[发明专利]全方位晶圆缺陷的获取方法

说明书

本发明公开了一种全方位晶圆缺陷的获取方法，是利用扫描电子显微镜SEM，针对晶圆的缺陷分析，所述的扫描电子显微镜SEM，其腔室内部安装有多个电子接收机，均匀分布在晶圆四周，以此来拍摄360度全景的晶圆缺陷照片。所述的多个电子接收机，能同时全部开启以拍摄晶圆的全景照片以分析缺陷，还能根据要求，通过开启或关闭某一角度的某一台或多台电子接收机来获取晶圆特定位置或角度的缺陷照片。可以有效的从晶圆缺陷照片判断缺陷的来源，显著提高工程师对缺陷来源判断的准确性，提高工作效率。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造及测试领域，特别是指一种全方位晶圆缺陷的获取方法。

背景技术

扫描电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观形貌观察手段，可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观呈像。扫描电子显微镜的优点是，①有较高的放大倍数，20～20万倍之间连续可调；②有很大的景深、视野大、成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构；③试样制备简单。目前的扫描电子显微镜都配有X射线能谱仪装置，这样可以同时进行显微组织形貌的观察和微区成分分析，因此它是当今十分有用的科学研究仪器。

它的工作原理是依据电子与物质的相互作用，具体来讲，利用聚焦的极细的高能电子束在晶圆上扫描，而激发出二次电子和背散射电子等多样的物理信息。电子接收器对这些信息进行接收，后续在相关后台对接收的信息进行放大和呈像。由于SEM机台原先只安装3个电子接收器，其中较多电子信号从四周散发出去，扫描式电子显微镜机台一次拍摄只能拍摄三张照片，分别为正视图，左视图及右试图，主要利用二次电子(二次电子是指被入射电子轰击出来的核外电子。由于原子核和外层价电子间的结合能很小，当原子的核外电子从入射电子获得了大于相应的结合能的能量后，可脱离原子成为自由电子。如果这种散射过程发生在比较接近样品表层处，那些能量大于材料逸出功的自由电子可从样品表面逸出，变成真空中的自由电子，即二次电)、背散射电子(背散射电子是指被固体样品原子反射回来的一部分入射电子，其中包括弹性背反射电子和非弹性背反射电子)和俄歇电子(如果原子内层电子能级跃迁过程中释放出来的能量不是以X射线的形式释放而是用该能量将核外另一电子打出，脱离原子变为二次电子，这种二次电子叫做俄歇电子。因每一种原子都由自己特定的壳层能量，所以它们的俄歇电子能量也各有特征值，能量在50～1500eV范围内)等信号，其中，俄歇电子和特征X射线主要用于表层化学成分的分析，二次电子和背散射电子用于物质成像。

目前，晶圆缺陷照片的拍摄都为自动化操作，而为了更好的从缺陷照片判断缺陷的来源，有时需要旋转晶圆或者改变拍摄角度，所拍摄的照片有时也会达不到要求，需要重新操作，或者相关操作也不能得到一些关键信息。

如图1所示，是使用扫描电子显微镜拍摄的正视图，但正视图无法直接判断缺陷的来源，需要转换角度重新拍摄，形成如图2所示角度的图像，浪费人力和机时。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种全方位晶圆缺陷的获取方法，能够快速有效地获取到晶圆的缺陷。

为解决上述问题，本发明所述的一种全方位晶圆缺陷的获取方法，是针对扫描电子显微镜SEM，针对晶圆的缺陷分析。所述的扫描电子显微镜SEM，其腔室内部安装有多个电子接收机，均匀分布在晶圆四周，以此来拍摄360度全景的晶圆缺陷照片。

进一步的改进是，所述的电子接收机，数量不少于8个，每隔45度或更小角度安装一个电子接收机，形成一个圆周排布。

进一步的改进是，所述的电子接收机，用于接收从晶圆四周发散出去的二次电子，电子接收机能更高效地利用二次电子、背散射电子和俄歇电子信号，使各种次级电子被充分利用。

进一步的改进是，所述的扫描电子显微镜SEM，在晶圆上方安装的多个电子接收机，能同时全部开启以拍摄晶圆的全景照片以分析缺陷，还能根据要求，通过开启或关闭某一角度的某一台或多台电子接收机来获取晶圆特定位置或角度的缺陷照片。