专利名称：自动检测晶圆缺陷的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体制程，特别涉及自动检测晶圆缺陷的方法和系统。
背景技术：
在半导体制造制程完成后，需要进行出货质量检查(OQA)。通过OQA来检测晶圆上 管芯(die)是否存在缺陷(defect)，以及缺陷的性质等。缺陷指的是晶圆上存在的有形污 染与工艺缺陷。比如晶圆上的诸如微尘、工艺残留物等的物理性异物造成的缺陷，化学性污 染造成的缺陷，图案缺陷(比如机械性刮伤、厚度不均勻造成的颜色异常)以及晶圆本身或 制造过程中引起的晶格缺陷等。在检测机台查找出缺陷管芯以后，在现有技术中，需要人工 将这些有缺陷管芯的信息手动地输入到系统中，比如缺陷管芯的位置、缺陷管芯的类型、缺 陷的大小等。由于采用的是人工作业，在目前具有大量产品的生产线上，手动操作出错的几 率必然会增加。另一方面，也会大大提高产品的生产周期，提高了生产成本。另外，当检测人员将缺陷管芯存储到系统中时，在系统中呈现的并不是一个精确 到管芯的晶圆图(wafer map)，而只是显示固定位置的大致区域的图像。所以，检测人员无 法将扫描所得的管芯位置准确地标注出来，只能标注在大致的区域上。因此，据此进行的相 关分析会不准确，从而影响到产品的持续改善。因此，现有技术中需要一种能自动检测晶圆缺陷的方法和系统。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式
部分中进 一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的 关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发 明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，图1是根据本发明一个实施例的自动检测晶圆缺陷的方法的流程图；图2是根据本发明一个实施例的一种晶圆的晶圆图；图3是示出了在晶圆图上的选择的检测区域；图4是对根据本发明一个实施例的自动检测晶圆缺陷的方法输出的结果文件进 行解析的流程图；图5是根据本发明一个实施例的自动检测晶圆缺陷的系统的示意图。
具体实施例方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然 而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进 行描述。参考图1，是根据本发明一个实施例的自动检测晶圆缺陷的方法100的流程图。方 法100开始于步骤110，其中载入需要检测的晶圆。即将需要检测的晶圆放置到检测机台上 以备检测。在步骤120，获取需要检测的晶圆的产品信息。由于需要检测的晶圆的类型不同， 因此需要检测的晶圆的尺寸以及晶圆上管芯的诸如数量、大小和位置的情况是不相同的。 同时由于本发明的实施例的方法是通过检测机台自动对晶圆上管芯的缺陷进行检测，因此 为了使检测机台能精确地获取有关管芯的图像，需要将待检测晶圆的产品信息告知给检测 机台，以便检测机台准确地对晶圆和晶圆上的管芯进行定位。所以需要在对晶圆进行检测 之前获取晶圆的上述产品信息。通常这种信息可以表示为晶圆图。参考图2，示出了一种晶 圆的晶圆图。优选的，由于相同类型的晶圆具有相同的产品编号(productjd)，因此可以将 不同产品编号的晶圆的产品信息存储在检测机台中或者检测机台可以访问的其他存储位 置中。这样在步骤120可以通过获取待检测晶圆的产品编号来获取与该产品编号对应的晶 圆的产品信息。比如可以通过检测机台自动读取晶圆上的产品编号或者可以由人工输入产 品编号的方式来获取。另外，上述的步骤110和步骤120也可以互换，即步骤110可以在步骤120之后。 另外，如果在一定时间内，需要检测的晶圆为相同类型的晶圆，那么可以预先获取该类晶圆 的产品信息。在随后的晶圆检测中，由于晶圆的产品编号相同，因此无需再次获得晶圆的产 min 息。可选择地，在上述步骤120之后，还可以包括设定晶圆上需要检测的区域的步骤 121。一方面由于晶圆上的管芯不需要全部检测，另一方面由于不同的客户对不同的产品会 指定不同的检测区域，因此需要针对上述需求在需要检测的晶圆上设置实际需要检测的区 域。可以在晶圆上设置多个需要检测的区域，并且每个区域可以包括一个或多个管芯。参 考图3，示出了在晶圆上选择的测试区域。图3中标有数字的部分组成了一个检测区域，因 此在图示的晶圆上包括五个需要检测的区域。可以对这些检测区域进行编号，以确定对这 些区域进行检测的顺序。每个检测区域可以包括相同的或者不同数量的管芯。相似地，对 于每个区域中的每个管芯也可以进行编号，以指示在该区域中不同管芯的检测顺序。例如， 图3虚线框中的区域可以设置为区域1，其包括九个管芯。这些管芯分别编号为1-9。其中 编号为1的管芯具有最高的优先级，当检测机台对区域1进行检测时，会先检测编号为1的 管芯。也即，将管芯1的图像与标准图像相比较，如果管芯1的图像与标准图像一致，那么 管芯1为正常管芯。如果管芯1的图像与标准图像不一致，那么管芯1被标识为缺陷管芯。 在管芯1检测完成后，依次检测编号为2-9的管芯。