检查缺陷的方法和使用该方法制造半导体器件的方法技术

一种检查缺陷的方法，包括：将包括多个裸芯的半导体衬底分成多个检查区域，多个检查区域中的每一个具有至少一个裸芯，半导体衬底包括设置在其上的图案，从多个检查区域中的每一个获得光学图像，获得参考区域和比较区域之间的差分图像，参考区域是多个检查区域中的一个，比较区域是多个检查区域当中除了参考区域之外的区域，通过对差分图像中的相同位置像素的相应的信号强度执行信号分析来确定异常像素，并且可以提供通过将异常像素与设计图案进行比较来指定一个或多个可能的弱点图案。

【技术实现步骤摘要】
检查缺陷的方法和使用该方法制造半导体器件的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年10月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0142568的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
本专利技术构思涉及检查缺陷的方法和/或通过使用检查缺陷的方法来制造半导体器件的方法，并且更具体地涉及检查可能引起缺陷的弱点图案(weakpattern)的方法和/或通过使用检查弱点图案的方法制造半导体器件的方法。
技术介绍
随着电子行业和用户的需求的快速发展，电子设备正变得越来越小型化。因此，要求在电子设备中使用具有高集成度的半导体器件，并且半导体器件结构的设计规则变得更加精细。因此，对引起半导体器件故障的缺陷的检查标准正变得更高，并且用于检测缺陷的光学技术正在达到其极限。
技术实现思路
本专利技术构思提供了一种检查可能引起缺陷的弱点图案的方法以及通过使用该检查弱点图案的方法来制造半导体器件的方法。根据本专利技术构思的一方面，一种检查缺陷的方法，包括：将包括多个裸芯的半导体衬底分成多个检查区域，多个检查区域中的每一个具有至少一个裸芯，半导体衬底包括设置在其上的图案，从多个检查区域中的每一个获得光学图像，获得参考区域和比较区域之间的差分图像(differentialimage)，参考区域是多个检查区域中的一个，比较区域是多个检查区域当中除了参考区域之外的区域，通过对差分图像中的相同位置像素的相应的信号强度执行信号分析来确定异常像素，并且可以通过将异常像素与设计图案进行比较来指定一个或多个可能的弱点图案。根据本专利技术构思的另一方面，一种制造半导体器件的方法包括：提供多个半导体衬底、形成图案，该图案限定在多个半导体衬底中的每一个上的多个裸芯，将多个半导体衬底中的一个分成多个检查区域，多个检查区域中的每一个具有至少一个裸芯，获得参考区域和比较区域之间的差分图像，该参考区域是多个检查区域中的一个，该比较区域是多个检查区域当中除参考区域之外的区域，通过对差分图像中的相同位置像素的相应的信号强度执行信号分析来确定异常像素，通过将异常像素与设计图案进行比较来指定一个或多个弱点图案，并且增强弱点图案。根据本专利技术构思的另一方面，一种检查缺陷的方法包括：从半导体衬底上的多个检查区域中的每一个获得光学图像，该半导体衬底包括图案，该图案通过使用掩膜限定在该半导体衬底上的多个裸芯，该掩膜有场的尺寸，场对应于一组两个或更多个裸芯，多个检查区域中的每一个在尺寸方面对应于该场，将参考区域与比较区域中的每一个进行比较，该参考区域是该多个检查区域当中的一个，并且布置在该半导体衬底的中心区域处，该比较区域是该多个检查区域当中除参考区域之外的区域，获得参考区域和多个比较区域的各个比较区域之间的区域间差分图像；通过根据区域间差分图像中的相同位置像素的位置对信号强度执行信号分析来确定异常像素，通过将异常像素与设计图案进行比较来指定一个或多个可能的弱点图案，以及指定通过对所指定的一个或多个可能的弱点图案进行分类和分析而获得的重复图案组。