TWI589864B - 用於將一晶圓上之缺陷分級之方法、非暫時性電腦可讀媒體及系統 - Google Patents

用於將一晶圓上之缺陷分級之方法、非暫時性電腦可讀媒體及系統 Download PDF

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TWI589864B
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Description

用於將一晶圓上之缺陷分級之方法、非暫時性電腦可讀媒體及系統
本發明大體而言係關於用於晶圓檢測之設計變更之方法及系統。
以下說明及實例並不由於其包含於此章節中而被承認為先前技術。
在一半導體製造製程期間在各種步驟處使用檢測程序以偵測晶圓上之缺陷，從而促成製造製程中之較高良率及因此較高利潤。檢測一直是製作半導體裝置之一重要部分。然而，隨著半導體裝置之尺寸減小，對可接受的半導體裝置之成功製造而言檢測變得甚至更為重要，此乃因較小缺陷即可導致裝置失效。
每一個晶圓廠皆關注偵測與良率有關之缺陷。為達成此，缺陷工程師利用用以界定基於知識之檢測關注區域之各種方法以及分級方式。如此，基於設計之檢測及分級已被半導體行業中之進階晶圓廠廣泛採用。然而，儘管存在此等努力，但缺陷資料仍受干擾缺陷資料所困擾，此影響缺陷分級，從而導致型樣群組中之諸多干擾分級箱。
用於移除干擾缺陷之現有方法涉及配方設置及後處理中之較多努力。在設置中，較小關注區域(CA)可係基於使用者知識及構建諸如iDO之一缺陷組織器來界定，該iDO可自加利福尼亞州(Calif.)苗必達市(Milpitas)之KLA-Tencor購得。在後處理中，使用諸如能量及對比 度等各種檢測屬性或基於設計之分級方法來濾除干擾缺陷。雖然在分級之前可將某些過濾應用於缺陷偵測結果，但顯著數目之干擾缺陷亦包含於用於分級之缺陷偵測結果中。在基於設計之分級的情形中，分級可產生數千個群組，此乃因所有型樣(無論是否關鍵)皆用以產生型樣群組。在識別相對大量群組當中之關鍵型樣類型時，如此大量之缺陷群組形成一顯著挑戰。舉例而言，群組之數目可係實質上高的且含有實質上大量干擾分級箱，從而使得難以隔離重要型樣群組。儘管基於設計之分級提供優於其他類型之缺陷分級方法之顯著優點，但在檢測時此分級引入用以處理資料之額外挑戰及時間。亦不存在用以移除干擾分級箱之容易方式，且用以將缺陷分級成干擾群組之計算資源本質上被浪費且降低了生產率。
因此，開發不具有上文所闡述之缺點中之一或多者之系統及/或方法將係有利的。
各種實施例之以下說明不應以任何方式視為限制隨附申請專利範圍之標的物。
一項實施例係關於一種用於將一晶圓上之缺陷分級之電腦實施方法。該方法包含：識別針對製作於一晶圓上之一裝置之一層之一設計中對該裝置之製作良率不關鍵之區域。該方法亦包含：藉由自針對該層之該設計消除該等所識別區域中之特徵而產生針對該層之一經變更設計。另外，該方法包含：使用一檢測系統之輸出來偵測該層上之缺陷。該方法進一步包含：使用該經變更設計將該等缺陷分級成若干群組以使得該經變更設計中接近該等群組中之每一者中之該等缺陷之位置之特徵至少類似。該識別、該產生、該偵測及該分級步驟係由一或多個電腦系統執行。
上文所闡述之方法可如本文中進一步所闡述來執行。另外，上 文所闡述之方法可包含本文中所闡述之任何(一或多個)其他方法之任何(一或多個)其他步驟。此外，上文所闡述之方法可藉由本文中所闡述之系統中之任一者來執行。
另一實施例係關於一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存可在一電腦系統上執行以用於執行用於將一晶圓上之缺陷分級之一電腦實施方法之程式指令。該電腦實施方法包含上文所闡述之該方法之該等步驟。可如本文中所闡述來進一步組態該電腦可讀媒體。可如本文中進一步所闡述來執行該電腦實施方法之該等步驟。另外，可針對其執行該等程式指令之電腦實施方法可包含本文中所闡述之任何(一或多個)其他方法之任何(一或多個)其他步驟。
