通過在不同晶片區域採集光信號的缺陷檢測方法
2023-07-05 20:00:06
專利名稱：通過在不同晶片區域採集光信號的缺陷檢測方法
技術領域：
本發明涉及半導體製造工藝，更具體地說，本發明涉及一種通過在不同晶片區域採集光信號的缺陷檢測方法。
背景技術：
隨著設計與製造技術的發展，集成電路設計從電晶體的集成發展到邏輯門的集成，現在又發展到IP的集成，即SoC(System-on-a-Chip)設計技術。SoC可以有效地降低電子/信息系統產品的開發成本，縮短開發周期，提高產品的競爭力，是未來工業界將採用的最主要的產品開發方式。一般在先進的晶片製造過程中都會涉及到光學的缺陷檢測，缺陷檢測的基本工作 原理是將晶片上的光學圖像轉換成為可由不同亮暗灰階表示的數據圖像，圖I表示的就是將一個光學顯微鏡下得圖像Pl轉換成為數據圖像特徵P2的過程，再通過相鄰晶片上的數據比較來檢測缺陷的位置，如圖2表示的是在水平方向Xl的相鄰晶片的比較，圖3表示的是在垂直方向X2的相鄰晶片的比。但是，在SoC晶片上集成了很多的功能模塊，如微處理器/微控制器、存儲器以及其他專用功能邏輯區等，不同區域的電路圖形由於圖像特徵的不同對各種波段的光的反射信號會有很大的差異，如圖4所示相同的電路圖形在不同的光波段(260-290納米、60-320納米、350-375納米、350-450納米、425-450納米)下呈現的不同清晰度的光學圖形A1、A2、A3、A4和A5。而目前的檢測方法只是對單一光波段的信號進行處理和分析，晶片上的圖形複雜程度越高整個晶片光學檢測的靈敏度就越難控制。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在上述缺陷，提供一種能夠實現光學檢測時對一個複雜晶片整體靈敏度的優化和控制的缺陷檢測方法。為了實現上述技術目的，根據本發明，提供了一種通過在不同晶片區域採集光信號的缺陷檢測方法，其包括第一步驟，用於將晶片上的區域按照電路特徵劃分為多個檢測區域；第二步驟，用於將一個涵蓋從深紫外光到紅光的檢測光源投射到晶片上進行光學信號的測試；第三步驟，用於針對不同的檢測區域和成像最靈敏的光波段建立對應的關係；第四步驟，用於在進行缺陷檢測時，針對各檢測區域，只對有第三步驟定義的光波段進行圖形數據處理。優選地，第一步驟設定的檢測區域的數量不超過100個。優選地，在第二步驟中將不同的檢測區域和成像最靈敏的光波段建立的對應關係設定在缺陷檢測的程序中。優選地，所述晶片是SoC的晶片。優選地，根據晶片上電路圖形的特徵將微控制器劃分為多個檢測區域，將存儲器劃分為多個檢測區域，將邏輯區劃分為多個檢測區域。
利用本發明的缺陷檢測方法，在一個複雜晶片上根據電路圖形的特徵，將晶片劃分為多個缺陷檢測區域；不同的檢測區域可以設定對應成像最靈敏的光波段，從而實現光學檢測時對一個複雜晶片整體靈敏度的優化和控制。
結合附圖，並通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發明有更完整的理解並且更容易地理解其伴隨的優點和特徵，其中圖I示意性地示出了電路光學圖像轉換成為數據灰階圖像的示意圖。圖2示意性地示出了水平方向缺陷檢測的示意圖。圖3示意性地示出了垂直方向缺陷檢測的示意圖。
圖4示意性地示出了同一電路圖形在不同光學波段下的成像效果圖。圖5示意性地示出了根據本發明實施例的通過在不同晶片區域採集光信號的缺陷檢測方法的流程圖。圖6示意性地示出了根據本發明實施例的具體示例的通過在不同晶片區域採集光信號的缺陷檢測方法的示圖。需要說明的是，附圖用於說明本發明，而非限制本發明。注意，表示結構的附圖可能並非按比例繪製。並且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。
