以经呈现设计图像进行的设计注意区域的分段制造技术

从半导体装置设计文件产生经呈现图像。基于所述经呈现图像的灰度对所述经呈现图像进行分段。基于所述分段确定注意区域。在所述注意区域中执行缺陷检验。此过程可执行于使用光子光学器件或电子束光学器件的晶片检验工具上。上。上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】以经呈现设计图像进行的设计注意区域的分段


[0001]本公开涉及半导体晶片的检验。

技术介绍

[0002]半导体制造产业的演进对良率管理及尤其是计量及检验系统提出更高要求。临界尺寸不断缩小，但产业需要减少实现高良率、高价值生产的时间。最小化从检测到良率问题到解决所述问题的总时间决定了半导体制造商的投资回报率。
[0003]制作例如逻辑及存储器装置的半导体装置通常包含使用大量制造工艺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。例如，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造工艺。半导体制造工艺的额外实例包含(但不限于)化学机械抛光(CMP)、蚀刻、沉积、及离子植入。制作于单个半导体晶片上的多个半导体装置的布置可被分离成个别半导体装置。
[0004]半导体制造期间的各种步骤中使用检验过程来检测晶片上的缺陷以促进制造工艺中的较高良率，且因此促进较高利润。检验总是制作例如集成电路(IC)的半导体装置的重要部分。然而，随着半导体装置的尺寸减小，针对成功制造可接受的半导体装置，检验变得甚至更重要，因为较小缺陷可引起装置故障。例如，随着半导体装置的尺寸减小，检测大小减小的缺陷变得必要，因为即使相对较小缺陷也可在半导体装置中引起无用像差。
[0005]然而，随着设计规则缩减，半导体制造工艺可较接近工艺性能的限制操作。另外，随着设计规则缩减，较小缺陷可对装置的电参数产生影响，此驱动更敏感检验。随着设计规则缩减，通过检验检测到的潜在良率相关缺陷的数量急剧增长，且通过检验检测到的损害缺陷的数量也急剧增加。因此，可在晶片上检测到更多缺陷，且消除所有缺陷的校正过程可为困难及昂贵的。确定哪些缺陷对装置的电参数及良率实际上有影响可允许过程控制方法聚焦于那些缺陷上，同时很大程度上忽略其它缺陷。此外，在较小设计规则，工艺诱发的故障在一些情况中倾向于系统性。即，工艺诱发的故障倾向于以通常在设计内重复多次的预定设计图案出现故障。消除空间系统性、电相关性缺陷可对良率产生影响。
[0006]图案化晶片检验工具使用芯片设计信息来针对临界所关注区域(ROI)且避免晶片上的非临界噪声区域，此提高临界区域中的缺陷检测敏感度。在缺陷处理期间，芯片设计信息还用于缺陷分箱(binning)及分组以进一步提高敏感度。以计算机可读形式处理已知临界区域及噪声区域，其可在检验期间以注意区域(CA)形式供给到检验工具。使用子像素对准策略将这些注意区域对准到印刷于晶片上的图案。此技术可用于识别且绘制晶片上基于设计几何的临界区域，且可使用专用电子设计自动化(EDA)工具来创建。
[0007]为最大化敏感度，在单独注意区域中，噪声区域可与低噪声区域隔离，接着以相对较高敏感度检验所述单独注意区域。随着缩减设计规则及推进芯片制造，在检验期间需要产生及处理的注意区域的数目正在增加。此导致每个印刷于晶片上的芯片的注意区域的数目增加到数百万或甚至数十亿，因为印刷图案的特征尺寸可仅为几纳米。
[0008]芯片设计数据可以GDS/OASIS文件的形式使用。此信息用于创建用于在半导体制
造设施处的晶片上印刷各种结构的光掩模。GDS/OASIS文件含有印刷于晶片上的内容的蓝图。已开发的各种方法使用此信息来提高检验敏感度，且通过将临界区域与其它区域以注意区域形式分离而针对临界区域来减少干扰。在对晶片进行第一检验之后，可识别设计空间上的噪声及低噪声区域。临界低噪声区域以较高敏感度运行，同时非临界或噪声区域以较低敏感度运行，以最大化捕获所关注缺陷(DOI)而减少总干扰。
[0009]GDS或OASIS文件通常很大，运行大小为10GB。不同组件、材料、及工艺信息在设计文件中被分成单元、层、及子层。针对每一层/子层，空间设计数据以几何形状或多边形存储。为创建注意区域，基于规则/图案的搜索用于识别此多边形空间中的临界区域。临界区域的实例包含(例如)具有紧密间隔多边形、锐角、线端、隔离通路(金属触点)、或在处理期间更倾向于故障的设计热点的密集区域。这些临界区域基于其类型及重要性分组成单独注意区域群组。除这些注意区域之外，倾向于故障的已知设计热点及低重要性的已知噪声源或图案也被视为单独注意区域。这些注意区域以在晶片检验期间检验系统可易于存取的计算机可读形式存储。在检验晶片之前，需要进行注意区域的此过程。在检验方案创建期间，使用这些注意区域检验晶片的样本区段。具有较低噪声及较高噪声的注意区域群组被识别且分配不同敏感度以最大化临界图案的敏感度。在优化检验方案的此过程期间，可识别对新设计注意区域的需要，其中其它方法可基于扫描电子显微镜成像来获得地面真像，基于分组干扰来识别设计的新噪声区域及基于分组DOI来识别新设计热点。在此情况中，通过创建及添加这些新注意区域来编辑注意区域文件，且重述检验方案创建/优化过程。图1说明创建注意区域的先前技术的实例。
[0010]随着设计规则的缩减及芯片制造的进步，设计文件中需要处理以创建设计注意区域的多边形的数目已增加。此导致EDA处理产生这些注意区域的前置时间很长。注意区域设计文件的大小也增大，此增加成本且减少处理这些注意区域及晶片图像以识别缺陷的计算机系统的处理量。增加注意区域数目还使得难以为这些注意区域指派适当检验敏感度。
[0011]基于规则/基于图案的搜索需要预先了解潜在缺陷类型及/或所关注图案。然而，在检验之前，这些方面通常不能被很好理解或建立。用户需要进行第一级猜测以产生注意区域，且通过多次迭代来优化注意区域。随着GDS/OASIS设计文件越来越复杂，运行这些迭代以提取注意区域所需的时间已增长。
[0012]基于规则/基于图案的搜索处理原始设计多边形以提取注意区域。然而，归因于光学检验系统的分辨率限制，设计中的相同图案可归因于其它周围图案(其远离半点扩展函数(PSF))而具有不同噪声行为。仅从设计产生而不考虑光学特性的注意区域可为次优的。在多边形空间中创建并入光学物理的复杂规则计算成本昂贵且效率不高。
[0013]当相同设计图案基于周围/下层图案具有不同噪声时，在相同设计图案上创建注意区域的当前方法可能会失效。需要改进用于创建注意区域的方法及系统以处理此类复杂性。

