CN115564729A - 光罩及其检测方法、缺陷图案及其形成方法、装置和设备 - Google Patents

光罩及其检测方法、缺陷图案及其形成方法、装置和设备 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供一种光罩及其检测方法、缺陷图案及其形成方法、装置和设备,该方法包括:在待检测光罩的第一检测区上,确定第一检测区的图案中存在的第一缺陷的关键尺寸;基于第一检测区的图案和第一缺陷的类型,获取样品光罩中相同图案、相同缺陷类型中目标缺陷允许的关键尺寸范围,其中,样品光罩中具有目标缺陷的图案转移到晶圆上形成的目标图案的关键尺寸在参考图案的关键尺寸范围内,参考图案为与第一检测区的图案相同但不包含缺陷的参考检测区的图案转移到晶圆上形成的图案;在第一缺陷的关键尺寸不在目标缺陷允许的关键尺寸范围内的情况下,确定待检测光罩为不良品。

Description

光罩及其检测方法、缺陷图案及其形成方法、装置和设备
技术领域
本申请涉及半导体技术领域,涉及但不限于一种光罩及其检测方法、缺陷图案及其形成方法、装置和设备。
背景技术
光刻部门的曝光过程是把提前设计好的光罩图形,按照一定比例转移到晶圆上的过程,因此,光罩上图形的质量与转移到晶圆上的质量息息相关。实际生产过程中,因为生产环境、装卸光罩的操作等原因,导致一些颗粒(Particle)落在光罩上;此外,随着光罩的长时间使用,光罩表面会与环境发生化学反应,而产生散乱分布的雾点(Haze)。当光罩上的Particle或者Haze的尺寸达到一定程度时,就会影响光罩上设计图形转移到晶圆上的质量,造成图形缺陷。
当晶圆上的图形缺陷影响比较大时,会造成图形尺寸的统计过程控制(Statistical Process Control,SPC)图超出控制限。此时,如果晶圆还在光刻制程中,则会被送去进行当层图形的光刻胶返工;如果晶圆已经流出光刻部门,则晶圆上的缺陷无法通过光刻胶返工挽回,最终会造成晶圆的报废,而影响产品的良率。以上两种情况都会导致生产成本的增加和生产效率的降低。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供一种光罩及其检测方法、缺陷图案及其形成方法、装置和设备。
第一方面,本申请实施例提供一种光罩的检测方法,所述方法包括:在待检测光罩的第一检测区上,确定所述第一检测区的图案中存在的第一缺陷的关键尺寸;基于所述第一检测区的图案和所述第一缺陷的类型,获取样品光罩中相同图案、相同缺陷类型中目标缺陷允许的关键尺寸范围,其中,所述样品光罩中具有所述目标缺陷的图案转移到晶圆上形成的目标图案的关键尺寸在参考图案的关键尺寸范围内,所述参考图案为与所述第一检测区的图案相同但不包含缺陷的参考检测区的图案转移到晶圆上形成的图案;在所述第一缺陷的关键尺寸不在所述目标缺陷允许的关键尺寸范围内的情况下,确定所述待检测光罩为不良品。
在一些实施例中,所述方法还包括:确定所述第一缺陷的位置;
所述基于所述第一检测区的图案和所述第一缺陷的类型,获取样品光罩中相同图案、相同缺陷类型中目标缺陷允许的关键尺寸范围,包括:基于所述第一检测区的图案、所述第一缺陷的类型和所述第一缺陷的位置,获取相同图案、相同缺陷类型和相同缺陷位置中目标缺陷允许的关键尺寸范围。
在一些实施例中,所述方法还包括:在所述样品光罩上确定与所述第一检测区具有相同图案的第二检测区;在所述第二检测区上,确定与所述第一缺陷的类型和位置相同的第二缺陷;确定所述第二缺陷的关键尺寸、和所述第二检测区的图案转移到晶圆上形成的缺陷图案的关键尺寸;在所述缺陷图案的关键尺寸在所述参考图案的关键尺寸范围内时,将所述缺陷图案对应的第二缺陷确定为所述目标缺陷。
在一些实施例中,所述样品光罩包括N个图案,每一所述图案所在区域对应地设置有M个所述第二检测区和P个所述参考检测区,其中,N、M、P均为大于等于1的整数。
在一些实施例中,所述N个图案包括所述晶圆中的至少两层图形的图案。
在一些实施例中,确定所述第二检测区的图案转移到晶圆上形成的缺陷图案的关键尺寸,包括:对于所述样品光罩中的每一图案,基于P个所述参考检测区在所述每一图案所在区域中的位置,在P个所述参考检测区中确定目标参考检测区;利用所述目标参考检测区,确定最佳曝光参数;所述最佳曝光参数是将每一所述第二检测区的图案转移到所述晶圆上形成缺陷图案的曝光参数;对于所述样品光罩中的每一图案,确定所述缺陷图案的关键尺寸。
在一些实施例中,对于所述样品光罩中的每一图案,基于P个所述参考检测区在所述每一图案所在区域中的位置,在P个所述参考检测区中确定目标参考检测区,包括:获取P个所述参考检测区中每一参考检测区的位置信息;基于所述每一参考检测区的位置信息,在P个所述参考检测区中,将位于每一所述图案所在区域的边缘和中心的参考检测区确定为所述目标参考检测区。
在一些实施例中,在所述确定最佳曝光参数之后,还包括:确定目标参考图案的关键尺寸一致性,所述目标参考图案为采用所述最佳曝光参数将每一所述目标参考检测区的图案转移到所述晶圆上形成的图案;在所述关键尺寸一致性不满足预设条件的情况下,调整所述最佳曝光参数。
在一些实施例中,每一所述第二检测区包括透光区和与所述透光区相邻的非透光区,所述第二缺陷位于所述第二检测区的以下位置:所述透光区的内部且与所述透光区的边缘不接触;所述透光区的内部且与所述透光区的一侧边缘接触;所述非透光区的内部且与所述非透光区的一侧边缘接触;所述非透光区的内部且与所述非透光区的边缘不接触。
在一些实施例中,所述方法还包括:通过光掩膜缺陷检测设备扫描所述待检测光罩的第一检测区;在所述光掩膜缺陷检测设备确定所述待检测光罩的第一检测区上存在缺陷的情况下,将所述待检测光罩存在的缺陷确定为所述第一缺陷。
在一些实施例中,所述缺陷图案的关键尺寸包括所述缺陷图案中图形的线宽和间隔;所述参考图案的关键尺寸包括所述参考图案中图形的线宽和间隔。
第二方面,本申请实施例还提供一种光罩,包括:N个图案,每一所述图案所在区域对应地设置有M个第二检测区和P个参考检测区,其中,所述M个第二检测区至少存在一个第二缺陷,所述第二缺陷的类型包括颗粒缺陷或雾状缺陷,所述参考检测区的图案与所述第二检测区的图案相同但不包含缺陷,N、M、P均为大于等于1的整数。
在一些实施例中,所述N个图案包括晶圆中的至少两层图形的图案。
