專(zhuān)利名稱(chēng)：掩膜版缺陷的判斷方法及判斷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，特別涉及一種掩膜版缺陷的判斷方法及判斷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，光刻是形成集成電路圖形的重要工序。所述工序包括首先 在晶片(die)上涂覆一層光刻膠，然后在光刻裝置對(duì)具有基準(zhǔn)圖形的掩膜版(mask)進(jìn)行曝 光，將掩膜版上的基準(zhǔn)圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上，最后通過(guò)顯影液與光刻膠反應(yīng)，在晶片上形成 對(duì)應(yīng)的圖形。作為光刻工藝中的基準(zhǔn)圖形，掩膜版對(duì)光刻以及后續(xù)的工序起著重要的影響。當(dāng) 掩膜版上出現(xiàn)了污染或損壞時(shí)，就會(huì)破壞基準(zhǔn)圖形。所述破壞后的基準(zhǔn)圖形會(huì)通過(guò)曝光、顯 影以及后續(xù)刻蝕工藝而轉(zhuǎn)移到數(shù)以萬(wàn)計(jì)的晶片上，造成晶片上的圖形并不與基準(zhǔn)圖形完全 一致，使晶片上的圖形產(chǎn)生缺陷。因此對(duì)掩膜版質(zhì)量的控制就成為控制半導(dǎo)體成品率的重 要環(huán)節(jié)。并且隨著流程上的使用，掩膜版出現(xiàn)缺陷的概率也隨之增加，所以及時(shí)發(fā)現(xiàn)掩膜版 的缺陷對(duì)于控制至關(guān)重要?，F(xiàn)有技術(shù)常常由良率工程師通過(guò)人工觀察掩膜版的基準(zhǔn)圖形的方式，判斷掩膜版 是否出現(xiàn)污染或損壞。工作量大且判斷時(shí)間長(zhǎng)。申請(qǐng)?zhí)枮?00610148090. 4的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中提供了一種使用檢驗(yàn)機(jī)臺(tái)判斷掩膜 版的方法。但掩膜版的無(wú)重復(fù)性決定了掩膜版上的缺陷所處的圖形環(huán)境的多樣性，檢驗(yàn)機(jī) 臺(tái)上僅有的幾種缺陷檢驗(yàn)設(shè)定很難適合于每一片掩膜版。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種掩膜版缺陷的判斷方法及判斷系統(tǒng)，用于判斷掩膜 版上的缺陷。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種掩膜版缺陷的判斷方法，包括提供具有圖形的掩膜版及不同晶片，將所述掩膜版圖形轉(zhuǎn)移至所述不同晶片上；獲取所述晶片的圖形，判斷晶片上是否具有缺陷及缺陷所在晶片上的位置；提供位置閾值，對(duì)出現(xiàn)在不同晶片上的缺陷的位置進(jìn)行比較，若位于不同晶片上 的缺陷的位置差小于所述位置閾值，則判斷所述這些缺陷位于同一區(qū)域內(nèi)；提供預(yù)定值，統(tǒng)計(jì)位于同一區(qū)域內(nèi)的缺陷所在晶片的數(shù)量，若超過(guò)所述預(yù)定值，則 判斷所述掩膜版的相應(yīng)位置上具有缺陷?？蛇x的，所述位置差的計(jì)算方法為歐幾里得距離計(jì)算方法。可選的，歐幾里德距離計(jì)算方法的計(jì)算規(guī)則為平均距離規(guī)則、最遠(yuǎn)距離規(guī)則或最 短距離規(guī)則?？蛇x的，所述位置閾值的范圍為8μπι 12μπι?？蛇x的，所述預(yù)定值為不小于2的整數(shù)?？蛇x的，所述預(yù)定值為4。
本發(fā)明還提供一種如所述掩膜版缺陷的判斷方法形成的掩膜版缺陷判斷系統(tǒng)，包 括光刻單元將掩膜版的圖形轉(zhuǎn)移至不同晶片上；掃描單元對(duì)所述不同晶片逐一進(jìn)行圖形掃描，獲取所述晶片的圖形，判斷晶片上 是否具有缺陷及缺陷所在晶片上的位置，并將所述缺陷的位置信息傳輸至處理單元；處理單元內(nèi)部設(shè)置有位置閾值和預(yù)定值；接收所述缺陷的位置信息，并對(duì)出現(xiàn) 在不同晶片上的缺陷位置進(jìn)行作差，若位于不同晶片上的缺陷的位置差小于所述位置閾 值，則判斷所述缺陷位于同一區(qū)域內(nèi)；統(tǒng)計(jì)位于同一區(qū)域內(nèi)的缺陷所在晶片數(shù)量并與所述 預(yù)定值進(jìn)行比較判斷，若同一區(qū)域內(nèi)的缺陷所在晶片數(shù)量超過(guò)所述預(yù)定值，則判斷所述掩 膜版的相應(yīng)位置上具有缺陷?？蛇x的，所述位置閾值的范圍為8μπι 12μπι。可選的，所述預(yù)定值為不小于2的整數(shù)?？蛇x的，所述預(yù)定值為4。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)通過(guò)分析晶片上的缺陷及其位置， 迅速判斷出掩膜版的缺陷及其位置，以避免掩膜版影響后續(xù)的晶片，能夠降低晶片的不良 品幾率；通過(guò)所述掩膜版缺陷判斷系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在線對(duì)掩膜版的缺陷進(jìn)行判斷的功能，及 時(shí)判斷出缺陷掩膜版，精確判斷效果，提高判斷效率。


