當(dāng)在器件結(jié)構(gòu)上線寬持續(xù)變窄后,我們不能夠再忽視晶圓的邊緣了。這背后的原動力是對于降低日益惡化的表面污染的需求,粗糙的、坑洼或者斷裂的邊緣會引起表面污染,同時也要防止災(zāi)難性的污染-晶圓在工藝腔體里的爆裂。此外,如果不做邊緣檢查,那么晶圓表面積的5-7%就沒有了,這是需要重視晶圓邊緣的技術(shù)原動力。晶圓的邊緣包括三部分：上斜面,頂或者冠,以及底斜面。尤其是去年以來,器件制造商已經(jīng)密切關(guān)注這些部分,并且已經(jīng)把廢棄的邊緣
當(dāng)在器件結(jié)構(gòu)上線寬持續(xù)變窄后,我們不能夠再忽視晶圓的邊緣了。這背后的原動力是對于降低日益惡化的表面污染的需求,粗糙的、坑洼或者斷裂的邊緣會引起表面污染,同時也要防止災(zāi)難性的污染 -晶圓在工藝腔體里的爆裂。此外,如果不做邊緣檢查,那么晶圓表面積的5-7%就沒有了,這是需要重視晶圓邊緣的技術(shù)原動力。
晶圓的邊緣包括三部分：上斜面,頂或者冠,以及底斜面。尤其是去年以來,器件制造商已經(jīng)密切關(guān)注這些部分,并且已經(jīng)把廢棄的邊緣包含在內(nèi)。這就是為什么檢查系統(tǒng)要升級,從利用激光或
CCD只關(guān)注每部分單程的頂點(diǎn),到關(guān)注晶圓邊緣附近,這些以前排除在外的部分,如上斜面,頂點(diǎn),底斜面和背面邊緣部分,轉(zhuǎn)向更全面的晶圓檢查。
進(jìn)行全面檢查
很多年來,晶圓表面,包括正面和背面,已經(jīng)成為檢查的焦點(diǎn),而邊緣則被認(rèn)為不太重要的�，F(xiàn)在它卻變得重要了,因?yàn)榫A要通過緣進(jìn)行操作,同時邊緣也與晶圓盒相接觸。 "污染不只是顆粒,還有金屬污染,污染從邊緣向內(nèi)部區(qū)域以及表面的擴(kuò)散是個重要的問題。"Hologenix董事長Philip Blaustein說："這些原子和金屬顆粒傾向于粘附在邊緣附近的缺陷上,這就是劃傷、碎片或者粗糙引起金屬粘污的源起。"
這種檢查側(cè)重于邊緣拋光、
CMP應(yīng)用、層檢、剝落和一層到另一層的污染。
300毫米廢棄區(qū)域縮小之后尤其如此。邊緣污染,比如從邊緣轉(zhuǎn)移到表面的金屬或者其他各種各樣的顆粒-尤其對于65納米線寬 -現(xiàn)在是非常重要的,這種情況下幾乎每一層都要做邊緣檢查。背面真空過去用來搬放晶圓,但是因?yàn)?00毫米晶圓是雙面拋光的,所以不能有東西接觸背面。因此,是通過邊緣對晶圓進(jìn)行搬送的,而邊緣則是一直以來關(guān)注是否有損傷的一個區(qū)域。
美國
Raytex執(zhí)行副總裁John Valley認(rèn)為CMP是邊緣缺陷的來源之一。他說："CMP工藝要針對邊緣情況進(jìn)行特定的調(diào)整。邊緣情況可能由于晶圓供應(yīng)商的不同而變化,甚至?xí)捎诠に囋O(shè)備的不同而變化。邊緣情況已經(jīng)成為必須要測量和控制的項(xiàng)目。"
邊緣缺陷非常多,這是因?yàn)檫吘壟c前端的潔凈度不同;并且,拋光質(zhì)量也不高。由于邊緣這種形狀,因此很難保持明確一定的平滑度。這就是如果不應(yīng)用于晶圓級,邊緣檢查在器件級沒有意義的原因所在。
在晶圓到達(dá)器件制造商之前,清除掉微米以及亞微米的缺陷非常重要。
在邊緣檢查系統(tǒng)方面,視基系統(tǒng)（CCD相機(jī)或者線掃描相機(jī)）與激光基系統(tǒng)一直存在著競爭關(guān)系。激光基系統(tǒng)對于小缺陷更靈敏。在產(chǎn)能方面,激光基系統(tǒng)更快,當(dāng)需要檢查不同平面的五部分時這點(diǎn)很重要; 兩個邊緣區(qū)域的上和下,上斜面和底斜面,以及頂。還包括晶圓的缺口（notch）,因?yàn)樗且粋�轉(zhuǎn)變點(diǎn),而且可視為對于有源區(qū)的損傷。
大部分前端（FEOL）檢查已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)完備,但是由于工藝波動,部分芯片,以色差使得對于邊緣的檢查非常困難,因此邊緣檢查發(fā)展得還相當(dāng)不夠。按照August Technology公司產(chǎn)品經(jīng)理Tuan Le的說法,邊緣檢查開始于八年之前,采用的似激光掃描設(shè)備用以尋找碎片和裂紋。
August的邊緣檢查方法是視基的,不是激光掃描工藝。因?yàn)樾枰幚砀鞣N表面,所以使用了多個相機(jī)在不同照明下
校正的通用技術(shù)。貫穿邊緣的法線,可以在頂點(diǎn)處檢查晶圓。如果這個區(qū)域采用點(diǎn)光源照明,被
反射后,相機(jī)只能收到一點(diǎn)光。其他不同的方法還有暗場和普遍明場方案。暗場聚焦于邊緣,使顆粒顯現(xiàn)突出。普遍明場源顯示色差、水泡缺陷、分層和低高寬比缺陷,以及傾斜面上的碎片和裂紋。
