一種缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法
2023-05-17 00:39:16
一種缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法
【專利摘要】本發明提供了一種缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法，涉及半導體檢測工藝領域，包括提供參照晶圓，參照晶圓上設有缺陷；採用缺陷檢測設備檢測參照晶圓，並通過缺陷觀察設備觀察缺陷，缺陷觀察設備根據第一偏差值對缺陷的觀察程序進行修正；經過設定的時間間隔後，再次通過缺陷檢測設備和缺陷觀察設備檢測和觀察參照晶圓的缺陷，得到缺陷檢測設備和缺陷觀察設備的中心位置的第二偏差值；並根據第二偏差值對第一偏差值進行修正和更新。本發明的技術方案能夠保持缺陷檢測和觀察設備的中心位置的一致，從而避免由於兩者之間的巨大差異造成自動觀察的失敗。
【專利說明】一種缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用於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】
[0002]集成電路的製造工藝十分的複雜，簡單的說，就是在襯底材料(如矽襯底)上，運用各種方法形成不同「層」，並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。集成電路的製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:薄膜製備工藝、圖形轉移工藝和摻雜工藝。
[0003]為了能夠滿足晶片複雜功能的運算的要求，晶片上電路圖形的關鍵尺寸不斷地縮小，先進的集成電路製造工藝光刻技術已經開始採用遠紫外光光刻、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於解析度的限制比較難於捕捉到一些關鍵圖形的細小缺陷，這對於各種新工藝的開發和晶片良 率的提升是個巨大的難題。
[0004]對於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晶片信息主要包括晶片的大小和起始位置並手動傳送到電子顯微鏡中，然後由於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)，並將兩個設備的空間誤差保存到缺陷觀察的程序中。
[0005]但是，由於缺陷檢測設備的中心位置會隨著運行，在一定的範圍內有變化，這時缺陷觀察設備所得到的修正值並沒有變化，所以不同缺陷觀察程序在進行缺陷定位時都需在較大的範圍進行搜索，比如原來只要在長寬為n、m的範圍內，這時需要在長寬為n+l、m+l的較大範圍內搜索，甚至自動定位失敗，從而造成分析效率的大大降低。
[0006]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製造上述試樣的工序對應的分類製程程序來分類缺陷圖像，其特徵在於，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製程程序相同的工序對應的第二圖像拍攝裝置的分類製程程序，來定義與以上述第一圖像拍攝裝置的分類製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製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製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。
[0007]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，其特徵在於，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係，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】
[0008]鑑於上述問題，本發明提供一種缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法。
[0009]本發明解決技術問題所採用的技術方案為:
[0010]一種缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法，應用於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，其特徵在於，該方法包括以下步驟:
[0011]步驟1，提供一參照晶圓，所述參照晶圓上設有缺陷；
[0012]步驟2，採用所述缺陷檢測設備檢測所述參照晶圓，並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；
[0013]步驟3，經過一設 定的時間間隔後，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；
[0014]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。
[0015]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。
[0016]上述的缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法，其中，其特徵在於，所述參照晶圓上的缺陷的數量大於2顆。
[0017]上述的缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法，其中，其特徵在於，所述缺陷觀察設備為電子顯微鏡。
[0018]上述的缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法，其中，所述設定的時間間隔為6~8天。
[0019]上述的缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法，其中，所述缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法適用於20nm以下製程。
