CN102023472B - 检测光罩的方法及利用其减少半导体产品返工率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供检测光罩的方法及减少半导体产品返工率的方法。通过检测所述光罩上是否具有超出规格的粉尘颗粒；将其上具有超出规格的粉尘颗粒的光罩的图案转印到白控片；判断超出规格的粉尘颗粒在所述白控片上是否有成像，如果有成像，则所述光罩会影响良率，如果未成像，则所述光罩不影响良率。本发明解决了通过大量的半导体产品返工来检测光罩是否会影响良率的问题，可精确判断所述光是否会影响产品良率，以及判断半导体产品是否需要返工，从而减少不必要的返工。
Description
技术领域
本发明涉及半导体测试领域，尤其涉及检测光罩的方法及利用其减少半导体产品返工率的方法。
背景技术
在半导体制造领域，光罩起着十分重要的作用，光罩的好坏直接影响着半导体产品的良率，因而检测光罩的质量也成了必要的工序。通常，光罩在使用过程中很容易吸附粉尘颗粒，而较大粉尘颗粒很可能会直接影响光罩图案的转印质量，如果不进行处理会进一步引起良率下降。因此，在利用光罩曝光后，通常会利用集成光罩探测系统(Integrated Reticle Inspection System，IRIS)对光罩进行检测，如果发现光罩上存在超出规格的粉尘颗粒，则处于光刻制程中的晶圆将会全部被返工。
由于我们无法判断光罩上粉尘颗粒的存在是否会进一步引起良率下降，所以，才对处于光制程中的所有晶圆进行返工，这极大地浪费了时间和增加了制造成本。另外，利用集成光罩探测系统对光罩进行检测，每周的在线返工率约0.11％，即每周约有100片光罩对应的晶圆都需要返工，这无疑是一个很大的工作量，需要大量的人力物力的支持。
图1所示为现有技术的某次实验中的周返工率示意图。如图1所示，纵轴为返工率，用R表示；横轴为不同周的标示，用W1、W2......W10分别表示第一周到第10周。由图1可知，每周的返工率是很高的，10周的平均返工率约0.11％，这会浪费很多的人力和物力，因为大量的返工离不开人的监控，也离不开返工所需的材料以及设备等。
因此，需要提出一种能减少不必要的半导体产品(如晶圆)返工的方法，可以不需要检测所有晶圆就能判断光罩上的粉尘颗粒是否会进一步影响良率；以及检测光罩的方法，可以及时且准确检测所述光罩是否需要更换或处理。
发明内容
为了能及时且准确的发现制造半导体产品的光罩是否会影响良率，以及减少不必要的半导体产品的返工率等问题，本发明提供检测光罩的方法以及减少半导体产品返工率的方法。
根据本发明的一方面，提供检测光罩的方法，包括：
检测所述光罩上是否具有超出规格的粉尘颗粒；
将其上具有超出规格的粉尘颗粒的光罩的图案转印到白控片；
判断超出规格的粉尘颗粒在所述白控片上是否有成像，如果有成像，则所述光罩会影响良率，如果未成像，则所述光罩不影响良率。
优选的，转印所述光罩的图案到白控片时，对曝光能量进行补偿。
优选的，对曝光能量进行补偿的范围为曝光能量的3％至7％倍。
优选的，对白控片的部分区域进行正补偿，部分区域进行负补偿。
优选的，所述对曝光能量进行补偿可以使成像的粉尘颗粒的关键尺寸减小20纳米。
根据本发明的另一方面，提供一种减少半导体产品返工率的方法，包括：
检测制造所述半导体产品的光罩上是否具有超出规格的粉尘颗粒；
确定其上具有超出规格的粉尘颗粒的光罩所对应的半导体产品批次，使所述批次的半导体产品处于暂停状态；
将其上具有超出规格的粉尘颗粒的光罩的图案转印到白控片；
检测所述白控片的图案，判断所述超出规格的粉尘颗粒是否在所述白控片上成像；
处理处于暂停状态的所述半导体产品批次，当超出规格的粉尘颗粒在白控片上成像时，对所述批次的半导体产品能返工的返工，反之，当超出规格的粉尘颗粒在白控片上没有成像时，所述批次的半导体产品进入释放状态。
优选的，转印所述光罩的图案到白控片时，对曝光能量进行补偿。
优选的，对曝光能量进行补偿的范围为曝光能量的3％至7％倍。
