[發明專利]重復性缺陷的篩選方法

有效

• 申請號: 201710987031.4
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107768267B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 陳超;郭賢權;許向輝;陳昊瑜
• 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
• 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: 智云

技術領域

本發明涉及半導體集成電路制造技術領域，尤其涉及一種重復性缺陷的篩 選方法。

背景技術

隨著超大規模集成電路ULSI(Ultra Large Scale Integration)的飛速發展， 集成電路工藝制作工藝變得越來越復雜和精細，這就要求以更高的精度和更好 的均勻性形成半導體器件，而在實際集成電路生產過程，由于工藝和設備等不 同因素的影響，往往在襯底表面會形成不可預期的缺陷，例如，顆粒缺陷，最 終導致產品良率的降低，因此，在集成電路生產中半導體襯底的缺陷檢測也變 得至關重要。

在半導體制造過程中，在晶圓上一些晶粒上出現低良率問題，這些低良率 問題是有規律的，被稱為“重復性缺陷”，且目前能夠確定這些重復性缺陷是晶 圓制造過程中的光罩引起的。因此，需要對重復性缺陷進行檢測。目前，對缺 陷掃描所得到的缺陷位置分布圖作重復性缺陷篩選是缺陷檢測中判斷光罩引入 缺陷的重要手段和依據。該方法通過比對缺陷位置分布圖上的缺陷是否存在以 光罩為單元的重復性從而篩選出光罩異常導致的缺陷，再通過掃描電鏡復檢獲 取圖像，最后根據篩選出的缺陷圖像數據分析缺陷情況。

在生產過程中，如果掩模版缺陷檢測機發現光罩上存在缺陷風險，除了對 光罩進行缺陷掃描外，通常還會再在晶圓上確認實際曝光的缺陷情況。為了能 夠檢測出晶圓上實際的光阻圖形缺陷情況，需要采用比較嚴格的掃描條件來檢 測晶圓上的缺陷，而嚴格的掃描條件在能夠掃描出潛在的重復性缺陷的同時， 還會引入很多Nuisance(非真實缺陷的缺陷掃描結果)，其中包括機臺掃描本身 引入的噪聲、特定工藝層引入的缺陷和特定圖形引入的噪聲等。通過以光罩為 單元做重復性缺陷計算并篩選可以得到包含潛在光罩引入缺陷的缺陷合集，由 于該缺陷合集還包括上述Nuisance，通常篩選后的合集中缺陷數目遠高于實際 水平。要發現包含于晶圓中光罩引入缺陷不但會耗費大量的檢測機臺產能而且 存在隨機檢測帶來的漏檢風險，從而對光罩上可能存在的缺陷評估造成影響， 并影響產品的最終良率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種重復性缺陷的篩選方法，解決現有技術中重復 性缺陷檢測效率低、漏檢的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種重復性缺陷的篩選方法，包括：

獲取晶圓的缺陷分布數據；

以晶粒為重復單元，計算出缺陷的第一重復性合集及其在晶粒中的坐標；

以光罩為重復單元，計算出缺陷的第二重復性合集，并計算第二重復性合 集中各缺陷對應于以晶粒為重復單元的坐標；

匹配第二重復性合集中各缺陷以晶粒重復單元的坐標與第一重復性合集中 各缺陷的坐標，計算坐標相同的缺陷在各自重復性合集中重復的次數，并計算 兩次數的差值與第二重復性合集中次數的比值k；

如果k等于零或小于設定閾值k₀，則確認該缺陷為重復性缺陷。

可選的，所述第一重復性合集包括缺陷的編號、缺陷在晶粒中的坐標及重 復的次數。

可選的，所述第二重復性合集包括缺陷的編號、缺陷在光罩中的坐標及重 復的次數。

可選的，所述缺陷分布數據包括缺陷的編號、缺陷在晶圓中的坐標、晶粒 的單元尺寸、光罩的規格。

可選的，通過一缺陷檢測設備獲取所述晶圓上所有缺陷的位置，通過所述 缺陷檢測設備將所述缺陷坐標進行存儲。

可選的，獲取晶圓缺陷的位置的步驟包括：

通過所述缺陷檢測設備對晶圓進行檢測，以獲取晶圓上每個晶粒的檢測數 據；

將晶圓上的每個晶粒的檢測數據與之前相鄰的一個晶粒的檢測數據進行比 較，獲得若干第一差異位置；

將晶圓上的每個晶粒的檢測數據與之后相鄰的一個晶粒的檢測數據進行比 較，獲得若干第二差異位置；

若晶粒所對應的第一差異位置與其對應的所述第二差異位置相同，則將該 第一差異位置或第二差異位置設置為該晶粒上缺陷的位置。

可選的，所述光罩的規格為1mm×1mm。

可選的，k₀為大于0小于1之間的數。

可選的，k₀為0.01～0.05之間的數。

與現有技術相比，本發明提供的重復性缺陷的篩選方法具有以下有益效果：