專利名稱：晶圓檢查的方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種檢查半導體晶圓缺陷的方法和系統，特別是^r查與光 罩沉淀物相關聯的半導體晶圓缺陷的方法和系統。
背景技術：
光罩(有時被稱為光柵(Reticles))通常是使用于半導體制造的微影制程 中。典型地是以非常平坦的石英或玻璃，在其中一側沉積一層圖案化材料 (Patterned Material;例如鉻(Chromium))來制造光罩。圖案化材料是被用 來將影像移轉至如半導體晶圓的基材。此圖案化材料可被選擇或安排來形 成二位元光罩BIM(Binary Mask)、相位移光罩PSM(Phase Shift Mask)、或 其二者的組合，以在微影制程中有效地圖案化正在曝光的輻射投射量。由 于光罩污染一直是個問題，高精密光罩，如使用于具有等于或小于248納 米(nm)的波長的微影制程中，特別易受缺陷影響。 一種光罩污染的型式稱為 霧狀污染(Haze Contamination)。霧狀污染是一種沉淀物，此沉淀物是由光罩 清洗曝光中晶圓廠或機臺環境的化學殘留物或雜質所產生。例如:當使用含 有銨鹽(Ammonium; NH4)與硫酸鹽(Sulfate; SO4)的溶液清洗光罩，污染會在 此光罩^皮暴露于短波長的紫外光(如248或193納米)時變得明顯。然而,定 期檢查和再合格化(re-qualifying)光罩是昂貴且耗時的。因此，需要一種簡單且具成本效益的方法和系統,借以;險查半導體晶圓 以分類光罩上的缺陷。發明內容本發明的目的在于，提供一種晶圓檢查的方法和系統，所要解決的技 術問題是使其減少檢查光罩缺陷所耗費的金錢與時間，非常適于實用。本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據 本發明提出的一種晶圓檢查的方法，其中一第一晶圓和一第二晶圓是被一 光罩圖案化，該晶圓檢查的方法至少包含載入該第一晶圓，并掃描在該 第一晶圓上的一第一影像；載入該第二晶圓，并掃描在該第二晶圓上的一 第二影像；比較該第一影像與該第二影像；以及分類該第一影像與該第二 影像間所;險測到的一差異為該光罩上的一潛在缺陷。本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。前述的晶圓檢查的方法，其中所述的第 一 晶圓是被檢查為實質無缺陷的該光罩所圖案化。前述的晶圓檢查的方法，其中在圖案化該第一晶圓后的一時間，該第二 晶圓是被相同的該光罩所圖案化。前述的晶圓檢查的方法，其中所述的載入并掃描該第 一 晶圓和該第二 晶圓的步驟是被一光學影像系統所進行。前述的晶圓檢查的方法，其中所述的載入與該掃描該第 一 晶圓和該第 二晶圓的步驟是在該第 一晶圓和該第二晶圓的一顯影后檢查之后進行。前述的晶圓檢查的方法，其中所述的載入與該掃描該第 一晶圓和該第 二晶圓的步驟是在該第一晶圓和該第二晶圓的一蝕刻后檢查之后進行。前述的晶圓檢查的方法，其中所述的載入與該掃描該第 一晶圓和該第 二晶圓的步驟是在該第 一 晶圓和該第二晶圓的 一剝除顯影后檢查之后進 行。前述的晶圓檢查的方法，其更至少包含取消該光罩的資格;以及傳送 該光罩去做檢查。前述的晶圓檢查的方法，其中所述的比較該第 一影像與該第二影像的 步驟包含執行一演算法以檢測該第一影像與該第二影像間的該差異。前述的晶圓檢查的方法，其中所述的分類步驟包含分類該差異為該 光罩上的一霧狀缺陷。本發明的目的及解決其技術問題還采用以下技術方案來實現。依據本 發明提出的一種晶圓檢查的系統，至少包含 一第一晶圓檢查器，用以產 生一第一晶圓的一影像； 一第二晶圓^r查器，用以產生一第二晶圓的一影 像；以及一比較器，通過一資料匯流排連接至該第一晶圓檢查器與該第二 晶圓檢查器；其中該比較器是被設定并操作以通過該資料匯流排來接收該 第一晶圓的該影像與該第二晶圓的該影像、比較該第一晶圓的、該影像與該 第二晶圓的該影像、以及分類由該第二晶圓的該影像針對該第一晶圓的該 影像的比較結果所檢測到之一差異。