本發(fā)明的實(shí)施例總體涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及缺陷識(shí)別系統(tǒng)和缺陷識(shí)別方法。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代半導(dǎo)體器件的制造工藝中，操作各種材料和機(jī)器以創(chuàng)造最終產(chǎn)品。生產(chǎn)商一直致力于減小加工過(guò)程中的微粒污染以改進(jìn)產(chǎn)品產(chǎn)率。由于半導(dǎo)體器件的復(fù)雜性的增大(例如，更多的層和工藝)以及更大的晶圓的發(fā)展，進(jìn)一步強(qiáng)化了對(duì)缺陷檢測(cè)和控制的需求。

通常在制造過(guò)程中通過(guò)使用晶圓掃描儀實(shí)施對(duì)半成品的檢測(cè)以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷。晶圓掃描儀可以探測(cè)缺陷、分析缺陷以識(shí)別缺陷的類(lèi)型并且定位晶圓上的缺陷，從而幫助工作人員評(píng)估和糾正引起缺陷的制造工藝。

然而，由于產(chǎn)品制造中有成百上千道工藝，因此引起缺陷的可能因素是可觀的并且難以探查缺陷的來(lái)源。因此，對(duì)缺陷的評(píng)估高度依賴(lài)于人們的知識(shí)和專(zhuān)長(zhǎng)并且花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力，但結(jié)果通常不令人滿(mǎn)意。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種缺陷識(shí)別系統(tǒng)，包括：光源，被配置為將光投射在晶圓上；檢測(cè)組件，被配置為檢測(cè)所述晶圓以產(chǎn)生缺陷映射表并且通過(guò)使用所述缺陷映射表來(lái)定位所述晶圓上的至少一個(gè)缺陷；光分析組件，被配置為分析從所述至少一個(gè)缺陷的一個(gè)缺陷處反射的光以得到所述光的光譜；以及處理組件，有效地連接至所述檢測(cè)組件和所述光分析組件，其中，所述處理組件被編程以對(duì)得到的所述光譜的波形與分別在不同物質(zhì)的光譜中的多個(gè)波形進(jìn)行比較以確定所述缺陷的組分。

附圖說(shuō)明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，從以下詳細(xì)描述可最佳理解本發(fā)明的各個(gè)方面。應(yīng)該指出，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件未按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，各個(gè)部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示出缺陷識(shí)別系統(tǒng)的示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示出缺陷識(shí)別的方法的流程圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的處于波長(zhǎng)分布的任何入射角的金(Au)的反射光譜。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示出缺陷識(shí)別的方法的流程圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示出亮度的特性曲線(xiàn)的圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示出缺陷識(shí)別的方法的流程圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示出色彩分量a*的特性曲線(xiàn)的圖。

具體實(shí)施方式

以下公開(kāi)內(nèi)容提供了許多用于實(shí)現(xiàn)所提供主題的不同特征的不同實(shí)施例或?qū)嵗?。下面描述了組件和布置的具體實(shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例，而不旨在限制本發(fā)明。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸形成的實(shí)施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實(shí)例。此外，本發(fā)明可在各個(gè)實(shí)施例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和/或字符。該重復(fù)是為了簡(jiǎn)單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個(gè)實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，以描述如圖所示的一個(gè)元件或部件與另一個(gè)(或另一些)原件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上)，而本文使用的空間相對(duì)描述符可以同樣地作出相應(yīng)的解釋。

在半導(dǎo)體產(chǎn)品的制造中，通過(guò)使用光源(例如，激光)對(duì)晶圓實(shí)施檢測(cè)以?huà)呙杈A的表面并且測(cè)量從表面反射的光以探測(cè)潛在的缺陷。在本發(fā)明中，上述反射的光進(jìn)一步針對(duì)用于分析反射的光的光譜的光譜分析儀。由于在制造過(guò)程中可能產(chǎn)生或帶來(lái)的微粒是有限的并且所有的物質(zhì)都有自己獨(dú)特的光譜，在本應(yīng)用中，將由分析從缺陷反射的光得到的光譜與先前建立的各個(gè)組分的光譜比較，以獲得在缺陷處出現(xiàn)的微粒的組分。根據(jù)獲得的組分，通過(guò)比較獲得的組分與制造時(shí)間表中的制造工藝中涉及的物質(zhì)，可以估計(jì)缺陷發(fā)生的大概時(shí)間。因此，如果獲得的組分與制造工藝中涉及的一種或多種物質(zhì)匹配，則可以確定引起缺陷的制造工藝。