附图说明根据以下结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解本专利技术构思的示例性实施例，在附图中：图1A和图1B是示出根据一些示例性实施例的在检查缺陷的方法中和/或在使用该检测缺陷的方法来制造半导体器件的方法中所使用的半导体衬底的平面视图；图2是用于描述根据示例性实施例的检查缺陷的方法的示意图；图3是用于描述可以通过根据示例性实施例的检查缺陷的方法检测到的缺陷的图；图4A、图4B和图4C是用于描述根据示例性实施例的检查缺陷的方法的图；图5A、图5B、图5C以及图6A和图6B是用于描述根据一些示例性实施例的检查缺陷的方法的图；图7A是按照根据使用常规方法的比较示例的检查缺陷的方法获得的区域间差分图像，图7B是按照根据示例性实施例的检查缺陷的方法获得的区域间差分图像；图8是示出根据示例性实施例的检查缺陷并制造半导体器件的方法的流程图；图9是用于描述根据示例性实施例的在检查缺陷的方法中分析重复图案组的方法的示意图；图10是示出根据示例性实施例的使用检查缺陷的方法来制造半导体器件的方法的流程图；图11是示出根据示例性实施例的使用检查缺陷的方法制造半导体器件的方法的流程图；以及图12是示出根据示例性实施例的通过使用检查缺陷的方法制造半导体器件的方法的流程图。具体实施方式图1A和图1B是示出根据一些示例性实施例的在检查缺陷的方法中和/或在使用该检测缺陷的方法来制造半导体器件的方法中所使用的半导体衬底的结构的平面视图。参考图1A，通过在半导体衬底1上形成某一图案，在半导体衬底1上形成作为独立操作单元的多个裸芯(芯片)11。半导体衬底1可以包括，例如，硅(Silicon，Si)(例如，结晶Si、多晶Si或非晶Si)。可替换地，半导体衬底1可以包括诸如锗(Germanium，Ge)的半导体元素以及从硅锗(SiliconGermanium，SiGe)、碳化硅(SiliconCarbide，SiC)、砷化镓(GalliumArsenide，GaAs)、砷化铟(IndiumArsenide，InAs)和磷化铟(IndiumPhosphide，InP)当中选择的至少一种半导体化合物。可替换地，半导体衬底1可以具有绝缘体硅片(Silicon-On-Insulator，SOI)结构。例如，半导体衬底1可以包括隐埋氧化物(BuriedOXide，BOX)层。半导体衬底1可以包括导电区域，例如，掺杂有杂质的阱或掺杂有杂质的结构。通过将整个半导体衬底1分成多个部分，并且将相对于作为一个场12的多个裸芯11的掩膜(或标线)用作重复单元的来执行曝光过程。例如，可以通过使用DUV光、EUV光或电子束来执行曝光过程。曝光过程可以，例如，通过扫描仪、步进器或步进扫描工具来执行。一个场12可以包括多个裸芯11。在每个步骤的感光过程中，可以使用诸如场12的形成在其上的掩膜经由单次拍摄在半导体衬底1上形成多个裸芯11。例如，一个场12可以包括2到8个裸芯11。换句话说，在本说明书中，场12可以对应于掩膜上的裸芯集合，并且同时与通过使用掩膜形成在晶片上的裸芯集合11相对应。在其上形成有图案的半导体衬底1中，可能发生诸如颗粒和空隙的缺陷。特别地，在执行半导体制造过程的同时，可通过检查装备重复检测缺陷图案。其原因可能是在光刻过程中重复使用具有缺陷的掩膜。参考图1B，多个裸芯11a形成在半导体衬底1a上。通过将整个半导体衬底1a分成多个部分并且将相对于作为一个场12a的一个裸芯11a的掩膜(或标线)用作重复单元来执行曝光过程。在每个步骤的感光过程中，可以使用诸如场12a的形成在其上的掩膜经由单次拍摄在半导体衬底1a上形成一个裸芯11a。参考图1A和图1B，根据要形成的裸芯11或11a的面积，一个场12或12a可以包括多个裸芯11或一个裸芯11a。构成半导体衬底1或1a的多个场12或12a中的一个可以被指定为用于缺陷检查的参考区域14或14a。例如，从多个场12或12a当中，参考区域14或14a可以布置在半导体衬底1或1a的中心部分处或靠近中心部分的位置处。