精确定位分析电子束缺陷检测发现的重复结构缺陷的方法

摘要

一种精确定位分析电子束缺陷检测发现的重复结构缺陷的方法，包括：第一步骤，用于利用电子束缺陷检测设备查找晶圆上的具有芯片号的芯片上的重复结构器件，并对查找出的重复结构器件设定重复结构编号；第二步骤，用于确定组成单个重复结构器件的最小重复结构，并且对所有重复结构器件设定最小结构序号；第三步骤，用于利用电子束缺陷检测设备通过比较芯片数据查找出存在异常的最小重复结构；第四步骤，用于将查找出异常的最小重复结构所对应的芯片号、重复结构编号和最小结构序号传递给聚焦离子束分析设备；第五步骤，用于通过聚焦离子束分析设备根据芯片号、重复结构编号和最小结构序号来移动晶圆将聚焦离子束位于缺陷电路区域起始位置。

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种精确定位分析 电子束缺陷检测发现的重复结构缺陷的方法。

背景技术

先进的集成电路制造工艺一般都包含几百步的工序，任何环节的微小错误 都将导致整个芯片的失效，特别是随着电路关键尺寸的不断缩小，其对工艺控 制的要求就越严格，所以在生产过程中为能及时的发现和解决问题都配置有光 学和电子束的缺陷检测设备对产品进行在线的检测。

电子束缺陷检测的基本原理是将检测的电子束投射到芯片上，通过控制入 射电子的能量来控制芯片表面的电场特性，晶圆在金属钨接触孔形成后表面为 正电场。由于在接触孔下面的器件的电学性能各不相同，所以在不同接触孔上 的相对于整个晶圆的微电场是不同的，如图1表示为重复器件结构的不同器件 上的接触孔在同一个电场下表现为不同的亮暗。

当某个器件出现异常时，那么与其相连的接触孔就会与周围的正常器件的 接触孔表现为不同的亮暗如图2的虚线框所示，从而被电子束缺陷检测所发现。 为了在晶圆制造工艺中对器件进行有效的监控，在实际生产过程中往往对芯片 上如图3所示的电学性能单一的重复结构存储器的电路区域进行在线电子束检 测。但是，对于缺陷位置的定位，目前采用的是确定其在晶圆上的具体位置即 表现为平面上的坐标如(x，y)。而对于该类型的缺陷形成原因的分析，一般需 要借助于聚焦离子束进行断面的分析才能进行一步分析其真正的失效模式，如 图4所示有的是由于刻蚀不充分、有的是颗粒物形成接触孔亮暗差异。由于电 子束检测和聚焦离子束分析设备的中心位置定义存在一定的误差，所以在聚焦 离子束分析设备中去定位如图3所示重复结构缺陷是一件非常困难的工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能 够精确定位分析电子束缺陷检测发现的重复结构缺陷的方法。

为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种精确定位分析电子束缺 陷检测发现的重复结构缺陷的方法，包括：

第一步骤，用于利用电子束缺陷检测设备查找晶圆上的具有芯片号的芯片 上的重复结构器件，并利用电子束缺陷检测设备对查找出的重复结构器件设定 重复结构编号；

第二步骤，用于确定组成单个重复结构器件的最小重复结构，并且对所有 重复结构器件设定最小结构序号；

第三步骤，用于利用电子束缺陷检测设备通过比较芯片数据查找出存在异 常的最小重复结构；

第四步骤，用于将查找出异常的最小重复结构所对应的芯片号、重复结构 编号和最小结构序号传递给聚焦离子束分析设备；

第五步骤，用于通过聚焦离子束分析设备根据芯片号、重复结构编号和最 小结构序号来移动晶圆将聚焦离子束位于缺陷电路区域起始位置。

例如，所述重复结构器件是存储器电路。

利用本发明的方法，可以在聚焦离子束分析设备中直接找到需要进行断面 分析的由电子束缺陷检测设备确定的重复结构缺陷。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整 的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了重复器件结构接触孔在同一个电场下示意图。