鑒于上述，本發(fā)明提供了缺陷識(shí)別系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，缺陷識(shí)別系統(tǒng)包括光源、檢測(cè)組件、光分析組件和處理組件。該光源被配置為向晶圓投射光。檢測(cè)組件被配置為檢測(cè)晶圓以產(chǎn)生缺陷映射表并且通過(guò)使用缺陷映射表定位晶圓上的至少一個(gè)缺陷。光分析組件被配置為分析從至少一個(gè)缺陷的一個(gè)缺陷處反射的光以獲得該光的光譜。處理組件有效地連接至檢測(cè)組件和光分析組件，其中，處理組件被編程以比較得到的光譜的波形與分別在不同物質(zhì)的光譜中的多個(gè)波形，并且根據(jù)比較確定缺陷的組分。

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的缺陷識(shí)別系統(tǒng)的示意圖。在一些實(shí)施例中，缺陷識(shí)別系統(tǒng)10包括光源102、檢測(cè)組件104、光分析組件106、處理組件108和光學(xué)組件110、112、114、116、118和120。

在一些實(shí)施例中，光源102是諸如半導(dǎo)體激光或激光光梳的激光或產(chǎn)生具有各種波長(zhǎng)的光的其它光發(fā)生器。光源102向晶圓12發(fā)射光，從而使得從晶圓12反射的光可以由檢測(cè)組件104和光分析組件106探測(cè)以用于隨后的檢測(cè)和分析。

在一些實(shí)施例中，檢測(cè)組件104包括光電倍增探測(cè)器或其它光感測(cè)元件，諸如電荷耦合器件(CCD)、背照式(BSI)傳感器或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感器，用于探測(cè)從晶圓12反射的光以檢測(cè)晶圓12上的缺陷。

在一些實(shí)施例中，光分析組件106是探測(cè)從晶圓12反射的光并且分析所探測(cè)的光的光譜的光譜分析儀。在一些實(shí)施例中，光分析組件106根據(jù)所分析的光譜進(jìn)一步計(jì)算了反射光的光組分。在一些實(shí)施例中，待計(jì)算的光組分包括Lab色彩空間中的亮度L*、色彩分量a*或色彩分量b*或它們的組合。

在一些實(shí)施例中，處理組件108是單核或多核的中央處理單元(CPU)或任何其它的可編程的通用或?qū)Ｓ梦⑻幚砥?、?shù)字信號(hào)處理器(DSP)、可編程控制器、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件(PLD)、其它類(lèi)似的器件或這些器件的組合。處理組件108有效地連接至檢測(cè)組件104和光分析組件106。在一些實(shí)施例中，處理組件108被配置為訪(fǎng)問(wèn)和執(zhí)行記錄在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(未示出)中的程序，以根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)探測(cè)識(shí)別的方法。

如圖1所示，光源102產(chǎn)生了離散波長(zhǎng)的偏振光。該光穿過(guò)隔離光束的過(guò)濾器110。過(guò)濾器110還可以包括擴(kuò)大光束并且之后將光束聚焦在針孔光圈上的光學(xué)器件。選擇針孔光圈的直徑以使光束較易對(duì)準(zhǔn)。具有所選波長(zhǎng)的光從過(guò)濾器110穿過(guò)直至分束器112，該分束器112反射適當(dāng)?shù)钠窆獠⑶覍⒐鈱?dǎo)向物鏡114。物鏡114縮小光并且將光投射在晶圓12上。該光聚焦在物鏡114的焦平面上。

根據(jù)共焦成像原理，照射在晶圓12上的光被分散，其中的一部分的光反射回物鏡114，并且通過(guò)以上描述的光路返回。返回的光穿過(guò)分束器112和116并且到達(dá)具有針孔光圈的過(guò)濾器118。穿過(guò)光圈的光在檢測(cè)組件104上成像，檢測(cè)組件104產(chǎn)生晶圓12的缺陷映射表。檢測(cè)組件104進(jìn)一步通過(guò)使用缺陷映射表來(lái)定位晶圓12上的缺陷。另一方面，在返回的光穿過(guò)分束器116的同時(shí)，光的一部分導(dǎo)向具有針孔光圈的過(guò)濾器120。穿過(guò)光圈的光由光分析組件106探測(cè)，之后光分析組件106分析從缺陷處反射的光以得到光譜。之后，經(jīng)過(guò)檢測(cè)組件104和光分析組件106處理的數(shù)據(jù)傳送至處理組件108用于進(jìn)一步處理。

在一些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，缺陷識(shí)別系統(tǒng)10適用于實(shí)現(xiàn)缺陷識(shí)別的方法。具體地，圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示出缺陷識(shí)別的方法的流程圖。

