通过利用交替失效模式的标称特性的图案失效发现制造技术

本发明专利技术提供用于检测晶片上的缺陷的方法及系统。一种方法包含获取由检验系统产生的关于晶片的输出。使用不同工艺条件在所述晶片上印刷不同裸片。所述不同工艺条件对应于所述晶片的不同失效模式。所述方法还包含比较针对使用对应于所述不同失效模式中的第一者的所述不同工艺条件印刷的所述不同裸片中的第一者产生的所述输出与针对使用对应于与所述不同失效模式中的所述第一者相对的所述不同失效模式中的第二者的所述不同工艺条件印刷的所述不同裸片中的第二者产生的所述输出。此外，所述方法包含基于所述比较步骤的结果检测所述晶片上的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及用于使用印刷于晶片上的裸片与关于所述晶片的交替失效模式的比较的图案失效发现的方法及系统。
技术介绍
以下描述及实例不因其包含于此段落中而被承认是现有技术。检验过程在半导体制造工艺期间用于各种步骤处以检测晶片上的缺陷以促进制造工艺中的更高良率且因此促进更高利润。检验始终是制造半导体装置的重要部分。然而，随着半导体装置的尺寸减小，检验对于可接受半导体装置的成功制造变得更为重要，这是因为较小缺陷可导致装置失效。一般来说，半导体制造工艺涉及跨整个晶片在相同工艺条件下在晶片上印刷多个裸片。举例来说，通常使用最熟知工艺条件处理整个晶片使得可在具有装置将形成有所要特性的最大可能性的情况下跨整个晶片形成相同装置。然而，在一些例子中，可使用不同工艺条件在单个晶片上印刷多个裸片。可执行晶片的此印刷使得在不同工艺条件下印刷的裸片可用于确定关于晶片的设计或对晶片执行的工艺的更多信息。在一个此例子中，可跨晶片使用不同聚焦值及曝光值印刷所述晶片。可使用通常称为工艺窗口质量鉴定(PWQ)晶片布局的事物比较经调制裸片(即，在不同于标称的聚焦及曝光的值下印刷的裸片)与标称裸片(即，在聚焦及曝光的标称值下印刷的裸片)。替代地，可使用焦点曝光矩阵(FEM)晶片布局比较经调制裸片与邻近、更少或更多地经调制的裸片。在FEM晶片布局中，可改变跨晶片上的一行的裸片的曝光，且可改变跨晶片上的一列的裸片的聚焦。以此方式，可使用聚焦剂量及曝光剂量的不同组合在同一晶片上印刷不同裸片。PWQ希望通过比较经调制裸片与标称裸片而增加检测灵敏度。相比之下，FEM通常用于通过使邻近经调制裸片相互进行比较来界定工艺窗口。上文描述的使用经调制裸片的方法具有若干挑战。举例来说，在上文描述的方法中可检测到太多缺陷，这削弱了有效取样缺陷的能力。特定来说，当比较经高度调制的裸片与标称裸片时，检测较容易但在接近正常的调制下，噪声电平可增加。这导致大体上
较高的缺陷计数且通常使取样真实缺陷较为困难。如果从较低调制取样缺陷，那么图案变形量可能太小以至于不存在且因此可被当做公害忽视掉。通常，缺陷重检时间被浪费，且缺陷重检工具用户可能在察看如此多的非相关图案时感到疲劳。换句话说，在检验及/或重检非相关光刻条件时可能浪费了许多努力。另外，即使在缺陷重检时付出全部努力，仍可能归因于缺乏使用扫描电子显微镜(SEM)图像确认缺陷的能力而漏掉关键弱点。用于上文描述的方法的当前使用的晶片布局对于为了实验的目的传递具有相对高信号的数据来说并非有效。举例来说，用于标称裸片的晶片区域的摄像位置(至少两列)被浪费，这是因为其未用于印刷潜在系统缺陷。继而，用户又常常发现跨晶片不存在足够数量的调制。另一方面，每个调制印刷一个裸片减小发现归因于跨晶片变化的系统缺陷的概率。另外，如果经调制裸片碰巧在晶片的“较安静(quieter)”区域处，那么也可捕获归因于跨晶片变化的图案失效。因此，开发不具有上文描述的一或多个缺点的系统及/或方法将是有利的。
技术实现思路
