缺陷分析法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種缺陷分析方法，使用缺陷分析系統(tǒng)對(duì)缺陷進(jìn)行分析，得出能夠殺傷待測(cè)晶圓良率的數(shù)量，同時(shí)，將當(dāng)前層薄膜的缺陷與前一層薄膜的缺陷進(jìn)行坐標(biāo)疊加，能夠更加精確的得出殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量，以此計(jì)算出的良率殺傷率更加準(zhǔn)確，能夠增加對(duì)缺陷監(jiān)控的敏感性，便于更加準(zhǔn)確的判斷晶圓是否報(bào)廢。
【專利說(shuō)明】缺陷分析法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種缺陷分析法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體工藝特征尺寸越來(lái)越小，對(duì)半導(dǎo)體工藝要求也越來(lái)越嚴(yán)格。在晶圓(wafer)制造過(guò)程中，設(shè)備或工藝出現(xiàn)意外均會(huì)導(dǎo)致晶圓表面發(fā)生缺陷(defect),由于缺陷會(huì)導(dǎo)致晶圓的良率降低，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致晶圓直接報(bào)廢。現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷分析法通常在晶圓形成薄膜層過(guò)程中，采用光電信號(hào)對(duì)薄膜層的表面進(jìn)行掃描，同時(shí)收集不同檢測(cè)點(diǎn)反饋的光電信號(hào)，之后比較相鄰區(qū)域信號(hào)的差異，若差異值超過(guò)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(Spec)，則標(biāo)示為缺陷。實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，會(huì)將所有缺陷統(tǒng)計(jì)起來(lái)，用來(lái)計(jì)算良率殺傷力(Yield Kill Rate)，并判斷是否報(bào)廢晶圓。
[0003]然而，晶圓表面會(huì)劃分為多個(gè)區(qū)域，按照功能可分為工作區(qū)和虛擬區(qū)(Du_yArea);所述工作區(qū)主要是實(shí)現(xiàn)電路功能的區(qū)域，例如器件區(qū)、金屬連接線等等；所述虛擬區(qū)主要是為了工藝需求形成在晶圓中，但不參與電路功能的區(qū)域，所述虛擬區(qū)一般為了平衡不同晶圓表面的密集度，有利于化學(xué)機(jī)械平坦化工藝的實(shí)現(xiàn)。由于缺陷會(huì)隨機(jī)發(fā)生在晶圓表面的任何地方區(qū)域，因此，缺陷會(huì)有一部分落入工作區(qū)中，另一部分落入虛擬區(qū)中。但是不同區(qū)域的缺陷對(duì)于產(chǎn)品的良率的影響也是完全不同的，例如形成在虛擬區(qū)中的缺陷對(duì)良率的影響非常之小。然而，如上文所述，在實(shí)際檢測(cè)中通常是根據(jù)晶圓全部的缺陷來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)殺傷率和判斷是否報(bào)廢，因此，現(xiàn)有技術(shù)中計(jì)算出的良率殺傷力并不十分準(zhǔn)確，以此來(lái)判斷晶圓是否報(bào)廢也就存在一定的誤差。
[0004]而且，現(xiàn)有技術(shù)缺陷的分析方法也無(wú)法判斷當(dāng)層薄膜的缺陷落入在虛擬區(qū)中對(duì)后層的電路或連線是否有影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種缺陷分析法，能夠增加對(duì)缺陷監(jiān)控的敏感性，精確的得出缺陷對(duì)晶圓的良率殺傷力，便于更加準(zhǔn)確的判斷晶圓是否報(bào)廢。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種缺陷分析方法，包括步驟:
[0007]( I)對(duì)待測(cè)晶圓第N層薄膜進(jìn)行缺陷檢測(cè)，獲得第N層薄膜的缺陷數(shù)量和坐標(biāo)；
[0008](2)判斷第N層薄膜的缺陷是否超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；若超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)入步驟(3)，若未超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)入步驟(5)；
[0009](3)使用缺陷分析系統(tǒng)對(duì)第N層薄膜的缺陷進(jìn)行分析，得出第N層薄膜缺陷殺傷待測(cè)晶圓良率的數(shù)量；
[0010](4)判斷殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量是否超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；若超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則報(bào)廢待測(cè)晶圓，若未超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)入步驟(5 );
[0011](5)將第N層薄膜的缺陷與第N-1層薄膜的缺陷進(jìn)行坐標(biāo)疊加，得出第N層薄膜和第N-1層薄膜中殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量；
[0012](6)判斷第N層薄膜和第N-1層薄膜中殺傷待測(cè)晶圓的缺陷的數(shù)量是否超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；若超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則報(bào)廢待測(cè)晶圓，若未超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)行后續(xù)的生產(chǎn)；
