專利名稱：自動檢測晶圓缺陷的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制程，特別涉及自動檢測晶圓缺陷的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造制程完成后，需要進(jìn)行出貨質(zhì)量檢查(OQA)。通過OQA來檢測晶圓上 管芯(die)是否存在缺陷(defect)，以及缺陷的性質(zhì)等。缺陷指的是晶圓上存在的有形污 染與工藝缺陷。比如晶圓上的諸如微塵、工藝殘留物等的物理性異物造成的缺陷，化學(xué)性污 染造成的缺陷，圖案缺陷(比如機(jī)械性刮傷、厚度不均勻造成的顏色異常)以及晶圓本身或 制造過程中引起的晶格缺陷等。在檢測機(jī)臺查找出缺陷管芯以后，在現(xiàn)有技術(shù)中，需要人工 將這些有缺陷管芯的信息手動地輸入到系統(tǒng)中，比如缺陷管芯的位置、缺陷管芯的類型、缺 陷的大小等。由于采用的是人工作業(yè)，在目前具有大量產(chǎn)品的生產(chǎn)線上，手動操作出錯的幾 率必然會增加。另一方面，也會大大提高產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)成本。另外，當(dāng)檢測人員將缺陷管芯存儲到系統(tǒng)中時，在系統(tǒng)中呈現(xiàn)的并不是一個精確 到管芯的晶圓圖(wafer map)，而只是顯示固定位置的大致區(qū)域的圖像。所以，檢測人員無 法將掃描所得的管芯位置準(zhǔn)確地標(biāo)注出來，只能標(biāo)注在大致的區(qū)域上。因此，據(jù)此進(jìn)行的相 關(guān)分析會不準(zhǔn)確，從而影響到產(chǎn)品的持續(xù)改善。因此，現(xiàn)有技術(shù)中需要一種能自動檢測晶圓缺陷的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式
部分中進(jìn) 一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的 關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。


本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā) 明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的自動檢測晶圓缺陷的方法的流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的一種晶圓的晶圓圖；圖3是示出了在晶圓圖上的選擇的檢測區(qū)域；圖4是對根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的自動檢測晶圓缺陷的方法輸出的結(jié)果文件進(jìn) 行解析的流程圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的自動檢測晶圓缺陷的系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然 而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn) 行描述。參考圖1，是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的自動檢測晶圓缺陷的方法100的流程圖。方 法100開始于步驟110，其中載入需要檢測的晶圓。即將需要檢測的晶圓放置到檢測機(jī)臺上 以備檢測。在步驟120，獲取需要檢測的晶圓的產(chǎn)品信息。由于需要檢測的晶圓的類型不同， 因此需要檢測的晶圓的尺寸以及晶圓上管芯的諸如數(shù)量、大小和位置的情況是不相同的。 同時由于本發(fā)明的實(shí)施例的方法是通過檢測機(jī)臺自動對晶圓上管芯的缺陷進(jìn)行檢測，因此 為了使檢測機(jī)臺能精確地獲取有關(guān)管芯的圖像，需要將待檢測晶圓的產(chǎn)品信息告知給檢測 機(jī)臺，以便檢測機(jī)臺準(zhǔn)確地對晶圓和晶圓上的管芯進(jìn)行定位。