CN103913943A - 光罩检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光罩检测方法，包括：提供一控片，将待测光罩的图形转移到所述控片上；对所述控片进行第一次缺陷扫描；将所述控片旋转90°之后进行第二次缺陷扫描。在本发明提供的光罩检测方法中，通过将待测光罩的图形转移到控片上，并对所述控片进行垂直两个方向的扫描以消除扫描设备的检测盲点，使得所述扫描设备能够全面地检出缺陷。

Description

光罩检测方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种光罩检测方法。 

背景技术

随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件为了达到更快的运算速度、更大的资料存储量以及更多的功能，半导体芯片向更高集成度方向发展。而半导体芯片的集成度越高，半导体器件的特征尺寸（Critical Dimension，简称CD）越小，芯片的电路结构也越来越复杂。目前，超大规模集成电路的特征尺寸已经进入到几十到几百纳米的范围。 

在半导体芯片的制造过程中通常需要进行多次光刻，以在半导体衬底上形成各种尺寸精确的微观图形。其中，光罩（Photo Mask）也称光掩模版，是一种用于光刻工艺的图形转移工具或模版。在光刻工艺中，光罩被放置于曝光光源和投影物镜之间，曝光光源发射出的具有一定波长的光透过光罩，通过投影物镜使光罩的图形成像在晶圆上，所述晶圆上涂敷有光刻胶，所述光刻胶中被光照射的部分特性会发生改变，通过后续的显影、去胶、蚀刻等过程，将光罩的图形转移到晶圆上，由此，在晶圆上形成所需的微观图形。 

由于特征尺寸的持续缩小，对于光罩的质量要求也越来越高。光罩上存在的微小缺陷，也会影响半导体芯片的电路结构，甚至造成半导体芯片无法实现各种运算功能。为此，需要对光罩的质量进行监控。 

目前，对光罩的质量普遍采用的监控方式是：首先，将各层光罩的图形分别定义到控片(monitor wafer)上面，并利用所述控片建立相应的扫描程式，即对扫描设备的各项扫描参数进行设置，所述扫描程式通常根据产品和工艺进行调整；接着，通过所述扫描程式对光罩进行定期检测，检测时先将光罩的图形转移到控片上再对所述控片进行缺陷扫描。其中，光罩的图形通常包含多个单元图形，相应地所述控片上定义的图形也包含多个单元图形，扫描程式通常采用 相邻单元图形进行对比来发现是否存在缺陷，对比方法包括横向重复单元对比法和纵向重复单元对比法。而同一台扫描设备所采用的对比方法通常是唯一的，不是横向重复单元对比法就是纵向重复单元对比法。 

请参考图1和图2，其为采用横向重复单元对比法和采用纵向重复单元对比法进行缺陷扫描的结构示意图。如图1所示，采用横向重复单元对比法时，扫描设备对控片10进行横向扫描（箭头所指方向为扫描方向），对横向上的相邻单元图形进行对比来发现是否存在差异，若存在差异则认为发现缺陷。如图2所示，而采用纵向重复单元进行对比法时，扫描设备对控片10进行纵向扫描（箭头所指方向为扫描方向），对纵向上的相邻单元图形进行对比来发现是否存在差异，若存在差异则认为发现缺陷。 

然而，采用现有的监控方式还是会出现漏检现象，在实际生产过程中仍经常发现因光罩质量问题而导致的产品不良。可见，现有的扫描设备无法全面检出缺陷。 

基此，如何解决现有的扫描设备在光罩检测时无法全面检出缺陷的问题成为当前亟需解决的技术问题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种光罩检测方法，以解决现有技术中扫描设备在光罩检测时无法全面检出缺陷的问题。 

