本发明属于集成电路制造技术领域，具体涉及一种晶圆检测方法。
背景技术：
随着半导体技术的发展，结合芯片成本降低的需求，单个芯片的尺寸做的越来越小，相应的一个晶圆上所含的芯片个数就越来越多。一个晶圆上的芯片(die)个数动辄数万个。晶圆上包括主芯片和测试芯片，测试芯片用于晶圆生产过程工艺监控测试或制片完成后测试，晶圆缺陷扫描测试主要看主芯片上是否有缺陷，但是测试芯片不同于主芯片，因此晶圆缺陷扫描测试时会将测试芯片误认为是有缺陷的异常芯片，影响晶圆缺陷扫描测试的判断结果，因此在执行晶圆缺陷扫描测试之前，需要扫描生成含数万个芯片的晶圆剔除若干个(例如几十个)测试芯片后的晶圆图。
实际操作中，包括扫描机台以单个芯片为单位扫描和以曝光单元(shot)为单位扫描。一个扫描单元认为是一个虚拟芯片。以单个芯片为单位扫描是指扫描机台画单个芯片大小的轮廓，认为是一个虚拟芯片。以曝光单元(shot)为单位扫描是指扫描机台画一个曝光单元大小的轮廓，认为是一个虚拟芯片。
以芯片为单位扫描，虚拟芯片数量(数万个)太多，导致sem机台无法计算出相对应的晶圆图。
以曝光单元为单位扫描，虽然降低了虚拟芯片的数量，使得sem机台有能力计算出相对应的晶圆图，但是存在一些问题：曝光单元较大，导致晶圆边缘上超出晶圆轮廓的曝光单元(非完整的曝光单元)内大量的有效芯片扫描不到；以及缺陷扫描不精确会漏掉很多致命缺陷。
技术实现要素：
本发明提供一种晶圆检测方法，目的在于降低虚拟芯片数量，使sem机台有能力计算出相对应的晶圆图，从而进行点对点自动检测。
本发明的另一目的在于有效避免晶圆边缘上大量的有效芯片扫描不到以及缺陷扫描不精确，提高扫描质量和精度。
本发明提供一种晶圆检测方法，晶圆上的芯片包括主芯片和测试芯片，晶圆由曝光单元重复曝光形成，包括：
扫描机台以虚拟单元为单位扫描晶圆，区分出不含所述测试芯片的虚拟单元和含所述测试芯片的虚拟单元，生成粗晶圆图；其中，一个所述曝光单元由大于1的整数个所述虚拟单元构成，一个所述虚拟单元包括多个所述芯片；不含所述测试芯片的虚拟单元定义为主芯片单元；
在所述粗晶圆图中剔除含所述测试芯片的虚拟单元，生成标准晶圆图；
所述扫描机台根据所述标准晶圆图对所述主芯片单元缺陷扫描，将扫描到有缺陷的所述主芯片单元的坐标信息存入缺陷扫描生成文件中；
sem机台根据所述缺陷扫描生成文件定位至所述晶圆上有缺陷的所述主芯片单元并检测。
进一步的，所述粗晶圆图的文件格式包括sinf文件。
进一步的，在所述粗晶圆图中剔除含所述测试芯片的虚拟单元，生成标准晶圆图的步骤包括：
对所述粗晶圆图的sinf文件修改，去除含所述测试芯片的虚拟单元的代码，生成标准晶圆图。
进一步的，所述标准晶圆图中含所述主芯片单元的分布位置信息。
进一步的，所述缺陷扫描生成文件格式包括klarf文件。
进一步的，所述虚拟单元中的芯片全部为主芯片或部分为主芯片，部分为测试芯片或全部为测试芯片。
进一步的，在同一型号的一批晶圆检测中，生成一个晶圆的所述标准晶圆图，其他晶圆进行缺陷扫描时调用所述标准晶圆图。
进一步的，所述晶圆上的芯片的数量大于等于3万个。
进一步的，所述主芯片单元包含一种芯片或多种芯片。
进一步的，所述sem机台的电子扫描显微镜的检测原点与所述扫描机台设定的原点重合。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的晶圆检测方法中，扫描机台以虚拟单元为单位扫描晶圆，生成粗晶圆图；在所述粗晶圆图中剔除含所述测试芯片的虚拟单元，生成标准晶圆图；一个所述曝光单元由大于1的整数个所述虚拟单元构成，一个所述虚拟单元包括多个所述芯片。
虚拟单元的个数即为扫描机台认为的虚拟芯片个数。通过以虚拟单元为单位扫描晶圆，相比以单个芯片为单位逐个芯片扫描降低了扫描的虚拟芯片个数使得sem机台有能力计算出该类产品晶圆图进行检测参数设置，从而可以根据晶圆图上缺陷进行点对点自动检测。相比以曝光单元为单位扫描晶圆，以虚拟单元为单位扫描减小了扫描单位的轮廓大小，晶圆边缘能够被更多的虚拟单元覆盖到，以使扫描机台能扫描到；同时因缩小了扫描单位范围能提高扫描精度，有效避免因曝光单元太大导致的晶圆边缘大量芯片扫描不到以及缺陷扫描不精确的情况。