在区域1检测完成后，依次检测其他区 域。这样，通过一定的顺序，完成选定的全部管芯检测。在一个例子中，该设定的检测区域 以及在步骤120中获取的产品信息可以保存在检测机台可以访问的一个存储位置，比如数 据库中。这样可以方便随后的使用。可以理解的是，上述的区域的选择，区域编号以及管芯编号都可以根据需要设置， 不限定于上面提到的例子。在获取相关信息后，方法100进行到步骤130，其中利用检测机台对晶圆的缺陷自动进行检测。对晶圆的检测是通过专门的检测机台来进行的。比如通过缺陷扫描机进行。 检测机台通过将晶圆上的需要检测的管芯的图像与标准图像比较并判断两者是否一致，可 以做出该管芯是否是缺陷管芯的判断。在一个例子中，这种判断是对图像的灰度进行比较 得出的。如果检测出缺陷管芯，那么检测机台根据下面定义的坐标系来检测该缺陷管芯的 坐标。另外，检测机台还检测该缺陷管芯属于何种缺陷类型。每种机台能检测出的缺陷类 型不同，因此需要对特定机台能检测的缺陷类型进行定义，这将在下面详细描述。步骤140，生成结果文件。在检测机台完成检测后，将检测的结果自动保存为结果 文件，这样避免了检测人员的人工输入。该结果文件可以在随后打开，对其进行查看或者 进行修改。或者可以将该结果文件发给客户，客户可以直接通过该结果文件了解晶圆的状 况。该结果文件可以保存在比如一个工作目录下，以方便对其进行查看和进行下面提到的 解析。为了保证能正确的被识别，该结果文件需要采用一定的格式来保存。具体来说，该特 定类型的结果文件可以包括头部分、缺陷类型部分和检测结果部分。其中结果文件的头部 分包括晶圆的相关产品信息，比如产品编号(productjd)、批次编号(lot_id)、晶圆编号 (wafer_id)等。其中晶圆的产品编号是与某种种类的晶圆相对应的。批次编号则说明了该 晶圆所在的批次。通常一个批次具有25片晶圆，但不限于此。晶圆编号则与每个晶圆相对 应。缺陷类型部分可以包括缺陷编号(defectjd)和缺陷名称(defectjame)。针对相同 类型的测量机台，通过用户设置缺陷名称和相应的缺陷编号。也就是说，该部分是由用户来 定义的。每种缺陷编号对应一个缺陷名称。该部分的设置可以依据检测机台能够识别的缺 陷类型来设置。比如某种机台能够识别五种缺陷，那么可以设置缺陷编号为1-5的缺陷，缺 陷名称可以设置为缺陷1至缺陷5。每个缺陷编号或缺陷名称对应某一种缺陷。比如缺陷 1可以表示该管芯具有灰尘；缺陷2可以表示颗粒缺陷；缺陷3可以表示侵蚀缺陷等等。该 结果文件还包括检测结果部分，该部分包括检测机台检测的结果信息，比如缺陷管芯的位 置坐标以及对应的缺陷类型等。位置坐标可以根据需要来设定。例示的一种设定可以将一 片晶圆中最左边的管芯的横坐标设定为1，最下边的管芯的纵坐标设定为1，由此来建立管 芯的坐标系。这样，可以通过坐标来表示晶圆上的每个管芯。比如在图3中，区域1中编号 为3、2和9的管芯的纵坐标都为1。而图3中最左边区域的编号为7、6和5的管芯的横坐 标都为1。同样的，可以确定晶圆上其他管芯的坐标。可以理解的是，这里指出的坐标系的 设定仅仅是例举性质的，本发明可以采用任何对管芯进行定位的方式来。除了管芯的坐标 之外，还可以包括该管芯的缺陷类型。通过上面的定义，在输出结果文件时，会通过在步骤120获取的晶圆的产品信息 来生成该结果文件的头部分。然后按照用户定义的缺陷编号和缺陷名称来生成缺陷类型部 分。最后按照检测机台的检测结果，将有缺陷的管芯的坐标输出到结果文件的检测结果部 分。如上所述，检测结果部分还可以包括管芯具有何种缺陷(即缺陷名称)。如果检测机台 能识别出管芯具有何种类型的缺陷，那么可以在该部分生成相应的缺陷类型。如果检测机 台只能识别出管芯具有缺陷，但不能识别出何种缺陷，为了避免出错，可以将机台不能识别 出的缺陷类型定义为一种缺陷类型，比如缺陷X。这样晶圆上所有缺陷管芯都可以被归于某 一缺陷类型。对于这些缺陷类型可以在下面详细描述步骤160中由人工进行修改或确定。 可以理解的是，如果检测机台没有检测到缺陷管芯，那么结果文件的检测结果部分将为空。可选择地，在步骤140之后，还可以包括将生成的结果文件解析并存储到数据库中的步骤150，以方便用户随后的查看。图4示出了解析该结果文件步骤的流程图。在步 骤151，读取该结果文件的头部分的信息，比如产品编号、批次编号。在步骤152，判断头部 分的信息是否读取完成。如果没有完成则返回到步骤151继续读取头部分信息。如果头部 分信息读取完成，则进行到步骤153，其中读取缺陷类型部分信息。同样在步骤154，判断缺 陷类型部分信息是否读取完成。如果未完成，则继续读取缺陷类型信息。如果读取完成，则 进行到步骤155，其中读取检测结果部分的信息。在步骤156，判断检测结果部分的信息是 否读取完成。如果未完成，则继续读取检测结果部分的信息。如果读取完成，则解析完成。 解析后，将获得的数据分别存入数据库中的相应栏位。为了判断该结果文件的每个部分是 否读取完成，可以在每个部分设置结束标识，用以指示该部分已经结束。另外，为了让用户可以对检测结果进行监控，在步骤150之后还可以包括步骤 160。在步骤160，调取保存的结果文件，并由检测人员根据对管芯图像的目检结果对该结 果文件的相应部分进行修改。