在步驟202中，檢測(cè)組件104檢測(cè)晶圓12以產(chǎn)生缺陷映射表并且通過(guò)使用缺陷映射表定位晶圓12上的缺陷。在一些實(shí)施例中，檢測(cè)組件104逐行(by lines)掃描晶圓12以產(chǎn)生代表從晶圓12的行反射的光的行數(shù)據(jù)(data of lines)，將由行數(shù)據(jù)形成的樣本圖像的多個(gè)特性與相應(yīng)的參考圖像的多個(gè)特性比較，并且根據(jù)比較，將樣本圖像中偏離于參考圖像的相應(yīng)特性的特性識(shí)別為缺陷。在一些實(shí)施例中，缺陷識(shí)別系統(tǒng)10還包括有效地連接至檢測(cè)組件104的用于存儲(chǔ)參考圖像的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(未示出)。

在步驟204中，光分析組件106分析從至少一個(gè)缺陷的一個(gè)反射的光以得到光的光譜。在步驟206中，處理組件108將得到的光譜的波形與分別在不同物質(zhì)(諸如鎢(W)、金(Au)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鉭(Ta)或碳(C)或任何其它元素或化學(xué)組分)的光譜中的多個(gè)波形進(jìn)行比較。在步驟208中，處理組件108根據(jù)步驟206中的比較確定缺陷的組分。

在一些實(shí)施例中，上述物質(zhì)的光譜是之前處理組件108使用分析的歷史數(shù)據(jù)建立的并且存儲(chǔ)在有效地連接至處理組件108的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(未示出)中的光譜數(shù)據(jù)庫(kù)中。具體地，處理組件108確定了可能在晶圓12的制造工藝中涉及的多個(gè)組分，并且通過(guò)使用注射或注入工具在晶圓12上分別設(shè)置這些物質(zhì)。之后，處理組件108控制光源102以將光投射在晶圓12的設(shè)置區(qū)域上，并且激活光分析組件106以分析從設(shè)置區(qū)反射的光，以得到物質(zhì)的光譜。

例如，圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的金(Au)在波長(zhǎng)分布內(nèi)的反射光譜(任何入射角)。參照?qǐng)D3，Au反射光譜的波形30示出了光反射率與從晶圓上的Au設(shè)置區(qū)處反射的光的光波長(zhǎng)之間的關(guān)系。波形30與當(dāng)前探測(cè)的光譜的波形比較并且一旦金的光譜與當(dāng)前的光譜匹配，則晶圓上微粒的組分確定為含Au。

應(yīng)該注意，根據(jù)確定的缺陷的組分，處理組件108可以進(jìn)一步推斷缺陷的發(fā)生時(shí)間。具體地，在一些實(shí)施例中，處理組件108根據(jù)缺陷的組分查詢(xún)分別涉及制造時(shí)間表中的制造工藝的各種物質(zhì)(諸如，鎢(W)、銅(Cu)或碳(C))，以確定引起缺陷的制造工藝。例如，如果缺陷的組分確定為含碳，則由于晶圓盒是包括碳的工具，可以進(jìn)一步確定引起缺陷的可疑工具是晶圓盒并且可疑的制造工藝是使用晶圓盒的制造工藝。

根據(jù)以上，可以推斷缺陷的組分，并且可以確定引起缺陷的制造工藝或制造工具，以增強(qiáng)缺陷識(shí)別的能力、減小時(shí)間周期并且改進(jìn)業(yè)務(wù)影響。

應(yīng)該注意，在一些實(shí)施例中，在得到反射光的光譜之后，處理組件108可以根據(jù)得到的光譜進(jìn)一步計(jì)算反射光的光分量并且相應(yīng)的估計(jì)缺陷的發(fā)生時(shí)間。具體地說(shuō)，通過(guò)對(duì)缺陷的組分和發(fā)生時(shí)間之間的交叉比較，可以更準(zhǔn)確的獲得缺陷的發(fā)生時(shí)間或引起缺陷的制造工藝。

具體地，圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示出缺陷識(shí)別的方法的流程圖。參照?qǐng)D4，在步驟402中，檢測(cè)組件104檢測(cè)晶圓12以產(chǎn)生缺陷映射表并且通過(guò)使用缺陷映射表定位晶圓12上的缺陷。在步驟404中，光分析組件106分析由至少一個(gè)缺陷的一個(gè)反射的光以得到光的光譜。在步驟406中，處理組件108比較得到的光譜的波形與分別在不同物質(zhì)的光譜中的多個(gè)波形。在步驟408中，處理組件108根據(jù)步驟406中的比較確定缺陷的組分。上述步驟402至408與先前實(shí)施例中的步驟202至208相同或類(lèi)似，因此不在此處重復(fù)其詳細(xì)的描述。