在一些实施例中,所述M个第二检测区中存在不同尺寸和不同位置的第二缺陷,且每一所述第二检测区中至多存在一个所述第二缺陷;每一所述第二检测区包括透光区和与所述透光区相邻的非透光区,所述第二缺陷位于所述第二检测区的以下位置:所述透光区的内部且与所述透光区的边缘不接触;所述透光区的内部且与所述透光区的一侧边缘接触;所述非透光区的内部且与所述非透光区的一侧边缘接触;所述非透光区的内部且与所述非透光区的边缘不接触。
第三方面,本申请实施例还提供一种缺陷图案,所述缺陷图案为采用上述的光罩曝光后在晶圆上形成的图案。
第四方面,本申请实施例还提供一种缺陷图案的形成方法,包括:提供基底,所述基底至少包括刻蚀层和位于所述刻蚀层上的光刻胶层;采用上述光罩对所述光刻胶层进行曝光和显影,形成具有第一图案的光刻胶层;以所述具有第一图案的光刻胶层为掩膜刻蚀所述刻蚀层,以在所述刻蚀层中形成所述缺陷图案。
第五方面,本申请实施例还提供一种光罩的检测装置,包括:第一确定模块,用于在待检测光罩的第一检测区上,确定所述第一检测区的图案中存在的第一缺陷的关键尺寸;获取模块,用于基于所述第一检测区的图案和所述第一缺陷的类型,获取样品光罩中相同图案、相同缺陷类型中目标缺陷允许的关键尺寸范围,其中,所述样品光罩中具有所述目标缺陷的图案转移到晶圆上形成的目标图案的关键尺寸在参考图案的关键尺寸范围内,所述参考图案为与所述第一检测区的图案相同但不包含缺陷的参考检测区的图案转移到晶圆上形成的图案;第二确定模块,用于在所述第一缺陷的关键尺寸不在所述目标缺陷允许的关键尺寸范围内的情况下,确定所述待检测光罩为不良品。
第六方面,本申请实施例还提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述方法中的部分或全部步骤。
第七方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述方法中的部分或全部步骤。
本申请实施例中,首先,确定出待检测光罩的第一检测区的图案上存在的第一缺陷的关键尺寸;然后确定样品光罩中与第一检测区的图案相同的图案,且该图案具有与第一缺陷类型相同的缺陷,并获取该图案中目标缺陷允许的关键尺寸范围;最后,通过比对第一缺陷的关键尺寸和目标缺陷允许的关键尺寸范围,实现了判断待检测光罩是否为不良品。如此,解决了相关技术中需要用具有缺陷的光罩生产几张试验晶圆,然后通过检查试验晶圆上图形的质量来判断光罩上的缺陷是否影响线上生产,最终才能判断出该具有缺陷的光罩是否为不良品的问题。可以看出,本申请实施例提供的方法不仅降低了生产成本,而且提高了生产效率。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种光罩的检测方法的流程示意图;
图2为本申请实施例提供的一种目标缺陷的确定方法的流程示意图;
图3为本申请实施例提供的一种缺陷图案关键尺寸的确定方法的流程示意图;
图4A为本申请实施例提供的一种光罩图案的示意图;
图4B为本申请实施例提供的一种样品光罩中同一尺寸的缺陷不同位置的示意图;
图4C为本申请实施例提供的一种6个量测点在参考区域中的位置示意图;
图4D为本申请实施例提供的一种晶圆上形成图案中缺陷附近的线宽和槽的示意图;
图5A为本申请实施例提供的一种不同尺寸缺陷和晶圆上形成图案之间的对应关系的示意图;
图5B为本申请实施例提供的一种不同尺寸缺陷和晶圆上形成图案关键尺寸之间的散点图;
图6为本申请实施例提供的一种光罩的检测装置的组成结构示意图;
图7为本申请实施例提供的一种计算机设备的硬件实体示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本申请,而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请,并且能够将本申请公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本申请发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述;即,这里不描述实际实施例的全部特征,不详细描述公知的功能和结构。
在附图中,为了清楚,层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白,当元件或层被称为“在……上”、“与……相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在……上”、“与……直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本申请教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。而当讨论的第二元件、部件、区、层或部分时,并不表明本申请必然存在第一元件、部件、区、层或部分。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
相关技术中,生产车间通过光掩模缺陷检测机台(Die to Die,D2D)对光罩进行定期的缺陷检测,来预防光罩的缺陷。但这种检测方法存在一定的局限性,例如当D2D机台扫到存在缺陷的光罩有且仅有一块时,需要每天用缺陷光罩生产几片试验晶圆,然后通过量测机台检查试验晶圆上图形的质量来判断缺陷光罩上的缺陷对线上生产是否有影响。这种方法不仅浪费人力,而且耽误线上生产的进度。
基于此,本申请实施例提供一种光罩的检测方法,该方法可以由计算机设备的处理器执行。其中,计算机设备指的可以是服务器、笔记本电脑、平板电脑、台式计算机、智能电视、机顶盒、移动设备(例如移动电话、便携式视频播放器、个人数字助理、专用消息设备、便携式游戏设备)等具备数据处理能力的设备。图1为本申请实施例提供的一种光罩检测方法的实现流程示意图,如图1所示,该方法包括如下步骤S101至步骤S103:
步骤S101:在待检测光罩的第一检测区上,确定第一检测区的图案中存在的第一缺陷的关键尺寸;
