一種晶圓邊緣缺陷的檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種可對(duì)晶圓邊緣缺陷進(jìn)行快速檢測(cè)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)器件的關(guān)鍵尺寸進(jìn)入到45納米以下時(shí)，傳統(tǒng)的干法光刻技術(shù)由于分辨率的極限而無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)的工藝要求，浸入式光刻工藝由于其優(yōu)越的技術(shù)性能和良好的性?xún)r(jià)比隨之大規(guī)模進(jìn)入到生產(chǎn)領(lǐng)域。
[0003]請(qǐng)參閱圖1，圖1是晶圓邊緣的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，晶圓I邊緣的形貌包括3個(gè)區(qū)域，分別為上斜面2、頂端面3和下斜面4。由于在集成電路的生產(chǎn)過(guò)程中邊緣的區(qū)域是不受工藝精確控制的，所以往往會(huì)生長(zhǎng)一些額外的薄膜形成缺陷而不能被后續(xù)工藝去除。這些缺陷的尺寸往往會(huì)達(dá)到30?100微米。而且，由于晶圓邊緣經(jīng)常和不同工藝設(shè)備的機(jī)械手接觸，可能會(huì)由于碰撞而產(chǎn)生缺口。由于浸入式光刻曝光過(guò)程晶圓和液體水直接接觸，晶圓邊緣存在的缺陷有可能通過(guò)液體水被輸送到晶圓的正面，從而造成在后續(xù)的曝光過(guò)程中形成各種與圖形相關(guān)的缺陷，導(dǎo)致芯片良率的大量損失。所以，為控制和減少晶圓邊緣的缺陷，必須對(duì)晶圓邊緣的區(qū)域也進(jìn)行缺陷的檢測(cè)，以了解缺陷形成的原因。
[0004]請(qǐng)參閱圖2，圖2是晶圓邊緣缺陷掃描的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖。其顯示目前對(duì)晶圓邊緣進(jìn)行缺陷檢測(cè)的基本工作原理。如圖2所示，采用缺陷檢測(cè)設(shè)備(圖略)進(jìn)行晶圓邊緣的缺陷檢測(cè)，將一個(gè)入射檢測(cè)光源7對(duì)準(zhǔn)晶圓I的邊緣照射，晶圓I圍繞其中心進(jìn)行高速地旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，檢測(cè)光源7也沿著晶圓I的邊緣自上斜面、頂端面至下斜面進(jìn)行弧線(xiàn)移動(dòng)(如圖中箭頭所指)，從而檢測(cè)光源可以對(duì)整個(gè)晶圓I邊緣的區(qū)域進(jìn)行信號(hào)的采集來(lái)發(fā)現(xiàn)存在的缺陷。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，為了控制邊緣缺陷，往往需要對(duì)大量的晶圓進(jìn)行檢測(cè)。所以，在保持缺陷檢測(cè)的靈敏度條件下，提高缺陷檢測(cè)的速度，對(duì)于生產(chǎn)的控制是非常必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種晶圓邊緣缺陷的檢測(cè)方法，可以對(duì)晶圓邊緣的缺陷進(jìn)行快速檢測(cè)，同時(shí)又可以兼顧對(duì)缺陷的高捕獲率。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]一種晶圓邊緣缺陷的檢測(cè)方法，包括:
[0008]步驟SOl:提供一缺陷檢測(cè)設(shè)備，在創(chuàng)建晶圓邊緣缺陷檢測(cè)程序時(shí)，先確定在晶圓邊緣的檢測(cè)起始和結(jié)束位置，然后，通過(guò)檢測(cè)光源對(duì)晶圓邊緣整個(gè)需要檢測(cè)的區(qū)域進(jìn)行一次初始掃描，以對(duì)該檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行信號(hào)采集；
[0009]步驟S02:將得到的整個(gè)檢測(cè)區(qū)域的掃描面積模擬展開(kāi)到一個(gè)長(zhǎng)方形平面內(nèi)，其長(zhǎng)度為晶圓的圓周，寬度為檢測(cè)起始位置與結(jié)束位置之間的晶圓邊緣弧度；
[0010]步驟S03:定義以檢測(cè)光源的寬度為掃描間隔基準(zhǔn)，對(duì)長(zhǎng)方形平面進(jìn)行寬度方向的等面積劃分；
