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TW202113348A - 缺陷檢測之方法 - Google Patents

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TW202113348A
TW202113348A TW109131560A TW109131560A TW202113348A TW 202113348 A TW202113348 A TW 202113348A TW 109131560 A TW109131560 A TW 109131560A TW 109131560 A TW109131560 A TW 109131560A TW 202113348 A TW202113348 A TW 202113348A
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唐存正
張浩銘
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林政旻
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台灣積體電路製造股份有限公司
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Abstract

根據本發明的一些實施例，一種缺陷檢測方法包含：接收具有複數個圖案之一基板；獲得該基板之一灰階影像，其中該灰階影像包含複數個區，且該等區之各者具有一灰階值；比較各區之該灰階值與一灰階參考以定義一第一群組、一第二群組及一第N群組，其中該第一群組、該第二群組及該第N群組之各者具有至少一區；執行一計算以獲得一得分；及當該得分大於一值時，判定該基板具有一ESD缺陷，且當該得分小於該值時，判定該基板不具有該ESD缺陷。

Description

缺陷檢測之方法
本發明實施例係有關缺陷檢測之方法。
半導體積體電路行業在過去幾十年中經歷了快速增長。半導體材料及設計之技術進步產生不斷減小且更複雜之電路。此等材料及設計進步已變得可能，此係因為與處理及製造相關之技術亦已經歷技術進步。在半導體演進之進程中，隨著能夠可靠地產生之最小組件之大小減小，每單位面積之互連裝置數目增加。
半導體製造在較大程度上依賴於光微影製程，其中使用一給定頻率之光將一所要圖案轉印至經歷半導體處理之一晶圓上。為將圖案轉印至晶圓上，通常使用一光罩(亦被稱為一遮罩或倍縮光罩)。光罩容許光以一所要圖案照射至晶圓上之一層上，諸如一光阻(PR)層，其對曝光產生化學反應，從而移除PR之一些部分且留下其他部分。剩餘PR接著用於圖案化一底層。隨著構件大小減小，在光微影中用於圖案化層之光波長亦減小，從而產生額外困難且使技術進步成為必要，諸如使用極紫外線(EUV)作為一光源及相移遮罩。改良光罩對促進行業中之不斷進步係重要的，特定言之係因為圖案化層中之缺陷可在製造半導體裝置及積體電路之隨後處理步驟期間惡化。因此需要光罩改良，包含對缺陷檢測之改良。
根據本發明的一實施例，一種缺陷檢測方法包括：接收具有一表面及放置於該表面上之複數個圖案之一基板；獲得該基板之一灰階影像，其中該灰階影像包括複數個區，且該等區之各者具有一灰階值；比較各區之該灰階值與一灰階參考以定義一第一群組、一第二群組及一第N群組，其中該第一群組、該第二群組及該第N群組之各者具有至少一區，且該第一群組中之該區具有其灰階值與該灰階參考之間的一第一差異，該第二群組中之該區具有其灰階值與該灰階參考之間的一第二差異，且該第N群組中之該區具有其灰階值與該灰階參考之間的一第N差異；根據該第一差異、該第二差異及該第N差異執行一計算以獲得一得分；及當該得分大於一值時，判定該基板具有一靜電放電(ESD)缺陷，且當該得分小於該值時，判定該基板不具有該ESD缺陷。
根據本發明的一實施例，一種缺陷檢測方法包括：接收具有一表面及放置於該表面上之複數個圖案之一基板；獲得該基板之一灰階影像；定義該灰階影像中之一缺陷區，其中該缺陷區具有複數個第一區，且該等第一區之各者具有一灰階值及其灰階值與一灰階參考之間的一差異；執行一計算以獲得一得分；及 當該得分大於一值時，判定該基板具有一複雜缺陷，且當該得分小於該值時，判定該基板不具有該複雜缺陷。
根據本發明的一實施例，一種缺陷檢測方法包括：接收具有一表面及放置於該表面上之複數個圖案之一基板；獲得該基板之一灰階影像；定義該灰階影像中之一缺陷區，其中該缺陷區具有至少一第一區及複數個第二區，該等第一及第二區之各者具有一灰階值及其灰階值與一灰階參考之間的一差異；根據該灰階參考與該缺陷區中之該等區之各者之該灰階值之間的該差異執行一第一計算以獲得一得分；當該得分大於一值時，執行一第二計算以獲得一圖表；及當在該圖表中展示兩個峰值時，判定該基板具有一屏蔽層擴展缺陷，且當在該圖表中展示兩個以上峰值時，判定該基板具有一硬遮罩/屏蔽層擴展缺陷。
以下揭露提供用於實施所提供標的物之不同構件之許多不同實施例或實例。在下文描述組件及配置之特定實例以簡化本揭露。當然，此等僅為實例且並不旨在為限制性的。例如，在以下描述中，在一第一構件上方或上形成一第二構件可包含其中第一構件及第二構件經形成直接接觸之實施例，且亦可包含其中額外構件可形成於第一構件與第二構件之間使得第一構件及第二構件可不直接接觸之實施例。另外，本揭露可在各種實例中重複參考數字及/或字母。此重複係出於簡單及清晰之目的且本身並不指示所論述之各種實施例及/或組態之間的一關係。
闡釋性實施例之此描述旨在與隨附圖式結合閱讀，隨附圖式應被視為整個書面描述之部分。在本文中揭示之實施例之描述中，對方向或定向之任何參考僅旨在便於描述且不旨在以任何方式限制本揭露之範疇。諸如「下」、「上」、「水平」、「垂直」、「在…上方」、「在…下方」、「向上」、「向下」、「頂部」及「底部」之相對術語以及其等之派生詞(例如，「水平地」、「向下」、「向上」等)應被解釋為指代如接著描述或如所論述圖式中展示之定向。此等相對術語僅為了便於描述且設備無需在一特定定向上建構或操作。諸如「經附接」、「經貼附」、「經連接」及「經互連」之術語指代其中結構直接或透過中介結構間接彼此固定或附接之一關係以及可移動或剛性附接或關係兩者，除非另外明確描述。再者，本揭露之特徵及益處藉由參考實施例加以繪示。因此，本揭露明確地不應限於繪示可單獨存在或以其他特徵組合存在之一些可能非限制性特徵組合之此等實施例，本揭露之範疇由本揭露隨附之發明申請專利範圍定義。