本實(shí)施例和先前的實(shí)施例之間的不同在于步驟410，在步驟410中，處理組件108根據(jù)得到的光譜進(jìn)一步計(jì)算了從缺陷反射的光的至少一個(gè)光組分。在一些實(shí)施例中，待計(jì)算的光分量包括Lab色彩空間中的亮度L*、色彩分量a*或色彩分量b*或它們的組合。

在步驟412中，處理組件108比較至少一個(gè)光分量的一個(gè)與缺陷的相應(yīng)的光分量的特性曲線(xiàn)。在步驟414中，處理組件108根據(jù)步驟412中的比較估計(jì)缺陷的發(fā)生時(shí)間。具體地，在一些實(shí)施例中，處理組件108查詢(xún)了各光分量中的一個(gè)的特性曲線(xiàn)并且在特性曲線(xiàn)中查找當(dāng)前測(cè)量的光分量以發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的時(shí)間周期。特性曲線(xiàn)記錄了光分量隨著時(shí)間的衰減，并且被發(fā)現(xiàn)的時(shí)間周期代表了光分量從缺陷剛發(fā)生時(shí)計(jì)算得到的光分量衰減至當(dāng)前計(jì)算得到的光分量需要花費(fèi)多長(zhǎng)時(shí)間。因此，處理組件108可以通過(guò)從分析反射光的檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)處減去時(shí)間周期以得到缺陷的發(fā)生時(shí)間。在一些實(shí)施例中，上述光分量的特性曲線(xiàn)是之前處理組件108使用測(cè)量的歷史數(shù)據(jù)來(lái)建立的并且存儲(chǔ)在有效地連接至處理組件108的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(未示出)中的。具體地，以亮度為例，處理組件108收集不同時(shí)間點(diǎn)處測(cè)量的從缺陷處反射的光的亮度的多個(gè)測(cè)量值并且收集執(zhí)行測(cè)量的時(shí)間。之后，處理組件108在xy平面坐標(biāo)中標(biāo)記測(cè)量值、通過(guò)使用回歸分析法計(jì)算測(cè)量值的趨勢(shì)線(xiàn)并且使用趨勢(shì)線(xiàn)作為亮度的特性曲線(xiàn)。在一些實(shí)施例中，可以進(jìn)一步處理測(cè)量值，諸如計(jì)算測(cè)量值的對(duì)比值或計(jì)算測(cè)量值或?qū)Ρ戎档淖匀粚?duì)數(shù)值，以提高測(cè)量值隨著時(shí)間的變化。

在步驟416中，處理組件108根據(jù)缺陷的組分查詢(xún)分別涉及到制造時(shí)間表中的多個(gè)制造工藝的物質(zhì)，并且根據(jù)缺陷的產(chǎn)生時(shí)間查詢(xún)制造時(shí)間表，以確定引起缺陷的制造工藝。

具體地，由于制造時(shí)間表記錄了制造工藝中所用的物質(zhì)，因?yàn)榇_定了缺陷的組分，所以通過(guò)將該缺陷的組分與制造工藝中涉及的物質(zhì)進(jìn)行比較，很容易發(fā)現(xiàn)引起缺陷的制造工藝。另一方面，由于制造時(shí)間表也記錄了制造工藝的時(shí)間周期，因?yàn)轭A(yù)估了缺陷的發(fā)生時(shí)間(或發(fā)生日期)，通過(guò)對(duì)估計(jì)的缺陷發(fā)生時(shí)間與制造時(shí)間表中的制造工藝的時(shí)間周期進(jìn)行比較，很容易發(fā)現(xiàn)引起缺陷的制造工藝。因此，通過(guò)對(duì)缺陷的組分和發(fā)生時(shí)間之間的交叉比較，可以得到引起缺陷的更準(zhǔn)確確定的制造工藝。

應(yīng)該注意，在一些實(shí)施例中，處理組件108根據(jù)亮度估計(jì)了缺陷的發(fā)生時(shí)間。相應(yīng)地，處理組件108查詢(xún)了亮度的特性曲線(xiàn)，并且之后在特性曲線(xiàn)中查找當(dāng)前測(cè)量的亮度以發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的時(shí)間周期。在一些實(shí)施例中，處理組件108計(jì)算了亮度的對(duì)比值的自然對(duì)數(shù)值以比較自然對(duì)數(shù)值與亮度的特性曲線(xiàn)以發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的時(shí)間周期。最后，處理組件108從測(cè)量亮度的檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)處減去時(shí)間周期以得到缺陷的發(fā)生時(shí)間。

