一种曝光条件检测方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种曝光条件检测方法，通过CDSEM设备扫描获取晶圆上光刻胶的图案阵列的图案，并获取所扫描图案的坐标；再将坐标格式转换为缺陷扫描仪能够识别的格式；以所扫描图案的坐标为中心扩展成为电子区，通过设定电子区的缺陷阈值高于背景区的缺陷阈值，来使得后续缺陷扫描仪检测出的电子区的扫描缺陷值低于电子去的缺陷阈值，避免经CDSEM设备扫描的电子区对缺陷扫描仪的缺陷扫描的重复误报，提高了缺陷扫描效率。
【专利说明】
一种曝光条件检测方法及系统
技术领域
[0001]本发明涉及半导体工艺技术领域，具体涉及一种曝光条件检测方法及系统。
【背景技术】
[0002]现今随着半导体关键尺寸越来越小，很多刻蚀和离子注入前的光刻制程都需要做FEM(focus exposure matrix，聚焦曝光矩阵)晶圆来寻找比较好的光刻机光刻条件;该过程为逐渐改变光刻机的聚焦偏置的同时对FEM晶圆上的光阻进行曝光，然后采用CDSEM设备来监测形成于FEM晶圆上的图案的线宽尺寸，再采用缺陷扫描设备对FEM晶圆上的图案进行缺陷扫描。
[0003]然而，由于CDSEM是使用扫描电子束轰击晶圆表面产生二次电子成像的，这会造成晶圆表面充入电子，形成电子轰击印痕，在光学亮场扫描机进行缺陷扫描时显不出小范围灰暗的情况，这种经CDSEM摄像后的电子轰击印痕将导致后续对晶圆进行缺陷检测时，晶圆缺陷扫描图中，以一个器件掩膜版尺寸为单元，多个单元之间在相同位置会出现重复缺陷，这严重干扰了正常的缺陷检测工艺。此外，由于建立FEM晶圆的缺陷扫描式需要相对较长的时间，并且对FEM晶圆缺陷检测需要在FEM晶圆的图形影像上进行，所以，目前的检测过程为:首先经CDSEM来监测FEM晶圆上的光阻中的图案，然后再对FEM晶圆进行缺陷扫描，而无法将两者的顺序颠倒；因此，对FEM晶圆缺陷检测时无法避免CDSEM的电子轰击印痕的干扰。
【发明内容】
[0004]为了克服以上问题，本发明旨在提供一种曝光条件检测方法，通过修正电子轰击印痕所在位置的扫描阈值，来避免电子轰击印痕对晶圆的缺陷检测的干扰。
[0005]为了达到上述目的，本发明提供了一种曝光条件检测方法，其包括以下步骤:
[0006]步骤01:提供一晶圆；其中，在晶圆上形成有光刻胶，采用聚焦曝光阵列方式对晶圆上的光刻胶进行了曝光，在光刻胶中形成有图案阵列；
[0007]步骤02:采用CDSEM设备扫描所述光刻胶中的图案阵列中的图案，并且获取所扫描的图案的坐标；
[0008]步骤03:转换所扫描的图案的坐标的格式，使其能够被缺陷扫描设备识别，并且发送给所述缺陷扫描设备；
[0009]步骤04:以转换后的坐标为中心扩展得到一个电子区；其中，所述图案阵列中的每个阵列为一个背景区，所述电子区位于所述背景区中；
[0010]步骤05:在缺陷扫描程式中，设定背景区的缺陷阈值，并且设定电子区的缺陷阈值高于所述背景区的缺陷阈值；
[0011]步骤06:采用缺陷扫描设备对晶圆进行扫描，得到所述电子区的扫描缺陷值和所述背景区的扫描缺陷值；比较所述背景区的扫描缺陷值与所述背景区的缺陷阈值，根据比较结果判断所述背景区是否异常;其中，所述电子区的扫描缺陷值低于所述电子区的缺陷阈值，所述缺陷扫描设备认为所述电子区为正常的。
[0012]优选地，所述电子区为以所述转换后的坐标为中心的正方形区域。
[0013]优选地，所述正方形区域的边长为3?6μπι。
[0014]优选地，所述电子区的缺陷阈值为所述背景区的缺陷阈值的两倍及以上。
