[发明专利]获取缺陷图像的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体涉及一种获取缺陷图像的方法。

背景技术

在半导体器件的制造过程中，污染物和直观缺陷检测对于获得高的良率和工艺控制是非常重要的，尤其是在图案化工艺之后对晶圆进行下一步工艺处理之前。此时，可利用相关检测工具来检查晶圆上是否有颗粒污染物或其它缺陷。

传统的缺陷检测工具首先使用缺陷检视工具对需要进行缺陷检测的晶圆进行逐行扫描，确定晶圆上芯片(晶圆上的重复图形称为芯片)的尺寸，检查是否存在缺陷，并确定缺陷相对于其所处芯片一个顶点的位置。通常该缺陷检视工具会建立两种坐标系，以两个坐标四个参数来表征缺陷。第一种坐标系是以晶圆中心为原点，以平行于晶圆大边的方向为横轴，以垂直于晶圆大边的方向为纵轴。缺陷的第一个坐标(a，b)以晶圆上从原点开始横向的芯片个数a为横坐标，以从原点开始纵向的芯片个数b为纵坐标。第二种坐标系是以芯片的一个顶点(例如，最靠近晶圆中心的那个顶点)为原点，以平行于第一种坐标系的横轴的方向为横轴，以平行于第一种坐标系的纵轴的方向为纵轴。缺陷的第二个坐标(c，d)以缺陷位置相对于该坐标系的原点的横向距离c为横坐标，以缺陷位置相对于该坐标系的原点的纵向距离b为纵坐标。例如，如果在晶圆上横向第17个芯片纵向第20个芯片上检测到一缺陷，并检测到该缺陷位置与该芯片最靠近晶圆中心的顶点的距离为横向2μm纵向3μm，则该缺陷由两个坐标四个参数来定位，即(17，20)和(2，3)。

检测到缺陷的具体位置之后，需要抓取该缺陷的图片，供工作人员对该缺陷进行分析，以便确定该缺陷是在哪个工艺步骤中引入及其引入原因，并针对该原因解决可能造成该缺陷的操作。从而，提高半导体制造中的良率。

在得到缺陷的具体位置之后，即得到缺陷的两个坐标之后，传统缺陷检测工具抓取缺陷图片的过程包括以下步骤：

首先，根据缺陷的第一个坐标来定位缺陷第二个坐标的原点。具体来说，缺陷检测工具利用检视工具对晶圆进行扫描时确定的芯片尺寸(e，f)以及缺陷的第一个坐标(a，b)，即缺陷所处芯片的坐标，找到第二个坐标的原点。例如，从晶圆中心算起横向e×a纵向f×b的位置为第二个坐标的原点，即缺陷所在芯片最靠近晶圆中心的那个顶点。

然后，根据缺陷的第二个坐标来定位缺陷。具体地，缺陷检测工具再从所确定的第二个坐标的原点算起横向c纵向d的位置定位缺陷，如图1所示。

最后，通过以一定放大率进行相邻芯片的灰度比较，确定缺陷的具体位置，放大该缺陷，并抓取该缺陷的图片。

之所以要进行灰度比较，原因在于，缺陷检视工具对晶圆进行扫描时确定的芯片尺寸(e，f)可能会与实际的芯片尺寸有微小的误差。这样，根据这种芯片尺寸以及缺陷的第一个坐标(a，b)确定第二个坐标的原点时，误差就会被放大。根据第二个坐标的原点定位缺陷时也就会有误差，如图1所示。从图1可以看出，缺陷检测工具定位的缺陷位于该图片的中心，但是由于误差，该图片的中心并不是缺陷的实际位置，缺陷的实际位置在所定位的缺陷的右上方。因此在基于定位的缺陷放大以抓取缺陷图像时就很可能扫描不到缺陷，因而无法抓取缺陷的图片。因此需要与相邻的芯片进行灰度比较，进一步确定缺陷的具体位置，然后放大缺陷并抓取图片，如图2所示。

随着半导体集成电路的关键尺寸逐渐减小，需要进行检测的缺陷也越来越小。在以一定的放大率进行相邻芯片的灰度比较时，由于缺陷太小，在该放大率之下缺陷的灰度与相邻芯片上该处没有缺陷的位置的灰度基本相等，因此无法确定缺陷的具体位置。在这种情况下，也就无法抓取到缺陷的图片。如果增加放大率进行相邻芯片的灰度比较，则可能由于误差太大，使得在定位缺陷之后无法扫描到缺陷，在进行灰度比较时也就无法得到缺陷的具体位置。

在这种情况下，需要人工找出缺陷，并抓取图片。这样的缺陷检测准确率低，并且花费的时间长，使得产量降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种获取缺陷图像的方法，提高缺陷检测的准确率和产量。

该方法包括：利用缺陷检视工具确定芯片尺寸、缺陷所处芯片以晶圆中心为原点的坐标和缺陷以所处芯片的顶点为原点的坐标；修正所确定的芯片尺寸；根据修正后的芯片尺寸、缺陷所处芯片以晶圆中心为原点的坐标和缺陷以所处芯片的顶点为原点的坐标，确定缺陷的具体位置并抓取缺陷的图像。

优选地，所述修正所确定的芯片尺寸包括：利用所确定的芯片尺寸以及以晶圆中心为原点的任意坐标，确定该坐标对应的芯片顶点；根据所确定的该坐标对应的芯片顶点与实际的最接近芯片的相应顶点之间的距离，修正所确定的芯片尺寸。