(cè)序列中，選擇 每一個(gè)子晶粒與至少兩個(gè)其它子晶粒進(jìn)行比較，所述其它子晶粒至少包括一個(gè)與所選子晶 粒屬于同一個(gè)晶粒的子晶粒，以判斷重復(fù)缺陷。 由上述模塊所構(gòu)成的系統(tǒng)用于對(duì)附圖3所示的半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行重復(fù)缺陷分析。
本具體實(shí)施方式
中所述之晶圓為多目標(biāo)任務(wù)晶圓(MPW :Multi-ProjectWafer)。
繼續(xù)參考附圖9，作為本具體實(shí)施方式
中檢測(cè)序列生成模塊220的一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn) 方案，所述劃分規(guī)則生成模塊220進(jìn)一步包括 判定單元221，根據(jù)待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，尋找具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子 晶粒，若在晶粒形貌設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中無法找到具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒，則中止測(cè)試，若能夠 找到具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒，則執(zhí)行規(guī)則生成單元。 規(guī)則生成單元222，根據(jù)待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)所提供的具有相同設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)的子晶粒的分布情況，確定子晶粒的劃分規(guī)則。 繼續(xù)參考附圖9，作為本具體實(shí)施方式
中缺陷檢測(cè)模塊250的一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方案， 所述缺陷檢測(cè)模塊250進(jìn)一步包括 子晶粒比較單元251，選定一個(gè)檢測(cè)序列中的一個(gè)子晶粒，將選定的子晶粒的表面 形貌的檢測(cè)數(shù)據(jù)與檢測(cè)序列中與其相鄰的兩個(gè)另外的子晶粒相比較，判斷所述選定的子晶 粒的表面形貌是否與所述兩個(gè)另外的子晶粒的表面形貌相同，至少與其中一個(gè)另外子晶粒 相同則認(rèn)定該被選定的子晶粒表面不存在重復(fù)缺陷，如果兩個(gè)另外的子晶粒皆與被選定的 子晶粒不相同，則執(zhí)行子晶粒數(shù)目判定單元。 子晶粒數(shù)目判定單元252，考察被選定的子晶粒在其所在的晶粒中具有與其屬于 同一種類的其它子晶粒的數(shù)目，若屬于同一種類的其它子晶粒的數(shù)目為l，則執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)圖形 比較單元，若大于1則認(rèn)定此被選定的子晶粒存在重復(fù)缺陷。 標(biāo)準(zhǔn)圖形比較單元253，用于進(jìn)一步采用同標(biāo)準(zhǔn)圖形進(jìn)行比較的方法，以確定被選 定的子晶粒所在的區(qū)域是否存在重復(fù)缺陷。 上述單元執(zhí)行完畢后，再選定另外一個(gè)子晶粒，進(jìn)入上述單元進(jìn)行測(cè)試，直至對(duì)子 晶粒劃分模塊230中劃分的所有子晶粒都測(cè)試完畢為止。 關(guān)于上述各個(gè)模塊以及單元之間的關(guān)系，還可以參考晶圓表面重復(fù)缺陷的檢測(cè)方 法的具體實(shí)施方式
中的敘述。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為 本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的方法，其特征在于，包括如下步驟(a)獲得待測(cè)晶圓表面若干晶粒的表面形貌數(shù)據(jù)，以及晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；(b)根據(jù)待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，確定子晶粒的劃分規(guī)則；(c)根據(jù)子晶粒劃分規(guī)則，利用晶粒的表面形貌數(shù)據(jù)將每個(gè)晶粒劃分成若干個(gè)子晶粒；(d)以子晶粒為基本的檢測(cè)單元，組成至少一個(gè)檢測(cè)序列；(e)在同一檢測(cè)序列中，選擇每一個(gè)子晶粒與至少兩個(gè)其它子晶粒進(jìn)行比較，所述其它子晶粒至少包括一個(gè)與所選子晶粒屬于同一個(gè)晶粒的子晶粒，以判斷重復(fù)缺陷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的方法，其特征在于，所述步驟(b)進(jìn) 一步包括(bl)根據(jù)待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，尋找具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒，若在晶 粒形貌設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中無法找到具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒，則中止測(cè)試，若能夠找到具有相 同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒，則執(zhí)行步驟(b2) ;(b2)根據(jù)待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)所提供 的具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒的分布情況，確定子晶粒的劃分規(guī)則。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的方法，其特征在于，所述步驟(e)進(jìn) 一步包括(el)選定一個(gè)檢測(cè)序列中的一個(gè)子晶粒，將選定的子晶粒的表面形貌的檢測(cè)數(shù)據(jù)與檢 測(cè)序列中與其相鄰的兩個(gè)另外的子晶粒相比較，判斷所述選定的子晶粒的表面形貌是否與 所述兩個(gè)另外的子晶粒的表面形貌相同，至少與其中一個(gè)另外子晶粒相同則認(rèn)定該被選定 的子晶粒表面不存在重復(fù)缺陷，如果兩個(gè)另外的子晶粒皆與被選定的子晶粒不相同，則執(zhí) 行步驟(e2);(e2)考察被選定的子晶粒在其所在的晶粒中具有與其屬于同一種類的其它子晶粒的 數(shù)目，若屬于同一種類的其它子晶粒的數(shù)目為1，則執(zhí)行步驟(e3)，若大于1則認(rèn)定此被選定的子晶粒存在重復(fù)缺陷；(e3)進(jìn)一步采用同標(biāo)準(zhǔn)圖形 進(jìn)行比較的方法，以確定被選定的子晶粒所在的區(qū)域是否存在重復(fù)缺陷；上述步驟執(zhí)行完畢后，再選定另外一個(gè)子晶粒，重復(fù)步驟(el) (e3)的測(cè)試，直至對(duì) 步驟(c)中劃分的所有子晶粒都測(cè)試完畢為止。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的方法，其特征在于，所述步驟(e3) 包括將該種類的子晶粒的表面形貌與對(duì)應(yīng)的版圖設(shè)計(jì)圖形相比較，以確定是否存在重復(fù)缺 陷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體晶 圓為多目標(biāo)任務(wù)晶圓。