一額外實施例係關於一種經組態以將一晶圓上之缺陷分級之系統。該系統包含經組態以產生針對製作於一晶圓上之一裝置中之一層的輸出之一檢測系統。該系統亦包含經組態用於執行上文所闡述之該方法之該等步驟之一或多個電腦系統。可如本文中所闡述來進一步組態該系統。
100‧‧‧設計
102‧‧‧特徵
104‧‧‧區域/所識別區域
106‧‧‧特徵
108‧‧‧特徵
110‧‧‧特徵
112‧‧‧特徵
114‧‧‧區域/所識別區域
116‧‧‧特徵
118‧‧‧特徵
120‧‧‧特徵
122‧‧‧特徵
124‧‧‧經變更設計
126‧‧‧空間
128‧‧‧空間
130‧‧‧空間
132‧‧‧空間
134‧‧‧空間
136‧‧‧特徵
138‧‧‧空間
140‧‧‧特徵
200‧‧‧電腦可讀媒體
202‧‧‧程式指令
204‧‧‧電腦系統
300‧‧‧檢測系統/檢測子系統
302‧‧‧電腦系統
304‧‧‧電子設計自動化工具
306‧‧‧光源
308‧‧‧分束器
310‧‧‧晶圓
312‧‧‧透鏡
314‧‧‧偵測器
316‧‧‧光學子系統
318‧‧‧電腦系統
在閱讀以下詳細說明並參考隨附圖式時，將明瞭本發明之其他目的及優點，在圖式中：圖1係圖解說明一設計之一項實例及可藉由本文中所闡述之實施例針對該設計而產生之一經變更設計之一項實施例之一示意圖；圖2係圖解說明一非暫時性電腦可讀媒體之一項實施例之一方塊圖，該非暫時性電腦可讀媒體包含可在一電腦系統上執行以用於執行本文中所闡述之電腦實施方法中之一或多者之程式指令；且圖3係圖解說明經組態以將一晶圓上之缺陷分級之一系統的一項實施例之一側視圖之一示意圖。
儘管易於對本發明做出各種修改及替代形式，但其特定實施例 係以實例方式展示於圖式中且將在本文中進行詳細闡述。然而，應理解，圖式及對圖式之詳細說明並非意欲將本發明限制於所揭示之特定形式，而是相反，本發明意欲涵蓋歸屬於如隨附申請專利範圍所界定之本發明精神及範疇內之所有修改形式、等效形式及替代形式。
現在轉至圖式，應注意，圖並非按比例繪製。特定而言，該等圖中之某些元件之比例經極力放大以強調該等元件之特性。亦應注意，該等圖並未按相同比例繪製。已使用相同元件符號指示可以類似方式組態之展示於一個以上圖中之元件。除非本文中另外提及，否則所闡述及展示之元件中之任一者皆可包含任何適合之市售元件。
一項實施例係關於一種用於將一晶圓上之缺陷分級之電腦實施方法。如本文中將進一步闡述，該等實施例可包含用於分離一設計中之關鍵區域與非關鍵區域的基於規則之良率敏感設計佈局產生。
該方法包含：識別針對製作於一晶圓上之一裝置之一層之一設計中對該裝置之製作良率不關鍵之區域。因此，該識別步驟可包含識別該設計中之關鍵區域及非關鍵區域。藉由如本文中所闡述來分離關鍵區域與非關鍵區域，該識別步驟有效地識別位於對良率關鍵之區域中之所關注型樣(POI)或特徵型樣。雖然將在本文中關於一裝置之一層來闡述該等實施例，但該方法可針對該裝置之任何一或多個層或所有層而單獨地執行。舉例而言，該方法可針對一裝置之金屬1(M1)層來執行，且該方法亦可針對該裝置之金屬2(M2)層來執行。
在一項實施例中，使用針對設計之一設計佈局檔案來執行識別該等區域。該設計佈局檔案可係一圖形資料系統(GDS)或公開工藝品系統互換準則(OASIS)檔案。在本文中所闡述之實施例中使用之設計或設計佈局檔案可包含此項技術中已知之任何其他設計佈局檔案。另外，在識別步驟中使用之設計佈局檔案亦可具有(諸如)針對一切割遮 罩、雙型樣化微影(DPL)、複合層、自對準雙型樣化(SADP)等之任何組態。該方法可包含自一電子設計自動化(EDA)工具獲取設計佈局檔案。設計佈局檔案可經預處理以如本文中進一步所闡述來識別易受缺陷所致之良率損失之區域。
