诊断半导体晶圆的方法技术

本公开实施例提供一种诊断半导体晶圆的方法。通过检查装置，根据关于目标晶粒的布局的图形数据系统信息，得到半导体晶圆的第一原始影像、第二原始影像与第三原始影像。通过判定电路，对第一原始影像、第二原始影像与第三原始影像执行基于影像的第一比较，以便提供比较结果。比较结果是指示在第一原始影像、第二原始影像与第三原始影像之间是否存在影像差异。

Diagnosis of Semiconductor Wafers

The embodiment of the present disclosure provides a method for diagnosing semiconductor wafers. The first, second and third original images of the semiconductor wafer are obtained by means of the inspection device according to the graphic data system information about the layout of the target grain. The first image-based comparison between the first original image, the second original image and the third original image is performed by a decision circuit in order to provide a comparison result. The comparison results indicate whether there are image differences between the first original image, the second original image and the third original image.

【技术实现步骤摘要】
诊断半导体晶圆的方法
本公开有关于一种诊断半导体晶圆的方法，且特别有关于一种使用多个原始影像来诊断半导体晶圆的方法。
技术介绍
在半导体技术中，具有多个晶粒的每一晶圆是通过芯片制造设备(FAB)中的多个制程和阶段所产生。每一制程或阶段可能将一或多个缺陷引入于半导体晶圆中，这将导致品质和可靠性问题、故障和产量损失。为了改善制造技术并提高晶圆品质、可靠性和良率，半导体晶圆会在每一制程和每一阶段中进行测量、测试、监控和诊断。
技术实现思路
本公开提供一种诊断半导体晶圆的方法。通过检查装置，根据关于目标晶粒的布局的图形数据系统信息，得到半导体晶圆的第一原始影像、第二原始影像与第三原始影像。通过判定电路，对第一原始影像、第二原始影像与第三原始影像执行基于影像的第一比较，以便提供比较结果。比较结果是指示在第一原始影像、第二原始影像与第三原始影像之间是否存在影像差异。附图说明图1示出根据本专利技术一些实施例所述的待检查的半导体晶圆；图2示出根据本专利技术一些实施例所述的诊断图1的半导体晶圆的方法的简化流程图；图3示出根据本专利技术一些实施例所述的欲检查的半导体晶圆；图4A至图4C示出根据本专利技术一些实施例所述的从图1的半导体晶圆的晶粒中所获取的原始影像的各种示意图；图5示出根据本专利技术一些实施例所述的待检查的半导体晶圆；图6示出根据本专利技术一些实施例所述的对应于图5的半导体晶圆中两区域的目标晶粒的存储器阵列的示意图；图7A至图7C示出根据本专利技术一些实施例所述的从图6的存储器阵列中获取原始影像的各种示范例的示意图；图8示出根据本专利技术一些实施例所述的用于诊断半导体晶圆的系统；图9示出根据本专利技术一些实施例所示出的图8的检查装置的示意图；图10A示出根据本专利技术一些实施例所示的图9中由第一影像获取装置所获取的原始影像的示意图；以及图10B是示出根据本专利技术一些实施例所示的图9中由第二影像获取装置所获取的原始影像的示意图。附图标记说明：100、100A、100B～半导体晶圆；110、110a-110f～晶粒；115～切割道；120a-120f、130a、130b、140a-140c～区域；122_1-122_3、142_1-142_3～间隔；132、132a-132c～存储器单元；135～存储器阵列；144_1-144_3～轮廓；200～系统；210～处理电路；220～判定电路；230～检查装置；232～平台；234A～第一影像获取装置；234B～第二影像获取装置；240～数据库；250～接口装置；Din～使用者输入；GDS～图形数据库系统文件；GDSc～所剪辑的GDS信息；IMGr_1-IMGr_3、IMGr_1a、IMGr_2a、IMGr_3a、IMGr_1b、IMGr_2b、IMGr_3b～原始影像；IMG_REF～参考影像；以及S10-S40～操作。具体实施方式为让本公开的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合说明书附图，作详细说明如下：以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例以实施本公开的不同特征。