摘要 隨著特征尺寸的縮小，晶圓表面任何一部分都不允許閑置不用，器件越發地靠近邊緣，因此對于晶圓的檢查不能再忽視邊緣。現有的檢查平臺必須升級以面對這種挑戰。

當在器件結構上線寬持續變窄后，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，器件制造商已經密切關注這些部分，并且已經把廢棄的邊緣包含在內。這就是為什么檢查系統要升級，從利用激光或CCD只關注每部分單程的頂點，到關注晶圓邊緣附近，這些以前排除在外的部分，如上斜面，頂點，底斜面和背面邊緣部分，轉向更全面的晶圓檢查。

進行全面檢查

很多年來，晶圓表面，包括正面和背面，已經成為檢查的焦點，而邊緣則被認為不太重要的。現在它卻變得重要了，因為晶圓要通過緣進行操作，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，污染從邊緣向內部區域以及表面的擴散是個重要的問題。”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。”

這種檢查側重于邊緣拋光、CMP應用、層檢、剝落和一層到另一層的污染。300毫米廢棄區域縮小之后尤其如此。邊緣污染，比如從邊緣轉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，但是因為300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行搬送的，而邊緣則是一直以來關注是否有損傷的一個區域。

美國Raytex執行副總裁John Valley認為CMP是邊緣缺陷的來源之一。他說：“CMP工藝要針對邊緣情況進行特定的調整。邊緣情況可能由于晶圓供應商的不同而變化，甚至會由于工藝設備的不同而變化。邊緣情況已經成為必須要測量和控制的項目。”

邊緣缺陷非常多，這是因為邊緣與前端的潔凈度不同；并且，拋光質量也不高。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。

在邊緣檢查系統方面，視基系統（CCD相機或者線掃描相機）與激光基系統一直存在著競爭關系。激光基系統對于小缺陷更靈敏。在產能方面，激光基系統更快，當需要檢查不同平面的五部分時這點很重要； 兩個邊緣區域的上和下，上斜面和底斜面，以及頂。還包括晶圓的缺口（notch），因為它是一個轉變點，而且可視為對于有源區的損傷。

大部分前端（FEOL）檢查已經發展得相當完備，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，因此邊緣檢查發展得還相當不夠。按照August Technology公司產品經理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。因為需要處理各種表面，所以使用了多個相機在不同照明下校正的通用技術。貫穿邊緣的法線，可以在頂點處檢查晶圓。如果這個區域采用點光源照明，被反射后，相機只能收到一點光。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。

標準的建立

碎片和裂紋的檢測是非常重要的，因為它們是不能被隱藏或返工，如果是機械或者熱應力缺陷，還能破壞晶圓。另外一類缺陷是水泡。如果有顆粒被覆蓋，不論來源于光刻膠、CMP、還是晶圓盒子粘污，隨之又通過了一個熱工藝，就會形成一個水泡。它可能不會對下一步工藝造成損害 ，可能在幾步之后，最后到達一定程度之后才爆裂。

領先的器件制造要求100%檢查晶圓邊緣的水泡、碎片和裂紋。August的CTO Cory Watkins說：“每個公司都有一個正規的良率管理項目。他們研究了邊緣缺陷的類型，突發事件以及工藝問題，繪出了嚴格控制下斜角輪廓的ROI圖。SEMI對于斜角輪廓的標準還比較松，分為t/3，t/4和全圓斜角輪廓。對結論的分析是要實現最小的良率損失，就要對整個邊緣都檢查。他們目前也涉足200毫米晶圓，同時也在指定實際的斜角輪廓。” 斜角輪廓影響良率，這是因為各層不能像粘附在t/3或者t/4上一樣粘附在全圓上。此外，根據晶圓邊緣形成時砂輪的狀態，邊緣輪廓也可能是不規則的。

目前針對邊緣缺陷問題的方法是手動利用光學顯微鏡檢查晶圓邊緣。這應該自