利用工艺窗口细化缺陷检测制造技术

本申请涉及利用工艺窗口细化缺陷检测，执行光学检查，以检测集成电路装置内的潜在缺陷，以及对部分该潜在缺陷执行第一次基于电子的检查，以识别主要实际缺陷。识别用以制造该集成电路装置的制造参数设置的工艺窗口，且通过使用在该工艺窗口内的该制造参数设置制造的该集成电路装置具有小于阈值数目的该主要实际缺陷。为识别额外实际缺陷，执行第二次基于电子的检查，该检查限于通过使用在该工艺窗口内的该制造参数设置制造且在该第一次基于电子的检查中未被检查的该集成电路装置中的该潜在缺陷中的选定潜在缺陷。该潜在缺陷中的选定潜在缺陷。该潜在缺陷中的选定潜在缺陷。

【技术实现步骤摘要】
利用工艺窗口细化缺陷检测


[0001]本申请涉及集成电路设计及制造，尤其涉及识别集成电路装置内的缺陷的系统及工艺。

技术介绍

[0002]在设计集成电路装置(IC)时，工程师通常首先生成设计，然后利用计算机模拟对该设计建模。该模拟帮助设计人员了解在生产装置期间可能发生缺陷之处。然而，不管执行多少模拟，最终都会生产出实际的测试装置及成品。通常对这些生产/制造的实际物理装置进行检查及电子测试，以识别实际的或潜在的缺陷。

