特許 7610080 半導体ウェハの表面欠陥検出方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-23

(45)【発行日】2025-01-07

(54)【発明の名称】半導体ウェハの表面欠陥検出方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/66 20060101AFI20241224BHJP

   G01N 21/956 20060101ALI20241224BHJP

【ＦＩ】

H01L21/66 J

G01N21/956 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2024522591

(86)(22)【出願日】2022-07-05

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-05

(86)【国際出願番号】 CN2022103867

(87)【国際公開番号】W WO2023280153

(87)【国際公開日】2023-01-12

【審査請求日】2023-12-27

(31)【優先権主張番号】202110767105.X

(32)【優先日】2021-07-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】524001307

【氏名又は名称】上海超硅半導体股▲フン▼有限公司

(73)【特許権者】

【識別番号】524001318

【氏名又は名称】重慶超硅半導体有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100195327

【弁理士】

【氏名又は名称】森 博

(74)【代理人】

【識別番号】100229389

【弁理士】

【氏名又は名称】香田 淳也

(72)【発明者】

【氏名】胡浩

(72)【発明者】

【氏名】張俊宝

(72)【発明者】

【氏名】宋洪偉

(72)【発明者】

【氏名】陳猛

【審査官】豊島 洋介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２１１４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２３７３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－３２２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１４６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－６７６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０１６７２８０１（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０９９４９３０５（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２５３９１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０１９２２３８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０２１－００３１８３８（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ２１／８４－２１／９５８

Ｈ０１Ｌ２１／６４－２１／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光発射システムと、第１光受光システム及び第２光受光システムを含む光受光システムとを含む光学的検出機器に基づいて検出を行うための半導体ウェハの表面欠陥検出方法であって、
割合が第１プリセット範囲内にある凹み欠陥を含む第１標準欠陥を含む第１標準ウェハが取得されたことに応答し、前記光発射システムから発射された出射光が前記第１標準ウェハの表面を介して反射された後、前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第１標準比値を決定することと、
割合が第２プリセット範囲内にある凸起欠陥を含む第２標準欠陥を含む第２標準ウェハが取得されたことに応答し、前記光発射システムの発射された出射光が前記第２標準ウェハの表面を介して反射された後、前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第２標準比値を決定することと、
前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との比値を前記第１標準比値と前記第２標準比値との間に調整して、検出待ちウェハの表面欠陥を検出することと、を含む、
半導体ウェハの表面欠陥検出方法。

【請求項2】

第１標準欠陥を含む第１標準ウェハが取得されたことに応答し、前記光発射システムから発射された出射光が前記第１標準ウェハの表面を介して反射された後、前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第１標準比値を決定することは、
前記第１標準ウェハの第１標準欠陥を取得することと、
前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との比値が第１比値である場合、前記光発射システムを、出射光を前記第１標準ウェハの表面に発射するように制御し、前記第１標準ウェハに対して欠陥検出を行い、前記第１標準ウェハの第１検出欠陥を取得することと、
前記第１検出欠陥と前記第１標準欠陥とがマッチするか否かを判断することと、
前記第１検出欠陥と前記第１標準欠陥とがマッチすることに応答し、前記第１比値を前記第１標準比値とすることと、
前記第１検出欠陥と前記第１標準欠陥とがマッチしないことに応答し、前記第１比値を調整し、前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との比値が第１比値である場合、前記光発射システムを、出射光を前記第１標準ウェハの表面に発射するように制御し、前記第１標準ウェハに対して欠陥検出を行い、前記第１標準ウェハの第１検出欠陥を取得することに戻ることと、を含む、
請求項１に記載の半導体ウェハの表面欠陥検出方法。

【請求項3】

前記第１検出欠陥と前記第１標準欠陥とがマッチせず、且つ前記第１比値を調整する回数が第１プリセット回数を超えたことに応答し、前記第１標準ウェハに対する検出を停止することを更に含む、
請求項２に記載の半導体ウェハの表面欠陥検出方法。

【請求項4】

第２標準欠陥を含む第２標準ウェハが取得されたことに応答し、前記光発射システムの発射された出射光が前記第２標準ウェハの表面を介して反射された後、前記第１光受光システムの反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第２標準比値を決定することは、
前記第２標準ウェハの第２標準欠陥を取得することと、
前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との比値が第２比値である場合、前記光発射システムを、出射光を前記第２標準ウェハの表面に発射するように制御し、前記第２標準ウェハに対して欠陥検出を行い、前記第２標準ウェハの第２検出欠陥を取得することと、
前記第２検出欠陥と前記第２標準欠陥とがマッチするか否かを判断することと、
前記第２検出欠陥と前記第２標準欠陥とがマッチすることに応答し、前記第２比値を前記第２標準比値とすることと、
前記第２検出欠陥と前記第２標準欠陥とがマッチしないことに応答し、前記第２比値を調整し、前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との比値が第２比値である場合、前記光発射システムを、出射光を前記第２標準ウェハの表面に発射するように制御し、前記第２標準ウェハに対して欠陥検出を行い、前記第２標準ウェハの第２検出欠陥を取得することに戻ることと、を含む、
請求項１に記載の半導体ウェハの表面欠陥検出方法。