[0015]优选地，所述步骤04之后还包括:根据⑶SEM扫描得到所述光刻胶中的图案来判断所述电子区是否存在缺陷。
[0016]优选地，所述晶圆为表面形成有多晶娃的晶圆。
[0017]为了达到上述目的，本发明还提供了一种曝光条件检测系统，其包括:
[0018]CDSEM设备，用于扫描所述光刻胶中的图案阵列中的图案，并且获取所扫描的图案的坐标；
[0019]转换模块，用于转换所扫描的图案的坐标的格式，使其能够被缺陷扫描设备识别；
[0020]传输模块，用于将转换后的坐标发送给缺陷扫描设备；
[0021]缺陷扫描设备具有:
[0022]计算模块，用于以转换后的坐标为中心扩展得到一个电子区；
[0023]存储模块，用于存储缺陷扫描程式；
[0024]输入模块，用于向存储缺陷扫描程式中设定背景区的缺陷阈值以及设定电子去的缺陷阈值;其中，电子区的缺陷阈值高于所述背景区的缺陷阈值；
[0025]检测模块，用于对晶圆进行扫描，以得到所述电子区的扫描缺陷值和所述背景区的扫描缺陷值；
[0026]比较模块，用于比较所述背景区的扫描缺陷值与所述背景区的缺陷阈值，以及所述电子去的扫描缺陷值与所述电子区的缺陷阈值；
[0027]判断模块，根据比较结果判断所述背景区是否异常;其中，所述判断模块判断所述电子区的扫描缺陷值低于所述电子区的缺陷阈值，所述判断模块所述电子区为正常的。
[0028]优选地，所述电子区为以所述转换后的坐标为中心的正方形区域。
[0029]优选地，所述电子区的缺陷阈值为所述背景区的缺陷阈值的两倍及以上。
[0030]优选地，所述晶圆为表面形成有多晶娃的晶圆。
[0031]本发明的曝光条件检测方法，通过CDSEM设备扫描获取晶圆上光刻胶的图案阵列的图案，并获取所扫描图案的坐标;再将坐标格式转换为缺陷扫描仪能够识别的格式；以所扫描图案的坐标为中心扩展成为电子区，通过设定电子区的缺陷阈值高于背景区的缺陷阈值，来使得后续缺陷扫描仪检测出的电子区的扫描缺陷值低于电子去的缺陷阈值，避免经CDSEM设备扫描的电子区对缺陷扫描仪的缺陷扫描的重复误报，提高了缺陷扫描效率。
【附图说明】
[0032]图1为FEM晶圆的示意图
[0033]图2为本发明的一个较佳实施例的曝光条件检测系统的方块图
[0034]图3为本发明的一个较佳实施例的电子区的示意图
[0035]图4为本发明的一个较佳实施例的曝光条件检测方法的流程示意图
[0036]图5为常规的缺陷扫描示意图和本发明的一个较佳实施例的缺陷扫描示意图的对比
【具体实施方式】
[0037]为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
[0038]以下结合附图1-5和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。
[0039]本实施例中曝光条件检测系统，所采用晶圆可以为形成有多晶硅层的晶圆，该晶圆待进行多晶硅刻蚀，并且在FEM晶圆上形成有光刻胶，且采用聚焦曝光矩阵技术对光刻胶进行了曝光，请参阅图1，在FEM晶圆W上的光刻胶中得到了重复排列的图案阵列M;本实施例的曝光条件检测系统，请参阅图2，包括:
[0040]CDSEM设备，用于扫描光刻胶中的图案阵列中的图案，并且获取所扫描的图案的坐标；
[0041]转换模块，用于转换所扫描的图案的坐标的格式，使其能够被缺陷扫描设备识别；
[0042]传输模块，用于将转换后的坐标发送给缺陷扫描设备；
[0043]缺陷扫描设备还具有:
[0044]计算模块，用于以转换后的坐标为中心扩展得到一个电子区；这里，请参阅图3，电子区可以为以转换后的坐标为中心所扩展得到的正方形区域D，正方形区域D的边长可以为3?6μηι。背景区B在电子区周围。
