[發(fā)明專(zhuān)利]一種檢測(cè)觀察缺陷的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310222245.4
• 申請(qǐng)日: 2013-06-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103311148A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪棋梁;陳宏璘;龍吟;王愷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/66
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/66
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種檢測(cè)觀察缺陷的方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體器件的制造工序中，一般需要對(duì)晶圓的缺陷進(jìn)行檢查。通過(guò)檢測(cè)晶圓的缺陷并進(jìn)行分析，來(lái)找到產(chǎn)生缺陷的原因，從而可實(shí)現(xiàn)成品率的提高和生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

以往，為了對(duì)晶圓的缺陷進(jìn)行檢查是用光學(xué)式缺陷觀察裝置，但在近幾年，具有掃描型電子顯微鏡的缺陷觀察機(jī)臺(tái)逐漸被使用。缺陷觀察機(jī)臺(tái)中的掃描型電子顯微鏡可獲得晶圓試樣表面的微細(xì)凹凸的成像，提高了缺陷觀察水平。

目前，業(yè)內(nèi)利用掃描電子顯微鏡的缺陷觀察機(jī)臺(tái)來(lái)檢測(cè)缺陷的方法的原理為：如圖所示，圖1是將晶圓放進(jìn)缺陷觀察機(jī)臺(tái)的腔體后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是設(shè)定芯片拐角位置作為晶圓中芯片的起始位置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是進(jìn)行水平和垂直方向上的芯片的位置校正示意圖；首先，將晶圓放置在真空腔體01中的晶圓固定器02上，而后以圖2中的芯片1、芯片2、芯片3和芯片4構(gòu)成的芯片拐角位置為芯片起始位置作為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)晶圓進(jìn)行水平和垂直方向上位置的粗略校正，通過(guò)找到晶圓上2～3個(gè)不同位置的缺陷，從而確定缺陷觀察機(jī)臺(tái)里的坐標(biāo)和缺陷掃描機(jī)臺(tái)里的坐標(biāo)的偏差，從物理上得到兩種機(jī)臺(tái)腔體中心位置的偏差值（X，Y）。當(dāng)缺陷觀察機(jī)臺(tái)對(duì)缺陷進(jìn)行逐點(diǎn)檢測(cè)時(shí)，缺陷觀察機(jī)臺(tái)會(huì)用這個(gè)偏差值（X，Y）將缺陷掃描機(jī)臺(tái)得到缺陷坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為缺陷觀察機(jī)臺(tái)的坐標(biāo)，缺陷觀察機(jī)臺(tái)再根據(jù)修正后的坐標(biāo)將晶圓移動(dòng)到電子槍03的下方，然后再通過(guò)多次與相鄰芯片在此位置周?chē)系膱D像比較來(lái)確定缺陷的最終位置并居中拍照，具體為：通過(guò)電子槍03發(fā)射電子束在晶圓表面進(jìn)行掃描，從而能夠得到缺陷的具體形貌并居中拍照。

該方法修正的是較大范圍（晶圓級(jí)別）的偏差，很難通過(guò)一次比對(duì)來(lái)捕捉到缺陷，需要通過(guò)在相對(duì)較大范圍內(nèi)的多次圖像比對(duì)來(lái)完成最終的缺陷形貌觀察，這樣的檢測(cè)方法會(huì)影響機(jī)臺(tái)的檢測(cè)效率和產(chǎn)能。

另外，隨著集成電路工藝的發(fā)展以及按比例尺寸縮小，晶圓上的缺陷尺寸也越來(lái)越小，利用缺陷觀察機(jī)臺(tái)來(lái)確認(rèn)缺陷的形貌越來(lái)越難，因此，需要一種更高精度的檢測(cè)方法來(lái)滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求。同時(shí)，晶圓的尺寸也越做越大，晶圓上需要檢查的缺陷數(shù)量也會(huì)越來(lái)越多，所以，需要一種更加快速的檢測(cè)方法以提高生產(chǎn)效率，才能盡快的找到產(chǎn)生缺陷的原因，降低生產(chǎn)的損失。