在某些實施例中，識別該等區域包含：藉由將使用者所定義規則應用於針對設計之一設計佈局檔案來識別針對層之設計中對良率不關鍵之區域。以此方式，識別該等區域可包含基於規則之識別，且該等方法可包含使用基於使用者所定義規則來識別關鍵區域。使用者所定義規則可係基於設計中之特徵之任何一或多個特性，諸如本文中所闡述之特性(例如，特徵之密度、特徵之間的空間尺寸等)。可以任何適合之方式來獲取使用者所定義規則。舉例而言，該方法可經組態以自一儲存媒體獲取使用者所定義規則。另一選擇係，該方法可包含：將一使用者介面(例如，使用本文中進一步所闡述之電腦系統中之一者)顯示給使用者及透過該使用者介面接收來自該使用者之使用者所定義規則。
在另一實施例中，識別該等區域包含：基於針對層之設計中不同區域中之特徵之密度來識別針對該層之設計中對良率不關鍵之區域。舉例而言，實際上，一晶粒之相對稀疏區中之相對小缺陷或型樣異常對良率具有最小或不具有影響。相比而言，設計之相對密集區域中之任何大小之缺陷皆可對良率具有顯著影響。可以任何適合之方式來設定分離稀疏(且因此非關鍵)區域與密集(且因此關鍵)區域之特徵的密度。
在一項實施例中，識別該等區域包含：基於針對層之設計之不同區域中之特徵之間的空間尺寸來識別針對該層之設計中對良率不關鍵之區域。舉例而言，落入最小特徵區域(最小空間)中之缺陷對良率幾乎總是具有顯著影響。換言之，陷入最小空間中之缺陷將大體上係 關鍵缺陷。在一項實例中，位於一200nm空間中之一50nm型樣缺陷將不可能導致良率損失，而位於一50nm空間中之相同缺陷則將可能使位於空間之任一側上之線或其他特徵短路。可藉由使用針對層之設計以判定設計中之最小空間尺寸來識別具有最小間距之區域。設計中之所有空間之絕對最小尺寸可用以判定可視為最小之某一間距尺寸範圍及藉此產生用於識別具有「最小空間」之區域及不具有「最小空間」之區域之一臨限值。舉例而言，該絕對最小值可增加達一百分比(例如10%)，或達一絕對值且彼「增加之最小值」可用作用於將設計中之區域分離成對良率關鍵之區域及不關鍵之區域之一臨限值。
在某些實施例中，識別該等區域包含：基於針對層之設計之不同區域中之特徵的尺寸來識別針對該層之設計中對良率不關鍵之區域。舉例而言，落入具有最小特徵尺寸(最小線寬度或最小特徵區域)之區域中之缺陷對良率幾乎總是具有顯著影響。可藉由判定針對層之設計中之最小特徵尺寸且基於該最小特徵尺寸來設定臨限值而判定可用以基於特徵之尺寸來分離區域之一臨限值。舉例而言，該臨限值可等於最小特徵尺寸，該最小特徵尺寸增加某一百分率或絕對值等。僅包含其最小尺寸大於彼臨限值之特徵的區域可識別為對良率不關鍵。任何其他區域可識別為對良率關鍵。
在一額外實施例中，識別該等區域包含：基於針對層之設計之不同區域中之特徵之功能來識別針對該層之設計中對良率不關鍵之區域。舉例而言，設計之僅包含支撐結構、虛擬特徵或用作填料之特徵的區域可識別為對良率不關鍵之區域。因此，主層特徵可與支撐結構及虛擬型樣分離。可以任何適合之方式直接依據針對層之設計來判定特徵之功能。
可以上文所闡述之僅一種方式或以上文所闡述之一種以上之方式來執行識別對良率不關鍵的區域。舉例而言，若一區域僅包含其最 小尺寸小於特徵尺寸之臨限值的特徵，則大體上彼區域將不包含虛擬特徵或支撐結構，且因此檢查彼等特徵之功能將大體上無益。然而，識別該等區域可包含同時地或順序地評估設計的若干特性。舉例而言，可識別及因此消除設計之僅包含支撐結構或虛擬特徵的區域，以產生一個經變更設計，且接著可針對最小空間尺寸來評估此經變更設計，且可自彼經變更設計消除不包含具有低於某一臨限值之一最小尺寸之空間的任何區域，以產生另一經變更設計。該第二經變更設計可經進一步處理或用於本文中所闡述之其他步驟(諸如分級)中。
