[發(fā)明專利]根據(jù)圖形特征對(duì)自動(dòng)聚焦光強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕輽z測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410390806.6
• 申請(qǐng)日: 2014-08-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104201124B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪棋梁;陳宏璘;龍吟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/66
• 分類號(hào): H01L21/66
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31237
• 代理人: 王宏婧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種根據(jù)圖形特征對(duì)自動(dòng)聚焦光強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕輽z測(cè)方法。

背景技術(shù)

先進(jìn)的集成電路制造工藝一般都包含幾百步的工序，任何環(huán)節(jié)的微小錯(cuò)誤都將導(dǎo)致整個(gè)芯片的失效，特別是隨著電路關(guān)鍵尺寸的不斷縮小，其對(duì)工藝控制的要求就越嚴(yán)格，所以在生產(chǎn)過(guò)程中為能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，配置有光學(xué)和電子束的缺陷檢測(cè)設(shè)備對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行在線。

不管是光學(xué)和電子的缺陷檢測(cè)，其工作的基本原理都是通過(guò)設(shè)備獲得幾個(gè)芯片的信號(hào)，然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)的比對(duì)，如圖1表示為相鄰的3個(gè)芯片，通過(guò)對(duì)3個(gè)芯片的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)采集，然后通過(guò)B芯片和A芯片的比較得出有信號(hào)差異的位置如圖2所示，再通過(guò)B芯片和C芯片的比較得出有信號(hào)差異的位置如圖3所示，那么這兩個(gè)對(duì)比結(jié)果中差異信的相同位置就是B芯片上偵測(cè)到的缺陷的位置。在實(shí)際的檢測(cè)掃描過(guò)程中，由于晶圓在不同的工藝之后會(huì)呈現(xiàn)不同程度的曲翹現(xiàn)象，有的是相對(duì)水平面向上彎曲(如圖4所示)，有的是相對(duì)水平面向下彎曲(如圖5所示)。然后，光學(xué)檢測(cè)本身在逐行進(jìn)行如圖6所示的水平和如圖7所示的垂直方向掃描時(shí)，對(duì)于圖形水平面的控制是非常關(guān)鍵的，同一的電路如果水平面的焦距稍有偏差，就會(huì)使得設(shè)備獲得的圖形失真，從而影響最終的缺陷檢測(cè)的靈敏度。而目前業(yè)內(nèi)采用的聚焦方式是在獨(dú)立于檢測(cè)光之外配置一個(gè)單波長(zhǎng)的光路系統(tǒng)，在檢測(cè)光路進(jìn)行掃描的同時(shí)對(duì)晶圓的水平面進(jìn)行偵測(cè)和補(bǔ)償。

然而，實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程發(fā)現(xiàn)有的聚焦光路在一些特定的電路圖形中的反射光信號(hào)非常微弱，不同圖形的反射光信號(hào)強(qiáng)度可能甚至差達(dá)2個(gè)數(shù)量級(jí)(如圖8所示)，如上所述這就會(huì)導(dǎo)致對(duì)這些特定的芯片區(qū)域的焦距能力變差，從而最終影響缺陷檢測(cè)的能力。而且，隨著晶圓尺寸從12英寸發(fā)展到18英寸，晶圓本身的的曲翹度也會(huì)被放大，同時(shí)芯片的電路集成度越來(lái)越高，這都會(huì)導(dǎo)致晶圓聚焦變的非常重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠根據(jù)圖形特征對(duì)自動(dòng)聚焦光強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕輽z測(cè)方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種根據(jù)圖形特征對(duì)自動(dòng)聚焦光強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕輽z測(cè)方法，其包括：

第一步驟，用于將芯片置于聚焦光路下，從而利用聚焦光路對(duì)具有不同電路特征區(qū)域的芯片上進(jìn)行掃描；

第二步驟，用于根據(jù)掃描結(jié)果獲得聚焦光路反射信號(hào)強(qiáng)度分布；

第三步驟，用于根據(jù)聚焦光路反射信號(hào)強(qiáng)度分布對(duì)芯片上的聚焦光路反射信號(hào)強(qiáng)度按照不同的強(qiáng)度梯度設(shè)定多個(gè)聚焦光路反射信號(hào)強(qiáng)度區(qū)域；

第四步驟，用于對(duì)所述多個(gè)聚焦光路反射信號(hào)強(qiáng)度區(qū)域中不滿足焦距強(qiáng)度閾值要求的區(qū)域設(shè)定信號(hào)放大系數(shù)，并以所述信號(hào)放大系數(shù)來(lái)放大聚焦光路中照射所述不滿足焦距強(qiáng)度的區(qū)域的聚焦光部分的強(qiáng)度；

第五步驟，用于利用所述聚焦光部分放大后的聚焦光路對(duì)芯片進(jìn)行掃描。

優(yōu)選地，聚焦光路中除所述聚焦光部分之外的部分的光強(qiáng)不變。

優(yōu)選地，所述信號(hào)放大系數(shù)等于焦距強(qiáng)度閾值除以通過(guò)第一步驟對(duì)所述不滿足焦距強(qiáng)度的區(qū)域掃描得到的最小聚焦光路反射信號(hào)強(qiáng)度值。

優(yōu)選地，所述信號(hào)放大系數(shù)大于焦距強(qiáng)度閾值除以通過(guò)第一步驟對(duì)所述不滿足焦距強(qiáng)度的區(qū)域掃描得到的最小聚焦光路反射信號(hào)強(qiáng)度值。

利用本發(fā)明的缺陷檢測(cè)方法，能夠更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)不同翹曲度晶圓和不同電路結(jié)構(gòu)的芯片進(jìn)行精準(zhǔn)聚焦，并實(shí)現(xiàn)高靈敏度的光學(xué)缺陷檢測(cè)。

附圖說(shuō)明

結(jié)合附圖，并通過(guò)參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中：

圖1示意性地示出了相鄰的3個(gè)芯片組。

圖2示意性地示出了B芯片和A芯片的數(shù)據(jù)比較圖。

圖3示意性地示出了B芯片和C芯片的數(shù)據(jù)比較圖。

圖4示意性地示出了向上彎曲的晶圓示意圖。

圖5示意性地示出了向下彎曲的晶圓示意圖。

圖6示意性地示出了光學(xué)檢測(cè)水平方向掃描的示意圖。

圖7示意性地示出了光學(xué)檢測(cè)垂直方向掃描的示意圖。

圖8示意性地示出了芯片上不同電路區(qū)域聚焦反射光強(qiáng)信號(hào)示意圖。

圖9示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的根據(jù)圖形特征對(duì)自動(dòng)聚焦光強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕輽z測(cè)方法的流程圖。

圖10示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的根據(jù)圖形特征對(duì)自動(dòng)聚焦光強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕輽z測(cè)方法采取的芯片示意圖。

圖11示意性地示出了聚焦光路掃描獲得反射信號(hào)強(qiáng)度分布示意圖。