[0045]存储模块，用于存储缺陷扫描程式；
[0046]输入模块，用于向存储缺陷扫描程式中设定背景区的缺陷阈值以及设定电子去的缺陷阈值;其中，电子区的缺陷阈值高于背景区的缺陷阈值;这里，电子区的缺陷阈值可以为背景区的缺陷阈值的两倍及以上;通过设定电子区的缺陷阈值高于背景区的缺陷阈值，来避免后续缺陷扫描设备扫描电子区得到的扫描缺陷值高于电子区的缺陷阈值，使得缺陷扫描设备误认为电子区出现异常，可以去除传统缺陷扫描设备在CDSEM设备扫描过的区域的重复误报警。
[0047]检测模块，用于对晶圆进行扫描，以得到电子区的扫描缺陷值和所述背景区的扫描缺陷值;缺陷扫描设备可以为光学亮场扫描仪。
[0048]比较模块，用于比较背景区的扫描缺陷值与背景区的缺陷阈值，以及电子去的扫描缺陷值与电子区的缺陷阈值；
[0049]判断模块，根据比较结果判断背景区是否异常；
[0050]这里，判断模块判断电子区的扫描缺陷值低于电子区的缺陷阈值，判断模块电子区为正常的。
[0051]本实施例的曝光条件检测方法，请参阅图4，包括以下步骤:
[0052]步骤01:提供一晶圆；其中，在晶圆上形成有光刻胶，采用聚焦曝光阵列工艺对晶圆上的光刻胶进行了曝光，在光刻胶中形成有图案阵列；
[0053]具体的，关于聚焦曝光阵列工艺为常规工艺，是本领域技术人员可以知晓的，这里不再赘述。晶圆可以为表面形成有多晶硅的晶圆，也即是待进行多晶硅刻蚀的晶圆。
[0054]步骤02:采用CDSEM设备扫描光刻胶中的图案阵列中的图案，并且获取所扫描的图案的坐标；
[0055]具体的，CDSEM设备在扫描过程中，电子会进入光刻胶甚至晶圆表面，形成电子轰击印痕;这些位置需要被标记，因此，本发明通过CDSEM设备获取所扫描的图案的坐标，然后以坐标为中心形成一个电子区，该电子区可以近似为电子轰击印痕所在区域。
[0056]步骤03:转换所扫描的图案的坐标的格式，使其能够被缺陷扫描设备识别，并且发送给缺陷扫描设备；
[0057]具体的，关于对⑶SEM设备所得到的坐标格式的转换可以采用常规技术，这里不再赘述。
[0058]步骤04:以转换后的坐标为中心扩展得到一个电子区；其中，图案阵列中的每个阵列为一个背景区，电子区位于背景区中；
[0059]具体的，电子区可以为以转换后的坐标为中心的正方形区域，较佳的，正方形的边长为3?6μπι;背景区也可以为正方形，将电子区包含其中。
[0060]步骤05:在缺陷扫描程式中，设定背景区的缺陷阈值，并且设定电子区的缺陷阈值高于背景区的缺陷阈值；
[0061]具体的，设定电子区的缺陷阈值为背景区的缺陷阈值的两倍及以上;例如，背景区的缺陷阈值设定为10，电子区的缺陷阈值设定为20;
[0062]步骤06:采用缺陷扫描设备对晶圆进行扫描，得到电子区的扫描缺陷值和所述背景区的扫描缺陷值；比较背景区的扫描缺陷值与所述背景区的缺陷阈值，根据比较结果判断所述背景区是否异常；
[0063]具体的，由于电子区的扫描缺陷值低于电子区的缺陷阈值，所以缺陷扫描设备认为电子区为正常的，这样就避免了缺陷扫描设备判断电子区为异常的，从而克服了重复误报警的问题;此外，还可以根据CDSEM扫描得到光刻胶中的图案来判断电子区是否存在缺陷，这样能够对电子区的缺陷进行及时检测。
[0064]请参阅图5，图5中左边为常规的FEM晶圆的缺陷扫描示意图，图5中右边为本实施例的FEM晶圆的缺陷扫描示意图；常规的FEM晶圆的缺陷扫描示意图中，FEM晶圆Wl中图像阵列Ml的每个图像单元中均出现了相同位置的缺陷，造成了缺陷重复误报警问题，而本实施例的FHM晶圆的缺陷扫描示意图中，FHM晶圆W2的图像阵列M2的每个图像单元中重复缺陷已经消除了，避免了缺陷重复误报警的问题。
