晶圓重復(fù)性光刻缺陷檢查分析方法、系統(tǒng)及晶圓生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶圓生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其指晶圓光刻工藝中的重復(fù)性光刻缺陷檢查 分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活水平的日益提高，對能源的需求越來越旺盛。為滿足要 求，光電二極管、大功率器件如VDMOS(英文全稱：VerticalDouble-Diffusion Metal-Oxide-Semiconductor，中文全稱：垂直雙擴散金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)、 IGBT(英文全稱：InsulatedGateBipolarTransistor,中文全稱：絕緣柵雙極型晶體管） 等的應(yīng)用變的越來越普及，對此類器件的穩(wěn)定性和可靠性的要求也變的更高。而影響這些 的除產(chǎn)品設(shè)計或工藝流程條件外，缺陷是最大的問題。
[0003] 尤其是重復(fù)性缺陷，所謂重復(fù)性缺陷，指因某種原因?qū)е略诙嗯萎a(chǎn)品上相同位 置重復(fù)出現(xiàn)的缺陷，因其影響范圍大，檢查難度高，一旦出現(xiàn)重復(fù)性缺陷，往往造成多批次 廣品連續(xù)出現(xiàn)低良率，成為亟待解決的問題和難點。為能確保廣品的可罪性和穩(wěn)定性，減少 成本，是工廠大幅度提高生產(chǎn)效率所要解決的必要環(huán)節(jié)之一。
[0004] 比如，在光刻工藝中，管芯面積大的分立器件(如光電二極管等）在光刻工藝中采 用的是大尺寸光罩（又稱掩膜板)，多數(shù)以1:1的比例曝出圖形，光罩是用來制作晶圓上的 圖像，以利集成電路的制作。光罩必須是完美無缺，才能呈現(xiàn)完整的圖像，否則不完整的圖 像會被復(fù)制到晶圓上。生產(chǎn)過程中，若因某個原因使得微塵顆粒落在光罩上，此微塵顆粒會 擋住曝光光線通過光罩，從而影響光罩圖形在晶圓上的精準(zhǔn)曝光，產(chǎn)生光刻缺陷，此類缺陷 是重復(fù)性的，稱為重復(fù)性光刻缺陷。此類重復(fù)性光刻缺陷將造成器件的結(jié)構(gòu)異常，從而影響 到器件的成品率和可靠性。
[0005] 落于光罩的微塵顆粒會在每片晶圓的同一個位置產(chǎn)生同樣缺陷，即產(chǎn)生重復(fù)性光 刻缺陷，因此對良率殺傷很大。對于該種光刻工藝中產(chǎn)生的重復(fù)性光刻缺陷，傳統(tǒng)的檢驗方 法是采用光學(xué)顯微鏡，人為的對晶圓進行抽樣檢查。受限于生產(chǎn)效率的限制，抽樣的頻率一 般為每批次晶圓（24片或25片）中抽選三至五片，檢驗的區(qū)域一般為上、下、左、右、中五個 位置，僅為每片晶圓面積的7%左右，因此僅能保證對大面積異常的及時發(fā)現(xiàn)，對于隨機出 現(xiàn)和隨機分布的微塵顆粒造成的重復(fù)性光刻缺陷難以有效地檢出，容易漏檢或誤檢。導(dǎo)致 產(chǎn)品成品率較低，給出貨帶來了風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決現(xiàn)有傳統(tǒng)人為鏡檢導(dǎo)致的晶圓重復(fù)性光刻缺陷難以有效檢出，容易漏檢或 誤檢的問題，本發(fā)明實施例提供了一種晶圓重復(fù)性光刻缺陷檢查分析方法、晶圓重復(fù)性光 刻缺陷檢查分析系統(tǒng)及晶圓生產(chǎn)方法。