例如，圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的亮度的特性曲線(xiàn)圖。

在圖5中，橫軸代表實(shí)施測(cè)量值的時(shí)間而縱軸代表被測(cè)量的亮度(即，L*值)的對(duì)比值。采樣點(diǎn)代表在不同時(shí)間點(diǎn)處探測(cè)的亮度的測(cè)量值的對(duì)比值?；诓蓸狱c(diǎn)的坐標(biāo)，通過(guò)使用回歸分析法來(lái)計(jì)算采樣點(diǎn)的趨勢(shì)線(xiàn)500。相應(yīng)地，當(dāng)測(cè)量從缺陷處反射的光的當(dāng)前的亮度時(shí)，計(jì)算相對(duì)于缺陷的亮度與相對(duì)于晶圓中無(wú)缺陷器件的亮度之間的亮度的對(duì)比值并且通過(guò)對(duì)比值來(lái)查找趨勢(shì)線(xiàn)500以得到亮度衰減所用的時(shí)間周期。例如，如果當(dāng)前測(cè)量的亮度的對(duì)比值等于55，則根據(jù)趨勢(shì)線(xiàn)500發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的時(shí)間為約65天。因此，通過(guò)從實(shí)施測(cè)量的那一天回溯65天，可得到缺陷的發(fā)生時(shí)間。

在一些實(shí)施例中，處理組件108根據(jù)光分量的類(lèi)型估計(jì)了缺陷的發(fā)生時(shí)間。相應(yīng)地，處理組件108查詢(xún)了光分量的特性曲線(xiàn)、對(duì)從所定位的缺陷處反射的光測(cè)得的光分量與缺陷的相應(yīng)的光分量的特性曲線(xiàn)進(jìn)行比較，以發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的時(shí)間周期。處理組件108相應(yīng)地從分析反射光的檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)處減去時(shí)間周期獲得缺陷的發(fā)生時(shí)間。在一些實(shí)施例中，處理組件108計(jì)算了根據(jù)光分量估計(jì)的發(fā)生時(shí)間的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以確定發(fā)生時(shí)間的最終結(jié)果，其中，該統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是一個(gè)平均數(shù)、中位數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)偏差、置信區(qū)間(CI)或百分位數(shù)。

在一些實(shí)施例中，處理組件108主要根據(jù)亮度L*的測(cè)量值估計(jì)發(fā)生時(shí)間并且根據(jù)諸如色彩分量a*和b*的其它光分量的測(cè)量值來(lái)修正發(fā)生時(shí)間。例如，圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的缺陷識(shí)別方法的流程圖。

參照?qǐng)D1和圖6，在步驟602中，處理組件108比較了測(cè)量的亮度L*與缺陷的亮度L*的特性曲線(xiàn)。在步驟604中，處理組件108根據(jù)亮度L*的比較來(lái)估計(jì)了發(fā)生時(shí)間。在步驟606中，處理組件108比較了測(cè)量的色彩分量a*與缺陷的色彩分量a*的特性曲線(xiàn)并且比較了測(cè)量的色彩分量b*與缺陷的色彩分量b*的特性曲線(xiàn)。在步驟608中，處理組件108根據(jù)色彩分量a*和b*的比較來(lái)修正估計(jì)的發(fā)生時(shí)間。

在一些實(shí)施例中，處理組件108通過(guò)將根據(jù)亮度和色彩分量a*和b*獲得的時(shí)間周期乘以不同權(quán)重來(lái)修正估計(jì)的發(fā)生時(shí)間。例如，圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的色彩分量a*的特性曲線(xiàn)圖。

在圖7中，橫軸代表實(shí)施測(cè)量值的時(shí)間而縱軸代表Lab色彩空間中的色彩分量a*(即，a*值)的對(duì)比值的自然對(duì)數(shù)值。采樣點(diǎn)代表在相應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)處探測(cè)的色彩分量a*的測(cè)量值的對(duì)比值的自然對(duì)數(shù)值。根據(jù)采樣點(diǎn)的坐標(biāo)，通過(guò)使用回歸分析法的來(lái)計(jì)算采樣點(diǎn)的趨勢(shì)線(xiàn)700。相應(yīng)地，當(dāng)測(cè)量從缺陷處反射的光的當(dāng)前的色彩分量a*時(shí)，計(jì)算相對(duì)于缺陷的色彩分量a*與相對(duì)于晶圓中無(wú)缺陷器件的色彩分量a*之間的色彩分量a*的對(duì)比值的自然對(duì)數(shù)值并且通過(guò)使用自然對(duì)數(shù)值來(lái)查找趨勢(shì)線(xiàn)700以發(fā)現(xiàn)色彩分量a*衰減所用的時(shí)間周期。例如，如果當(dāng)前測(cè)量的色彩分量a*的a*值等于53，則根據(jù)趨勢(shì)線(xiàn)700發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的時(shí)間為約70天。