这里,光罩又称为光掩模版或掩膜版,材质包括石英玻璃、金属铬和感光胶。将石英玻璃作为衬底,在其上镀一层金属铬和感光胶,使其成为一种感光材料。把已设计好的电路图形通过电子激光设备曝光在感光胶上,被曝光的区域会被显影出来,在金属铬上形成电路图形,成为类似曝光后的底片的光掩模版;然后应用于对集成电路的投影定位,通过集成电路的光刻机对所投影的电路进行光蚀刻,形成晶圆上的图形。而已设计好的电路图形是通过版图定义的,因此,待检测光罩上包括版图定义的图案,图案中包括已设计好的电路图形。
待检测光罩按照版图定义的电路图形是否透光可以分为明场光罩(Clear Mask)和暗场光罩(Dark Mask),其中,明场光罩为版图定义的电路图形不透光的光罩,暗场光罩为版图定义的电路图形透光的光罩。第一检测区包括透光区和与透光区相邻的非透光区,其中,透光区指待检测光罩中光线可以透过或大量透过的区域,非透光区指待检测光罩中光线不可以透过或少量透过的区域。则对于明场光罩,透光区为光罩中版图定义的电路图形之外的区域,非透光区为光罩中版图定义的电路图形所在的区域;对于暗场光罩,透光区为光罩中版图定义的电路图形所在的区域,非透光区为光罩中版图定义的电路图形之外的区域。
第一缺陷的类型包括颗粒缺陷和/或雾状缺陷,在实际生产过程中,因为生产环境、装卸光罩操作等方面的原因,会导致有一些颗粒(Particle)或纤维落在光罩上;此外,随着光罩长时间的使用,光罩表面也会产生散乱分布的雾点(Haze)。当这些在光罩上的颗粒(Particle)或纤维、或者雾点(Haze)的尺寸达到一定程度时,就会影响到设计的图形在晶圆上的质量,造成图形缺陷,即,分别对应颗粒缺陷和雾状缺陷。由于颗粒缺陷和雾状缺陷会影响曝光时光线的照射,从而会影响通过光罩转移到晶圆上的图形。
第一缺陷的关键尺寸指第一缺陷中影响转移到晶圆上图形的尺寸,其与第一缺陷的形状有关。例如,在第一缺陷的形状为圆形的情况下,第一缺陷的关键尺寸为圆形的直径;在第一缺陷的形状为正方形的情况下,第一缺陷的关键尺寸为正方形的边长等。
在一些实施例中,可以通过缺陷检测设备(例如D2D)测量出第一检测区上第一缺陷的关键尺寸,从而实现对第一缺陷的关键尺寸的确定。
在一些实施例中,该方法还包括如下步骤S201和步骤S202:
步骤S201:通过光掩膜缺陷检测设备扫描待检测光罩的第一检测区;
这里,光掩膜缺陷检测设备为用于测试待检测光罩中缺陷的设备,在其他设备具有相同功能的情况下,也可以用其他设备进行检测。
步骤S202:在光掩膜缺陷检测设备确定待检测光罩的第一检测区上存在缺陷的情况下,将待检测光罩存在的缺陷确定为第一缺陷。
即待检测光罩上检测到的缺陷为第一缺陷。
本申请实施例提供了一种待检测光罩实际应用过程中缺陷检测的步骤,其中,检测到的缺陷即为上述第一缺陷,为第一缺陷的确定提供了方法。
步骤S102:基于第一检测区的图案和第一缺陷的类型,获取样品光罩中相同图案、相同缺陷类型中目标缺陷允许的关键尺寸范围,其中,样品光罩中具有目标缺陷的图案转移到晶圆上形成的目标图案的关键尺寸在参考图案的关键尺寸范围内,参考图案为与第一检测区的图案相同但不包含缺陷的参考检测区的图案转移到晶圆上形成的图案;
这里,样品光罩为用于确定相同图案、相同缺陷类型中缺陷允许的关键尺寸范围的光罩。在一些实施例中,样本光罩可以为历史光罩,即以往生产过程中的光罩;也可以为专属用于确定相同图案、相同缺陷类型中缺陷允许的关键尺寸范围的光罩,即为了确定相同图案、相同缺陷类型中缺陷允许的关键尺寸范围,定制的一批光罩。其中,样品光罩的数量可以为一个、两个或多个,每个样品光罩可以包括至少一种图案,每一种图案可以包括至少一种缺陷类型。
参考检测区为与第一检测区的图案相同但不包含缺陷的透光区。将参考检测区的图案通过曝光显影转移到晶圆上形成的图案为参考图案,即晶圆上的图案。由于参考检测区用于第一检测区做参考,而在第一检测区上存在缺陷的情况下,会影响晶圆上形成图形的线宽和间隔(即图形和图形之间的距离),因此,参考图案的关键尺寸可以包括参考图案中图形的线宽和间隔。参考图案的关键尺寸范围指实际生产过程中关键尺寸合格或内部管控的范围。在一些实施例中,参考图案的关键尺寸范围可以为在设计产品时定义的范围;也可以为在生产过程中根据关键尺寸的重要性和出现不良的风险度,定义出的关键尺寸内部管控的范围(例如SPC中定义的控制限),本申请实施例对此不做限定。
目标缺陷为样品光罩中需要确定的缺陷。目标缺陷的确定方法可以包括:将样品光罩中与第一检测区图案相同且具有相同缺陷类型的图案转移到晶圆上形成目标图案;当目标图案的关键尺寸在参考图案的关键尺寸范围内时,样品光罩中图案对应的缺陷即为目标缺陷。目标缺陷允许的关键尺寸范围指被确定为目标缺陷的缺陷所在的关键尺寸范围。
在一些实施例中,步骤S102的实施包括:首先在样品光罩中确定出与第一检测区的图案相同的图案,且该图案中存在与第一缺陷类型相同的缺陷;然后确定出该图案中该缺陷允许的关键尺寸范围。在一些实施例中,可以预先确定出不同图案下不同缺陷的关键尺寸与该图案转移到晶圆上的缺陷图案的关键尺寸之间的对应关系;在确定出参考图案的关键尺寸范围之后,基于参考图案的关键尺寸范围,确定出不同图案下不同缺陷的关键尺寸范围。
步骤S103:在第一缺陷的关键尺寸不在目标缺陷允许的关键尺寸范围内的情况下,确定待检测光罩为不良品。
这里,步骤S103的实施可以包括:对比第一缺陷的关键尺寸和目标缺陷允许的关键尺寸范围。若第一缺陷的关键尺寸不在目标缺陷允许的关键尺寸范围内,则说明第一缺陷的关键尺寸太大,转移到晶圆上之后,晶圆上形成的图案会超出参考图案的关键尺寸范围,因此,判定待检测光罩为不良品。若第一缺陷的关键尺寸在目标缺陷允许的关键尺寸范围内,则说明第一缺陷的关键尺寸不大,转移到晶圆上之后,晶圆上形成的图案不会超出参考图案的关键尺寸范围,因此,判定待检测光罩为良品。
本申请实施例中,首先,确定出待检测光罩的第一检测区的图案上存在的第一缺陷的关键尺寸;然后确定样品光罩中与第一检测区的图案相同的图案,且该图案具有与第一缺陷类型相同的缺陷,并获取该图案中目标缺陷允许的关键尺寸范围;最后,通过比对第一缺陷的关键尺寸和目标缺陷允许的关键尺寸范围,实现了判断待检测光罩是否为不良品。如此,解决了相关技术中需要用具有缺陷的光罩生产几张试验晶圆,然后通过检查试验晶圆上图形的质量来判断光罩上的缺陷是否影响线上生产,最终才能判断出该具有缺陷的光罩是否为不良品的问题。可以看出,本申请实施例提供的方法不仅降低了生产成本,而且提高了生产效率。
在一些实施例中,该方法还包括:确定第一缺陷的位置。