技术实现思路

[0014]在第一实施例中，提供一种方法。所述方法包含使用处理器从包含半导体装置的设计文件产生经呈现图像。基于所述经呈现图像的灰度来使用所述处理器对所述经呈现图像进行分段。所述分段可使用所述经呈现图像的亮度或围绕所述经呈现图像的像素的振幅
值的变化。基于所述分段来使用所述处理器确定注意区域。使用晶片检验工具在所述注意区域中执行缺陷检验。
[0015]通过对类似灰度的像素进行分组，可从所述经呈现图像确定所述注意区域。
[0016]所述方法可包含使用所述晶片检验工具在晶片上成像所述半导体装置。所述产生可发生于所述成像之后。所述产生也可发生于所述成像之前，例如当所述经呈现图像存储于电子数据存储单元上时。
[0017]在第二实施例中，提供一种系统。所述系统包含产生光束本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，其包括：使用处理器从包含半导体装置的设计文件产生经呈现图像；基于所述经呈现图像的灰度来使用所述处理器对所述经呈现图像进行分段；基于所述分段来使用所述处理器确定注意区域；以及使用晶片检验工具在所述注意区域中执行缺陷检验。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述分段使用所述经呈现图像的亮度。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述分段使用围绕所述经呈现图像的像素的振幅值的变化。4.根据权利要求1所述的方法，其中通过对类似灰度的像素进行分组而从所述经呈现图像确定所述注意区域。5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括使用所述晶片检验工具在晶片上成像所述半导体装置。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述产生发生于所述成像之后。7.根据权利要求5所述的方法，其中所述产生发生于所述成像之前，且其中所述经呈现图像存储于电子数据存储单元上。8.一种系统，其包括：光源，其产生光束；检测器，其接收从晶片反射的所述光束；以及处理器，其与所述检测器电通信，其中所述处理器经配置以：从包含半导体装置的设计文件产生经呈现图像；基于所述经呈现图像的灰度对所述经呈现图像进行分段；基于所述分段确定注意区域；以及发送在所述注意区域中执行缺陷检验的指令。9.根据权利要求8所述...

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