在一些實(shí)施例中，根據(jù)亮度獲得的時(shí)間周期(即，65天)以及根據(jù)色彩分量a*獲得的時(shí)間周期(即，70天)分別乘以權(quán)重80％和20％，并且計(jì)算乘積的總和(即，65*80％+70*20％＝66天)并且用作時(shí)間周期的最終結(jié)果。最后，從檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)處減去時(shí)間周期以得到缺陷的發(fā)生時(shí)間。

在一些實(shí)施例中，根據(jù)某些標(biāo)準(zhǔn)，確定了上述光分量的權(quán)重。在一些實(shí)施例中，計(jì)算表示采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)如何擬合計(jì)算的趨勢(shì)線(xiàn)的判斷系數(shù)(即，R平方)并且將其用作參考以確定光分量的權(quán)重。例如，參照?qǐng)D7的實(shí)施例，根據(jù)a*值和圖7中的趨勢(shì)線(xiàn)700來(lái)計(jì)算相對(duì)于色彩分量a*的R平方，如果計(jì)算的R平方大于或等于0.9，則色彩分量a*的權(quán)重設(shè)定為0.2而亮度的權(quán)重設(shè)定為0.8。如果計(jì)算的R平方的值介于0.7至0.9之間，則色彩分量a*的權(quán)重設(shè)定為0.7而亮度的權(quán)重設(shè)定為0.3。如果計(jì)算的R平方的值小于0.7，則色彩分量a*的權(quán)重設(shè)定為0，這意味著色彩分量a*沒(méi)有用作修正根據(jù)光亮L*的比較來(lái)估計(jì)的發(fā)生時(shí)間的參考。

在一些實(shí)施例中，處理組件108根據(jù)多個(gè)缺陷估計(jì)了發(fā)生時(shí)間。具體地，由于相同工藝或相同階段，缺陷可能成組出現(xiàn)，對(duì)從多個(gè)缺陷獲得的發(fā)生時(shí)間進(jìn)一步運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法以收斂缺陷的發(fā)生時(shí)間。因此，得到了缺陷的更準(zhǔn)確的發(fā)生時(shí)間。

在一些實(shí)施例中，處理組件108通過(guò)使用圖4的實(shí)施例中示出的方法估計(jì)了缺陷映射表中的缺陷的發(fā)生時(shí)間。處理組件108歸類(lèi)了缺陷映射表中的缺陷的估計(jì)的發(fā)生時(shí)間，并且之后計(jì)算了具有偏差的估計(jì)的發(fā)生時(shí)間的中位數(shù)的時(shí)間間隔以確定發(fā)生時(shí)間的最終結(jié)果。在一些實(shí)施例中，該偏差等于系數(shù)和估計(jì)的發(fā)生時(shí)間的第97百分位與估計(jì)的發(fā)生時(shí)間的中位數(shù)之差的乘積。在一些實(shí)施例中，該系數(shù)在1至k的范圍，其中，k是大于1的任意數(shù)并且根據(jù)置信水平的選擇確定。在一些實(shí)施例中，該系數(shù)等于19.6(這是正態(tài)分布的第97.5百分位點(diǎn)的大約值并且用于大約95％的置信區(qū)間的構(gòu)建，其中，正態(tài)曲線(xiàn)下的95％的區(qū)域位于平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差的大致1.96)。在一些實(shí)施例中，該系數(shù)等于1.96與另一經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)值的乘積或商數(shù)。

例如，在一些實(shí)施例中，處理組件108通過(guò)以下方程式計(jì)算了缺陷的發(fā)生時(shí)間的時(shí)間間隔T：

T＝P₅₀±1.96×(P₉₇-P₅₀)÷1.88

具體地，根據(jù)缺陷的偏差，時(shí)間間隔T等于具有偏差的根據(jù)缺陷獲得的估計(jì)發(fā)生時(shí)間的第50個(gè)百分位P₅₀(即，中位數(shù))，并且該偏差等于系數(shù)和獲得的估計(jì)發(fā)生時(shí)間的第97個(gè)百分位P₉₇與第50個(gè)百分位P₅₀之間的差的乘積。該系數(shù)等于1.96除以1.88的商數(shù)，其中，1.88根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定。