【請求項5】

前記第２検出欠陥と前記第２標準欠陥とがマッチせず、且つ前記第２比値を調整する回数が第２プリセット回数を超えたことに応答し、前記第２標準ウェハに対する検出を停止することを更に含む、
請求項４に記載の半導体ウェハの表面欠陥検出方法。

【請求項6】

前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との比値を前記第１標準比値と前記第２標準比値との間に調整して、検出待ちウェハの表面欠陥を検出することは、
前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との間の比値を、前記第１標準比値よりも大きいか又は等しく且つ前記第２標準比値よりも小さいか又は等しい検出比値に調整することと、
凹み欠陥又は凸起欠陥のうちの少なくとも１つを含む検出待ちウェハの検出待ち欠陥を取得することと、
前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との間の比値が前記検出比値である場合、前記検出待ちウェハに対して欠陥検出を行い、前記検出待ちウェハの第３検出欠陥を取得することと、
前記第３検出欠陥と前記検出待ち欠陥とがマッチするか否かを判断することと、
前記第３検出欠陥と前記検出待ち欠陥とがマッチすることに応答し、前記検出比値を、他の検出待ちウェハを検出する時の第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との比値とし、他の検出待ちウェハに対して欠陥検出を行うことと、
前記第３検出欠陥と前記検出待ち欠陥とがマッチしないことに応答し、前記検出比値を調整し、前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との間の比値が前記検出比値である場合、前記検出待ちウェハに対して欠陥検出を行い、前記検出待ちウェハの第３検出欠陥を取得することの実行に戻ることと、を含む、
請求項１に記載の半導体ウェハの表面欠陥検出方法。

【請求項7】

前記第３検出欠陥と前記検出待ち欠陥とがマッチせず、且つ前記検出比値を調整する回数が第３プリセット回数を超えたことに応答し、前記検出待ちウェハに対する検出を停止することを更に含む、
請求項６に記載の半導体ウェハの表面欠陥検出方法。

【請求項8】

光発射システムと、第１光受光システム及び第２光受光システムを含む光受光システムとを含む光学的検出機器に基づいて検出を行うための半導体ウェハの表面欠陥検出装置であって、
割合が第１プリセット範囲内にある凹み欠陥を含む第１標準欠陥を含む第１標準ウェハが取得されたことに応答し、前記光発射システムの出射光が前記第１標準ウェハの表面を介して反射された後、前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第１標準比値を決定するように構成される第１標準比値決定モジュールと、
割合が第２プリセット範囲内にある凸起欠陥を含む第２標準欠陥を含む第２標準ウェハが取得されたことに応答し、前記光発射システムの出射光が前記第２標準ウェハの表面を介して反射された後、前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第２標準比値を決定するように構成される第２標準比値決定モジュールと、
前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との比値を前記第１標準比値と前記第２標準比値との間に調整して、検出待ちウェハの表面欠陥を検出するように構成される光強度比値調整モジュールと、を備える、
半導体ウェハの表面欠陥検出装置。

【請求項9】

光発射システムと、
光受光システムと、
請求項１～７のいずれか１項に記載の半導体ウェハの表面欠陥検出方法を実行するように構成されるプロセッサとを備える、
光学的検出機器。

【請求項10】

プロセッサによって実行されると、請求項１～７のいずれか１項に記載の半導体ウェハの表面欠陥検出方法を実現するコンピュータプログラムが記憶された、
コンピュータ可読記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、２０２１年０７月０７日に中国専利局に出願され、出願番号が２０２１１０７６７１０５．Ｘである中国特許出願の優先権を主張し、以上の出願の全ての内容は引用により本願に組み込まれている。

【0002】

本願の実施例は、半導体ウェハ検出の技術分野に関し、例えば、半導体ウェハの表面欠陥検出方法及び検出装置、光学的検出機器、並びにコンピュータ可読記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0003】

シリコン材料は、材料構造、機械的強度、化学及び電気的安定性の面での良好な性能により、半導体工業における最もよく使用される材料の１つとなっている。シリコン材料に対して欠陥の制御を良好に行うことは不可避的に必要であり、且つ、シリコンウェハの製造においては、良好な表面欠陥計量操作が必要であり、従って、表面欠陥の検出方式の簡素化は、半導体ウェハの製造業界にとって極めて重要な意義を持つ。

