[发明专利]光学裸片到数据库检验

说明书

本发明提供用于检测晶片上的缺陷的方法和系统。一种系统包含经配置以基于用于印刷在所述晶片上的设计的信息产生呈现图像的一或多个计算机子系统。所述呈现图像是由光学检验子系统针对印刷在所述晶片上的所述设计产生的图像的模拟。所述计算机子系统也经配置用于比较所述呈现图像与由所述光学检验子系统产生的所述晶片的光学图像。使用光罩将所述设计印刷在所述晶片上。另外，所述计算机子系统经配置用于基于所述比较的结果检测所述晶片上的缺陷。

技术领域

本发明大体上涉及用于通过光学裸片到数据库检验来检测晶片上的缺陷的方法和系统。

背景技术

以下描述和实例不因其包含于此章节中而被承认是现有技术。

制造例如逻辑和存储器装置的半导体装置通常包含使用大量半导体制造工艺处理例如半导体晶片的衬底以形成半导体装置的多种特征和多个层级。例如，平版印刷术是涉及将图案从光罩转印到布置在半导体晶片上的光阻剂的半导体制造工艺。半导体制造工艺的额外实例包含(但不限于)化学机械抛光(CMP)、蚀刻、沉积和离子植入。多个半导体装置可以布置制造在单个半导体晶片上且接着被分成个别半导体装置。

在半导体制造工艺期间的多种步骤中使用检验工艺來检测晶片上的缺陷以提升制造工艺中的较高产量和因此较高利润。检验始终是制造例如IC的半导体装置的重要部分。但是，随着半导体装置的尺寸减小，检验对于半导体装置的成功制造变得更为重要。

许多光罩检验方法使用裸片到数据库类型的比较来检测光罩上的缺陷。此检验通常涉及获取光罩的显微镜图像。从描述光罩上的预期图案的数据库，可计算或模拟预期检验显微镜观察的所述光罩的图像。接着，可比较所获取的光学图像与所计算或模拟的图像以检测光罩上的缺陷。已证明这些光罩检验方法可用于许多用途。但是，这些光罩检验方法不能够发现工艺引发的缺陷(即，归因于光罩与将光罩印刷在晶片上的工艺之间的交互而印刷在所述晶片上的缺陷)。

使用已用光罩印刷的晶片执行一些光罩检验。这样，晶片上检测的缺陷可用于确定用于印刷晶片的光罩上是否存在缺陷。通过比较所检验图像帧与参考帧而在光学平台上执行一些这种检验，其中参考帧是从晶片产生的图像的样本。针对参考图像帧的实例是：来自邻近裸片的图像；来自同一晶片或不同晶片上的标准参考裸片的图像；以及来自邻近单元(呈阵列结构)的图像。

当前，针对晶片执行的裸片到数据库检验仅存在于扫描电子显微镜(SEM)检验平台上。但是，归因于处理能力约束(例如，归因于电子束工具的物理学)，仅可检查大体上少量位置(即，并非整个晶片且并非晶片上的全部裸片)。另外，由晶片的电子束检验执行的检验太缓慢而无法检定需要合格性检定的每一光罩的合格性。此外，随着多图案化步骤平版印刷术工艺的到来，且作为针对单平版印刷术工艺需要多个光罩合格性检定的结果，必须执行合格性检定的光罩的数量应大体上增加。

涉及比较晶片图像与参考晶片图像以检测晶片上的缺陷的当前可用的光学检验方法论无法满足执行此检验的一些使用情况。例如，这些当前使用的光学检验无法检测使用单裸片光罩印刷的裸片内的中继器缺陷。此使用情况的一个实例是针对远紫外线(EUV)掩模合格性检定。明确地说，归因于缺乏薄膜，当掩模上的粒子印刷在晶片上时，所述粒子变为晶片上的中继器缺陷。因此，这些缺陷将在裸片间比较中彼此抵消且未被检测。另外，这些当前使用的光学检验无法用于设计意图检查。例如，从晶片的部分产生的参考图像含有工艺变化。因此，比较此参考图像与不同晶片图像将抵消两个图像中的工艺变化，从而致使工艺变化不可检测。此外，在工艺变得成熟之前，难以发现“黄金”参考裸片。例如，用户可能不知道哪一裸片或哪些裸片可用作“黄金”参考裸片以用于与晶片上的其它裸片进行比较。

因此，开发用于检测晶片上的缺陷的不具有上文描述的一或多个缺点的系统和/或方法将将是有利的。

发明内容

各种实施例的以下描述绝不应解释为限制随附权利要求书的主题。