[0007] 本發(fā)明實施例一方面提供了一種晶圓重復(fù)性光刻缺陷檢查分析方法，包括如下步 驟：
[0008]S1、缺陷檢查步驟：在某批次晶圓光刻工藝結(jié)束后，從該批次晶圓中抽選N片晶 圓，對被抽選晶圓上的缺陷進行全片掃描，獲得所述被抽選晶圓的缺陷信息；所述缺陷信息 包括缺陷的位置信息和尺寸信息；
[0009]S2、缺陷分析步驟：比較所述被抽選晶圓缺陷的位置信息和尺寸信息；
[0010] 若被抽選晶圓上均存在位置信息和尺寸信息一致的缺陷，則判定該批次晶圓在光 刻工藝中存在重復(fù)性光刻缺陷；
[0011] 若被抽選晶圓上不存在位置信息一致的缺陷，則判定該批次晶圓在光刻工藝中無 重復(fù)性光刻缺陷；
[0012] 若所有被抽選晶圓上存在位置信息一致、但尺寸信息不一致的缺陷，且該缺陷在 光刻前的同一晶圓上已存在，則判定該批次晶圓在光刻工藝中無重復(fù)性光刻缺陷；
[0013] 若所有被抽選晶圓上存在位置信息一致、但尺寸信息不一致的缺陷，且該缺陷在 光刻前的同一晶圓上不存在，同時，該缺陷的尺寸信息相似度大于等于預(yù)設(shè)相似度，則判定 該批次晶圓在光刻工藝中存在重復(fù)性光刻缺陷；
[0014] 若所有被抽選晶圓上存在位置信息一致、但尺寸信息不一致的缺陷，且該缺陷在 光刻前的同一晶圓上不存在，同時，該缺陷的尺寸信息相似度小于預(yù)設(shè)相似度，則判定該批 次晶圓在光刻工藝中無重復(fù)性光刻缺陷。
[0015] 本發(fā)明實施例采用的晶圓重復(fù)性光刻缺陷檢查分析方法，由于對被抽選晶圓進行 全片掃描，并對掃描數(shù)據(jù)進行特殊的比對分析，從而可以有效、全面的檢出此類重復(fù)性光刻 缺陷，可完全避免傳統(tǒng)人為鏡檢所帶來的漏檢或誤檢的問題，便捷性較高，能進一步提高光 刻過程中的成品率，降低出貨風(fēng)險。
[0016] 優(yōu)選地，所述步驟S2前還包括一SA、預(yù)處理步驟：從所述被抽選晶圓的缺陷信息 中得到被抽選晶圓缺陷的位置信息和尺寸信息。
[0017] 優(yōu)選地，步驟S2具體包括如下步驟：
[0018]S2A、位置、尺寸比較步驟：先判斷被抽選晶圓上是否存在位置信息和尺寸信息均 一致的缺陷，如果結(jié)果為是，則判定其該被檢查分析的批次晶圓中存在重復(fù)性光刻缺陷，如 果結(jié)果為否，則進入步驟S2B;
[0019]S2B、缺陷位置信息比較步驟：判斷被抽選晶圓上是否存在缺陷位置信息一致的 缺陷，如果結(jié)果為否，則判定該批次晶圓中無重復(fù)性光刻缺陷；如果結(jié)果為是，則進入步驟 S2C；
[0020] S2C、同一晶圓缺陷比較步驟：獲取所述被抽選晶圓在光刻前的缺陷信息，然后判 斷該位置信息一致的缺陷是否在光刻前的同一晶圓上已存在，如果結(jié)果為是，則判定該缺 陷非重復(fù)性光刻缺陷，即判定該批次晶圓中無重復(fù)性光刻缺陷；如果結(jié)果為否，則進入步驟 S2D；
[0021]S2D、缺陷尺寸相似度比較步驟：判斷位置信息一致的缺陷的尺寸信息相似度是否 大于等于預(yù)設(shè)相似度，如果結(jié)果為是，則判定該批次晶圓中存在重復(fù)性光刻缺陷；如果結(jié)果 為否，則判定該批次晶圓中無重復(fù)性光刻缺陷。
[0022] 優(yōu)選地，步驟S2具體包括如下步驟：
