晶圆检测方法及晶圆检测设备与流程

本申请涉及半导体，尤其涉及一种晶圆检测方法及晶圆检测设备。

背景技术：

1、在集成电路生产过程中，可以通过对晶圆生产过程和良率进行的监测，发现生产中存在的问题，进而达到改进工艺及提高良率的目的。

2、相关技术中，在对晶圆检测时，通常需要先利用天车系统将待检测晶圆运送到电子束缺陷检测设备处，以使用特定的电子束缺陷检测设备对待检测晶圆进行检测，之后在检测完成后，再利用天车系统将该待检测晶圆运送到晶圆表面颗粒度检测设备处，以使用该晶圆表面颗粒度检测设备对待检测晶圆进行颗粒度检测。之后再依次更换其他未检测的晶圆，并利用天车系统按照顺序依次将其运送到指定位置，再依次进行检测，上述过程需要耗费大量时间，从而导致电子束缺陷检测、晶圆表面颗粒度检测效率较低。由此，如何提高对晶圆进行检测的效率，显得至关重要。

技术实现思路

1、本申请提供一种晶圆检测方法及晶圆检测设备。

2、根据本申请的第一方面，提供一种晶圆检测方法，该方法包括：利用颗粒度检测模块对裸晶圆进行检测，以确定所述裸晶圆对应的颗粒度检测结果；在所述裸晶圆对应的颗粒度检测结果为合格的情况下，将所述裸晶圆送入电子束缺陷检测模块处；将到达所述电子束缺陷检测模块处的裸晶圆再次送入所述颗粒度检测模块处进行检测，以确定所述电子束缺陷检测模块的工作状态；在所述电子束缺陷检测模块的工作状态为正常的情况下，利用所述颗粒度检测模块对待检测产品晶圆进行检测，以确定所述待检测产品晶圆对应的颗粒度检测结果；在所述待检测产品晶圆对应的颗粒度检测结果合格的情况下，利用所述电子束缺陷检测模块对所述待检测产品晶圆进行检测，以确定所述待检测产品晶圆对应的缺陷检测结果。

3、在一些实施方式中，所述方法还包括：在所述电子束缺陷检测模块的工作状态为异常的情况下，对所述电子束缺陷检测模块进行清理。

4、在一些实施方式中，所述利用所述颗粒度检测模块对待检测产品晶圆进行检测，以确定所述待检测产品晶圆对应的颗粒度检测结果，包括：将待检测产品晶圆送入所述颗粒度检测模块，以使所述颗粒度检测模块对所述待检测产品晶圆进行检测，以生成所述待检测产品晶圆对应的颗粒度分布图；基于所述待检测产品晶圆对应的颗粒度分布图，确定所述待检测产品晶圆对应的颗粒度检测结果。

5、在一些实施方式中，所述在所述待检测产品晶圆对应的颗粒度检测结果合格的情况下，利用所述电子束缺陷检测模块对所述待检测产品晶圆进行检测，以确定所述待检测产品晶圆对应的缺陷检测结果，包括：将所述待检测产品晶圆送入所述电子束缺陷检测模块处，以使所述电子束缺陷检测模块对所述待检测产品晶圆进行扫描，以生成扫描图像；基于所述扫描图像，确定所述待检测产品晶圆对应的缺陷检测结果。

6、在一些实施方式中，所述待检测产品包括第一待检测产品和第二待检测产品，所述方法还包括：在利用所述电子束缺陷检测模块对所述第一待检测产品晶圆进行扫描以生成扫描图像的过程中，将第二待检测产品晶圆运送至所述颗粒度检测模块处，以使所述颗粒度检测模块对所述第二待检测产品晶圆进行检测，得到第二颗粒度检测结果。

7、在一些实施方式中，所述方法还包括：在任一待检测产品晶圆对应的颗粒度检测结果为不合格的情况下，将所述任一待检测产品晶圆的标识及对应的颗粒度检测结果进行追踪与提示；和/或，在任一待检测产品晶圆对应的缺陷检测结果超过参考范围的情况下，将所述任一待检测产品晶圆对应的标识及对应的扫描图像进行追踪与提示。

8、根据本申请的第二方面，提供一种晶圆检测设备，用于实现如本申请任一方面所述的晶圆检测方法，所述晶圆检测设备包括设备前端模块、电子束缺陷检测模块、确定模块及颗粒度检测模块；所述设备前端模块用于将裸晶圆和待检测产品晶圆在所述电子束缺陷检测模块与所述颗粒度检测模块之间进行传送；所述颗粒度检测模块设置在所述设备前端模块上，所述颗粒度检测模块用于对所述裸晶圆和所述待检测产品晶圆进行检测，以确定所述裸晶圆对应的颗粒度检测结果以及所述待检测产品晶圆的颗粒度检测结果；所述确定模块设置为基于裸晶圆进入所述电子束缺陷检测模块前后的颗粒度检测结果，确定所述电子束缺陷检测模块的工作状态；在所述电子束缺陷检测模块的工作状态为正常的情况下，所述电子束缺陷检测模块用于对待检测产品晶圆进行检测，以确定所述待检测产品晶圆的缺陷检测结果。