所以需要在對晶圓進(jìn)行檢測 之前獲取晶圓的上述產(chǎn)品信息。通常這種信息可以表示為晶圓圖。參考圖2，示出了一種晶 圓的晶圓圖。優(yōu)選的，由于相同類型的晶圓具有相同的產(chǎn)品編號(productjd)，因此可以將 不同產(chǎn)品編號的晶圓的產(chǎn)品信息存儲在檢測機(jī)臺中或者檢測機(jī)臺可以訪問的其他存儲位 置中。這樣在步驟120可以通過獲取待檢測晶圓的產(chǎn)品編號來獲取與該產(chǎn)品編號對應(yīng)的晶 圓的產(chǎn)品信息。比如可以通過檢測機(jī)臺自動讀取晶圓上的產(chǎn)品編號或者可以由人工輸入產(chǎn) 品編號的方式來獲取。另外，上述的步驟110和步驟120也可以互換，即步驟110可以在步驟120之后。 另外，如果在一定時間內(nèi)，需要檢測的晶圓為相同類型的晶圓，那么可以預(yù)先獲取該類晶圓 的產(chǎn)品信息。在隨后的晶圓檢測中，由于晶圓的產(chǎn)品編號相同，因此無需再次獲得晶圓的產(chǎn) min 息?？蛇x擇地，在上述步驟120之后，還可以包括設(shè)定晶圓上需要檢測的區(qū)域的步驟 121。一方面由于晶圓上的管芯不需要全部檢測，另一方面由于不同的客戶對不同的產(chǎn)品會 指定不同的檢測區(qū)域，因此需要針對上述需求在需要檢測的晶圓上設(shè)置實(shí)際需要檢測的區(qū) 域。可以在晶圓上設(shè)置多個需要檢測的區(qū)域，并且每個區(qū)域可以包括一個或多個管芯。參 考圖3，示出了在晶圓上選擇的測試區(qū)域。圖3中標(biāo)有數(shù)字的部分組成了一個檢測區(qū)域，因 此在圖示的晶圓上包括五個需要檢測的區(qū)域?？梢詫@些檢測區(qū)域進(jìn)行編號，以確定對這 些區(qū)域進(jìn)行檢測的順序。每個檢測區(qū)域可以包括相同的或者不同數(shù)量的管芯。相似地，對 于每個區(qū)域中的每個管芯也可以進(jìn)行編號，以指示在該區(qū)域中不同管芯的檢測順序。例如， 圖3虛線框中的區(qū)域可以設(shè)置為區(qū)域1，其包括九個管芯。這些管芯分別編號為1-9。其中 編號為1的管芯具有最高的優(yōu)先級，當(dāng)檢測機(jī)臺對區(qū)域1進(jìn)行檢測時，會先檢測編號為1的 管芯。也即，將管芯1的圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像相比較，如果管芯1的圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像一致，那么 管芯1為正常管芯。如果管芯1的圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像不一致，那么管芯1被標(biāo)識為缺陷管芯。 在管芯1檢測完成后，依次檢測編號為2-9的管芯。在區(qū)域1檢測完成后，依次檢測其他區(qū) 域。這樣，通過一定的順序，完成選定的全部管芯檢測。在一個例子中，該設(shè)定的檢測區(qū)域 以及在步驟120中獲取的產(chǎn)品信息可以保存在檢測機(jī)臺可以訪問的一個存儲位置，比如數(shù) 據(jù)庫中。這樣可以方便隨后的使用?？梢岳斫獾氖?，上述的區(qū)域的選擇，區(qū)域編號以及管芯編號都可以根據(jù)需要設(shè)置， 不限定于上面提到的例子。在獲取相關(guān)信息后，方法100進(jìn)行到步驟130，其中利用檢測機(jī)臺對晶圓的缺陷自動進(jìn)行檢測。對晶圓的檢測是通過專門的檢測機(jī)臺來進(jìn)行的。比如通過缺陷掃描機(jī)進(jìn)行。 檢測機(jī)臺通過將晶圓上的需要檢測的管芯的圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像比較并判斷兩者是否一致，可 以做出該管芯是否是缺陷管芯的判斷。