本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。前述的晶圓檢查系統，其中所述的第 一晶圓檢查器和該第二晶圓檢查 器是包含一單獨的晶圓缺陷檢查工具。前述的晶圓檢查系統，其中所述的單獨的晶圓缺陷檢查工具包含有一 光學影像系統。前述的晶圓檢查系統，其中所述的光學影像系統包含有一單一物鏡系統。前述的晶圓檢查系統，其中所述的光學影像系統包含有一多重物鏡系統。本發明的目的及解決其技術問題另外還采用以下技術方案來實現。依據本發明提出的一種晶圓檢查的方法，至少包含圖案化一第一晶圓和一 第二晶圓；產生被圖案化的該第 一 晶圓的 一影像和被圖案化的該第二晶圓 的一影像；比較該第一晶圓的該影像和該第二晶圓的該影像；以及分類該 比較步驟所檢測到的該第二晶圓的該影像針對該第 一晶圓的該影像之一差 異。本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。前述的晶圓檢查的方法，其中所述的圖案化步驟是包含以一第一制 程圖案化該第 一晶圓，并以一第二制程圖案化該第二晶圓。前述的晶圓檢查的方法，其中所述的分類該差異的步驟包含:評估該第 一制程和該第二制程以決定哪一個制程較適合該圖案化步驟。前述的晶圓檢查的方法，其中所述的分類該差異的步驟包含:確認在用 來圖案化該第 一晶圓和該第二晶圓的一光罩上的一霧狀缺陷。前述的晶圓檢查的方法，其中更至少包含檢查和清洗該光罩。本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。由以上技術方案 可知，本發明的主要技術內容如下根據本發明的一實施例，提供一種晶圓檢查的方法。其中第一晶圓和 第二晶圓是被光罩圖案化。晶圓檢查的方法至少包含載入第一晶圓并掃 描其上的第一影像；載入第二晶圓并其上的第二影像；比較第一影像與第 二影像；以及分類第一影像與第二影像間所檢測到差異為光罩上的潛在缺 陷。根據本發明又一實施例,提供一種晶圓檢查的系統。此系統至少包含:第 一晶圓檢查器，用以產生第一晶圓的影像；第二晶圓檢查器，用以產生第 二晶圓的影像;以及比較器,通過資料匯流排連接至第一晶圓檢查器與第二 晶圓檢查器。其中比較器是被設定并操作以通過資料匯流排來接收第一晶 圓的影像與第二晶圓的影像、比較第一晶圓的影像與第二晶圓的影像、以 及分類由第二晶圓的影像針對第 一 晶圓的影像的比較結果所檢測到的差 異。根據本發明再一實施例,提供一種晶圓檢查的方法。此方法至少包含:圖案 化第一晶圓和第二晶圓；產生被圖案化第一晶圓的影像和被圖案化的第二 晶圓的影像；比較第一晶圓的影像和第二晶圓的影像；以及分類比較步驟 所-險測到的第二晶圓的影像針對第一晶圓的影像的差異。借由上述技術方案，本發明晶圓檢查的方法和系統至少具有下列優點 及有益效果本發明可借由嚴密地監控半導體晶圓上的缺陷，來改善現有習知技術的 昂貴且耗時的缺點。綜上所述，本發明具有上述諸多優點及實用價值，其不論在方法或功能上皆有較大改進，在技術上有顯著的進步，并產生了好用及實用的效果，且 較現有技術具有增進的突出功效，從而更加適于實用，并具有產業的廣泛 利用價值，誠為一新穎、進步、實用的新設計。上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的 技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和 其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附 圖，詳細說明如下。
