一種掃描機(jī)臺(tái)程式使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行晶圓檢測的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種掃描機(jī)臺(tái)程式使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行晶圓檢測的方法，包括如下步驟：收集每片晶圓的前層制程測量數(shù)據(jù)與當(dāng)站噪聲缺陷種類及數(shù)量的關(guān)系，擬合出閾值與參數(shù)的函數(shù)關(guān)系；當(dāng)產(chǎn)品到達(dá)掃描站點(diǎn)的時(shí)候，掃描機(jī)臺(tái)調(diào)取每片晶圓的前層制程的測量參數(shù)；將各個(gè)參數(shù)通過步驟一擬合的函數(shù)得到每一片晶圓的一個(gè)或者多個(gè)閾值，并導(dǎo)入掃描程式中，使用掃描程式利用各片晶圓的閾值依次對各片晶圓進(jìn)行掃描，本發(fā)明通過掃描機(jī)臺(tái)收集晶圓制造過程中前層制程的相關(guān)數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過機(jī)臺(tái)擬合函數(shù)計(jì)算得出一個(gè)或者多個(gè)閾值，使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行缺陷掃描，消除晶圓與晶圓之間微小的制程差異造成的噪聲缺陷影響，從而降低規(guī)格超出虛警的數(shù)量。
【專利說明】一種掃描機(jī)臺(tái)程式使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行晶圓檢測的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微電子制造與半導(dǎo)體測試領(lǐng)域，特別是涉及一種掃描機(jī)臺(tái)程式使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行晶圓檢測的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今半導(dǎo)體業(yè)界線上晶圓檢測主要依靠各種掃描機(jī)臺(tái)，而其掃描機(jī)理主要是以光\電子入射到晶圓表面，收集反射\散射光\電子，得到一個(gè)灰度圖像，將鄰近單元或完美單元與之比較，得到灰度差異值，然后根據(jù)之前設(shè)定的一個(gè)或多個(gè)固定閾值，超過其中某一個(gè)或多個(gè)閾值則認(rèn)為是缺陷。然而，由于制程過程中總會(huì)存在微小差異，導(dǎo)致晶圓與晶圓之間的膜厚，翹曲度，線寬，深寬比等參數(shù)不同，這些因素的改變都會(huì)改變掃描結(jié)果的噪聲缺陷(掃描機(jī)臺(tái)得到的缺陷，不是工程師想要的缺陷)的數(shù)量，如色差、高低差、寬度差等缺陷，導(dǎo)致真正關(guān)鍵的缺陷淹沒在噪聲中。目前技術(shù)上普遍采用提高閾值來過濾噪聲的方法，然而，提高閾值過低則噪聲降低不明顯，提高閾值過多則可能會(huì)錯(cuò)失真正的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之目的在于提供一種掃描機(jī)臺(tái)程式使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行晶圓檢測的方法，其通過掃描機(jī)臺(tái)收集晶圓制造過程中前層的相關(guān)數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過機(jī)臺(tái)擬合函數(shù)計(jì)算得出一個(gè)或者多個(gè)閾值，使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行缺陷掃描，消除晶圓與晶圓之間微小的制程差異造成的噪聲缺陷影響，從而降低規(guī)格超出虛警的數(shù)量。