9、在一些实施方式中，所述设备前端模块包括大气机械手，所述电子束缺陷检测模块包括真空机械手、缓冲腔室、主真空腔室及扫描电镜；所述大气机械手用于将所述裸晶圆和所述待检测产品晶圆在所述颗粒度检测模块与所述缓冲腔室之间进行传送；所述真空机械手用于将所述缓冲腔室内的所述裸晶圆和所述待检测产品晶圆送入所述主真空腔室内；所述主真空腔室用于提供真空环境，并放置所述裸晶圆和所述待检测产品晶圆；所述扫描电镜用于向所述待检测产品晶圆发射电子束，以对所述待检测晶圆进行扫描生成扫描图像。

10、在一些实施方式中，所述颗粒度检测模块包括光源单元、光线采集单元、及光线检测单元；所述光源单元用于向所述裸晶圆或所述待检测产品晶圆发射激光信号；所述光线采集单元用于对所述裸晶圆或所述待检测产品晶圆表面反射或衍射后的激光信号进行采集；所述光线检测单元用于对所述光线采集单元采集的所述反射或衍射后的激光信号处理以生成电信号，以基于所述电信号生成颗粒度分布图。

11、在一些实施方式中，所述电子束缺陷检测模块还包括晶圆盒及晶圆装卸台；所述晶圆装卸台用于装载所述晶圆盒；所述晶圆盒包括裸晶圆盒及至少一个产品晶圆盒；所述裸晶圆盒用于放置所述裸晶圆，所述产品晶圆盒用于放置所述待检测产品晶圆。

12、综上所述，本申请提供的晶圆检测方法及晶圆检测设备，至少具有以下有益效果：可以先利用颗粒度检测模块对裸晶圆进行检测，以确定裸晶圆对应的颗粒度检测结果，在裸晶圆对应的颗粒度检测结果为合格的情况下，将裸晶圆送入电子束缺陷检测模块处，之后可以将到达电子束缺陷检测模块处的裸晶圆再次送入颗粒度检测模块处进行检测，以确定电子束缺陷检测模块的工作状态，在电子束缺陷检测模块的工作状态为正常的情况下，利用颗粒度检测模块对待检测产品晶圆进行检测，以确定待检测产品晶圆对应的颗粒度检测结果。由此，利用晶圆检测设备中的电子束缺陷检测模块及颗粒度检测模块，即可实现对晶圆的缺陷及颗粒度进行检测，由于该电子束缺陷检测模块及颗粒度检测模块为同一设备中的模块，二者间的距离较近，从而在对待检测产品晶圆进行缺陷检测或颗粒度检测的过程中，将该待检测产品晶圆在颗粒度检测模块与电子束缺陷检测模块之间进行传送时，所经过的距离也较近，所需时间较短，从而节省了晶圆检测过程所需的时间，提高了晶圆检测的效率。

技术特征：

1.一种晶圆检测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.如权利要求1所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述利用所述颗粒度检测模块对待检测产品晶圆进行检测，以确定所述待检测产品晶圆对应的颗粒度检测结果，包括：

4.如权利要求1所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述在所述待检测产品晶圆对应的颗粒度检测结果合格的情况下，利用所述电子束缺陷检测模块对所述待检测产品晶圆进行检测，以确定所述待检测产品晶圆对应的缺陷检测结果，包括：

5.如权利要求1所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述待检测产品包括第一待检测产品和第二待检测产品，所述方法还包括：

6.如权利要求1所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.一种晶圆检测设备，其特征在于，用于实现如权利要求1-6中任一项所述的晶圆检测方法，所述晶圆检测设备包括设备前端模块、电子束缺陷检测模块、确定模块及颗粒度检测模块；

8.如权利要求7所述的晶圆检测设备，其特征在于，

9.如权利要求7所述的晶圆检测设备，其特征在于，

10.如权利要求7所述的晶圆检测设备，其特征在于，

技术总结
本申请提供一种晶圆检测方法及晶圆检测设备，涉及半导体技术领域，该方法包括：利用颗粒度检测模块对裸晶圆进行检测，以确定裸晶圆对应的颗粒度检测结果；将裸晶圆送入电子束缺陷检测模块处；将到达电子束缺陷检测模块处的裸晶圆再次送入颗粒度检测模块处进行检测，以确定电子束缺陷检测模块的工作状态；在电子束缺陷检测模块的工作状态为正常的情况下，利用颗粒度检测模块对待检测产品晶圆进行检测，以确定待检测产品晶圆对应的颗粒度检测结果；利用电子束缺陷检测模块对所述待检测产品晶圆进行检测，以确定待检测产品晶圆对应的缺陷检测结果，由于颗粒度检测模块与电子束缺陷检测模块间距离较近，从而在对晶圆进行检测时提高了检测效率。

技术研发人员：毕增帅
受保护的技术使用者：东方晶源微电子科技（北京）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16