本發明可由上述的詳細說明并輔以相應的圖示而獲得最佳的了解。要 強調的是，根據工業的標準常規，附圖中的各種特征并未依比例繪示。事 實上，為清楚說明上述討論，可任意地放大或縮小各種特征的尺寸。再強 調的是，附加的圖示僅介紹本發明典型的實施例，因此并非限制本發明于 此范圍，本發明亦可同等地應用在其他實施例。圖1是繪示具有如霧狀污染的沉淀物的光罩的剖面示意圖。圖2是繪示根據本發明的實施例的檢查半導體晶圓以分類光罩上的缺 陷的方法的流程示意圖。圖3是繪示由同一光罩所圖案化的兩個半導體晶圓的例示示意圖。圖4和圖5是繪示根據本發明的實施例的檢查半導體晶圓以分類光罩 上的缺陷的系統的示意圖。圖6是繪示用來實施圖2的方法的計算環境的示意圖。100:光罩110透明基材120:吸收層130:透明膜140:框架150:沉淀物160:光源200:方法210:載入第一晶圓并掃描影像220:載入第二晶圓并掃描影像230:比較第 一 晶圓和第二晶圓的影像240:分類差異310最佳晶圓320:目前晶圓330多晶粒布局340:比較步驟400系統350:部分360部分401:第一晶圓檢查器402第二晶圓檢查器410:影像420影像430:比較器440資料匯流排450:資料匯流排451區域460比較步驟600計算環境620伺服器640客戶端660客戶端具體實施方式
為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功 效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的晶圓檢查的方法和系 統其具體實施方式
、方法、步驟、結構、特征及其功效，詳細說明如后。請參閱圖1所示，其是繪示具有如霧狀污染(Haze Contamination)的沉淀 物的光罩100。在半導體制造中，光罩100是使用于微影制程中以移轉電路 圖案的影像至半導體晶圓上。光罩100可包含透明基材110,透明基材110 具有熔合石英(FusedQuartz)、氟化鈣(CaF2)、或其他適合的材料。光罩100 更可包含形成在(電路圖案的)透明基材110上的吸收層120,此吸收層120的 形成是使用鉻(Cr)、氧化鐵(Iron Oxide)、或由硅化鉬(MoSi)、硅氧化鋯 (ZrSiO)、氮化硅(SiN)、 MoSiONx、和/或氮化鈦(TiN)所制造的無機薄膜。吸 收層120可具有多層結構配置。例如吸收層120可包含抗反射涂布層 (anti-reflective coating; ARC)。光罩100更可包含具有透明膜130和框架140的薄膜(Pellicle)，以保護 光罩不受損害和污染。光罩是清潔且無任何可能由晶圓廠環境、光罩處理/ 儲存、光罩制造、光罩盒除氣、薄膜框架殘余物、薄膜膠、或其他半導體 制程所產生的污染是非常的重要的。若光罩100上有任何型式的污染，其 會在圖案化半導體晶圓時造成缺陷。因此，在微影制程前后，光罩100可 經過許多清洗和沖洗的步驟。光罩100典型地可被硫酸(H2S04)和過氧化氫(H202)的混合物(一般稱為含硫的過氧化氫混合劑(Sulfuric Peroxide; SPM))所清洗。SPM的清洗可用 來去除光罩100上的有機粒子或原始氧化物。此外，光罩100可被氫氧化銨 (NH40H)和過氧化氫(H202)的混合物(一般稱為SC-1或APM清潔溶液)所 清洗。SC-1的清洗可用來去除光罩100上的無機粒子。再者，在全部的清 洗步驟中，光罩100可經歷使用去離子水的冷和/或熱沖洗。然而，當光罩100被基于如硫酸鹽(來自于SPM清洗)和銨鹽(來自于SC-1清潔劑)的以化學品的溶液所清洗時,可能會產生如硫酸根離子(S04" 和銨根離子(NH4+)的殘留離子，此些殘留離子可在高能環境中結合，而在光 罩100上組成如硫酸氨((NH4)2 S04)的沉淀物150。已經觀察到的是，硫酸鹽和銨鹽沉淀物是導致結晶成長和霧狀污染的8域異絡存、尸區差網儲客5 6 13 54 4 6 6 6根本原因。