圖1圖解說明針對一晶圓之一假想層之一設計的一部分，以及上文所闡述之識別步驟之各種結果之一實例。舉例而言，如圖1中所展示，設計100之一部分可包含若干不同特徵102。如圖1中所展示，該等不同特徵可包含具有不同形狀、不同定向(例如，水平及垂直)及不同尺寸之特徵。另外，所展示之設計的部分包含具有不同特徵密度的區域。
包含特徵106及108之設計100中的區域104可被以本文中所闡述之若干不同的方式識別為設計之對裝置製作之良率不關鍵之一區域。舉例而言，特徵106及108可具有等於設計中之所有特徵之最小線寬度之一寬度，但由於區域104中所包含之特徵之間的空間實質上大於特徵的線寬度尺寸，因此該區域並不包含具有最小尺寸的空間。因此，含有特徵106及108之區域可識別為對良率不關鍵之一區域。
亦可以本文中所闡述之其他方式來識別區域104。舉例而言，不僅區域104中之特徵由具有實質上大於最小尺寸之一尺寸之一空間分離，此區域中之特徵亦由於其之間的空間之尺寸而相對稀疏。因此，若如上文所闡述基於密度來執行該識別步驟，則此區域亦將識別為對裝置製作之良率不關鍵。如此，可以本文中所闡述之若干不同方式來識別區域104，但一旦以一種方式識別該區域，彼區域即可識別為對 良率不關鍵，且若以任何其他方式執行識別該等區域，則並不進行進一步評估。
設計100中之包含特徵116、118、120及122之區域114亦可以本文中所闡述之若干不同方式識別為該設計之對裝置製作之良率不關鍵之一區域。舉例而言，區域114中所包含之特徵116與118以具有等於該等特徵之最小尺寸之一尺寸之一空間分離，且特徵120與122以具有等於彼等特徵之最小尺寸之一尺寸之一空間彼此分離，但由於特徵116、118、120及122之最小尺寸實質上大於設計中之最小特徵尺寸，因此特徵116、118、120及122在其之間將不具有最小空間且將不具有最小特徵尺寸。因此，含有特徵116、118、120及122之區域可識別為對良率不關鍵之一區域。
區域114亦可以本文中所闡釋之其他方式來識別。舉例而言，由於區域114中之特徵以具有大於設計中之最小空間之尺寸之空間分離且具有大於該設計中之最小特徵尺寸之特徵尺寸，因此此區域中之特徵由於特徵之尺寸及其之間的空間而相對稀疏。因此，若如上文所闡述基於密度來執行該識別步驟，則此區域亦將識別為對裝置製作之良率不關鍵。如此，可以本文中所闡述之若干不同方式來識別區域114，但一旦以一種方式識別該區域，則彼區域即可識別為對良率不關鍵，且若以任何其他方式執行識別該等區域則不進行進一步評估。
當識別對良率不關鍵之區域時，亦可考量與裝置製作之良率有關之一裝置設計之任何其他特性。舉例而言，識別該等區域可包含：使用關於設計中之陣列邊緣之資訊來判定該設計之一區域中之特徵是否對良率關鍵，其自身可用以識別該等區域或可結合其他方式用於上文所闡述之識別。另外，亦可結合針對層之設計來使用關於該設計之其他層(在所討論之層之後將形成於晶圓上之一層(亦即，一未來層)，或者已經或將要在所討論之層之前形成於晶圓上之一層(亦即，一先 前層))之資訊以判定該層之對良率不關鍵之區域。舉例而言，若以本文中所闡述之一方式將針對層之設計之一區域判定為對該層不關鍵，但該區域位於針對該裝置之一未來層或先前層之設計之一關鍵區域上方或下方，則彼區域可識別為關鍵的，在僅考量該層自身之情況下該區域將識別為不關鍵。此外，可使用型樣搜尋以識別對良率不關鍵之區域。舉例而言，若先驗地已知一特定型樣對良率關鍵或不關鍵，則可使用任何適合之型樣匹配方法及/或演算法針對彼等型樣來搜尋設計且可相應地識別含有彼等型樣之區域。另外，可使用設計規則檢查(DRC)資訊或軟體用於識別對良率不關鍵之區域。
該方法亦包含：藉由自針對層之設計消除所識別區域中之特徵來產生針對該層之一經變更設計。該經變更設計中之特徵可包含針對該層之設計之除所識別區域以外的區域中之特徵。舉例而言，藉助在上文所闡述之識別步驟中所獲得之知識，可在產生步驟中預處理設計佈局檔案以在將設計發送至分級操作之前消除所識別區域或將其分群。在一項此實例中，可僅針對具有一最小空間之區域形成一新佈局。以此方式，可自設計消除非關鍵型樣。由於所消除的所識別區域包含對良率不關鍵之區域，因此消除彼等所識別區域中之特徵藉由分離設計之關鍵區域與非關鍵區域而產生一良率敏感設計佈局。因此，經變更設計亦可由於其僅包含對裝置製作之良率關鍵之彼等裝置特徵而稱作一「良率關鍵佈局」。
