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什么是晶圓缺陷檢測設(shè)備?

發(fā)布時間:2023-07-26 點擊量:1511

什么是晶圓缺陷檢測設(shè)備?

晶圓缺陷檢測設(shè)備檢測晶圓上的異物和圖案缺陷,并確定缺陷的位置坐標(X,Y)。
缺陷包括隨機缺陷和系統(tǒng)缺陷。
隨機缺陷主要是由異物粘附等引起的。 因此,無法預(yù)測它將在哪里發(fā)生。 檢測晶圓上的缺陷并定位它們(位置坐標)是檢測設(shè)備的主要作用。
另一方面,系統(tǒng)缺陷是由掩?;虮┞豆に嚄l件引起的,并且可能發(fā)生在所有轉(zhuǎn)移芯片的電路模式中的同一點。
曝光條件非常困難,并且它們發(fā)生在需要微調(diào)的地方。
晶圓缺陷檢測設(shè)備通過將圖像與附近芯片的電路模式進行比較來檢測缺陷。 因此,傳統(tǒng)的晶圓缺陷檢測設(shè)備可能無法檢測到系統(tǒng)缺陷。
可以在圖案化工藝晶圓或鏡面晶圓上進行檢測。 對于它們中的每一個,設(shè)備的配置都是不同的。 典型的檢測設(shè)備如下所述。

缺陷檢測原理

圖案化晶圓檢測系統(tǒng)

圖案化晶圓檢測設(shè)備包括SEM檢測設(shè)備、明場檢測設(shè)備和暗場檢測設(shè)備。 它們各有各的特點,但基本的缺陷檢測原理是相同的。
半導(dǎo)體
晶圓與具有相同圖案的電子設(shè)備并排制造。
隨機缺陷通常是由異物等碎屑引起的,顧名思義,它們發(fā)生在
晶圓上未定的(隨機)位置。 在特定位置重復(fù)發(fā)生的概率被認為非常低。 因此,缺陷檢測設(shè)備通過比較相鄰芯片(也稱為芯片)的圖案圖像并取差異來檢測缺陷。

圖案化晶圓缺陷檢測原理
圖5-1 圖案化晶圓缺陷檢測原理

圖5-1說明了圖案化晶圓上的缺陷檢測原理。
電子束和光沿
芯片陣列捕獲晶圓上圖案的圖像。 為了使缺陷檢查裝置檢測缺陷,請將要檢查的模具的圖像(1)與相鄰模具(2)的圖像進行比較。
當圖像經(jīng)過數(shù)字處理和減去時,如果根本沒有缺陷,則減法為“0",未檢測到缺陷。 另一方面,如圖所示,在減去(2)中的
模具圖像有缺陷后,缺陷的圖像保留在差分圖像(3)中。 然后,缺陷檢查器檢測到缺陷,并將其與其位置坐標進行登記。

無圖案晶圓檢測系統(tǒng)

無圖案圓檢測系統(tǒng)設(shè)計用于晶圓制造商的晶圓出貨檢驗、設(shè)備制造商的晶圓驗收檢驗以及設(shè)備清潔度監(jiān)測。它用于設(shè)備狀態(tài)檢查等。 設(shè)備狀況檢查還用于設(shè)備制造商的運輸檢查和設(shè)備制造商在交付設(shè)備時的驗收檢查。
將用于清潔監(jiān)測的鏡面晶片裝入制造設(shè)備,在設(shè)備中移動載物臺后,監(jiān)測異物程度并檢查設(shè)備的清潔度。

ベアウェーハの欠陥検出の原理(1):ウェーハ上全面にレーザービームを照射
圖5-2 無圖案晶圓缺陷檢測原理(1)

圖5-2顯示了無圖案晶圓的缺陷檢測原理。
在沒有圖案的情況下,直接檢測缺陷,無需任何特定的圖像比較。
激光束照射在旋轉(zhuǎn)晶
上并沿徑向移動(相對)以照射晶片的整個表面。

ベアウェーハの欠陥検出の原理(2):レーザー光線が異物/欠陥に當たって生じる散亂光を検出器が検出
圖5-3 無圖案晶圓缺陷檢測原理(2)

晶圓旋轉(zhuǎn)并且激光束擊中異物/缺陷時,光被散射,散射光被檢測器檢測到。 這將檢測異物/缺陷。 根據(jù)晶圓的旋轉(zhuǎn)角度和激光束的徑向位置,確定并記錄異物/缺陷的坐標位置。
面晶圓上的缺陷不僅是異物,還有COP等晶體缺陷。

一般來說,明場檢測設(shè)備適用于圖案缺陷的詳細檢測,而暗場檢測設(shè)備可以高速檢測,適用于許多晶圓的缺陷檢測。

SEM視覺檢測設(shè)備在晶圓表面上照射電子束,以檢測發(fā)射的二次電子和背散射電子。
SEM視覺檢查系統(tǒng)還檢測以圖像對比度(電壓對比度)形式發(fā)射的二次電子量,該量根據(jù)設(shè)備內(nèi)部布線的傳導(dǎo)狀態(tài)而變化。 當檢測高縱橫比接觸孔底部的連續(xù)性條件時,可以檢測到超薄的SiO2殘留物。

コンタクトホール底の殘さ検出例
圖5-4 接觸孔底部殘留物檢測示例

產(chǎn)品介紹

介紹我們的缺陷審查SEM和晶圓檢測設(shè)備陣容。

電子鏡面檢測系統(tǒng) 米瑞利斯VM1000

Mirelis VM1000電子米勒可無損檢測晶體缺陷,例如SiC塊晶圓上的加工損壞以及外延晶片上的層壓缺陷和基底面位錯。

晶圓表面檢測系統(tǒng)LS系列

下一代晶圓表面檢測系統(tǒng),以高靈敏度檢測無圖案晶圓上的微小污染物和缺陷

暗場晶圓缺陷檢測系統(tǒng) DI4200

通過高靈敏度檢測和高通量檢測實現(xiàn)高速產(chǎn)品監(jiān)控。 這是有助于提高良率和降低生產(chǎn)成本的下一代暗場晶圓缺陷檢測系統(tǒng)。



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