[发明专利]检测特定缺陷的方法和用于检测特定缺陷的系统和程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测将发生在晶片表面上的特定缺陷的检测方法，检测系统和检测程序。本发明特别地涉及一种使更可靠地检测特定缺陷成为可能的方法，以及用于实施该方法的检测系统和检测程序。 

背景技术

在增加半导体器件的生产过程中的产量和可靠性方面，用于检测将作为半导体器件衬底的晶片的表面上的缺陷的检查技术变得异常重要。用于检测晶片表面上的各种缺陷的检查系统包括用于使用光学技术将缺陷作为对应于晶片表面上缺陷的位置的光点来检测而检查晶片表面的系统。 

此类表面检查系统的例子包括使用激光散射原理的表面检查系统。该激光散射型表面检查系统利用激光照射晶片表面。当在照射位置形成缺陷时，光从晶片表面散射。散射的光被诸如光接收元件或光电倍增管的光电检测器检测，并且被光电转换元件转换为电信号。因此，缺陷作为光点被检测到。将晶片布置在载物台(stage)上，然后通过在旋转晶片时在晶片的径向移动晶片来利用激光扫描晶片表面的整个表面。将编码器附接到载物台，使得检测到的光点可以与晶片表面中的相关位置相关联。因此，可以获得“光点图”，它是光点的平面内位置数据。 

在这里，在本说明书中，在通过光学技术检查晶片表面的情况下，晶片表面上可以作为光点被检测到缺陷、裂隙、异物等统称为“缺陷”。此类缺陷主要包括原生(grow-in)缺陷，诸如COP(晶体的原生粒子缺陷)，FPD(流动图形缺陷(Flow Pattern Defects))，和LSTD(激光散射断层缺陷)，这些缺陷在拉伸晶体的工艺步骤被引入到用于形成晶片的晶体中。这些缺陷还包括由于切片工艺之后的处理而形成在晶片表面上的缺陷(诸如裂隙或划痕)。此外，此类缺陷可以包括遗留在晶片表面上的异物(诸如杂质、微粒和抛光剂残渣)。 

在这里，无论哪种缺陷导致了光点，在光点图中大多数光点仅仅是点或短线；因此，很难确定哪种缺陷引起了每个光点。事实上，在例如上述激光散射 型表面检查系统中显示为光点的缺陷无论其种类都统一称为LPD(光点缺陷)。 

在产品中存在一些可接受缺陷(不引起问题)或者一开始就预计其出现的缺陷；然而，还有不利地影响器件特性、器件产量或可靠性的缺陷。例如，在不是在器件生产过程中而是在晶片生产过程中检查晶片表面的情况下，许多COP被作为晶片的光点图中的光点来检测，其中形成吸杂(gettering sink)的COP被明确地引入到晶片中，这不引起任何晶片质量问题。在另一方面，当该晶片的表面被部分划伤时，器件不能在划伤的部分上制造，结果降低了器件产量并破坏了整个晶片的可靠性。因此，需要用于确定由这些不希望的缺陷导致的光点是否出现在光点图上的技术。 

CN 1822343(A)公开了一种缺陷检测系统。使用该缺陷检测系统，之前设置晶片表面上的指定区域的光点密度范围，并且当通过利用该表面检查系统检查晶片可以获得超过上面所设置范围的光点图中指定区域的光点密度时，确定存在缺陷。 

相关技术文献

专利文献

专利文献1：CN 1822343(A) 

发明内容

本发明要解决的问题

本发明人详细研究了不利地影响晶片制造的缺陷如何显示在光点图中，以及什么引起了不利地影响晶片制造的缺陷。然后，尽管细节将在以后描述，但是他发现了如下事实：归因于特定原因出现的缺陷包括没有相关原因不形成并且原因发生时有代表性地出现在晶片表面上基本上固定的位置的缺陷。因此，由于特定原因出现的并且已知依赖于原因而出现在晶片表面上特定部分中的缺陷在本说明书中在此中称为“特定缺陷”。 

当存在特定缺陷时，在光点图上有由相关的特定缺陷导致的光点。然而，光点图上的光点还包括除由特定缺陷以外的缺陷导致的光点，即在不限定于特定位置或范围的缺陷位置随机出现的缺陷(在本发明书下文称为“非特定缺陷”)，例如上述的COP。这两种缺陷通常混合在光点图中。因此，需要适当地确定在光点图中是否有特定缺陷导致的光点，换句话说，特定缺陷是否已经出现。 

这里，视觉观察中的技术人员(其精通将多种特定缺陷与晶片表面中将出现特定缺陷的各个位置完全关联)可以借助于通过视觉观察光点图的感官评价就可能确定特定缺陷是否已经出现。然而，在通过视觉观察的感官评价中，确定特定缺陷是否出现依赖于检查者的技术水平。除此之外，通过视觉观察的确定并不是有利的，因为在非特定缺陷的密度高的情况下是困难的。