附图说明
图1为本发明实施例的晶圆检测方法流程示意图。
图2为本发明实施例的晶圆分布示意图。
图3为本发明实施例的粗晶圆图。
图4为本发明实施例的标准晶圆图。
其中，附图标记如下：
1-晶圆；11-主芯片；12-测试芯片；20-虚拟单元；a-主芯片单元；b-含测试芯片的虚拟单元。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种晶圆检测方法。以下结合附图和具体实施例对本发明进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明实施例提供一种晶圆检测方法，晶圆上的芯片包括主芯片和测试芯片，晶圆由曝光单元重复曝光形成，如图1所示，包括：
扫描机台以虚拟单元为单位扫描晶圆，区分出不含所述测试芯片的虚拟单元和含所述测试芯片的虚拟单元，生成粗晶圆图；其中，一个所述曝光单元由大于1的整数个所述虚拟单元构成，一个所述虚拟单元包括多个所述芯片；不含所述测试芯片的虚拟单元定义为主芯片单元；
在所述粗晶圆图中剔除含所述测试芯片的虚拟单元，生成标准晶圆图；
所述扫描机台根据所述标准晶圆图对所述主芯片单元缺陷扫描，将扫描到有缺陷的所述主芯片单元的坐标信息存入缺陷扫描生成文件中；
sem机台根据所述缺陷扫描生成文件定位至所述晶圆上有缺陷的所述主芯片单元并检测。
以下结合图2至图4详细介绍本发明实施例的晶圆检测方法。
如图2所示，晶圆1包括数万个芯片(die),示例性的，单个晶圆1上的芯片个数超过3万。在数万个芯片中有大量的主芯片11和少数的测试芯片12，例如测试芯片12数量为几十个，剩余的为主芯片11。主芯片11是指用于正式产品使用的功能芯片，测试芯片12是指用于芯片生产过程工艺或制片完成后测试的芯片，测试芯片12在后期需剔除。主芯片11和测试芯片12的大小可以相同，也可以不同。晶圆1上大量的主芯片(数万个)可以仅为一种芯片，也可为不同版图型号的多项目芯片(多种不同型号的功能芯片)，对主芯片的型号类型不做限制，可根据实际需求设置。
如图3所示，扫描机台以虚拟单元20为单位扫描晶圆，区分出不含所述测试芯片的虚拟单元和含所述测试芯片的虚拟单元b，生成粗晶圆图；其中，不含所述测试芯片的虚拟单元定义为主芯片单元a。所述主芯片单元为包含一种芯片或多种芯片。扫描机台例如为自动缺陷扫描仪。具体的，设定虚拟单元20的轮廓，一个曝光单元(未示出)划分为大于1的整数个虚拟单元20，亦即一个曝光单元由大于1的整数个所述虚拟单元构成。曝光单元(shot)指光刻机一次曝光图形，晶圆由曝光单元重复曝光形成，因此晶圆可理解为多个曝光单元重复排列形成。一个曝光单元由大于1的整数个所述虚拟单元构成，因此晶圆可由多个虚拟单元重复排列形成。示例性的，例如一个曝光单元由8行*6列，共计48个芯片构成；设定4行*2列，共计8个芯片构成一个虚拟单元20，那么一个曝光单元由6个虚拟单元20构成。此处示例，仅为便于理解。具体曝光单元含的芯片个数，以及虚拟单元含的芯片个数不做限制，可根据实际需要设定。
在本实施例中，可以根据图形化输入界面获得的晶圆的属性信息参数，例如晶圆1的直径，来绘制晶圆1的轮廓。在晶圆1的轮廓区域扫描复制虚拟单元20的轮廓。虚拟单元20的轮廓例如为一个矩形框。具体的，可采用扫描机台自带画图软件，也可以通过绘图软件如gdi,gdi ,opengl等来绘制晶圆1的轮廓和虚拟单元20的轮廓。生成粗晶圆图还包括：去除所述粗晶圆图中越界的芯片。其中，越界是指芯片越过(超出)所述晶圆的轮廓的边缘。所述晶圆图可缩放为实际半导体晶圆的等比例放大或缩小样式，以方便用户查看。
在晶圆的轮廓内生成虚拟单元20矩阵，虚拟单元之间的行和列上分布有划片槽(未示出)。在本实施例中，晶圆包括多个重复的虚拟单元，生成虚拟单元矩阵的行数为晶圆的直径与虚拟单元的长度(图中竖直方向)之比，生成虚拟单元矩阵的列数为晶圆的直径与虚拟单元的宽度(图中水平方向)之比。
一个所述虚拟单元20包括多个所述芯片。虚拟单元20中的芯片包括三种情况，第一种情况：全部为主芯片(不含测试芯片)，不含所述测试芯片12的虚拟单元定义为主芯片单元a；第二种情况：部分为主芯片，部分为测试芯片；第三种情况：全部为测试芯片。其中，第二种情况和第三种情况均为含所述测试芯片12的虚拟单元b。