以下的公开内容叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以简化说明。另外，以下公开书不同范例可能重复使用相同的参考符号及/或标记。这些重复是为了简化与清晰的目的，并非用以限定所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。下文描述实施例的各种变化。通过各种视图与所示出的实施例，类似的元件标号用于标示类似的元件。应可理解的是，额外的操作步骤可实施于所述方法之前、之间或之后，且在所述方法的其他实施例中，可以取代或省略部分的操作步骤。在集成电路(IC)设计中，各种功能整合在一个芯片中，而基于单元设计的特殊应用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，ASIC)或是系统单芯片(systemonachip，SOC)会经常被使用。在该方式中，提供已知功能的数据库，并在通过选择和连接这些标准功能来指派元件的功能设计之后，可使用电子设计自动化(EDA)工具来验证所得电路的正确操作。数据库元件会映射到预先定义的布局单元，其中包含预先定义的元件，如晶体管。选择的单元具有特定的半导体制程特征和参数，以创造设计的制程参数化物理表示。设计流程从此开始，通过执行局部和全面连接所需的布局和布线，以使用标准单元来形成完整的设计。在设计规则检查、设计规则验证、时序分析、关键路径分析、静态和动态功耗分析以及设计的最终修改之后，执行下线(tapeout)处理以产生光罩(掩模)产生数据。然后，使用光罩产生数据来创造用于在芯片制造设备的微影(光刻)制程中制造半导体元件的光罩。在下线过程中，集成电路的数据文件会被转换成图形数据系统(GraphicDataSystem，GDS)文件(例如GDS文件或GDSII文件)。然后，使用GDS文件来制作用于制造集成电路的各种光罩层。具体而言，GDS文件会成为工业标准格式，用于在不同供应商的设计工具之间传输集成电路布局数据。检测制程被使用于半导体制造制程的各步骤中，用以根据GDS文件而检查晶圆上的缺陷，以便提高制造过程中的产量，从而提高利润。再者，随着半导体元件尺寸的减小，对于成功制造可接受的半导体元件，检查变得更加重要，因为较小的缺陷会导致元件失效。例如，随着半导体元件尺寸的减小，对较小缺陷的检查变得必要，因为即使相对较小的缺陷也可能导致半导体元件的错误。此外，随着设计规则的缩小，半导体制造制程可能更接近于制程性能的限制，而较小的缺陷会对元件的电性参数产生影响。图1是示出根据本专利技术一些实施例所述的待检查的半导体晶圆100。半导体晶圆100包括多个晶粒110。相同的晶粒110是通过切割道115而彼此分离。在各种制程中，会检查半导体晶圆100以检测晶粒110上的缺陷。缺陷是与间隔(space)不足和/或线宽边际(margin)有关。例如，半导体晶圆100的临界尺寸、第一特征的宽度或长度(例如导线的宽度/长度)或是第一特征与第二特征之间的距离(例如两导线之间的间隔或是主动区)。假如检查结果正常，则会在半导体晶圆100上执行后续制程或阶段。假如半导体晶圆100尚未完成，则会对半导体晶圆100执行下一个制程。相似地，在执行下一步骤之后，会再者检查半导体晶圆100，直到完成半导体晶圆100的所有制程。假如半导体晶圆100已经完成，则会沿着切割道115来切割半导体晶圆100，以得到晶粒110。接着，基于所得到的晶粒110可制造集成电路(IC)。图2示出根据本专利技术一些实施例所述的诊断图1的半导体晶圆100的方法的简化流程图。值得注意的是，可以在图2的方法之前、期间和/或之后提供额外的制程，以及在此仅简要地描述一些制程。此外，图2的方法可以在制造半导体晶圆100的一或多个制程或是阶段中执行。至少一个半导体晶圆100会被检查装置(inspectionapparatus)所检查。如先前所描述，半导体晶圆100包括多个晶粒110。再者，晶粒110具有对应于目标晶粒的相同电路及相同结构。在操作S10中，当检查装置对半导体晶圆100进行检查时，检查装置能根据关于目标晶粒的特定布局的GDS文件，而从半导体晶圆100中得到三个原始影像IMGr_1、IMGr_2和IMGr_3，例如两个以上的原始影像。在一些本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种诊断半导体晶圆的方法，包括：通过一检查装置，根据关于一目标晶粒的一布局的图形数据系统信息，得到一半导体晶圆的一第一原始影像、一第二原始影像与一第三原始影像；以及通过一判定电路，对上述第一原始影像、上述第二原始影像与上述第三原始影像执行基于影像的一第一比较，以便提供一比较结果，其中上述比较结果是指示在上述第一原始影像、上述第二原始影像与上述第三原始影像之间是否存在一影像差异。

【技术特征摘要】
2017.11.24 US 62/590,407;2018.03.13 US 15/919,4281.一种诊断半导体晶圆的方法，包括：通过一检查装置，根据关于一目标晶粒的一布局的图形数据系统信...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦良，刘俊秀，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71