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自动化晶圆检测设备

2020-06-08 17:35:43 0

自动化晶圆检测设备

晶圆缺陷检测设备检测晶圆上的物理缺陷(称为颗粒的异物)和图案缺陷,并获取缺陷的位置坐标(X,Y)。缺陷可分为随机缺陷和设备缺陷。
随机缺陷主要是由附着在晶圆表面的颗粒引起的,因此无法预测其位置。晶圆缺陷检测设备的主要作用是检测晶圆上的缺陷并找出其位置(位置坐标)。
另一方面,系统缺陷这是由掩模和曝光工艺的条件引起的,并且将在所有投射的管芯的电路图案上的相同位置发生。它们发生在曝光条件非常困难且需要微调的位置。
晶圆缺陷检测设备通过比较相邻管芯的电路图案的图像来检测缺陷。结果,有时不能使用常规的晶片缺陷检测设备来检测设备缺陷。
可以在图案化工艺晶圆或裸晶圆上执行检测。每个都有不同的设备配置。以下是典型检测设备的说明;图案化晶圆检测设备和非图案化晶圆检查设备。


缺陷检测原理

图案化晶圆检测设备
图案化晶圆检测设备有很多类型,包括电子检测设备,明场检测设备和暗场检测设备。这些每个都有自己的功能,但是基本的检测原理是相同的。
在半导体晶片上,并排地制造相同图案的电子器件。顾名思义,随机缺陷通常是由诸如灰尘之类的颗粒引起的,并出现在随机位置。它们在特定位置重复出现的可能性极低。
因此,图案化晶圆检测设备可以通过比较相邻芯片(也称为管芯)的图案图像来检测缺陷。)并获得差异。

图案化晶圆上缺陷检测的原理

图5-1显示了检测图案化晶圆上缺陷的原理。
晶片上的图案被电子束或光沿管芯阵列捕获。通过比较要检测的模具的图像(1)和相邻模具的图像(2)来检测缺陷。如果没有缺陷,则通过数字处理从图像1中减去图像2的结果将为零,并且不会检测到缺陷。相反,如果裸片(2)的图像中存在缺陷,则该缺陷将保留在减去的图像(3)中,如图所示。然后检测缺陷并记录其位置坐标。

非图案晶圆检测设备
无图案晶片检测设备用于晶片制造商的晶片运输检测,设备制造商的晶片进料检测以及使用伪裸晶片监视设备清洁度的设备状态检测。设备状态检测也由设备制造商在运输检测时执行,并且由设备制造商在设备进站检测时执行。
为了检测设备的清洁度,将用于清洁度监视的裸晶片装入设备,然后移动设备内部的载物台以监视颗粒的增加。

非图案晶片的缺陷检测原理(1)


图5-2示出了检测未图案化晶片上的缺陷的原理。
由于没有图案,因此无需图像比较即可直接检测缺陷。
激光束投射到旋转的晶片上并沿径向移动,从而使激光束能够照射晶片的整个表面。



非图案晶片的缺陷检测原理


当激光束投射到旋转晶圆的颗粒/缺陷上时,光将被散射并被检测器检测到。因此,检测到颗粒/缺陷。根据晶片旋转角度和激光束的半径位置,计算并记录粒子/缺陷的位置坐标。镜子晶片上的缺陷除颗粒外还包括晶体缺陷,例如COP。

检测缺陷

检测接触孔底部残留物的示例。



通常,明视场检测设备用于图案缺陷的详细检测。另一方面,暗视场检测设备可以高速检测,并用于大量晶片的缺陷检测。

在电子束检测设备中,将电子束照射到晶片的表面上,并且检测所发射的二次电子和反向散射电子。
此外,电子束检测设备根据设备内部布线的导电性,将二次电子的数量检测为图像对比度(电压对比度)。如果检测到高深宽比的接触孔底部的导电性,则可以检测出超薄厚度的SiO 2残留物。