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        自動化晶圓檢測設備

        2020-06-08 17:35:43 0

        自動化晶圓檢測設備

        晶圓缺陷檢測設備檢測晶圓上的物理缺陷(稱為顆粒的異物)和圖案缺陷,并獲取缺陷的位置坐標(X,Y)。缺陷可分為隨機缺陷和設備缺陷。
        隨機缺陷主要是由附著在晶圓表面的顆粒引起的,因此無法預測其位置。晶圓缺陷檢測設備的主要作用是檢測晶圓上的缺陷并找出其位置(位置坐標)。
        另一方面,系統缺陷這是由掩模和曝光工藝的條件引起的,并且將在所有投射的管芯的電路圖案上的相同位置發生。它們發生在曝光條件非常困難且需要微調的位置。
        晶圓缺陷檢測設備通過比較相鄰管芯的電路圖案的圖像來檢測缺陷。結果,有時不能使用常規的晶片缺陷檢測設備來檢測設備缺陷。
        可以在圖案化工藝晶圓或裸晶圓上執行檢測。每個都有不同的設備配置。以下是典型檢測設備的說明;圖案化晶圓檢測設備和非圖案化晶圓檢查設備。


        缺陷檢測原理

        圖案化晶圓檢測設備
        圖案化晶圓檢測設備有很多類型,包括電子檢測設備,明場檢測設備和暗場檢測設備。這些每個都有自己的功能,但是基本的檢測原理是相同的。
        在半導體晶片上,并排地制造相同圖案的電子器件。顧名思義,隨機缺陷通常是由諸如灰塵之類的顆粒引起的,并出現在隨機位置。它們在特定位置重復出現的可能性極低。
        因此,圖案化晶圓檢測設備可以通過比較相鄰芯片(也稱為管芯)的圖案圖像來檢測缺陷。)并獲得差異。

        圖案化晶圓上缺陷檢測的原理

        圖5-1顯示了檢測圖案化晶圓上缺陷的原理。
        晶片上的圖案被電子束或光沿管芯陣列捕獲。通過比較要檢測的模具的圖像(1)和相鄰模具的圖像(2)來檢測缺陷。如果沒有缺陷,則通過數字處理從圖像1中減去圖像2的結果將為零,并且不會檢測到缺陷。相反,如果裸片(2)的圖像中存在缺陷,則該缺陷將保留在減去的圖像(3)中,如圖所示。然后檢測缺陷并記錄其位置坐標。

        非圖案晶圓檢測設備
        無圖案晶片檢測設備用于晶片制造商的晶片運輸檢測,設備制造商的晶片進料檢測以及使用偽裸晶片監視設備清潔度的設備狀態檢測。設備狀態檢測也由設備制造商在運輸檢測時執行,并且由設備制造商在設備進站檢測時執行。
        為了檢測設備的清潔度,將用于清潔度監視的裸晶片裝入設備,然后移動設備內部的載物臺以監視顆粒的增加。

        非圖案晶片的缺陷檢測原理(1)


        圖5-2示出了檢測未圖案化晶片上的缺陷的原理。
        由于沒有圖案,因此無需圖像比較即可直接檢測缺陷。
        激光束投射到旋轉的晶片上并沿徑向移動,從而使激光束能夠照射晶片的整個表面。



        非圖案晶片的缺陷檢測原理


        當激光束投射到旋轉晶圓的顆粒/缺陷上時,光將被散射并被檢測器檢測到。因此,檢測到顆粒/缺陷。根據晶片旋轉角度和激光束的半徑位置,計算并記錄粒子/缺陷的位置坐標。鏡子晶片上的缺陷除顆粒外還包括晶體缺陷,例如COP。

        檢測缺陷

        檢測接觸孔底部殘留物的示例。



        通常,明視場檢測設備用于圖案缺陷的詳細檢測。另一方面,暗視場檢測設備可以高速檢測,并用于大量晶片的缺陷檢測。

        在電子束檢測設備中,將電子束照射到晶片的表面上,并且檢測所發射的二次電子和反向散射電子。
        此外,電子束檢測設備根據設備內部布線的導電性,將二次電子的數量檢測為圖像對比度(電壓對比度)。如果檢測到高深寬比的接觸孔底部的導電性,則可以檢測出超薄厚度的SiO 2殘留物。
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