不可以任何方式将各种实施例的以下描述理解为限制所附权利要求书的标的物。一个实施例涉及一种用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法。所述方法包含获取由检验系统产生的关于晶片的输出。使用不同工艺条件在所述晶片上印刷不同裸片。不同工艺条件对应于晶片的不同失效模式。所述方法还包含比较针对使用对应于所述不同失效模式中的第一者的不同工艺条件印刷的不同裸片中的第一者产生的输出与针对使用对应于与不同失效模式中的第一者相对的不同失效模式中的第二者的不同工艺条件印刷的不同裸片中的第二者产生的输出。此外，所述方法包含基于比较步骤的结果检测晶片上的缺陷。由计算机系统执行获取、比较及检测步骤。可如本文中进一步描述那样执行上文描述的方法。另外，上文描述的方法可包含本文中描述的任何其它方法的任何其它步骤。此外，可由本文中描述的系统中的任何者执行上文描述的方法。另一实施例涉及非暂时性计算机可读媒体，其存储用于执行用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法的可在计算机系统上执行的程序指令。所述计算机实施方法包含上文描述的方法的步骤。可如本文中描述那样进一步配置所述计算机可读媒体。可如本文中进一步描述那样执行所述计算机实施方法的步骤。另外，所述程序指令可执行的所述计算机实施方法可包含本文中描述的任何其它方法的任何其它步骤。额外实施例涉及一种经配置以检测晶片上的缺陷的系统。所述系统包含经配置以产
生关于晶片的输出的检验子系统。使用不同工艺条件在所述晶片上印刷不同裸片。不同工艺条件对应于所述晶片的不同失效模式。所述系统还包含经配置以执行上文描述的方法的比较及检测步骤的计算机子系统。可如本文中描述那样进一步配置所述系统。附图说明一旦阅读以下详细描述且一旦参考所附图式便将了解本专利技术的其它目的及优点，其中：图1为说明关于晶片的工艺窗口及在工艺窗口的不同隅角处的不同工艺条件的一个实施例的示意图；图2到5为说明可如何使用图1的不同工艺条件在晶片上印刷不同裸片的各种实施例的示意图；图6到7为说明验证及/或确定工艺窗口及如由晶片的系统缺陷界定的设计弱点的各种实施例的流程图；图8为说明可由本文中描述的实施例产生的缺陷检测结果的实例的示意图；图9为说明包含用于执行本文中描述的计算机实施方法中的一或多者的可在计算机系统上执行的程序指令的非暂时性计算机可读媒体的一个实施例的框图；及图10为说明经配置以检测晶片上的缺陷的系统的一个实施例的侧视图的示意图。虽然本专利技术易于以各种修改及替代形式呈现，但本专利技术的特定实施例通过图式中的实例展示且将在本文中加以详细描述。然而，应理解，图式及另外详细描述不希望将本专利技术限于所揭示的特定形式，而相反，本专利技术将涵盖如由所附权利要求书界定的落于本专利技术的精神及范围内的全部修改、等效物及替代物。具体实施方式现转向图式，应注意，图式未按比例绘制。特定来说，极度夸大图式的一些元件的比例以强调元件的特性。还应注意，图式未按相同比例绘制。使用相同参考数字指示可经类似配置的展示于一个以上的图式中的元件。除非本文中另有指明，否则所描述及展示的任何元件可包含任何合适市售元件。一个实施例涉及用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法。本文中描述的实施例提供用于使用经调制晶片布局以有效方式识别系统图案失效的方法及系统。本文中引入新晶片布局以减少数据中的噪声，增加检测到真实缺陷的可能性且增强一旦在缺陷重检工具(例如扫描电子显微镜(SEM))上重检到真实系统缺陷便识别所述真实系统缺陷的能
力。另外，在本文中进一步描述新配方产生(较简单)方法。所述方法包含获取由检验系统产生的关于晶片的输出。所述检验系统可为基于光的检验系统。以此方式，检验工具可为光学检验工具。然而，检验系统可为基于电子束的检验系统。所述检验系统可包含所属领域中已知的任何适当市售的基于光或电子束的检验系统。另外，基于光的检验系统可为明场(BF)及/或暗场(DF)检验系统。以此方式，用于本文中描述的实施例中的检验系统不限于BF、DF及/或电子束检验。换句话说，本文中描述的实施例独立于检验系统平台。