晶圓中缺陷定位的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種晶圓中缺陷定位的方法，通過在晶圓上形成在樣品制作機(jī)臺上可見的第一標(biāo)記直接或間接對晶圓中的缺陷進(jìn)行定位，以獲得缺陷的具體位置和/或缺陷所在的位置范圍，解決了當(dāng)缺陷尺寸過小時，由于缺少有效參照物導(dǎo)致定位缺陷位置困難的問題，便于制作包含缺陷的樣品。
【專利說明】晶圓中缺陷定位的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種晶圓中缺陷定位的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]晶圓中的缺陷分析是提高產(chǎn)品良率和改善制作工藝的有效手段。一般的缺陷分析都需要制作缺陷所在位置的晶圓樣品，通過TEM (Transmission Electron Microscope,透射電子顯微鏡)以高壓加速的電子束照射樣品，將樣品形貌放大、投影到屏幕上，照相，然后進(jìn)行分析，因此，如何準(zhǔn)確的制作包含缺陷的樣品是重要的。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中制作缺陷樣品時，一般利用缺陷掃描機(jī)臺，對晶圓進(jìn)行缺陷掃描，獲得晶圓缺陷掃描圖像，晶圓缺陷掃描圖像可不出晶圓表面存在的缺陷以及晶圓表面的形貌；再將晶圓載入樣品制作機(jī)臺，由樣品制作機(jī)臺顯示整體晶圓表面的晶圓形貌圖像；結(jié)合已有的晶圓缺陷掃描圖像和樣品制作機(jī)臺顯示的晶圓表面形貌圖像，在晶圓表面形貌圖像中找到缺陷的位置并記錄，以實現(xiàn)缺陷的定位，根據(jù)記錄的缺陷位置通過聚焦離子束切割晶圓，制作包含該缺陷的樣品。具體的，現(xiàn)有技術(shù)中通常利用電子襯度(Passive voltagecontrast, PVC)機(jī)臺獲得晶圓缺陷掃描圖像，并通過聚焦等離子束機(jī)臺進(jìn)行樣品制作，其中，電子襯度機(jī)臺可通過晶圓表面電位差別而形成襯度，利用對晶圓表面電位狀態(tài)敏感的信號，如二次電子，作為顯像管的調(diào)制信號，從而得到晶圓缺陷掃描圖像；在進(jìn)行缺陷定位時，若缺陷尺寸比較大，可由晶圓形貌圖像顯示，則在晶圓載入樣品制作機(jī)臺后，根據(jù)晶圓形貌圖像中顯示的晶圓形貌特征對晶圓建立坐標(biāo)系，再通過匹配晶圓缺陷掃描圖像，則可以通過坐標(biāo)連接直接在晶圓表面形貌圖像中定位該缺陷的位置。
[0004]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體器件的特征線寬越來越小，在相同面積的晶圓上集成度越來越高，缺陷的尺寸也隨之縮小，由于聚焦離子束機(jī)臺等樣品制作機(jī)臺的分辨率普遍小于電子襯度機(jī)臺等缺陷掃描機(jī)臺的分辨率，因此，可以在缺陷掃描圖中顯示的缺陷在聚焦離子束機(jī)臺顯示的晶圓表面形貌圖中很難顯示出來；并且，高集成度意味著晶圓表面單位面積上器件數(shù)量增加，由晶圓形貌圖像顯示的晶圓形貌特征也變得復(fù)雜化，若仍以現(xiàn)有技術(shù)采用的通過晶圓形貌圖像中顯示的晶圓形貌特征對晶圓建立坐標(biāo)系，則會受到復(fù)雜化的晶圓形貌特征干擾，直接導(dǎo)致樣品無法制備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種晶圓中缺陷定位的方法，以解決缺陷尺寸過小時，由于缺少有效參照物導(dǎo)致定位缺陷位置困難，進(jìn)而影響包含缺陷樣品的制作的問題。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下:一種晶圓中缺陷定位的方法，包括:
[0007]步驟A:在所述晶圓上形成第一標(biāo)記，并通過缺陷掃描機(jī)臺掃描晶圓獲得晶圓缺陷掃描圖像，其中，所述第一標(biāo)記在晶圓缺陷掃描圖像以及由樣品制作機(jī)臺顯示的晶圓形貌圖像中可見；
[0008]步驟B:在所述樣品制作機(jī)臺中根據(jù)所述第一標(biāo)記對晶圓中的缺陷進(jìn)行定位。[0009]進(jìn)一步，所述第一標(biāo)記為在預(yù)定的時間段內(nèi)消退的臨時標(biāo)記。
[0010]進(jìn)一步，所述步驟A中，通過使用電子束對所述晶圓的預(yù)定位置進(jìn)行第一預(yù)定時間的掃描，以在所述晶圓上形成第一標(biāo)記。
[0011]進(jìn)一步，所述第一標(biāo)記的個數(shù)為至少一個。