儘管闡述本揭露之廣範疇之數值範圍及參數係近似值，但儘可能精確地報告在具體實例中闡述之數值。然而，任何數值本質上含有必然由各自測試量測中發現之標準偏差所引起之某些誤差。而且，如本文中使用，術語「實質上」、「近似」或「約」通常意謂在可由一般技術者所預期之一值或範圍內。替代地，術語「實質上」、「近似」或「約」意謂在由一般技術者考量時在平均值之一可接受標準誤差內。一般技術者可理解，可接受標準誤差可根據不同技術而變化。除了在操作/工作實例中之外，或除非另外明確指定，否則全部數值範圍、量、值及百分比(諸如針對材料數量、持續時間、溫度、操作狀況、量之比率及本文中揭示之其類似物之數值範圍、量、值及百分比)應被理解為在全部例項中由術語「實質上」、「近似」或「約」修飾。因此，除非相反地指示，否則本揭露及隨附發明申請專利範圍中闡述之數值參數係可視需要變動之近似值。至少，各數值參數應依據所報告有效數字之數目且藉由應用普通捨入技術而理解。可在本文中將範圍表達為從一個端點至另一端點或在兩個端點之間。除非另外指定，否則本文中揭示之全部範圍皆包含端點。
檢測係一重要操作且用於在光罩製造完成之後或在曝光操作之後偵測光罩缺陷。光罩缺陷可被劃分為兩個類別：硬缺陷及軟缺陷。無法藉由清潔操作移除之缺陷被稱為硬缺陷，且可藉由清潔操作移除之缺陷被稱為軟缺陷。硬缺陷包含例如全域均勻性改變、大小錯誤或錯位。當找到及識別硬缺陷時，可使用適當操作修復或重新加工光罩。在一些比較實施例中，若偵測到殘留缺陷(諸如Cr殘留缺陷)，則可執行後電漿處理。在一些比較實施例中，若找到局部化硬缺陷，則可使用離子或電子束。在一些比較實施例中，若找到全域大小錯誤缺陷，則可使用化學溶液。接著再次檢測經修復或經重新加工之光罩以確保遮罩品質。然而，在一些比較實施例中，當使用當前檢測模型時，可無法找到諸如靜電放電(ESD)缺陷及複雜缺陷之缺陷類型。
ESD缺陷可在曝光操作之後出現。在曝光操作期間或在光罩之轉印或儲存期間，可產生靜電且其傾向於在光罩上形成一電場。當電場將帶電粒子吸引至光罩時，在光罩之表面上觸發一中和放電反應，從而燃燒或熔化遮罩圖案。無法藉由當前檢測方法容易地偵測到ESD缺陷，此係因為ESD缺陷形成為一表面上之一極細微薄層。因此，具有無法藉由檢測工具偵測到之ESD缺陷之光罩可用於隨後光微影操作中。在一些比較實施例中，無法準確且精確地轉印具有缺陷之光罩上之圖案。
除ESD缺陷以外，亦存在一複雜缺陷。複雜缺陷在應被移除之一屏蔽層或一硬遮罩層仍在光罩上時發生。複雜缺陷包含兩種類型。在一種類型中，當屏蔽層出現在其應被移除之一位置處時，據稱發生一屏蔽層擴展缺陷。在另一類型之缺陷中，當硬遮罩層(其應從光罩完全移除)出現時，據稱發生一硬遮罩/屏蔽層擴展缺陷。兩種缺陷類型被稱為複雜缺陷，此係因為屏蔽層擴展缺陷及硬遮罩/屏蔽層擴展缺陷兩者在使用當前檢測工具時展示類似結果，且該檢測工具難以判定哪一類型之層仍在光罩上。應注意，屏蔽層及硬遮罩層藉由不同移除操作而移除。若使用一不適合移除操作，則計劃移除之層將不會被移除或可錯誤地移除其他層。由於檢測工具無法判定哪一層仍在光罩上，所以需要進一步檢測操作以避免不適合移除操作。因此，現有方法經受循環時間浪費。
因此，本揭露提供一缺陷檢測方法。在一些實施例中，執行缺陷檢測方法以偵測ESD缺陷。在一些實施例中，缺陷檢測方法提供一第一計算。第一計算用於放大ESD缺陷且因此可判定ESD缺陷之存在。在一些實施例中，執行缺陷檢測方法以偵測複雜缺陷。在一些實施例中，缺陷檢測方法提供一第二計算。第二計算幫助區分屏蔽層擴展缺陷及硬遮罩/屏蔽層擴展缺陷。因此，可執行適合移除操作。所提供之缺陷檢測方法能夠使用當前檢測工具精確地偵測及識別缺陷。因此，可改良檢測可靠性，且可減少檢測循環時間。此外，可避免用於工具修改之額外成本。
圖1係表示根據本揭露之態樣之一缺陷檢測方法100之一流程圖。方法100包含數個操作(101、102、103、104、105a及105b)。將根據一或多項實施例進一步描述缺陷檢測方法100。應注意，缺陷檢測方法100之操作可在各種態樣之範疇內重新配置或以其他方式修改。應進一步注意，可在方法100之前、期間及之後提供額外製程，且僅在本文中簡略描述一些其他製程。因此，其他實施方案在本文中描述之各種態樣之範疇內係可行的。
在一些實施例中，缺陷檢測方法可用於一微影系統中。在一些實施例中，微影系統可被稱為可操作以使用各自輻射源及曝光模式執行一微影曝光操作之一掃描器。在一些實施例中，微影系統可包含一光學曝光工具，諸如I線(365 nm)、深紫外線(DUV，具有小於約250之波長，但更通常使用從約193 nm至約230 nm)、極紫外線(EUV)或X射線曝光工具或一帶電粒子工具(諸如一電子束寫入器)。
參考圖2 (其係根據本揭露之態樣之一光罩PM1之一剖面圖)，光罩PM1包含具有一適合材料之一光透射基板200，諸如一低熱膨脹材料(LTEM)或熔融石英。在各種實例中，LTEM包含摻雜TiO2 之SiO2 或具有低熱膨脹之其他適合材料。光罩PM1包含形成於基板200上方之一相移層(PSL) 202。相移層202經形成以透射小於約20%之入射光且產生相對於透射光(即，透射穿過光透明基板之光)約180度之一相移。在一些實施例中，相移層202包含矽化鉬(MoSi)、矽化鉬氮化物(MoSiN)、矽化鉬氮氧化物(MoSiON)、氮化鈦、氮化矽鈦或氮化矽，但本揭露不限於此。在一些實施例中，光罩PM1可包含相移層202上方之一屏蔽層204。屏蔽層204可包含鉻(Cr)且可包含其他層，諸如氧化鉻、氮化鉻及氮氧化鉻。儘管提供可用於基板200、相移層202及屏蔽層204之各者之材料之一些實例，然將理解，在不脫離本揭露之範疇的情況下可同樣使用此項技術中已知的其他適合材料。另外，光罩PM1可包含其他層，諸如一背側塗層及/或一抗反射塗層(ARC)，但文中未展示。此外，亦可提供其他光罩組態作為光罩PM1。