在一些實(shí)施例中，非暫時(shí)性的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括處理器可執(zhí)行指令當(dāng)這些指令被執(zhí)行時(shí)，可以實(shí)施如以上實(shí)施例所示的用于識(shí)別出晶圓上缺陷的方法。在一些實(shí)施例中，非暫時(shí)性的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)是CD-R、DVD-R、閃存驅(qū)動(dòng)器或硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的盤(pán)片等，其上是編碼的計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)(諸如二進(jìn)制數(shù)據(jù))包括多個(gè)0和1，進(jìn)而包括被配置為根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)原則來(lái)工作的計(jì)算機(jī)指令集。在一些實(shí)施例中，處理器可執(zhí)行的計(jì)算機(jī)指令被配置為實(shí)施用于識(shí)別缺陷的方法(例如，諸如圖2中示出的示例性方法的至少一些)。許多這樣的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)由本領(lǐng)域中的這些普通技術(shù)人員設(shè)計(jì)并且被配置為根據(jù)本發(fā)明呈現(xiàn)的技術(shù)來(lái)工作。

根據(jù)一些實(shí)施例，缺陷識(shí)別系統(tǒng)包括配置為向晶圓投射光的光源、被配置為檢測(cè)晶圓以產(chǎn)生缺陷映射表并且通過(guò)使用缺陷映射表定位晶圓上的至少一個(gè)缺陷的檢測(cè)組件、被配置為分析從至少一個(gè)缺陷的一個(gè)缺陷處反射的光的光分析組件、有效地連接至檢測(cè)組件和光分析組件的處理組件。該處理組件是被編程以對(duì)得到的光譜的波形與分別在不同物質(zhì)的光譜中的多個(gè)波形進(jìn)行比較，并且根據(jù)比較確定缺陷的組分。

在一些實(shí)施例中，所述檢測(cè)組件逐行掃描所述晶圓以產(chǎn)生代表從所述晶圓的行反射的光的行數(shù)據(jù)，對(duì)由所述行數(shù)據(jù)形成的樣本圖像的多個(gè)特性與參考圖像的相應(yīng)的多個(gè)特性進(jìn)行比較，并且根據(jù)所述比較，將所述樣本圖像的偏離于所述參考圖像的相應(yīng)特性的特性識(shí)別為所述缺陷。

在一些實(shí)施例中，缺陷識(shí)別系統(tǒng)還包括：計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，有效地連接至所述檢測(cè)組件，其中，所述存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)所述參考圖像。

在一些實(shí)施例中，缺陷識(shí)別系統(tǒng)還包括：計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，有效地連接至所述處理組件，其中，所述存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)了包括所述不同物質(zhì)的光譜的光譜數(shù)據(jù)庫(kù)。

在一些實(shí)施例中，所述處理組件還包括電路，所述電路根據(jù)所述缺陷的組分，查詢(xún)分別涉及制造時(shí)間表中的多個(gè)制造工藝中的物質(zhì)，以確定引起所述缺陷的制造工藝。

在一些實(shí)施例中，所述處理組件還包括電路，所述電路根據(jù)得到的所述光的光譜來(lái)計(jì)算從所述缺陷處反射的光的至少一個(gè)光分量，并且對(duì)所述至少一個(gè)光分量與所述缺陷的相應(yīng)光分量的特性曲線(xiàn)進(jìn)行比較，以估計(jì)所述缺陷的發(fā)生時(shí)間。

在一些實(shí)施例中，所述處理組件還包括電路，所述電路從分析從所述缺陷處反射的所述光的檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)減去所述特性曲線(xiàn)中對(duì)應(yīng)于計(jì)算的所述光分量的時(shí)間周期，以得到所述缺陷的所述發(fā)生時(shí)間。

在一些實(shí)施例中，所述處理組件還包括電路，所述電路根據(jù)所述缺陷的組分來(lái)查詢(xún)分別涉及制造時(shí)間表中的多個(gè)制造工藝中的物質(zhì)，并且根據(jù)所述缺陷的發(fā)生時(shí)間來(lái)查詢(xún)所述制造時(shí)間表，以確定引起所述缺陷的制造工藝。

在一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)光分量包括Lab色彩空間中的亮度L*、色彩組分a*或色彩組分b*或它們的組合。

在一些實(shí)施例中，該缺陷識(shí)別系統(tǒng)還包括：有效地連接至所述處理組件的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)所述至少一個(gè)缺陷的所述光分量的所述特性曲線(xiàn)。根據(jù)一些實(shí)施例，缺陷識(shí)別方法包括檢測(cè)晶圓以產(chǎn)生缺陷映射表并且通過(guò)使用缺陷映射表定位晶圓上的至少一個(gè)缺陷，分析從至少一個(gè)缺陷的一個(gè)缺陷處反射的光，比較得到的光譜的波形與分別在不同物質(zhì)的光譜中的多個(gè)波形，并且根據(jù)比較確定缺陷的組分。