此外，當繼續使用光罩100于微影制程時，來自于光源160的 能量可加速沉淀缺陷的成長。例如以波長248納米或193納米的紫外光 光源照射，沉淀缺陷可成長和/或沉積在光罩IOO上或附近。此些沉淀缺陷 將限制光罩100的使用。再者，此些缺陷是不可預期的，且可能會大到足 以在微影制程中導致半導體晶圓上的可印刷的缺陷，因而導致晶圓良率的 損失。因此，半導體晶圓廠必須定期檢查光罩的缺陷，稱之為光罩再合格化 (Re-Qualifying)。然而，有許多與制程相關的缺點，如光罩生產部門的有限 生產力、當特征尺寸持續縮小時檢查工具的有限能力、再合格化所需的周 期時間、光罩于晶圓廠和光罩生產部門間傳送時受污染的風險、以及再合 格化所需的成本/資源。請參閱圖2所示,其是繪示檢查半導體晶圓以分類光罩上的缺陷的方法 200的流程示意圖。此方法200可被實施于兩個半導體晶圓的使用相同光罩 的微影制程之后。可理解的是，圖案化半導體晶圓的微影制程是發明所屬技 藝所知的,故不在此詳細敘述。方法200是由步驟210開始,其中,載入第一晶 圓至掃描系統，以掃描第一晶圓的影像。可采用各種晶圓掃描系統，如:掃描式 電子顯微鏡系統、光學顯微鏡系統、掃描式探針顯微鏡系統、激光顯微鏡 系統、穿透式電子顯微鏡系統、聚焦離子束顯微鏡系統、或其他適合的光 學影像系統。在本實施例中，第一晶圓可至少包含以一無缺陷(Defect-Free) 光罩所印刷的圖案。例如第一晶圓被最近于光罩生產部門檢查和清洗過 且認定為實質上無缺陷的光罩所圖案化。此第一晶圓可被當作一參考晶圓 (亦可稱為最佳晶圓(Golden Wafer))。因此，第一晶圓的被掃描的影像可當 作一參考影像，且可以電子型式產生并儲存在存儲器中。方法200繼續進行至步驟220,載入第二晶圓至掃描系統,以掃描第二晶 圓的影像。亦可使用與圖案化第一晶圓相同的光罩圖案化第二晶圓。在本 實施例中，第二晶圓可代表任何后續的以相同光罩圖案化的半導體晶圓。例 如第二晶圓可代表第50、 100、 200或300等個已被相同光罩曝光且圖案 化的半導體晶圓。第二晶圓可被稱為目前晶圓(CurrentWafer)。因此，第二 晶圓被掃描的影像可被當做一目前影像(Current Image)且亦可以一電子型 式產生并儲存在存儲器中。掃描第一晶圓和第二晶圓的影像的掃描系統可包含雙(Dual)或多重物 鏡系統。多重物鏡系統可包含用以掃描第 一晶圓的影像的第 一物鏡和用以 掃描第二晶圓的影像的第二物鏡。此掃描系統可同時截取被第一物鏡和第 二物鏡所掃描的影像。或者，掃描系統可選擇性地包含單一物鏡系統。在 此掃描系統中，可使用單一物鏡來掃描第一晶圓的影像，再掃描第二晶圓 的影像。因而依序掃描第一晶圓和第二晶圓的影像。或者，掃描系統可采用兩個掃描器，每一個掃描器具有一單一物鏡系統。可理解的是，在此所 描述的鏡頭系統僅是用以舉例說明，亦可使用其他型式的鏡頭系統來產生 被圖案化的晶圓的高解析度影像。方法200繼續進行至步驟230,其中可比較第一晶圓和第二晶圓的影 像。此比較可借由一應用程序來進行。第一晶圓影像或參考影像可為電子 型式。此外，第二晶圓影像或目前影像亦可為一電子型式。為舉例說明起 見，參考影像和目前影像可被格式化為像素陣列，其中每一個像素代表影 像的一特定位置且包含一強度值。例如當像素亮度增加時，其強度值會 跟著增加。陣列中像素數目可根據掃描系統的解析度能力而有所改變。應 用程序可使用一演算法，此演算法是應用在參考影像和目前影像二者的所 有像素陣列，并比較每一個像素的相對應強度值。因而相互比較整個第一 晶圓和第二晶圓。可理解的是，亦可使用其他型式的數值來代表每一個像 素，如色彩值(例如紅色組成值、.綠色組成值、以及藍色組成值)。方法200繼續進行至步驟240，其中參考影像和目前影像間的差異可被 分類且報告為光罩上的潛在缺陷。如上述所討論，針對參考影像和目前影 像(在相同位置)的每一個像素，可比較其相對應的強度值。