技术实现思路

[0003]本文中的一些系统及方法执行光学检查，以检测集成电路装置内的潜在缺陷，并对部分该潜在缺陷(less than all of the potential defects)执行第一次基于电子的检查，以识别主要实际缺陷。此类系统及方法识别用以制造该集成电路装置的制造参数的设置的工艺窗口。通过使用在该工艺窗口内的该制造参数设置制造的该集成电路装置具有小于阈值数目的该主要实际缺陷。为识别额外实际缺陷，这些系统及方法执行第二次基于电子的检查，该检查限于通过使用在该工艺窗口内的该制造参数设置制造但在该第一次基于电子的检查中未被检查的该集成电路装置中的该潜在缺陷中的选定潜在缺陷。
[0004]本文中的其它系统及方法制造集成电路装置，以包括形成为图案的组件。该集成电路装置的该制造针对该集成电路装置中的不同装置上的该些图案使用不同的制造参数，且每个图案通过使用该不同的制造参数多次以不同方式形成。这些系统及方法执行光学检查，以检测该集成电路装置中的潜在缺陷，并对部分该潜在缺陷执行第一次基于电子的检查，以识别主要实际缺陷。此类系统及方法识别制造参数的设置的工艺窗口，其中，通过使用在该工艺窗口之外的该制造参数设置制造的该些图案具有至少阈值数目的该主要实际缺陷，且该些图案中通过使用在该工艺窗口内的该制造参数设置制造的图案具有小于该阈值数目的该主要实际缺陷。为识别额外实际缺陷，该系统及方法执行第二次基于电子的检查，该检查限于满足以下所有条件的该些图案中的一些图案：具有该潜在缺陷；在该第一次基于电子的检查中未被检查；以及是通过使用在该工艺窗口内的该制造参数设置制造的图案。
[0005]本文中的系统可包括处理器，与该处理器可操作地耦接的光学检查工具，以及与该处理器可操作地耦接的基于电子的检查工具。该光学检查工具用以光学检查集成电路装置内的潜在缺陷。该集成电路装置具有形成为图案的组件。该集成电路装置通过针对该集成电路装置中的不同区域上的该些图案使用不同的制造参数形成。该基于电子的检查工具用以对部分该潜在缺陷执行第一次基于电子的检查，以识别主要实际缺陷。该处理器用以识别包括制造参数设置的工艺窗口。该些图案中通过使用在该工艺窗口内的该制造参数设置制造的图案具有小于阈值数目的该主要实际缺陷。该基于电子的检查工具用以通过对满
足以下所有条件的该些图案中的一些图案执行第二次基于电子的检查来识别额外实际缺陷：具有该潜在缺陷；在该第一次基于电子的检查中未被检查；以及是通过使用在该工艺窗口内的该制造参数设置制造的图案。
附图说明
[0006]通过参照附图自下面的详细说明将更好地理解本文中的实施例，该些附图并不一定按比例绘制，且其中：
[0007]图1显示由本文中的实施例执行的工艺的流程图；
[0008]图2概念性显示由本文中的系统及方法执行的操作的图；
[0009]图3及图4概念性显示本文中的系统及方法的工艺窗口及交互的流程图；
[0010]图5显示依据本文中的实施例实施图1
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4中所示的工艺的系统的示意图；以及
[0011]图6显示依据本文中的实施例的硬件系统的示意图。
具体实施方式
[0012]如上所述，不管执行多少模拟，最终都会生产出实际的测试装置及成品。通常对这些生产/制造的实际物理装置进行检查及电子测试，以识别实际的或潜在的缺陷。此类测试所产生的额外信息可由IC设计人员使用，从而可能修改设计，以减小缺陷的数目，并使装置的总体运行更有效。此类检查及测试可在成品装置或部分完成的装置上执行(例如，工艺中检查/测试)。因此，工艺中检查增加集成电路装置制造期间的良率。
[0013]工艺窗口认证(process window qualification；PWQ)是一种半导体检查。在PWQ中，实际的物理集成电路装置(例如，晶圆、衬底等)通过针对其上的不同装置(例如，不同芯片、不同电路、不同组件)使用不同的聚焦及曝光参数来制造，以提供可能的制造条件的不同例子，其中，聚焦及/或曝光可能不同。改变聚焦及曝光可改变各种组件的形状、尺寸，以及杂质浓度。
[0014]这些不同的聚焦/曝光设置有时被称为“调制”。此类装置有时被称为聚焦
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曝光调制集成电路装置，因为不同的组件(潜在相同设计的组件)通过使用不同的聚焦及曝光设置在同一表面(例如，晶圆、层等)上制造，从而导致相同设计的组件在同一集成电路装置内以不同方式制造。
[0015]因此，作为集成电路设计工艺的部分，使用聚焦
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曝光调制集成电路装置。在该聚焦
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曝光调制集成电路装置中识别缺陷，以允许建立可接受的聚焦及曝光设置范围(以获得特定的良率、成本、制造速度，以及其它生产目标)，从而找到所谓的可接受的聚焦
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曝光“工艺窗口”。通过使用在该工艺窗口内的聚焦及曝光设置制造的装置通常会具有所需的良率、成本等，而通过使用在该工艺窗口之外的聚焦及曝光制造参数设置制造的装置通常不会。
[0016]更具体地说，首先通过使用光学检查工具例如亮场检查(bright field inspection；BFI)工具来检查该聚焦