[0004]為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種掃描機(jī)臺(tái)程式使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行晶圓檢測的方法，包括如下步驟:
[0005]步驟一，收集每片晶圓的前層制程測量數(shù)據(jù)與當(dāng)站噪聲缺陷種類及數(shù)量的關(guān)系，擬合出閾值與參數(shù)的函數(shù)關(guān)系
[0006]步驟二，當(dāng)產(chǎn)品到達(dá)掃描站點(diǎn)的時(shí)候，掃描機(jī)臺(tái)調(diào)取每片晶圓的前層制程的測量參數(shù)；
[0007]步驟三，將各個(gè)參數(shù)通過步驟一擬合的函數(shù)得到每一片晶圓的一個(gè)或者多個(gè)閾值，并導(dǎo)入掃描程式中；
[0008]步驟四，使用掃描程式利用各片晶圓的閾值依次對各片晶圓進(jìn)行掃描。
[0009]進(jìn)一步地，于步驟一中，還包括給定各掃描程式最小閾值和最大閾值，并將擬合的函數(shù)關(guān)系、最小閾值及最大閾值導(dǎo)入并存儲(chǔ)于機(jī)臺(tái)計(jì)算機(jī)中。
[0010]進(jìn)一步地，在步驟三后，還包括如下步驟:依據(jù)通過步驟三獲得的各片晶圓的閾值與最小閾值和最大閾值的關(guān)系，確定各片晶圓的閾值，并將確定的各片晶圓的閾值導(dǎo)入掃描程式中。
[0011 ] 進(jìn)一步地，若通過步驟三獲得的閾值在最小閾值和最大閾值之間，則選擇通過步驟三獲得的閾值作為晶圓的閾值；若通過步驟三獲得的閾值不在最小閾值和最大閾值之間，則選擇靠近通過步驟三獲得的閾值的最值閾值。[0012]進(jìn)一步地，該前層制程測量數(shù)據(jù)包括膜厚參數(shù)、線寬參數(shù)以及深寬比參數(shù)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種掃描機(jī)臺(tái)程式使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行晶圓檢測的方法通過掃描機(jī)臺(tái)收集晶圓制造過程中前層制程的相關(guān)測量數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過機(jī)臺(tái)擬合函數(shù)計(jì)算得出一個(gè)或者多個(gè)閾值，使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行缺陷掃描，消除晶圓與晶圓之間微小的制程差異造成的噪聲缺陷影響，從而降低規(guī)格超出虛警的數(shù)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明一種晶圓可接受測試方法的步驟流程圖；
[0015]圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例中前層制程測量數(shù)據(jù)與噪聲缺陷種類及數(shù)量的關(guān)系示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例中擬合閾值與參數(shù)的函數(shù)關(guān)系的示意圖；
[0017]圖4為本發(fā)明中擬合閾值y_參數(shù)X的函數(shù)的實(shí)例示意圖；
[0018]圖5為本發(fā)明較佳實(shí)施例中各個(gè)參數(shù)通過函數(shù)得到每一片晶圓的一個(gè)或者多個(gè)閾值的示意圖；
[0019]圖6為本發(fā)明較佳實(shí)施例中每一片晶圓都使用獨(dú)立閾值的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下通過特定的具體實(shí)例并結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。
[0021]圖1為本發(fā)明掃描機(jī)臺(tái)程式使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行晶圓檢測的方法的步驟流程圖。如圖1所示，本發(fā)明一種掃描機(jī)臺(tái)程式使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行晶圓檢測的方法，包括如下步驟:
[0022]步驟101，收集每片晶圓的前層制程測量數(shù)據(jù)(例如前層膜厚，翹曲度，線寬等數(shù)據(jù))與當(dāng)站噪聲缺陷種類及數(shù)量的關(guān)系，擬合出合適的函數(shù)關(guān)系Tf。
[0023]步驟102，當(dāng)產(chǎn)品到達(dá)掃描站點(diǎn)的時(shí)候，掃描機(jī)臺(tái)調(diào)取每片晶圓的前層相關(guān)測量參數(shù)；
[0024]步驟103，將各個(gè)參數(shù)通過擬合的函數(shù)得到每一片晶圓的一個(gè)或者多個(gè)閾值，并導(dǎo)入掃描程式中；
[0025]步驟104，使用掃描程式利用各片晶圓的閾值依次對各片晶圓進(jìn)行掃描。
[0026]較佳的，在步驟101中，還包括給定掃描程式最小閾值T1和最大閾值T2的步驟，即規(guī)定任何情況下不可超過最小最大閾值范圍，并將擬合的函數(shù)關(guān)系Tf、最小閾值T1、最大閾值T2導(dǎo)入并存儲(chǔ)于機(jī)臺(tái)計(jì)算機(jī)中。
[0027]相應(yīng)地，在步驟103后，還包括如下步驟:依據(jù)通過步驟103獲得的各片晶圓的閾值與最小閾值T1和最大閾值T2的關(guān)系，確定各片晶圓的閾值，并將確定的各片晶圓的閾值導(dǎo)入掃描程式中。若Tf在Tl和T2之間，則選擇Tf作為閾值；若Tf不在T1和T2之間，則選擇靠近Tf的最值閾值Tl或T2。即，當(dāng)WT2時(shí)，閾值為Tf ;當(dāng)TfCT1CT2時(shí)，閾值為T1 ;當(dāng)T1CT2CTf時(shí)，閾值為T2。引入最大最小閾值的概念是為了避免某些晶圓的前值數(shù)據(jù)有誤或者過分偏離均值，導(dǎo)致浮動(dòng)閾值過大或小。[0028]圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例中前層制程測量數(shù)據(jù)與噪聲缺陷種類及數(shù)量的關(guān)系示意圖；圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例中擬合閾值與參數(shù)的函數(shù)關(guān)系的示意圖；圖4為本發(fā)明中擬合閾值I—參數(shù)X的函數(shù)的實(shí)例示意圖，圖5為本發(fā)明較佳實(shí)施例中各個(gè)參數(shù)通過函數(shù)得到每一片晶圓的一個(gè)或者多個(gè)閾值的示意圖；圖6為本發(fā)明較佳實(shí)施例中每一片晶圓都使用獨(dú)立閾值的示意圖。以下將配合圖2至圖5對本發(fā)明之較佳實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0029]在本法明較佳實(shí)施例中，掃描程式建立時(shí)增加如下步驟:
[0030]步驟I,給予掃描程式最小閾值T1和最大閾值T2,規(guī)定任何情況下不可超過最小最大閾值范圍。
[0031]步驟2，收集每片晶圓的前層制程測量數(shù)據(jù)與當(dāng)站噪聲缺陷種類及數(shù)量的關(guān)系(圖
2)，擬合出合適的函數(shù)關(guān)系Tf(圖3)。在此，每片晶圓的前層制程測量數(shù)據(jù)包括膜厚參數(shù)、線寬參數(shù)以及深寬比參數(shù)等，通過參數(shù)和掃描圖像信號的變化擬合出閾值I—參數(shù)X的函數(shù)。
[0032]舉例說明，在氮化硅去除制程站點(diǎn)的缺陷掃描程式，其中關(guān)于色差的缺陷閾值，尤其是晶邊關(guān)于色差的缺陷閾值需根據(jù)淺溝道隔離氧化物化學(xué)機(jī)械研磨后的膜厚范圍值來確定。
[0033]具體擬合函數(shù)步驟如下:
[0034]1、收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
[0035]取多個(gè)產(chǎn)品膜厚范圍值的N點(diǎn)平均值(N>=5)，得到數(shù)據(jù):
[0036]TF_R1:215
[0037]TF_R2:139
[0038]TF_R3:128
[0039]TF_R4:106
[0040]TF_R5:196
[0041]2、同樣使用這些產(chǎn)品，修改掃描機(jī)臺(tái)缺陷閾值，使得色差缺陷數(shù)目基本相同，這里設(shè)定為50±5顆。獲取各自的閾值:
[0042]Tl:23
[0043]T2:14
[0044]T3:12
[0045]T4:11
[0046]T5:20
[0047]3、通過合適的擬合函數(shù)(包含線性擬合，對數(shù)擬合，指數(shù)擬合，二次項(xiàng)函數(shù)擬合四者中取最合適)，得至IJ y=0.112X-1.5636，其中y=T, x=TF_R，如圖4所示。
[0048]步驟3，將函數(shù)關(guān)系Tf、最小閾值T1、最大閾值T2導(dǎo)入并存儲(chǔ)于機(jī)臺(tái)計(jì)算機(jī)中。
[0049]在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，掃描產(chǎn)品流程如下:
[0050]1、當(dāng)產(chǎn)品到達(dá)掃描站點(diǎn)的時(shí)候，掃描機(jī)臺(tái)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)先調(diào)取每片晶圓的前層相關(guān)測量參數(shù)，包括膜厚參數(shù)、線寬參數(shù)以及深寬比參數(shù)等。
[0051]2、將各個(gè)參數(shù)通過函數(shù)得到每一片晶圓的一個(gè)或者多個(gè)閾值(有些程式采用多區(qū)域多閾值模式)(圖5)，導(dǎo)入掃描程式中。即，將各參數(shù)代入擬合好的函數(shù)中，得到每片晶圓的閾值，并將其導(dǎo)入掃描程式中。
[0052]3、若Tf在T1和T2之間，選擇Tf作為閾值；若Tf不在T1和T2之間，選擇靠近Tf的最值閾值T1或T20既當(dāng)T1CTfCT2時(shí)，閾值為Tf ;當(dāng)TfCT1CT2時(shí)，閾值為T1 ;當(dāng)T1CT2CTf時(shí)，閾值為T2。
[0053]4、每一片晶圓都使用上述1-3步驟得到的獨(dú)立閾值進(jìn)行掃描(圖6)。
[0054]由于前層化學(xué)機(jī)械研磨制程造成膜厚中間-邊緣的厚度差異(范圍值)，會(huì)產(chǎn)生色差缺陷，而且晶圓與晶圓之間的色差缺陷有些明顯微弱，其程度與范圍值相關(guān)。通過一個(gè)固定的閾值去過濾缺陷信號會(huì)使一些晶圓的色差噪聲缺陷過高，而真正的關(guān)鍵缺陷(DOI)就難以被目檢(Vi sual Examination )到。本發(fā)明使用浮動(dòng)閾值的方法，收集前層各個(gè)晶圓的膜厚范圍值，通過計(jì)算得到各個(gè)晶圓的浮動(dòng)閾值，可以有效的去除色差噪聲缺陷。以下舉例說明:
[0055]假設(shè)有兩片晶圓I和2，各有真實(shí)缺陷50顆。若有兩片晶圓的膜厚中間-邊緣范圍值分別為300埃和500埃。
[0056]根據(jù)晶圓I本發(fā)明建立了含有閾值I的程式，掃描后晶圓I的色差缺陷數(shù)目為10
顆，真實(shí)缺陷檢出40顆；而掃描晶圓2的色差缺陷為110顆，真實(shí)缺陷檢出40顆。那么
在同樣目檢取樣50顆的情況下，晶圓I可以目檢到40顆真實(shí)缺陷，而晶圓2只能目檢到 40
13 ( i10 + 40X5Q=13.3 )顆，造成真實(shí)缺陷的缺失目檢，從而做出晶圓2缺陷輕微的錯(cuò)誤判斷。
[0057]然后根據(jù)晶圓2，本發(fā)明再次建立了含有閾值2的程式，掃描晶圓2的色差缺陷為10顆，真實(shí)缺陷檢出30顆；同樣掃描晶圓I色差缺陷為5顆，真實(shí)缺陷檢出30顆。這樣就使得晶圓I真實(shí)缺陷的缺失掃描，從而做出晶圓I缺陷輕微的錯(cuò)誤判斷。
[0058]若是晶圓I采用閾值I掃描，晶圓2采用閾值2掃描，則可在最大程度上保證兩片的真實(shí)缺陷被掃描及目檢到。
[0059]可見，采用浮動(dòng)閾值的方法會(huì)根據(jù)晶圓的膜厚中間-邊緣范圍值分別對于晶圓I給予掃描程式閾值1，對于晶圓2給予掃描程式閾值2。讓兩片晶圓都得到最好的掃描缺陷效果。
[0060]綜上所述，本發(fā)明一種掃描機(jī)臺(tái)程式使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行晶圓檢測的方法通過采用浮動(dòng)閾值的方法，可以靈活得過濾掉大部分由于前層制程微小差異帶來的噪聲缺陷，更好的把關(guān)鍵缺陷表征出來，如前層化學(xué)機(jī)械研磨制程造成膜厚中間-邊緣的厚度差異(范圍值)，會(huì)產(chǎn)生色差缺陷，而且晶圓與晶圓之間的色差缺陷有些明顯有些微弱，其程度與范圍值相關(guān)。通過一個(gè)固定的閾值去過濾缺陷信號會(huì)使一些晶圓的色差噪聲缺陷過高，而真正的關(guān)鍵缺陷(DOI)就難以被目檢(Visual Examination)到,本發(fā)明收集前層各個(gè)晶圓的膜厚范圍值，通過計(jì)算得到各個(gè)晶圓的浮動(dòng)閾值，可以有效的去除色差噪聲缺陷。
[0061]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
【權(quán)利要求】
1.一種掃描機(jī)臺(tái)程式使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行晶圓檢測的方法，包括如下步驟: 步驟一，收集每片晶圓的前層制程測量數(shù)據(jù)與當(dāng)站噪聲缺陷種類及數(shù)量的關(guān)系，擬合出閾值與參數(shù)的函數(shù)關(guān)系 步驟二，當(dāng)產(chǎn)品到達(dá)掃描站點(diǎn)的時(shí)候，掃描機(jī)臺(tái)調(diào)取每片晶圓的前層制程的測量參數(shù)； 步驟三，將各個(gè)參數(shù)通過步驟一擬合的函數(shù)得到每一片晶圓的一個(gè)或者多個(gè)閾值，并導(dǎo)入掃描程式中； 步驟四，使用掃描程式利用各片晶圓的閾值依次對各片晶圓進(jìn)行掃描。
2.如權(quán)利要求1所述的一種掃描機(jī)臺(tái)程式使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行晶圓檢測的方法，其特征在于:于步驟一中，還包括給定各掃描程式最小閾值和最大閾值，并將擬合的函數(shù)關(guān)系、最小閾值及最大閾值導(dǎo)入并存儲(chǔ)于機(jī)臺(tái)計(jì)算機(jī)中。
3.如權(quán)利要求2所述的一種掃描機(jī)臺(tái)程式使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行晶圓檢測的方法，其特征在于，在步驟三后，還包括如下步驟:依據(jù)通過步驟三獲得的各片晶圓的閾值與最小閾值和最大閾值的關(guān)系，確定各片晶圓的閾值，并將確定的各片晶圓的閾值導(dǎo)入掃描程式中。
4.如權(quán)利要求3所述的一種掃描機(jī)臺(tái)程式使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行晶圓檢測的方法，其特征在于:若通過步驟三獲得的閾值在最小閾值和最大閾值之間，則選擇通過步驟三獲得的閾值作為晶圓的閾值；若通過步驟三獲得的閾值不在最小閾值和最大閾值之間，則選擇靠近通過步驟三獲得的閾值的最值閾值。
5.如權(quán)利要求1所述的一種掃描機(jī)臺(tái)程式使用浮動(dòng)閾值進(jìn)行晶圓檢測的方法，其特征在于:該前層制程測量數(shù)據(jù)包括膜厚參數(shù)、線寬參數(shù)以及深寬比參數(shù)。
【文檔編號】H01L21/66GK103887203SQ201410110731
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】郭賢權(quán), 許向輝, 何理, 陳超 申請人:上海華力微電子有限公司