对应地,步骤S102“基于第一检测区的图案和第一缺陷的类型,获取样品光罩中相同图案、相同缺陷类型中目标缺陷允许的关键尺寸范围”的实施可以包括:
基于第一检测区的图案、第一缺陷的类型和第一缺陷的位置,获取相同图案、相同缺陷类型和相同缺陷位置中目标缺陷允许的关键尺寸范围。
这里,第一检测区包括透光区和与透光区相邻的非透光区,第一缺陷的位置可以包括以下之一:透光区的内部且与透光区的边缘不接触;透光区的内部且与透光区的一侧边缘接触;非透光区的内部且与非透光区的一侧边缘接触;非透光区的内部且与非透光区的边缘不接触。
由于第一缺陷所在的位置不同,对待检测光罩中图案转移到晶圆上形成图案的形状影响也不同,因此,在步骤S102的基础上,还可以增加第一缺陷的位置来确定目标缺陷允许的关键尺寸范围,即在样品光罩中确定与第一检测区的图案相同的图案,且该图案中存在与第一缺陷类型和位置相同的缺陷;然后,基于该图案,确定出目标缺陷允许的关键尺寸范围。如此一来,可以更加准确的确定出目标缺陷允许的关键尺寸范围,从而提高判断待检测光罩是否为良品的准确性。
在一些实施例中,如图2所示,该方法还包括如下步骤S201至步骤S204:
步骤S201:在样品光罩上确定与第一检测区具有相同图案的第二检测区;
这里,第二检测区为样品光罩中与第一检测区图案相同的区域,例如,在样品光罩为暗场光罩的情况下,若第一检测区包括栅极所在的区域和与栅极相邻的非透光区,则第二检测区也包括栅极所在的区域和与栅极相邻的非透光区。
步骤S202:在第二检测区上,确定与第一缺陷的类型和位置相同的第二缺陷;
这里,第二缺陷与第一缺陷的类型和位置相同,例如第一缺陷为颗粒,位于第一检测区中透光区的内部且与透光区的边缘不接触;则第二缺陷也为颗粒,且位于第二检测区中透光区的内部且与透光区的边缘不接触。
由于第一缺陷可以位于第一检测区透光区的内部且与透光区的边缘不接触;或,第一检测区透光区的内部且与透光区的一侧边缘接触;或,第一检测区非透光区的内部且与非透光区的一侧边缘接触;第一检测区非透光区的内部且与非透光区的边缘不接触。因此,在样品光罩的每一第二检测区包括透光区和与透光区相邻的非透光区的情况下,第二缺陷可以位于第二检测区的以下位置:
透光区的内部且与透光区的边缘不接触;
透光区的内部且与透光区的一侧边缘接触;
非透光区的内部且与非透光区的一侧边缘接触;
非透光区的内部且与非透光区的边缘不接触。
上述第二缺陷的位置位于第二检测区的不同区域,因此使得得到的目标缺陷允许的关键尺寸范围更加准确。
本申请实施例,通过在样品光罩的每一图案中设置位于不同位置的第二缺陷,考虑了不同位置第二缺陷对转移到晶圆上图形的影响,使得确定出的目标缺陷允许的关键尺寸范围更加准确,从而提高了判断待检测光罩是否为不良品的准确性。
步骤S203:确定第二缺陷的关键尺寸、和第二检测区的图案转移到晶圆上形成的缺陷图案的关键尺寸;
这里,第二缺陷的关键尺寸可以通过缺陷检测设备(例如D2D)测量得到。缺陷图案为将第二检测区的图案转移到晶圆上形成的图案。缺陷图案的关键尺寸可以通过测量尺寸的设备例如扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)测量得到。在一些实施例中,由于样本光罩中第二检测区上的第二缺陷会影响缺陷图案中图形的线宽和图形之间的间隔,因此,缺陷图案的关键尺寸可以包括缺陷图案中图形的线宽和间隔。
在一些实施例中,样品光罩可以包括N个图案,每一图案所在区域对应地设置有M个第二检测区和P个参考检测区,其中,N、M、P均为大于等于1的整数。
这里,M和P的数值可以相同,即一个第二检测区对应一个参考检测区,换句话说,一个第二检测区以一个参考检测区为参考。M和P的数值也可以不相同,例如第二检测区的数量M可以多于参考检测区的数量,即多个第二检测区同时以一个参考检测区为参考。这样,将第二检测区和参考检测区设置在同一个光罩上,不仅可以降低生产成本,而且可以提高确定目标缺陷允许的关键尺寸范围的效率。在一些实施例中,第二检测区和参考检测区可以相邻设置,如此,可以方便对比第二检测区的图案和参考检测区的图案分别转移到晶圆上之后形成图案的差距,更有利于确定出目标缺陷。
在一些实施例中,N个图案可以包括晶圆中的至少两层图形的图案,即一个样品光罩上存在至少两层图形的图案。实施时,可以将具有代表性,关键图形的多个图案设置在一个样品光罩上。如此一来,不仅可以节省成本,而且可以使得得到的数据更具有广泛性和普适性。
步骤S204:在缺陷图案的关键尺寸在参考图案的关键尺寸范围内时,将缺陷图案对应的第二缺陷确定为目标缺陷。
这里,由于第二检测区上存在的与第一缺陷的类型和位置相同的第二缺陷的数量很多,而只有部分具有第二缺陷的第二检测区的图案转移到晶圆上形成的缺陷图案的关键尺寸在参考图案的关键尺寸范围内,因此,将在参考图案的关键尺寸范围内的缺陷图案对应的第二缺陷确定为目标缺陷。
在一些实施例中,在得到目标缺陷之后,还可以根据目标缺陷的关键尺寸,确定目标缺陷允许的关键尺寸范围。其中,在第二缺陷的数量较多,关键尺寸间隔较小的情况下,目标缺陷关键尺寸所在的范围可以为目标缺陷允许的关键尺寸范围,例如,目标缺陷的关键尺寸为2纳米(nm)、4nm、6nm、8nm、10nm时,缺陷图案的关键尺寸都在参考图案的关键尺寸范围内;而在目标缺陷的关键尺寸为12nm、14nm、16nm、18nm时,缺陷图案的关键尺寸都不在参考图案的关键尺寸范围内,因此,目标缺陷允许的关键尺寸范围可以为(0,10nm)。
在第二缺陷的数量较小,关键尺寸间隔较大的情况下,可以根据目标缺陷的关键尺寸与缺陷图案的关键尺寸之间的关系,确定出目标缺陷允许的关键尺寸范围。例如,目标缺陷的关键尺寸为2nm、6nm、10nm时,缺陷图案的关键尺寸都在参考图案的关键尺寸范围内;而在目标缺陷的关键尺寸为14nm、18nm、22nm时,缺陷图案的关键尺寸都不在参考图案的关键尺寸范围内。而又由于目标缺陷的关键尺寸与缺陷图案的关键尺寸之间呈线性关系,因此,可以根据参考图案的关键尺寸范围和目标缺陷的关键尺寸与缺陷图案的关键尺寸之间的线性关系,求出当缺陷图案的关键尺寸在参考图案的关键尺寸范围内时,目标缺陷的关键尺寸的临界值,例如为12nm,则得出目标缺陷允许的关键尺寸范围为(0,12nm)。本申请实施例对目标缺陷允许的关键尺寸范围的确定方法不做限定。