【発明の概要】

【0004】

第１側面において、本願の実施例は、
光発射システムと、第１光受光システム及び第２光受光システムを含む光受光システムとを含む光学的検出機器に基づいて検出を行うための半導体ウェハの表面欠陥検出方法であって、
割合が第１プリセット範囲内にある凹み欠陥を含む第１標準欠陥を含む第１標準ウェハが取得されたことに応答し、前記光発射システムの出射光が前記第１標準ウェハの表面を介して反射された後、前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第１標準比値を決定することと、
割合が第２プリセット範囲内にある凸起欠陥を含む第２標準欠陥を含む第２標準ウェハが取得されたことに応答し、前記光発射システムの出射光が前記第２標準ウェハの表面を介して反射された後、前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第２標準比値を決定することと、
前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との比値を前記第１標準比値と前記第２標準比値との間に調整して、検出待ちウェハの表面欠陥を検出することと、を含む、
半導体ウェハの表面欠陥検出方法を提供する。

【0005】

第２側面において、本願の実施例は、
光発射システムと、第１光受光システム及び第２光受光システムを含む光受光システムとを含む光学的検出機器に基づいて検出を行うための半導体ウェハの表面欠陥検出装置であって、
割合が第１プリセット範囲内にある凹み欠陥を含む第１標準欠陥を含む第１標準ウェハが取得されたことに応答し、前記光発射システムの出射光が前記第１標準ウェハの表面を介して反射された後、前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第１標準比値を決定するように構成される第１標準比値決定モジュールと、
割合が第２プリセット範囲内にある凸起欠陥を含む第２標準欠陥を含む第２標準ウェハが取得されたことに応答し、前記光発射システムの出射光が前記第２標準ウェハの表面を介して反射された後、前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第２標準比値を決定するように構成される第２標準比値決定モジュールと、
前記第１光受光システムで受光された反射光強度と前記第２光受光システムで受光された反射光強度との比値を前記第１標準比値と前記第２標準比値との間に調整して、検出待ちウェハの表面欠陥を検出するように構成される光強度比値調整モジュールと、を備える、
半導体ウェハの表面欠陥検出装置を更に提供する。

【0006】

第３側面において、本願の実施例は、
光発射システムと、光受光システムと、上記の半導体ウェハの表面欠陥検出方法を実行するように構成されるプロセッサとを備える光学的検出機器を更に提供する。

【0007】

第４側面において、本願の実施例は、
プロセッサによって実行されると、上記の半導体ウェハの表面欠陥検出方法を実現するコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体を更に提供する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

以下の図面に示された非制限的な実施例についての説明を閲読して参照することにより、本願の他の特徴、目的及び利点はより明らかになる。

【0009】

【図1】本願の実施例に係る半導体ウェハの表面欠陥検出方法のフローの模式図である。

【図2】本願の実施例に係る第１標準比値決定方法のフローの模式図である。

【図3】本願の実施例に係る第２標準比値決定方法のフローの模式図である。

【図4】本願の実施例に係る検出待ちウェハを検出する時の光強度比値の決定の方法のフローの模式図である。

【図5】本願の実施例に係る半導体ウェハの表面欠陥検出装置の構造模式図である。

【図6】本願の実施例に係る光学的検出機器の構造模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本願の実施例の目的、技術案及び利点をより明確にするために、以下、本願の実施例における図面を参照しながら、具体的な実施形態により本願の技術案を完全に説明する。説明される実施例は、本願の一部の実施例であり、すべての実施例ではないことは明らかであり、本願の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働を行わない前提で得られるすべての他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属している。

【0011】

図１は、本願の実施例に係る半導体ウェハの表面欠陥検出方法のフローの模式図であり、本願の実施例に係る表面欠陥検出方法は、半導体ウェハの表面欠陥を評価して分析することができ、該方法は光学的検出機器に基づいて検出を行い、光学的検出機器は光発射システム及び光受光システムを含み、光受光システムは第１光受光システム及び第２光受光システムを含む。図１に示すように、本願の実施例に係る半導体ウェハの表面欠陥検出方法は、以下を含む。

【0012】

Ｓ１０１において、第１標準欠陥を含む第１標準ウェハが取得されると、光発射システムから発射された出射光が第１標準ウェハの表面を介して反射された後、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第１標準比値を決定する。

【0013】

ここで、第１標準欠陥は凹み欠陥を含み、且つ凹み欠陥の割合は第１プリセット範囲内にある。例示的には、凹み欠陥を含む１つの半導体ウェハを第１標準ウェハとして選出し、第１標準ウェハにおける欠陥は第１標準欠陥であり、第１標準欠陥のうち、凹み欠陥の占める割合は第１プリセット範囲内にある必要があり、第１プリセット範囲は８０％～１００％であってもよいし、９０％～１００％であってもよく、第１プリセット範囲における値が大きいほど、凹み欠陥の占める割合も大きくなり、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第１標準比値の精密さも高くなる。ここで、実際の精密さのニーズに応じて、９０％～１００％の精密さが８０％～１００％の精密さよりも高い第１プリセット範囲を適切に調整し、そして、第１プリセット範囲に基づいて対応する第１標準ウェハを選出し、第１標準ウェハの第１標準欠陥により第１標準比値を得ることができ、つまり、第１プリセット範囲は、実際の精密さのニーズに応じて決定可能であり、第１標準ウェハは、第１プリセット範囲で選出可能であり、第１標準比値は、第１標準ウェハの第１標準欠陥を検出することにより決定可能である。