在圖1中所展示之實例中，產生一經變更設計可包含自針對層之設計消除所識別區域104及114中之特徵106、108、116、118、120及122。然後，經變更設計124將包含在設計之除所識別區域104及114以外的區域中之特徵110及112。以此方式，設計之除所識別區域以外的區域係可針對關鍵區域形成之新區域。因此，特徵110及112以及在產生步驟中未消除之其他特徵將包含於經變更設計中。如此，可藉由特 徵消除形成一新佈局。
在本文中所闡述之額外步驟中使用經變更設計提供若干優點。舉例而言，在所識別區域中偵測之任何缺陷將最可能係干擾缺陷或使用者並不關心之缺陷，此乃因彼等缺陷將位於對良率不關鍵之區域中。因此，彼等區域及位於其中之特徵可視為一干擾源，且自設計消除彼等區域及特徵會自設計消除一干擾源。如此，本文中所闡述之實施例係有利的，此乃因可自設計消除一干擾源且因此在藉助經變更設計來執行檢測或任何步驟之前，藉此降低對檢測系統或使用經變更設計代替該設計之任何其他系統之計算需求。舉例而言，可自設計佈局消除不關鍵之區域，且此客製化佈局可用於諸如本文中進一步所闡述之缺陷分級。除了降低對使用經變更設計代替原始設計而執行之步驟的計算需求之外，本文中所闡述之實施例亦減小此等步驟中使用之資料大小以更易於進行資料處置。
在一項實施例中，產生經變更設計包含：自針對該設計之一設計佈局檔案消除所識別區域中之特徵，藉此形成一經修改設計佈局檔案並將經修改設計界佈局檔案之一檔案格式轉換為可用於本文中進一步所闡述之分級步驟之一不同檔案格式。以此方式，可在形成供一檢測系統或方法使用之一設計佈局之前消除設計佈局中之非關鍵型樣。因此，本文中所闡述之實施例的一個優點在於可保護原始設計中之任何智慧財產權，此乃因經修改設計佈局檔案並不含有足以構建一裝置之資料。如此，該等實施例可藉由將設計檔案分段來減少任何智慧財產權問題。另外，藉由將經變更設計(或經修改設計佈局)轉換為另一格式，如本文中所闡述而產生之經修改佈局檔案可係非功能性的且具有特定用於檢測之一格式。可以任何適合之方式將經修改設計佈局檔案之檔案格式轉換成諸如可由市售檢測系統使用之檔案格式之任何檔案格式。
產生經變更設計亦可包含：消除所識別區域中之特徵及用不同特徵替換針對層之設計之除所識別區域以外的區域中之特徵。舉例而言，可如上文所闡述來消除所識別區域中之特徵。然後，可將包含剩餘特徵之設計佈局自其原始意圖改變為可出於檢測及分級之目的而使用之完全不同的意圖。舉例而言，可藉由添加及減去特徵以形成原始設計佈局中不存在之新特徵及形成並不展示原始設計意圖之新設計佈局來產生經變更設計。
在圖1中所展示之一項此實例中，可如上文中所闡述藉由消除所識別區域中之特徵致使特徵110及112仍保持於經變更設計124中來產生經變更設計。然後，產生經變更設計可包含產生圍繞剩餘特徵之空間。舉例而言，空間126可圍繞特徵110產生且空間128可圍繞特徵112產生。以此方式，形成新設計佈局可包含將空間添加至原始設計或已自其消除非關鍵區域中之特徵之經變更設計。
然後，產生經變更設計可包含：添加及減去不包含具有諸如上文所闡述之特性之一或多個特性之特徵或特徵之部分的空間中之任何區域。舉例而言，如圖1中所展示，空間126可減小為空間130，此導致特徵110中之一者之一部分位於空間130外部。可自空間130消除該特徵之該部分，此乃因該部分與其他特徵110間隔大於一最小尺寸。因此，自空間130消除之該特徵之該部分對裝置之良率可係非關鍵的且可如本文中所闡述自經變更設計消除。然而，如圖1中所展示，由於毗鄰特徵112之間的空間中之每一者對於該等空間而言皆具有一最小尺寸，因此空間128及空間132可由於空間128內之特徵之任何部分皆不可作為非關鍵的來消除而係相同的。