本申请实施例中,首先在样品光罩上确定与第一检测区具有相同图案的第二检测区;然后在第二检测区上,确定与第一缺陷的类型和位置相同的第二缺陷;之后确定第二缺陷的关键尺寸、和第二检测区的图案转移到晶圆上形成的缺陷图案的关键尺寸;最后在缺陷图案的关键尺寸在参考图案的关键尺寸范围内时,将缺陷图案对应的第二缺陷确定为目标缺陷,从而实现了对目标缺陷的确定,用于后续确定目标缺陷允许的关键尺寸范围。
在一些实施例中,如图3所示,步骤S203中的“确定第二检测区的图案转移到晶圆上形成的缺陷图案的关键尺寸”的实施可以包括如下步骤S2031至步骤S2033:
步骤S2031:对于样品光罩中的每一图案,基于P个参考检测区在每一图案所在区域中的位置,在P个参考检测区中确定目标参考检测区;
这里,目标参考检测区为用于确定最佳曝光参数的参考检测区。由于在相同曝光参数下,不同位置的参考检测区转移在晶圆上形成的图案与参考检测区的图案之间的偏差不同,因此,步骤S2031实施时,可以根据P个参考检测区在每一图案所在区域中的位置,选择具有代表性的参考检测区作为目标参考检测区,从而降低生产成本。
在一些实施例中,步骤S2031的实施可以包括如下步骤S211和步骤S212:
步骤S211:获取P个参考检测区中每一参考检测区的位置信息;
这里,位置信息可以为坐标信息,例如(x,y)。实施时,可以以某个固定点为坐标原点,将每一参考检测区的中心点相对于坐标原点的坐标,作为每一参考检测区的位置信息。
步骤S212:基于每一参考检测区的位置信息,在P个参考检测区中,将位于每一图案所在区域的边缘和中心的参考检测区确定为目标参考检测区。
这里,由于边缘和中心的参考检测区所在的位置不同,受周围环境的影响,导致转移在晶圆上形成的图案与参考检测区的图案之间的偏差较大,从而相比于其他位置的参考检测区更具有代表性。因此,将位于每一图案所在区域的边缘和中心的参考检测区确定为目标参考检测区,使其在相同的曝光条件下进行曝光,将图案转移到晶圆上。此时,若所有的目标参考检测区转移到晶圆上形成的图案都在关键尺寸范围内,则说明该曝光条件合适。这样可以在节省成本的条件下,确定出最佳的曝光条件。
步骤S2032:利用目标参考检测区,确定最佳曝光参数;最佳曝光参数是将每一第二检测区的图案转移到晶圆上形成缺陷图案的曝光参数;
这里,曝光参数可以包括曝光时的能量和焦距。步骤S2032的实施可以包括:采用多组曝光参数对目标参考检测区进行曝光,并测量转移到晶圆上形成图形的关键尺寸,选择所有目标参考检测区对应晶圆上形成图形的关键尺寸都在范围内时的曝光参数,得到曝光参数区间,选取曝光参数区间的中心值,从而得到最佳曝光参数。
步骤S2033:对于样品光罩中的每一图案,确定缺陷图案的关键尺寸。
这里,步骤S2033的实施可以包括:采用最佳曝光参数对每一第二检测区的图案进行曝光,然后测量其转移到晶圆上形成的缺陷图案的关键尺寸。
本申请实施例中,首先在P个参考检测区中确定目标参考检测区;然后利用目标参考检测区,确定最佳曝光参数;最后通过最佳曝光参数对每一第二检测区的图案进行曝光,形成晶圆上的缺陷图案,实现对缺陷图案的关键尺寸的确定。如此一来,可以实现利用较少的参考检测区,确定出最佳曝光参数,并通过最佳曝光参数,确定出缺陷图案的关键尺寸,便于后续确定出第二缺陷的关键尺寸和缺陷图案的关键尺寸之间的对应关系,进而得出目标缺陷允许的关键尺寸范围。
在一些实施例中,在步骤S2032“确定最佳曝光参数”之后以及步骤S2033之前,还可以包括如下步骤S2034和步骤S2035:
步骤S2034:确定目标参考图案的关键尺寸一致性,目标参考图案为采用最佳曝光参数将每一目标参考检测区的图案转移到晶圆上形成的图案;
这里,关键尺寸一致性用于评价目标参考图案的关键尺寸偏差的大小。若偏差太大,说明采用的最佳曝光参数需要调整;若偏差在可接受范围内,说明采用的最佳曝光参数合适,不需要调整。
步骤S2035:在关键尺寸一致性不满足预设条件的情况下,调整最佳曝光参数。
这里,预设条件可以根据工艺需求进行设置。在一些实施例中,步骤S2035的实施可以包括:比对关键尺寸一致性与预设条件,在关键尺寸一致性不在预设条件范围内的情况下,调整最佳曝光参数。实施时,可以根据工艺经验对最佳曝光参数进行调整,再采用调整后的最佳曝光参数将每一目标参考检测区的图案转移到晶圆上形成图案,然后确定晶圆上形成图案的关键尺寸一致性,直至满足预设条件,得到最终的最佳曝光参数。
本申请实施例中,由于一个晶圆上形成的图案很多,受到工艺的不稳定、每个图案周围环境的差异等因素的影响,即使是使用目标参考检测区确定出的最佳曝光参数进行生产,晶圆上图形的关键尺寸一致性也有可能不达标。因此,在通过步骤S2032确定出最佳曝光参数之后,再通过目标参考图案的关键尺寸一致性进一步调整最佳曝光参数,得到最终的最佳曝光参数,可以提高最佳曝光参数的准确性。
本申请实施例还提供一种光罩的检测方法,该方法将半导体结构中多道层的图形设计在同一块光罩上,并在一定的位置上设计一定规律性的缺陷。然后结合涂光阻、曝光、显影和量测等工艺,得到缺陷在晶圆上的呈现。最后通过分析结果找到缺陷在晶圆上的呈现规律。当D2D机台扫描到线上光罩存在Particle或Haze时,可以结合方案的结果预测该光罩上的Particle或Haze在晶圆上的呈现,进而判断是否对产品的目标线宽有影响。该方案能够大大的节省人力,预防线上图形破坏的问题。实施步骤如下:
第一部分:设计光罩(即上述样品光罩):
选择一些关键层(一层对应一个上述图案),将其设计在同一块光罩上。如图4A所示为一个光罩图案的示意图,其中,A至H分别为不同关键层对应的图案,每一关键层的图案包括一个参考区域(包括上述参考检测区)和一个缺陷区域(包括上述第二检测区)。参考区域为该道层的关键图形的正常线宽对应的图案。缺陷区域与参考区域的不同之处在于:缺陷区域含有缺陷(即上述第二缺陷)。
如图4B所示,在缺陷区域的不同块(Block)401中种不同尺寸和位置的缺陷,其中,同一尺寸的缺陷包括图4B中A、B、C所示的三种位置。A代表第一位置的缺陷406位于透光区402的内部且与透光区402的边缘不接触;B代表第二位置的缺陷407位于透光区402的内部且与透光区402的一侧边缘接触;C代表第三位置的缺陷408位于非透光区403的内部且与透光区402的一侧边缘接触。在一些实施例中,缺陷还可以位于非透光区403的内部且与非透光区403的边缘不接触(图中未示出)。