若此些強度值的 差異超過一預設量，則標示此一像素及其位置，以辨識出此差異。假設此 些強度值的差異未超過前述的預設量，則可不標示此像素及其位置。應用 程序可分類并報告被辨識出的差異為光罩上的潛在缺陷。因為參考影像代 表實質無缺陷的圖案化晶圓(例如最佳晶圓)，在目前影像上檢測到的差異 (相對于參考影像)可指出印刷在目前晶圓的圖案的缺陷，因而可呈現出光罩 上的潛在缺陷。可理解的是，前述的預設量可有所變化，并由所使用的掃 描系統的型式來決定。此外，前述的預設量可借由晶圓廠使用其認定和辨 識此些光罩上的缺陷型式的經驗來提供。可使潛在不良的光罩不合格，而送至光罩生產部門做檢查。此外，應 用程序亦可報告被辨識出的差異的位置至光罩生產部門，以在需要時使光 罩可被有效率地;險查、清洗、和/或于再加工。因此，借由嚴密地監控和比 較最近的圖案化晶圓的影像至參考影像，可在光罩的缺陷導致良率損失之 前，于晶圓制程中提早發現光罩的缺陷。再者，可大幅地減少花費在定期 檢查光罩的金錢和/或時間。請參閱圖3所示,其是繪示已^C同一光罩圖案化的兩個半導體晶圓。第 一晶圓可被稱為最佳晶圓310而第二晶圓可被稱為目前晶圓320。最佳晶圓 310和目前晶圓320已被同一光罩圖案化，因而具有印刷其上的同一圖案。例 如:最佳晶圓310和目前晶圓320 二者可在微影制程中被步進機(Stepper)圖 案化。在單一曝光步驟(稱為一次曝光；one shot)331中，步進機可移轉多晶 粒布局330(Multiple-Die Layout)至最佳晶圓310和目前晶圓320上。接著,移動步進機至最佳晶圓310和目前晶圓320的下一個位置，并重復曝光步驟，以 移轉多晶粒布局330至下一個位置上。步進機采用此程序直到整個晶圓被 圖案化。可理解的是，亦可^^皮采用如單一晶粒布局的其他型式的配置，和/或 其他型式的微影制程機臺。在本實施例中，可比較最佳晶圓310的印刷布 局至目前晶圓320的印刷布局，亦即進行晶圓對晶圓的比較步驟340。請參閱圖4和圖5所示，其是繪示實施圖2的方法200的系統400的 示意圖。為舉例說明起見，在系統400移動至晶圓的下一個部分前，比較 最佳晶圓310的部分350和目前晶圓320的部分360(在同 一位置)。系統400 持續此一過程直到比較過整個最佳晶圓310和目前晶圓320。載入最佳晶圓 310至第一晶圓檢查器401，并載入目前晶圓320至第二晶圓檢查器402。第 一晶圓檢查器401和第二晶圓檢查器402都至少具有如光學或電子束影像 系統的晶圓缺陷檢查工具。第一晶圓檢查器401和第二晶圓檢查器402可 操作為單獨工作站而彼此互相獨立。雖然在此只有兩晶圓檢查器被揭露，可理解的是，任何數目的晶圓檢查器均可實施于系統400中，并視半導體晶 圓廠的大小和配置而定。第一晶圓檢查器401可掃描最佳晶圓310的部分350而產生影像410。第 二晶圓檢查器402可掃描目前晶圓320的部分360而產生影像420。系統 400更至少包含比較器430。比較器430包含有執行應用程序以比較影像 410、 420所需的軟件和硬件。例如比較器430可包含可通過資料匯流排 440和資料匯流排450偶接至第一晶圓檢查器401和第二晶圓檢查器402的 電腦或處理器。以電子型式產生的影像410和影像420可通過資料匯流排 440和資料匯流排450傳送至比較器430。比較器430可輸入影像410、 420 至應用程序，在應用程序中有演算法比較影像以檢測影像間的差異。在此例示中，有相互不同的影像410和影像420的區域451和區域 452。因此,前述的演算法將執行比較步驟460以比較影像410和影像420,借以 檢測前述的差異461。比較步驟460可分類且報告差異461為光罩上的潛在 缺陷。比較步驟460更可報告對應至被檢測出的差異的位置的光罩上位置。 