为解决上述技术问题，本发明提供一种光罩检测方法，所述光罩检测方法包括： 

提供一控片，将待测光罩的图形转移到所述控片上； 

对所述控片进行第一次缺陷扫描； 

将所述控片旋转90°之后进行第二次缺陷扫描。 

优选的，在所述的光罩检测方法中，所述控片上具有一缺口，根据所述缺口的位置确认所述控片的旋转角度。 

优选的，在所述的光罩检测方法中，所述第一次缺陷扫描和第二次缺陷扫描均采用同一扫描设备。 

优选的，在所述的光罩检测方法中，所述扫描设备采用横向重复单元对比 法或纵向重复单元对比法。 

优选的，在所述的光罩检测方法中，在进行第一次缺陷扫描之前，在将待测光罩的图形转移到所述控片上之后，还包括：根据产品和工艺设定所述扫描设备的参数。 

优选的，在所述的光罩检测方法中于，所述图形包括多个单元图形，所述多个单元图形组成阵列。 

在本发明提供的光罩检测方法中，通过将待测光罩的图形转移到控片上，并对所述控片进行垂直两个方向的扫描以消除扫描设备的检测盲点，使得所述扫描设备能够全面地检出缺陷。 

附图说明

图1是采用横向重复单元对比法进行缺陷扫描的结构示意图； 

图2是采用纵向重复单元对比法进行缺陷扫描的结构示意图； 

图3是采用单一方向的扫描方法对相邻单元图形进行缺陷扫描的结构示意图； 

图4是本发明实施例的光罩检测方法的流程图； 

图5是采用本发明实施例的光罩检测方法进行缺陷扫描的结构示意图； 

图6是采用本发明实施例的光罩检测方法对相邻单元图形进行缺陷扫描的结构示意图。 

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的光罩检测方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。 

现有的扫描设备在光罩检测时无法全面检出缺陷，造成产品不良的问题。发明人对此进行了深入的研究，发现造成现有的扫描设备在光罩检测时无法全面检出缺陷的原因在于，扫描设备所采用的对比方法是唯一的，因此实际生产中控片的扫描程式也只能采用一种对比方法，即横向重复单元对比法或者纵向 重复单元对比方法来发现缺陷，无论是采用横向重复单元对比法还是采用纵向重复单元对比法，都属于单一方向的扫描方式，都具有一定的局限性。 

请参考图3，其为采用单一方向的扫描方法对相邻单元图形进行缺陷扫描的结构示意图。如图3所示，无论是采用横向重复单元对比法还是采用纵向重复单元对比法的扫描设备，进行缺陷扫描时若相邻单元图形存在相同的缺陷A，扫描设备则认为两者没有存在差异，因此无法检出缺陷。 

综上，造成现有的扫描设备在光罩检测时无法全面检出缺陷的原因在于，由于现有的扫描设备所能够实现的扫描方向是单一的，因此存在检测盲点。为了解决上述问题，本申请提出了如下技术方案： 

请参考图4，其为本发明实施例的光罩检测方法的流程图。如图4所示，所述光罩检测方法包括： 

步骤S10：提供一控片，将待测光罩的图形转移到所述控片上； 

步骤S11：对所述控片进行第一次缺陷扫描； 

步骤S12：将所述控片旋转90°之后进行第二次缺陷扫描。 

具体的，首先，提供一控片，并将检测对象即待测光罩的图形转移到所述控片上。请参考图5，其为采用本发明实施例的光罩检测方法进行缺陷扫描的结构示意图。如图5所示，进行缺陷扫描之前，所述待测光罩的图形已经转移到所述控片20上，所述控片20上形成的图形包含所述多个单元图形21，所述多个单元图形21组成阵列，彼此相邻的两个单元图形21即为相邻单元图形，所述控片20的边缘具有一个缺口22，所述缺口22通常位于所述控片20的6点钟方向，扫描设备根据所述缺口22的位置确认所述控片20的旋转角度。 