第二部分:试验生产和关键尺寸(Critical Dimension,CD)量测:
使用设计好的光罩和非生产性的晶圆,以线上正常生产的条件为参考,利用参考区域,确定光刻工艺中曝光的能量和焦距(即上述最佳曝光条件)。实施时:
首先,建立参考区域正常图形的CD量测方法,在每个参考区域选取6个量测点(即上述目标参考检测区),以保障数据的完整性,得到最佳的曝光参数值(即上述最佳曝光条件)。
图4C示出了6个量测点(即目标参考检测区)在参考区域(即参考检测区)中的位置,分别为A、B、C、D、E、F。可以看出,6个量测点分别位于参考区域中的左上、左下、右上、右下和中心(即上述边缘和中心);
然后,采用最佳的曝光参数值曝光缺陷区域,以在晶圆上形成图案(即上述缺陷图案);
最后,结合关键尺寸量测机台的测量方法和光罩的坐标原点,根据设计的缺陷的位置,建立晶圆上形成图案的CD量测方法,分别量取晶圆上形成图案中缺陷附近的线宽和槽(即上述间隔)。
图4D示出了晶圆上形成图案中缺陷附近的线宽402和槽403,其中,右侧两个图为左侧图中图形409的放大图。可以看出,在光罩上存在缺陷的情况下,线宽和槽的尺寸相比于正常图形会发生改变。
第三部分:结果分析:对量测结果进行分析,得出关键线宽、槽与缺陷尺寸之间的关系,找到满足线宽和槽要求(即上述参考图案的关键尺寸范围)的缺陷的尺寸范围(即上述目标缺陷允许的关键尺寸范围)。
图5A示出了不同尺寸缺陷和晶圆上形成图案之间的对应关系。如图5A所示,在第一排晶圆上形成图案中,随着缺陷尺寸的增大,图形的线宽逐渐变宽,且间隔逐渐变小;在第二排和第三排晶圆上形成图案中,图形之间形成桥,连接在一起。可以看出,在光罩上存在不同尺寸的缺陷的情况下,线宽和槽的尺寸会发生不同的改变。其中,在缺陷尺寸为64nm(图5A中501所指尺寸)时,光罩中存在缺陷部分在晶圆上形成图案为502所示图案,此时,502所示图案中线宽和槽的值为满足线宽和槽要求的临界值。图5B示出了不同尺寸缺陷和晶圆上形成图案关键尺寸之间的散点图。在线宽和间隔在目标值的±5%的范围内时,得出缺陷的尺寸范围,即为图5B中方框框出来的部分对应的缺陷尺寸所在的范围(0,64nm)。
第四部分:应用:当D2D机台扫到光罩上有缺陷时,结合试验结果预测缺陷对线上产品的影响,进而做到及时止血。该方案能够大大节省人力,并能够为正常生产争取时间,进而创造效益减少损失。
本申请实施例还提供一种光罩,该光罩包括N个图案,每一图案所在区域对应地设置有M个第二检测区和P个参考检测区,其中,M个第二检测区至少存在一个第二缺陷,第二缺陷的类型包括颗粒缺陷或雾状缺陷,参考检测区的图案与第二检测区的图案相同但不包含缺陷,N、M、P均为大于等于1的整数。
在一些实施例中,N个图案包括晶圆中的至少两层图形的图案。
在一些实施例中,M个第二检测区中存在不同尺寸和不同位置的第二缺陷,且每一第二检测区中至多存在一个第二缺陷;
每一第二检测区包括透光区和与透光区相邻的非透光区,第二缺陷位于第二检测区的以下位置:
透光区的内部且与透光区的边缘不接触;
透光区的内部且与透光区的一侧边缘接触;
非透光区的内部且与非透光区的一侧边缘接触;
非透光区的内部且与非透光区的边缘不接触。
本申请实施例还提供一种缺陷图案,该缺陷图案为采用上述光罩曝光后在晶圆上形成的图案。
本申请实施例还提供一种缺陷图案的形成方法,该方法包括如下步骤S301至步骤S303:
步骤S301:提供基底,基底至少包括刻蚀层和位于刻蚀层上的光刻胶层;
这里,刻蚀层指利用光罩通过光刻工艺在晶圆上形成图形的层。光刻胶层为通过涂覆光刻胶形成的层,光刻胶按照极性可分为正光刻胶和负光刻胶,其差别在于:负光刻胶曝光区域在曝光显影后***而保留,未曝光部分被显影剂溶解;正光刻胶经曝光后,曝光区域的胶连状聚合物会因为光溶解作用而断裂***,最后被显影剂溶解,而未曝光部分则保留,本申请实施例对光刻胶的极性不做限定。
步骤S302:采用上述光罩对光刻胶层进行曝光和显影,形成具有第一图案的光刻胶层;
这里,对光刻胶层进行曝光和显影,溶解掉光刻胶层中的一部分,以形成具有第一图案的光刻胶层。
步骤S303:以具有第一图案的光刻胶层为掩膜刻蚀该刻蚀层,以在刻蚀层中形成缺陷图案。
这里,刻蚀可以包括干法刻蚀和湿法刻蚀,本申请实施例对刻蚀工艺不做限定。
基于前述的实施例,本申请实施例提供一种光罩的检测装置,该装置包括所包括的各单元、以及各单元所包括的各模块,可以通过计算机设备中的处理器来实现;当然也可通过具体的逻辑电路实现;在实施的过程中,处理器可以为中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU)、微处理器(Microprocessor Unit,MPU)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)或现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)等。
图6为本申请实施例提供的一种光罩的检测装置的组成结构示意图,如图6所示,光罩的检测装置600包括:第一确定模块610、获取模块620和第二确定模块630,其中:
第一确定模块610,用于在待检测光罩的第一检测区上,确定第一检测区的图案中存在的第一缺陷的关键尺寸;
获取模块620,用于基于第一检测区的图案和第一缺陷的类型,获取样品光罩中相同图案、相同缺陷类型中目标缺陷允许的关键尺寸范围,其中,样品光罩中具有目标缺陷的图案转移到晶圆上形成的目标图案的关键尺寸在参考图案的关键尺寸范围内,参考图案为与第一检测区的图案相同但不包含缺陷的参考检测区的图案转移到晶圆上形成的图案;
第二确定模块630,用于在第一缺陷的关键尺寸不在目标缺陷允许的关键尺寸范围内的情况下,确定待检测光罩为不良品。
在一些实施例中,该装置还包括:第三确定模块,用于确定第一缺陷的位置;对应地,获取模620,还用于基于第一检测区的图案、第一缺陷的类型和第一缺陷的位置,获取相同图案、相同缺陷类型和相同缺陷位置中目标缺陷允许的关键尺寸范围。
