專利名稱：用光學(xué)顯微鏡自動監(jiān)控硅片周邊去邊及缺陷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體檢測技術(shù)，特別涉及一種用光學(xué)顯微鏡對硅片的周 邊去邊及缺陷情況進(jìn)行自動檢測的方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體檢測中使用的光學(xué)顯微鏡，能通過原點對位準(zhǔn)確地確認(rèn)到缺陷 點，能進(jìn)行不同放大倍率切換，可以對不同的缺陷進(jìn)行分類區(qū)分，可以對 需要的缺陷進(jìn)行拍照并將照片保存下來，可以通過系統(tǒng)軟件看拍下來的照 片并進(jìn)行分析確認(rèn)。
目前半導(dǎo)體制造廠用光學(xué)顯微鏡對硅片進(jìn)行檢測，通常是首先用自動 檢測儀器對硅片進(jìn)行掃描，得到硅片表面的原始數(shù)據(jù)文件，然后將所述原 始數(shù)據(jù)文件通過系統(tǒng)軟件傳送到光學(xué)顯微鏡，調(diào)整光學(xué)顯微鏡的機(jī)臺進(jìn)行 對位，找到硅片表面缺陷點，切換不同的倍率，對缺陷點進(jìn)行拍照并將照 片保存下來，通過系統(tǒng)軟件査看拍下來的照片進(jìn)行分析確認(rèn)，從而自動監(jiān) 控硅片表面的缺陷情況。
但是，自動檢測儀器對硅片進(jìn)行掃描通常僅能得到硅片有效晶片(具 有完整圖形的晶片(Chip))的數(shù)據(jù)，而不能得到分布在硅片邊緣的無效 晶片(不具有完整圖形的晶片(chip))的數(shù)據(jù)，從而也無法對硅片周邊去 邊及缺陷情況進(jìn)行自動檢測。通常確認(rèn)硅片邊緣的去邊及缺陷情況，都是 人工手動的在機(jī)臺上進(jìn)行確認(rèn)的，這樣消耗的人力物力都比較大，不但影響了工作效率，而且確認(rèn)的精度也比較差，無法實現(xiàn)對在線產(chǎn)品在一個流 程中硅片的周邊去邊及周邊缺陷情況進(jìn)行長期規(guī)范的監(jiān)控。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用光學(xué)顯微鏡對硅片的周邊去 邊及缺陷情況進(jìn)行自動檢測的方法，能對硅片邊緣的去邊情況及缺陷情況 進(jìn)行自動確認(rèn)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的用光學(xué)顯微鏡自動監(jiān)控硅片周邊去 邊及缺陷的方法，包括以下步驟
一. 選擇硅片，用自動檢測儀器進(jìn)行掃描，生成原始數(shù)據(jù)文件；
二. 通過系統(tǒng)軟件編輯所述原始數(shù)據(jù)文件，在自動檢測儀器掃描范圍 之外的硅片邊緣無效晶片區(qū)添加虛擬晶片，在添加的虛擬晶片上編輯虛擬 缺陷，生成數(shù)據(jù)結(jié)果文件；
三. 通過系統(tǒng)軟件將所述數(shù)據(jù)結(jié)果文件傳送到光學(xué)顯微鏡，光學(xué)顯微 鏡根據(jù)所述數(shù)據(jù)結(jié)果文件對包括硅片邊緣無效晶片區(qū)的硅片表面進(jìn)行自 動拍照；
四. 系統(tǒng)軟件通過照片來分析硅片周邊的去邊情況及硅片周邊的缺陷 情況。
所述編輯原始數(shù)據(jù)文件、在自動檢測儀器掃描范圍之外的硅片邊緣無 效晶片區(qū)添加虛擬晶片，可以是，如果測定硅片顯示的Wafer Map行數(shù)大 于列數(shù)，以X軸為主、Y軸為副升序排列，如果測定硅片顯示的Wafer Map 列數(shù)大于行數(shù)，以Y軸為主、X軸為副升序排列，通過原點的坐標(biāo)位置， 并結(jié)合最多的行數(shù)和列數(shù)，設(shè)置硅片邊緣的坐標(biāo)點，將整個硅片邊緣的無效晶片區(qū)，按照晶片的大小分成若干個等大的虛擬晶片。
所述在虛擬晶片上編輯虛擬缺陷生成數(shù)據(jù)結(jié)果文件，可以是通過解以 下方程組
<formula>formula see original document page 6</formula>
得到硅片缺陷在相應(yīng)虛擬晶片內(nèi)的精確坐標(biāo)值，式中r為硅片圓心至邊緣 的距離，(h，l)為硅片圓心(x' ，y')坐標(biāo)系與系統(tǒng)軟件中定義原點(x，y) 坐標(biāo)系的相對坐標(biāo)值，x'=x-/z， a為晶片的長，b為晶片的
