[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

说明书

本公开提供了检查基板的系统和方法及使用其制造半导体器件的方法。一种基板检查系统包括：基板支撑件；光学器件，配置为照射基板上的图案化结构以及从由图案化结构反射的光捕获图案化结构的图像；焦点调整装置，操作为调整入射光在图案化结构上的焦点位置；图像处理器，配置为计算焦点偏移的最佳值，以确定用于图案化结构中的缺陷检测的光的焦点。图案化结构可以包括具有开口的第一图案以及具有相对于基板位于不同高度处的顶表面的第二图案。焦点偏移值采用在改变入射光的焦点位置的同时获得的第二图案的顶表面的图像来确定。

技术领域

本发明构思涉及一种基板检查系统、一种基板检查方法以及采用其制造半导体器件的方法，用于质量控制目的。具体地，本发明构思涉及检测基板上的图案缺陷的系统和方法以及采用其制造半导体器件的方法。

背景技术

需要检测半导体器件中的制造缺陷，使得半导体器件的可靠性和工艺产率可以被提高。为此，通常通过光学方法检测缺陷。然而，随着制造半导体器件的工艺的复杂性提高，器件的图案和特征变得更精细，并且器件的架构变得更复杂，变得越来越难以正确地检测和分类可能发生的各种类型的缺陷。

发明内容

根据本发明构思，一种基板检查系统可以包括：支撑结构，配置为支撑和移动基板；光学结构，配置为将入射光提供到基板、接收由基板反射的反射光、从反射光获得图像以及检测基板上的图案的缺陷，该图案包括具有开口的第一图案以及具有位于不同高度的顶表面的第二图案，该开口在垂直于基板的顶表面的方向上延伸；焦点调整结构，配置为调整提供到基板的入射光的焦点位置；以及图像处理结构，配置为从第二图案的顶表面的图像计算焦点偏移的最佳值，第二图案的顶表面的图像在改变提供到基板的入射光的焦点位置时获得。

根据本发明构思，一种用于半导体器件的质量控制的检查方法可以包括：确定最佳的焦点偏移值；用基于最佳焦点偏移值聚焦的入射光照射基板上的分层结构；从由分层结构反射的光捕获分层结构的图像作为分层结构的照射结果；以及采用分层结构的捕获的图像检测分层结构中的缺陷，其中分层结构包括具有顶表面和其中的开口的第一图案以及具有相对于基板的顶表面位于不同高度处的顶表面的第二图案，该开口从第一图案的顶表面在垂直于基板的顶表面的方向上延伸。最佳焦点偏移值通过如下程序确定，该程序包括：在改变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分层结构的包括第二图案的顶表面的区域的图像，从而在入射光的不同焦点位置捕获焦点偏移图像；以及采用焦点偏移图像计算最佳焦点偏移值。

根据本发明构思，一种制造半导体器件的方法可以包括：在基板上形成包括层的堆叠的初始结构；图案化初始结构以形成具有由所述层的端部构成的阶梯部分的分层结构以及在所述层中形成竖直孔的图案以暴露基板；以及执行基板检查过程。基板检查过程包括：确定最佳焦点偏移值；用基于最佳焦点偏移值聚焦的入射光照射分层结构；从由分层结构反射的光捕获竖直孔的图案的图像作为分层结构的照射的结果；以及采用所捕获的竖直孔的图案的图像检测竖直孔中的缺陷。最佳焦点偏移值通过如下程序确定，该程序包括：在改变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分层结构的包括所述层的端部的顶表面的区域的图像，从而在入射光的不同焦点位置捕获焦点偏移图像；以及采用焦点偏移图像计算最佳焦点偏移值。