仍參考圖2，光罩PM1可包含一表膜206，其用於充當一保護罩。表膜206可保護基板200上方之圖案免受損害及/或污染粒子。表膜206可為覆蓋光罩PM1之一圖案化表面之一框架上之一薄膜。
參考圖2，在一曝光操作中，將光引導至光罩PM1且由光罩PM1反射，且接著將由光罩PM1反射之光引導至一晶圓。在曝光操作期間，表膜206可吸收光。在一些比較實施例中，可產生熱效應及靜電。因此，可在由相移層202形成之圖案上方形成一非所要薄膜208，如圖2中展示。如上文提及，薄膜208被稱為一ESD缺陷。在一些實施例中，缺陷檢測方法100在曝光操作之後執行。
參考圖2，在操作101，接收具有一表面及放置於表面上之複數個圖案之一基板。
在一些實施例中，基板可為如上文提及之光罩PM1。在一些實施例中，基板可為光罩PM1之基板200，且圖案可由相移層202形成，但本揭露不限於此。
在操作102，獲得基板之一灰階影像，其中灰階影像包含複數個區，且該等區之各者具有一灰階值。
參考圖3，在一些實施例中，藉由一光學檢測工具掃描光罩PM1之基板200之一表面以產生圖案之一影像210。在一些實施例中，可在移除表膜206之後掃描光罩PM1。在一些實施例中，可藉由一反射光學檢測工具掃描光罩PM1且因此從基板200之表面產生反射光。在所繪示實施例中，影像由光學檢測工具產生且將光罩PM1之圖案中之圖案元素描繪為一較暗灰背景上之一較淺灰。即，所獲得影像210之不同部分具有不同灰階強度，且因此所獲得影像210被稱為一灰階影像。在一些實施例中，影像210可被劃分為或定義為複數個區212。在一些實施例中，區212之各者實質上對應於反射光學檢測工具之一像素。在一些實施例中，各區212之一面積可介於約55 nm2 與約500 nm2 之間，但本揭露不限於此。此外，可藉由光調平(light leveling)逐區按比例調整影像之灰階而將影像210轉換為一灰階影像。因此，區212之各者獲得一灰階值。
在操作103，比較各區212之灰階值與一灰階參考以定義一第一群組G1、一第二群組G2及一第N群組Gn，其中第一群組G1、第二群組G2及第N群組Gn之各者具有至少一區212，且第一群組G1中之區212具有其灰階值與灰階參考之間的一第一差異，第二群組G2中之區212具有其灰階值與灰階參考之間的一第二差異，且第N群組Gn中之區212具有其灰階值與灰階參考之間的一第N差異。
在一些實施例中，可提供一標準或校正影像。標準或校正影像可包含一目標圖案，光罩PM1之圖案應相同於該目標圖案。標準或校正影像可被定義為或劃分為複數個區。隨後，可使用光調平按比例調整標準或校正影像以逐區獲得灰階參考而轉換校正影像。如上文提及，在一些實施例中，校正影像之各區實質上對應於反射光學檢測工具之一像素。在一些實施例中，可從缺陷檢測工具之一資料庫獲得灰階參考。因此，灰階參考亦包含複數個灰階值。
在一些實施例中，比較光罩PM1之影像210中之區212之各者之灰階值與灰階參考之灰階值之一者。在一些實施例中，比較光罩之區212之灰階值與灰階參考之對應區之灰階值。因此，獲得光罩PM1之區212之各者之灰階值與灰階參考之對應區之灰階值之間的一差異。參考圖4，區212之各者具有一差異。
參考圖5，區212分別根據其差異分組為第一群組G1、第二群組G2及第N群組。在一些實施例中，區212之分組可根據表1執行：
   灰階差異 加權因數
第一群組(G1) -50-0 & 0-50 0.9
第二群組(G2) -69- -50 & 50-69 0.925
第三群組(G3) -89 - -70 & 70-89 0.95
第四群組(G4) -99 - -90 & 90-99 0.975
第五群組(G5) ＜-100 & ＞100 1
如表1中展示，提供範圍，且具有相同範圍內之差異之區212被分組為一相同群組。在一些實施例中，第一群組G1、第二群組G2及第N群組Gn之各者具有至少一區212。第一群組G1中之區212具有其灰階值與灰階參考之間的一第一差異，第二群組G2中之區212具有其灰階值與灰階參考之間的一第二差異，且第N群組Gn中之區212具有其灰階值與灰階參考之間的一第N差異。在一些實施例中，第一差異小於第二差異，且第(N-1)差異小於第N差異，如表1中展示。
在操作104，根據第一差異、第二差異及第N差異執行一計算以獲得一得分。在一些實施例中，根據一方程式(1)執行計算：
Figure 02_image001
其中Ws係得分，G係第一區G1、第二區G2、第三區G3及第N區GN 中之個別灰階值，e1 係一第一加權因數，e2 係一第二加權因數，且en 係一第N加權因數。
在一些實施例中，第一加權因數e1 、第二加權因數e2 及第N加權因數en 可為由表1提供之加權因數，但本揭露不限於此。在此等實施例中，第一加權因數e1 小於第二加權因數e2 ，且第(N-1)加權因數e(n-1) 小於第N加權因數en 。
例如，在一些實施例中，可在計算中使用如圖5中展示之差異。
Figure 02_image003
根據方程式(1)，如上文展示般獲得得分Ws。
在操作105a，當得分Ws大於一值時，判定基板具有一ESD缺陷。在操作105b，當得分小於該值時，判定基板不具有ESD缺陷。
在一些實施例中，值可為0.92。在此等實施例中，得分Ws (其係0.921，如上文提及)大於該值，且因此判定光罩PM1具有一ESD缺陷。
應注意，影像210之區212之灰階值與灰階參考之灰階值之間的差異可展示曝光操作之後的光罩PM1上之圖案之一表面狀況與光罩PM1之一原始表面狀況或光罩PM1之一標準表面狀況之間的一變化。與展示一較小差異之一類似比較中找到之表面狀況相比，一較大差異可指示所檢測光罩PM1之表面狀況更不同於原始表面狀況。此外，較大差異可藉由將灰階值乘以加權因數而放大。因此，可容易地偵測到ESD缺陷。
在一些實施例中，當判定基板具有ESD缺陷時，使用一空間影像量測系統(AIMS)。AIMS係可提供藉由(包含但不限於)光學近接校正(OPC)、遮罩誤差增強因數(MEEF)及遮罩3D效應資訊而模擬一基板(即，一光罩基板)上之曝光結果之一能力之一量測方法。在一些實施例中，AIMS可用於複核ESD缺陷。
