摘要193nm光刻對缺陷檢測技術(shù)提出了更高的要求,因為新光刻膠、新光罩和新光刻設(shè)備的使用會產(chǎn)生一些影響成品率（yield）的新缺陷。本文介紹了通過高分辨率明場成像技術(shù)進(jìn)行亞波長光學(xué)檢測,提高缺陷檢查分辨率的新方法。一些先進(jìn)的半導(dǎo)體制造公司很可能會率先應(yīng)用193nm光刻技術(shù),實(shí)現(xiàn)從110nm到65nm的工藝轉(zhuǎn)變。這一變化將給成品率（yield）帶來很大的挑戰(zhàn),因為新光刻膠、新光罩和新光刻設(shè)備會產(chǎn)生一些影響成品率的新缺陷。因此,對于19
摘要 193nm光刻對缺陷檢測技術(shù)提出了更高的要求,因為新光刻膠、新光罩和新光刻設(shè)備的使用會產(chǎn)生一些影響成品率（yield）的新缺陷。本文介紹了通過高分辨率明場成像技術(shù)進(jìn)行亞波長光學(xué)檢測,提高缺陷檢查分辨率的新方法。
一些先進(jìn)的半導(dǎo)體制造公司很可能會率先應(yīng)用193nm光刻技術(shù),實(shí)現(xiàn)從1
10nm到65nm的工藝轉(zhuǎn)變。這一變化將給成品率（yield）帶來很大的挑戰(zhàn),因為新光刻膠、新光罩和新光刻設(shè)備會產(chǎn)生一些影響成品率的新缺陷。因此,對于193nm光刻來說,選擇合適的缺陷檢測技術(shù)是非常重要的。
通常,缺陷檢測依賴于高分辨率明場檢測設(shè)備。但是在提高檢測分辨率的同時,明場檢測設(shè)備面臨著檢測速度急劇下降的難題。檢測速度的下降大大增加了缺陷檢測的成本。因此,我們的要求是在降低檢測成本的同時能夠快速檢測到各種缺陷的能力（例如更高的缺陷檢查分辨率）。
為了解決這一難題,Negevtech公司與Infineon Technology公司工藝開發(fā)小組（
UPD）合作,經(jīng)過幾年的努力,開發(fā)和采用了一種新的缺陷檢查技術(shù)。該技術(shù)同時具有明場和暗場入射光源,可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。無論采用明場還是暗場入射光源,該技術(shù)都能進(jìn)行明場成像,找到各種缺陷。Infineon的目的是為了評估這一新方法是否能夠檢測到“光刻膠測試”晶片上的各種缺陷,包括目前的所有工藝和將來的90nm工藝。評估工作的重點(diǎn)是檢測到影響成品率的缺陷的比率（capture rate）以及相應(yīng)的檢測速度。
光刻膠測試晶片
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,目前的顯影后檢查（
ADI,after-development inspection）,遇到了各種各樣的挑戰(zhàn)。為了解決這一問題,通常采用的辦法是用所謂的“光刻膠測試晶片”檢查來代替ADI。光刻膠測試晶片是指涂布上特殊pattern光刻膠的晶片,襯底為單晶硅或表面經(jīng)氧化處理的單晶硅,它可以使ADI檢查從產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到光刻膠測試晶片上,擴(kuò)大明場缺陷檢查系統(tǒng)的應(yīng)用范圍（圖1）。隨著測試晶片線寬的減小和分辨率的提高,我們必須不斷提高傳統(tǒng)檢測設(shè)備的分辨率才能滿足其需求,但是檢測速度也越來越慢,成本越來越高。
圖1. 亞波長光刻（左）和晶片缺陷檢測技術(shù)（右）發(fā)展趨勢圖。“光刻膠測試晶片”檢測方法的發(fā)明可以提高傳統(tǒng)光學(xué)檢測系統(tǒng)的檢測分辨率。
光刻膠測試晶片能顯著提高缺陷對比度,減小干擾（nuisance）,提高缺陷檢測率（capture rate）。例如,采用“
Si/SiO2/光刻膠”測試晶片結(jié)構(gòu)時,我們可以對氧化硅層的厚度進(jìn)行設(shè)計和調(diào)整,優(yōu)化檢測波長下的光學(xué)反射率。
Infineon從
2001年開始使用光刻膠測試晶片,其目的是對170nm工藝晶片上的“bridge”缺陷進(jìn)行有效的監(jiān)測。光刻膠測試晶片的設(shè)計與該公司DRAM晶片的結(jié)構(gòu)相吻合,優(yōu)化后可以增強(qiáng)明場檢測反射率。結(jié)果顯示該檢測方法可以明顯提高“bridge”檢測率。
之后,Infienon將“光刻膠測試晶片”方法推廣到1
40nm工藝和
110nm工藝,以及193nm光刻技術(shù)的質(zhì)量認(rèn)證�，F(xiàn)在,Infineon公司所有的200mm和
300mm fab都采用了該方法,用于110nm工藝的生產(chǎn)監(jiān)控和90nm光刻工藝的開發(fā)。
193nm光刻和90nm工藝增加了“光刻膠測試晶片”檢查方法的復(fù)雜度,例如如何快速檢測到表面不突出、對比度差特別�。▇
100nm）的“bridge”缺陷。簡而言之,缺陷檢查系統(tǒng)必須擁有高分辨率和快速明場成像技術(shù),從而顯著提高缺陷對比度,檢測到更小的缺陷。