中國(guó)專(zhuān)利（公開(kāi)號(hào)：CN103018260A）公開(kāi)了一種缺陷檢測(cè)方法，包括步驟：提供母本襯底一目標(biāo)單元片上多個(gè)區(qū)域的區(qū)域母本閾值；提供待檢襯底，選定所述待檢襯底上一待檢單元片和相鄰單元片；將所述待檢單元片和相鄰單元片劃分為多個(gè)區(qū)域，并獲取所述待檢單元片上每個(gè)區(qū)域的區(qū)域待檢像素和相鄰單元片上的每個(gè)區(qū)域的區(qū)域參考像素；根據(jù)所述區(qū)域待檢像素和區(qū)域參考像素，計(jì)算待檢單元片和相鄰單元片上每個(gè)區(qū)域的區(qū)域待檢值和區(qū)域參考值，獲得所述區(qū)域待檢值和區(qū)域參考值的之間的差值并以之作為區(qū)域差值，所述區(qū)域差值為絕對(duì)值；比較所述區(qū)域差值與區(qū)域母本閾值的大小，當(dāng)所述區(qū)域差值大于區(qū)域母本閾值時(shí)，判定有缺陷的存在。

該發(fā)明中提供的缺陷檢測(cè)方法雖然能夠提高缺陷檢測(cè)的正確率，但是該發(fā)明中未能克服由于現(xiàn)有的檢測(cè)方法不能滿足日益復(fù)雜的缺陷檢測(cè)，導(dǎo)致的缺陷檢測(cè)效率低的問(wèn)題，也未能克服由于不能及時(shí)觀察缺陷樣貌，導(dǎo)致?lián)p失加大的問(wèn)題，從而增加了半導(dǎo)體器件的制造成本。

中國(guó)專(zhuān)利（公開(kāi)號(hào)：CN101587080A）公開(kāi)了一種基板光差裝置、基板觀察方法以及控制裝置，具有基板觀察裝置的功能的缺陷修正裝置根據(jù)指定基板上的缺陷位置的第一位置信息，使光學(xué)系統(tǒng)相對(duì)于基板的相對(duì)位置移動(dòng)。圖像處理部取入由攝像部經(jīng)由相對(duì)移動(dòng)后的光學(xué)系統(tǒng)所拍攝的拍攝圖像，并取得表示缺陷位置的第二位置信息。坐標(biāo)校正映射圖生成部根據(jù)第二位置信息生成用于根據(jù)第一位置信息校正相對(duì)移動(dòng)量的校正信息。坐標(biāo)校正映射圖存儲(chǔ)部存儲(chǔ)包含所生成的校正信息的坐標(biāo)校正映射圖。在坐標(biāo)校正映射圖中，使校正信息于預(yù)先定義的多個(gè)區(qū)域中對(duì)應(yīng)于第一位置信息的區(qū)域相關(guān)聯(lián)。

該發(fā)明雖然在伴隨基板和裝置的大型化而難以通過(guò)統(tǒng)一校正進(jìn)行適當(dāng)校正的情況下也能實(shí)現(xiàn)適當(dāng)校正，但是該發(fā)明中未能克服由于現(xiàn)有的檢測(cè)方法不能滿足日益復(fù)雜的缺陷檢測(cè)，導(dǎo)致的缺陷檢測(cè)效率低的問(wèn)題，也未能克服由于不能及時(shí)觀察缺陷樣貌，導(dǎo)致?lián)p失加大的問(wèn)題，從而增加了半導(dǎo)體器件的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種缺陷檢測(cè)方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中由于現(xiàn)有的檢測(cè)方法不能滿足日益復(fù)雜的缺陷檢測(cè)，導(dǎo)致的缺陷檢測(cè)效率低的問(wèn)題，同時(shí)也克服了由于不能及時(shí)觀察缺陷樣貌，導(dǎo)致?lián)p失加大的問(wèn)題，從而提高了檢測(cè)效率，降低了半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)成本。