[發明專利]用于大量圖案搜索的檢驗和設計之間的漂移的自動校正的系統及方法

在審

• 申請號: 201780028194.8
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN109804462A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 曾啟源;薛銘祥
• 申請（專利權）人: 科磊股份有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L21/027;H01L21/768
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 張世俊

本發明涉及用于大量圖案搜索的檢驗及設計之間的漂移的自動校正的系統及方法。在晶片的掃描中識別缺陷。所述缺陷與工具坐標相關聯。SEM復檢工具捕獲所述缺陷的經居中圖像。使用經導入設計文件中的設計多邊形來將所述SEM復檢工具與所述晶片對準。設計坐標經導出且用于界定受關注圖案且識別所述受關注圖案的位置。

相關申請案的交叉參考

本申請案主張2016年5月17日申請的現待決的第62/337,618號美國臨時申請案的優先權，所述申請案的揭示內容以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明涉及缺陷檢測，即，用于大量圖案搜索的檢驗和設計之間的漂移的自動校正的系統及方法。

背景技術

制造例如邏輯和存儲器裝置的半導體裝置通常包含使用大量半導體制造工藝處理例如半導體晶片的襯底以形成半導體裝置的各種特征和多個層級。舉例來說，光刻是涉及將圖案從主光罩轉印到布置在半導體晶片上的抗蝕劑的半導體制造工藝。半導體制造工藝的額外實例包含(但不限于)化學機械拋光(CMP)、蝕刻、沉積及離子植入。多個半導體裝置可以某個布置制造在單個半導體晶片上且接著分離為個別半導體裝置。

在半導體制造工藝期間的各個步驟使用檢驗過程以檢測晶片上的缺陷以促進制造工藝中的更高良率及因此更高利潤。檢驗始終是制造半導體裝置(例如IC)的重要部分。但是，隨著半導體裝置的尺寸減小，檢驗對于成功制造可接受半導體裝置變得更加重要，這是因為較小缺陷可導致裝置故障。例如，隨著半導體裝置的尺寸減小，縮小大小的缺陷的檢測已變得必要，這是由于即使相對小的缺陷也可導致半導體裝置中的非所要像差。

但是，隨著設計規則收緊，半導體制造工藝可更接近于工藝的性能能力的極限而操作。另外，隨著設計規則收緊，較小缺陷可影響裝置的電參數，此驅使更靈敏的檢驗。因此，隨著設計規則收緊，通過檢驗檢測到的潛在良率相關缺陷的群體顯著增長，且通過檢驗檢測到的擾亂點缺陷的群體也顯著增加。因此，可在晶片上檢測到越來越多的缺陷，且校正工藝以消除所有缺陷可為困難且昂貴的。因而，確定哪些缺陷實際上影響裝置的電參數及良率可允許工藝控制方法關注所述缺陷，同時大體上忽略其它缺陷。此外，在較小設計規則下，工藝引發的故障可在一些情況中傾向于是系統性的。即，工藝引發的故障傾向于在通常在設計內重復許多次的預定設計圖案下發生故障。空間系統性、電相關缺陷的消除是重要的，這是因為消除此等缺陷可對良率具有顯著的總體影響。缺陷是否將影響裝置參數及良率通常無法從上文描述的檢驗、復檢及分析過程確定，這是由于這些過程無法確定缺陷相對于電設計的位置。

存在用來定位晶片的設計文件中或圖像中的受關注誤差或區域的硬件及軟件工具。但是，歸因于成像硬件中的限制，圖像的分辨率可能不足以精確地識別受關注的誤差或區域的再定位。例如，由于圖像的組成方式，所感知的受關注誤差或區域可不在受關注誤差或區域的實際位置中。因此，晶片的設計文件(其具有精確的實際位置)與圖像之間可能存在差異。

發明內容

本發明的一個實施例可描述為一種用于識別設計文件中的受關注圖案的位置的方法。所述方法包括使用圖像數據采集子系統來執行晶片的掃描。所述圖像數據采集子系統可為寬帶等離子體圖像數據采集子系統。

所述方法進一步包括使用所述圖像數據采集子系統在所述晶片的所述掃描中識別一或多個缺陷。每一經識別缺陷與工具坐標相關聯。

所述方法進一步包括使用與掃描式電子顯微鏡(SEM)復檢工具電子通信的處理器來導入對應于所述晶片的設計文件。所述設計文件具有一或多個設計多邊形。

針對在所述晶片的所述掃描中識別的每一缺陷，所述方法進一步包括使所述SEM復檢工具的視野居中于與所述缺陷相關聯的所述工具坐標處且捕獲所述經居中視野處的圖像。使用所述SEM復檢工具來捕獲所述圖像且使用所述處理器使所述視野居中。所述SEM復檢工具的所述視野至少為300nm。