在一些實施例中，將光罩PM1判定為不具有ESD缺陷應指示尚未在圖案(即，相移層202)上方形成一薄膜；然而，此薄膜可能已在圖案上方形成但厚度不足以更改反射且因此可能無法被偵測到。因此，光罩PM1可用於一隨後曝光操作中。在一些實施例中，將光罩PM1判定為具有ESD缺陷指示可能已在圖案(即，相移層202)上方形成一薄膜，且薄膜足夠厚以更改反射且因此可不利地影響曝光結果。因此，從隨後曝光操作移除判定具有ESD缺陷之光罩PM1，且可執行一適當操作以移除薄膜。
如上文提及，當在光罩PM1之圖案表面上方形成一薄膜時，發生ESD缺陷。ESD缺陷可無法區分但仍可在曝光操作中引起嚴重問題。藉由將區212分組為第一群組G1、第二群組G2及第N群組Gn且藉由為不同群組提供不同加權因數，可放大且因此更容易地識別具有ESD缺陷之群組。此外，藉由使用方程式(1)提供計算，可容易地獲得得分Ws，其可表示整個表面之狀況。另外，當得分Ws大於該值時，可偵測到ESD缺陷。在一些實施例中，該值係可調整的。簡而言之，可執行缺陷檢測方法100以使用當前檢測工具偵測ESD缺陷。由於缺陷檢測方法100提供一加權模型(如方程式(1)中展示)，可放大且容易地偵測到ESD缺陷。
圖6係表示根據本揭露之態樣之一缺陷檢測方法300之一流程圖，圖7至圖14A係繪示根據一或多項實施例中之本揭露之態樣之在各個階段之一光罩之示意圖，圖14B係繪示一所要光罩之一示意圖，圖15及圖16A係繪示根據一或多項實施例中之本揭露之態樣之在各個階段之一光罩之示意圖，且圖16B係繪示一所要光罩之一示意圖。方法300包含數個操作(301、302、303、304、305、306、307a及307b)。將根據一或多項實施例進一步描述缺陷檢測方法300。應注意，缺陷檢測方法300之操作可在各種態樣之範疇內重新配置或以其他方式修改。應進一步注意，可在方法300之前、期間及之後提供額外製程，且僅在本文中簡略描述一些其他製程。因此，其他實施方案在本文中描述之各種態樣之範疇內係可行的。
在一些實施例中，缺陷檢測方法300可在光罩製造操作之後執行。在一些實施例中，缺陷檢測方法300可在相移光罩製造操作之後執行。在一些實施例中，缺陷檢測方法300可在硬遮罩衰減相移遮罩(HMAPSM)製造操作之後執行。
應注意，方法100及方法300中之相同元件可包含相同材料，且因此為了簡潔而省略重複描述。
參考圖7，在一些實施例中，光罩製造操作可包含以下操作。提供一基板400。基板400可為一光透射基板。可在基板400上形成一相移層402。相移層402之沉積可包含原子層沉積(ALD)、化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、脈衝雷射沉積(PLD)、濺鍍、旋塗沉積(SOD)、類似物或其等之一組合。在一些實施例中，基於一光源之一波長，相移層402之一厚度介於約40 nm與約100 nm之間。在一些實施例中，一更大或更小厚度使與一相移之偏差增加π，從而降低一圖案解析度。然而，一般技術者將理解，藉由選定材料之一透射率、光源之波長及製程期間之一焦點深度(DOF)判定相移層402之厚度。例如，在相移層402包含鉬及氮氧化矽的情況下，相移層402之厚度可介於約60 nm與約70 nm之間。
仍參考圖7，在相移層402上形成一屏蔽層404。在一些實施例中，屏蔽層404可包含一阻光材料，其厚度足以阻止大於約90% (且更特定言之，大於約99%)之入射光通過。在一些實施例中，屏蔽層404可包含形成於如此項技術中已知的一膠層(未展示)上方之堆疊層(例如，一Cr層)。屏蔽層404之總厚度取決於所要光透射特性及一隨後蝕刻操作中之蝕刻速率。通常，屏蔽層404之厚度在約500埃至約1500埃之範圍內，且可藉由習知CVD、PECVD或PVD沉積方法形成。
在屏蔽層404上方形成一硬遮罩層405。在一些實施例中，硬遮罩層405包含氮化矽、碳化矽、氮氧化矽、碳氧化矽或另一適合材料。硬遮罩層405之沉積包含ALD、CVD、PVD、PLD、濺鍍、SOD、類似物或其等之一組合。在一些實施例中，為幫助改良微影製程，硬遮罩層405可具有一抗反射性質。在一些實施例中，硬遮罩層405包含氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、碳化矽或其他適合材料。在一些實施例中，硬遮罩層405包含一單一層。在一些實施例中，硬遮罩層405包含多個層。在一些實施例中，硬遮罩層405之一厚度介於約5 nm與約25 nm之間。在一些實施例中，一較大厚度增加一製造成本而不顯著改良功能性。在一些實施例中，一較小厚度增加一過蝕刻風險，從而導致對移相器之損害。隨後，藉由沉積一光敏材料層且執行一光微影製程(諸如電子束寫入、雷射寫入、紫外線(UV)、EUV或其他適合製程)而形成一圖案化光阻劑407。
參考圖8，將圖案化光阻劑層407之圖案轉印至硬遮罩層405。在轉印之後，移除圖案化光阻劑層407。參考圖9，在移除圖案化光阻劑層407之後，執行一蝕刻操作以將屏蔽層404及相移層402蝕刻穿過圖案化硬遮罩層405。參考圖10及圖11，在蝕刻屏蔽層404及相移層402之後，移除硬遮罩層405，且在基板400上方形成另一光阻劑層409。參考圖12，可執行一光微影操作以形成一圖案化光阻劑層409’。在一些實施例中，應藉由光微影操作移除之圖案化光阻劑層409’之一部分可留在屏蔽層404上且可被稱為一殘留物409r，如圖12中展示。參考圖13，在一些實施例中，透過圖案化光阻劑層409’移除屏蔽層404之部分。
參考圖14A，在移除相移層402之部分之後，移除圖案化光阻劑層409’。在一些比較實施例中，可在移除圖案化光阻劑層409’之期間移除殘留物409r，且獲得一光罩PM2，如圖14A中展示。由於殘留物409r可妨礙屏蔽層404之部分之移除，所以應被移除之屏蔽層之一部分可留在基板400上。參考圖14A及圖14B，其中圖14B係繪示一所要光罩d-PM之一示意圖，在一些比較實施例中，當與所要光罩d-PM相比時，屏蔽層之剩餘部分408a可被稱為一屏蔽層擴展缺陷。如上文提及，屏蔽層擴展缺陷408a係複雜缺陷之一者。