此光罩可認定為不合格而送至光罩生產部門進行檢查、清洗、和/或再加工。可理解的是，最佳晶圓310的影像410可被儲存成參考，以與使用同 一光罩的任何后續圖案化的晶圓做比較。再者，最佳晶圓310的影像410 亦可在以光學微影曝光的步驟后的數個不同階段中被截取。這些階段包含 4旦并不受限于顯影后4企查(After Development Inspection; ADI)、蝕刻后4全 查(After Etching Inspection; AEI)、以及剝除顯影后4企查(After Stripping Inspection; ASI)。為舉例說明起見，在顯影被曝光的光阻后、以顯影后光 阻做為光罩蝕刻晶圓后、或剝除晶圓上已顯影的光阻后，可截取圖案化晶 圓的影像并做為參考影像。即使已揭露圖2的方法200以檢測光罩上的潛在缺陷，如:霧狀污染，可理 解的是，此方法亦可被用為彈性監控工具，以評估其他半導體制程中的改 變和/或修改。例如可修正光罩以實施用來補償光學微影的不理想特性的 光學近似修正(Optical Proximity Correction(OPC))。使用原來光罩圖案化的 晶圓的影像可以如前所述被儲存于存儲器中做為參考影像。可產生使用修 正光罩圖案化的晶圓的影像。可比較此些影像以針對原始影像進行OPC修 正的邊緣效應(Side-Effect)評估。此外，可使用方法200來評估制程才幾臺的改變和/或修正。例如實施 微影系統A(如:步進機A)的圖案化的晶圓的影像可與實施微影系統B(如:步 進機B)的圖案化的晶圓的影像做比較。因此，此些影像間的差異的評估可 決定哪一系統較適于此種型式的應用。再者，可使用方法200來評估半導 體制程的改變和/或修正。例如實施蝕刻配方C的圖案化的晶圓的影像可 與實施實驗性蝕刻配方D的圖案化的晶圓的影像做比較。同樣地，影像間 的差異的評估可決定哪一個蝕刻配方是較適于此一種型式的應用。請參閱圖6所示，其是繪示根據本發明的實施例的用來實施圖2的方 法200的計算環境600,。計算環境600可包含網絡610,其是提供一媒介,計 算環境中的各種設備和電腦可通過此媒介互相傳遞訊息。網絡610可包含 如有線、無線、和/或光纖纜線的連線。網絡610更可為網際網絡和/或網絡 及閘道的集合，其是利用如傳輸控制協議/網際網絡通訊協議(TCP/IP)或其 他適當的協議互相傳遞訊息。在其他例子中，網絡610可包含如局域網 (LAN)，或廣域網(WAN)的不同型態的網絡。計算環境600可至少包含伺服器620、儲存單元630、和復數個客戶端 640、 650和660。此些客戶端640、 650和660可包含工作站、個人電腦、或 其他適當設備。伺服器620可提供應用程序和/或儲存于儲存單元630的資 料至客戶端640、 650和660。再者，計算環境600可至少包含附加的節點 (Nodes),如額外的伺服器、客戶端、和未示于此的其他設備。圖6是僅 欲用為本發明的一例子，并非用為本發明的架構限制。在特定的例子中，可實施圖2的方法200和圖4的系統400于計算環 境600中。客戶端640、 650和660可與如圖4所示的晶圓檢測器和比較器 相關聯。伺服器620可提供所需資料和/或軟件應用程序至客戶端640、 650 和660，以實施圖2的方法200。伺服器620亦可截取并儲存比較器所產生 的缺陷資料和晶圓檢查器所產生的影像資料。此外，如光罩生產部門的其 他客戶端可通過網絡610相互傳遞訊息以接收缺陷資料，而使得光罩生產 部門能有效率地檢查和清洗光罩。因此，本發明提供一種方法,用以檢查被光罩圖案化的半導體晶圓。此 方法至少包含有載入第 一晶圓并掃描第 一晶圓的第 一影像、載入第二晶圓并掃描第二晶圓的第二影像、比較第一和第二晶圓的影像、以及分類由第 二晶圓的影像針對第一晶圓的影像;險測出的差異為光罩的潛在缺陷。在一 些實施例中，第一晶圓是被檢查為實質無缺陷的光罩所圖案化。