【0014】

Ｓ１０２において、第２標準欠陥を含む第２標準ウェハが取得されると、光発射システムの発射された出射光が第２標準ウェハの表面を介して反射された後、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第２標準比値を決定する。

【0015】

ここで、第２標準欠陥は凸起欠陥を含み、且つ凸起欠陥の割合は第２プリセット範囲内にある。例示的には、凸起欠陥を含む１つの半導体ウェハを第２標準ウェハとして選出し、第２標準ウェハにおける欠陥は第２標準欠陥であり、第２標準欠陥のうち、凸起欠陥の占める割合は第２プリセット範囲内にあるはずであり、第２プリセット範囲は８０％～１００％であってもよいし、９０％～１００％であってもよく、ここで、第２プリセット範囲は第１プリセット範囲と同じであってもよいし、異なってもよく、本願の実施例は、第１プリセット範囲及び第２プリセット範囲を限定しない。第２プリセット範囲における値が大きいほど、凸起欠陥の占める割合も大きくなり、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第２標準比値の精密さも高くなる。ここで、実際の精密さのニーズに応じて、第２プリセット範囲を適切に調整し、そして、第２プリセット範囲に基づいて対応する第２標準ウェハを選出し、第２標準ウェハの第２標準欠陥により第２標準比値を得ることができ、つまり、第２プリセット範囲は、実際の精密さのニーズに応じて決定可能であり、第２標準ウェハは、第２プリセット範囲で選出可能であり、第２標準比値は、第２標準ウェハの第２標準欠陥を検出することにより決定可能である。

【0016】

Ｓ１０３において、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値を第１標準比値と第２標準比値との間に調整して、検出待ちウェハの表面欠陥を検出する。

【0017】

例示的には、検出待ちウェハの表面欠陥は未知であり、検出待ちウェハは、凹み欠陥を含む可能性もあるし、凸起欠陥を含む可能性もあり、凹み欠陥及び凸起欠陥の占める割合も未知であり、凹み欠陥の占める割合が大きい第１標準ウェハ及び凸起欠陥の占める割合が大きい第２標準ウェハは、検出待ちウェハの２つの極端な状況であり、第１標準比値及び第２標準比値も、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値の２つの極端な状況であり、凹み欠陥も含み、凸起欠陥も含む一般的な半導体ウェハに対して、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値を第１標準比値と第２標準比値との間に調整して、普通の欠陥が未知である半導体ウェハの表面欠陥の検出に更に適用させることができる。このように、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値を第１標準比値と第２標準比値との間に調整すると、検出待ちウェハを検出し、該検出待ちウェハに含まれる欠陥及び欠陥の分布状況を得て、検出待ちウェハに含まれる欠陥及び欠陥の分布状況に基づき、半導体ウェハの調製プロセス過程を改善し、半導体ウェハの調製プロセスを最適化することができる。

【0018】

本願の実施例に係る半導体ウェハの表面欠陥検出方法は、光学的検出機器の光発射システム及び光受光システムで検出を行い、第１光受光システム及び第２光受光システムだけで欠陥を検出することができ、検出方法が簡単であり、同時に、表面欠陥が凹み欠陥である第１標準ウェハ及び表面欠陥が凸起欠陥である第２標準ウェハをそれぞれ検出し、第１標準ウェハの第１標準欠陥を検出する第１標準比値及び第２標準ウェハを検出する第２標準比値をそれぞれ得て、検出待ちウェハを検出する時、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値を第１標準比値と第２標準比値との間に調整することにより、検出待ちウェハにおける凹み欠陥及び凸起欠陥を正確に検出し、更に欠陥検出の正確さを向上させ、より効率的で有効な方法で半導体ウェハの表面の欠陥を検出することができる。

【0019】

本願の実施例の半導体ウェハの表面欠陥検出方法は、表面欠陥の検出方式を簡素化し、表面欠陥のタイプ検出の正確さを向上させることができる。

【0020】

図２は、本願の実施例に係る第１標準比値決定方法のフローの模式図である。図２に示すように、本願の実施例に係る第１標準比値決定方法は、以下を含む。

【0021】

Ｓ２０１において、第１標準ウェハの第１標準欠陥を取得する。

【0022】

例示的には、第１標準ウェハとは、それに含まれる凹み欠陥の占める割合が第１プリセット範囲内にある半導体ウェハであり、第１プリセット範囲は８０％～１００％であってもよいし、９０％～１００％であってもよく、本願の実施例はこれを具体的に限定しない。第１標準ウェハにおける第１標準欠陥を取得する方式は、いくつかの電子顕微鏡機器の検出により得るものであってもよいし、他の高精密な機器により得るものであってもよく、本願の実施例は、第１標準ウェハの第１標準欠陥の取得方法を限定しない。