寬，mi為晶片Y軸坐標(biāo)值，rii為晶片X軸坐標(biāo)值，(a， P)為缺陷在所 在晶片內(nèi)的相對坐標(biāo)，k為斜率?？梢酝ㄟ^更改r值的大小，得到不同邊 緣位置的坐標(biāo)值，這樣就可以根據(jù)需要有目的的對硅片的邊緣進(jìn)行確認(rèn)和 分析。
本發(fā)明的用光學(xué)顯微鏡自動監(jiān)控硅片周邊去邊及缺陷的方法，通過系 統(tǒng)軟件對自動掃描儀器掃描得到的沒有包括硅片邊緣無效晶片區(qū)數(shù)據(jù)的 原始數(shù)據(jù)文件進(jìn)行編輯，在自動檢測儀器掃描范圍之外的硅片邊緣無效晶 片區(qū)添加虛擬晶片，在添加的虛擬晶片上編輯虛擬缺陷，生成數(shù)據(jù)結(jié)果文 件，光學(xué)顯微鏡可以根據(jù)該數(shù)據(jù)結(jié)果文件進(jìn)行拍照，得到自動掃描儀器掃 描不能得到的硅片邊緣無效晶片區(qū)的照片，從而可以利用系統(tǒng)軟件通過光 學(xué)顯微鏡拍的照片自動分析硅片邊緣的去邊情況及缺陷情況。根據(jù)對硅片 邊緣無效晶片區(qū)缺陷情況的不同的設(shè)定，可以編輯出不同的數(shù)據(jù)文件結(jié) 果，以達(dá)到不同的硅片缺陷分析需求。


下面結(jié)合附圖及具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是本發(fā)明的用光學(xué)顯微鏡自動監(jiān)控硅片周邊去邊及缺陷的方法一實施方式流程圖2是硅片邊緣虛擬缺陷坐標(biāo)值算法示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的用光學(xué)顯微鏡對硅片的周邊去邊及缺陷情況進(jìn)行自動檢測的方法的一實施方式如圖1所示，包括以下步驟
1. 選擇需要確認(rèn)的硅片(Wafer)，用自動檢測儀器進(jìn)行掃描，生成原始數(shù)據(jù)文件；
2. 通過系統(tǒng)軟件編輯硅片原始數(shù)據(jù)文件，添加在自動檢測儀器掃描范圍之外的硅片邊緣無效晶片區(qū)的虛擬晶片(Chip)數(shù)據(jù)，例如可以用Klarity Defect系統(tǒng)軟件，編輯原始數(shù)據(jù)文件中的"Sample Test Plan"的設(shè)置結(jié)果來實現(xiàn)；
編輯方法如下
Sample Test Plan的顯示方法，如果測定硅片顯示的Wafer Map行數(shù)大于列數(shù)，以X軸為主、Y軸為副升序排列；如果測定硅片顯示的WaferMap列數(shù)大于行數(shù)，以Y軸為主、X軸為副升序排列，通過原點的坐標(biāo)位置，并結(jié)合最多的行數(shù)和列數(shù)，就可以設(shè)置硅片邊緣的坐標(biāo)點，將整個硅片邊緣的無效晶片區(qū)，按照晶片(Chip)的大小分成若干個等大的虛擬晶片(Chip)。將這些坐標(biāo)值，添加到"Sa卿le Test Plan"的設(shè)置中，這樣就完成了硅片邊緣無效晶片區(qū)的虛擬晶片(Chip)的編輯。硅片的原始數(shù)據(jù)文件中添加了在自動檢測儀器掃描范圍之外的硅片邊緣無效晶片區(qū)的虛擬晶片(Chip)數(shù)據(jù)。3.在添加的虛擬晶片(Chip)上編輯虛擬的缺陷，生成數(shù)據(jù)結(jié)果文件。例如，用Klarity Defect系統(tǒng)軟件在原始數(shù)據(jù)文件中的"Defect List"中進(jìn)行編輯。缺陷的坐標(biāo)值通過算法精確將其計算出來，詳細(xì)的算法說明如下
如圖2所示，(x ,y)為系統(tǒng)軟件中定義原點，(x' ，y')為硅片(wafer)圓心，相對坐標(biāo)如下
<formula>formula see original document page 8</formula>
定義(h ，l)為(x' ，y')坐標(biāo)系與(x ，y)坐標(biāo)系的相對坐標(biāo)值，并定義a為晶片(chip)的長、b為晶片的寬。
在(x， ，y')坐標(biāo)系中，硅片(wafer)周邊圓方程為
直線方程為
r為硅片圓心到邊緣的距離，k為斜率。將坐標(biāo)變換至(x ，y)坐標(biāo)系下，圓方程為