优选的，对白控片的部分区域进行正补偿，部分区域进行负补偿。
优选的，所述对曝光能量进行补偿可以使成像的粉尘颗粒的尺寸减小20微米。
优选的，所述半导体产品处于暂停状态后，处理处于暂停状态的所述半导体产品前，还包括：判断所述批次的半导体产品能否返工。
优选的，当超出规格的粉尘颗粒在白控片上成像时，判断所述批次的半导体产品能否返工，然后，对所述批次的半导体产品能返工的返工。
本发明还提供另一种减少半导体产品返工率的方法，包括：
检测制造所述半导体产品的光罩上是否具有超出规格的粉尘颗粒；将其上具有超出规格的粉尘颗粒的光罩的图案转印到白控片；
判断超出规格的粉尘颗粒在所述白控片上是否有成像，如果有成像，则所述光罩会影响良率，如果未成像，则所述光罩不影响良率；
当所述光罩会影响良率时，确定其上具有超出规格的粉尘颗粒的光罩所对应的半导体产品批次，使所述批次的半导体产品处于暂停状态；
对所述批次的半导体产品能返工的返工。
优选的，转印所述光罩的图案到白控片时，对曝光能量进行补偿。
优选的，对曝光能量进行补偿的范围为曝光能量的3％至7％倍。
优选的，对白控片的部分区域进行正补偿，部分区域进行负补偿。
优选的，所述对曝光能量进行补偿可以使成像的粉尘颗粒的尺寸减小20微米。
本发明检测光罩的方法，不需要对大量的半导体产品进行返工，便可以精确检测所述光罩是否会影响半导体产品的良率。
本发明一种减少半导体产品返工率的方法，可以有效减少半导体产品不必要的返工率，节约时间、降低制造半导体产品的成本。
本发明另一种减少半导体产品返工率的方法，可以有的放矢的对半导体产品进行返工，可以减少不必要的返工率。
本发明中，通过对曝光能量进行适当的补偿，从而可以适当的放大粉尘颗粒对良率的影响，避免漏掉半导体产品必要的返工。
附图说明
图1所示为现有技术的某次实验中的周返工率示意图。
图2是根据本发明的一个实验的周返工率比较图。
图3所示转印光罩的图案到白控片后白控片的示意图。
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。
在光罩上具有大于规格尺寸的粉尘颗粒时，本发明通过将光罩的图案转印到白控片，然后观察粉尘颗粒是否在白控片上成像，从而判断具有大于规格尺寸的粉尘颗粒的光罩会不会进一步影响良率，如果会进一步影像良率则需要对所述关罩进行处理，如果不会，则所述光罩可以继续使用。所述白控片指其上没有预先形成层的半导体产品(如晶圆)，所述预先形成层可以是介质层、导电层、半导体层等任意半导体工艺中可能形成的层。
实施例1
本实施例中，减少半导体产品返工率的方法，包括：
首先，检测制造所述半导体产品的光罩上是否具有超出规格的粉尘颗粒；
所述规格根据具体的半导体产品的不同而不同，如所述规格可以是45微米，则尺寸大于45微米的粉尘颗粒为超出规格的粉尘颗粒；只有当所述粉尘颗粒超出规格时才有可能对良率产生影响，当粉尘颗粒未超出规格时，利用光罩制造的半导体产品是不需要返工的；
其次，确定其上具有超出规格的粉尘颗粒的光罩所对应的半导体产品批次，使所述批次的半导体产品处于暂停状态；
所述批次的半导体产品处于暂停状态，具体指所述批次的半导体产品暂时不再进行下一步工艺，处于停滞状态等待处理；
其次，将其上具有超出规格的粉尘颗粒的光罩的图案转印到白控片；
优选的，转印所述光罩的图案到白控片时，对曝光能量进行补偿；
优选的，所述对曝光能量进行补偿的范围为曝光能量的3％至7％倍，即转印利用的曝光能量比制造半导体产品时所用的曝光能量高3％倍到7％倍，或低3％倍到7％倍；这样，可以将粉尘颗粒对曝光的影响放大3％倍到7％倍，如优选的取所述补偿的值为曝光能量的5％倍，所述补偿值不能太大或太小，太大容易产生噪音，从而与粉尘颗粒的实际影像背离，太小达不到预期的放大效果，不容易检测到；
