[發明專利]一種缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法

有效

• 申請號: 201410164124.3
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN104022052B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 倪棋梁;陳宏璘;龍吟
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L21/68;G01N23/22
• 代理公司: 上海申新律師事務所31272
• 代理人: 吳俊

技術領域

本發明涉及用于半導體檢測工藝領域，尤其涉及一種缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法。

背景技術

集成電路的制造工藝十分的復雜，簡單的說，就是在襯底材料(如硅襯底)上，運用各種方法形成不同“層”，并在選定的區域摻入離子，以改變半導體材料的導電性能，形成半導體器件的過程。集成電路的制造工藝是由多種單項工藝組合而成的，簡單來說主要的單項工藝通常包含三類：薄膜制備工藝、圖形轉移工藝和摻雜工藝。

為了能夠滿足芯片復雜功能的運算的要求，芯片上電路圖形的關鍵尺寸不斷地縮小，先進的集成電路制造工藝光刻技術已經開始采用遠紫外光光刻、電子束投影光刻和離子束投影光刻及X射線光刻等，特別是當電路圖形關鍵尺寸進入到20nm以下技術節點，傳統意義上的光學檢測設備由于分辨率的限制比較難于捕捉到一些關鍵圖形的細小缺陷，這對于各種新工藝的開發和芯片良率的提升是個巨大的難題。

對于尺寸極小的缺陷都必須利用電子顯微鏡的觀察才能將缺陷的形貌看清楚，而現有的電子顯微鏡缺陷觀察工作原理為，首先將在缺陷檢測設備上確定的芯片信息主要包括芯片的大小和起始位置并手動傳送到電子顯微鏡中，然后由于電子顯微鏡的中心位置和缺陷檢測設備是存在誤差的，所以這時工程師需要在電子顯微鏡下通過人工去識別這些信息，用3～4顆有缺陷檢測設備獲得的缺陷位置來校正掃描電子顯微鏡和缺陷掃描檢測設備兩種機型腔體中心位置的偏差值(X,Y),并將兩個設備的空間誤差保存到缺陷觀察的程序中。

但是，由于缺陷檢測設備的中心位置會隨著運行，在一定的范圍內有變化，這時缺陷觀察設備所得到的修正值并沒有變化，所以不同缺陷觀察程序在進行缺陷定位時都需在較大的范圍進行搜索，比如原來只要在長寬為n、m的范圍內，這時需要在長寬為n+l、m+l的較大范圍內搜索，甚至自動定位失敗，從而造成分析效率的大大降低。

中國專利(CN103502801A)公開了一種缺陷分類方法，使用拍攝試樣的裝置以及與制造上述試樣的工序對應的分類制程程序來分類缺陷圖像，其特征在于，該缺陷分類方法具有以下步驟：通過與第一圖像拍攝裝置的分類制程程序相同的工序對應的第二圖像拍攝裝置的分類制程程序，來定義與以上述第一圖像拍攝裝置的分類制程程序定義的分類相同的分類；從由上述第二圖像拍攝裝置拍攝得到的缺陷圖像中，確定與登記到以上述第一圖像拍攝裝置的分類制程程序定義的分類類中的示教圖像相同種類的缺陷圖像；以及將上述確定出的缺陷圖像登記到以上述第二圖像拍攝裝置的分類制程程序定義的分類類中的、與登記了上述示教圖像的上述第一圖像拍攝裝置的分類相同的分類中。但該專利缺乏有效性的同步方法。

中國專利(CN1815206)公開了一種光學元件缺陷檢測方法，檢測疊積多個具有透光性的層的光學元件的缺陷，其特征在于，包含以下步驟：使檢測用的光從光學元件的一端面部入射的入射步驟；以相互不同的多個觀察角度，檢測從光學元件的疊層方向的一表面出射的光的光強度的檢測步驟；對檢測出的各觀察角度的光強度進行比較的比較步驟；以及根據所述比較步驟的比較結果和預定的缺陷觀察角度與光強度的相關關系，判斷缺陷的正當性的判斷步驟。但該專利任然缺乏有效性的同步方法。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供一種缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法。

本發明解決技術問題所采用的技術方案為：

一種缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法，應用于晶圓缺陷的檢測和觀察，所述缺陷檢測和觀察設備包括缺陷檢測設備和缺陷觀察設備，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1，提供一參照晶圓，所述參照晶圓上設有缺陷；

步驟2，采用所述缺陷檢測設備檢測所述參照晶圓，并通過缺陷觀察設備觀察所述缺陷，以得到所述缺陷檢測設備和缺陷觀察設備的中心位置的第一偏差值，所述缺陷觀察設備根據所述第一偏差值對缺陷的觀察程序進行修正，以使得所述缺陷檢測設備和缺陷觀察設備的中心位置保持一致；

步驟3，經過一設定的時間間隔后，再次通過所述缺陷檢測設備和缺陷觀察設備檢測和觀察所述參照晶圓的缺陷，以得到所述缺陷檢測設備和缺陷觀察設備的中心位置的第二偏差值；

步驟4，所述缺陷觀察設備根據所述第二偏差值對第一偏差值進行修正和更新，以保持所述缺陷檢測設備和缺陷觀察設備的中心位置的一致。

上述的缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法，其中，所述參照晶圓上的缺陷隨機分布。

上述的缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法，其中，其特征在于，所述參照晶圓上的缺陷的數量大于2顆。