在一些实施例中,该装置还包括:第四确定模块,用于在样品光罩上确定与第一检测区具有相同图案的第二检测区;第五确定模块,用于在第二检测区上,确定与第一缺陷的类型和位置相同的第二缺陷;第六确定模块,用于确定第二缺陷的关键尺寸、和第二检测区的图案转移到晶圆上形成的缺陷图案的关键尺寸;第七确定模块,用于在缺陷图案的关键尺寸在参考图案的关键尺寸范围内时,将缺陷图案对应的第二缺陷确定为目标缺陷。
在一些实施例中,样品光罩包括N个图案,每一图案所在区域对应地设置有M个第二检测区和P个参考检测区,其中,N、M、P均为大于等于1的整数。
在一些实施例中,N个图案包括晶圆中的至少两层图形的图案。
在一些实施例中,第六确定模块,包括:第一确定子模块,用于对于样品光罩中的每一图案,基于P个参考检测区在每一图案所在区域中的位置,在P个参考检测区中确定目标参考检测区;第二确定子模块,用于利用目标参考检测区,确定最佳曝光参数;最佳曝光参数是将每一第二检测区的图案转移到晶圆上形成缺陷图案的曝光参数;第三确定子模块,用于对于样品光罩中的每一图案,确定缺陷图案的关键尺寸。
在一些实施例中,第一确定子模块,包括:获取单元,用于获取P个参考检测区中每一参考检测区的位置信息;确定单元,用于基于每一参考检测区的位置信息,在P个参考检测区中,将位于每一图案所在区域的边缘和中心的参考检测区确定为目标参考检测区。
在一些实施例中,第二确定子模块,还用于在确定最佳曝光参数之后,确定目标参考图案的关键尺寸一致性,目标参考图案为采用最佳曝光参数将每一目标参考检测区的图案转移到晶圆上形成的图案;在关键尺寸一致性不满足预设条件的情况下,调整最佳曝光参数。
在一些实施例中,每一第二检测区包括透光区和与透光区相邻的非透光区,
第二缺陷位于第二检测区的以下位置:
透光区的内部且与透光区的边缘不接触;
透光区的内部且与透光区的一侧边缘接触;
非透光区的内部且与非透光区的一侧边缘接触;
非透光区的内部且与非透光区的边缘不接触。
在一些实施例中,该装置还包括:扫描模块,用于通过光掩膜缺陷检测设备扫描待检测光罩的第一检测区;第八确定模块,用于在光掩膜缺陷检测设备确定待检测光罩的第一检测区上存在缺陷的情况下,将待检测光罩存在的缺陷确定为第一缺陷。
在一些实施例中,缺陷图案的关键尺寸包括缺陷图案中图形的线宽和间隔;参考图案的关键尺寸包括参考图案中图形的线宽和间隔。
以上装置实施例的描述,与上述方法实施例的描述是类似的,具有同方法实施例相似的有益效果。在一些实施例中,本公开实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上述方法实施例描述的方法,对于本申请装置实施例中未披露的技术细节,请参照本申请方法实施例的描述而理解。
需要说明的是,本申请实施例中,如果以软件功能模块的形式实现上述的光罩的检测方法,并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read OnlyMemory,ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样,本申请实施例不限制于任何特定的硬件、软件或固件,或者硬件、软件、固件三者之间的任意结合。
本申请实施例提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述方法中的部分或全部步骤。
本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述方法中的部分或全部步骤。所述计算机可读存储介质可以是瞬时性的,也可以是非瞬时性的。
这里需要指出的是:上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处,其相同或相似之处可以互相参考。以上设备、存储介质实施例的描述,与上述方法实施例的描述是类似的,具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请设备、存储介质实施例中未披露的技术细节,请参照本申请方法实施例的描述而理解。
需要说明的是,图7为本申请实施例中计算机设备的一种硬件实体示意图,如图7所示,该计算机设备700的硬件实体包括:处理器701、通信接口702和存储器703,其中:
处理器701通常控制计算机设备700的总体操作。
通信接口702可以使计算机设备通过网络与其他终端或服务器通信。
存储器703配置为存储由处理器701可执行的指令和应用,还可以缓存待处理器701以及计算机设备700中各模块待处理或已经处理的数据(例如,图像数据、音频数据、语音通信数据和视频通信数据),可以通过闪存(FLASH)或随机访问存储器(Random AccessMemory,RAM)实现。处理器701、通信接口702和存储器703之间可以通过总线704进行数据传输。
应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解,在本申请的各种实施例中,上述各步骤/过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各步骤/过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元;既可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。另外,在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者,本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种光罩的检测方法,其特征在于,包括:
在待检测光罩的第一检测区上,确定所述第一检测区的图案中存在的第一缺陷的关键尺寸;
基于所述第一检测区的图案和所述第一缺陷的类型,获取样品光罩中相同图案、相同缺陷类型中目标缺陷允许的关键尺寸范围,其中,所述样品光罩中具有所述目标缺陷的图案转移到晶圆上形成的目标图案的关键尺寸在参考图案的关键尺寸范围内,所述参考图案为与所述第一检测区的图案相同但不包含缺陷的参考检测区的图案转移到晶圆上形成的图案;
在所述第一缺陷的关键尺寸不在所述目标缺陷允许的关键尺寸范围内的情况下,确定所述待检测光罩为不良品。
2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,还包括:
确定所述第一缺陷的位置;所述基于所述第一检测区的图案和所述第一缺陷的类型,获取样品光罩中相同图案、相同缺陷类型中目标缺陷允许的关键尺寸范围,包括:
基于所述第一检测区的图案、所述第一缺陷的类型和所述第一缺陷的位置,获取相同图案、相同缺陷类型和相同缺陷位置中目标缺陷允许的关键尺寸范围。
3.根据权利要求2所述的检测方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述样品光罩上确定与所述第一检测区具有相同图案的第二检测区;
在所述第二检测区上,确定与所述第一缺陷的类型和位置相同的第二缺陷;
确定所述第二缺陷的关键尺寸、和所述第二检测区的图案转移到晶圆上形成的缺陷图案的关键尺寸;
在所述缺陷图案的关键尺寸在所述参考图案的关键尺寸范围内时,将所述缺陷图案对应的第二缺陷确定为所述目标缺陷。
4.根据权利要求3所述的检测方法,其特征在于,所述样品光罩包括N个图案,每一所述图案所在区域对应地设置有M个所述第二检测区和P个所述参考检测区,其中,N、M、P均为大于等于1的整数。
5.根据权利要求4所述的检测方法,其特征在于,所述N个图案包括所述晶圆中的至少两层图形的图案。
6.根据权利要求4所述的检测方法,其特征在于,确定所述第二检测区的图案转移到晶圆上形成的缺陷图案的关键尺寸,包括:
对于所述样品光罩中的每一图案,基于P个所述参考检测区在所述每一图案所在区域中的位置,在P个所述参考检测区中确定目标参考检测区;
利用所述目标参考检测区,确定最佳曝光参数;所述最佳曝光参数是将每一所述第二检测区的图案转移到所述晶圆上形成缺陷图案的曝光参数;
对于所述样品光罩中的每一图案,确定所述缺陷图案的关键尺寸。
7.根据权利要求6所述的检测方法,其特征在于,对于所述样品光罩中的每一图案,基于P个所述参考检测区在所述每一图案所在区域中的位置,在P个所述参考检测区中确定目标参考检测区,包括:
获取P个所述参考检测区中每一参考检测区的位置信息;
基于所述每一参考检测区的位置信息,在P个所述参考检测区中,将位于每一所述图案所在区域的边缘和中心的参考检测区确定为所述目标参考检测区。
8.根据权利要求6所述的检测方法,其特征在于,在所述确定最佳曝光参数之后,还包括:
确定目标参考图案的关键尺寸一致性,所述目标参考图案为采用所述最佳曝光参数将每一所述目标参考检测区的图案转移到所述晶圆上形成的图案;
在所述关键尺寸一致性不满足预设条件的情况下,调整所述最佳曝光参数。
9.根据权利要求3至8任一项所述的检测方法,其特征在于,每一所述第二检测区包括透光区和与所述透光区相邻的非透光区,
所述第二缺陷位于所述第二检测区的以下位置:
所述透光区的内部且与所述透光区的边缘不接触;
所述透光区的内部且与所述透光区的一侧边缘接触;
所述非透光区的内部且与所述非透光区的一侧边缘接触;
所述非透光区的内部且与所述非透光区的边缘不接触。
10.根据权利要求1至8任一项所述的检测方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过光掩膜缺陷检测设备扫描所述待检测光罩的第一检测区;
在所述光掩膜缺陷检测设备确定所述待检测光罩的第一检测区上存在缺陷的情况下,将所述待检测光罩存在的缺陷确定为所述第一缺陷。
11.根据权利要求3至8任一项所述的检测方法,其特征在于,所述缺陷图案的关键尺寸包括所述缺陷图案中图形的线宽和间隔;所述参考图案的关键尺寸包括所述参考图案中图形的线宽和间隔。
12.一种光罩,其特征在于,包括:N个图案,每一所述图案所在区域对应地设置有M个第二检测区和P个参考检测区,其中,所述M个第二检测区至少存在一个第二缺陷,所述第二缺陷的类型包括颗粒缺陷或雾状缺陷,所述参考检测区的图案与所述第二检测区的图案相同但不包含缺陷,N、M、P均为大于等于1的整数。
13.根据权利要求12所述的光罩,其特征在于,所述N个图案包括晶圆中的至少两层图形的图案。
14.根据权利要求12或13所述的光罩,其特征在于,所述M个第二检测区中存在不同尺寸和不同位置的第二缺陷,且每一所述第二检测区中至多存在一个所述第二缺陷;
每一所述第二检测区包括透光区和与所述透光区相邻的非透光区,所述第二缺陷位于所述第二检测区的以下位置:
所述透光区的内部且与所述透光区的边缘不接触;
所述透光区的内部且与所述透光区的一侧边缘接触;
所述非透光区的内部且与所述非透光区的一侧边缘接触;
所述非透光区的内部且与所述非透光区的边缘不接触。
15.一种缺陷图案,其特征在于,所述缺陷图案为采用权利要求12至14任一项所述的光罩曝光后在晶圆上形成的图案。
16.一种缺陷图案的形成方法,其特征在于,包括:
提供基底,所述基底至少包括刻蚀层和位于所述刻蚀层上的光刻胶层;
采用权利要求12至14任一项所述的光罩对所述光刻胶层进行曝光和显影,形成具有第一图案的光刻胶层;
以所述具有第一图案的光刻胶层为掩膜刻蚀所述刻蚀层,以在所述刻蚀层中形成所述缺陷图案。
17.一种光罩的检测装置,其特征在于,包括:
第一确定模块,用于在待检测光罩的第一检测区上,确定所述第一检测区的图案中存在的第一缺陷的关键尺寸;
获取模块,用于基于所述第一检测区的图案和所述第一缺陷的类型,获取样品光罩中相同图案、相同缺陷类型中目标缺陷允许的关键尺寸范围,其中,所述样品光罩中具有所述目标缺陷的图案转移到晶圆上形成的目标图案的关键尺寸在参考图案的关键尺寸范围内,所述参考图案为与所述第一检测区的图案相同但不包含缺陷的参考检测区的图案转移到晶圆上形成的图案;
第二确定模块,用于在所述第一缺陷的关键尺寸不在所述目标缺陷允许的关键尺寸范围内的情况下,确定所述待检测光罩为不良品。
18.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至11任一项所述方法中的步骤。
19.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至11任一项所述方法中的步骤。
CN202211215565.2A 2022-09-30 2022-09-30 光罩及其检测方法、缺陷图案及其形成方法、装置和设备 Pending CN115564729A (zh)

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