优选的，所述补偿可以使成像的粉尘颗粒的尺寸减小20微米，即在在先的能观察到的粉尘颗粒的关键尺寸的基础上减小20微米，如果原来粉尘颗粒成像的尺寸大于100微米时能观察到，则补偿后，只要粉尘颗粒成像的尺寸大于80微米就能观察到；这样，相当于放大了粉尘颗粒对良率的影响，从而不会漏掉具有影响良率的粉尘颗粒的光罩，以及不会漏掉所述光罩对应的半导体产品的返工；
再次，检测所述白控片的图案，判断所述超出规格的粉尘颗粒是否在所述白控片上成像；
最后，处理处于暂停状态的所述半导体产品批次，当超出规格的粉尘颗粒在白控片上成像时，对所述批次的半导体产品能返工的返工，反之，当超出规格的粉尘颗粒在白控片上没有成像时，所述批次的半导体产品进入释放状态。
可选的，所述半导体产品处于暂停状态后，处理处于暂停状态的所述半导体产品前，还包括：判断所述批次的半导体产品能否返工。通常，处于光制程区的半导体产品能够返工，流通到光制程区之外的半导体产品不能够返工。
优选的，当超出规格的粉尘颗粒在白控片上成像时，判断所述批次的半导体产品能否返工，然后，对所述批次的半导体产品能返工的返工。
图2是根据本发明的一个实验的周返工率比较图。如图2所示，纵轴为返工率，横轴为周，前五周W1、W2、W3、W4、W5对应现有技术的周返工率，后五周W6、W7、W8、W9、W10对应本发明的周返工率，由图2可知，利用本发明的周返工率明显小于现有技术的周返工率，从而，可以节约材料、节省成本、节约人力，有利于降低成本。
本实施例减少半导体产品返工率的方法，在检测到光罩上具有超出规格的粉尘颗粒时，便对半导体产品进行了暂停状态处理，可以及时防止有问题的半导体产品进行流通，从而避免了对其进行不必要的工艺步骤。
实施例2
本实施例中，检测光罩的方法，包括：
首先，检测制造所述半导体产品的光罩上是否具有超出规格的粉尘颗粒；
其次，将其上具有超出规格的粉尘颗粒的光罩的图案转印到白控片；
最后，判断超出规格的粉尘颗粒在所述白控片上是否有成像，如果有成像，则所述光罩会影响良率，如果未成像，则所述光罩不影响良率。
优选的，转印所述光罩的图案到白控片时，对曝光能量进行补偿。
优选的，所述对曝光能量进行补偿的范围为曝光能量的3％至7％倍，即转印利用的曝光能量比制造半导体产品时所用的曝光能量高3％倍到7％倍，或低3％倍到7％倍；这样，可以将粉尘颗粒对曝光的影响放大3％倍到7％倍，如优选的取所述补偿的值为曝光能量的5％倍，所述补偿值不能太大或太小，太大容易产生噪音，从而与粉尘颗粒的实际影像背离，太小达不到预期的放大效果，不容易检测到。
图3所示转印光罩的图案到白控片后白控片的示意图。优选的，参考图3所示，对所述白空片进行曝光时，标示A的区域的曝光能量比制造半导体产品时所用的曝光能量高3％倍到7％倍，称正补偿，标示B的区域的曝光能量比制造半导体产品时所用的曝光能量低3％倍到7％倍，称负补偿，优选的，为曝光能量的5％倍。因为有的掩膜图形随着曝光能量的增大而放大，有的掩膜图形随着曝光能量的减小而增大，因此，对白控片的部分区域采取正补偿，部分区域采取负补偿，至少可以使其中的一部分区域上的掩膜图形被放大。
优选的，所述对曝光能量进行补偿可以使成像的粉尘颗粒的尺寸减小20微米，即在在先的能观察到的粉尘颗粒的关键尺寸的基础上减小20微米，如果原来粉尘颗粒成像的尺寸大于100微米时能观察到，则补偿后，只要粉尘颗粒成像的尺寸大于80微米就能观察到；这样，相当于放大了粉尘颗粒对良率的影响，从而不会漏掉具有影响良率的粉尘颗粒的光罩，以及不会漏掉所述光罩对应的半导体产品的返工。
本实施例检测光罩的方法，可以精确检测所述光罩是否会影响良率，从而决定是否需要更换光罩或对所述光罩进行处理。
实施例3
本实施例中，减少半导体产品返工率的方法，包括：
首先，检测制造所述半导体产品的光罩上是否具有超出规格的粉尘颗粒；
其次，将其上具有超出规格的粉尘颗粒的光罩的图案转印到白控片；
其次，判断超出规格的粉尘颗粒在所述白控片上是否有成像，如果有成像，则所述光罩会影响良率，如果未成像，则所述光罩不影响良率；
再次，当所述光罩会影响良率时，确定其上具有超出规格的粉尘颗粒的光罩所对应的半导体产品批次，使所述批次的半导体产品处于暂停状态；
