根據(jù)圖形特征對自動聚焦光強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕輽z測方法
【專利摘要】一種根據(jù)圖形特征對自動聚焦光強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕輽z測方法，包括：第一步驟，用于將芯片置于聚焦光路下，從而利用聚焦光路對具有不同電路特征區(qū)域的芯片上進(jìn)行掃描；第二步驟，用于根據(jù)掃描結(jié)果獲得聚焦光路反射信號強(qiáng)度分布；第三步驟，用于根據(jù)聚焦光路反射信號強(qiáng)度分布對芯片上的聚焦光路反射信號強(qiáng)度按照不同的強(qiáng)度梯度設(shè)定多個(gè)聚焦光路反射信號強(qiáng)度區(qū)域；第四步驟，用于對所述多個(gè)聚焦光路反射信號強(qiáng)度區(qū)域中不滿足焦距強(qiáng)度閾值要求的區(qū)域設(shè)定信號放大系數(shù)，并以所述信號放大系數(shù)來放大聚焦光路中照射所述不滿足焦距強(qiáng)度的區(qū)域的聚焦光部分的強(qiáng)度；第五步驟，用于利用所述聚焦光部分放大后的聚焦光路對芯片進(jìn)行掃描。
【專利說明】根據(jù)圖形特征對自動聚焦光強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕輽z測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種根據(jù)圖形特征對自動聚焦光強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕輽z測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]先進(jìn)的集成電路制造工藝一般都包含幾百步的工序，任何環(huán)節(jié)的微小錯誤都將導(dǎo)致整個(gè)芯片的失效，特別是隨著電路關(guān)鍵尺寸的不斷縮小，其對工藝控制的要求就越嚴(yán)格，所以在生產(chǎn)過程中為能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和解決問題，配置有光學(xué)和電子束的缺陷檢測設(shè)備對產(chǎn)品進(jìn)行在線。
[0003]不管是光學(xué)和電子的缺陷檢測，其工作的基本原理都是通過設(shè)備獲得幾個(gè)芯片的信號，然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)的比對，如圖1表示為相鄰的3個(gè)芯片，通過對3個(gè)芯片的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)采集，然后通過B芯片和A芯片的比較得出有信號差異的位置如圖2所示，再通過B芯片和C芯片的比較得出有信號差異的位置如圖3所示，那么這兩個(gè)對比結(jié)果中差異信的相同位置就是B芯片上偵測到的缺陷的位置。在實(shí)際的檢測掃描過程中，由于晶圓在不同的工藝之后會呈現(xiàn)不同程度的曲翹現(xiàn)象，有的是相對水平面向上彎曲(如圖4所示)，有的是相對水平面向下彎曲(如圖5所示)。然后，光學(xué)檢測本身在逐行進(jìn)行如圖6所示的水平和如圖7所示的垂直方向掃描時(shí)，對于圖形水平面的控制是非常關(guān)鍵的，同一的電路如果水平面的焦距稍有偏差，就會使得設(shè)備獲得的圖形失真，從而影響最終的缺陷檢測的靈敏度。而目前業(yè)內(nèi)采用的聚焦方式是在獨(dú)立于檢測光之外配置一個(gè)單波長的光路系統(tǒng)，在檢測光路進(jìn)行掃描的同時(shí)對晶圓的水平面進(jìn)行偵測和補(bǔ)償。
[0004]然而，實(shí)際的運(yùn)行過程發(fā)現(xiàn)有的聚焦光路在一些特定的電路圖形中的反射光信號非常微弱，不同圖形的反射光信號強(qiáng)度可能甚至差達(dá)2個(gè)數(shù)量級(如圖8所示)，如上所述這就會導(dǎo)致對這些特定的芯片區(qū)域的焦距能力變差，從而最終影響缺陷檢測的能力。而且，隨著晶圓尺寸從12英寸發(fā)展到18英寸，晶圓本身的的曲翹度也會被放大，同時(shí)芯片的電路集成度越來越高，這都會導(dǎo)致晶圓聚焦變的非常重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠根據(jù)圖形特征對自動聚焦光強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕輽z測方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種根據(jù)圖形特征對自動聚焦光強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕輽z測方法，其包括:
[0007]第一步驟，用于將芯片置于聚焦光路下，從而利用聚焦光路對具有不同電路特征區(qū)域的芯片上進(jìn)行掃描；
[0008]第二步驟，用于根據(jù)掃描結(jié)果獲得聚焦光路反射信號強(qiáng)度分布；