[0012]進(jìn)一步，所述形成第一標(biāo)記的電子束能量為500ev至2kev,電流為40nA至200nA,所述第一預(yù)定時間大于等于120秒。
[0013]進(jìn)一步，所述第一標(biāo)記包含用于體現(xiàn)位置信息和/或方向信息的圖形，且在步驟B中利用所述第一標(biāo)記的圖形中所體現(xiàn)的位置信息和/或方向信息實現(xiàn)定位，并通過定位得到缺陷的具體位置和/或缺陷所在的位置范圍。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟B中進(jìn)一步包括在所述樣品制作機(jī)臺中根據(jù)所述第一標(biāo)記形成永久性的第二標(biāo)記，根據(jù)第二標(biāo)記對晶圓中的缺陷進(jìn)行定位。
[0015]進(jìn)一步，所述樣品制作機(jī)臺為聚焦離子束機(jī)臺，通過所述聚焦離子束機(jī)臺利用離子束對晶圓進(jìn)行刻蝕以形成所述第二標(biāo)記。
[0016]進(jìn)一步，所述第二標(biāo)記包含用于體現(xiàn)位置信息和/或方向信息的圖形，且在步驟B中利用所述第二標(biāo)記的圖形中所體現(xiàn)的位置信息和/或方向信息實現(xiàn)定位，并通過定位得到缺陷的具體位置和/或缺陷所在的位置范圍。
[0017]進(jìn)一步,所述形成第二標(biāo)記的離子束能量為30kv,電流為IOpA至30pA。
[0018]采用本發(fā)明所提供的晶圓中缺陷定位的方法，通過在晶圓上形成在樣品制作機(jī)臺上可見的第一標(biāo)記直接或間接對晶圓中的缺陷進(jìn)行定位，以獲得缺陷的具體位置和/或缺陷所在的位置范圍，解決了當(dāng)缺陷尺寸過小時，由于缺少有效參照物導(dǎo)致定位缺陷位置困難的問題，便于制作包含缺陷的樣品。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明一種晶圓中缺陷定位的方法流程圖；
[0020]圖2為本發(fā)明一種晶圓中缺陷定位方法一種實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]本發(fā)明的技術(shù)方案是基于以下構(gòu)思實現(xiàn)的:
[0023]導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)的問題主要是由于缺陷尺寸過小進(jìn)而使得晶圓在樣品制作機(jī)臺上的缺陷不能直接可見的情況下，以現(xiàn)有的定位方法進(jìn)行定位缺少有效參照物。因此，在晶圓上形成可在樣品制作機(jī)臺明確顯示的標(biāo)記即可得到有效的參照物，結(jié)合現(xiàn)有的缺陷掃描和缺陷定位的流程，提出以下技術(shù)方案:
[0024]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種晶圓中缺陷定位的方法，包括:
[0025]步驟A:在所述晶圓上形成第一標(biāo)記，并通過缺陷掃描機(jī)臺掃描晶圓獲得晶圓缺陷掃描圖像，其中，所述第一標(biāo)記在晶圓缺陷掃描圖像以及由樣品制作機(jī)臺顯示的晶圓形貌圖像中可見；
[0026]步驟B:在所述樣品制作機(jī)臺中根據(jù)所述第一標(biāo)記對晶圓中的缺陷進(jìn)行定位。[0027]以下結(jié)合具體的實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0028]實施例一、
[0029]首先，在晶圓上形成第一標(biāo)記，該第一標(biāo)記在晶圓缺陷掃描圖像以及由樣品制作機(jī)臺顯示的晶圓形貌圖像中可見，并通過缺陷掃描機(jī)臺獲得晶圓缺陷掃描圖像；此時，晶圓缺陷掃描圖像中可以明確顯示的包括該第一標(biāo)記和晶圓缺陷；
[0030]然后，在樣品制作機(jī)臺中根據(jù)第一標(biāo)記對晶圓中的缺陷進(jìn)行定位；當(dāng)晶圓載入樣品制作機(jī)臺時，由樣品制作機(jī)臺顯示的晶圓形貌圖像中可明確顯示該第一標(biāo)記，因此，可匹配晶圓缺陷掃描圖，通過晶圓缺陷掃描圖中第一標(biāo)記和該缺陷的位置關(guān)系在晶圓形貌圖像中進(jìn)行缺陷的定位。由于包含缺陷的樣品為一定區(qū)域范圍的部分晶圓，因此，通過作為有效參照物的第一標(biāo)記即可確定缺陷的具體位置或缺陷所在的位置范圍；在確定缺陷的具體位置后，使用樣品制作機(jī)臺切割晶圓形成樣品，樣品的范圍包括該缺陷的具體位置即可；當(dāng)確定缺陷所在的位置范圍后，樣品的范圍包括該缺陷所在的位置范圍即可。