最后，对所述批次的半导体产品能返工的返工。
本实施减少半导体产品返工率的方法，判断超出规格的粉尘颗粒在所述白控片上是否有成像，才对半导体产品是否返工进行判断，可以节约半导体产品处于暂停状态的时间。并且，只有检测出所述光罩会影响良率时，才对所述批次的半导体产品能返工的返工；当检测出所述光罩不影响良率时，无需对所述批次的半导体产品进行暂停状态处理。从而，本实施例减少半导体产品返工率的方法，可以有的放矢的进行半导体产品的返工。
本发明各实施例的相应技术特征可以相互替换，不同技术特征，本领域的技术人员也可以进行组合，因此，本发明实施例并不限定本发明，不构成对保护范围的限定。
Claims (11)
1.检测光罩的方法，包括：
检测所述光罩上是否具有超出规格的粉尘颗粒；
将其上具有超出规格的粉尘颗粒的光罩的图案转印到白控片；
判断超出规格的粉尘颗粒在所述白控片上是否有成像，如果有成像，则所述光罩会影响良率，如果未成像，则所述光罩不影响良率；
其中，转印所述光罩的图案到白控片时，对曝光能量进行补偿，对曝光能量进行补偿的范围为曝光能量的3％至7％倍。
2.如权利要求1所述的检测光罩的方法，其特征在于，对白控片的部分区域进行正补偿，部分区域进行负补偿。
3.如权利要求1所述的检测光罩的方法，其特征在于，所述对曝光能量进行补偿可以使成像的粉尘颗粒的尺寸减小20微米。
4.减少半导体产品返工率的方法，包括：
检测制造所述半导体产品的光罩上是否具有超出规格的粉尘颗粒；
确定其上具有超出规格的粉尘颗粒的光罩所对应的半导体产品批次，使所述批次的半导体产品处于暂停状态；
将其上具有超出规格的粉尘颗粒的光罩的图案转印到白控片；
检测所述白控片的图案，判断所述超出规格的粉尘颗粒是否在所述白控片上成像；
处理处于暂停状态的所述半导体产品批次，当超出规格的粉尘颗粒在白控片上成像时，对所述批次的半导体产品能返工的返工，反之，当超出规格的粉尘颗粒在白控片上没有成像时，所述批次的半导体产品进入释放状态；
其中，转印所述光罩的图案到白控片时，对曝光能量进行补偿，对曝光能量进行补偿的范围为曝光能量的3％至7％倍。
5.如权利要求4所述的减少半导体产品返工率的方法，其特征在于，对白控片的部分区域进行正补偿，部分区域进行负补偿。
6.如权利要求4所述的减少半导体产品返工率的方法，其特征在于，所述对曝光能量进行补偿可以使成像的粉尘颗粒的尺寸减小20微米。
7.如权利要求4-6中任一项所述的减少半导体产品返工率的方法，其特征在于，所述半导体产品处于暂停状态后，处理处于暂停状态的所述半导体产品前，还包括：判断所述批次的半导体产品能否返工。
8.如权利要求4-6中任一项所述的减少半导体产品返工率的方法，其特征在于，当超出规格的粉尘颗粒在白控片上成像时，判断所述批次的半导体产品能否返工，然后，对所述批次的半导体产品能返工的返工。
9.减少半导体产品返工率的方法，包括：
检测制造所述半导体产品的光罩上是否具有超出规格的粉尘颗粒；
将其上具有超出规格的粉尘颗粒的光罩的图案转印到白控片；
判断超出规格的粉尘颗粒在所述白控片上是否有成像，如果有成像，则所述光罩会影响良率，如果未成像，则所述光罩不影响良率；
当所述光罩会影响良率时，确定其上具有超出规格的粉尘颗粒的光罩所对应的半导体产品批次，使所述批次的半导体产品处于暂停状态；
对所述批次的半导体产品能返工的返工；
其中，转印所述光罩的图案到白控片时，对曝光能量进行补偿，对曝光能量进行补偿的范围为曝光能量的3％至7％倍。
10.如权利要求9所述的减少半导体产品返工率的方法，其特征在于，对白控片的部分区域进行正补偿，部分区域进行负补偿。
11.如权利要求9所述的减少半导体产品返工率的方法，其特征在于，所述对曝光能量进行补偿可以使成像的粉尘颗粒的尺寸减小20微米。
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