图2示意性地示出了器件异常时电子检测设备确定的缺陷示意图。

图3示意性地示出了芯片上重复结构器件的检测区域示意图。

图4示意性地示出了根据现有技术的不同原因形成的器件接触孔亮暗差异 示意图。

图5示意性地示出了根据本发明优选实施例的精确定位分析电子束缺陷检 测发现的重复结构缺陷的方法的流程图。

图6示意性地示出了芯片上重复结构器件检测区域编号示意图。

图7示意性地示出了设定最小重复结构器件的示意图。

图8示意性地示出了晶圆上芯片的检测区域上有缺陷的示意图。

图9示意性地示出了检测电路区域起始位置示意图。

需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构 的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或 者类似的标号。

具体实施方式

为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发 明的内容进行详细描述。

图5示意性地示出了根据本发明优选实施例的精确定位分析电子束缺陷检 测发现的重复结构缺陷的方法的流程图。

具体地说，如图5所示，根据本发明优选实施例的精确定位分析电子束缺 陷检测发现的重复结构缺陷的方法包括：

第一步骤S1，用于利用电子束缺陷检测设备查找晶圆上的具有芯片号的芯 片上的重复结构器件，并且电子束缺陷检测设备查对查找出的重复结构器件设 定重复结构编号，例如如图6所示，将多个重复结构器件分别标号为1、2、3、 4、5和6。

第二步骤S2，用于确定组成单个重复结构器件的最小重复结构(即，每个 重复结构器件都是由一个或多个最小重复结构组成，例如如图7的虚线框所示)， 并且对所有重复结构器件设定最小结构序号；

第三步骤S3，用于利用电子束缺陷检测设备通过比较芯片数据查找出存在 异常的最小重复结构，如图8中的参考标号7所示；

第四步骤S4，电子束缺陷检测设备查将查找出异常的最小重复结构所对应 的芯片号、重复结构编号和最小结构序号传递给聚焦离子束分析设备；其中， 具体地，例如，聚焦离子束分析设备可以预先从电子束缺陷检测设备导入与最 小重复结构相关的数据，从而进行文件共享。

第五步骤S5，用于通过聚焦离子束分析设备根据芯片号、重复结构编号和 最小结构序号来移动晶圆将聚焦离子束位于缺陷电路区域起始位置。

在具体实施例中，例如当在电子束缺陷检测设备对如图3所示的芯片检测 区域进行检测区域(重复结构器件，例如存储器电路)的设定时，对其进行标 号(如图6所示)，然后再确定存储器电路的最小重复结构(如图7所示)，所 有的电路都是由这个最小重复结构组成。所以，每块检测的存储器电路都会有 对应的起始位置，当电子束缺陷检测设备通过数据比较发现异常的器件时，其 缺陷的位置可以表示为检测的芯片号、芯片中的检测区域标号(重复结构编号) 和最小结构序号。那么如果该缺陷需要在聚焦离子束分析设备中进行定位分析 时，首先将本发明中的缺陷位置传输到聚焦离子束分析设备中，然后首先很容 易就可以找到缺陷芯片中的具体有缺陷的电路区域如图8所示，移动晶圆将聚 焦离子束位于缺陷电路区域起始位置如图9所示，在同样和电子束缺陷检测设 备一样设定储器电路的最小重复结构，最后输入电子束缺陷检测设备得到的重 复结构的序号，这样就可以很准确地直接找到重复电路结构中的缺陷进行断面 的分析。

通过该发明技术，例如电子束缺陷检测设备发现晶圆上第6个芯片(芯片 号为6)上的第3个检测区(重复结构编号为3)上有个异常的缺陷，其在重复 结构上的编号为1115，所以其缺陷的识别位置为(6,3,1115)。当需要进行聚焦 离子束进行断面分析时，将晶圆传输到聚焦离子束断面分析设备中，将离子束 移动到第6个芯片的第3个检测区上，然后在定位到如图9所示的第3个检测 区的起始位置，然后在设定和电子束缺陷检测设备一样的最小重复结构单元， 最后输入缺陷的重复编号1115，就可以直接找到需要进行定位分析的缺陷位置， 这样就可以对重复结构器件上的异常点进行精确位置的定位分析。

此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第 一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤 等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并 非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技 术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多 可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发 明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、 等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。