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曝光调制集成电路装置。此类光学检查工具产生具有明暗区域的该集成电路装置的光学图像，这些区域通常被称为“热点”。热点可标示潜在的缺陷，例如挤压、桥接、线端缩短等，其中，在该聚焦
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曝光调制集成电路装置内的组件(导体及绝缘体形状)偏离相应的半导体设计。
[0017]通过使用按制造错误的类型(例如短路、开路、缺失形状、额外形状等)对缺陷进行
分类的工艺将光学(BFI)检测到的缺陷(热点)划分为“站(bins)”(分类)。每站或每类光学检测缺陷具有一种设计结构或形状(本文中有时简称为“图案”)，其相对于被归类至其它站的组件的图案是独特的。因此，每个站包含潜在地导致错误的单个图案，该错误将阻止集成电路按设计运行(导致良率损失)。尽管每个站包含单个图案，但由于施加于该聚焦
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曝光调制集成电路装置的不同位置的不同聚焦及曝光设置，每个站可包含通过使用施加于该站的图案的聚焦及曝光设置的不同组合形成的热点。
[0018]为确定一个站的潜在缺陷图案是否实际上引起良率损失(例如，热点是否为实际缺陷)，执行基于电子(非光学)的检查，例如扫描电子显微镜(scanning electron microscopy；SEM)检查。就设备利用率及时间而言，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，其特征在于，包括：执行光学检查，以检测集成电路装置内的潜在缺陷；对部分该潜在缺陷执行第一次基于电子的检查，以识别主要实际缺陷；识别包括用以制造该集成电路装置的制造参数的设置的工艺窗口，其中，通过使用在该工艺窗口内的制造参数设置制造的该集成电路装置具有小于阈值数目的该主要实际缺陷；以及为识别额外实际缺陷，执行第二次基于电子的检查，该检查限于在该第一次基于电子的检查中未被检查的通过使用在该工艺窗口内的该制造参数设置制造的该集成电路装置中的该潜在缺陷中的选定潜在缺陷。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该集成电路装置包括形成为图案的组件，其中，该方法还包括：基于具有该主要实际缺陷的该些图案的发生率对该些图案排序；以及基于该排序建立最常见缺陷图案的高发生率缺陷图案组，以及其中，在所具有的图案与该高发生率缺陷图案组的图案匹配的该集成电路装置上执行该第二次基于电子的检查。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该集成电路装置包括形成为图案的组件，其中，该方法还包括：基于发生率对该主要实际缺陷排序；以及基于该排序建立最常见主要实际缺陷的高发生率缺陷组；以及将该些图案中发生该高发生率缺陷组中的该主要实际缺陷的图案识别为高缺陷图案组，其中，在所具有的图案与该高缺陷图案组的图案匹配的该集成电路装置上执行该第二次基于电子的检查。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二次基于电子的检查执行于与通过使用在该工艺窗口外的制造参数设置制造的组件图案匹配并具有该主要实际缺陷的组件图案中的该潜在缺陷中的潜在缺陷上。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二次基于电子的检查执行于所具有的组件图案与通过使用该工艺窗口外的制造参数设置制造的该集成电路装置的组件图案匹配并在该第一次基于电子的检查中未被检查的该集成电路装置中的该潜在缺陷中的潜在缺陷上。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该制造参数包括曝光及聚焦。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该光学检查包括亮场检查，且该第一次基于电子的检查及该第二次基于电子的检查包括扫描电子显微镜检查。8.一种方法，其特征在于，包括：制造集成电路装置，以包括形成为图案的组件，其中，该集成电路装置的该制造针对该集成电路装置中的不同装置上的该些图案使用不同的制造参数，以及其中，每个图案通过使用该不同的制造参数多次以不同方式形成；执行光学检查，以检测该集成电路装置中的潜在缺陷；对部分该潜在缺陷执行第一次基于电子的检查，以识别主要实际缺陷；
识别包括制造参数的设置的工艺窗口，其中，该些图案中通过使用在该工艺窗口外的该制造参数设置制造的图案具有至少阈值数目的该主要实际缺陷，以及其中，该些图案中通过使用在该工艺窗口内的该制造参数设置制造的图案具有小于该阈值数目的该主要实际缺陷；以及为识别额外实际缺陷，执行第二次基于电子的检查，该检查限于满足以下所有条件的该些图案中的一些图案：具有该潜在缺陷；在该第一次基于电子的检查中未被检查；以及是通过使用在该工艺窗口内的该制造参数设置制造的图案。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：基于具有该主要实际缺陷的该些图案的发生率对该些图案排序；以及基于该排序建立最常见缺陷图案的高发生率缺陷图案组，其中，在与该高发生率缺陷图案组的图案匹配的该些图案上执行该第二次基于电子的检查...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪陈龙，尹海洲，M，
申请(专利权)人：格芯美国集成电路科技有限公司，
类型：发明
国别省市：