然後，產生經變更佈局可包含：自空間130及132減去彼等空間中之剩餘特徵以形成一新設計佈局中之新特徵。舉例而言，自空間130減去特徵110致使包含若干空間134之特徵136。另外，自空間132 減去特徵112致使包含若干空間138之特徵140。因此，僅在上文所闡述之步驟之後剩餘的空白空間可用以產生新設計佈局。
經變更設計並不包含關注區域。另外，該方法並不包含針對設計、經變更設計或晶圓產生關注區域。舉例而言，某些當前使用之方法及系統使用佈局檔案以形成用於檢測之關注區域，但此並不與本文中所闡述之實施例混淆。特定而言，本文中所闡述之實施例並不形成關注區域，而是使用設計佈局來識別關鍵區域。另外，不同於關注區域產生方法及系統，藉由本文中所闡述之實施例產生之經變更設計可使特徵保持於識別為對良率關鍵之區域中。相比而言，產生關注區域通常涉及判定關注區域之特性(諸如尺寸及座標)，但關注區域自身及關注區域之特性並不包含設計中之任何特徵。
在另一實施例中，經變更設計並不包含關於針對層之設計中之區域關鍵性之資訊。舉例而言，由於經變更設計並不包含設計中對良率不關鍵之特徵，因此經變更設計可僅包含設計中對良率關鍵之特徵。因此，可基於經變更設計中之特徵之存在或不存在來判定關於設計中之不同特徵之良率關鍵性之資訊，但經變更設計自身並不包含關於關鍵性之任何資訊，諸如指示哪些區域關鍵及哪些不關鍵之標籤或其他標記。
該方法亦包含使用一檢測系統之輸出來偵測層上之缺陷。檢測系統之輸出可包含由諸如本文中進一步所闡述之檢測系統之任何檢測系統產生之任何輸出。舉例而言，該輸出可包含由檢測系統之一或多個偵測器產生之信號或資料。該方法可包含：藉由使用檢測系統來掃描晶圓及回應於掃描期間來自晶圓之光而產生輸出來獲取檢測系統之輸出。另一選擇係，該方法可包含：獲取來自其中已儲存有(例如，藉由檢測系統)輸出之一儲存媒體之輸出。可使用此項技術中已知之任何適合之缺陷偵測方法及/或演算法來執行使用該輸出偵測缺陷。 舉例而言，偵測缺陷可包含：自一測試晶粒中之一晶粒內位置處產生之輸出減去一參考晶粒中之相同晶粒內位置處產生之輸出，及比較相減結果與一臨限值。超過臨限值之任何相減結果可識別為缺陷或可能缺陷。
在一項實施例中，在不慮及檢測系統之輸出相對於經變更設計之位置之情況下執行偵測缺陷。舉例而言，由檢測系統產生之所有輸出可用於缺陷偵測，其係以檢測系統上可用之最高敏感性來執行。由於將以彼敏感性在晶圓上偵測到之缺陷之實質上大數目，最高可用敏感性通常並不用於檢測或用於使用針對一晶圓產生之所有輸出執行的檢測，此增加複雜性且減小對檢測結果執行之任何功能之處理率。然而，如本文中將進一步闡述，可執行分級以使得不位於經變更設計中之特徵上、特徵附近或接近於該特徵之任何缺陷可不被分級成任何群組，且可藉此自使用分級結果執行之任何功能消除。換言之，分級可依據檢測結果有效地消除設計之非關鍵區域中之缺陷，藉此消除大量干擾缺陷可對使用檢測結果執行之步驟具有之有害效應。另外，不同於選擇將基於輸出相對於設計之位置或該輸出在設計資料空間中之位置來執行之缺陷偵測的某些方法，由於將使用僅包含良率關鍵的區域中之特徵之經變更設計來執行本文中所闡述之額外步驟，因此可針對設計中之所有區域執行相同缺陷偵測。