[0031]第一標(biāo)記可以是永久性的標(biāo)記也可以是在預(yù)定的時間段內(nèi)消退的臨時標(biāo)記，由于永久性的第一標(biāo)記破壞了晶圓表面半導(dǎo)體器件的構(gòu)造，為了避免永久性的第一標(biāo)記對缺陷產(chǎn)生影響，本實施例優(yōu)選的，該第一標(biāo)記為在預(yù)定的時間段內(nèi)消退的臨時標(biāo)記；進(jìn)一步的，由于使用一定能量的電子束對晶圓掃描可以產(chǎn)生積碳效應(yīng)，而該積碳效應(yīng)產(chǎn)生的痕跡可由樣品制作機(jī)臺明確顯示，且不影響晶圓表面上形成的半導(dǎo)體器件的構(gòu)造，因此，可使用電子束對晶圓進(jìn)行掃描以形成第一標(biāo)記；再者，由于現(xiàn)有的缺陷掃描機(jī)臺出于分辨率和可靠性的考慮一般采用電子束對晶圓進(jìn)行掃描以獲得晶圓缺陷掃描圖，因此，為了便于操作，可在晶圓載入缺陷掃描機(jī)臺(如電子襯度機(jī)臺)時，以一定能量的電子束對晶圓的預(yù)定位置進(jìn)行第一預(yù)定時間的掃描，以在晶圓上形成第一標(biāo)記，作為優(yōu)選的參數(shù)，該電子束的能量為500ev至2kev,電流為40nA至200nA,第一預(yù)定時間大于等于120秒。
[0032]需要說明的是，在優(yōu)選的方案中，由于使用電子束產(chǎn)生的積碳效應(yīng)形成的第一標(biāo)記不會影響晶圓表面器件的構(gòu)造，且積碳效應(yīng)在一定時間段后會消退，因此第一標(biāo)記的預(yù)定位置可以任意選擇；當(dāng)根據(jù)第一標(biāo)記進(jìn)行缺陷定位時要保證該積碳效應(yīng)形成的第一標(biāo)記尚未消退，仍可在樣品制作機(jī)臺中可見，由于積碳效應(yīng)形成的第一標(biāo)記存在的時間取決于電子束掃描時的各參數(shù)，因此，在本優(yōu)選方案中不進(jìn)行限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)具體情況選擇具體的缺陷定位時機(jī)；進(jìn)一步，為了避免樣品在進(jìn)行分析時受到第一標(biāo)記的積碳效應(yīng)影響，可先使用缺陷掃描機(jī)臺進(jìn)行缺陷掃描得到初步的晶圓缺陷掃描圖像，然后改變電子束的能量，在異于缺陷的位置掃描形成第一標(biāo)記。
[0033]為了方便步驟B中缺陷位置的定位，在上述的基礎(chǔ)上，第一標(biāo)記的個數(shù)至少一個，第一標(biāo)記還可以包含用于體現(xiàn)位置信息和/或方向信息的圖形；作為舉例，第一標(biāo)記可以是一個點狀標(biāo)記，缺陷的位置范圍則在以該點狀標(biāo)記為圓心、缺陷位置與該點狀第一標(biāo)記之間距離為半徑的圓形范圍內(nèi)，第一標(biāo)記也可以是兩條有方向性的線段，缺陷位置位于兩條線段延長線處的交點，也可以使用不在同一條直線上得三個第一標(biāo)記通過建立坐標(biāo)系定位缺陷位置坐標(biāo)等等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)公知的方案，如幾何關(guān)系或函數(shù)關(guān)系建立第一標(biāo)記與缺陷具體位置或缺陷位置范圍之間的對應(yīng)關(guān)系，在此不一一列舉。進(jìn)一步，在步驟B中可根據(jù)上述的對應(yīng)關(guān)系，利用第一標(biāo)記的圖形中所體現(xiàn)的位置信息和/或方向信息實現(xiàn)定位，并通過定位得到缺陷的具體位置和/或缺陷所在的位置范圍。[0034]實施例二、
[0035]由于臨時性的標(biāo)記，如電子束掃描后的積碳標(biāo)記在預(yù)定的時間段內(nèi)會發(fā)生消退，并且在實際操作過程中出于各種限制可能會在超出臨時性標(biāo)記的預(yù)定消退時間段后制作樣品，因此，為了避免制作包含缺陷樣品時臨時性標(biāo)記發(fā)生消退，影響缺陷的定位，提出本實施例。
[0036]如圖2所示，首先，在晶圓上形成臨時性的第一標(biāo)記，該臨時性的第一標(biāo)記在晶圓缺陷掃描圖像以及由樣品制作機(jī)臺顯示的晶圓形貌圖像中可見，并通過缺陷掃描機(jī)臺獲得晶圓缺陷掃描圖像；此時，晶圓缺陷掃描圖像中可以明確顯示的包括該臨時性的第一標(biāo)記和晶圓缺陷；
[0037]然后，在樣品制作機(jī)臺中根據(jù)臨時性的第一標(biāo)記形成永久性的第二標(biāo)記，根據(jù)第二標(biāo)記對晶圓中的缺陷進(jìn)行定位。