圖1是本發(fā)明掩膜版缺陷的判斷方法流程示意圖；圖2至圖8為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的掩膜版缺陷的判斷方法示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明通過(guò)分析晶片上的缺陷位置，迅速判斷出掩膜版是否具有缺陷及缺陷所在 位置，以避免掩膜版影響后續(xù)的晶片，能夠降低晶片的不良品幾率；通過(guò)所述掩膜版缺陷判 斷系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在線對(duì)掩膜版的缺陷進(jìn)行判斷的功能，及時(shí)判斷出缺陷掩膜版，精確判斷 效果，提高判斷效率。為使本發(fā)明的上述目的，特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的重復(fù)性缺陷判斷方法流程示意圖，包括執(zhí)行步驟S101，提供具有圖形的掩膜版及不同晶片，將所述掩膜版圖形轉(zhuǎn)移至所 述不同晶片上；執(zhí)行步驟S102，獲取所述晶片的圖形，判斷晶片上是否具有缺陷及缺陷所在晶片 上的位置；執(zhí)行步驟S103，提供位置閾值，對(duì)出現(xiàn)在不同晶片上的缺陷的位置進(jìn)行比較，若位 于不同晶片上的缺陷的位置差小于所述位置閾值，則判斷所述這些缺陷位于同一區(qū)域內(nèi)；執(zhí)行步驟S104，提供預(yù)定值，統(tǒng)計(jì)位于同一區(qū)域內(nèi)的缺陷所在晶片的數(shù)量，若超過(guò) 所述預(yù)定值，則判斷所述掩膜版的相應(yīng)位置上具有缺陷。
通過(guò)本發(fā)明方法可判斷出掩膜版上的缺陷及位置。根據(jù)具體的情況，可以對(duì)上述 步驟適當(dāng)?shù)娜サ粢粌刹交蛘咴黾?。下面接著?duì)該發(fā)明做更為詳細(xì)的說(shuō)明。執(zhí)行步驟S101，提供具有圖形的掩膜版及不同晶片，將所述掩膜版圖形轉(zhuǎn)移至所 述不同晶片上。所述晶片包括存儲(chǔ)器、特殊功能器件、微電子器件或者其它的功能器件。所 述圖形轉(zhuǎn)移采用常規(guī)光刻方法。上述晶片上的圖形可以為金屬線圖形、介電質(zhì)圖形、淺溝道隔離圖形，或柵極氧化 層圖形等。執(zhí)行步驟S102，獲取所述晶片的圖形，判斷晶片上是否具有缺陷及缺陷所在晶片 上的位置。具體包括首先，對(duì)所述晶片表面進(jìn)行單次或多次掃描，獲得所述晶片表面圖形。 所述掃描的裝置為數(shù)碼相機(jī)或掃描儀等成像裝置，例如由KLA-Tencor公司提供的檢查工 具。獲取所述圖形信息的灰度值。然后，將所述獲得的晶片表面圖形與掩膜版的圖形進(jìn)行比較，若晶片上存在的圖 形，在掩膜版的圖形中不存在的圖形，則所述圖形定義為晶片上的缺陷，所述缺陷可能因掩 膜版上的裂縫、灰塵顆粒物，也可能由于除掩膜版外的因素造成的，如光刻膠、光刻設(shè)備、曝 光光源等因素造成。具體獲得所述缺陷信息的過(guò)程可以為掃描具有缺陷的晶片圖形之后，通過(guò)計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)獲得對(duì)應(yīng)圖形的灰度值，與系統(tǒng)內(nèi)預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)圖形的灰度值進(jìn)行比較，進(jìn)而獲得缺 陷信息。如圖2和圖3為一個(gè)實(shí)施例中獲得的其中兩個(gè)晶片的缺陷圖形。如圖2所示，包 括有團(tuán)簇在一起的缺陷，如Al、Bl、Cl、E1，也包括分別零散的缺陷，如202、203和204 ；如圖 3所示，包括有團(tuán)簇在一起的缺陷，如A2、B2、C2、E2，也包括分別零散的缺陷，如302、303和 304。判斷是否具有缺陷，還包括獲得每片晶片上的缺陷位置步驟。