<formula>formula see original document page 8</formula>
直線方程為
<formula>formula see original document page 8</formula>
在數(shù)據(jù)結(jié)果文件中，缺陷坐標(biāo)是在所在晶片(chip)的相對坐標(biāo)，其坐標(biāo)值為(a， 3)，則此點在(x ，y)坐標(biāo)系中可表示為其中n ，m為整數(shù)，代表缺陷所在的晶片(chip)，值為<formula>formula see original document page 9</formula>
可得以下方程組
<formula>formula see original document page 9</formula>
mi為晶片Y軸坐標(biāo)值，m為晶片X軸坐標(biāo)值，解此方程組則可得到硅 片缺陷在相應(yīng)晶片(chip)內(nèi)的精確坐標(biāo)值，可以通過更改r值的大小， 得到不同硅片邊緣位置的坐標(biāo)值，這樣就可以根據(jù)需要有目的的對硅片的 邊緣進(jìn)行確認(rèn)和分析。
4.將數(shù)據(jù)結(jié)果文件通過系統(tǒng)軟件，傳送至光學(xué)顯微鏡；
6. 光學(xué)顯微鏡根據(jù)所述數(shù)據(jù)結(jié)果文件對硅片的邊緣進(jìn)行自動拍照；
7. 系統(tǒng)軟件通過照片來分析硅片周邊的去邊情況及硅片周邊的缺陷 情況。
一具體實施例如下，以KLA2351 (自動檢測儀器)，Klarity Defect (系統(tǒng)軟件)，Review Station (光學(xué)顯微鏡)為例。
1. 選擇需要確認(rèn)的硅片，先用自動檢測儀器(KLA2351)進(jìn)行掃描，文 件名為TEST;
2. 在Klarity Defect系統(tǒng)軟件中打開掃描的結(jié)果，在"Wafer Map" 的界面上，點擊鼠標(biāo)右鍵，選擇"KLARF export",將彈出的文本文件另 存為TESTl.txt;3. 編輯添加所述硅片邊緣無效晶片區(qū)的虛擬晶片(Chip),通過編輯
原始數(shù)據(jù)文件的"Sample Test Plan"的設(shè)置結(jié)果來實現(xiàn)；
4. 在添加的虛擬晶片(Chip)上編輯虛擬的缺陷。缺陷的坐標(biāo)值通過算法精確將其計算出來，將計算出的虛擬缺陷坐標(biāo)值編輯到原始數(shù)據(jù)文件中的"Defect List"中去；編輯的格式一定要符合KRF文件的格式要求(同KRF文件的格式保持一致)
例如
1 3310 2019 3 23 2. 732 2. 731 0. 821700 0. 907互1 Q丄Q Qa b c d e fghijkl
a表示:Defect ID (缺陷標(biāo)識符)
b表示:XRELYREL (缺陷X， Y坐標(biāo)值，通過公式精確計算出的a ， 0
值)
c表示:X Index Y Index (缺陷所在Chip坐標(biāo)值，通過公式計算出的n， m銜
d表示X Size Y Size (缺陷X, Y的大小)
e表示Defect Area (缺陷的面積)
f表示D Size (D的大小)
g表示Class Number (分類番號)
h表示Test (測試)
i表示Cluster Number (成群數(shù))
j表示Review Sample (檢査樣本)
k表不Image Count (照片數(shù))1表示Image List (照片目錄)
黑體字部分是需要編輯的，其它部分只需要復(fù)制某個真實缺陷的結(jié) 果，將編輯好的數(shù)據(jù)文件另存TEST2.txt
5. 將TEST2. txt的文件，在Klarity Defect中以打開KRF文件的形 式將其打開；
6. 將文件名為TEST2. txt的數(shù)據(jù)傳送至光學(xué)顯微鏡；
7. 對硅片的邊緣進(jìn)行自動拍照；
8. 用系統(tǒng)軟件通過照片來具體分析硅片周邊的去邊情況及硅片周邊 的缺陷情況。