扫描机台以虚拟单元20为单位扫描晶圆后，生成粗晶圆图，所述粗晶圆图的文件格式例如为sinf文件。在所述粗晶圆图中剔除含所述测试芯片的虚拟单元，生成标准晶圆图，具体包括：对所述粗晶圆图的sinf文件修改，去除含所述测试芯片的虚拟单元的代码，生成标准晶圆图。sinf文件为用于生成晶圆图的一种格式文件，定义了虚拟单元(虚拟芯片)在晶圆上的相对位置，分配了每个虚拟芯片的代码。在sinf文件的代码中，将含所述测试芯片12的虚拟单元(虚拟芯片)b的代码删除，形成修改后的sinf文件。将修改后的sinf文件导入sem(电子扫描显微镜)机台作为标准晶圆图(goldenmap)。
如图4所示，标准晶圆图中已去除含所述测试芯片的虚拟单元，相应的已去除干扰缺陷检测的测试芯片，剩余需要进行缺陷检测的主芯片单元a，标准晶圆图中含所述主芯片单元a的分布位置信息。
所述扫描机台根据所述标准晶圆图对所述主芯片单元进行缺陷扫描，将扫描到有缺陷的所述主芯片单元a的坐标信息存入缺陷扫描生成文件中；所述缺陷扫描生成文件例如为klarf文件。
半导体工业中，晶圆上或多或少存在缺陷，这些缺陷会降低后续制备的产品质量，采用扫描机台对晶圆进行扫描，以确定缺陷的位置，但是扫描机台对于缺陷的具体形貌及尺寸不能准确的体现。之后采用sem(电子扫描显微镜)机台，对晶圆缺陷进行复检来确认缺陷的具体形貌及尺寸，以便于查出缺陷的根源，从而缩短工作人员查找缺陷的根源的时间，提高工作效率，提升产品良率。
具体的，sem机台根据所述缺陷扫描生成文件例如klarf文件里面的坐标信息在晶圆上寻找所述有缺陷的主芯片单元a并点对点自动检测。根据sem观测到的缺陷的具体形貌及尺寸分析缺陷类型、来源等。对于尺寸极小的缺陷需利用sem(电子扫描显微镜)的观察才能将缺陷的形貌看清楚。
扫描机台(自动缺陷扫描仪)上确定的芯片信息主要包括芯片的大小和起始位置并传送到电子扫描显微镜中。缺陷扫描生成文件例如klarf文件导入到自动缺陷检测系统，再传送至sem(电子扫描显微镜)机台，转换为电子扫描显微镜自动检测的文件，电子扫描显微镜进行自动检测。
由于扫描机台生成的数据文件中，晶圆坐标、晶圆原点、缺陷坐标等都是精确定义的，需要将klarf文件传送至电子扫描显微镜，因此要求电子扫描显微镜的检测原点与扫描机台设定的原点精确重合。
在同一型号的一批晶圆检测中，扫描机台以虚拟单元为单位扫描晶圆，生成粗晶圆图，在所述粗晶圆图中剔除含所述测试芯片的虚拟单元，生成标准晶圆图；所述生成标准晶圆图的过程，只需要以其中一个晶圆进行一次，其他晶圆进行缺陷扫描时调用所述标准晶圆图即可，同一型号的一批晶圆，测试芯片的分布位置相同，可共用所述标准晶圆图。
应当理解，本实施例去除含所述测试芯片12的虚拟单元b，相应的已去除干扰缺陷检测的测试芯片12，去除的虚拟单元b中除了测试芯片12外，还可能含有主芯片，含有的主芯片也被一并去除。测试芯片占晶圆上总芯片的数量比例较小，含所述测试芯片的虚拟单元b也相应较少，去除虚拟单元b的过程中一并去除的主芯片相应的较少，在可接受范围内，以此换取降低扫描的虚拟芯片数量，使得sem(电子扫描显微镜)有能力通过klarf文件计算出该类产品晶圆图。此处扫描的虚拟芯片数量为虚拟单元的数量，即扫描机台认为扫描的芯片的数量。
本发明提供的晶圆检测方法中，虚拟单元的个数即为扫描机台认为的虚拟芯片个数，在含数万只芯片的晶圆中，一个所述曝光单元由大于1的整数个所述虚拟单元构成，一个所述虚拟单元包括多个所述芯片。通过以虚拟单元为单位扫描晶圆，相比以单个芯片为单位逐个芯片扫描降低了扫描的虚拟芯片个数使得sem(电子扫描显微镜)机台有能力通过klarf文件计算出该类产品晶圆图，可以进行检测参数设置，从而可以根据晶圆图上缺陷进行点对点自动检测。相比以曝光单元为单位扫描晶圆，以虚拟单元为单位扫描减小了扫描单位的轮廓大小，晶圆边缘能够被更多的虚拟单元覆盖到，以使扫描机台能扫描到；同时因缩小了扫描单位范围能提高扫描精度；能够有效避免因曝光单元太大导致的晶圆边缘大量芯片扫描不到以及缺陷扫描不精确的情况。