除屏蔽層擴展缺陷以外，複雜缺陷進一步包含一硬遮罩/屏蔽層擴展缺陷。如圖15中展示，在一些比較實施例中，在轉印圖案化光阻劑層407之圖案且移除圖案化光阻劑層407之後，圖案化光阻劑層407之一殘留物407’可留在硬遮罩層405上。
殘留物407’可妨礙隨後蝕刻操作，且因此應被移除之硬遮罩層405之一部分405’及屏蔽層404之一部分404’仍留在基板400上方。參考圖16A及圖16B，其中圖16B係繪示一所要光罩d-PM之一示意圖，在一些比較實施例中，當與所要光罩d-PM相比時，硬遮罩層405之剩餘部分405’及屏蔽層404之剩餘部分404’可共同被稱為一薄膜408b，且此薄膜408b被稱為一硬遮罩/屏蔽層擴展缺陷。
在操作301，接收具有一表面及放置於表面上之複數個圖案之一基板。
在一些實施例中，基板可為如上文提及之光罩PM2。在一些實施例中，基板可為如圖14A或圖16A中展示之光罩PM2之基板400，且圖案可由相移層402形成，但本揭露不限於此。
在操作302，獲得基板之一灰階影像，其中灰階影像包含複數個區，且該等區之各者具有一灰階值。
參考圖17，在一些實施例中，藉由一光學檢測工具掃描光罩PM2之基板400之一表面以產生圖案之一影像410。在一些實施例中，可藉由一反射光學檢測工具掃描光罩PM2且因此從基板400之表面產生反射光。在所繪示實施例中，影像由光學檢測工具產生且將光罩PM2之圖案中之圖案元素描繪為一較暗灰背景上之一較淺灰。即，所獲得影像410之不同部分具有不同灰階強度，且因此所獲得影像410被稱為一灰階影像。在一些實施例中，影像410可被劃分為或定義為複數個區412。在一些實施例中，區412之各者實質上對應於反射光學檢測工具之一像素。在一些實施例中，可沿彼此垂直之一第一方向D1及一第二方向D2定義區412。在一些實施例中，區412可經定義以形成具有行及列之一陣列，但本揭露不限於此。此外，可藉由光調平逐區按比例調整影像之灰階而將影像410轉換為一灰階影像。因此，區412之各者獲得一灰階值。
在操作303，比較基板之灰階影像與一灰階參考以識別一潛在缺陷區。
參考圖18，比較各區412之灰階值與一灰階參考。在一些實施例中，可提供一標準或校正影像。標準或校正影像可為所要光罩d-PM之一影像。標準或校正影像可被定義為或劃分為複數個區。隨後，可藉由光調平按比例調整標準或校正影像以逐區獲得灰階參考而轉換標準或校正影像。如上文提及，在一些實施例中，校正影像之各區實質上對應於反射光學檢測工具之一像素。在一些實施例中，可從缺陷檢測工具之一資料庫獲得灰階參考。因此，灰階參考亦包含複數個灰階值。
在一些實施例中，比較光罩PM2之影像410中之各區412之灰階值與灰階參考之灰階值。在一些實施例中，比較光罩PM2之各區412之灰階值與灰階參考之對應區之灰階值。因此，獲得光罩PM2之各區412之灰階值與灰階參考之對應區之灰階值之間的一差異。參考圖18，區412之各者具有一差異。此外，當差異大於一值時，具有大於該值之差異之一區可被辨識為一潛在缺陷區414。在一些實施例中，潛在缺陷區414可包含一或多個區412，如圖18中展示。
在操作304，擴大潛在缺陷區以定義一缺陷區。
如圖19中展示，擴大潛在缺陷區414。在一些實施例中，區412沿如上文提及之行及列配置，且潛在缺陷區414可包含具有大於該值之差異之區412，其中此等區亦經配置以形成行及列。在此等實施例中，潛在缺陷區414經擴大以包含其右側處之至少一個行及其左側處之一個行。類似地，潛在缺陷區414經擴大以包含其上側處之至少一個列及其下側處之一個列。因此，缺陷區416變得大於潛在缺陷區414。此外，缺陷區416具有沿第一方向D1之一寬度及沿第二方向D2之一長度。在一些實施例中，寬度及長度實質上相等。在一些實施例中，缺陷區416之一面積經擴大以介於約2×2 μm2 與0.1×0.1 μm2 之間。應注意，若缺陷區416小於2×2 μm2 或大於10×10 μm2 ，則其可影響缺陷檢測，此在以下描述中進行描述。
在操作305，定義一第一群組、一第二群組及一第N群組，其中第一群組、第二群組及第N群組之各者具有至少一第一區或至少一第二區，相同群組中之區具有一相同範圍內之差異，且不同群組中之區具有不同範圍內之差異。
如圖20中展示，在一些實施例中，根據差異將區412分組為第一群組G1及第二群組G2。在一些實施例中，區412根據差異之分組可根據前述表1執行。
根據表1，提供範圍，且具有相同範圍內之差異之區412被分組為一相同群組。在一些實施例中，第一群組G1及第二群組G2之各者具有至少一區412。此外，相同群組中之區412具有一相同範圍內之差異，且不同群組中之區412具有不同範圍內之差異。例如，第一群組G1中之區414具有其灰階值與灰階參考之間的一第一差異，且第二群組G2中之區412具有其灰階值與灰階參考之間的一第二差異，如圖20中展示。在一些實施例中，第一差異之一絕對值小於第二差異之一絕對值，且第(N-1)差異之一絕對值小於第N差異之一絕對值，如表1中展示。
在操作306，執行一第一計算以獲得一得分。在一些實施例中，根據一方程式(2)執行第一計算：
Figure 02_image005
其中Ws係得分，G係第一區G1、第二區G2、第三區G3及第N區GN 中之個別灰階值，e1 係一第一加權因數，e2 係一第二加權因數，且en 係一第N加權因數。在一些實施例中，第一加權因數e1 小於第二加權因數e2 ，且第(N-1)加權因數e(n-1) 小於第N加權因數en ，如表1中展示。
例如，在一些實施例中，可在計算中使用如圖20中展示之差異：
Figure 02_image007
根據方程式(2)，如上文提及般獲得得分Ws。
在操作307a，當得分Ws大於一值時，判定基板具有一複雜缺陷。在操作307b，當得分小於該值時，判定基板不具有複雜缺陷。
在一些實施例中，值可為0.92。因此，當得分Ws係0.949 (其大於0.92)時，判定存在複雜缺陷。應注意，影像410之區412之灰階值與灰階參考之灰階值之間的差異可展示製造操作之後的光罩PM2上之圖案之一表面狀況與所要光罩d-PM之一所要表面狀況之間的一變化。一較大差異可指示所檢測光罩PM2之表面狀況更不同於展示一較小差異之一類似比較中找到之表面狀況。此外，較大差異可藉由將灰階值乘以加權因數而放大。因此，可容易地判定存在複雜缺陷。