【0023】

一実施例において、第１標準ウェハの第１標準欠陥は、他の機器により予め取得されてもよい。

【0024】

Ｓ２０２において、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値が第１比値である場合、光発射システムを、出射光を前記第１標準ウェハの表面に発射するように制御し、第１標準ウェハに対して欠陥検出を行い、第１標準ウェハの第１検出欠陥を取得する。

【0025】

例示的には、ここでの第１比値は、経験に応じて設定されたものであり、一般的に、第１比値は、１．０５よりも小さい数値に設定できる。第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値を第１比値に設定した後、第１標準ウェハに対して初歩的な欠陥検出を行い、対応する検出結果を得ることができ、検出結果に基づき、第１標準ウェハの表面欠陥、即ち、第１検出欠陥を得ることができる。

【0026】

Ｓ２０３において、第１検出欠陥と第１標準欠陥とがマッチするか否かを判断する。第１検出欠陥と第１標準欠陥とがマッチすることに応答し、Ｓ２０４を実行し、第１検出欠陥と第１標準欠陥とがマッチしないことに応答し、Ｓ２０５を実行する。

【0027】

Ｓ２０４において、第１比値を第１標準比値とする。

【0028】

Ｓ２０５において、第１比値を調整し、Ｓ２０２に戻る。

【0029】

例示的には、第１標準欠陥は、他の機器により第１標準ウェハの表面欠陥を検出して得られた検出結果であり、即ち、他の機器により第１標準ウェハの欠陥のタイプ及び欠陥の分布を知る。第１標準ウェハの第１検出欠陥が得られた後、第１標準欠陥と第１検出欠陥とを比較することができ、第１検出欠陥と第１標準欠陥とがマッチし、即ち、検出された欠陥のタイプ及び欠陥の分布状況がいずれも他の機器により知られた欠陥のタイプ及び欠陥の分布状況と同じ又はほぼ同じであれば、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値が第１比値である時、第１標準ウェハの第１標準欠陥を検出できることを示すことができ、この時、第１標準比値が経験に応じて設定された第１比値であると決定でき、一方、第１検出欠陥と第１標準欠陥とがマッチせず、即ち、検出された欠陥のタイプ及び／又は欠陥の分布状況がいずれも他の機器により知られた欠陥のタイプ及び／又は欠陥の分布状況と大きく異なれば、第１標準ウェハの第１標準欠陥が未だ検出されていないことを示し、第１標準ウェハの第１標準欠陥が検出されるまで、更に、第１比値を調整してから、第１標準ウェハを検出することができる。ここでいう、第１比値を調整するとは、第１比値を大きく調整するか又は小さく調整するものであってもよく、本願の実施例はこれを具体的に限定しない。

【0030】

機器が正確に調整試験されていない場合、リアルな欠陥状況を正確に判断できない可能性があることを理解できる。従って、本実施例において、第１比値を継続的に調整して調整試験を行う。機器に対する継続的な調整試験により、第１標準比値の実際値を知る。

【0031】

光学的検出機器がより正確な検出行為を行うことを可能にするために、該光学的判断機器に１つの判断標準、例えば、１つの数値範囲を設定してもよく、これにより、光学的検出機器が凹み欠陥、凸起欠陥を弁別できることを理解できる。

【0032】

例示的には、検出された比値がある１つの標準比値よりも大きければ、凹み欠陥であると判断することができ、検出された比値が該ある１つの標準比値よりも小さいか又は等しければ、凸起欠陥であると判断することができる。しかし、判断方式はこれに限定されない。

【0033】

一実施例において、第１検出欠陥と第１標準欠陥とがマッチせず、且つ第１比値を調整する回数が第１プリセット回数を超えた場合、第１標準ウェハに対する検出を停止する。

【0034】

例示的には、第１プリセット回数は１つの大きい正整数であってもよく、第１比値が複数回調整された後、第１標準欠陥にマッチする第１検出欠陥が未だ検出できず、無限循環過程が形成されるため、検出過程に影響を及ぼすことを防止する。ここで、第１比値が複数回調整された後、第１標準欠陥にマッチする第１検出欠陥が未だ検出できなければ、第１標準ウェハを交換してから再検出することを考えてもよく、又は、検出装置の他のパラメータを検査して調整してもよい。

【0035】

以上のことから、本願の実施例に係る第１標準比値決定方法は、第１検出欠陥と第１標準欠陥とのマッチにより、比較的正確な第１標準比値を得ることができ、第１標準比値に対するキャリブレーションにより、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値の下限を決定することができ、該方法を採用して凹み欠陥が多い半導体ウェハを検出すると、より正確である。