本实施例中，晶圆、虚拟单元以及各种芯片的属性信息以及生成的晶圆图可以通过专用配置文件存储(例如sinf文件、klarf文件)，外部程序可调用专用配置文件文本内容，与外部程序交互能力强。由于有各种芯片类型、绝对位置和相对位置等信息，外部程序可以直接对各种芯片进行操控(如直接从图上定位到指定的芯片处)和属性检索(如位置、尺寸、类型等)。晶圆图是把一块圆形晶圆切成指定尺寸的多个小芯片。晶圆图是提供追溯产品发生异常原因的重要线索，通过晶圆图的空间分布情况及其模型分析，可以找出发生异常的芯片位置。晶圆图(wafermap)广泛的用于晶圆的cp(circuitprobe)测试中，根据晶圆图获取的cp测试结果，晶圆图可用于数据分析(dataanalysis)，芯片切割(diesaw)，芯片拾取(diepickup)等，可以提高工作效率。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件未完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤：前述的存储介质包括：rom,ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于与实施例公开的器件相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
1.一种晶圆检测方法，晶圆上的芯片包括主芯片和测试芯片，晶圆由曝光单元重复曝光形成，其特征在于，包括：
扫描机台以虚拟单元为单位扫描晶圆，区分出不含所述测试芯片的虚拟单元和含所述测试芯片的虚拟单元，生成粗晶圆图；其中，一个所述曝光单元由大于1的整数个所述虚拟单元构成，一个所述虚拟单元包括多个所述芯片；不含所述测试芯片的虚拟单元定义为主芯片单元；
在所述粗晶圆图中剔除含所述测试芯片的虚拟单元，生成标准晶圆图；
所述扫描机台根据所述标准晶圆图对所述主芯片单元缺陷扫描，将扫描到有缺陷的所述主芯片单元的坐标信息存入缺陷扫描生成文件中；
sem机台根据所述缺陷扫描生成文件定位至所述晶圆上有缺陷的所述主芯片单元并检测。
2.如权利要求1所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述粗晶圆图的文件格式包括sinf文件。
3.如权利要求2所述的晶圆检测方法，其特征在于，在所述粗晶圆图中剔除含所述测试芯片的虚拟单元，生成标准晶圆图的步骤包括：
对所述粗晶圆图的sinf文件修改，去除含所述测试芯片的虚拟单元的代码，生成标准晶圆图。
4.如权利要求1所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述标准晶圆图中含所述主芯片单元的分布位置信息。
5.如权利要求1所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述缺陷扫描生成文件格式包括klarf文件。
6.如权利要求1至5任意一项所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述虚拟单元中的芯片全部为主芯片或部分为主芯片，部分为测试芯片或全部为测试芯片。
7.如权利要求1至5任意一项所述的晶圆检测方法，其特征在于，在同一型号的一批晶圆检测中，生成一个晶圆的所述标准晶圆图，其他晶圆进行缺陷扫描时调用所述标准晶圆图。
8.如权利要求1至5任意一项所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述晶圆上的芯片的数量大于等于3万个。
9.如权利要求1至5任意一项所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述主芯片单元包含一种芯片或多种芯片。
10.如权利要求1至5任意一项所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述sem机台的电子扫描显微镜的检测原点与所述扫描机台设定的原点重合。
技术总结