在一個例子中，這種判斷是對圖像的灰度進(jìn)行比較 得出的。如果檢測出缺陷管芯，那么檢測機(jī)臺根據(jù)下面定義的坐標(biāo)系來檢測該缺陷管芯的 坐標(biāo)。另外，檢測機(jī)臺還檢測該缺陷管芯屬于何種缺陷類型。每種機(jī)臺能檢測出的缺陷類 型不同，因此需要對特定機(jī)臺能檢測的缺陷類型進(jìn)行定義，這將在下面詳細(xì)描述。步驟140，生成結(jié)果文件。在檢測機(jī)臺完成檢測后，將檢測的結(jié)果自動保存為結(jié)果 文件，這樣避免了檢測人員的人工輸入。該結(jié)果文件可以在隨后打開，對其進(jìn)行查看或者 進(jìn)行修改?；蛘呖梢詫⒃摻Y(jié)果文件發(fā)給客戶，客戶可以直接通過該結(jié)果文件了解晶圓的狀 況。該結(jié)果文件可以保存在比如一個工作目錄下，以方便對其進(jìn)行查看和進(jìn)行下面提到的 解析。為了保證能正確的被識別，該結(jié)果文件需要采用一定的格式來保存。具體來說，該特 定類型的結(jié)果文件可以包括頭部分、缺陷類型部分和檢測結(jié)果部分。其中結(jié)果文件的頭部 分包括晶圓的相關(guān)產(chǎn)品信息，比如產(chǎn)品編號(productjd)、批次編號(lot_id)、晶圓編號 (wafer_id)等。其中晶圓的產(chǎn)品編號是與某種種類的晶圓相對應(yīng)的。批次編號則說明了該 晶圓所在的批次。通常一個批次具有25片晶圓，但不限于此。晶圓編號則與每個晶圓相對 應(yīng)。缺陷類型部分可以包括缺陷編號(defectjd)和缺陷名稱(defectjame)。針對相同 類型的測量機(jī)臺，通過用戶設(shè)置缺陷名稱和相應(yīng)的缺陷編號。也就是說，該部分是由用戶來 定義的。每種缺陷編號對應(yīng)一個缺陷名稱。該部分的設(shè)置可以依據(jù)檢測機(jī)臺能夠識別的缺 陷類型來設(shè)置。比如某種機(jī)臺能夠識別五種缺陷，那么可以設(shè)置缺陷編號為1-5的缺陷，缺 陷名稱可以設(shè)置為缺陷1至缺陷5。每個缺陷編號或缺陷名稱對應(yīng)某一種缺陷。比如缺陷 1可以表示該管芯具有灰塵；缺陷2可以表示顆粒缺陷；缺陷3可以表示侵蝕缺陷等等。該 結(jié)果文件還包括檢測結(jié)果部分，該部分包括檢測機(jī)臺檢測的結(jié)果信息，比如缺陷管芯的位 置坐標(biāo)以及對應(yīng)的缺陷類型等。位置坐標(biāo)可以根據(jù)需要來設(shè)定。例示的一種設(shè)定可以將一 片晶圓中最左邊的管芯的橫坐標(biāo)設(shè)定為1，最下邊的管芯的縱坐標(biāo)設(shè)定為1，由此來建立管 芯的坐標(biāo)系。這樣，可以通過坐標(biāo)來表示晶圓上的每個管芯。比如在圖3中，區(qū)域1中編號 為3、2和9的管芯的縱坐標(biāo)都為1。而圖3中最左邊區(qū)域的編號為7、6和5的管芯的橫坐 標(biāo)都為1。同樣的，可以確定晶圓上其他管芯的坐標(biāo)?？梢岳斫獾氖牵@里指出的坐標(biāo)系的 設(shè)定僅僅是例舉性質(zhì)的，本發(fā)明可以采用任何對管芯進(jìn)行定位的方式來。除了管芯的坐標(biāo) 之外，還可以包括該管芯的缺陷類型。通過上面的定義，在輸出結(jié)果文件時，會通過在步驟120獲取的晶圓的產(chǎn)品信息 來生成該結(jié)果文件的頭部分。然后按照用戶定義的缺陷編號和缺陷名稱來生成缺陷類型部 分。最后按照檢測機(jī)臺的檢測結(jié)果，將有缺陷的管芯的坐標(biāo)輸出到結(jié)果文件的檢測結(jié)果部 分。如上所述，檢測結(jié)果部分還可以包括管芯具有何種缺陷(即缺陷名稱)。如果檢測機(jī)臺 能識別出管芯具有何種類型的缺陷，那么可以在該部分生成相應(yīng)的缺陷類型。如果檢測機(jī) 臺只能識別出管芯具有缺陷，但不能識別出何種缺陷，為了避免出錯，可以將機(jī)臺不能識別 出的缺陷類型定義為一種缺陷類型，比如缺陷X。這樣晶圓上所有缺陷管芯都可以被歸于某 一缺陷類型。