本發(fā)明的用光學(xué)顯微鏡自動監(jiān)控硅片周邊去邊及缺陷的方法，通過系 統(tǒng)軟件對自動掃描儀器掃描得到的沒有包括硅片邊緣無效晶片區(qū)數(shù)據(jù)的 原始數(shù)據(jù)文件進(jìn)行編輯，在自動檢測儀器掃描范圍之外的硅片邊緣無效晶 片區(qū)添加虛擬晶片，在添加的虛擬晶片上編輯虛擬缺陷，生成數(shù)據(jù)結(jié)果文 件，光學(xué)顯微鏡可以根據(jù)該數(shù)據(jù)結(jié)果文件進(jìn)行拍照，得到自動掃描儀器掃 描不能得到的硅片邊緣無效晶片區(qū)的照片，從而可以利用系統(tǒng)軟件通過光 學(xué)顯微鏡拍的照片自動分析硅片邊緣的去邊情況及缺陷情況。根據(jù)對硅片 邊緣無效晶片區(qū)缺陷情況的不同的設(shè)定，可以編輯出不同的數(shù)據(jù)文件結(jié) 果，以達(dá)到不同的硅片缺陷分析需求。
li
權(quán)利要求
1、一種用光學(xué)顯微鏡自動監(jiān)控硅片周邊去邊及缺陷的方法，其特征在于，包括以下步驟一.選擇硅片，用自動檢測儀器進(jìn)行掃描，生成原始數(shù)據(jù)文件；二.通過系統(tǒng)軟件編輯所述原始數(shù)據(jù)文件，在自動檢測儀器掃描范圍之外的硅片邊緣無效晶片區(qū)添加虛擬晶片，在添加的虛擬晶片上編輯虛擬缺陷，生成數(shù)據(jù)結(jié)果文件；三.通過系統(tǒng)軟件將所述數(shù)據(jù)結(jié)果文件傳送到光學(xué)顯微鏡，光學(xué)顯微鏡根據(jù)所述數(shù)據(jù)結(jié)果文件對包括硅片邊緣無效晶片區(qū)的硅片表面進(jìn)行自動拍照；四.系統(tǒng)軟件通過照片來分析硅片周邊的去邊情況及硅片周邊的缺陷情況。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用光學(xué)顯微鏡自動監(jiān)控硅片周邊去邊及缺 陷的方法，其特征在于，所述編輯原始數(shù)據(jù)文件、在自動檢測儀器掃描范 圍之外的硅片邊緣無效晶片區(qū)添加虛擬晶片，是指如果測定硅片顯示的 Wafer Map行數(shù)大于列數(shù)，以X軸為主、Y軸為副升序排列，如果測定硅 片顯示的Wafer Map列數(shù)大于行數(shù)，以Y軸為主、X軸為副升序排列，通 過原點的坐標(biāo)位置，并結(jié)合最多的行數(shù)和列數(shù)，設(shè)置硅片邊緣的坐標(biāo)點， 將整個硅片邊緣的無效晶片區(qū)，按照晶片的大小分成若干個等大的虛擬晶 片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用光學(xué)顯微鏡自動監(jiān)控硅片周邊去邊 及缺陷的方法，其特征在于，所述在虛擬晶片上編輯虛擬缺陷生成數(shù)據(jù)結(jié)果文件，是指通過解以下方程組<formula>formula see original document page 3</formula>得到硅片缺陷在相應(yīng)虛擬晶片內(nèi)的精確坐標(biāo)值，式中r為硅片圓心至邊緣的距離，(h，l)為硅片圓心(x' ，y')坐標(biāo)系與系統(tǒng)軟件中定義原點(x,y)坐標(biāo)系的相對坐標(biāo)值，x'=x-/2， /， a為晶片的長，b為晶片的寬，m,為晶片Y軸坐標(biāo)值，n,為晶片X軸坐標(biāo)值，(a， 0 )為缺陷在所在晶片內(nèi)的相對坐標(biāo)，k為斜率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用光學(xué)顯微鏡自動監(jiān)控硅片周邊去邊及缺陷的方法，包括以下步驟一.選擇硅片，用自動檢測儀器進(jìn)行掃描，生成原始數(shù)據(jù)文件；二.通過系統(tǒng)軟件編輯所述原始數(shù)據(jù)文件，在自動檢測儀器掃描范圍之外的硅片邊緣無效晶片區(qū)添加虛擬晶片，在添加的虛擬晶片上編輯虛擬缺陷，生成數(shù)據(jù)結(jié)果文件；三.通過系統(tǒng)軟件將所述數(shù)據(jù)結(jié)果文件傳送到光學(xué)顯微鏡，光學(xué)顯微鏡根據(jù)所述數(shù)據(jù)結(jié)果文件對包括硅片邊緣無效晶片區(qū)的硅片表面進(jìn)行自動拍照；四.系統(tǒng)軟件通過照片來分析硅片周邊的去邊情況及硅片周邊的缺陷情況。采用本發(fā)明的方法，能對硅片邊緣的去邊情況及缺陷情況進(jìn)行自動確認(rèn)。
文檔編號H01L21/66GK101685786SQ20081004381
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者蕊 田 申請人:上海華虹Nec電子有限公司