【0036】

例示的には、比値の下限は０．９５であってもよいが、これに限定されない。

【0037】

図３は、本願の実施例に係る第２標準比値決定方法のフローの模式図である。図３に示すように、本願の実施例に係る第２標準比値決定方法は、以下を含む。

【0038】

Ｓ３０１において、第２標準ウェハの第２標準欠陥を取得する。

【0039】

例示的には、第２標準ウェハとは、それに含まれる凸起欠陥の占める割合が第２プリセット範囲内にある半導体ウェハであり、第２プリセット範囲は８０％～１００％であってもよいし、９０％～１００％であってもよく、本願の実施例はこれを具体的に限定しない。第２標準ウェハにおける第２標準欠陥を取得する方式は、いくつかの電子顕微鏡機器の検出により得るものであってもよいし、他の高精密な機器により得るものであってもよく、本願の実施例は、第２標準ウェハの第２標準欠陥の取得方法を限定しない。

【0040】

Ｓ３０２において、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値が第２比値である場合、光発射システムを、出射光を前記第２標準ウェハの表面に発射するように制御し、第２標準ウェハに対して欠陥検出を行い、第２標準ウェハの第２検出欠陥を取得する。

【0041】

例示的には、ここでの第２比値は、経験に応じて設定されたものであり、一般的に、第２比値は、１．０２よりも大きい数値に設定でき、第２比値を第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値に設定した後、第２標準ウェハに対して初歩的な欠陥検出を行い、対応する検出結果を得ることができ、検出結果に基づき、第２標準ウェハの表面欠陥、即ち、第２検出欠陥を得ることができる。

【0042】

Ｓ３０３において、第２検出欠陥と第２標準欠陥とがマッチするか否かを判断する。第２検出欠陥と第２標準欠陥とがマッチすることに応答し、Ｓ３０４を実行し、第２検出欠陥と第２標準欠陥とがマッチしないことに応答し、Ｓ３０５を実行する。

【0043】

Ｓ３０４において、第２比値を第２標準比値とする。

【0044】

Ｓ３０５において、第２比値を調整し、Ｓ３０２に戻る。

【0045】

例示的には、第２標準欠陥は、他の機器により第２標準ウェハの表面欠陥を検出して得られた検出結果であり、即ち、他の機器により第２標準ウェハの欠陥のタイプ及び欠陥の分布を知る。第２標準ウェハの第２検出欠陥が得られた後、第２標準欠陥と第２検出欠陥とを比較することができ、第２検出欠陥と第２標準欠陥とがマッチし、即ち、検出された欠陥のタイプ及び欠陥の分布状況がいずれも他の機器により知られた欠陥のタイプ及び欠陥の分布状況と同じ又はほぼ同じであれば、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値が第２比値である時、第２標準ウェハの第２標準欠陥を検出できることを示すことができ、この時、第２標準比値が経験に応じて設定された第２比値であると決定でき、一方、第２検出欠陥と第２標準欠陥とがマッチせず、即ち、検出された欠陥のタイプ及び／又は欠陥の分布状況がいずれも他の機器により知られた欠陥のタイプ及び／又は欠陥の分布状況と大きく異なれば、第２標準ウェハの第２標準欠陥が未だ検出されていないことを示し、第２標準ウェハの第２標準欠陥が検出されるまで、更に、第２比値を調整してから、第２標準ウェハを検出することができる。ここでいう、第２比値を調整するとは、第２比値を大きく調整するか又は小さく調整するものであってもよく、本願の実施例はこれを具体的に限定しない。

【0046】

一実施例において、第２検出欠陥と第２標準欠陥とがマッチせず、且つ第２比値を調整する回数が第２プリセット回数を超えた場合、第２標準ウェハに対する検出を停止する。

【0047】

例示的には、第２プリセット回数は１つの大きい正整数であってもよく、第２比値が複数回調整された後、第１標準欠陥にマッチする第１検出欠陥が未だ検出できず、無限循環過程が形成されるため、検出過程に影響を及ぼすことを防止する。ここで、第２比値が複数回調整された後、第１標準欠陥にマッチする第１検出欠陥が未だ検出できなければ、第２標準ウェハを交換してから再検出することを考えてもよく、又は、検出装置の他のパラメータを検査して調整してもよい。

【0048】

以上のことから、本願の実施例に係る第２標準比値決定方法は、第２検出欠陥と第２標準欠陥とのマッチにより、比較的正確な第２標準比値を得ることができ、第２標準比値に対するキャリブレーションにより、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値の上限を決定することができ、該方法を採用して凸起欠陥が多い半導体ウェハを検出する場合、より正確である。