[0023]S21、缺陷位置信息比較步驟：將被抽選晶圓缺陷的位置信息進行相互比較，判斷 被抽選晶圓上是否存在位置信息一致的缺陷，若結(jié)果為否，則判定該批次晶圓在光刻工藝 中無重復(fù)性光刻缺陷；若結(jié)果為是，進入步驟S22;
[0024]S22、缺陷尺寸信息比較步驟：將被抽選晶圓上位置信息一致的缺陷的尺寸信息進 行相互比較，判斷該缺陷的尺寸信息是否一致；若結(jié)果為是，則判定該批次晶圓在光刻工藝 中存在重復(fù)性光刻缺陷；若結(jié)果為否，則進入步驟S23;
[0025]S23、同一晶圓缺陷比較步驟：獲取所述被抽選晶圓在光刻前的缺陷信息，將同一 晶圓上光刻后的位置信息一致、但尺寸信息不一致的缺陷與所述光刻前的缺陷進行比較， 判斷該缺陷是否在光刻前的同一晶圓上已存在；若結(jié)果為是，則判定該批次晶圓在光刻工 藝中無重復(fù)性光刻缺陷；若結(jié)果為否，則進入步驟S24;
[0026]S24、缺陷尺寸相似度比較步驟：取所述被抽選晶圓上位置信息一致、但尺寸信息 不一致的缺陷，將被抽選晶圓上該缺陷的尺寸信息進行相互比較；判斷該缺陷的尺寸信息 相似度是否大于等于預(yù)設(shè)相似度，若結(jié)果為是，則判定該批次晶圓在光刻工藝中存在重復(fù) 性光刻缺陷；若結(jié)果為否，則判定該批次晶圓在光刻工藝中無重復(fù)性光刻缺陷。
[0027] 優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)相似度為50%_70%。
[0028] 優(yōu)選地，所述步驟Sl中被抽選的晶圓片數(shù)N為2-6。
[0029] 優(yōu)選地，所述被抽選晶圓片數(shù)為3片，分別從光刻工藝中的前、中、后位置抽選出。
[0030] 優(yōu)選地，所述位置信息一致指缺陷在晶圓上的坐標(biāo)相同；所述尺寸信息一致指缺 陷在晶圓上的X方向大小、Y方向大小和有效面積相同。
[0031] 所述步驟Sl中，所述步驟Sl中，所述"對被抽選晶圓上的缺陷進行全片掃描"具 體通過KLA掃描機對被抽選晶圓上的缺陷進行全片掃描；
[0032] 優(yōu)選地，在所述步驟S2中，若判定該批次晶圓在光刻工藝中存在重復(fù)性光刻缺 陷，則將所述重復(fù)性光刻缺陷的位置信息和尺寸信息顯示給檢查分析人員。
[0033] 本發(fā)明實施例第二方面提供了一種晶圓生產(chǎn)方法，包括如下步驟：某批次晶圓在 光刻工藝結(jié)束后，對其進行重復(fù)性光刻缺陷檢查分析；
[0034] 若無重復(fù)性光刻缺陷，則繼續(xù)進行后續(xù)生產(chǎn)；
[0035] 若存在重復(fù)性光刻缺陷，則產(chǎn)品按異常生產(chǎn)處理，暫停光刻工藝，消除該重復(fù)性光 刻缺陷后繼續(xù)生產(chǎn)；
[0036] 其中，所述"對其進行重復(fù)性光刻缺陷檢查分析"通過上述的晶圓重復(fù)性光刻缺陷 檢查分析方法實現(xiàn)。
[0037] 本發(fā)明實施例提供的晶圓生產(chǎn)方法，由于采用了優(yōu)化后的晶圓重復(fù)性光刻缺陷檢 查分析方法，對被抽選晶圓進行全片掃描，并對掃描數(shù)據(jù)進行特殊的比對分析，從而可以有 效、全面的檢出此類重復(fù)性光刻缺陷，可完全避免傳統(tǒng)人為鏡檢所帶來的漏檢或誤檢的問 題，便捷性較高，能進一步提高光刻過程中的成品率，降低出貨風(fēng)險。
[0038] 本發(fā)明