比如，检测人员可以修改自动检测出来的缺陷类型(缺陷名 称)等。并将修改后的内容更新到结果文件中。这样进一步降低了出错的几率。参考图5，示出了根据本发明另一实施例的自动检测晶圆缺陷的系统200。该系统 包括输入单元210、存储单元220、检测单元230、输出单元M0。输入单元210、检测单元230 以及输出单元240分别与存储单元220耦合。其中输入单元210用于接收用户的输入。该 输入包括需要检测的晶圆的产品信息以及缺陷类型。检测单元230配置为对晶圆上的管芯 的缺陷进行检测，包括管芯是否有缺陷以及有缺陷管芯的坐标和缺陷的类型。输出单元MO 将检测结果输出为结果文件。该结果文件的格式已在上面进行了详细描述，在此不再赘述。 存储单元220用于存储输入单元210的输入以及输出单元240的输出的结果文件。输入单 元210进一步配置为接收用户对上述结果文件的修改的输入。通过本发明的这种自动检测晶圆缺陷的方法和系统，解决了现有技术中人工输入 有缺陷管芯容易出错的问题，并且大大提供了检测效率。本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于 举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人 员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的 变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由 附属的权利要求书及其等效范围所界定。
权利要求
1.一种自动检测晶圆缺陷的方法，所述方法包括以下步骤将所述晶圆载入检测机台；获取所述晶圆的产品信息；利用所述检测机台检测所述晶圆上的管芯，所述检测包括检测所述管芯是否具有缺陷 以及当检测出缺陷管芯时检测所述缺陷管芯的坐标，所述检测进一步包括检测所述缺陷管 芯的缺陷类型；将检测结果自动生成为结果文件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在利用所述检测机台检测所述晶圆上的 管芯的步骤前，还包括设置所述晶圆的检测区域的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在生成所述结果文件的步骤后，还包括将 所述结果文件解析以保存到数据库中的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在将所述结果文件保存到数据库中的步 骤后，所述方法还包括根据目检的结果对所述结果文件进行修改的步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述产品信息可以包括所述晶圆的尺寸 以及所述晶圆上管芯的数量、大小和位置的信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结果文件包括头部分、缺陷类型部分 和检测结果部分，其中所述头部分包括所述晶圆的产品信息，所述缺陷类型部分包括缺陷 编号以及与缺陷编号对应的缺陷名称，所述检测结果部分包括所述缺陷管芯的坐标以及缺 陷类型。
7.一种自动检测晶圆缺陷的系统，所述系统包括输入单元、存储单元、检测单元、输出 单元，其中所述输入单元、所述检测单元以及所述输出单元分别与所述存储单元耦合，所述 输入单元用于接收用户的输入，所述检测单元配置为检测所述管芯是否具有缺陷以及当检 测出缺陷管芯时检测所述缺陷管芯的坐标，所述检测单元进一步配置为检测所述缺陷管芯 的缺陷类型，所述输出单元将检测结果自动输出为结果文件并存储在所述存储单元中。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述输入包括所述晶圆的产品信息，所述 产品信息可以包括所述晶圆的尺寸以及所述晶圆上管芯的数量、大小和位置的信息。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述输入单元进一步配置以接收用户对 所述结果文件的修改的输入。
全文摘要
本发明公开了一种自动检测晶圆缺陷的方法和系统，该方法包括以下步骤将晶圆载入检测机台；获取晶圆的产品信息，产品信息可以包括晶圆的尺寸以及晶圆上管芯的的数量、大小和位置的信息；利用检测机台检测晶圆上的管芯，检测包括检测管芯是否具有缺陷以及当检测出缺陷管芯时检测缺陷管芯的坐标，检测进一步包括检测缺陷管芯的缺陷类型；将检测结果自动生成为结果文件。本发明还公开了用于实施上述方法的系统。通过本发明的这种自动检测晶圆缺陷的方法和系统，解决了现有技术中人工输入有缺陷管芯容易出错的问题，并且大大提供了检测效率。
文档编号G01N21/88GK102121907SQ20101002261
公开日2011年7月13日 申请日期2010年1月8日 优先权日2010年1月8日
发明者�：＞�, 王志辉, 胡亚杰, 陈强 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
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