在一些實施例中，當判定基板具有ESD缺陷時，使用一空間影像量測系統(AIMS)。AIMS係可提供藉由(包含但不限於)光學近接校正(OPC)、遮罩誤差增強因數(MEEF)及遮罩3D效應資訊而模擬一基板(即，一光罩基板)上之曝光結果之一能力之一量測方法。在一些實施例中，AIMS可用於複核複雜缺陷。
在一些實施例中，缺陷檢測方法300可包含進一步操作(308、309a及309b)。將根據一或多項實施例進一步描述此等操作。應注意，缺陷檢測方法300之操作可在各種態樣之範疇內重新配置或以其他方式修改。應進一步注意，可在方法300之前、期間及之後提供額外製程，且僅在本文中簡略描述一些其他製程。因此，其他實施方案在本文中描述之各種態樣之範疇內係可行的。
在操作308，執行一第二計算以獲得一圖表。
在一些實施例中，第二計算係方程式(2)之一階導數。在一些實施例中，可獲得表示第二計算之結果之一圖表，如圖21B中展示。在圖21B中，橫座標指示第一計算及第二計算中使用之區412之位置，且縱座標指示灰階值。
在操作309a，當圖表中展示兩個峰值時，判定基板具有一屏蔽層擴展缺陷。在操作309b，當圖表中展示兩個以上峰值時，判定基板具有一硬遮罩/屏蔽層擴展缺陷。
如圖21B中展示，由於圖表中展示兩個峰值，所以判定光罩PM2具有一屏蔽層擴展缺陷。因此，不僅可判定存在複雜缺陷而且可識別複雜缺陷之類型(即，屏蔽層擴展缺陷)。
如上文提及，在識別屏蔽層擴展缺陷之後，一AIMS可用於複核屏蔽層擴展缺陷。在一些實施例中，可執行進一步操作以移除不必要屏蔽層。例如，可執行一移除操作。在一些實施例中，可在移除操作中使用蝕刻氣體，包含Cl2 、SnCl4 、NOCl、NO2 Cl、CCl4 或其他適合氣體。
此外，缺陷檢測方法300可用於識別硬遮罩/屏蔽層擴展缺陷。例如，在其他實施例中，可執行操作301至303以識別一潛在缺陷區，如圖22中展示。
如圖23中展示，在操作304，擴大潛在缺陷區414。在一些實施例中，區412沿如上文提及之行及列配置，且潛在缺陷區414可包含具有大於該值之差異之區412，其中此等區412亦經配置以形成行及列。在此等實施例中，潛在缺陷區414經擴大以包含其右側處之至少一個行及其左側處之一個行。類似地，潛在缺陷區414經擴大以包含其上側處之至少一個列及其下側處之一個列。因此，缺陷區416大於潛在缺陷區414。此外，缺陷區416具有沿第一方向D1之一寬度及沿第二方向D2之一長度。在一些實施例中，寬度及長度實質上彼此相等。在一些實施例中，缺陷區416之一面積經擴大以介於約2×2 μm2 與0.1×0.1 μm2 之間。應注意，若缺陷區416小於2×2 μm2 或大於10×10 μm2 ，則可影響缺陷檢測，如以下描述中描述。
在操作305，定義一第一群組、一第二群組及一第N群組，其中第一群組、第二群組及第N群組之各者具有至少一第一區或至少一第二區，相同群組中之區具有一相同範圍內之差異，且不同群組中之區具有不同範圍內之差異。
如圖24中展示，在一些實施例中，根據差異將區412分組為第一群組G1、第二群組G2及一第三群組G3。在一些實施例中，區412根據差異之分組可根據前述表1執行。
根據表1，提供範圍，且具有相同範圍內之差異之區412被分組為一相同群組。在一些實施例中，第一群組G1、第二群組G2及第N群組Gn之各者具有至少一區412。此外，相同群組中之區412具有一相同範圍內之差異，且不同群組中之區412具有不同範圍內之差異。例如，第一群組G1中之區414具有其灰階值與灰階參考之間的一第一差異，第二群組G2中之區412具有其灰階值與灰階參考之間的一第二差異，且第三群組G3中之區414具有其灰階值與灰階參考之間的一第三差異，如圖24中展示。在一些實施例中，第一差異之一絕對值小於第二差異之一絕對值，且第(N-1)差異之一絕對值小於第N差異之一絕對值，如表1中展示。
在操作306，執行一第一計算以獲得一得分。在一些實施例中，根據方程式(2)執行第一計算。
例如，在一些實施例中，可在第一計算中使用如圖24中展示之差異：
Figure 02_image008
根據方程式(2)，如上文描述般獲得得分Ws。
在操作307a，當得分Ws大於一值時，判定基板具有一複雜缺陷。在操作307b，當得分小於該值時，判定基板不具有複雜缺陷。
在一些實施例中，值可為0.92。因此，當得分Ws係0.93 (其大於0.92)時，判定基板具有複雜缺陷。應注意，影像410之區412之灰階值與灰階參考之灰階值之間的差異可展示製造操作之後的光罩PM2上之圖案之一表面狀況與所要光罩d-PM之一所要表面狀況之間的一變化。與展示一較小差異之一類似比較中找到之表面狀況相比，一較大差異可指示所檢測光罩PM2之表面狀況更不同於所要光罩d-PM之所要表面狀況。此外，較大差異可藉由將灰階值乘以加權因數而放大。因此，可容易地識別複雜缺陷。
在一些實施例中，當判定基板具有複雜缺陷時，使用一AIMS。AIMS係具有藉由(包含但不限於) OPC、MEEF及遮罩3D效應資訊而模擬一基板(即，一光罩基板)上之曝光結果之一能力之一量測方法。在一些實施例中，AIMS可用於複核複雜缺陷。
在一些實施例中，執行操作308，其中執行一第二計算以獲得一圖表。
在一些實施例中，第二計算係方程式(2)之一階導數。在一些實施例中，可獲得展示第二計算之結果之一圖表，如圖25B中展示。在圖25B中，橫座標指示第一計算及第二計算中使用之區412之位置，且縱座標指示灰階值。
在操作309a，當圖表中展示兩個峰值時，判定基板具有一屏蔽層擴展缺陷。在操作309b，當圖表中展示兩個以上峰值時，判定基板具有一硬遮罩/屏蔽層擴展缺陷。
如圖25B中展示，由於圖表中展示兩個以上峰值(即，四個峰值)，所以判定光罩PM2具有一硬遮罩/屏蔽層擴展缺陷。
如上文提及，在判定存在硬遮罩/屏蔽層擴展缺陷之後，一AIMS可用於複核硬遮罩/屏蔽層擴展缺陷。在一些實施例中，可執行進一步操作以移除不必要硬遮罩層及屏蔽層。例如，可執行一第一移除操作以移除不必要硬遮罩層。在一些實施例中，可在移除操作中使用蝕刻氣體，包含F2 、CF4 、SF6 、SnF4 、XeF2 、I2 或其他適合氣體。此外，可執行一第二移除操作以移除不必要屏蔽層。第二移除操作中使用之蝕刻氣體可類似於上文描述之蝕刻氣體，且因此為了簡潔而省略重複描述。