接着，将所述控片20置于扫描设备中，并选取相应的扫描程式进行第一次缺陷扫描。其中，扫描程式就是所述扫描设备中设定的各项参数，通常保存于扫描设备中，进行扫描时只需根据产品和工艺选取相应的扫描程式即可。若扫描设备采用横向重复单元对比法，第一次缺陷扫描是横向扫描，即对横向上的相邻单元图形进行对比来发现是否存在差异，进而检出缺陷。若扫描设备采用纵向重复单元进行对比法，第一次缺陷扫描则是纵向扫描，即对纵向上的相邻单元图形进行对比来发现是否存在差异，进而检出缺陷。 

第一次扫描结束之后，在同一扫描设备中将所述控片20旋转90°进行第二 次缺陷扫描。请继续参考5，第一次扫描时所述控片20的缺口22位于所述控片20的6点钟方向，第二次缺陷扫描时所述控片20可以向左旋转90°，即所述缺口22位于所述控片20的9点钟方向，所述控片20也可以向右旋转90°即所述缺口22位于所述控片20的3点钟方向，第二次缺陷扫描与第一次缺陷扫描的方向（箭头所指方向）相互垂直。若第一次缺陷扫描是横向扫描，第二次缺陷扫描则是纵向扫描；若第一次缺陷扫描是纵向扫描，第二次缺陷扫描则为横向扫描。 

可见，本发明实施例提供的光罩检测方法对所述控片20进行横向和纵向两次扫描，可以避免检测盲点，即使第一次横向或纵向扫描时由于相邻单元图形具有相同的缺陷而未检出，通过第二次缺陷扫描也能够检出缺陷。 

如图6所示，第一次缺陷扫描为横向扫描，由于横向上的两个相邻单元图形具有相同的缺陷A，因此在第一次缺陷扫描时没有检出该缺陷A，进行第二次缺陷扫描时，由于扫描方向与第一次缺陷扫描的方向垂直，为纵向扫描，纵向上的两个相邻单元图形中一个单元图形正常，另一个单元图形异常，两个相邻单元图形具有差异，因此缺陷A能够被检出。同样的，若第一次缺陷扫描为纵向扫描，而纵向上的两个相邻单元图形具有相同的缺陷，第二次缺陷扫描同样能够检出缺陷。 

而且，所述光罩检测方法既能适用采用横向重复单元对比法的扫描设备也能适用采用纵向重复单元对比法的扫描设备，实现所述光罩检测方法只需要修改扫描设备的扫描程式，在扫描程式中增加一次扫描即可。 

若通过所述光罩检测方法检出缺陷，则利用SEM设备确认形貌以确认缺陷类型，之后返厂维修。若通过所述光罩检测方法没有检出缺陷，则判定所述待测光罩正常，可以用于生产。 

综上，在本发明实施例提供的光罩检测方法中，通过将待测光罩的图形转移到控片上，并对所述控片进行垂直两个方向的扫描以消除扫描设备的检测盲点，使得所述扫描设备能够全面地检出缺陷。 

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。 

Claims (6)

1.一种光罩检测方法，其特征在于，包括：

提供一控片，将待测光罩的图形转移到所述控片上；

对所述控片进行第一次缺陷扫描；

将所述控片旋转90°之后进行第二次缺陷扫描。

2.如权利要求1所述的光罩检测方法，其特征在于，所述控片上具有一缺口，根据所述缺口的位置确认所述控片的旋转角度。

3.如权利要求1所述的光罩检测方法，其特征在于，所述第一次缺陷扫描和第二次缺陷扫描均采用同一扫描设备。

4.如权利要求3所述的光罩检测方法，其特征在于，所述扫描设备采用横向重复单元对比法或纵向重复单元对比法。

5.如权利要求2所述的光罩检测方法，其特征在于，在进行第一次缺陷扫描之前，在将待测光罩的图形转移到所述控片上之后，还包括：根据产品和工艺设定所述扫描设备的参数。

6.如权利要求1所述的光罩检测方法，其特征在于，所述图形包括多个单元图形，所述多个单元图形组成阵列。