[发明专利]晶圆在线检测方法及在线检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种晶圆在线检测方法及在线检测装置。

背景技术

集成电路制作工艺是一种平面制作工艺，其结合光刻、刻蚀、沉积、离子注入等多种工艺，在同一衬底上形成大量各种类型的复杂器件，并将其互相连接以具有完整的电子功能。其中，任一步工艺出现问题，都可能会导致电路的制作失败。因此，在现有技术中，常会对各步工艺制程的制作结果进行在线检测，如对薄膜的生长厚度、刻蚀的深度、光刻套刻的精度等的在线检测，并针对检测得到的数据进行分析，判断各步的工艺情况是否正常，以尽早发现工艺中所出现的问题。

其中，检测点的选择及对检测数据的正确分析是非常关键的一步，如果检测点选择不合适，分析不正确，会影响对工艺情况的判断，不利于及早发现工艺中所出现的问题。

图1为说明现有的在线检测方法中如何选取检测点的示意图，如图1所示，在晶圆101上周期性地排列了多个重复单元102，如果对每一个单元的情况都进行在线检测，花费的时间过长，不利于生产效率的提高。为此，现有技术中，通常会按照各单元102在晶圆上的分布对称地选取9至13个检测点进行检测(本图中所示为对称选取13个检测点)，图中具有选取框103的单元为选取的检测点，各检测点的检测数据应该可以代表整个晶圆的检测结果。

但是，在对检测结果进行评判的过程中，往往发现上述按单元的对称分布而选取的13个检测点的检测结果与整个晶圆的检测结果不能很好地重合。这意味着检测点的选择并不合适，不能真正代表晶圆在加工后的工艺情况。

图2为现有的检测点数据与整个晶圆的检测数据间的比较结果，如图2所示，其监测的是晶圆上薄膜的生长情况，其中，横坐标为各数据检测点至晶圆圆心的半径距离，纵坐标为晶圆上不同位置处所对应的薄膜厚度。图中菱形的数据点为对整个晶圆进行检测得到的各数据点，201曲线为由整个晶圆的数据点拟合得到的晶圆上薄膜厚度分布曲线；图中的方形数据点为现有的13个检测点的数据，202曲线为由13个检测点数据拟合而得到的晶圆上薄膜厚度分布曲线。

如图2所示，201拟合曲线及202拟合曲线的重合度较差，这意味着在线检测中，利用该13个检测点的数据推出的代表整个晶圆的薄膜厚度分布情况(202拟合曲线)并不能真正代表整个晶圆的薄膜厚度的分布，这将导致对该晶圆上薄膜的生长是否符合要求的判断不准确，不利于及早发现薄膜生长工艺中的问题。

另外，随着超大规模集成电路(ULSI，Ultra Large Scale Integration)的迅速发展，芯片的集成度越来越高，器件的尺寸越来越小，不仅对各步工艺制程的要求不断提高，对工艺制程及器件性能的检测要求也更加严格。尤其在进入65nm以下工艺后，上述检测点的检测情况与实际情况之间的差别，可能会导致对晶圆上工艺情况是否符合要求的判断出现错误，影响工艺的正常进行。

为兼顾晶圆在线检测的效率及准确性，于2006年5月10日公开的公开号为CN1770418A的中国专利申请提出了一种缺陷检测方法，该方法将每日例行检查整合于自动生产流程中，与在线缺陷检查相结合，避免了对晶圆的重复检测，实现在确保检测准确性的前提下，提高检测的效率。但是该方法对于上述因检测点数据无法代表整个晶圆的实际情况，从而导致对检测结果的分析准确性较差，对晶圆上工艺情况是否符合要求出现误判的问题，并没有提出有效的解决方法。

发明内容

本发明提供一种晶圆在线检测方法及在线检测装置，以改善现有的晶圆检测方法中，检测点数据无法代表整个晶圆的检测数据，从而导致对检测结果的分析准确性较差的问题。

本发明提供的一种晶圆在线检测方法，包括步骤：

提供待检测晶圆，所述待检测晶圆上周期性排列复数个单元，且各所述单元内具有检测区域；

确定所述检测区域在对应单元内的位置；

根据所述检测区域在对应单元内的位置确定各所述检测区域在所述待检测晶圆上的分布；

根据各所述检测区域在所述待检测晶圆上的分布，选取复数个待检测单元，所述复数个待检测单元的检测区域在晶圆上的分布是对称的；

检测所述复数个待检测单元的检测区域，得到各检测数据。

可选地，所述根据各所述检测区域在所述待检测晶圆上的分布选取复数个待检测单元，包括步骤：

按照各所述检测区域至所述待检测晶圆圆心的距离选取复数个待检测单元，令所述复数个待检测单元的所述检测区域至所述圆心的距离各不相同。

可选地，所述复数个待检测单元为9至13个。