對于這些缺陷類型可以在下面詳細(xì)描述步驟160中由人工進(jìn)行修改或確定。 可以理解的是，如果檢測機(jī)臺沒有檢測到缺陷管芯，那么結(jié)果文件的檢測結(jié)果部分將為空。可選擇地，在步驟140之后，還可以包括將生成的結(jié)果文件解析并存儲到數(shù)據(jù)庫中的步驟150，以方便用戶隨后的查看。圖4示出了解析該結(jié)果文件步驟的流程圖。在步 驟151，讀取該結(jié)果文件的頭部分的信息，比如產(chǎn)品編號、批次編號。在步驟152，判斷頭部 分的信息是否讀取完成。如果沒有完成則返回到步驟151繼續(xù)讀取頭部分信息。如果頭部 分信息讀取完成，則進(jìn)行到步驟153，其中讀取缺陷類型部分信息。同樣在步驟154，判斷缺 陷類型部分信息是否讀取完成。如果未完成，則繼續(xù)讀取缺陷類型信息。如果讀取完成，則 進(jìn)行到步驟155，其中讀取檢測結(jié)果部分的信息。在步驟156，判斷檢測結(jié)果部分的信息是 否讀取完成。如果未完成，則繼續(xù)讀取檢測結(jié)果部分的信息。如果讀取完成，則解析完成。 解析后，將獲得的數(shù)據(jù)分別存入數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)欄位。為了判斷該結(jié)果文件的每個部分是 否讀取完成，可以在每個部分設(shè)置結(jié)束標(biāo)識，用以指示該部分已經(jīng)結(jié)束。另外，為了讓用戶可以對檢測結(jié)果進(jìn)行監(jiān)控，在步驟150之后還可以包括步驟 160。在步驟160，調(diào)取保存的結(jié)果文件，并由檢測人員根據(jù)對管芯圖像的目檢結(jié)果對該結(jié) 果文件的相應(yīng)部分進(jìn)行修改。比如，檢測人員可以修改自動檢測出來的缺陷類型(缺陷名 稱)等。并將修改后的內(nèi)容更新到結(jié)果文件中。這樣進(jìn)一步降低了出錯的幾率。參考圖5，示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的自動檢測晶圓缺陷的系統(tǒng)200。該系統(tǒng) 包括輸入單元210、存儲單元220、檢測單元230、輸出單元M0。輸入單元210、檢測單元230 以及輸出單元240分別與存儲單元220耦合。其中輸入單元210用于接收用戶的輸入。該 輸入包括需要檢測的晶圓的產(chǎn)品信息以及缺陷類型。檢測單元230配置為對晶圓上的管芯 的缺陷進(jìn)行檢測，包括管芯是否有缺陷以及有缺陷管芯的坐標(biāo)和缺陷的類型。輸出單元MO 將檢測結(jié)果輸出為結(jié)果文件。該結(jié)果文件的格式已在上面進(jìn)行了詳細(xì)描述，在此不再贅述。 存儲單元220用于存儲輸入單元210的輸入以及輸出單元240的輸出的結(jié)果文件。輸入單 元210進(jìn)一步配置為接收用戶對上述結(jié)果文件的修改的輸入。通過本發(fā)明的這種自動檢測晶圓缺陷的方法和系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中人工輸入 有缺陷管芯容易出錯的問題，并且大大提供了檢測效率。本發(fā)明已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于 舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的 變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由 附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
權(quán)利要求