另外，將光罩PM2判定為不具有複雜缺陷應意謂尚未在圖案(即，相移層402)上方形成一薄膜408a及/或408b；然而，此薄膜408a及/或408b可實際上已在圖案上方形成但厚度不足以更改反射且因此可能無法被偵測到。因此，光罩PM2可用於一隨後曝光操作中。在一些實施例中，將光罩PM2判定為具有複雜缺陷可意謂已在圖案(即，相移層402)上方形成一薄膜408a及/或408b且其足夠厚以更改反射，因此使曝光結果劣化。在一些實施例中，執行隨後操作308、309a及309b以判定存在之複雜缺陷類型。因此，可執行一適合移除操作。
如上文提及，當在光罩PM2之圖案表面上方形成一薄膜時，發生複雜缺陷。複雜缺陷可能無法區分但可在曝光操作中引起嚴重問題。藉由將區412分組為第一群組G1、第二群組G2及第N群組Gn且藉由為不同群組提供不同加權因數，可放大可包含複雜缺陷之群組。此外，藉由使用方程式執行第一計算，可容易地獲得得分Ws，其可表示整個表面之狀況。另外，當得分Ws大於該值時，可判定存在複雜缺陷。在一些實施例中，該值係可調整的。
可執行缺陷檢測方法300以偵測ESD缺陷。在一些實施例中，缺陷檢測方法提供一加權模型。加權模型幫助放大ESD缺陷且因此可偵測到ESD缺陷。在一些實施例中，缺陷檢測方法300提供第二計算，其幫助區分屏蔽層擴展缺陷與硬遮罩/屏蔽層擴展缺陷。因此，可執行適合移除操作。
本揭露提供一缺陷檢測方法。在一些實施例中，執行缺陷檢測方法以偵測ESD缺陷。在一些實施例中，缺陷檢測方法提供一第一計算。第一計算幫助放大ESD缺陷且因此可判定ESD缺陷。在一些實施例中，執行缺陷檢測方法以偵測複雜缺陷。在一些實施例中，缺陷檢測方法提供兩個計算。執行第一計算以判定存在複雜缺陷，且執行第二計算以區分複雜缺陷係屏蔽層擴展缺陷還是硬遮罩/屏蔽層擴展缺陷。因此，可執行適合移除操作。所提供之缺陷檢測方法能夠使用當前檢測工具精確地偵測及識別缺陷。因此，可改良檢測可靠性，且可減少檢測循環時間。此外，可節省用於工具修改之額外成本。
根據本揭露之一項實施例，提供一種缺陷檢測方法。該方法包含：接收具有一表面及放置於該表面上之複數個圖案之一基板；獲得該基板之一灰階影像，其中該灰階影像包含複數個區，且該等區之各者具有一灰階值；比較各區之該灰階值與一灰階參考以定義一第一群組、一第二群組及一第N群組，其中該第一群組、該第二群組及該第N群組之各者具有至少一區，且該第一群組中之該區具有其灰階值與該灰階參考之間的一第一差異，該第二群組中之該區具有其灰階值與該灰階參考之間的一第二差異，且該第N群組中之該區具有其灰階值與該灰階參考之間的一第N差異；根據該第一差異、該第二差異及該第N差異執行一計算以獲得一得分；及當該得分大於一值時，判定該基板具有一靜電放電(ESD)缺陷，且當該得分小於該值時，判定該基板不具有該ESD缺陷。
根據本揭露之一項實施例，提供另一缺陷檢測方法。該方法包含：接收具有一表面及放置於該表面上之複數個圖案之一基板；獲得該基板之一灰階影像；定義該灰階影像中之一缺陷區，其中該缺陷區具有複數個第一區，該等第一區之各者具有一灰階值及其灰階值與一灰階參考之間的一差異；執行一計算以獲得一得分；及當該得分大於一值時，判定該基板具有一複雜缺陷，且當該得分小於該值時，判定該基板不具有該複雜缺陷。
根據本揭露之一項實施例，提供另一缺陷檢測方法。該方法包含：接收具有一表面及放置於該表面上之複數個圖案之一基板；獲得該基板之一灰階影像；定義該灰階影像中之一缺陷區，其中該缺陷區具有至少一第一區及複數個第二區，該等第一及第二區之各者具有一灰階值及其灰階值與一灰階參考之間的一差異；根據該灰階參考與該缺陷區中之該等區之各者之該灰階值之間的該等差異執行一第一計算以獲得一得分；當該得分大於一值時，執行一第二計算以獲得一圖表；及當在該圖表中展示兩個峰值時，判定該基板具有一屏蔽層擴展缺陷，且當在該圖表中展示兩個以上峰值時，判定該基板具有一硬遮罩/屏蔽層擴展缺陷。
前文概述若干實施例之特徵，使得熟習此項技術者可更好地理解本揭露之態樣。熟習此項技術者應瞭解，其等可容易地使用本揭露作為設計或修改用於實行本文中介紹之實施例之相同目的及/或達成相同優點之其他製程及結構之一基礎。熟習此項技術者亦應認知，此等等效構造不脫離本揭露之精神及範疇，且其等可在不脫離本揭露之精神及範疇的情況下在本文中進行各種改變、替換及更改。
100:缺陷檢測方法 101:操作 102:操作 103:操作 104:操作 105a:操作 105b:操作 200:光透射基板 202:相移層(PSL) 204:屏蔽層 206:表膜 208:薄膜 210:影像 212:區 300:缺陷檢測方法 301:操作 302:操作 303:操作 304:操作 305:操作 306:操作 307a:操作 307b:操作 308:操作 309a:操作 309b:操作 400:基板 402:相移層 404:屏蔽層 404’:部分 405:硬遮罩層 405’:部分 407:圖案化光阻劑 407’:殘留物 408a:剩餘部分/屏蔽層擴展缺陷/薄膜 408b:薄膜 409:光阻劑層 409’:圖案化光阻劑層 409r:殘留物 410:影像 412:區 414:潛在缺陷區 416:缺陷區 d-PM:所要光罩 PM1:光罩 PM2:光罩
當結合附圖閱讀時，從以下實施方式更好理解本揭露之態樣。應注意，根據行業中之標準實踐，各種構件不按比例繪製。事實上，為清晰論述，各種構件之尺寸可任意增大或減小。
圖1係表示根據本揭露之態樣之一缺陷檢測方法之一流程圖。
圖2係根據本揭露之態樣之一光罩之一剖面圖。
圖3至圖5係根據一或多項實施例中之本揭露之態樣之在各個階段之光罩之示意圖。
圖6係表示根據本揭露之態樣之一缺陷檢測方法之一流程圖。
圖7至圖14A係繪示根據一或多項實施例中之本揭露之態樣之各個製造階段之一光罩之示意圖，且圖14B係繪示一所要光罩之一示意圖。
圖15及圖16A係繪示根據一或多項實施例中之本揭露之態樣之各個製造階段之一光罩之示意圖，且圖16B係繪示一所要光罩之一示意圖。