具體實施例方式為了使本發明的內容更加清楚和易懂，下面結合具體實施例和附圖對本發明的內容進行詳細描述。根據本發明實施例，首先根據晶片上不同的電路特徵，將晶片劃分為多個檢測區域；隨後對不同的檢測區域進行局部的光學信號的測試，分別確定最靈敏的光學波段，並將這一光學波段特性設定在缺陷檢測的程序中。將一個涵蓋從深紫外光到紅光的檢測光源投射到晶圓表面，光信號探測器在接收到來自不同晶片檢測區域的反射光時，根據設定的檢測區域和光波段的對應關係，只對相應波段的光信號進行數據處理，從而在光學檢測時實現對一個複雜晶片整體靈敏度的優化和控制。具體地說，圖5示意性地示出了根據本發明實施例的通過在不同晶片區域採集光信號的缺陷檢測方法的流程圖。如圖5所示，根據本發明實施例的通過在不同晶片區域採集光信號的缺陷檢測方法包括第一步驟SI，用於將晶片上的區域按照電路特徵劃分為多個檢測區域，優選地，第一步驟Si設定的檢測區域的數量最多為100個；第二步驟S2，用於將一個涵蓋從深紫外光到紅光的檢測光源投射到晶片上進行光學信號的測試；第三步驟S3，用於針對不同的檢測區域和成像最靈敏的光波段建立對應的關係；優選地，將不同的檢測區域和成像最靈敏的光波段建立的對應關係設定在缺陷檢測的程序中；第四步驟S4，用於在進行缺陷檢測時，針對各檢測區域，只對有第三步驟S3定義的光波段進行圖形數據處理。更具體地說，圖6示意性地示出了根據本發明實施例的具體示例的通過在不同晶片區域採集光信號的缺陷檢測方法的示圖。例如，在SoC的晶片上，根據晶片上電路圖形的特徵將微控制器劃分為多個檢測區域1、2、3 ;將存儲器劃分為多個檢測區域4、5、6 ;將邏輯區劃分為多個檢測區域7、8、9。如圖6所示，一個涵蓋從深紫外光到紅光的檢測光源Ml被投射到晶片(晶圓M3)上進行光學信號的測試。同時，經過光學多波段的測試設定好對應的成像最靈敏的特定光波段，此後光學探測器M2 (光信號處理器)在檢測的過程中分別進行數據處理，例如進行檢測區域I波段成像比對、檢測區域2波段成像比對、檢測區域3波段成像比對、……、檢測區域η波段成像比對。由此，實現光學檢測時對一個複雜晶片整體靈敏度的優化和控制。此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術語「第一」、「第 二」、「第三」等描述僅僅用於區分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用於表示各個組件、元素、步驟之間的邏輯關係或者順序關係等。可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例並非用以限定本發明。對於任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本發明技術方案保護的範圍內。
權利要求
1.一種通過在不同晶片區域採集光信號的缺陷檢測方法，其特徵在於包括 第一步驟，用於將晶片上的區域按照電路特徵劃分為多個檢測區域； 第二步驟，用於將一個涵蓋從深紫外光到紅光的檢測光源投射到晶片上進行光學信號的測試； 第三步驟，用於針對不同的檢測區域和成像最靈敏的光波段建立對應的關係； 第四步驟，用於在進行缺陷檢測時，針對各檢測區域，只對有第三步驟定義的光波段進行圖形數據處理。
2.根據權利要求I所述的缺陷檢測方法，其特徵在於，第一步驟設定的檢測區域的數量不超過100個。
3.根據權利要求I或2所述的缺陷檢測方法，其特徵在於，在第二步驟中將不同的檢測區域和成像最靈敏的光波段建立的對應關係設定在缺陷檢測的程序中。
4.根據權利要求I或2所述的缺陷檢測方法，其特徵在於，所述晶片是SoC的晶片。
5.根據權利要求4所述的缺陷檢測方法，其特徵在於，根據晶片上電路圖形的特徵將微控制器劃分為多個檢測區域，將存儲器劃分為多個檢測區域，將邏輯區劃分為多個檢測區域。
全文摘要
本發明提供了一種通過在不同晶片區域採集光信號的缺陷檢測方法。首先根據晶片上不同的電路特徵，將晶片劃分為多個檢測區域；隨後對不同的檢測區域進行局部的光學信號的測試，分別確定最靈敏的光學波段，並將這一光學波段特性設定在缺陷檢測的程序中。將一個涵蓋從深紫外光到紅光的檢測光源投射到晶圓表面，光信號探測器在接收到來自不同晶片檢測區域的反射光時，根據設定的檢測區域和光波段的對應關係，只對相應波段的光信號進行數據處理，從而在光學檢測時實現對一個複雜晶片整體靈敏度的優化和控制。
文檔編號G01N21/88GK102967607SQ20121049671
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者倪棋梁, 陳宏璘, 龍吟, 郭明升 申請人:上海華力微電子有限公司