【0049】

一実施例において、第１標準ウェハの第１標準欠陥及び第２標準ウェハの第２標準欠陥を検出した後、比較的正確な第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値の下限及び上限を得ることができる。それを基に、更に、検出待ちウェハを検出する前に、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との具体的な比値を決定してもよく、図４は、本願の実施例に係る検出待ちウェハを検出する時の光強度比値の決定の方法のフローの模式図であり、図４に示すように、本願の実施例に係る検出待ちウェハを検出する時の光強度比値の決定の方法は、以下を含む。

【0050】

Ｓ４０１において、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との間の比値を、第１標準比値よりも大きいか又は等しく且つ第２標準比値よりも小さいか又は等しい検出比値に調整する。

【0051】

例示的には、検出比値は、第１標準比値よりも大きいか又は等しく且つ第２標準比値よりも小さいか又は等しい１つの数値であってもよく、経験に応じて第１標準比値から第２標準比値までの範囲内の１つの数値に設定することができ、例えば、１．２５であってもよい。

【0052】

Ｓ４０２において、凹み欠陥又は凸起欠陥のうちの少なくとも１つを含む検出待ちウェハの検出待ち欠陥を取得する。

【0053】

例示的には、検出待ちウェハも標準ウェハであり、凹み欠陥の占める割合が大きい第１標準ウェハ及び凸起欠陥の占める割合が大きい第２標準ウェハと異なる点は、検出待ちウェハが、凹み欠陥の占める割合が大きいものであってもよいし、凸起欠陥の占める割合が大きいものであってもよいし、凹み欠陥及び凸起欠陥の占める割合が同じであるものであってもよく、検出待ちウェハが、検出待ちの半導体ウェハのロットの中の１つであってもよい。検出待ち欠陥は、検出待ちウェハの表面欠陥であり、他の機器により検出待ちウェハの検出待ち欠陥を検出して得ることができる。

【0054】

Ｓ４０３において、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との間の比値が検出比値である場合、検出待ちウェハに対して欠陥検出を行い、検出待ちウェハの第３検出欠陥を取得する。

【0055】

例示的には、検出比値を、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値に設定し、そして、検出待ちウェハに対して初歩的な欠陥検出を行い、検出結果に基づき、検出待ちウェハの表面欠陥、即ち、第３検出欠陥を得ることができる。

【0056】

Ｓ４０４において、第３検出欠陥と検出待ち欠陥とがマッチするか否かを判断する。第３検出欠陥と検出待ち欠陥とがマッチすることに応答し、Ｓ４０５を実行し、第３検出欠陥と検出待ち欠陥とがマッチしないことに応答し、Ｓ４０６を実行する。

【0057】

Ｓ４０５において、検出比値を、他の検出待ちウェハを検出する時の第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値とし、他の検出待ちウェハに対して欠陥検出を行う。

【0058】

Ｓ４０６において、検出比値を調整し、Ｓ４０３の実行に戻る。

【0059】

例示的には、検出待ち欠陥は、他の機器により検出待ちウェハの表面欠陥を検出して得られた検出結果であり、即ち、他の機器により検出待ちウェハの欠陥のタイプ及び欠陥の分布を知る。第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値が検出比値である場合、検出待ちウェハの第３検出欠陥を得ることができ、該第３検出欠陥は、検出された検出待ちウェハの欠陥のタイプ及び分布状況を含み、検出待ち欠陥と第３検出待ち欠陥とを比較し、第３検出欠陥と検出待ち欠陥とがマッチし、即ち、検出された欠陥のタイプ及び欠陥の分布状況がいずれも他の機器により知られた欠陥のタイプ及び欠陥の分布状況と同じ又はほぼ同じであれば、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値が検出比値である時、検出待ちウェハの検出待ち欠陥を検出できることを示すことができ、この時、経験に応じて設定された検出比値を、他の検出待ちウェハを検出する時の第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値とすることができ、一方、第３検出欠陥と検出待ち欠陥とがマッチせず、即ち、検出された欠陥のタイプ及び／又は欠陥の分布状況がいずれも他の機器により知られた欠陥のタイプ及び／又は欠陥の分布状況と大きく異なれば、検出待ちウェハの検出待ち欠陥が未だ検出されていないことを示し、検出待ちウェハの検出待ち欠陥が検出されるまで、更に、検出比値を調整してから、検出待ちウェハを検出することができる。ここでいう、検出比値を調整するとは、検出比値を大きく調整するか又は小さく調整するものであってもよく、本願の実施例はこれを具体的に限定しない。

【0060】

一実施例において、第３検出欠陥と検出待ち欠陥とがマッチせず、且つ検出比値を調整する回数が第３プリセット回数を超えた場合、検出待ちウェハに対する検出を停止する。

【0061】

例示的には、第３プリセット回数は１つの大きい正整数であってもよく、検出比値が複数回調整された後、検出待ち欠陥にマッチする第３検出欠陥が未だ検出できず、無限循環過程が形成されるため、検出過程に影響を及ぼすことを防止する。ここで、検出比値が複数回調整された後、検出待ち欠陥にマッチする第３検出欠陥が未だ検出できなければ、検出待ちウェハを交換してから再検出することを考えてもよく、又は、検出装置の他のパラメータを検査して調整してもよい。

