用于晶片缺陷检测的投影及距离切割算法制造技术

在半导体图像中确定投影，所述投影可为X投影及/或Y投影。将至少一个阈值应用于所述投影，借此在区域内形成至少一个分段。可在所述区域中使用距所述投影的距离值确定精细分段。可在所述精细分段中的一者中执行缺陷检测。可在所述精细分段中的一者中执行缺陷检测。可在所述精细分段中的一者中执行缺陷检测。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于晶片缺陷检测的投影及距离切割算法
[0001]相关申请案的交叉参考
[0002]本申请案主张对2020年1月9日提出申请且被指派为第62/959,066号美国申请案的临时专利申请案的优先权，所述临时专利申请案的揭示内容据此以引用方式并入。


[0003]本专利技术涉及半导体晶片检验。

技术介绍

[0004]半导体制造产业的演进正在对合格率管理以及(特定来说)对计量及检验系统提出更大需求。临界尺寸不断缩小，但产业为了达成高合格率、高价值生产需要减少时间。最小化从检测到合格率问题到解决所述合格率问题的总时间决定了半导体制造商的投资报酬率。
[0005]制作例如逻辑装置及存储器装置等半导体装置通常包含使用大量制作过程来处理半导体晶片以形成半导体装置的各种特征及多个层级。举例来说，光刻是涉及将图案从光罩转印到布置于半导体晶片上的光致抗蚀剂的半导体制作过程。半导体制作过程的额外实例包含但不限于化学机械抛光(CMP)、蚀刻、沉积及离子植入。可将在单个半导体晶片上制作的多个半导体装置的布置分离成若干个别半导体装置。
[0006]在半导体制造期间在各个步骤处使用检验过程来检测晶片上的缺陷以在制造过程中促成较高合格率及因此促成较高利润。检验始终是制作例如集成电路(IC)等半导体装置的重要部分。然而，随着半导体装置的尺寸减小，检验对可接受半导体装置的成功制造变得甚至更加重要，这是因为较小缺陷可导致装置出故障。例如，随着半导体装置的尺寸减小，对大小减小的缺陷的检测已变得有必要，这是因为甚至相对小的缺陷也可在半导体装置中导致非想要的像差。
[0007]然而，随着设计规则缩小，半导体制造过程可更接近于所述过程的性能能力上的极限而操作。另外，随着设计规则缩小，较小缺陷可对装置的电参数产生影响，这驱使检验更灵敏。随着设计规则缩小，通过检验检测到的潜在合格率相关缺陷的群体显著地增长，且通过检验检测到的扰乱性缺陷的群体也显著地增加。因此，可在晶片上检测到更多的缺陷，且校正过程以消除所有缺陷可为困难且昂贵的。确定缺陷中的哪些缺陷实际上对装置的电参数及合格率产生影响可允许过程控制方法聚焦于那些缺陷而在很大程度上忽略其它缺陷。此外，在较小设计规则下，过程诱发的故障在某些情形下倾向于是系统性的。即，过程诱发的故障倾向于在通常在设计内重复许多次的预定设计图案处发生故障。空间系统性电相关缺陷的消除可对合格率产生影响。
[0008]在对半导体晶片执行的每一处理步骤中，将相同电路图案印刷于晶片上的每一裸片中。大多数晶片检验系统利用此事实且使用相对简单的裸片间比较来检测晶片上的缺陷。然而，每一裸片中的印刷电路可包含沿X方向或Y方向重复的经图案化特征的许多区，例如DRAM、SRAM或FLASH的区。此类型的区通常称为阵列区(其余区称作随机区或逻辑区)。为
了达成较佳灵敏度，高级检验系统采用不同策略来检验阵列区及随机区或逻辑区。
[0009]强度可用作用以将类似强度像素分组在一起的切割特征。然后，将同一组缺陷检测参数应用于同一基于强度的群组中的所有像素。然而，此方法具有若干个缺点。举例来说，当几何特征均匀地散布时，可使用基于强度的切割算法。通常，这是不足够的。举例来说，在基于强度的切割或基于强度和的切割中，可将晶片图像切割成无噪声(quiet)阵列分段、噪声分页分段及噪声相交分段。然而，如果将无噪声分段误分类为噪声分段，那么可能错过无噪声分段中的所关注缺陷(DOI)。在分段之间的同一切分线在训练与运行时间导致不同切割时也可能将分段误分类。对分段的此误分类也可能不利于图像的任何预处理，例如移除分页区中的周期性图案的预处理。如此，单纯基于强度或强度和的切割倾向于具有不稳定性，所述不稳定性与在运行时间期间工作区(job)之间的强度差异相关。因此，需要基于其它性质的切割。
[0010]用于切割暗视场(DF)检验系统的输出的另一方法是基于投影的切割(PBS)。PBS提供基于沿X方向及Y方向的相对经投影强度来在区域中分离各分段的方式。大多数时候，PBS方法运作良好。然而，由于PBS是在DF晶片检验算法的预处理部分中使用，因此存在PBS切割结果沿着基础物理结构图案的侧面波动的情形，所述波动使基于投影的切割不稳定。一些无噪声分段被不正确地切割为噪声分段且反之亦然。影响是致使缺陷检验较不适应于局部噪声。因此，PBS通常仅在区域图像含有主要水平及/或垂直图案时使用。当来自不同图案的投影值存在较小间隔时，难以利用PBS进行切割。
[0011]用于切割暗视场检验系统的输出的额外方法是基于中值强度的切割(MBS)。MBS比PBS更稳定，这是因为大多数时候，阵列区域与分页区域之间的中值强度差是相当大的，这提供阵列与分页之间的较容易分离。然而，来自MBS的分段边界可为不规则的，这可能不与基础物理结构图案相关。因此，如果缺陷与扰乱的背景强度是不同的，那么通常使用MBS。当缺陷与扰乱具有类似背景强度时难以使用MBS。
[0012]存在不满足以上准则的情形，且因此，旧切割方法是不适用的。需要经改善方法及系统。