[0020]本發明的技術方案中晶圓中心位置偏差可以和缺陷檢測設備的保持一致，從而避免由於兩者之間的巨大差異造成自動觀察的失敗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]參考所附附圖，以更加充分的描述本發明的實施例。然而，所附附圖僅用於說明和闡述，並不構成對本發明範圍的限制。
[0022]圖1本發明實施例的參照晶圓的結構示意圖；
[0023]圖2本發明實施例的參照晶圓的形貌示意圖；[0024]圖3本發明實施例得到第一次偏差值的示意圖；
[0025]圖4本發明實施例得到第二次偏差值的示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，顯然，所描述的實例僅僅是本發明一部分實例，而不是全部的實例。基於本發明匯總的實例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有實例，都屬於本發明保護的範圍。
[0027]需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明中的實例及實例中的特徵可以相互自
由組合。
[0028]以下將結合附圖對本發明的一個實例做具體闡釋。
[0029]本發明的實例是應用於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，其中，該方法包括以下步驟:
[0030]步驟I,如圖1所示,提供一參照晶圓，參照晶圓上設有缺陷,優選參照晶圓的形貌如圖2中所示；
[0031]步驟2，如圖3所示，採用上述缺陷檢測設備檢測該參照晶圓，並通過缺陷觀察設備觀察該參照晶圓上的缺陷，以得到上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，缺陷觀察設備根據該第 一偏差值對缺陷的觀察程序進行修正，以使得缺陷檢測設備和缺陷觀察設備的中心位置保持一致；
[0032]步驟3，如圖4所示，經過一設定的時間間隔後，再次通過缺陷檢測設備和缺陷觀察設備檢測和觀察參照晶圓的缺陷，以得到缺陷檢測設備和缺陷觀察設備的中心位置的第
二偏差值；
[0033]步驟4，上述缺陷觀察設備根據第二偏差值對第一偏差值進行修正和更新，以保持缺陷檢測設備和缺陷觀察設備的中心位置的一致。
[0034]本發明的實施例設計如圖1所示的一片帶有固定缺陷的參照晶圓，然後用缺陷檢測設備對缺陷的位置進行量化，分別表示為(Kn，Ln)顆；然後將這些缺陷在經過電子顯微鏡的形貌分析來確定兩種設備之間的晶圓中心位置偏差值R1。
[0035]此後，在生產過程中可以根據實際的情況，對如圖1所示的參照晶圓進行重複的檢測和觀察來確定不同時間段的兩種設備之間的中心偏差值Rn。
[0036]當電子顯微鏡得到這個Rn後，可以自動對設備中保存的所有缺陷觀察的程序中的晶圓中心位置偏差值進行取代更新，即電子顯微鏡可以自動識別並更新缺陷觀察的程序的原有設定值。
[0037]利用本發明的實施例，電子顯微鏡中的缺陷觀察的程序中的晶圓中心位置偏差就可以和缺陷檢測設備的保持一致，從而避免由於兩者之間的巨大差異造成自動觀察的失敗。
[0038]如圖1和3所示，在實際的生產過程中，本發明的實施例在開始的時候對參照晶圓進行缺陷的掃描得到了一系列的缺陷坐標值(xl，yl)……(x8，y8),同時通過電子顯微鏡對這些缺陷進行定位，可以得到一個中心偏差的修正值R1。
[0039]如圖4所示，那麼，在經過I周后再重新對如圖1所示的參照晶圓進行缺陷的掃描得到了一系列的缺陷坐標值(kl，hi)……(k8，h8),這時同樣通過電子顯微鏡對這些缺陷進行定位，可以得到一個中心偏差的修正值R2，那麼將R1-R2的中心位置變化值修正到缺陷觀察的程序中，這樣就可以使電子顯微鏡中的缺陷觀察程序中的晶圓中心位置和缺陷檢測設備的保持一致，從而避免由於兩者之間的巨大差異造成自動觀察的失敗。
[0040] 以上所述僅為本發明較佳的實施例，並非因此限制本發明的實施方式及保護範圍，對於本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本發明說明書及圖示內容所做出的等同替換和顯而易見 的變化所得到的方案，均應當包含在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法，應用於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，其特徵在於，該方法包括以下步驟: 步驟1，提供參照晶圓，所述參照晶圓上設有缺陷； 步驟2，採用所述缺陷檢測設備檢測所述參照晶圓，並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，經過設定的時間間隔後，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。
2.如權利要求1所述的缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法，其特徵在於，所述參照晶圓上的缺陷隨機分布。
3.如權利要求2所述的缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法，其特徵在於，所述參照晶圓上的缺陷的數量大於2顆。
4.如權利要求3所述的缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法，其特徵在於，所述缺陷觀察設備為電子顯微鏡。
5.如權利要求4所述的缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法，其特徵在於，所述設定的時間間隔為6~8天。
6.如權利要求1所述的缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法，其特徵在於，所述缺陷檢測和觀察設備的位置同步方法適用於20nm以下製程。
【文檔編號】H01L21/66GK104022052SQ201410164124
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月22日 優先權日:2014年4月22日
【發明者】倪棋梁, 陳宏璘, 龍吟 申請人:上海華力微電子有限公司