[发明专利]判断晶圆表面重复缺陷的方法及装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及集成电路制造与测试领域，尤其涉及判断晶圆表面重复缺陷的 方法及装置。

【背景技术】

集成电路制造领域中，需要采用光刻的方法在晶圆的表面形成图形，以获 得设计所需要的结构。在光刻过程中，由于光刻版、光刻胶以及其它各个方面 因素的影响，有可能导致晶圆表面由光刻所形成的图形存在缺陷。因此需要采 用一种方法对晶圆表面的图形是否存在缺陷进行判断。

在判断晶圆表面是否具有重复性缺陷的过程中，首先要获得晶圆中每一个 晶粒的表面形貌。获得表面形貌可以采用扫描电子显微镜、光学电子显微镜以 及聚焦粒子束扫描等方法，也可以采用其它本领域内常见的表面形貌测试方 法。

在获得了每一个晶粒的表面形貌之后，需要根据表面形貌的数据，采用预 先设定的判断方法对是否具有缺陷进行判断。现有技术中判断缺陷是采取晶粒 间比较(die-to-die comparison)的方法。附图1所示为现有技术中晶粒间比较 方法的示意图。此方法以每一个晶粒(die)为基本的单元，通过将晶粒Y的 形貌与和相邻的两个晶粒X和Z相比较，如果所述晶粒Y某个点的表面形貌 与相邻的两个晶粒X和Z的表面形貌均不同，则认为晶粒X在该点所处的位 置存在缺陷。

在晶圆表面图形的缺陷中，有一种特殊的缺陷被称作重复缺陷。所谓重复 缺陷通常是由于光刻版的图形有缺陷，而导致晶圆表面的图形存在缺陷。由于 每个晶粒采用的是相同的一套光刻版进行曝光，因此这种缺陷在每个晶粒的相 同位置均存在，故而被称作重复缺陷。

由于现有技术是采用晶粒之间比较的方法对缺陷进行判断，而重复缺陷恰 好是在每个晶粒之间的相同位置均存在的一种缺陷，因此现有技术无法判断出 晶圆表面是否存在重复缺陷。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是，提供一种判断晶圆表面重复缺陷的方法和 装置，检测出晶粒表面部分区域内的重复缺陷。

为了解决上述问题，本发明提供了一种判断晶圆表面重复缺陷的方法，包 括如下步骤：(a)获得待测晶圆表面若干晶粒的表面形貌数据，以及晶粒形貌 的设计数据；(b)根据待测晶圆的晶粒形貌的设计数据，确定子晶粒的划分规 则；(c)根据子晶粒划分规则，利用晶粒的表面形貌数据将每个晶粒划分成若 干个子晶粒；(d)以子晶粒为基本的检测单元，组成至少一个检测序列；(e) 在同一检测序列中，选择每一个子晶粒与至少两个其它子晶粒进行比较，所述 其它子晶粒至少包括一个与所选子晶粒属于同一个晶粒的子晶粒，以判断重复 缺陷。

作为可选的技术方案，所述步骤(b)进一步包括：(b1)根据待测晶圆的 晶粒形貌的设计数据，寻找具有相同设计结构的子晶粒，若在晶粒形貌设计数 据中无法找到具有相同设计结构的子晶粒，则中止测试，若能够找到具有相同 设计结构的子晶粒，则执行步骤(b2)；(b2)根据待测晶圆的晶粒形貌的设计 数据所提供的具有相同设计结构的子晶粒的分布情况，确定子晶粒的划分规 则。

作为可选的技术方案，所述步骤(e)进一步包括：(e1)选定一个检测序 列中的一个子晶粒，将选定的子晶粒的表面形貌的检测数据与检测序列中与其 相邻的两个另外的子晶粒相比较，判断所述选定的子晶粒的表面形貌是否与所 述两个另外的子晶粒的表面形貌相同，至少与其中一个另外子晶粒相同则认定 该被选定的子晶粒表面不存在重复缺陷，如果两个另外的子晶粒皆与被选定的 子晶粒不相同，则执行步骤(e2)；(e2)考察被选定的子晶粒在其所在的晶粒 中具有与其属于同一种类的其它子晶粒的数目，若属于同一种类的其它子晶粒 的数目为1，则执行步骤(e3)，若大于1则认定此被选定的子晶粒存在重复缺 陷；(e3)进一步采用同标准图形进行比较的方法，以确定被选定的子晶粒所 在的区域是否存在重复缺陷；上述步骤执行完毕后，再选定另外一个子晶粒， 重复步骤(e1)～(e3)的测试，直至对步骤(c)中划分的所有子晶粒都测 试完毕为止。

作为可选的技术方案，所述步骤(e3)包括将该种类的子晶粒的表面形貌 与对应的版图设计图形相比较，以确定是否存在重复缺陷。

作为可选的技术方案，所述半导体晶圆为多目标任务晶圆。