技术实现思路

[0013]在第一实施例中提供一种系统。所述系统包含：光源，其产生光；载台，其经配置以固持晶片；检测器，其接收从所述晶片反射的所述光；及处理器，其与所述检测器进行电子通信。所述处理器经配置以在依据来自所述检测器的数据产生的图像的区域中确定投影。所述投影是沿X方向的X投影及/或沿Y方向的Y投影。所述X方向与所述Y方向是垂直的。所述处理器还经配置以将至少一个阈值应用于所述投影，借此在所述图像的所述区域中形成至少一个分段，且在所述区域中使用距所述投影的至少一个距离值确定至少一个精细分段。
[0014]所述光源可为激光器。
[0015]所述精细分段可沿着所述X方向或所述Y方向界定。所述精细分段还可沿着所述X方向及所述Y方向界定。
[0016]所述处理器可经配置以在所述精细分段中的一或多者中执行缺陷检测。
[0017]所述图像可为2D图像且所述投影可将所述2D图像转换成1D数据。
[0018]所述精细分段的尺寸可为至少五个像素。
[0019]在第二实施例中提供一种方法。所述方法包含使用处理器在半导体晶片的图像的区域中确定投影。所述投影是沿X方向的X投影及/或沿Y方向的Y投影。所述X方向与所述Y方向是垂直的。所述方法还包含：使用所述处理器将至少一个阈值应用于所述投影，借此在所述图像的所述区域中形成至少一个分段；及使用所述处理器在所述区域中使用距所述投影的至少一个距离值确定至少一个精细分段。
[0020]所述精细分段可沿着所述X方向或所述Y方向界定。所述精细分段还可沿着所述X方向及所述Y方向界定。
[0021]所述方法可进一步包含在所述精细分段中的一或多者中执行缺陷检测。
[0022]所述图像可为2D图像且所述投影可将所述2D图像转换成1D数据。
[0023]所述精细分段的尺寸可为至少五个像素。
[0024]在第三实施例中提供一种非暂时性计算机可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，其包括：光源，其产生光；载台，其经配置以固持晶片；检测器，其接收从所述晶片反射的所述光；及处理器，其与所述检测器进行电子通信，其中所述处理器经配置以：在依据来自所述检测器的数据产生的图像的区域中确定投影，其中所述投影是沿X方向的X投影及/或沿Y方向的Y投影，且其中所述X方向与所述Y方向是垂直的；将至少一个阈值应用于所述投影，借此在所述图像的所述区域中形成至少一个分段；及在所述区域中使用距所述投影的至少一个距离值确定至少一个精细分段。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述光源是激光器。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述精细分段是沿着所述X方向或所述Y方向界定的。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述精细分段是沿着所述X方向及所述Y方向界定的。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器进一步经配置以在所述精细分段中的一或多者中执行缺陷检测。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述图像是2D图像且其中所述投影将所述2D图像转换成1D数据。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述精细分段的尺寸是至少五个像素。8.一种方法，其包括：使用处理器在半导体晶片的图像的区域中确定投影，其中所述投影是沿X方向的X投影及/或沿Y方向的Y投影，且其中所述X方向与所述Y方向是垂直的；使用所述处理器将至少一个阈值应用于所述投影，借此在所述图像的所述区域中形成至少一个分段；及使用所述处理器在所述区域中使用距所述投影的至少一个距离值确定至少一个精细分段。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述精细分段是沿着所述X...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜旭光，罗柱桓，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：