[發(fā)明專利]一種用于缺陷分類的光學(xué)檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410441473.5
• 申請(qǐng)日: 2014-09-01
• 公開（公告）號(hào): CN104201130B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 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;G01N21/84
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所31272
• 代理人: 吳俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及到一種用于缺陷分類的光學(xué)檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有的技術(shù)領(lǐng)域中，一顆芯片的制作工藝往往包含幾百步的工序，主要的工藝模塊可以分為光刻、刻蝕、離子注入、薄膜生長和清洗等幾大部分。隨著集成電路工藝的發(fā)展及特征尺寸的不斷縮小，芯片上電路的分布也越來越復(fù)雜，任何環(huán)節(jié)的微小錯(cuò)誤都將導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品的失效，所以對(duì)工藝控制的要求就越來越嚴(yán)格。為了可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的缺陷，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中一般都配置有高靈敏度的光學(xué)缺陷檢測(cè)設(shè)備對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行在線的檢測(cè)，光學(xué)缺陷檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行缺陷檢測(cè)的基本工作原理是將芯片上的電子圖像轉(zhuǎn)化為由不同亮暗灰階表示的灰階化圖像，如圖1所示的將一個(gè)光學(xué)顯微鏡下獲得的圖像轉(zhuǎn)化為灰階化圖像的過程即圖1a～圖1c，然后通過兩個(gè)相鄰的芯片上的灰階化圖像特征進(jìn)行比較，并檢測(cè)出芯片上出現(xiàn)異常的缺陷所在位置，最后通過電子顯微鏡對(duì)該缺陷的形貌和位置具體的分析。芯片上對(duì)缺陷最敏感的區(qū)域是如圖2所示的靜態(tài)存儲(chǔ)器，從圖可以看出其電路的密度是非常高的，并且分布呈周期性重復(fù)排列，并根據(jù)靜態(tài)存儲(chǔ)器的材質(zhì)和圖形特征可以將其分為柵極1、有源區(qū)2和氧化層隔離區(qū)3。一方面，當(dāng)缺陷分別位于器件對(duì)應(yīng)的上述的柵極1、有源區(qū)2和氧化層隔離區(qū)3相應(yīng)的位置(如圖3所示)時(shí)其對(duì)芯片最終的電學(xué)性能的影響是不同的，例如：若缺陷位于氧化層隔離區(qū)3，其對(duì)器件的性能影響是有限的；若缺陷位于柵極1，該缺陷可能造成器件開啟的失效。另一方面，缺陷在器件上的位置分布也可以指向缺陷形成的不同原因，若缺陷只分布在柵極1上，那么可能與柵極圖形的定義工藝有關(guān)，所以倘若在線的光學(xué)缺陷檢測(cè)能夠檢測(cè)出缺陷在靜態(tài)存儲(chǔ)器上面相應(yīng)的位置且進(jìn)行準(zhǔn)確而全面的分類，就可以對(duì)器件的失效模式以及缺陷形成的原因帶來極大的便利，也大大降低了生產(chǎn)工藝的成本。

中國專利(CN103529041A)公開了一種基于圖像特征的電路板新舊程度判定方法和系統(tǒng)，屬于電路板檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。該判定方法包括以下步驟：采集電路板的圖像，提取圖像中的特征，并將該特征進(jìn)行分類；并與預(yù)先建立的統(tǒng)計(jì)特征數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)特征進(jìn)行對(duì)比，確定其新舊系數(shù)；利用所述特征的新舊系數(shù)和權(quán)重系數(shù)，得出新舊判定系數(shù)；將該新舊判定系數(shù)與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，得出新舊程度判定結(jié)果。

上述專利通過對(duì)圖像特征量的分類統(tǒng)計(jì)，快速建立電路板器件的新舊綜合判定模型，能夠?qū)崿F(xiàn)電路板新舊程度的自動(dòng)、便捷、快速、準(zhǔn)確檢驗(yàn)，可廣泛應(yīng)用于電路板器件的檢測(cè)工作中，但是該專利僅僅是通過圖形特征進(jìn)行新舊的對(duì)比，并未對(duì)器件的缺陷位置進(jìn)行定位和分類，無法對(duì)器件的失效模式以及缺陷原因進(jìn)行分析。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種用于缺陷分類的光學(xué)檢測(cè)方法，通過該方法解決了未對(duì)器件的缺陷位置進(jìn)行定位和分類，進(jìn)而無法對(duì)器件的失效模式以及缺陷原因進(jìn)行分析的缺陷。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種用于缺陷分類的光學(xué)檢測(cè)方法，其中，所述方法包括：

步驟S1、提供一具有集成電路版圖的待測(cè)晶圓，所述集成電路版圖包括柵極、有源區(qū)和氧化層隔離區(qū)；

步驟S2、調(diào)用一檢測(cè)設(shè)備獲取所述集成電路版圖的電子圖像，并對(duì)柵極、有源區(qū)和氧化層隔離區(qū)進(jìn)行標(biāo)識(shí)；

步驟S3、調(diào)用一光學(xué)缺陷檢測(cè)設(shè)備獲取所述集成電路版圖的灰階化圖像，并根據(jù)標(biāo)識(shí)后的電子圖像對(duì)灰階化的柵極、有源區(qū)和氧化層隔離區(qū)進(jìn)行標(biāo)識(shí)；

步驟S4、繼續(xù)利用所述光學(xué)缺陷檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)灰階化的柵極、有源區(qū)和氧化層隔離區(qū)中存在的缺陷，并對(duì)缺陷予以分類。

較佳的，上述的用于缺陷分類的光學(xué)檢測(cè)方法，其中，所述集成電路版圖中設(shè)有靜態(tài)存儲(chǔ)器電路。

較佳的，上述的用于缺陷分類的光學(xué)檢測(cè)方法，其中，通過所述氧化層隔離區(qū)對(duì)相鄰的有源區(qū)進(jìn)行隔離。

較佳的，上述的用于缺陷分類的光學(xué)檢測(cè)方法，其中，步驟S3中，獲取所述集成電路版圖的灰階化圖像后，所述柵極、有源區(qū)和氧化層隔離區(qū)的灰階程度不同。

較佳的，上述的用于缺陷分類的光學(xué)檢測(cè)方法，其中，步驟S4中，利用所述光學(xué)缺陷檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)缺陷之前，還包括設(shè)定所述光學(xué)缺陷檢測(cè)設(shè)備的缺陷檢測(cè)靈敏度。

較佳的，上述的用于缺陷分類的光學(xué)檢測(cè)方法，其中，調(diào)用所述光學(xué)缺陷檢測(cè)設(shè)備并設(shè)定合適的缺陷檢測(cè)靈敏檢測(cè)所述柵極、有源區(qū)和氧化層隔離區(qū)中的缺陷，使其更清晰檢測(cè)并識(shí)別出缺陷位于不同灰階程度上對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對(duì)缺陷進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。

較佳的，上述的用于缺陷分類的光學(xué)檢測(cè)方法，其中，所述檢測(cè)設(shè)備為一電子顯微鏡。