具體為以對(duì)應(yīng)于標(biāo) 準(zhǔn)圖形上相同的一個(gè)點(diǎn)為原點(diǎn)，所述原點(diǎn)可以選擇晶片的一個(gè)拐角處，在每片晶片上建立 方向相同的坐標(biāo)系，然后獲取缺陷位于每片晶片上坐標(biāo)系的坐標(biāo)，即缺陷位置。緊接著，執(zhí)行步驟S103，提供位置閾值，所述位置閾值可以為8 μ m 12 μ m中的任 意值。作為一個(gè)實(shí)施方式，選取為 ο μ m。對(duì)出現(xiàn)在不同晶片上的缺陷的位置進(jìn)行比較，具 體的為計(jì)算不同晶片上缺陷之間的位置差。作為一個(gè)實(shí)施例，先對(duì)一個(gè)晶片上的缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以所述位置閾值為直徑做出 一個(gè)圓形區(qū)域，對(duì)同一晶片上的缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，所述圓形區(qū)域可以為多個(gè)，并將盡可能多的 缺陷歸納至同一個(gè)圓形區(qū)域，統(tǒng)計(jì)之后，位于同一個(gè)區(qū)域內(nèi)的缺陷記為群缺陷，所述群缺陷 內(nèi)，任意兩個(gè)缺陷之間的位置差均小于所述位置閾值；若所述位置閾值內(nèi)僅存在一個(gè)缺陷， 則所述缺陷定義為零散缺陷；如圖4所示，作為一個(gè)實(shí)施例，提供有五個(gè)缺陷，分別為Dl、D2、D3、D4和D5。其 中，圓形的直徑R則為位置閾值。以所述位置閾值作出圓形區(qū)域。D1、D2和D3在可以歸納 至同一個(gè)圓形區(qū)域之內(nèi)，作為一個(gè)群缺陷，群缺陷內(nèi)，D1、D2和D3任意兩個(gè)缺陷的位置差小 于所述直徑R。而D4和D5不能歸納至同一個(gè)圓形區(qū)域之內(nèi)，所以分別單獨(dú)作為零散缺陷。按照所述方法，對(duì)如圖2所示晶片上的缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以得到圖5，如圖所示，位 于A1、B1、C1、E1中的缺陷分別歸納進(jìn)對(duì)應(yīng)的圓形區(qū)域內(nèi)，作為四個(gè)獨(dú)立的群缺陷。而202所在的圓形區(qū)域，最多只能歸納一個(gè)缺陷，所述202為零散缺陷。同樣的，依照所述方法，對(duì)如圖3所示晶片上的缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到圖6，如圖所 示，位于A2、B2、C2、E2中的缺陷分別歸納進(jìn)對(duì)應(yīng)的圓形區(qū)域內(nèi)，作為四個(gè)獨(dú)立的群缺陷。而 302所在的圓形區(qū)域，最多只能歸納一個(gè)缺陷，所述302為零散缺陷。本實(shí)施例僅描述了其中的兩個(gè)晶片的缺陷分布及缺陷統(tǒng)計(jì)示意圖，還包括有更多 數(shù)量的晶片的缺陷分布及缺陷的統(tǒng)計(jì)，不進(jìn)行詳細(xì)描述。對(duì)所述一批晶片中的每一晶片上的缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后，每片晶片上的缺陷分為群缺 陷和零散缺陷。最后，執(zhí)行步驟S104，對(duì)出現(xiàn)在不同的晶片上的群缺陷和零散缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，繼續(xù) 使用所述位置閾值。所述位置閾值可以為8μπι 12μπι中的任意值。作為一個(gè)實(shí)施方式， 選取為10 μ m。作為一個(gè)優(yōu)化例，將不同晶片按照掩膜版的標(biāo)準(zhǔn)圖形，進(jìn)行相應(yīng)位置的映射至一 個(gè)平面內(nèi)，所述不同晶片的缺陷則全部位于一個(gè)平面內(nèi)，然后對(duì)所述缺陷統(tǒng)計(jì)。所述統(tǒng)計(jì)過(guò)程中，利用歐幾里德距離算法計(jì)算兩個(gè)任意缺陷距離。作為優(yōu)選，也可 以先對(duì)晶片上的缺陷進(jìn)行粗略統(tǒng)計(jì)，僅對(duì)相鄰近的缺陷范圍內(nèi)，用歐幾里德距離算法計(jì)算 所述范圍內(nèi)任意兩個(gè)缺陷距離。所述歐幾里德距離算法的計(jì)算規(guī)則包括平均距離規(guī)則、最遠(yuǎn)距離規(guī)則、最短距離 規(guī)則。如圖7所示，計(jì)算兩個(gè)群缺陷111與群缺陷222之間的距離，包括a)最遠(yuǎn)距離法，兩個(gè)群缺陷間的距離為分別位于兩群缺陷內(nèi)，最遠(yuǎn)缺陷間的距 1
