[发明专利]设计关键性分析扩充的工艺窗合格取样

说明书

本发明提供可基于设计图案的关键性以及工艺窗合格PWQ的缺陷属性来选择缺陷的技术。基于工艺条件及设计的类似性来将缺陷分类成数个类别。可对随机缺陷执行基于形状的分组。可将基于设计的最高分组分数赋予储格，接着将所述储格分类。可从所述储格选择特定缺陷。可重检这些缺陷。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2017年9月1日申请且被赋予申请号201741030977的印度专利申请案及2017年10月16日申请且被赋予美国申请号62/573105的临时专利申请案的优先权，所述专利申请案的揭示内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及半导体晶片的重检。

背景技术

随着集成电路(IC)特征大小缩小到次波长范围，改进的光刻分辨率提高生产频率，从而影响来自掩模缺陷的重复缺陷及分辨率增强技术(RET)。因此，用于使掩模合格的工艺窗合格(PWQ)包含晶片印刷之前的掩模检验及晶片印刷之后的晶片检验两者。

在光罩进入半导体制造设施以开始生产集成电路之前，由不同程序验证半导体装置设计及光罩制造质量。通过软件模拟来检查半导体装置设计以验证在光刻制造之后所有特征正确印刷。在掩模厂处检验光罩的光罩缺陷且测量光罩以确保特征符合规格。模拟检查未注意到的边际RET设计转化成晶片制造中的电失效，影响良率，且可能保持不被注意直到晶片制造完成。

PWQ是一种对以特定方式制造的样品执行的检验类型，其可检查是否可制造特定芯片设计(例如无关键热点)且决定光刻工艺的最优参数(例如聚焦/曝光)。通常，印刷焦点曝光调制样品以模拟不同工艺窗条件。接着，使用相对敏感亮场(BF)检验工具来检验样品。通过按印刷错误的类型将缺陷分类的基于设计的算法来将所检测缺陷分成数个储格(独特设计结构与每一储格相关联)。为确定印刷错误如何在不同工艺调制中影响芯片良率，执行缺陷取样策略及接着扫描电子显微镜(SEM)重检。例如，可在不同裸片调制中访问来自每一储格的若干代表性缺陷。这个耗时程序检查结构如何对光刻参数(聚焦/曝光)的变化作出响应且最终确定工艺窗极限。为提高敏感度，有时执行第二迭代。在所述情况中，先前识别的印刷错误可用作晶片检验中的关注区。接着，可重复整个程序。

PWQ的性质是通过变动工艺参数或操作变量(例如聚焦、曝光、部分照明相干性、照明模式或数值孔径)来诱发例如瞬时重复缺陷的图案异常。瞬时或“软”重复缺陷是仅在例如(例如)散焦水平、曝光剂量及光致抗蚀剂均匀性条件的特定条件下印刷的缺陷。术语“软缺陷”也指可清除的缺陷，不同于其中图案永久铸造在光罩中的“硬缺陷”。变窄工艺窗(其主要减小景深)用于有意放大任何非预期图案化行为。所述方法提高有时取决于曝光、聚焦、照明及晶片平面处分辨率增强技术图案化的巧合汇合的图案异常的捕获率。

PWQ程序可对半导体晶片或其它衬底(通过根据使用单裸片光罩或多裸片光罩的光刻工艺所执行的光致抗蚀剂图案化来将设计图案印刷在衬底上)上的多个裸片或其它重复图案实施裸片对裸片检验。所述程序需要选择照明操作变量来调制。图案记录材料层(例如覆盖测试晶片衬底的光致抗蚀剂)以布置成行及列的区域格栅的形式曝光。列布置成“A”列及“B”列的图案，“A”列表示曝光于预定操作变量的不同值的区域且“B”列表示曝光于预定操作变量的共同参考值的区域。识别“A”区域与“B”区域的差异的常规检验技术消除硬重复异常。比较给定列的“A”区域值与参考值之间的差异识别瞬时重复异常。对于关键状态来评估所识别的每一重复异常。比较由光刻操作变量的不同值形成的图像的程序能够使单裸片光罩合格及检测设计图案缺陷。如果所识别的异常属于设计图案类型，那么关键状态将取决于设计图案上的异常的发生次数及位置。