用于对准半导体装置参考图像及测试图像的系统及方法制造方法及图纸

技术编号:24597846 阅读:25 留言:0更新日期:2020-06-21 03:52
本发明专利技术揭示一种方法,其可包含(但不限于)接收晶片的多个参考图像。所述方法可包含(但不限于)接收所述晶片的多个测试图像。所述方法可包含(但不限于)经由粗略对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。所述方法可包含(但不限于)在经由所述粗略对准过程的对准之后,经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。所述精细对准过程可包含测量所述多个参考图像中的至少一者与所述多个测试图像之间的个别偏移及校正个别偏移数据。

System and method of reference image and test image for alignment semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对准半导体装置参考图像及测试图像的系统及方法相关申请案的交叉参考本申请案根据35U.S.C.§119(e)规定主张2017年11月7日申请的以洪晨(HongChen)、迈克尔·库克(MichaelCook)、帕万·库马尔(PavanKumar)及吴肯农(KenongWu)为专利技术者的标题为“用于在晶片上的每一个地方将测试及参考对准到05像素3西格玛的基于软件ALGO的算法的对准(SOFTWAREALGOBASEDALIGNMENTTOALIGNTESTANDREFERENCETO05PIXEL3SIGMAEVERYWHEREONTHEWAFER)”的第62/582,507号美国临时专利申请案的权益,所述专利申请案的全文以引用的方式并入本文中。
本专利技术大体上涉及半导体晶片制造及计量,且更特定来说,涉及一种用于对准半导体装置参考图像及测试图像的方法及系统。
技术介绍
制造例如逻辑及存储器装置的半导体装置通常包含使用大量半导体制造及计量过程处理半导体装置以形成半导体装置的各种特征及多个层。一些制造工艺利用光掩模/光罩以将特征印刷于例如晶片的半导体装置上。随着半导体装置横向上变得越来越小且垂直延伸,开发增强的检验及检视装置及程序以增加晶片及光掩模/光罩检验过程的灵敏度及处理能力变得至关重要。半导体装置可在制造工艺期间产生缺陷。在半导体制造工艺期间的各个步骤执行检验过程以检测样品上的缺陷。检验过程是制造半导体装置(例如集成电路)的重要部分。随着半导体装置的尺寸减小,这些检验过程对于成功地制造可接受半导体装置变得更重要。随着半导体装置的尺寸减小,缺陷的检测已变得非常可取,这是因为即使相对小缺陷可引起半导体装置中的不必要的像差。检测缺陷可需要经由图像对准过程准确对准半导体装置的参考图像及测试图像。图像对准过程可包含测量参考图像与测试图像之间的偏移及依据经测量偏移使参考图像及/或测试图像移位。所属领域中已知的图像对准过程包含粗略对准过程,所述粗略对准过程实现半导体装置上各处的在±1像素内的准确度。针对整个扫描带或扫描带的选择区带对准图像的粗略对准过程使用可适合用于测量对准偏移的较少对准目标。如果对准目标不存在及/或偏移测量不正确,那么对准准确度可为不良的,且任何后续缺陷检测可包含由粗略对准的测试图像及参考图像之间的未对准引起的假缺陷。所属领域中已知的其它图像对准过程包含可从相同扫描跨若干裸片执行对准的硬件运行时间对准(RTA)过程。硬件RTA过程可具有稀疏图案及大重复图案区域的问题。另外,对准过程可仅能够在相同扫描内将裸片对准到裸片。此外,硬件RTA过程仅可对准具有小初始偏移的图像且归因于硬件限制而无法灵活处置大图像偏移(例如20个像素)。因此,将可期望提供一种处置如上文描述的缺点的用于对准半导体装置参考图像及测试图像的方法及系统。
技术实现思路
揭示一种根据本专利技术的一或多个实施例的系统。在一个实施例中,所述系统包含控制器。在另一实施例中,所述控制器包含经配置以从特性化工具接收一或多个图像的一或多个处理器。在另一实施例中,所述控制器包含经配置以存储一组程序指令的存储器。在另一实施例中,所述一或多个处理器经配置以执行所述组程序指令。在另一实施例中,所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器接收晶片的多个参考图像。在另一实施例中,所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器接收所述晶片的多个测试图像。在另一实施例中,所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器经由粗略对准过程对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。在另一实施例中,所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器在经由所述粗略对准过程的对准之后经由精细对准过程对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。在另一实施例中,所述精细对准过程包含测量所述多个参考图像中的至少一者与所述多个测试图像之间的个别偏移及校正个别偏移数据。揭示一种根据本专利技术的一或多个实施例的系统。在一个实施例中,所述系统包含经配置以获取晶片的多个测试图像的特性化工具。在另一实施例中,所述系统包含控制器。在另一实施例中,所述控制器包含经配置以从所述特性化工具接收一或多个图像的一或多个处理器。