圖17至圖20係根據一或多項實施例中之本揭露之態樣之在各個階段之光罩之示意圖。
圖21A係光罩之一灰階影像之一部分。
圖21B係表示根據一或多項實施例中之本揭露之態樣之一計算結果之圖表。
圖22至圖24係根據一或多項實施例中之本揭露之態樣之在各個階段之光罩之示意圖。
圖25A係光罩之一灰階影像之一部分。
圖25B係表示根據一或多項實施例中之本揭露之態樣之一計算結果之圖表。
100:缺陷檢測方法
101:操作
102:操作
103:操作
104:操作
105a:操作
105b:操作

Claims (20)

  1. 一種缺陷檢測方法，其包括： 接收具有一表面及放置於該表面上之複數個圖案之一基板； 獲得該基板之一灰階影像，其中該灰階影像包括複數個區，且該等區之各者具有一灰階值； 比較各區之該灰階值與一灰階參考以定義一第一群組、一第二群組及一第N群組，其中該第一群組、該第二群組及該第N群組之各者具有至少一區，且該第一群組中之該區具有其灰階值與該灰階參考之間的一第一差異，該第二群組中之該區具有其灰階值與該灰階參考之間的一第二差異，且該第N群組中之該區具有其灰階值與該灰階參考之間的一第N差異； 根據該第一差異、該第二差異及該第N差異執行一計算以獲得一得分；及 當該得分大於一值時，判定該基板具有一靜電放電(ESD)缺陷，且當該得分小於該值時，判定該基板不具有該ESD缺陷。
  2. 如請求項1之方法，其中該基板之該灰階影像之該獲得進一步包括： 使用一光學檢測工具掃描該基板之該表面以產生從該基板之該表面反射之光；及 根據該等反射光獲得該基板之該灰階影像。
  3. 如請求項1之方法，其中該第一差異小於該第二差異，且該第(N-1)差異小於該第N差異。
  4. 如請求項1之方法，其中根據一方程式(1)執行該計算：
    Figure 03_image009
    (1) 其中G係第一區G1 、第二區G2 、第三區G3 及第N區GN 中之個別灰階值，且e1 係一第一加權因數，e2 係一第二加權因數，且en 係一第N加權因數。
  5. 如請求項4之方法，其中該第一加權因數小於該第二加權因數，且第(N-1)加權因數小於該第N加權因數。
  6. 如請求項1之方法，其進一步包括當判定該基板具有該ESD缺陷時，使用一空間影像量測系統(AIMS)。
  7. 一種缺陷檢測方法，其包括： 接收具有一表面及放置於該表面上之複數個圖案之一基板； 獲得該基板之一灰階影像； 定義該灰階影像中之一缺陷區，其中該缺陷區具有複數個第一區，且該等第一區之各者具有一灰階值及其灰階值與一灰階參考之間的一差異； 執行一計算以獲得一得分；及 當該得分大於一值時，判定該基板具有一複雜缺陷，且當該得分小於該值時，判定該基板不具有該複雜缺陷。
  8. 如請求項7之方法，其中該灰階影像中之該缺陷區之該定義進一步包括： 比較該灰階影像與該灰階參考以識別一潛在缺陷區；及 擴大該潛在缺陷區以包含複數個第二區以定義該缺陷區。
  9. 如請求項8之方法，其中該等第二區包圍該等第一區。
  10. 如請求項7之方法，其中該缺陷區具有沿一第一方向之一寬度及沿一第二方向之一長度，且該寬度及該長度實質上彼此相等。
  11. 如請求項7之方法，其中該灰階影像中之該缺陷區之該定義進一步包括定義一第一群組、一第二群組及一第N群組，其中該第一群組、該第二群組及該第N群組之各者具有至少一第一區或至少一第二區，相同群組中之該等區具有一相同範圍內之該等差異，且不同群組中之區具有不同範圍內之該等差異。
  12. 如請求項10之方法，其中根據一方程式(2)執行該第一計算：
    Figure 03_image010
    其中Ws係該得分，G係第一區G1、第二區G2、第三區G3及第N區GN 中之個別灰階值，e1 係一第一加權因數，e2 係一第二加權因數，且en 係一第N加權因數。
  13. 如請求項12之方法，其中該第一加權因數小於該第二加權因數，且第(N-1)加權因數小於該第N加權因數。
  14. 如請求項12之方法，其進一步包括： 獲得方程式(2)之一個一階導數；及 繪製該一階導數之一圖表。
  15. 如請求項14之方法，其中當在該圖表中展示兩個峰值時，判定該基板具有一屏蔽層擴展缺陷，且當在該圖表中展示兩個以上峰值時，判定該基板具有一硬遮罩/屏蔽層擴展缺陷。
  16. 一種缺陷檢測方法，其包括： 接收具有一表面及放置於該表面上之複數個圖案之一基板； 獲得該基板之一灰階影像； 定義該灰階影像中之一缺陷區，其中該缺陷區具有至少一第一區及複數個第二區，該等第一及第二區之各者具有一灰階值及其灰階值與一灰階參考之間的一差異； 根據該灰階參考與該缺陷區中之該等區之各者之該灰階值之間的該差異執行一第一計算以獲得一得分； 當該得分大於一值時，執行一第二計算以獲得一圖表；及 當在該圖表中展示兩個峰值時，判定該基板具有一屏蔽層擴展缺陷，且當在該圖表中展示兩個以上峰值時，判定該基板具有一硬遮罩/屏蔽層擴展缺陷。
  17. 如請求項16之方法，其中該灰階影像中之該缺陷區之該定義進一步包括： 比較該灰階影像與該灰階參考以識別包含至少該第一區之一潛在缺陷區；及 擴大該潛在缺陷區以包含該等第二區以定義該缺陷區。
  18. 如請求項16之方法，其進一步包括比較各區之該灰階值與該灰階參考以定義一第一群組、一第二群組及一第N群組，其中該第一群組、該第二群組及該第N群組之各者具有至少該第一區或該等第二區，該第一群組中之該等區之各者具有其灰階值與該灰階參考之間的一第一差異，該第二群組中之該等區之各者具有其灰階值與該灰階參考之間的一第二差異，該第N群組中之該等區之各者具有其灰階值與該灰階參考之間的一第N差異。
  19. 如請求項18之方法，其中根據一方程式(3)執行該第一計算：
    Figure 03_image011
    其中Ws係該得分，G係第一區G1、第二區G2、第三區G3及第N區GN 中之個別灰階值，且e1 係一第一加權因數，e2 係一第二加權因數，且en 係一第N加權因數。
  20. 如請求項18之方法，其中該第二計算係方程式(3)之一個一階導數。
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