第二晶圓 是在圖案化第 一 晶圓后的 一 時間被同 一 光罩所圖案化。在其他實施例中，載入并掃描第一晶圓和第二晶圓的步驟是以一光學 影像系統來進行。在其他實施例中，載入且掃描第一晶圓和第二晶圓的步驟是于第一晶圓和第二晶圓顯影后檢查之后進行。在其他實施例中，載入 且掃描第 一 晶圓和第二晶圓的步驟是于第 一 晶圓和第二晶圓蝕刻后檢查之 后進行。又，在其他實施例中，載入且掃描第一晶圓和第二晶圓的步驟是 于第一晶圓和第二晶圓剝除顯影后檢查之后進行。在一些實施例中，此方 法更至少包含使光罩不合格并傳送此光罩去做檢查。在其他實施例中，比 較步驟包含執行演算法以檢測第一影像和第二影像間的差異。又，在其他 實施例中，分類步驟包含將差異分類為光罩上一霧狀缺陷。本發明亦提供一系統，用以檢查半導體晶圓。此系統至少包含用以產 生第一晶圓的影像的第一晶圓檢查器、用以產生第二晶圓的影像的第二晶 圓檢查器、以及通過資料匯流排連接至第 一 晶圓檢查器和第二晶圓檢查器 的比較器。比較器是被設定并操作，以通過資料匯流排接收第一晶圓和第二晶圓的影像；比較第一晶圓和第二晶圓的影像；以及分類由第二晶圓的 影像針對第 一晶圓的影像的比較結果所檢測到的差異。在一些實施例中，第 一晶圓檢查器和第二晶圓檢查器包含一單獨的晶 圓缺陷檢查工具。此晶圓缺陷檢查工具包含光學影像系統。在其他實施例 中，光學影像系統包含單一物鏡系統。又，在其他實施例中，影像系統包 含有多重物鏡系統。在又一實施例中，本發明提供一方法，此方法至少包含圖案化第一晶 圓和第二晶圓；產生被圖案化的第一晶圓的影像和被圖案化的第二晶圓的 影像；比較第一晶圓和第二晶圓的影像；以及分類由第二晶圓的影像針對 第一晶圓的影像的比較結果所檢測到的差異。在一些實施例中，前述的圖 案化包含以第一制程圖案化第一晶圓并且第二制程圖案化第二晶圓。分類 差異的步驟是包含評估第一制程和第二制程以決定哪一制程較適合圖案化 的步驟。在其他實施例中，分類差異的步驟包含有辨識用來圖案化第一晶 圓和第二晶圓的光罩上的霧狀缺陷。此方法更至少包含;f企查和清洗光罩。雖然本發明的實施例已經詳細述敘如上，熟悉此技藝者應可了解在不 脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的改變、替代、以及修改。例如:描合、被進一步的劃分:被二其:;驟取代:或整i地被調動:再者，本方法所介紹或本揭露中其他地方所描述的各種功能可被結合以提供額外和/或其他的功能。因此，所有此些修正均為本發明所涵攝。許多不同的優點存在于此些和其他實施例中。除了提供有效且有成本 效益的方法和系統來檢查半導體晶圓上的缺陷之外，揭露于此的方法系統 亦可筒單地被整合至現有的半導體制程設備中，并且在變成良率限制之前 檢測出光罩上的缺陷。借由嚴密地監控半導體晶圓上的缺陷以取代依賴檢 查光罩的缺陷，再合格化、傳送、以及再加工光罩的花費和時間可大幅地 減少。此外，光罩于晶圓廠及光罩生產部門間傳送時受污染的風險亦大幅 地減少。此方法和系統亦可被實施以監控和評估和其他半導體制程相關的 晶圓變異，如光學近似修正的邊緣效應評估或微影工具/制程的改變。
權利要求
1. 一種晶圓檢查的方法，其特征在于其中一第一晶圓和一第二晶圓是被一光罩圖案化，該晶圓檢查的方法至少包含以下步驟載入該第一晶圓，并掃描在該第一晶圓上的一第一影像；載入該第二晶圓，并掃描在該第二晶圓上的一第二影像；比較該第一影像與該第二影像；以及分類該第一影像與該第二影像間所檢測到的一差異為該光罩上的一潛在缺陷。
2. 根據權利要求1所述的晶圓檢查的方法，其特征在于其中該第一晶圓 是被檢查為實質無缺陷的該光罩所圖案化。
3. 根據權利要求2所述的晶圓檢查的方法，其特征在于其中在圖案化該 第一晶圓后的一時間，該第二晶圓是^皮相同的該光罩所圖案化。
4. 根據權利要求1所述的晶圓檢查的方法，其特征在于其中該載入并掃 描該第一晶圓和該第二晶圓的步驟是被一光學影像系統所進行。