該方法亦包含：使用經變更設計將缺陷分級成若干群組，以使得該經變更設計中接近該等群組中之每一者中之缺陷位置之特徵至少類似。以此方式，分級步驟可包含根據關鍵型樣使用經修改佈局檔案來將缺陷分組。舉例而言，可以任何適合之方式(例如，藉由對準經變更設計與晶圓之檢測系統之輸出)判定一缺陷相對於經變更設計之位置。然後可判定該經變更設計中在缺陷相對於經變更設計之位置處或接近於該位置之特徵。「在」缺陷相對於經變更設計之位置「處」 之特徵可定義為缺陷完全或部分地位於其上之特徵。以此方式，「在」一缺陷之位置「處」之特徵之位置與缺陷之位置可完全或部分重疊。經變更設計中「接近於」一缺陷相對於經變更設計之一位置之特徵可定義為緊毗鄰於一缺陷(亦即，緊鄰一缺陷)之特徵或與一缺陷間隔開但仍「在」該缺陷「附近」之特徵(例如，間隔開等於或小於針對層之設計之一關鍵尺寸之一尺寸或由使用者定義之某一尺寸的特徵及缺陷)。因此，「接近於」一缺陷相對於經變更設計之一位置之特徵將包含「在」該缺陷之位置「處」之特徵。
若任何特徵位於缺陷之位置處或接近於該位置，則可比較彼等特徵與在其他缺陷之位置處或接近該位置的特徵。判定經變更設計中之特徵是否至少類似可包含：比較該特徵比較步驟之結果與針對類似性之預判定準則。舉例而言，該比較步驟之結果可與一臨限值進行比較。若經變更設計中的特徵至少以至少此臨限值類似，則該方法可將缺陷分級於一群組中。以此方式，接近於類似特徵定位之缺陷可被分級成同一群組。在另一實例中，該比較步驟之結果可與一「百分比類似」值進行比較。若經變更設計中的特徵至少以至少此百分比類似，則該方法可將該等缺陷分級於一群組中。
如上文所闡述，將缺陷分級亦可以於2009年8月4日發佈之Zafar等人之第7,570,796號美國專利中所闡述的任何其他方式來執行，該美國專利如同完全陳述於本文中地以引用方式併入。另外，可使用任何市售之基於設計的分級方法，以彼等分級方法所使用之任何設計替換如本文中所闡述而產生之經變更設計來執行如上文所闡述將缺陷分級。因此，可直接利用現有之基於設計的分級技術來實施本文中所闡述的實施例。由於僅將良率關鍵區域饋送至分級步驟中(藉由如本文中進一步所闡述自設計消除不需要的多邊形)，因此得以減小分級步驟之計算負載或需求，且處理率更快。
現今對於檢測行業之主要挑戰中之一者係自檢測資料移除干擾。藉由如本文中所闡述自設計佈局資料移除非關鍵區域，可形成可用以減少干擾之一經變更設計，同時僅將一裝置佈局中之關鍵區域中的缺陷分群。舉例而言，在一項實施例中，於分級步驟中，不將具有不接近經變更設計中之特徵中之任一者之位置的缺陷分級成該等群組中之任一者。由於已自設計消除位於對良率不關鍵之區域中的特徵，因此不將與良率無關之缺陷分級成任何群組，此乃因將會自設計消除此等缺陷可接近之任何特徵。以此方式，可藉由分級步驟自動地分離與良率無關之缺陷和其他缺陷。換言之，藉由將具良率意識(yield-aware)之設計佈局(亦即，經變更佈局)用於缺陷資料之分群，可將缺陷自動地分離成關鍵缺陷及干擾缺陷。
以此方式，本文中所闡述之實施例減少分級結果(諸如帕累托(pareto)圖表)中之干擾缺陷。舉例而言，與其他分級方法相比，在本文中所闡述之實施例中，諸如帕累托圖表之分級結果中所包含之缺陷群組之數目可急劇減小。因此，分級結果將包含較少干擾。另外，減少分級箱之數目(且特定而言干擾分級箱之數目)可導致針對使用檢測結果執行的諸如缺陷查核之其他步驟改良缺陷取樣。換言之，僅藉由關鍵型樣將缺陷分群可導致較佳查核取樣(例如，用於DOI識別，或用於針對缺陷查核對DOI進行取樣之一較佳機會)。藉由如本文中所闡述分離關鍵區域與非關鍵區域所致之干擾缺陷減少亦可導致較佳POI識別(例如，其中POI識別涉及識別位於易受缺陷的關鍵區域中之型樣)。
在另一實施例中，不將關於該層中之該等區域中之哪些區域對良率不關鍵之資訊用於偵測及分級步驟。舉例而言，由於經變更設計並不包含設計中對良率不關鍵之特徵，因此經變更設計可僅包含設計中對良率關鍵之特徵。因此，可基於經變更設計中之特徵之存在或不 存在來判定關於設計中之不同特徵之良率關鍵性之資訊，但經變更設計自身並不包含關於關鍵性之任何資訊，諸如指示哪些區域關鍵及哪些不關鍵之標籤或其他標記。因此，雖然本文中所闡述之分級步驟係使用已自其消除非關鍵區域中之特徵之經變更設計來執行，但該分級步驟並非基於關於該層中之區域中之哪些區域對良率關鍵及哪些不關鍵之資訊來執行。以一類似方式，如上文所闡述偵測缺陷可係在不慮及層中之哪些區域對良率關鍵及哪些不關鍵之情況下執行。舉例而言，如上文進一步所闡述，可使用具有相同缺陷偵測參數(諸如臨限值)之相同缺陷偵測方法及/或演算法來偵測設計之所有區域中之缺陷，而無論不同區域之良率關鍵性如何。