在另一实施例中,所述控制器包含经配置以存储一组程序指令的存储器,其中所述一或多个处理器经配置以执行所述组程序指令。在另一实施例中,所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器接收所述晶片的多个参考图像。在另一实施例中,所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器接收所述晶片的多个测试图像。在另一实施例中,所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器经由粗略对准过程对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。在另一实施例中,所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器在经由所述粗略对准过程的对准之后经由精细对准过程对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。在另一实施例中,所述精细对准过程包含测量所述多个参考图像中的至少一者与所述多个测试图像之间的个别偏移及校正个别偏移数据。揭示一种根据本专利技术的一或多个实施例的方法。在一个实施例中,所述方法可包含(但不限于)接收晶片的多个参考图像。在另一实施例中,所述方法可包含(但不限于)接收所述晶片的多个测试图像。在另一实施例中,所述方法可包含(但不限于)经由粗略对准过程对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。在另一实施例中,所述方法可包含(但不限于)在经由所述粗略对准过程的对准之后经由精细对准过程对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。在另一实施例中,所述精细对准过程包含测量所述多个参考图像中的至少一者与所述多个测试图像之间的个别偏移及校正个别偏移数据。附图说明所属领域的技术人员通过参考附图可更佳理解本专利技术的若干优点,其中:图1A说明根据本专利技术的一或多个实施例的描绘对准半导体装置参考图像及测试图像的方法的过程流程图;图1B说明根据本专利技术的一或多个实施例的描绘经由精细对准过程对准半导体装置参考图像及测试图像的方法的过程流程图;图2说明根据本专利技术的一或多个实施例的参考图像及测试图像的理想坐标及坐标偏移的布局;图3说明根据本专利技术的一或多个实施例的在跨传感器扫描带的四个图像帧上的运行时间对准(RTA)块的布局;图4A说明根据本专利技术的一或多个实施例的在经由精细对准过程校正之前的来自一个传感器扫描带的RTA块的X方向偏移值(Y轴)及中值偏移的图表;图4B说明根据本专利技术的一或多个实施例的在经由精细对准过程校正之后的来自一个传感器扫描带的RTA块的X方向偏移值(Y轴)的图表;图4C说明根据本专利技术的一或多个实施例的在经由精细对准过程校正之前的RTA块的X方向偏移范围(Y轴)的图表;图4D说明根据本专利技术的一或多个实施例的在经由精细对准过程校正之后的RTA块的X方向偏移范围(Y轴)的图表;图5A说明根据本专利技术的一或多个实施例的在经由精细对准过程校正之前的来自一个传感器扫描带的RTA块的Y方向偏移值(Y轴)及中值偏移的图表;图5B说明根据本专利技术的一或多个实施例的在经由精本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种系统,其包括:/n控制器,其中所述控制器包含经配置以从特性化工具接收一或多个图像的一或多个处理器,其中所述控制器包含经配置以存储一组程序指令的存储器,其中所述一或多个处理器经配置以执行所述组程序指令,其中所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器:/n接收晶片的多个参考图像;/n接收所述晶片的多个测试图像;/n经由粗略对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像;及/n在经由所述粗略对准过程的对准之后,经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像,/n其中所述精细对准过程包括测量所述多个参考图像中的至少一者与所述多个测试图像之间的个别偏移及校正个别偏移数据。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171107 US 62/582,507;20171211 US 15/837,5821.一种系统,其包括:
控制器,其中所述控制器包含经配置以从特性化工具接收一或多个图像的一或多个处理器,其中所述控制器包含经配置以存储一组程序指令的存储器,其中所述一或多个处理器经配置以执行所述组程序指令,其中所述组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器:
接收晶片的多个参考图像;
接收所述晶片的多个测试图像;
经由粗略对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像;及
在经由所述粗略对准过程的对准之后,经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像,
其中所述精细对准过程包括测量所述多个参考图像中的至少一者与所述多个测试图像之间的个别偏移及校正个别偏移数据。


