[发明专利]一种晶圆缺陷检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造工业中领域，尤其涉及一种晶圆表面缺陷的检测装置和方法。

背景技术

集成电路制造领域中，需要采用光刻的方法在晶圆的表面形成图形，以获得设计所需的结构。在光刻过程中，由于光刻版、光刻胶以及其它各个方面因素的影响，有可能导致晶圆表面由光刻所形成的图形存在缺陷。因此需要采用一种方法对晶圆表面的图形是否存在缺陷进行判断。

在判断晶圆表面是否具有缺陷的过程中，首先要获得晶圆中每一个晶粒的表面形貌。请参见图1，图1是一种现有晶圆表面缺陷检测装置，该装置利用光源1发出的光，经晶圆2表面反射后，被感测器3捕获，从而获得晶圆2中每一个晶粒表面形貌的影像信息。

在获得了每一个晶粒的表面形貌之后，需要根据表面形貌的数据，采用预先设定的判断方法对是否有缺陷进行判断。在一种现有技术中，判断缺陷是采用晶粒间比较(die to die comparison)的方法，以每个晶粒为基本单元，通过图形处理软件，经晶粒i的形貌与相邻的两个晶粒相比较，如果晶粒i上面有某处的形貌与相邻两个晶粒均不同，在判断在该点处出现缺陷。

然而随着半导体制造工艺的发展，能够在晶圆表面制造出来的晶粒也越来越多，这就导致晶粒的尺寸有可能超出感测器3所能达到的探测能力。这种情况下，由感测器3捕捉到的晶粒影像就会出现失真、模糊不清等问题，使得在缺陷判断过程中，出现很多误判的情况，导致大量的假缺陷产生。

因此有必要对现有的检测方法做改进，以克服假缺陷的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提出一种晶圆缺陷的检测装置，该检测装置能够在晶圆中的晶粒尺寸过小，超出感测单元的感测能力时，能够自动更换感测单元的最小识别单位，使得晶粒的图形像素能够让晶粒的表面图形被正确识别。同时本发明还提出了使用该晶圆缺陷检测装置的检测方法。

根据本发明的目的提出的一种晶圆缺陷的检测装置，包括光源、感测单元、控制单元和载物台，所述控制单元包括图形处理器、判断单元、计算单元和缺陷分析单元，

所述图形处理器连接所述感测单元，并将该感测单元传输的晶圆表面信息处理成具有识别信息的图形；

所述判断单元判断所述图形处理器处理的图形中，单颗晶粒的图像是否清晰；

计算单元则根据上述判断结果，计算设定所述图形中X、Y轴的最小识别单位，该最小识别单位所包含的晶粒颗数使得该最小识别单位的尺寸与所述感测单元的感测能力匹配；

所述缺陷分析单元对所述单颗晶粒的图像进行一缺陷分析操作。

优选的，所述光源为汞灯。

优选的，所述感测单元为电荷耦合元件。

优选的，所述载物台上设有固定装置，载物台的下方还设有X、Y方向以及Z轴旋转的驱动装置。

根据本发明的另一目的，该检测方法使用上述的晶圆检测装置，包括步骤：

获得晶圆的整体表面图形，在该整体表面图形上以单颗晶粒的长宽尺寸作为X、Y轴的最小识别单位的第一坐标系；

对单颗晶粒的图形进行识别，判断单颗晶粒的图形是否清晰；

根据上述判断结果，在该整体表面图形上计算设定以整数个晶粒的长宽尺寸为X、Y轴最小识别单位的第二坐标系；

以所述第二坐标系对该晶圆表面进行拍摄，并对拍摄所得的图形执行一缺陷分析操作。

优选的，所述获得晶圆的整体表面图形时，包括将晶圆固定到载物台以及对晶圆进行定位的过程。

优选的，在所述第一坐标系形成后，对晶圆边缘范围执行一去边程序。

优选的，建立所述第二坐标系的过程包括：分别在X轴方向和Y轴方向上，以增加晶粒数量的方式增大最小识别单位，该晶粒数量使得该最小识别单位的尺寸与感测单元的感测能力相匹配。

使用上述的检测装置对晶圆进行缺陷检测时，可以避免因晶粒过小导致的像素不够的问题，提高缺陷检测的正确率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种现有晶圆表面缺陷检测装置。

图2是本发明的晶圆缺陷检测装置的结构示意图。

图3是一种晶圆的表面结构。

图4是本发明的晶圆缺陷检测方法流程示意图。

具体实施方式