【0062】

以上のことから、本願の実施例に係る検出待ちウェハを検出する時の光強度比値の決定の方法は、第３検出欠陥と検出待ち欠陥とのマッチにより、比較的正確な検出比値を得ることができ、検出比値に対するキャリブレーションにより、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値を決定することができ、該方法を採用して半導体ウェハを検出する場合、より正確である。

【0063】

同様な発明の構想に基づき、本願の実施例は、半導体ウェハの表面欠陥検出装置を更に提供し、図５は、本願の実施例に係る半導体ウェハの表面欠陥検出装置の構造模式図であり、該装置は、本願の実施例に係る半導体ウェハの表面欠陥検出方法を採用することができ、それも光学的検出機器に基づいて検出しており、光学的検出機器は光発射システム及び光受光システムを含み、光受光システムは第１光受光システム及び第２光受光システムを含む。図５に示すように、本願の実施例に係る半導体ウェハの表面欠陥検出装置は、第１標準比値決定モジュール５０１、第２標準比値決定モジュール５０２及び光強度比値調整モジュール５０３を備える。そのうち、
第１標準比値決定モジュール５０１は、割合が第１プリセット範囲内にある凹み欠陥を含む第１標準欠陥を含む第１標準ウェハが取得されたことに応答し、光発射システムの出射光が第１標準ウェハの表面を介して反射された後、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第１標準比値を決定するように構成され、
第２標準比値決定モジュール５０２は、割合が第２プリセット範囲内にある凸起欠陥を含む第２標準欠陥を含む第２標準ウェハが取得されたことに応答し、光発射システムの出射光が第２標準ウェハの表面を介して反射された後、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第２標準比値を決定するように構成され、
光強度比値調整モジュール５０３は、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値を第１標準比値と第２標準比値との間に調整して、検出待ちウェハの表面欠陥を検出するように構成される。

【0064】

本願の実施例に係る半導体ウェハの表面欠陥検出装置は、本願の実施例に係る半導体ウェハの表面欠陥検出方法を採用し、対応する有益な効果を備え、ここでは繰り返し説明しない。

【0065】

同一の発明の構想に基づき、本願の実施例は、光学的検出機器を更に提供し、図６は、本願の実施例に係る光学的検出機器の構造模式図である。図６に示すように、該光学的検出機器は、光発射システム６０１、光受光システム６０２及びプロセッサ６０３を備え、ここで、プロセッサ６０３は、本願の任意の実施例に係る半導体ウェハの表面欠陥検出方法の実行のために使用可能である。

【0066】

同一の発明の構想に基づき、本願の実施例は、
コンピュータのプロセッサによって実行されると、
割合が第１プリセット範囲内にある凹み欠陥を含む第１標準欠陥を含む第１標準ウェハが取得されたことに応答し、光発射システムの出射光が第１標準ウェハの表面を介して反射された後、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第１標準比値を決定することと、
割合が第２プリセット範囲内にある凸起欠陥を含む第２標準欠陥を含む第２標準ウェハが取得されたことに応答し、光発射システムの出射光が第２標準ウェハの表面を介して反射された後、第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との間の第２標準比値を決定することと、
第１光受光システムで受光された反射光強度と第２光受光システムで受光された反射光強度との比値を第１標準比値と第２標準比値との間に調整して、検出待ちウェハの表面欠陥を検出することと、を含む、半導体ウェハの表面欠陥検出方法を実行するためのコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体を更に提供する。

【0067】

本願の実施例に係るコンピュータ可読記憶媒体は、そのコンピュータプログラムが、以上のような方法、操作に限定されず、更に、本願の任意の実施例に係る半導体ウェハの表面欠陥検出方法における関連操作を実行することができる。

【0068】

記憶媒体は、非一時的（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）記憶媒体であってもよい。

【0069】

上記は、本願のいくつかの実施例及び運用される技術原理に過ぎないことは注意されたい。当業者は、本願がここでいう特定の実施例に限定されず、本願の各実施形態の特徴は、部分的に又は全て互いに結合する又は組み合わせることができ、且つ、様々な方式で互いに協働して技術上駆動可能であることを理解すべきである。当業者であれば、本願の保護範囲から逸脱することなく各種の明らかな変化、再調整、相互の結合及び置換を行うことができる。従って、以上の実施例により本願を説明したが、本願は、以上の実施例のみに限定されず、本願の構想から逸脱しない限り、他の均等な実施例をより多く含んでもよく、本願の範囲は添付された特許請求の範囲によって決められる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】