5. 根據權利要求1所述的晶圓檢查的方法，其特征在于其中該載入與該 掃描該第 一晶圓和該第二晶圓的步驟是于該第 一晶圓和該第二晶圓的一顯 影后檢查之后進行。
6. 根據權利要求1所述的晶圓檢查的方法，其特征在于其中該載入與該 掃描該第 一 晶圓和該第二晶圓的步驟是于該第 一晶圓和該第二晶圓的 一蝕 刻后檢查之后進行。
7. 根據權利要求1所述的晶圓檢查的方法，其特征在于其中該載入與該 掃描該第 一晶圓和該第二晶圓的步驟是于該第 一晶圓和該第二晶圓的 一剝 除顯影后檢查之后進行。
8. 根據權利要求1所述的晶圓檢查的方法,其特征在于其更至少包含 取消該光罩的資格；以及傳送該光罩去做檢查。
9. 根據權利要求1所述的晶圓檢查的方法,其特征在于其中該比較該第 一影像與該第二影像的步驟包含執行 一 演算法以枱r觀'J該第 一 影像與該第二影像間的該差異。
10. 根據權利要求1所述的晶圓檢查的方法，其特征在于其中該分類步 驟包含分類該差異為該光罩上的一霧狀缺陷。
11. 一種晶圓檢查的系統，其特征在于其至少包含 一第一晶圓檢查器，用以產生一第一晶圓的一影像； 一第二晶圓檢查器，用以產生一第二晶圓的一影像；以及一比較器，通過一資料匯流排連接至該第 一 晶圓檢查器與該第二晶圓檢查器；其中該比較器是被設定并操作以通過該資料匯流排來接收該第 一 晶圓 的該影像與該第二晶圓的該影像、比較該第一晶圓的該影像與該第二晶圓 的該影像、以及分類由該第二晶圓的該影像針對該第一晶圓的該影像的比 較結果所檢測到之一差異。
12. 根據權利要求11所述的晶圓檢查的系統，其特征在于其中該第一晶 圓檢查器和該第二晶圓檢查器是包含一單獨的晶圓缺陷檢查工具。
13. 根據權利要求12所述的晶圓檢查的系統，其特征在于其中該單獨的 晶圓缺陷檢查工具包含有 一光學影像系統。
14. 根據權利要求13所述的晶圓檢查的系統,其特征在于其中該光學影 ^f象系統包含有一單一物鏡系統。
15. 根據權利要求13所述的晶圓檢查的系統,其特征在于其中該光學影 像系統包含有 一 多重物鏡系統。
16. —種晶圓檢查的方法，其特征在于其至少包含以下步驟 圖案化一第 一 晶圓和一第二晶圓；產生被圖案化的該第 一晶圓的 一影像和被圖案化的該第二晶圓的一影像；比較該第一晶圓的該影像和該第二晶圓的該影像；以及 分類該比較步驟所檢測到的該第二晶圓的該影像針對該第一晶圓的該 影像之一差異。
17. 根據權利要求16所述的晶圓檢查的方法，其特征在于其中該圖案化 步驟是包含以 一 第 一制程圖案化該第 一 晶圓，并以 一第二制程圖案化該第二晶圓。
18. 根據權利要求17所述的晶圓檢查的方法，其特征在于其中該分類該 差異的步驟包含評估該第 一 制程和該第二制程以決定哪 一 個制程較適合該圖案化步驟。
19. 根據權利要求16所述的晶圓檢查的方法,其特征在于其中該分類該 差異的步驟包含確認在用來圖案化該第 一 晶圓和該第二晶圓的 一光罩上的 一霧狀缺陷。
20. 根據權利要求19所述的晶圓檢查的方法,其特征在于其更至少包含 才t查和清洗該光罩。
全文摘要
本發明是有關于一種晶圓檢查的方法和系統，其中檢查被光罩圖案化的半導體晶圓的方法包含有載入第一晶圓并掃描第一晶圓的第一影像、載入第二晶圓并掃描第二晶圓的第二影像步驟、比較第一和第二影像、以及分類第一影像與第二影像間所檢測到的差異為光罩上的潛在缺陷。此潛在缺陷包含有光罩上的霧狀(Haze)缺陷。本發明借由嚴密地監控半導體晶圓上的缺陷，來改善現有習知技術的昂貴且耗時的缺點。
文檔編號G01R31/308GK101241084SQ200710137668
公開日2008年8月13日 申請日期2007年7月31日 優先權日2007年2月6日
發明者洪彰成, 高蔡勝 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