2.根据权利要求1所述的系统,其中所述多个参考图像是从所述特性化工具接收,其中所述多个测试图像是从所述特性化工具接收,其中所述特性化工具经配置以从晶片的相同扫描获取所述多个参考图像及所述多个测试图像。


3.根据权利要求2所述的系统,其中所述多个参考图像包含从所述晶片的裸片行产生的黄金参考,其中所述多个测试图像是从所述晶片的另一裸片行产生。


4.根据权利要求1所述的系统,其中所述多个参考图像是从所述特性化工具接收,其中所述多个测试图像是从所述特性化工具接收,其中所述特性化工具经配置以从所述晶片的不同扫描获取所述多个参考图像及所述多个测试图像。


5.根据权利要求4所述的系统,其中所述多个参考图像包含从所述晶片的第一扫描产生的黄金参考,其中所述多个测试图像是从所述晶片的第二扫描产生。


6.根据权利要求1所述的系统,其中所述多个参考图像是从所述特性化工具接收,其中所述多个测试图像是从所述特性化工具接收,其中所述特性化工具经配置以从第一晶片的扫描获取所述多个参考图像,其中所述特性化工具经配置以从第二晶片的扫描获取所述多个测试图像。


7.根据权利要求1所述的系统,其中所述多个参考图像是从设计数据产生,其中所述多个测试图像是从所述特性化工具接收。


8.根据权利要求1所述的系统,其中所述组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器:
通过测量所述多个参考图像与所述多个测试图像之间的多个个别偏移,而经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。


9.根据权利要求8所述的系统,其中所述组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器:
通过调整所述多个经测量个别偏移以校正失真,而经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。


10.根据权利要求9所述的系统,其中所述组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器:
通过从所述多个个别偏移移除一或多个不正确个别偏移,而经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。


11.根据权利要求10所述的系统,其中所述组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器:
通过填充从所述多个个别偏移缺失的一或多个个别偏移,而经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。


12.根据权利要求11所述的系统,其中所述组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器:
通过调整所述经测量个别偏移以包含所述经校正失真,而经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。


13.根据权利要求8所述的系统,其中所述组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器:
通过基于一或多个对准目标来测量对准偏移,而经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。


14.根据权利要求8所述的系统,其中所述组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器:
通过使用来自一或多个传感器扫描带的个别经测量偏移,而经由精细对准过程来对准所述多个参考图像及所述多个测试图像。


15.根据权利要求1所述的系统,其中所述组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器:
基于经对准的所述多个参考图像及所述多个测试图像来检测所述晶片上的一或多个缺陷。


16.根据权利要求15所述的系统,其中所述组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器:
基于所述一或多个检测到的缺陷来产生一或多个可校正项。


17.根据权利要求16所述的系统,其中所述组程序指令进一步经配置以引起所述一或多个处理器:
将所述一或多个可校正项提供到半导体工具群集中的一或多个工具,以调整所述一或多个检测到的缺陷。


18.根据权利要求17所述的系统,其中所述一或多个可校正项是经由前馈环路提供到半导体工具群集中的所述一或多个工具。


19.根据权利要求17所述的系统,其中所述一或多个可校正项是经由反馈环路提供到半导体工具群集中的所述一或多个工具。


20.根据权利要求1所述的系统,其中所述特性化工具包括检验工具。


21.根据权利要求1所述的系统,其中所述特性化工具包括检视工具。


22.根据权利要求1所述的系统,其中所述特性化工具包括:
照明源,其经配置以产生第一照明光束;
一组聚焦光学器件,其经配置以将所述第一照明光束引导到所述晶片的表面上;
至少一个检测器,其经配置以检测响应于所述第一照明光束的至少一部分而从所述晶片的所述表面反射或散射的第二照明光束;
一组集光光学器件,其经配置以将从所述晶片的所述表面反射或散射的所述第二照明光束引导到所述至少一个检测器;及
载物台,用于固定所述晶片。


23.根据权利要求22所述的系统,其中所述特性化工具的所述至少一个检测器使在所述晶片的样本上的所述一或多个检测到的缺陷成像。


24.根据权利要求1所述的系统,其中所述半导体工具群集的所述一或多个工具包括:
一或多个半导体制造工艺工具或一或多个特性化工具中的至少一者。


25.一种系统,其包括:
特性化工具,其经配置以获取晶片的...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈宏M·库克P·库马尔K·吴
申请(专利权)人:科磊股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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