[發明專利]重復性缺陷的分析方法

有效

• 申請號: 201310438764.4
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN104465433B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 高燕;董天化;朱賽亞;曾紅林
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 屈蘅,李時云

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別涉及一種重復性缺陷的分析方法。

背景技術

通常，半導體制造系統分為四個部分：晶片制造（Wafer Fab，也叫前段工序）、晶片檢測（Wafer Probe）、封裝和最終測試。其中，晶片制造的產線是整個半導體制造中最核心和復雜的生產制造系統，尤其是光刻過程是制約著產品質量的重要因素。

在半導體晶片制造過程中，每片晶片一般會經過十幾到幾十層（layer）的曝光流程。每一曝光流程，都是采用重復曝光方法，即把光罩（reticle）對準晶片的某個區域，一次曝光形成一個曝光單元（shot）之后移動到下一個位置，再曝光，這樣重復直到晶片上所有位置都曝光完成。如圖1為一片晶片1的曝光圖，一個虛線框2所在的區域為一個曝光單元3。如圖2所示，在每個曝光單元3中，會覆蓋到多個晶粒（Die）4。

在半導體晶片制造過程中碰到這樣一種現象：在晶片上一些晶粒出現低良率問題，這些低良率晶粒的排列是有規律的。如圖3所示，其為經曝光后有低良率缺陷的一晶片的檢測圖片，把圖3中的低良率晶粒排列分布情況和曝光順序做對比的話，能發現這些低良率晶粒總是對應在光罩的某個特定位置，被稱為“重復性低良率”（Repeating Low Yield），也就是重復性缺陷（Repeating Defect）5。

這種重復性缺陷，目前已經能夠確定是由晶片制造過程中的光罩引起的，但是具體由哪個光罩引起，引起原因又是為何，目前還不能夠給出一種直接有效的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種重復性缺陷的分析方法，以解決現有技術中不能夠直接有效的追溯出重復性缺陷的原因的狀況。

為解決上述技術問題，本發明提供一種重復性缺陷的分析方法，包括：

進行前端分析，鎖定可疑光罩；

提供進行實驗的晶片，并將所述晶片分為第一組和第二組；

對所述第一組晶片按照原始曝光程序進行曝光，獲得第一圖形；

對所述第二組晶片按照修改后的曝光程序進行曝光，獲得第二圖形；

比較所述第一圖形和第二圖形，以確定造成重復性缺陷的光罩；

其中，所述修改后的曝光程序能夠使得獲得的第二圖形相對第一圖形移位。

可選的，對于所述的重復性缺陷的分析方法，所述第一組晶片和第二組晶片在進行所述曝光前和曝光后所經工藝完全相同。

可選的，對于所述的重復性缺陷的分析方法，所述修改后的曝光程序包括：

在曝光時，使得每次曝光的曝光單元朝同一方向偏移若干個晶粒的距離。

可選的，對于所述的重復性缺陷的分析方法，所述方向偏移為沿垂直或平行所述重復性缺陷的排列方向進行偏移。

可選的，對于所述的重復性缺陷的分析方法，所述偏移的距離為大于等于1個晶粒的距離，小于等于所述曝光單元在行方向或列方向的晶粒數量的距離。

可選的，對于所述的重復性缺陷的分析方法，所述比較所述第一圖形和第二圖形，以確定造成重復性缺陷的光罩的判斷標準包括：

若所述第一圖形和第二圖形皆有重復性缺陷，且所述第二圖形的重復性缺陷相比第一圖形的重復性缺陷也發生所述偏移，則所述重復性缺陷由所述可疑光罩造成。

可選的，對于所述的重復性缺陷的分析方法，所述比較所述第一圖形和第二圖形，以確定造成重復性缺陷的光罩的判斷標準還包括：

若所述第一圖形和第二圖形皆有重復性缺陷，但不發生所述偏移，則所述重復性缺陷由其他光罩造成。

可選的，對于所述的重復性缺陷的分析方法，所述進行前端分析，鎖定可疑光罩包括：

進行技術分析，以確定待分析缺陷是所述重復性缺陷，確定工藝過程所涉及的相關光罩并鎖定可疑光罩；

進行技術檢測，以確定所述可疑光罩處于“檢測正常”狀態。

可選的，對于所述的重復性缺陷的分析方法，所述“檢測正常”狀態為采用IRIS設備或者STARlight設備進行檢測后發現所述可疑光罩良好。

與現有技術相比，在本發明提供的重復性缺陷的分析方法中，通過指定可疑光罩，并進行利用原始曝光程序和修改后的曝光程序進行曝光，做對比實驗，然后對曝光后的圖形加以比較，能夠直接的判斷出造成重復性缺陷的光罩。并且，采用這種方法判斷出的光罩一般情況下需要進行維修或者更換，從而能夠及早發現問題，避免繼續使用所述光罩進行生產而造成的損失。

附圖說明

圖1為一片晶片1的曝光示意圖；

圖2為曝光后的晶片中每個曝光單元的示意圖；