[0013]其中，所述N為大于O的自然數(shù)。
[0014]進(jìn)一步的，所述缺陷分析系統(tǒng)包括:
[0015]將所述待測(cè)晶圓表面分為工作區(qū)和虛擬區(qū)；
[0016]計(jì)算出第N層薄膜中落入所述工作區(qū)殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量。
[0017]進(jìn)一步的，將第N層薄膜中均與第N-1層薄膜和第M層薄膜電路連接的部分定義為工作區(qū)，其中M為大于N的自然數(shù)。
[0018]進(jìn)一步的，將第N層薄膜中均與第N-1層薄膜電隔離能夠?qū)崿F(xiàn)電路功能的部分，以及第N層薄膜中均與第M層薄膜電隔離能夠?qū)崿F(xiàn)電路功能的部分，均定義為工作區(qū)。
[0019]進(jìn)一步的，將第N層薄膜中均與第N-1層薄膜電隔離用于改善所述待測(cè)晶圓表面的密集度的部分，以及第M層薄膜電隔離用于改善所述待測(cè)晶圓表面的密集度的部分，均定義為所述虛擬區(qū)。
[0020]進(jìn)一步的，在將第N層薄膜的缺陷與第N-1層薄膜的缺陷進(jìn)行坐標(biāo)疊加之后，再將第N層薄膜的缺陷與第M層薄膜的工作區(qū)進(jìn)行坐標(biāo)疊加，得出第N層薄膜的缺陷落入第M層薄膜的工作區(qū)中能殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量。
[0021]進(jìn)一步的，判斷第N層薄膜的缺陷落入第M層薄膜的工作區(qū)中能殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量是否超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，若超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則報(bào)廢待測(cè)晶圓，若未超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)行后續(xù)的生產(chǎn)。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:使用缺陷分析系統(tǒng)對(duì)缺陷進(jìn)行分析，得出能夠殺傷待測(cè)晶圓良率的數(shù)量，同時(shí)，將當(dāng)前層薄膜的缺陷與前一層薄膜的缺陷進(jìn)行坐標(biāo)疊加，能夠更加精確的得出殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量，以此計(jì)算出的良率殺傷率更加準(zhǔn)確，能夠增加對(duì)缺陷監(jiān)控的敏感性，便于更加準(zhǔn)確的判斷晶圓是否報(bào)廢。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中缺陷分析方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合示意圖對(duì)本發(fā)明的缺陷分析方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0025]為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠?huì)使本發(fā)明由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開(kāi)發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)，
[0026]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0027]請(qǐng)參考圖1，在本實(shí)施例中，提出了一種缺陷分析方法，包括步驟:
[0028]( I)對(duì)待測(cè)晶圓第N層薄膜進(jìn)行缺陷檢測(cè)，獲得第N層薄膜的缺陷數(shù)量和坐標(biāo)；
[0029]在步驟(I)中，采用光電信號(hào)對(duì)薄膜層的表面進(jìn)行掃描同時(shí)收集不同檢測(cè)點(diǎn)反饋的光電信號(hào)的方法檢測(cè)缺陷，并獲得缺陷的數(shù)量以及坐標(biāo)。
[0030](2)判斷第N層薄膜的缺陷是否超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；若超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)入步驟(3)，若未超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)入步驟(5)；
[0031]在步驟(2)中，預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)具體的工藝進(jìn)行選擇，在此不做限定。
[0032](3)使用缺陷分析系統(tǒng)對(duì)第N層薄膜的缺陷進(jìn)行分析，得出第N層薄膜缺陷殺傷待測(cè)晶圓良率的數(shù)量；
[0033]在步驟(3)中，所述缺陷分析系統(tǒng)包括:
[0034]將所述待測(cè)晶圓表面分為工作區(qū)和虛擬區(qū)；
[0035]其中，可以將第N層薄膜中均與第N-1層薄膜和第M層薄膜電路連接的部分定義為工作區(qū)，還可以將第N層薄膜中均與第N-1層薄膜電隔離能夠?qū)崿F(xiàn)電路功能的部分，以及第N層薄膜中均與第M層薄膜電隔離能夠?qū)崿F(xiàn)電路功能的部分，均定義為工作區(qū)；將第N層薄膜中均與第N-1層薄膜電隔離用于改善所述待測(cè)晶圓表面的密集度的部分，以及第M層薄膜電隔離用于改善所述待測(cè)晶圓表面的密集度的部分，均定義為所述虛擬區(qū)，所述虛擬區(qū)并不能實(shí)現(xiàn)電路功能。
[0036]計(jì)算出第N層薄膜中落入所述工作區(qū)殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量。
