[发明专利]检查基板的系统和方法及使用其制造半导体器件的方法

权利要求书

1.一种用于半导体器件的质量控制的检查方法，包括：

确定最佳焦点偏移值；

用基于所述最佳焦点偏移值聚焦的入射光照射基板上的分层结构，所述分层结构包括具有顶表面和其中的开口的第一图案以及相对于所述基板的顶表面具有位于不同高度处的顶表面的第二图案，所述开口从所述第一图案的所述顶表面在垂直于所述基板的顶表面的方向上延伸；

作为照射所述分层结构的结果，从由所述分层结构反射的光捕获所述分层结构的图像；以及

采用所述分层结构的所捕获的图像检测所述分层结构中的缺陷，

其中所述最佳焦点偏移值的确定包括：

在改变所述入射光的焦点位置的同时捕获焦点偏移图像，每个焦点偏移图像是所述分层结构的包括所述第二图案的所述顶表面的区域的图像，从而在所述入射光的不同焦点位置捕获所述焦点偏移图像；以及

采用所述焦点偏移图像计算所述最佳焦点偏移值。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述最佳焦点偏移值的确定包括：

分别选择所述焦点偏移图像的区域作为比较区域；

量化所述焦点偏移图像的所述比较区域的每个的对比度；

确定所述比较区域中的哪一个具有最大对比度；以及

使所述最佳焦点偏移值基于所述焦点偏移图像的所述比较区域当中的其比较区域具有最大对比度的所述焦点偏移图像的焦点偏移值。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述焦点偏移值对应于在预定参考焦点位置和所述焦点偏移图像的所述比较区域当中的其比较区域具有最大对比度的所述焦点偏移图像的焦点位置之间沿着所述入射光沿其传播的光轴的距离。

4.如权利要求2所述的方法，其中所述焦点偏移图像的所述比较区域的每个是所述第二图案的所述顶表面中的最靠近期望检测的缺陷的竖直位置的顶表面的区域。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述期望检测的缺陷是所述开口的图案缺陷。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述开口的所述图案缺陷是所述开口的不敞开缺陷，并且

所述焦点偏移图像的所述比较区域的每个是所述第二图案的所述顶表面中的最下面一个顶表面的区域。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述最佳焦点偏移值的确定还包括在所述焦点偏移图像的捕获之前执行基板对准操作，该基板对准操作调整所述基板在与所述入射光沿着其传播的光轴垂直的平面中的位置。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述第二图案的所述顶表面构成阶梯部分，所述阶梯部分具有随着在给定方向上与所述第一图案的距离的增大而减小的高度。

9.如权利要求1所述的方法，其中检测所述基板上的所述分层结构中的缺陷包括：

采用所述最佳焦点偏移值确定检测焦点位置；以及

用聚焦在所述检测焦点位置的光扫描所述基板。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述检测焦点位置通过将所述最佳焦点偏移值加上预定参考焦点位置或从预定参考焦点位置减去所述最佳焦点偏移值而获得。