[0065]虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。
【主权项】
1.一种曝光条件检测方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤01:提供一晶圆；其中，在晶圆上形成有光刻胶，采用聚焦曝光阵列方式对晶圆上的光刻胶进行了曝光，在光刻胶中形成有图案阵列； 步骤02:采用CDSEM设备扫描所述光刻胶中的图案阵列中的图案，并且获取所扫描的图案的坐标； 步骤03:转换所扫描的图案的坐标的格式，使其能够被缺陷扫描设备识别，并且发送给所述缺陷扫描设备； 步骤04:以转换后的坐标为中心扩展得到一个电子区；其中，所述图案阵列中的每个阵列为一个背景区，所述电子区位于所述背景区中； 步骤05:在缺陷扫描程式中，设定背景区的缺陷阈值，并且设定电子区的缺陷阈值高于所述背景区的缺陷阈值； 步骤06:采用缺陷扫描设备对晶圆进行扫描，得到所述电子区的扫描缺陷值和所述背景区的扫描缺陷值；比较所述背景区的扫描缺陷值与所述背景区的缺陷阈值，根据比较结果判断所述背景区是否异常;其中，所述电子区的扫描缺陷值低于所述电子区的缺陷阈值，所述缺陷扫描设备认为所述电子区为正常的。2.根据权利要求1所述的曝光条件检测方法，其特征在于，所述电子区为以所述转换后的坐标为中心的正方形区域。3.根据权利要求2所述的曝光条件检测方法，其特征在于，所述正方形区域的边长为3?6μπι04.根据权利要求1所述的曝光条件检测方法，其特征在于，所述电子区的缺陷阈值为所述背景区的缺陷阈值的两倍及以上。5.根据权利要求1所述的曝光条件检测方法，其特征在于，所述步骤04之后还包括:根据CDSEM扫描得到所述光刻胶中的图案来判断所述电子区是否存在缺陷。6.根据权利要求1所述的曝光条件检测方法，其特征在于，所述晶圆为表面形成有多晶娃的晶圆。7.一种曝光条件检测系统，其特征在于，包括: CDSEM设备，用于扫描所述光刻胶中的图案阵列中的图案，并且获取所扫描的图案的坐标； 转换模块，用于转换所扫描的图案的坐标的格式，使其能够被缺陷扫描设备识别； 传输模块，用于将转换后的坐标发送给缺陷扫描设备； 缺陷扫描设备具有: 计算模块，用于以转换后的坐标为中心扩展得到一个电子区； 存储模块，用于存储缺陷扫描程式； 输入模块，用于向存储缺陷扫描程式中设定背景区的缺陷阈值以及设定电子去的缺陷阈值;其中，电子区的缺陷阈值高于所述背景区的缺陷阈值； 检测模块，用于对晶圆进行扫描，以得到所述电子区的扫描缺陷值和所述背景区的扫描缺陷值； 比较模块，用于比较所述背景区的扫描缺陷值与所述背景区的缺陷阈值，以及所述电子去的扫描缺陷值与所述电子区的缺陷阈值； 判断模块，根据比较结果判断所述背景区是否异常;其中，所述判断模块判断所述电子区的扫描缺陷值低于所述电子区的缺陷阈值，所述判断模块所述电子区为正常的。8.根据权利要求7所述的曝光条件检测系统，其特征在于，所述电子区为以所述转换后的坐标为中心的正方形区域。9.根据权利要求7所述的曝光条件检测系统，其特征在于，所述电子区的缺陷阈值为所述背景区的缺陷阈值的两倍及以上。10.根据权利要求7所述的曝光条件检测系统，其特征在于，所述晶圆为表面形成有多晶娃的晶圆O
【文档编号】H01L21/66GK106024665SQ201610370132
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】郭贤权, 姬峰, 陈昊瑜, 陈超
【申请人】上海华力微电子有限公司