[0037]所述工作區(qū)主要是能夠?qū)崿F(xiàn)電路功能，當(dāng)缺陷落入所述工作區(qū)內(nèi)時(shí)，對(duì)待測(cè)晶圓的良率影響也就最大，因此為了更加準(zhǔn)確的計(jì)算出缺陷對(duì)待測(cè)晶圓的良率的殺傷率為多少，就應(yīng)該先準(zhǔn)確的得出缺陷落入所述工作區(qū)內(nèi)的數(shù)量。
[0038](4)判斷殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量是否超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；若超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則報(bào)廢待測(cè)晶圓，若未超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)入步驟(5 );
[0039](5)將第N層薄膜的缺陷與第N-1層薄膜的缺陷進(jìn)行坐標(biāo)疊加，得出第N層薄膜和第N-1層薄膜中殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量；
[0040]在步驟(5)中，若第N-1層薄膜的缺陷落入了第N-1層的虛擬區(qū)，在計(jì)算第N-1層的殺傷待測(cè)晶圓良率時(shí)不會(huì)將其計(jì)算在內(nèi)，然而若上述缺陷卻落入了第N層薄膜的工作區(qū)中，這時(shí)就應(yīng)通過(guò)第N層薄膜與第N-1層薄膜的疊加之后計(jì)算在內(nèi)。
[0041]優(yōu)選的，在將第N層薄膜的缺陷與第N-1層薄膜的缺陷進(jìn)行坐標(biāo)疊加之后，再將第N層薄膜的缺陷與第M層薄膜的工作區(qū)進(jìn)行坐標(biāo)疊加，得出第N層薄膜的缺陷落入第M層薄膜的工作區(qū)中能殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量，同樣的，為了防止第N層薄膜中落入虛擬區(qū)的缺陷在第M層中落入了工作區(qū)，因此，需要將第N層薄膜中落入虛擬區(qū)的缺陷與第M層薄膜的工作區(qū)進(jìn)行坐標(biāo)疊加，若第N層薄膜中落入虛擬區(qū)的缺陷落入了第M層薄膜的工作區(qū)，則應(yīng)將其計(jì)算在殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷中。
[0042]接著，判斷第N層薄膜的缺陷落入第M層薄膜的工作區(qū)中能殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量是否超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，若超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則報(bào)廢待測(cè)晶圓，若未超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)行后續(xù)的生產(chǎn)。
[0043](6)判斷第N層薄膜和第N-1層薄膜中殺傷待測(cè)晶圓的缺陷的數(shù)量是否超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；若超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則報(bào)廢待測(cè)晶圓，若未超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)行后續(xù)的生產(chǎn)。
[0044]其中，所述N、M均為大于O的自然數(shù)，例如是1、2、3等等，且M大于N。
[0045]具體的，例如，在對(duì)待測(cè)晶圓第3層薄膜進(jìn)行缺陷檢測(cè)時(shí)，先判斷檢測(cè)出的缺陷是否超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，例如預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)為5%，若檢測(cè)出的缺陷率為4%，則無(wú)需進(jìn)行額外的分析，直接將待測(cè)晶圓進(jìn)入后續(xù)生產(chǎn)；
[0046]若檢測(cè)出的缺陷率為6%，則使用缺陷分析系統(tǒng)對(duì)第3層薄膜的缺陷進(jìn)行分析，假如缺陷落入第3層薄膜工作區(qū)的為4%，剩余2%落入虛擬區(qū)，則說(shuō)明第3層薄膜的缺陷率沒(méi)有達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，接著，將第3層薄膜的缺陷與第2層薄膜的缺陷進(jìn)行坐標(biāo)疊加，假如第2層薄膜的缺陷為3%，但有2%落入第3層薄膜的工作區(qū)，因此第2層薄膜與第3層薄膜能夠殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷率應(yīng)為4%加上2%為6%大于5%，此時(shí)在與第4層薄膜的工作區(qū)進(jìn)行疊加，若疊加后，僅有4%的缺陷落入第4層薄膜的工作區(qū)內(nèi)，則應(yīng)視第3層薄膜的缺陷率不到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，若疊加后，6%的缺陷全部落入第4層薄膜的工作區(qū)內(nèi)，則應(yīng)報(bào)廢待測(cè)晶圓，假如第2層薄膜的缺陷并沒(méi)有落入第3層薄膜的工作區(qū)中，則應(yīng)將待測(cè)晶圓進(jìn)入后續(xù)生產(chǎn)中；
[0047]若第3層薄膜的缺陷率為6%，并且全部落入工作區(qū)，再將第3層薄膜的缺陷與第4層薄膜(未形成)的工作區(qū)進(jìn)行坐標(biāo)疊加，由于第4層薄膜的工作區(qū)均已由半導(dǎo)體版圖規(guī)劃好，所述第4層薄膜雖然未形成，但是也能夠得到第4層薄膜工作區(qū)的坐標(biāo)，若疊加后，僅有4%的缺陷落入第4層薄膜的工作區(qū)內(nèi)，則應(yīng)視第3層薄膜的缺陷率不到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，若疊加后，6%的缺陷全部落入第4層薄膜的工作區(qū)內(nèi)，則應(yīng)報(bào)廢待測(cè)晶圓。
[0048]綜上，在本發(fā)明實(shí)施例提供的缺陷分析方法中，使用缺陷分析系統(tǒng)對(duì)缺陷進(jìn)行分析，得出能夠殺傷待測(cè)晶圓良率的數(shù)量，同時(shí)，將當(dāng)前層薄膜的缺陷與前一層薄膜的缺陷進(jìn)行坐標(biāo)疊加，能夠更加精確的得出殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量，以此計(jì)算出的良率殺傷率更加準(zhǔn)確，能夠增加對(duì)缺陷監(jiān)控的敏感性，便于更加準(zhǔn)確的判斷晶圓是否報(bào)廢。
[0049]上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不對(duì)本發(fā)明起到任何限制作用。任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動(dòng)，均屬未脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的內(nèi)容，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種缺陷分析方法，包括步驟: (1)對(duì)待測(cè)晶圓第~層薄膜進(jìn)行缺陷檢測(cè)，獲得第~層薄膜中缺陷的數(shù)量和缺陷的坐標(biāo)； (2)判斷第~層薄膜的缺陷是否超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；若超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)入步驟(3),若未超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)入步驟(5)； (3)使用缺陷分析系統(tǒng)對(duì)第~層薄膜的缺陷進(jìn)行分析，得出第~層薄膜缺陷殺傷待測(cè)晶圓良率的數(shù)量； (4)判斷殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量是否超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；若超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則報(bào)廢待測(cè)晶圓，若未超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)入步驟(5)； (5)將第~層薄膜的缺陷與第化1層薄膜的缺陷進(jìn)行坐標(biāo)疊加，得出第~層薄膜和第^-1層薄膜中殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量； (6)判斷第~層薄膜和第^-1層薄膜中殺傷待測(cè)晶圓的缺陷的數(shù)量是否超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)；若超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則報(bào)廢待測(cè)晶圓，若未超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)行后續(xù)的生產(chǎn)； 其中，所述~為大于0的自然數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的缺陷分析方法，其特征在于，所述缺陷分析系統(tǒng)包括: 將所述待測(cè)晶圓表面分為工作區(qū)和虛擬區(qū)； 計(jì)算出第~層薄膜中落入所述工作區(qū)殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量。
3.如權(quán)利要求2所述的缺陷分析方法，其特征在于，將第~層薄膜中均與第化1層薄膜和第1層薄膜電路連接的部分定義為工作區(qū)，其中1為大于~的自然數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的缺陷分析方法，其特征在于，將第~層薄膜中均與第化1層薄膜電隔離能夠?qū)崿F(xiàn)電路功能的部分，以及第~層薄膜中均與第1層薄膜電隔離能夠?qū)崿F(xiàn)電路功能的部分，均定義為工作區(qū)。
5.如權(quán)利要求3所述的缺陷分析方法，其特征在于，將第~層薄膜中均與第化1層薄膜電隔離用于改善所述待測(cè)晶圓表面的密集度的部分，以及第1層薄膜電隔離用于改善所述待測(cè)晶圓表面的密集度的部分，均定義為所述虛擬區(qū)。
6.如權(quán)利要求3所述的缺陷分析方法，其特征在于，在將第~層薄膜的缺陷與第化1層薄膜的缺陷進(jìn)行坐標(biāo)疊加之后，再將第~層薄膜的缺陷與第1層薄膜的工作區(qū)進(jìn)行坐標(biāo)疊力口，得出第~層薄膜的缺陷落入第1層薄膜的工作區(qū)中能殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量。
7.如權(quán)利要求6所述的缺陷分析方法，其特征在于，判斷第~層薄膜的缺陷落入第1層薄膜的工作區(qū)中能殺傷待測(cè)晶圓良率的缺陷的數(shù)量是否超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，若超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則報(bào)廢待測(cè)晶圓，若未超出預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，則進(jìn)行后續(xù)的生產(chǎn)。
【文檔編號(hào)】H01L21/66GK104465434SQ201310444792
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】王通, 楊健, 朱瑜杰, 陳思安 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司