根据一些实施例，即使当如图1A所示，场12包括多个裸芯11时，可以将多个裸芯11中的一个指定为参考区域，并且因此可以类似于图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检查缺陷的方法，所述方法包括：将包括多个裸芯的半导体衬底分成多个检查区域，所述多个检查区域中的每一个检查区域具有至少一个裸芯，所述半导体衬底包括设置在其上的图案；从多个检查区域中的每一个检查区域获得光学图像；获得参考区域和比较区域之间的差分图像，所述参考区域是所述多个检查区域中的一个检查区域，所述比较区域是所述多个检查区域当中除所述参考区域之外的区域；通过对差分图像中的相同位置像素的各个信号强度执行信号分析来确定异常像素；以及通过将异常像素与设计图案进行比较来指定一个或多个可能的弱点图案。

【技术特征摘要】
2017.10.30 KR 10-2017-01425681.一种检查缺陷的方法，所述方法包括：将包括多个裸芯的半导体衬底分成多个检查区域，所述多个检查区域中的每一个检查区域具有至少一个裸芯，所述半导体衬底包括设置在其上的图案；从多个检查区域中的每一个检查区域获得光学图像；获得参考区域和比较区域之间的差分图像，所述参考区域是所述多个检查区域中的一个检查区域，所述比较区域是所述多个检查区域当中除所述参考区域之外的区域；通过对差分图像中的相同位置像素的各个信号强度执行信号分析来确定异常像素；以及通过将异常像素与设计图案进行比较来指定一个或多个可能的弱点图案。2.如权利要求1所述的方法，其中所述图案是通过使用掩膜形成的光刻胶图案，所述掩膜具有在其中容纳某一数量的多个裸芯的场，以及多个检查区域中的每一个检查区域具有与所述场相对应的尺寸。3.如权利要求1所述的方法，其中通过使用光刻胶图案作为蚀刻掩膜执行蚀刻过程来形成图案，以及通过使用掩膜形成光刻胶图案，所述掩膜具有在其中容纳某一数量的多个裸芯的场。4.如权利要求1所述的方法，其中所述参考区域是位于所述多个检查区域当中的半导体衬底的中心部分的区域。5.如权利要求1所述的方法，其中，确定异常像素包括互相比较以下各项中的至少一个：分别与相同位置像素的位置相对应的散射程度、或者分别与相同位置像素的位置相对应的信号强度的变化趋势。6.如权利要求1所述的方法，其中，确定异常像素包括将所述相同位置像素当中的，均显示出信号强度的散射程度小于阈值程度的像素确定为异常像素。7.如权利要求1所述的方法，其中，确定异常像素包括将具有与大部分相同位置像素的信号强度变化趋势不同的信号强度变化趋势的像素确定为异常像素。8.如权利要求7所述的方法，其中，所述确定异常像素包括根据各个位置将相同位置像素的信号强度变化趋势拟合成二维函数。9.如权利要求1所述的方法，还包括：通过分类一个或多个可能的弱点图案来确定重复的图案组；以及指定重复图案组为弱点图案。10.如权利要求9所述的方法，其中，所述重复图案组与所指定的一个或多个可能的弱点图案当中的相同图案相对应，所述相同图案包括通过旋转、对称、放大或缩小而具有相同形状的一个或多个图案。11.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：提供多个半导体衬底；形成图案，所述图案限定在多个半导体衬底中的每一个半导体衬底上的多个裸芯；将多个半导体衬底中的一个半导体衬底分成多个检查区域，所述多个检查区域中的每一个检查区域具有至少一个裸芯；分别从多个检查区域获得光学图像；获得参考区域和比较区域之间的差分图像，所述参考区域是所述多个检查区域中的一个检查区域，所述比较区域是多个检查区域当中除参考区域之外的区域；通过对差分图像中的相同位置像素的各个信号强度执行信号分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙荣薰，柳成润，梁裕信，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR