集成电路中检查层之间的覆盖偏移的修正制造技术

用于确定坐标系统的原点之间的偏移的第一方法，用于对其上排列集成电路的晶片检查至少两个不同的缺陷检查，包括：建立包含集成电路晶片的至少两个检查层上排列的缺陷的位置数据的数据库；确定层间缺陷的最大偏移；确定层内缺陷的最小间距；对间距大于最小间距的全部缺陷，从数据库搜索包含偏移小于最大偏移的层间缺陷对；计算每个层间缺陷对的实际偏移；确定实际偏移是否是随机分布；如果它们不是随机分布，识别实际偏移的密集区；并得到至少两层的原点之间的偏移估计和对所述实际偏移的估计的置信值。第二种方法包括：从数据库识别至少一个有缺陷数ｎｄ的芯片，其中０≤ｎｄ≤ｋ，此处ｋ是小于或等于５的整数；在至少一个芯片上识别全部层间缺陷对；计算每个层间缺陷对的实际偏移，以代替确定层间缺陷的最大偏移和代替确定层内缺陷的最小间距。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及集成电路的制作。更特别地，本专利技术涉及识别在晶片上正在制作的集成电路中的缺陷。现有技术集成电路通常在晶片上批量制作。在制作工艺中，多种集成电路制作在单个硅晶片上。现在参照附图说明图1，该图示出一个硅晶片，它包含排列在其上的用数字12，14，16和18标记的多个集成电路。在制作工艺中，在半导体晶片上执行多种掩模工艺。每一掩模工艺确定组成集成电路的各种不同层上的特征将定位在哪里。例如，一层多晶硅可以被沉积在晶片上。然后，将光敏抗蚀剂涂在晶片上，并进行选择性曝光，以便在显影抗蚀剂后，留下的抗蚀剂形成图案。然后，在腐蚀工序里，这个图案转移到多晶硅，以便在去掉留下的抗蚀剂后，多晶硅形成了由选择性曝光确定的图案。这一掩模工艺和腐蚀工艺顺序在每个晶片上重复执行，以产生建立想要的集成电路(IC)所需的半导体、绝缘体和金属的复杂互连图案。如图1所示，执行上述工艺以在晶片上产生多个IC。例如，单个硅晶片可以是成千上万IC的基础。在单个硅晶片上制作多个IC的能力减小了生产总成本，从而将这种成本节省以廉价IC形式转移给客户。随着技术的进步，IC已经变得非常小和非常复杂。由于上述制作工艺的进步，随着每一代，IC特征尺寸变得愈来愈小。然而，随着这些进步，检测缺陷也变得更加困难。作为制作工艺的一部分，为努力减少有缺陷的IC管芯(dice)的数量，通常根据正在生产的晶片抽样，检查全部管芯，或管芯的样品。这种检查可以是用非常灵敏的光学仪器进行的光学检查，该仪器能够检测IC最小特征尺寸大小的缺陷；或者也可以是电学测试，对存储器来说，能够确定在一个小单元区域里的电学缺陷的位置。人为缺陷的检测用于指导工程师，哪里出现可能导致成品率降低的缺陷。参照图1，给出具有标记为12，14，16和18的四个管芯的晶片。加上标记的管芯说明了如何在制作中检查晶片。例如，这些管芯中的每一个，不论是随机挑选，还是按照一些原因挑选，都将要被检查缺陷。参照图2，该图示为在检查图1中示出的管芯而产生的检查报告中可观察到假定的缺陷集。在图2中的芯片12上，指明的是一个线缺陷。线缺陷可以由晶片上的擦伤引起。同样图2中的管芯12，14和16上示出，多个”点”缺陷22，26，28，34，36和38。同样在图2中芯片11上指明的，30是一个连续的大缺陷，32是一个点缺陷簇。参照现有技术图3，指出缺陷42到68，它们可以在制作工艺后部的同一个管芯的另一检查报告中观察到。芯片的草图仅为说明的目的指出在图2和3中，而在标准的缺陷检查报告中，通常不会得到。在制作和检查工艺中，在一个层上出现的缺陷可能传播穿透，并出现在后续平面上。例如，在多晶硅层清洗后留下的一个大的沾污粒子，可能穿透通过居中的电介质层，并可在金属接触层上被观察到。重要的是识别这些传播缺陷，使得可以正确确定缺陷的成因。在定位这些缺陷后可以产生一个重叠报告，抱着识别在检查连续几层上时被报告处在同一位置的那些缺陷为目的，所产生的重叠报告中一起显示来自检查连续几层的缺陷。然而，经验已经指出，在各层之间的检查的被报告的原点中存在偏移。参照图4，指出示例性的重叠报告，它可能是执行了至少两步检查之后产生的。如图4所示，用于报告缺陷位置的坐标系统的原点的偏移可以引起来自一层的缺陷相对于第二层的那些缺陷不正确地定位。这种偏移在集成电路制作中已经成为一个反复出现问题，随着集成电路的特征尺寸减小和晶片上的管芯数增加，修正这个问题的需求正在增加。因此，在图4指出的重叠检查报告产生时，传播缺陷可能没有被识别出来。如图4所示，从缺陷簇32和缺陷簇62将只选择个别点缺陷。对识别为那些互相处在某一临界距离内的相关缺陷的尝试，将会错误地选择缺陷对48，两个缺陷均来自第二次检查。基于由连续检查而得到的处于临界距离内的缺陷的更为复杂的相关性算法，会错误识别缺陷45和26为相关的，但实际上它们不相关。因此，需要一种程序来自动检测各次检查之间的原点偏移，并在重叠报告中修正这个偏移，使得在层间传播的相关缺陷可被正确识别。本专利技术提供一种修正这些偏移的方法和仪器。本专利技术的一个目的是提供用于修正这种偏移的方法，使得在制作工艺中正确识别相关缺陷。本专利技术的另一个目的是提供一种在制作工艺中能够实现的方法使有缺陷的管芯可以被适当处理。专利技术概述本专利技术提供一种方法，用于检测集成电路制造过程中的相关缺陷。在一个实施例中，本专利技术的方法搜索不同层互相处于给定距离内的缺陷对。计算对与对之间的偏移，执行统计算法，以确定缺陷对的偏移是否是随机分布。如果存在偏移不是随机分布的缺陷对子集，则缺陷对子集被孤立并用于计算层之间的偏移。在第二个实施例中，本专利技术的方法自动搜索等于被检查芯片大小的距离上的层之间的缺陷对，该芯片利用k限制取样方法检查，此处k限于小的整数，典型地是k在0到3的范围里。利用k限制取样方法，保证避免成簇的缺陷引起的问题。一旦由上述任何一种方法选定缺陷对，测试该缺陷对，以确定该缺陷对的成员之间的偏移是否是随机分布。如果分布不是随机的，缺陷对的非随机子集就是孤立的，那么缺陷对的孤立子集被用于计算两层之间的偏移。本专利技术还涉及其上存储本专利技术的实施例的机器可读的介质。可以预期，适于检索指令的任何介质都在本专利技术的范围之内。作为例子，这样的介质可以取磁学、光或半导体介质形式。本专利技术也涉及包含本专利技术实施例的数据结构，并涉及包含本专利技术实施例的数据结构的传输。附图简述图1 是指出划分成管芯阵列的现有技术晶片的图解。图2 是举例说明在一次检查工艺中可能被检测到的缺陷的图解。图3 是在一个晶片上已加工第二层后可能检测到的缺陷的图解。图4 是在至少两步检查后建立的、指出不同层上识别的缺陷的重叠报告的图解。图5 是在两层上观察的缺陷对之间观察的在x方向上的分布偏移的图解。图6 是在两层上观察的缺陷对之间观察的在y方向上的分布偏移的图解。图7 是说明实现本专利技术的一个方法的功能流程图。图8 是说明本专利技术的第二自动方法的功能流程图。专利技术详述本领域的普通技术人员将认识到本专利技术的下述描述只是说明性的，没有任何的限制。本专利技术的其它实施例将容易地呈现在技术人员面前。在描述本专利技术时，假设已经选择一晶片，对这个晶片，数据的在线检查在两层或更多层操作后是可行的。在这些描述中，描述了寻找多层中的两层上的检查数据之间原点的偏移问题。很明显，这个操作可以容易和重复地应用在有两层或多层的晶片上。另外，本专利技术的方法也可以应用到有两组以上检查数据的晶片上。另外，缺陷坐标和相关缺陷之间的距离，用笛卡尔坐标系描述。然而，对本领域的普通技术人员是很明显的，相关缺陷之间的距离也可以用极坐标或其它坐标系统描述。用于执行检查工艺的机器一般使用笛卡尔坐标系统。因此，本专利技术将用笛卡尔坐标系描述，因为它是最方便使用的系统。本专利技术的两个独立的实施例分别描述如下。参照图7，给出了描述本专利技术的第一方法的功能流程图。在方框710，本专利技术的方法以置X和Y的最大值(Xmax和Ymax)开始，例如，它们是在制作工艺中在几层之间传播的缺陷之间的最大允许偏移。用户选择的Xmax和Ymax值可以依照检查工艺中使用的设备而变动。具有设备知识的操作员为Xmax和Ymax选择合适值。例如，操作员可以从经验知道偏移通常小于60μm。在方框本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定坐标系统的原点之间的偏移的方法，用于其上排列集成电路的晶片的至少两次不同的缺陷检查的检查，方法包括：　　　　建立数据库，它包含集成电路晶片的至少两个检查层上排列的缺陷的位置数据；　　　　确定层间缺陷的最大偏移；　　　　确定层内缺陷的最小间距；　　　　对间距大于所述最小间距的全部缺陷，从所述数据库搜索具有偏移小于所述最大偏移的层间缺陷对；　　　　计算每个层间缺陷对的实际偏移；　　　　确定所述实际偏移是否随机分布；　　　　如果所述实际偏移不是随机分布，识别所述实际偏移的密集区；和　　　　得到对所述至少两层的原点之间的偏移的估计，以及对所述实际偏移的所述估计的置信值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2000-9-18 60/233,343;US 2000-12-22 09/747,4971.一种用于确定坐标系统的原点之间的偏移的方法，用于其上排列集成电路的晶片的至少两次不同的缺陷检查的检查，方法包括建立数据库，它包含集成电路晶片的至少两个检查层上排列的缺陷的位置数据；确定层间缺陷的最大偏移；确定层内缺陷的最小间距；对间距大于所述最小间距的全部缺陷，从所述数据库搜索具有偏移小于所述最大偏移的层间缺陷对；计算每个层间缺陷对的实际偏移；确定所述实际偏移是否随机分布；如果所述实际偏移不是随机分布，识别所述实际偏移的密集区；和得到对所述至少两层的原点之间的偏移的估计，以及对所述实际偏移的所述估计的置信值。2.权利要求1的方法，其中得到估计包含所述实际偏移的平均值。3.权利要求1的方法，其中得到估计包含所述实际偏移的中间值。4.权利要求1的方法，其中确定层间缺陷的最大偏移包含确定层间缺陷在x和y坐标的最大偏移；确定层间缺陷的最小间距包含确定层内缺陷在x和y坐标的最小间距；计算每一缺陷对的实际偏移包含计算每一缺陷对在x和y方向实际偏移；和得到对所述至少两层x和y坐标的原点之间的偏移的估计。5.权利要求4的方法，其中所述x方向实际偏移这样计算，由第二次检查后报告的缺陷的x坐标减去一次检查报告的缺陷的x坐标。6.权利要求4的方法，其中所述y方向实际偏移这样计算，由第二次检查后报告的缺陷的y坐标减去一次检查报告的缺陷的y坐标。...

【专利技术属性】
技术研发人员：D穆拉迪安，A萨加特利安，
申请(专利权)人：HPL技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]