[0038]作為本實施例優(yōu)選的，樣品制作機(jī)臺選用聚焦離子束機(jī)臺，通過聚焦離子束機(jī)臺利用離子束根據(jù)臨時性的第一標(biāo)記對晶圓進(jìn)行刻蝕以形成第二標(biāo)記，作為優(yōu)選的參數(shù)，形成第二標(biāo)記的離子束能量為30kv，電流為IOpA至30pA。
[0039]需要說明的是，由于在本實施例的優(yōu)選方案中，第二標(biāo)記通過離子束刻蝕形成，由于刻蝕會破壞晶圓表面器件構(gòu)造，因此，第二標(biāo)記的位置需要異于缺陷的位置；第二標(biāo)記至少為一個，第二標(biāo)記同樣可包含用于體現(xiàn)位置信息和/或方向信息的圖形，在進(jìn)行缺陷定位時，利用第二標(biāo)記的圖形中所體現(xiàn)的位置信息和/或方向信息實現(xiàn)定位，并通過定位得到缺陷的具體位置和/或缺陷所在的位置范圍，其定位過程與具體實施例中通過臨時性的第一標(biāo)記定位缺陷位置相同，在此不再贅述。
[0040]綜上所述，采用本發(fā)明所提供的晶圓中缺陷定位的方法，通過在晶圓上形成在樣品制作機(jī)臺上可見的第一標(biāo)記直接或間接對晶圓中的缺陷進(jìn)行定位，以獲得缺陷的具體位置和/或缺陷所在的位置范圍，解決了當(dāng)缺陷尺寸過小時，由于缺少有效參照物導(dǎo)致定位缺陷位置困難的問題，便于制作包含缺陷的樣品。
[0041]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種晶圓中缺陷定位的方法，包括: 步驟A:在所述晶圓上形成第一標(biāo)記，并通過缺陷掃描機(jī)臺掃描晶圓獲得晶圓缺陷掃描圖像，其中，所述第一標(biāo)記在晶圓缺陷掃描圖像以及由樣品制作機(jī)臺顯示的晶圓形貌圖像中可見； 步驟B:在所述樣品制作機(jī)臺中根據(jù)所述第一標(biāo)記對晶圓中的缺陷進(jìn)行定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一標(biāo)記為在預(yù)定的時間段內(nèi)消退的臨時標(biāo)記。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，通過使用電子束對所述晶圓的預(yù)定位置進(jìn)行第一預(yù)定時間的掃描，以在所述晶圓上形成第一標(biāo)記。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一標(biāo)記的個數(shù)為至少一個。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述形成第一標(biāo)記的電子束能量為500ev至2kev,電流為40nA至200nA,所述第一預(yù)定時間大于等于120秒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一標(biāo)記包含用于體現(xiàn)位置信息和/或方向信息的圖形，且在步驟B中利用所述第一標(biāo)記的圖形中所體現(xiàn)的位置信息和/或方向信息實現(xiàn)定位，并通過定位得到缺陷的具體位置和/或缺陷所在的位置范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟B中進(jìn)一步包括在所述樣品制作機(jī)臺中根據(jù)所述第一標(biāo)記形成永久性的第二標(biāo)記，根據(jù)第二標(biāo)記對晶圓中的缺陷進(jìn)行定位。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述樣品制作機(jī)臺為聚焦離子束機(jī)臺，通過所述聚焦離子束機(jī)臺利用離子束對晶圓進(jìn)行刻蝕以形成所述第二標(biāo)記。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二標(biāo)記包含用于體現(xiàn)位置信息和/或方向信息的圖形，且在步驟B中利用所述第二標(biāo)記的圖形中所體現(xiàn)的位置信息和/或方向信息實現(xiàn)定位，并通過定位得到缺陷的具體位置和/或缺陷所在的位置范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述形成第二標(biāo)記的離子束能量為30kv,電流為 IOpA 至 30pA。
【文檔編號】H01L21/66GK103871918SQ201210528649
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月10日
【發(fā)明者】齊瑞娟, 段淑卿, 王小懿, 曹珊珊 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司