获取输出可包含使光在晶片上方扫描且响应于在扫描期间由检验系统检测到的来自晶片的光产生输出(例如，图像或图像数据)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法，其包括：获取由检验系统产生的关于晶片的输出，其中使用不同工艺条件在所述晶片上印刷不同裸片，且其中所述不同工艺条件对应于所述晶片的不同失效模式；比较针对使用对应于所述不同失效模式中的第一者的所述不同工艺条件印刷的所述不同裸片中的第一者产生的所述输出与针对使用对应于与所述不同失效模式中的所述第一者相对的所述不同失效模式中的第二者的所述不同工艺条件印刷的所述不同裸片中的第二者产生的所述输出；以及基于所述比较的结果检测所述晶片上的缺陷，其中所述获取、所述比较及所述检测由计算机系统执行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.16 US 61/928,259;2014.11.14 US 14/542,4301.一种用于检测晶片上的缺陷的计算机实施方法，其包括：获取由检验系统产生的关于晶片的输出，其中使用不同工艺条件在所述晶片上印刷不同裸片，且其中所述不同工艺条件对应于所述晶片的不同失效模式；比较针对使用对应于所述不同失效模式中的第一者的所述不同工艺条件印刷的所述不同裸片中的第一者产生的所述输出与针对使用对应于与所述不同失效模式中的所述第一者相对的所述不同失效模式中的第二者的所述不同工艺条件印刷的所述不同裸片中的第二者产生的所述输出；以及基于所述比较的结果检测所述晶片上的缺陷，其中所述获取、所述比较及所述检测由计算机系统执行。2.根据权利要求1所述的方法，其中经检测的所述缺陷包括系统缺陷。3.根据权利要求1所述的方法，其中经检测的所述缺陷的至少一些位置包括在关于所述晶片的设计中的先前未检测到的图案失效。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述比较步骤包括比较针对使用对应于所述不同失效模式中的第三者的所述不同工艺条件印刷的所述不同裸片中的第三者产生的所述输出与针对使用对应于与所述不同失效模式中的所述第三者相对的所述不同失效模式中的第四者的所述不同工艺条件印刷的所述不同裸片中的第四者产生的所述输出。5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将在所述晶片上检测的所述缺陷分级为不同群组，其中对于使用所述不同工艺条件印刷的所述不同裸片单独执行所述分级。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述不同群组对应于所述晶片的设计中的不同图案。7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括选择在所述晶片上检测的所述缺陷中的
\t一或多者用于缺陷重检，其中对于在所述不同工艺条件下印刷的所述不同裸片单独执行所述选择。8.根据权利要求1所述的方法，其中使用对应于所述不同失效模式中的一者的所述工艺条件印刷所述晶片上的全部裸片。9.根据权利要求1所述的方法，其中使用为相同的所述不同工艺条件在所述晶片上印刷两个或两个以上所述不同裸片。10.根据权利要求1所述的方法，其中在跨所述晶片的大体上整个尺寸延伸的裸片的一行中在所述晶片上彼此邻近印刷所述不同裸片中的所述第一者及所述第二者，且其中所述行裸片包括与使用对应于所述不同失效模式中的所述第二者的所述不同工艺条件印刷的裸片交替的使用对应于所述不同失效模式中的所述第一者的所述不同工艺条件印刷的裸片。11.根据权利要求1所述的方法，其中不针对所述不同工艺条件使用工艺窗口的标称工艺条件印刷所述晶片上的裸片。12.根据权利要求1所述的方法，其中不针对所述不同工艺条件使用工艺窗口的标称工艺条件印刷所述晶片上的所有裸片中的一者以上。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法不包含针对所述不同工艺条件比较针对所述不同裸片中的任何者产生的所述输出与使用关于工艺窗口的标称工艺条件印刷的裸片的输出。14.根据权利要求1所述的方法，其中对应于所述不同失效模式的所述不同工艺条件包括在关于所述晶片的工艺窗口的隅角处的工艺条件，其中对应于所述不同失效模式中的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·帕克，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US