權(quán)利要求
1.一種掩膜版缺陷的判斷方法，其特征在于，包括提供具有圖形的掩膜版及不同晶片，將所述掩膜版圖形轉(zhuǎn)移至所述不同晶片上；獲取所述晶片的圖形，判斷晶片上是否具有缺陷及缺陷所在晶片上的位置；提供位置閾值，對(duì)出現(xiàn)在不同晶片上的缺陷的位置進(jìn)行比較，若位于不同晶片上的缺 陷的位置差小于所述位置閾值，則判斷所述這些缺陷位于同一區(qū)域內(nèi)；提供預(yù)定值，統(tǒng)計(jì)位于同一區(qū)域內(nèi)的缺陷所在晶片的數(shù)量，若超過(guò)所述預(yù)定值，則判斷 所述掩膜版的相應(yīng)位置上具有缺陷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的判斷方法，其特征在于，所述位置差的計(jì)算方法為歐幾里得 距離計(jì)算方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的判斷方法，其特征在于，所述歐幾里德距離計(jì)算方法的計(jì)算 規(guī)則為平均距離規(guī)則、最遠(yuǎn)距離規(guī)則或最短距離規(guī)則。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的判斷方法，其特征在于，所述位置閾值的范圍為8μπι 12 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的判斷方法，其特征在于，所述預(yù)定值為不小于2的整數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的判斷方法，其特征在于，所述預(yù)定值為4。
7.—種如權(quán)利要求1所述的判斷方法形成的掩膜版缺陷判斷系統(tǒng)，包括光刻單元用于將掩膜版的圖形轉(zhuǎn)移至不同晶片上；掃描單元對(duì)所述不同晶片逐一進(jìn)行圖形掃描，獲取所述晶片的圖形，判斷晶片上是否 具有缺陷及缺陷所在晶片上的位置，并將所述缺陷的位置信息傳輸至處理單元；處理單元內(nèi)部設(shè)置有位置閾值和預(yù)定值；接收所述缺陷的位置信息，并對(duì)出現(xiàn)在不 同晶片上的缺陷位置進(jìn)行作差，若位于不同晶片上的缺陷的位置差小于所述位置閾值，則 判斷所述缺陷位于同一區(qū)域內(nèi)；統(tǒng)計(jì)位于同一區(qū)域內(nèi)的缺陷所在晶片數(shù)量并與所述預(yù)定值 進(jìn)行比較判斷，若同一區(qū)域內(nèi)的缺陷所在晶片數(shù)量超過(guò)所述預(yù)定值，則判斷所述掩膜版的 相應(yīng)位置上具有缺陷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的判斷系統(tǒng)，其特征在于，所述位置閾值的范圍為8μπι 12 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的判斷系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定值為不小于2的整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的判斷系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定值為4。
全文摘要
一種掩膜版缺陷的判斷方法，包括提供具有圖形的掩膜版及不同晶片，將所述掩膜版圖形轉(zhuǎn)移至所述不同晶片上；獲取所述晶片的圖形，判斷晶片上是否具有缺陷及缺陷所在晶片上的位置；提供位置閾值，對(duì)出現(xiàn)在不同晶片上的缺陷的位置進(jìn)行比較，若位于不同晶片上的缺陷的位置差小于所述位置閾值，則判斷所述這些缺陷位于同一區(qū)域內(nèi)；提供預(yù)定值，若同一區(qū)域內(nèi)的缺陷所在晶片數(shù)量超過(guò)所述預(yù)定值，則判斷所述掩膜版的相應(yīng)位置上具有缺陷。本發(fā)明還提供一種掩膜版缺陷的判斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在線對(duì)掩膜版的缺陷進(jìn)行判斷的功能，及時(shí)判斷出缺陷掩膜版，精確判斷效果，提高判斷效率。
文檔編號(hào)G03F1/00GK102129164SQ20101002287
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者康棟, 張宇磊, 林光啟, 王永剛 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司