[发明专利]晶边检测系统及检测方法

说明书

本发明涉及一种晶边检测系统及检测方法；包括：光组元件，位于工艺腔室内，且位于工艺腔室内用于吸附晶圆的晶圆卡盘一侧；扫描电子显微镜，位于工艺腔室内，且位于晶圆卡盘一侧，用于获取工艺处理前晶圆的第一边缘图形及工艺处理后晶圆的第二边缘图形；数据处理系统，用于量测基于第二边缘图形及第一边缘图形得到所述晶圆的边缘处理区域的宽度、对边缘处理区域内的缺陷进行标定及判断晶圆的中心是否偏离晶圆卡盘的中心，并在晶圆的中心偏离晶圆卡盘的中心时向工艺腔室的控制系统发送矫正指令。本发明可以对晶圆进行边缘工艺处理后进行实时监测，及时发现边缘处理区域的异常及晶圆的中心是否偏离晶圆卡盘的中心，节省量测成本并提高制程良率。

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种晶边检测系统及检测方法。

背景技术

半导体生产工艺中，可以发现晶圆边缘容易产生接触印记(chuck mark)、边缘缺陷(edge particle)、刻蚀(etch)及化学机械抛光(CMP)工艺产生的金属残留及金属污染物(metal contamination)，并在晶圆的边缘堆积成一圈，容易出现剥落缺陷。为了避免晶圆边缘的剥落、金属污染物及边缘缺陷等对产品良率产生不良影响，常规的方式为通过晶边清洗(即洗边)的方式将剥落源头去除，具体为通过喷嘴将洗边溶液喷洒到晶圆边缘的洗边区域内，以溶解去除残留的光刻胶、缺陷及金属污染物等。根据工艺的要求，需要对洗边的宽度进行设定，而实际生产中由于晶圆在洗边机台上偏离中心位置，会导致实际的洗边效果与设定不符，对产品的良率及性能会造成不良影响。目前，对于洗边效果的检测方法为在洗边工艺结束后将洗边后的晶圆送至量测部门使用特有的仪器获取晶圆的边缘区域图形，并对晶圆的边缘区域图形中的洗边区域直接进行量测以检测洗边效果；而这种方法存在如下缺点：测量仪器昂贵，维护操作周期长、成本大，不能对洗边效果进行实施监控，无法及时发现洗边工艺存在的缺陷，无法将图像数据完整保存等。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中的上述问题提供一种晶边检测系统及检测方法。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种晶边检测系统，包括：

光组元件，位于工艺腔室内，且位于所述工艺腔室内用于吸附晶圆的晶圆卡盘一侧，用于向所述晶圆的表面提供光线；

扫描电子显微镜，位于所述工艺腔室内，且位于所述晶圆卡盘一侧，用于获取工艺处理前所述晶圆的第一边缘图形及工艺处理后所述晶圆的第二边缘图形；

数据处理系统，用于量测基于所述第二边缘图形及所述第一边缘图形得到所述晶圆的边缘处理区域的宽度、对所述边缘处理区域内的缺陷进行标定及判断所述晶圆的中心是否偏离所述晶圆卡盘的中心，并在所述晶圆的中心偏离所述晶圆卡盘的中心时向所述工艺腔室的控制系统发送矫正指令。

上述晶边检测系统由于设置在工艺腔室内，可以对晶圆进行边缘工艺处理后进行实时监测，及时发现边缘处理区域内的异常及晶圆的中心是否偏离晶圆卡盘的中心，并在晶圆的中心偏离晶圆卡盘的中心时及时反馈至处理机台进行矫正调整，节省量测成本并提高制程良率；晶边检测系统可以在机械手臂从工艺腔室内抓取晶圆前进行检测，无需额外的等待时间；晶边检测系统获取的边缘图形及时上传数据处理系统，可以将边缘图形完整保存；晶边检测系统结构简单，成本较低。

在其中一个实施例中，所述晶圆检测系统包括两组所述光组元件及两组所述扫描电子显微镜，其中一组所述光组元件及一组所述扫描电子显微镜位于所述晶圆的上方，另一组所述光组元件及另一组所述扫描电子显微镜位于所述晶圆的下方。