[0009]第三步驟，用于根據(jù)聚焦光路反射信號強(qiáng)度分布對芯片上的聚焦光路反射信號強(qiáng)度按照不同的強(qiáng)度梯度設(shè)定多個(gè)聚焦光路反射信號強(qiáng)度區(qū)域；
[0010]第四步驟，用于對所述多個(gè)聚焦光路反射信號強(qiáng)度區(qū)域中不滿足焦距強(qiáng)度閾值要求的區(qū)域設(shè)定信號放大系數(shù)，并以所述信號放大系數(shù)來放大聚焦光路中照射所述不滿足焦距強(qiáng)度的區(qū)域的聚焦光部分的強(qiáng)度；
[0011]第五步驟，用于利用所述聚焦光部分放大后的聚焦光路對芯片進(jìn)行掃描。
[0012]優(yōu)選地，聚焦光路中除所述聚焦光部分之外的部分的光強(qiáng)不變。
[0013]優(yōu)選地，所述信號放大系數(shù)等于焦距強(qiáng)度閾值除以通過第一步驟對所述不滿足焦距強(qiáng)度的區(qū)域掃描得到的最小聚焦光路反射信號強(qiáng)度值。
[0014]優(yōu)選地，所述信號放大系數(shù)大于焦距強(qiáng)度閾值除以通過第一步驟對所述不滿足焦距強(qiáng)度的區(qū)域掃描得到的最小聚焦光路反射信號強(qiáng)度值。
[0015]利用本發(fā)明的缺陷檢測方法，能夠更好地實(shí)現(xiàn)對不同翹曲度晶圓和不同電路結(jié)構(gòu)的芯片進(jìn)行精準(zhǔn)聚焦，并實(shí)現(xiàn)高靈敏度的光學(xué)缺陷檢測。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中:
[0017]圖1示意性地示出了相鄰的3個(gè)芯片組。
[0018]圖2示意性地示出了 B芯片和A芯片的數(shù)據(jù)比較圖。
[0019]圖3示意性地示出了 B芯片和C芯片的數(shù)據(jù)比較圖。
[0020]圖4示意性地示出了向上彎曲的晶圓示意圖。
[0021]圖5示意性地示出了向下彎曲的晶圓示意圖。
[0022]圖6示意性地示出了光學(xué)檢測水平方向掃描的示意圖。
[0023]圖7示意性地示出了光學(xué)檢測垂直方向掃描的示意圖。
[0024]圖8示意性地示出了芯片上不同電路區(qū)域聚焦反射光強(qiáng)信號示意圖。
[0025]圖9示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的根據(jù)圖形特征對自動聚焦光強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕輽z測方法的流程圖。
[0026]圖10示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的根據(jù)圖形特征對自動聚焦光強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕輽z測方法采取的芯片示意圖。
[0027]圖11示意性地示出了聚焦光路掃描獲得反射信號強(qiáng)度分布示意圖。
[0028]圖12示意性地示出了大面積切割方案的示意圖。
[0029]需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號。

【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0031]圖9示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的根據(jù)圖形特征對自動聚焦光強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕輽z測方法的流程圖。
[0032]具體地說，如圖9所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的根據(jù)圖形特征對自動聚焦光強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕輽z測方法包括:
[0033]第一步驟SI，用于將芯片置于聚焦光路下，從而利用聚焦光路對具有不同電路特征區(qū)域的芯片上進(jìn)行掃描；
[0034]第二步驟S2，用于根據(jù)掃描結(jié)果獲得聚焦光路反射信號強(qiáng)度分布；
[0035]第三步驟S3，用于根據(jù)聚焦光路反射信號強(qiáng)度分布對芯片上的聚焦光路反射信號強(qiáng)度按照不同的強(qiáng)度梯度設(shè)定多個(gè)聚焦光路反射信號強(qiáng)度區(qū)域；例如，多個(gè)聚焦光路反射信號強(qiáng)度區(qū)域可能包括圖10所示的第一聚焦光路反射信號強(qiáng)度區(qū)域1、第二聚焦光路反射信號強(qiáng)度區(qū)域2和第三聚焦光路反射信號強(qiáng)度區(qū)域3。
[0036]第四步驟S4，用于對所述多個(gè)聚焦光路反射信號強(qiáng)度區(qū)域中不滿足焦距強(qiáng)度閾值要求的區(qū)域設(shè)定信號放大系數(shù)，并以所述信號放大系數(shù)來放大聚焦光路中照射所述不滿足焦距強(qiáng)度的區(qū)域的聚焦光部分的強(qiáng)度(聚焦光路中除所述聚焦光部分之外的部分的光強(qiáng)不變)；優(yōu)選地，所述信號放大系數(shù)等于或大于焦距強(qiáng)度閾值除以通過第一步驟Si對所述不滿足焦距強(qiáng)度的區(qū)域掃描得到的最小聚焦光路反射信號強(qiáng)度值。