[0011]步驟S04:根據(jù)缺陷檢測(cè)的不同要求，選擇不同的掃描間隔數(shù)，對(duì)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)對(duì)應(yīng)掃描間隔數(shù)的需掃描面積進(jìn)行晶圓邊緣缺陷的掃描檢測(cè)。
[0012]優(yōu)選地，對(duì)檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行掃描時(shí)，使晶圓圍繞其中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，使檢測(cè)光源沿著晶圓的邊緣自檢測(cè)起始位置至結(jié)束位置進(jìn)行弧線(xiàn)移動(dòng)，對(duì)檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行信號(hào)采集。
[0013]優(yōu)選地，所述檢測(cè)光源垂直于晶圓的邊緣自檢測(cè)起始位置至結(jié)束位置進(jìn)行弧線(xiàn)移動(dòng)掃描。
[0014]優(yōu)選地，步驟S04中，根據(jù)缺陷檢測(cè)精度和檢測(cè)速度的不同要求，選擇不同的掃描間隔數(shù)，所述檢測(cè)精度與檢測(cè)速度或掃描間隔數(shù)之間具有反比對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0015]優(yōu)選地，所述檢測(cè)精度與檢測(cè)速度或掃描間隔數(shù)之間具有檢測(cè)精度高時(shí)檢測(cè)速度慢、掃描間隔數(shù)少的反比對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0016]優(yōu)選地，根據(jù)缺陷檢測(cè)速度的不同要求，選擇不同的掃描間隔數(shù)，所述檢測(cè)速度的倍率與掃描間隔數(shù)之間具有數(shù)值一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0017]優(yōu)選地，所述檢測(cè)速度的倍率或掃描間隔數(shù)為I?9之間的正整數(shù)。
[0018]優(yōu)選地，根據(jù)缺陷檢測(cè)精度和檢測(cè)速度的不同要求，選擇不同的掃描間隔數(shù)，所述對(duì)應(yīng)掃描間隔數(shù)的需掃描面積在整個(gè)所述檢測(cè)區(qū)域中的掃描面積占比S與所述檢測(cè)速度的倍率或掃描間隔數(shù)η之間的關(guān)系滿(mǎn)足公式:
[0019]S = 1/(η+1)
[0020]其中，η為正整數(shù)。
[0021]優(yōu)選地，所述檢測(cè)速度的倍率或掃描間隔數(shù)η為I?9之間的正整數(shù)。
[0022]優(yōu)選地，將被所述掃描間隔數(shù)跳過(guò)的數(shù)據(jù)采集區(qū)域的光信號(hào)，采用前一個(gè)采集區(qū)域的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行填補(bǔ)，以得到一個(gè)模擬的完整缺陷信號(hào)。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:利用本發(fā)明的技術(shù)，可根據(jù)對(duì)不同缺陷的靈敏度要求，靈活地選擇不同速度的晶圓邊緣掃描方法，從而實(shí)現(xiàn)快速地掃描，另一方面又可以兼顧檢測(cè)的靈敏度。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是晶圓邊緣的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是晶圓邊緣缺陷掃描的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明一種晶圓邊緣缺陷的檢測(cè)方法的流程圖；
[0027]圖4是將晶圓邊緣檢測(cè)區(qū)域模擬展開(kāi)為平面時(shí)的示意圖；
[0028]圖5是將檢測(cè)區(qū)域按照檢測(cè)光源寬度進(jìn)行等面積劃分時(shí)的示意圖；
[0029]圖6是采用I倍的掃描速度進(jìn)行缺陷檢測(cè)時(shí)的示意圖；
[0030]圖7是采用完整掃描時(shí)的缺陷信號(hào)示意圖；
[0031]圖8是采用I倍速度掃描時(shí)的缺陷信號(hào)示意圖；
[0032]圖9是采用I倍速度掃描時(shí)模擬得到的完整缺陷信號(hào)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0034]需要說(shuō)明的是，在下述的【具體實(shí)施方式】中，在詳述本發(fā)明的實(shí)施方式時(shí)，為了清楚地表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以便于說(shuō)明，特對(duì)附圖中的結(jié)構(gòu)不依照一般比例繪圖，并進(jìn)行了局部放大、變形及簡(jiǎn)化處理，因此，應(yīng)避免以此作為對(duì)本發(fā)明的限定來(lái)加以理解。
[0035]在以下本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中，請(qǐng)參閱圖3，圖3是本發(fā)明一種晶圓邊緣缺陷的檢測(cè)方法的流程圖；同時(shí)，請(qǐng)結(jié)合參閱圖2及圖4?圖9，圖2及圖4?圖9是對(duì)利用圖3本發(fā)明的方法進(jìn)行晶圓邊緣缺陷檢測(cè)所進(jìn)行的演示性說(shuō)明。如圖3所示，本發(fā)明的一種晶圓邊緣缺陷的檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0036]如框01所示，步驟SOl:提供一缺陷檢測(cè)設(shè)備，在創(chuàng)建晶圓邊緣缺陷檢測(cè)程序時(shí)，先確定在晶圓邊緣的檢測(cè)起始和結(jié)束位置，然后，通過(guò)檢測(cè)光源對(duì)晶圓邊緣整個(gè)需要檢測(cè)的區(qū)域進(jìn)行一次初始掃描，以對(duì)該檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行信號(hào)采集。
[0037]請(qǐng)參閱圖2。本發(fā)明闡述的檢測(cè)方法，可利用現(xiàn)有通用的缺陷檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行。在進(jìn)行缺陷掃描之前，需要在缺陷檢測(cè)設(shè)備上創(chuàng)建晶圓邊緣缺陷檢測(cè)程序。在創(chuàng)建晶圓邊緣缺陷檢測(cè)程序時(shí)，首先要確定在晶圓邊緣的檢測(cè)起始和結(jié)束位置。例如，可將檢測(cè)起始位置A(檢測(cè)起始點(diǎn))設(shè)置在晶圓I上表面平面5與邊緣上斜面的交界點(diǎn)A處，將檢測(cè)結(jié)束位置B(檢測(cè)結(jié)束點(diǎn))設(shè)置在晶圓I下表面平面6與邊緣下斜面的交界點(diǎn)B處。也可以根據(jù)需要在此位置基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
[0038]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2。然后，通過(guò)檢測(cè)光源7對(duì)晶圓I邊緣自檢測(cè)起始位置A至檢測(cè)結(jié)束位置B之間的整個(gè)需要檢測(cè)的區(qū)域進(jìn)行一次初始掃描，以對(duì)該檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行信號(hào)采集。在對(duì)上述檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行掃描時(shí)，可使晶圓I圍繞其中心進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速高低可根據(jù)需要通過(guò)缺陷檢測(cè)設(shè)備調(diào)整)。同時(shí)，使檢測(cè)光源7沿著晶圓I邊緣自檢測(cè)起始位置A至檢測(cè)結(jié)束位置B之間的晶圓上斜面、頂端面、下斜面進(jìn)行弧線(xiàn)移動(dòng)(如圖中箭頭所指)，對(duì)檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行信號(hào)采集。在掃描時(shí)，應(yīng)使所述檢測(cè)光源7垂直于晶圓I邊緣的上斜面、頂端面、下斜面輪廓，自檢測(cè)起始位置A至檢測(cè)結(jié)束位置B進(jìn)行弧線(xiàn)移動(dòng)掃描(如圖中檢測(cè)光源與晶圓邊緣輪廓之間的相對(duì)方向所指)。圖示的檢測(cè)光源7具有一定的寬度Z。
[0039]如框02所示，步驟S02:將得到的整個(gè)檢測(cè)區(qū)域的掃描面積模擬展開(kāi)到一個(gè)長(zhǎng)方形