6. —種判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的裝置，其特征在于，包括如下模塊 輸入模塊，用于提供待測(cè)晶圓表面若干晶粒的表面形貌數(shù)據(jù)，以及晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；劃分規(guī)則生成模塊；用于根據(jù)輸入模塊提供的待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，確定 子晶粒的劃分規(guī)則；子晶粒劃分模塊，用于根據(jù)劃分規(guī)則生成模塊提供的子晶粒劃分規(guī)則以及輸入模塊提 供的晶粒的表面形貌數(shù)據(jù)將每個(gè)晶粒劃分成若干個(gè)子晶粒；檢測(cè)序列生成模塊，用于根據(jù)子晶粒劃分模塊劃分的子晶粒為基本的檢測(cè)單元，組成 至少一個(gè)檢測(cè)序列；缺陷檢測(cè)模塊，用于在檢測(cè)序列生成模塊提供的每一個(gè)檢測(cè)序列中，選擇每一個(gè)子晶 粒與至少兩個(gè)其它子晶粒進(jìn)行比較，所述其它子晶粒至少包括一個(gè)與所選子晶粒屬于同一 個(gè)晶粒的子晶粒，以判斷重復(fù)缺陷。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的裝置，其特征在于，所述劃分規(guī)則 生成模塊進(jìn)一步包括判定單元，根據(jù)待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，尋找具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒，若 在晶粒形貌設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中無法找到具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒，則中止測(cè)試，若能夠找到具 有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子晶粒，則執(zhí)行規(guī)則生成單元；規(guī)則生成單元，根據(jù)待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)所提供的具有相同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的子 晶粒的分布情況，確定子晶粒的劃分規(guī)則。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的裝置，其特征在于，所述缺陷檢測(cè) 模塊進(jìn)一步包括子晶粒比較單元，選定一個(gè)檢測(cè)序列中的一個(gè)子晶粒，將選定的子晶粒的表面形貌的 檢測(cè)數(shù)據(jù)與檢測(cè)序列中與其相鄰的兩個(gè)另外的子晶粒相比較，判斷所述選定的子晶粒的表 面形貌是否與所述兩個(gè)另外的子晶粒的表面形貌相同，至少與其中一個(gè)另外子晶粒相同則 認(rèn)定該被選定的子晶粒表面不存在重復(fù)缺陷，如果兩個(gè)另外的子晶粒皆與被選定的子晶粒 不相同，則執(zhí)行子晶粒數(shù)目判定單元；子晶粒數(shù)目判定單元，考察被選定的子晶粒在其所在的晶粒中具有與其屬于同一種類 的其它子晶粒的數(shù)目，若屬于同一種類的其它子晶粒的數(shù)目為l，則執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)圖形比較單 元，若大于1則認(rèn)定此被選定的子晶粒存在重復(fù)缺陷；標(biāo)準(zhǔn)圖形比較單元，用于進(jìn)一步采用同標(biāo)準(zhǔn)圖形進(jìn)行比較的方法，以確定被選定的子 晶粒所在的區(qū)域是否存在重復(fù)缺陷；上述單元執(zhí)行完畢后，再選定另外一個(gè)子晶粒，進(jìn)入上述單元進(jìn)行測(cè)試，直至對(duì)子晶粒 劃分模塊中劃分的所有子晶粒都測(cè)試完畢為止。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的裝置，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)圖形 比較單元包括將該種類的子晶粒的表面形貌與對(duì)應(yīng)的版圖設(shè)計(jì)圖形相比較，以確定是否存 在重復(fù)缺陷。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體晶 圓為多目標(biāo)任務(wù)晶圓。
全文摘要
一種判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的方法，包括如下步驟(a)獲得待測(cè)晶圓表面若干晶粒的表面形貌數(shù)據(jù)，以及晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；(b)根據(jù)待測(cè)晶圓的晶粒形貌的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，確定子晶粒的劃分規(guī)則；(c)根據(jù)子晶粒劃分規(guī)則，利用晶粒的表面形貌數(shù)據(jù)將每個(gè)晶粒劃分成若干個(gè)子晶粒；(d)以子晶粒為基本的檢測(cè)單元，組成至少一個(gè)檢測(cè)序列；(e)在同一檢測(cè)序列中，選擇每一個(gè)子晶粒與至少兩個(gè)其它子晶粒進(jìn)行比較，以判斷重復(fù)缺陷。本發(fā)明還提供了一種判斷晶圓表面重復(fù)缺陷的裝置。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，以每個(gè)晶粒中重復(fù)出現(xiàn)的子晶粒作為基本的測(cè)試單元對(duì)晶圓表面進(jìn)行測(cè)試。因此本發(fā)明可以對(duì)晶粒表面重復(fù)單元所在的區(qū)域進(jìn)行測(cè)試，以找到晶粒表面位于上述區(qū)域內(nèi)的重復(fù)缺陷。
文檔編號(hào)G01N21/956GK101738400SQ200810202769
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者吳浩 申請(qǐng)人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司