[0037]第五步驟S5，用于利用所述聚焦光部分放大后的聚焦光路對芯片進(jìn)行掃描。
[0038]例如，光學(xué)檢測設(shè)備在進(jìn)行缺陷檢測時(shí)，對聚焦光反射光強(qiáng)度的最小值要求為600，那么將如圖8所示的芯片上一個(gè)反射光強(qiáng)度最小的區(qū)域(聚焦光反射光強(qiáng)度值為500-230)的反射光信號設(shè)定3倍的光信號放大(放大后聚焦光反射光強(qiáng)度值將變成1500-690)，從而滿足光學(xué)檢測設(shè)備對水平聚焦的最低要求，實(shí)現(xiàn)對不同翹曲度晶圓和不同電路結(jié)構(gòu)的芯片進(jìn)行精準(zhǔn)聚焦，并實(shí)現(xiàn)高靈敏度的光學(xué)缺陷檢測。
[0039]在具體實(shí)施時(shí)，在創(chuàng)建光學(xué)缺陷檢測時(shí)，將如圖10所示晶圓上的一個(gè)完整的芯片置于聚焦光路下，聚焦光路對芯片上有不同電路特征的區(qū)域進(jìn)行相同于缺陷檢測時(shí)的掃描，從而獲得一個(gè)完整的聚焦光路反射信號強(qiáng)度分布如圖11所示，然后對芯片上的聚焦光路反射信號強(qiáng)度按照不同的強(qiáng)度梯度設(shè)定多個(gè)聚焦光路反射信號強(qiáng)度區(qū)域，并對不能滿足焦距強(qiáng)度的區(qū)域設(shè)定信號放大的系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)都能滿足水平聚焦的要求，并可實(shí)現(xiàn)分區(qū)域的同時(shí)管理。避免利用單一入射光光強(qiáng)的增強(qiáng)，導(dǎo)致有的區(qū)域信號過度飽和從而也無法實(shí)現(xiàn)缺陷檢測。
[0040]而且，優(yōu)選地，在具體執(zhí)行上述方法時(shí)，如圖12所示，對于某些情況，聚焦光強(qiáng)可能對于芯片局部微觀面積有個(gè)最小要求，而對于如圖12所示的大面積的光強(qiáng)不符合的情況，如圖12在進(jìn)行檢測和運(yùn)算是的數(shù)據(jù)處理量是非常大的，所以可以對大面積的區(qū)域進(jìn)行符合最小面積的切割處理來降低數(shù)據(jù)處理量。如圖12所示，大的區(qū)域I被劃分成多個(gè)小區(qū)域。
[0041]此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說明書中的各個(gè)組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個(gè)組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等。
[0042]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種根據(jù)圖形特征對自動聚焦光強(qiáng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕輽z測方法，其特征在于包括: 第一步驟，用于將芯片置于聚焦光路下，從而利用聚焦光路對具有不同電路特征區(qū)域的芯片上進(jìn)行掃描； 第二步驟，用于根據(jù)掃描結(jié)果獲得聚焦光路反射信號強(qiáng)度分布； 第三步驟，用于根據(jù)聚焦光路反射信號強(qiáng)度分布對芯片上的聚焦光路反射信號強(qiáng)度按照不同的強(qiáng)度梯度設(shè)定多個(gè)聚焦光路反射信號強(qiáng)度區(qū)域； 第四步驟，用于對所述多個(gè)聚焦光路反射信號強(qiáng)度區(qū)域中不滿足焦距強(qiáng)度閾值要求的區(qū)域設(shè)定信號放大系數(shù)，并以所述信號放大系數(shù)來放大聚焦光路中照射所述不滿足焦距強(qiáng)度的區(qū)域的聚焦光部分的強(qiáng)度； 第五步驟，用于利用所述聚焦光部分放大后的聚焦光路對芯片進(jìn)行掃描。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缺陷檢測方法，其特征在于，聚焦光路中除所述聚焦光部分之外的部分的光強(qiáng)不變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的缺陷檢測方法，其特征在于，所述信號放大系數(shù)等于焦距強(qiáng)度閾值除以通過第一步驟對所述不滿足焦距強(qiáng)度的區(qū)域掃描得到的最小聚焦光路反射信號強(qiáng)度值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的缺陷檢測方法，其特征在于，所述信號放大系數(shù)大于焦距強(qiáng)度閾值除以通過第一步驟對所述不滿足焦距強(qiáng)度的區(qū)域掃描得到的最小聚焦光路反射信號強(qiáng)度值。
【文檔編號】H01L21/66GK104201124SQ201410390806
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】倪棋梁, 陳宏璘, 龍吟 申請人:上海華力微電子有限公司