在一些實(shí)施例中，檢測(cè)所述晶圓以產(chǎn)生所述缺陷映射表并且定位所述缺陷映射表中的所述至少一個(gè)缺陷包括：逐行掃描所述晶圓以產(chǎn)生代表從所述晶圓的行反射的光的行數(shù)據(jù)；對(duì)由所述行數(shù)據(jù)形成的樣本圖像的多個(gè)特性與參考圖像的相應(yīng)的多個(gè)特性進(jìn)行比較；以及根據(jù)所述比較，將所述樣本圖像的偏離于所述參考圖像的相應(yīng)特性的特性識(shí)別為所述缺陷。

在一些實(shí)施例中，在根據(jù)所述比較確定所述缺陷的所述組分的步驟之后，所述方法還包括：根據(jù)所述缺陷的組分，查詢(xún)分別涉及制造時(shí)間表中的多個(gè)制造工藝中的物質(zhì)，以確定引起所述缺陷的制造工藝。

在一些實(shí)施例中，在對(duì)得到的所述光譜的波形與分別在所述不同物質(zhì)的光譜中的所述多個(gè)波形進(jìn)行比較的步驟之前，所述方法還包括：確定多個(gè)制造工藝中涉及的多個(gè)組分；以及在所述晶圓上分別設(shè)置所述多個(gè)組分，將光投射在所述晶圓的設(shè)置區(qū)域上，并且分析從所述設(shè)置區(qū)域反射的光，以得到所述不同物質(zhì)的光譜。

在一些實(shí)施例中，在分析從所述至少一個(gè)缺陷的一個(gè)缺陷處反射的光以得到所述光的所述光譜的步驟之后，所述方法還包括：根據(jù)得到所述光的所述的光譜，計(jì)算從所述缺陷處反射的光的至少一個(gè)光分量，并且對(duì)所述至少一個(gè)光分量與所述缺陷的相應(yīng)的光分量的特性曲線(xiàn)進(jìn)行比較，以估計(jì)所述缺陷的發(fā)生時(shí)間。

在一些實(shí)施例中，根據(jù)比較估計(jì)所述缺陷的所述發(fā)生時(shí)間的步驟包括：從測(cè)量所述缺陷的所述光分量的檢測(cè)時(shí)間減去所述特性曲線(xiàn)中對(duì)應(yīng)于測(cè)得的所述光分量的時(shí)間周期，以得到所述缺陷的所述發(fā)生時(shí)間。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括：根據(jù)所述缺陷的組分來(lái)查詢(xún)分別涉及制造時(shí)間表中的多個(gè)制造工藝中的物質(zhì)，并且根據(jù)所述缺陷的所述發(fā)生時(shí)間來(lái)查詢(xún)所述制造時(shí)間表，以確定引起所述缺陷的制造工藝。

在一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)光分量包括Lab顏色空間中的亮度L*、色彩組分a*或色彩組分b*或它們的組合。

在一些實(shí)施例中，在對(duì)從定位的所述缺陷處反射的光測(cè)得的所述至少一個(gè)光分量與所述缺陷的相應(yīng)的光分量的特性曲線(xiàn)進(jìn)行比較的步驟之前，所述方法還包括：收集從所述缺陷處反射的所述光的所述至少一個(gè)光分量的一個(gè)光分量的多個(gè)測(cè)量值以及用于實(shí)施所述測(cè)量的時(shí)間；以及計(jì)算所述光分量的所述測(cè)量值和實(shí)施所述測(cè)量的所述時(shí)間的趨勢(shì)線(xiàn)以作為所述光分量的所述特性曲線(xiàn)。

根據(jù)一些實(shí)施例，當(dāng)執(zhí)行實(shí)施用于識(shí)別晶圓上的至少一個(gè)缺陷的方法時(shí)，非暫時(shí)性的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括處理器可執(zhí)行指令。該方法包括檢測(cè)晶圓以產(chǎn)生缺陷映射表并且定位缺陷映射表中的至少一個(gè)缺陷，分析從至少一個(gè)缺陷的一個(gè)反射的光以得到光的光譜，比較得到的光譜的波形與分別在不同物質(zhì)的光譜中的多個(gè)波形，并且根據(jù)比較確定缺陷的組分。

上面概述了若干實(shí)施例的特征，使得本領(lǐng)域人員可以更好地理解本發(fā)明的方面。本領(lǐng)域人員應(yīng)該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)或修改用于實(shí)施與本人所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)勢(shì)的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到，這種等同構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本文中他們可以做出多種變化、替換以及改變。