TWI546534B - 用於資料庫驅動之單元間十字線檢視之檢視設備、電腦設備及方法 - Google Patents

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Description

用於資料庫驅動之單元間十字線檢視之檢視設備、電腦設備及方法
本發明一般而言係關於半導體處理中之檢視，且更特定而言係關於單元間檢視程序。
本申請案根據35 U.S.C.§ 119(e)主張在2011年4月26日提出申請之序列號為61/479,002之美國臨時申請案之權益，該申請案以引用方式併入本文中。
傳統上，檢視及度量技術用於半導體設施中用於材料監視、安置、良率預測及良率管理。在各個產生階段使用線上及離線程序兩者來檢視晶圓。單元間檢視係其中將位置上重複之結構彼此比較且將任何所注意到的差異宣告為一缺陷之一模式。單元間檢視用於晶圓及十字線檢視兩者中。此模態具有優點，在於參考資料與測試區極靠近地間隔開，使得檢視工具不需要特別穩定以成功地採用此方法。
微影方法之最近改變使單元間檢視較成問題。光學遮罩之基於模型之光學接近性校正(OPC)及極紫外(EUV)遮罩之光斑校正可導致幾乎重複之型樣之設計之極細小差異。此等改變可包括(舉例而言)不具有明顯用途的一長直線中之一極小割階(jog)。確定一區是否足夠重複以用於應用一單元間偵測器之現有方法使用影像本身。此意味著可容易地將單元之間的一細小設計差異宣告為一缺陷而非一有意設計特徵。正是此假缺陷機制可限制單元間缺陷偵測器之 敏感度及適用性。
因此，若存在適於識別適於單元間檢視之一個十字線中之單元之一設備將係有利的。
因此，本發明係關於一種用於識別適於單元間檢視之一個十字線中之單元之新穎方法及設備。
本發明之一項實施例係一種用於藉由直接分析一半導體設計資料庫來判定一個十字線中之哪些單元適於單元間檢視之方法。該方法可包括指示哪些單元對於單元間檢視有效之一區映射圖。
本發明之另一項實施例係一種執行一半導體設計資料庫之一分析以判定有效單元間檢視候選者之單元間檢視設備。
本發明之另一項實施例係一種執行指示有效單元間檢視候選者之一區映射圖之一分析之單元間檢視設備。該區映射圖係基於對一半導體設計資料庫之一分析而產生。
應理解，前述一般說明及以下詳細說明兩者皆僅為例示性及解釋性且並不限制所主張的本發明。併入於本說明書中並構成本說明書之一部分之附圖圖解說明本發明之一實施例，並與該一般說明一起用於解釋原理。
熟習此項技術者參考附圖可更好地理解本發明之眾多目的及優點。
現在將詳細參考所揭示之標的物，該標的物圖解說明於 附圖中。本發明之範疇僅由申請專利範圍限制；涵蓋眾多替代形式、修改形式及等效形式。為清楚起見，未詳細闡述與實施例相關之技術領域中已知之技術材料以免不必要地使本說明模糊。
參考圖1，其展示一個十字線100之一方塊圖表示。在微影製作期間，經由此項技術中已知之方法使用一或多個十字線100將電子組件構造至一半導體晶圓上。該等電子組件可組織成稱為單元102、104、106之群組。某些單元可包含呈相同定向之相同組件，使得兩個此類單元(舉例而言，一第一單元102與一第二單元104)之一經恰當對準之比較將顯露第一單元102或第二單元104中之一缺陷。
然而，一個十字線100亦可含有極類似但不相同之單元102、104、106。一半導體製作製程可需要一個十字線100中之某些單元102、104、106(舉例而言，一第三單元106)相較於其他單元(舉例而言，第一單元102及第二單元104)稍微不同，即使所有三個單元102、104、106可含有呈實質上相同定向之實質上相同組件。諸如光學接近性校正等程序可更改某些單元之設計以校正製作製程中之可能不規則性。第一單元102與第三單元106之一比較可指示一缺陷，即使單元102、106兩者皆根據既定設計(假缺陷)經恰當製作。
當在自相關分析中使用真實檢視影像來判定單元之類似性(重複性)時，影像中之雜訊可基本上限制自相關之保真度。系統因此必須針對重複性界定某一臨限位準。系統可 接受不完全重複之型樣，從而導致假缺陷，或拒絕含有一缺陷之重複型樣，從而導致較低敏感度，此乃因單元間偵測器被停用。此等因素當前係單元間檢視中之假缺陷之主要來源且限制檢視程序之敏感度。本發明可用以消除此等假缺陷之可能性。
參考圖2，其展示用於產生一個十字線100之一區映射圖且用於執行一個十字線100之單元間檢視之一設備。該設備可包括一處理器204、連接至處理器204之記憶體206及連接至處理器204之一半導體設計資料庫208。處理器204可分析半導體設計資料庫208以識別根據設計既定具有相同結構之單元，其因此適於單元間檢視。處理器204然後可產生指示適於單元間比較之自半導體設計資料庫208識別之單元之一區映射圖。處理器204亦可自半導體設計資料庫208識別參考點且在區映射圖中包括彼等參考點，使得區映射圖可與一實際所製作十字線100恰當對準。
使用半導體設計資料庫208，處理器204可使用諸如自相關分析等程序來分析半導體結構之重複性。自相關中之峰值可指示各種保真度及大小之重複型樣。藉助一經標繪半導體設計資料庫208，根本不存在量測雜訊。標繪之保真度受標繪中之計算之準確性(其由數值之精確性驅動)限制，且可能受標繪像素大小限制。此允許處理器204設定用於選擇是否應用遠低於檢視敏感度之單元間檢視之一臨限值。此外，由於對半導體設計資料庫208執行計算，因此一實際缺陷之存在不會影響結果。藉由此方法，處理器 204可產生一個十字線100之適當單元間檢視區之一區映射圖。該區映射圖可儲存於一記憶體中供一檢視裝置使用。
圖2之設備可進一步包括用於將一個十字線100成像之一成像裝置202。可根據半導體設計資料庫208來產生十字線100。處理器204可讀取儲存於記憶體206中之一區映射圖，該區映射圖指示適於單元間檢視之十字線100之區。處理器204然後可使用成像裝置202將十字線100成像。處理器204然後可基於對應參考點而定向區映射圖及十字線100之影像。處理器204然後可對由區映射圖識別為適於單元間檢視之十字線100之區執行單元間檢視。
處理器204可進一步對由區映射圖識別為不適於單元間檢視之區執行某一適當檢視程序，此乃因彼等區將可能產生假缺陷。
本發明併入有標繪及分析一半導體設計資料庫208以產生一區映射圖且將該區映射圖應用於一個十字線100影像兩者。熟習此項技術者可瞭解，可在時間上單獨地且與用於應用區映射圖之程序分開執行用於產生區映射圖之程序。
因此，在一替代實施例中，該設備可包括一處理器204、連接至處理器204之記憶體206及連接至處理器204之一成像裝置202。處理器204可讀取儲存於記憶體206中之一區映射圖，該區映射圖指示適於單元間檢視之一個十字線100之區。處理器204然後可使用成像裝置202將十字線100成像。處理器204然後可基於對應參考點而定向區映射 圖及十字線100之影像。處理器204然後可對由區映射圖識別為適於單元間檢視之十字線100之區執行單元間檢視。處理器204不需要在檢視時連接至一半導體設計資料庫208。
熟習此項技術者可瞭解，雖然前述論述聚焦於十字線100檢視，但所有相同原理、程序及結構可同等地適用於半導體晶圓之單元間檢視。
參考圖3，其展示用於檢視一個十字線之一流程圖。一處理器可讀取300一半導體設計資料庫。該處理器然後可以高保真度標繪302該半導體設計資料庫。在此實施例中，高保真度係指所得影像相較於通常在檢視時由檢視硬體產生之影像之雜訊位準。
另一選擇係，替代檢查呈高保真度之經標繪半導體設計資料庫影像，該處理器可使用重複型樣之一特定特性。在一半導體設計資料庫中，可存在指示半導體設計資料庫中之精確重複之型樣之一「階層」。該型樣可僅被詳細描述一次，且然後可存在該型樣所位於之所有地方之一指示。階層用作壓縮半導體設計資料庫資料之一手段。一處理器可針對用以確定真正重複之彼等區之階層分析一半導體設計資料庫。
在一處理器標繪半導體設計資料庫之情形下，該處理器然後可執行304一自相關分析以基於該自相關分析之一臨限值而確定半導體設計資料庫之真正重複之區且摒棄306單元間匹配區。在某些實施例中，諸如當處理器當前並非 進行一檢視時，該處理器可輸出308有效單元間檢視區之一區映射圖。另一選擇係，在處理器當前正在執行一檢視之情形下，該處理器可直接利用所識別之區以執行單元間檢視而不產生一區映射圖，或產生該區映射圖作為一暫時資料結構。
參考圖4，其展示用於在一檢視程序中利用一區映射圖之一流程圖。在一檢視設備不連接至一半導體設計資料庫之情形下，該檢視設備中之一處理器可讀取400識別適於單元間檢視之一個十字線中之區之一區映射圖。該處理器然後可基於區映射圖與十字線所共同之參考點而根據一個十字線之一影像定向402區映射圖。該處理器然後可啟用在區映射圖中被識別為適於單元間檢視之十字線之區之單元間檢視。對於在區映射圖中非被識別為適於單元間檢視或具體被識別為不適於單元間檢視之彼等區，該處理器可執行406此項技術中已知之一替代缺陷偵測方法。
據信，根據前述說明將理解本發明及其附屬優點中之諸多優點，且將顯而易見，可在不背離本發明之範疇及精神之情形下或在不犧牲所有其材料優點之情形下在其組件之形式、構造及配置方面做出各種改變。前文所闡述之形式僅係其一解釋性實施例，以下申請專利範圍之意圖係涵蓋並包括此等改變。
100‧‧‧十字線
102‧‧‧單元/第一單元
104‧‧‧單元/第二單元
106‧‧‧單元/第三單元
202‧‧‧成像裝置
204‧‧‧處理器
206‧‧‧記憶體
208‧‧‧半導體設計資料庫
圖1展示一個十字線之一方塊圖；圖2展示適於執行一個十字線之單元間檢視之一系統之 一方塊圖；圖3展示用於判定適於單元間檢視之一個十字線中之區之一方法之一流程圖；及圖4展示用於使用一區映射圖來進行一個十字線之單元間檢視之一方法之一流程圖。
100‧‧‧十字線
202‧‧‧成像裝置
204‧‧‧處理器
206‧‧‧記憶體
208‧‧‧半導體設計資料庫

Claims (18)

  1. 一種檢視設備，其包含：一處理器；記憶體，其連接至該處理器；一成像裝置，其連接至該處理器，經組態以用於一個十字線或一半導體晶圓中之至少一者之單元間檢視；電腦可執行程式碼，其經組態以在該處理器上執行，其中該電腦可執行程式碼經組態以執行基於一半導體設計資料庫而被識別為適於單元間檢視之該十字線或半導體晶圓之區之單元間檢視；及禁止基於該半導體設計資料庫而被識別為不適於單元間檢視之該十字線或半導體晶圓之區之單元間檢視，不適於單元間檢視之區包括實質上相似之元件，其中藉由光學接近性校正更改該等實質上相似之元件中之一者。
  2. 如請求項1之設備，其中該電腦可執行程式碼進一步經組態以對基於該半導體設計資料庫而被識別為不適於單元間檢視之該十字線或半導體晶圓之區執行除單元間檢視以外之一檢視程序。
  3. 如請求項1之設備，其中該電腦可執行程式碼進一步經組態以分析該半導體設計資料庫以識別適於單元間檢視之該十字線或半導體晶圓之區。
  4. 如請求項3之設備，其中分析該半導體設計資料庫包含自相關分析或階層分析中之至少一者。
  5. 如請求項1之設備，其中： 該記憶體經組態以儲存該十字線或半導體晶圓之一區映射圖；該區映射圖經組態以識別適於單元間檢視之該十字線或半導體晶圓之區；該電腦可執行程式碼進一步經組態以：讀取該區映射圖；及根據該十字線或半導體晶圓上之一或多個參考定向該區映射圖。
  6. 如請求項5之設備，其中該電腦可執行程式碼進一步經組態以禁止在該區映射圖中被識別為不適於單元間檢視之該十字線或半導體晶圓之區之單元間檢視。
  7. 如請求項1之設備，其中該電腦可執行程式碼進一步經組態以對在該區映射圖中被識別為不適於單元間檢視之該十字線或半導體晶圓之區執行除單元間檢視以外之一檢視程序。
  8. 一種電腦設備，其包含：一處理器；記憶體，其連接至該處理器，經組態以儲存一個十字線或半導體晶圓之一區映射圖；及電腦可執行程式碼，其中該電腦可執行程式碼經組態以：讀取一半導體設計資料庫；分析該半導體設計資料庫以識別適於單元間檢視之區； 基於該半導體設計資料庫之該分析產生有效單元間檢視區之一區映射圖；及禁止基於該半導體設計資料庫而被識別為不適於單元間檢視之該十字線或半導體晶圓之區之單元間檢視，不適於單元間檢視之區包括實質上相似之元件，其中藉由光學接近性校正更改該等實質上相似之元件中之一者。
  9. 如請求項8之設備，其中該電腦可執行程式碼進一步經組態以標繪該半導體設計資料庫。
  10. 如請求項9之設備，其中該電腦可執行程式碼進一步經組態以執行一自相關分析。
  11. 如請求項10之設備，其中該電腦可執行程式碼進一步經組態以基於一自相關臨限值而摒棄單元間匹配區。
  12. 如請求項8之設備，其進一步包含一半導體成像裝置，該半導體成像裝置連接至該處理器，經組態以用於該十字線或半導體晶圓之單元間檢視。
  13. 如請求項12之設備，其中該電腦可執行程式碼進一步經組態以根據該十字線或半導體晶圓上之一或多個參考定向該區映射圖。
  14. 如請求項13之設備，其中該電腦可執行程式碼進一步經組態以對在該區映射圖中被識別為對於單元間檢視無效之該十字線或半導體晶圓之區執行除單元間檢視以外之一檢視程序。
  15. 一種檢視方法，其包含： 分析一半導體設計資料庫以識別適於單元間檢視之區；基於該半導體設計資料庫之該分析產生適於單元間檢視之區之一區映射圖；及禁止基於該半導體設計資料庫而被識別為不適於單元間檢視之該十字線或半導體晶圓之區之單元間檢視，不適於單元間檢視之區包括實質上相似之元件，其中藉由光學接近性校正更改該等實質上相似之元件中之一者。
  16. 如請求項15之方法，其中分析該半導體設計資料庫進一步包含一自相關分析或一階層分析中之一者。
  17. 如請求項15之方法，其進一步包含：根據一個十字線或一半導體晶圓中之一者定向該區映射圖；及啟用在該區映射圖中被識別為適於單元間檢視之區之單元間檢視。
  18. 如請求項15之方法，其進一步包含對在該區映射圖中被識別為不適於單元間檢視之區執行除單元間檢視以外之一檢視。
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