1.一種自動檢測晶圓缺陷的方法，所述方法包括以下步驟將所述晶圓載入檢測機(jī)臺；獲取所述晶圓的產(chǎn)品信息；利用所述檢測機(jī)臺檢測所述晶圓上的管芯，所述檢測包括檢測所述管芯是否具有缺陷 以及當(dāng)檢測出缺陷管芯時檢測所述缺陷管芯的坐標(biāo)，所述檢測進(jìn)一步包括檢測所述缺陷管 芯的缺陷類型；將檢測結(jié)果自動生成為結(jié)果文件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在利用所述檢測機(jī)臺檢測所述晶圓上的 管芯的步驟前，還包括設(shè)置所述晶圓的檢測區(qū)域的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在生成所述結(jié)果文件的步驟后，還包括將 所述結(jié)果文件解析以保存到數(shù)據(jù)庫中的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在將所述結(jié)果文件保存到數(shù)據(jù)庫中的步 驟后，所述方法還包括根據(jù)目檢的結(jié)果對所述結(jié)果文件進(jìn)行修改的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)品信息可以包括所述晶圓的尺寸 以及所述晶圓上管芯的數(shù)量、大小和位置的信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述結(jié)果文件包括頭部分、缺陷類型部分 和檢測結(jié)果部分，其中所述頭部分包括所述晶圓的產(chǎn)品信息，所述缺陷類型部分包括缺陷 編號以及與缺陷編號對應(yīng)的缺陷名稱，所述檢測結(jié)果部分包括所述缺陷管芯的坐標(biāo)以及缺 陷類型。
7.一種自動檢測晶圓缺陷的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括輸入單元、存儲單元、檢測單元、輸出 單元，其中所述輸入單元、所述檢測單元以及所述輸出單元分別與所述存儲單元耦合，所述 輸入單元用于接收用戶的輸入，所述檢測單元配置為檢測所述管芯是否具有缺陷以及當(dāng)檢 測出缺陷管芯時檢測所述缺陷管芯的坐標(biāo)，所述檢測單元進(jìn)一步配置為檢測所述缺陷管芯 的缺陷類型，所述輸出單元將檢測結(jié)果自動輸出為結(jié)果文件并存儲在所述存儲單元中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入包括所述晶圓的產(chǎn)品信息，所述 產(chǎn)品信息可以包括所述晶圓的尺寸以及所述晶圓上管芯的數(shù)量、大小和位置的信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入單元進(jìn)一步配置以接收用戶對 所述結(jié)果文件的修改的輸入。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自動檢測晶圓缺陷的方法和系統(tǒng)，該方法包括以下步驟將晶圓載入檢測機(jī)臺；獲取晶圓的產(chǎn)品信息，產(chǎn)品信息可以包括晶圓的尺寸以及晶圓上管芯的的數(shù)量、大小和位置的信息；利用檢測機(jī)臺檢測晶圓上的管芯，檢測包括檢測管芯是否具有缺陷以及當(dāng)檢測出缺陷管芯時檢測缺陷管芯的坐標(biāo)，檢測進(jìn)一步包括檢測缺陷管芯的缺陷類型；將檢測結(jié)果自動生成為結(jié)果文件。本發(fā)明還公開了用于實(shí)施上述方法的系統(tǒng)。通過本發(fā)明的這種自動檢測晶圓缺陷的方法和系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中人工輸入有缺陷管芯容易出錯的問題，并且大大提供了檢測效率。
文檔編號G01N21/88GK102121907SQ20101002261
公開日2011年7月13日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者牛海軍, 王志輝, 胡亞杰, 陳強(qiáng) 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司