識別區域、產生經變更設計、偵測缺陷及將缺陷分級係由可如本文中進一步所闡述來組態之一或多個電腦系統執行。
在一項實施例中，執行識別及產生步驟之一或多個電腦系統包含一EDA工具之一電腦系統。舉例而言，可使用一EDA工具來判定一設計佈局檔案中之良率關鍵區域。另外，可藉由使用當前可用之EDA工具(或設計規則檢查(DRC)軟體)藉由使EDA工具功能適合本文中所闡述之實施例藉此利用現有資料管道之優點同時以一新方式使用EDA工具來執行該等實施例。特定而言，在不構建新基礎設施之情況下，可使EDA工具能力適合本文中所闡述之實施例。可如本文中所闡述來進一步組態用以執行識別及產生步驟之一或多個電腦系統以及EDA工具。
在另一實施例中，執行偵測及分級步驟之一或多個電腦系統包含檢測系統之一電腦系統。可如本文中所闡述來進一步組態檢測系統之該電腦系統。因此，可使用不同電腦系統來執行該方法之不同步驟。如本文中進一步所闡述，不同電腦系統可經組態以使得可將由一個電腦系統產生之經變更設計發送至使用該經變更設計來執行諸如分 級之一或多個步驟之另一電腦系統並由該另一電腦系統接收。雖然使用不同電腦系統來執行該方法之不同步驟可係有利的，但可使用一個電腦系統來執行本文中所闡述之方法之所有步驟。舉例而言，在某些例項中，可使用一獨立電腦系統或一虛擬檢測器(VI)(諸如Bhaskar等人於2012年2月28日發佈之第8,126,255號美國專利中所闡述之彼等)來執行本文中所闡述之方法之所有步驟，該美國專利如同完全陳述於本文中地以引用方式併入。
在某些實施例中，檢測系統係一基於光之檢測系統。以此方式，檢測工具可係一光學檢測工具。在某些實施例中，檢測系統係一基於電子束之檢測系統。該檢測系統可包含此項技術中已知之任何適合之市售的基於光或基於電子束之檢測系統。另外，基於光之檢測系統可係一明視場(BF)及/或暗視場(DF)檢測系統。以此方式，用於本文中所闡述之實施例中之檢測系統不限於BF、DF及/或電子束檢測。換言之，本文中所闡述之實施例獨立於檢測系統平臺。
上文所闡述之方法之實施例中之每一者可包含本文中所闡述之任何(一或多個)其他方法之任何(一或多個)其他步驟。此外，可由本文中所闡述之系統中之任一者來執行上文所闡述之方法之實施例中之每一者。
本文中所闡述之所有方法可包含將方法實施例之一或多個步驟之結果儲存於一電腦可讀儲存媒體中。該等結果可包含本文中所闡述之結果中之任一者且可以此項技術中已知之任何方式加以儲存。儲存媒體可包含本文中所闡述之任何儲存媒體或此項技術中已知之任何其他適合之儲存媒體。在已儲存該等結果之後，該等結果可在儲存媒體中存取及由本文中所闡述之方法或系統實施例中之任一者使用、經格式化以顯示給一使用者、由另一軟體模組、方法或系統使用等。
一額外實施例係關於一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存可在 一電腦系統上執行以用於執行用於將一晶圓上之缺陷分級之一電腦實施方法之程式指令。在圖2中展示一項此實施例。特定而言，如圖2中所展示，電腦可讀媒體200包含可在電腦系統204上執行之程式指令202。該電腦實施方法包含上文所闡述之方法之步驟。可為其執行該等程式指令之電腦實施方法可包含本文中所闡述之任何(一或多個)其他步驟。
實施諸如本文中所闡述之方法的方法之程式指令202可儲存於電腦可讀媒體200上。該電腦可讀媒體可係諸如一磁碟或光碟或一磁帶之一儲存媒體，或此項技術中已知之任何其他適合之非暫時性電腦可讀媒體。
可以包含基於程序之技術、基於組件之技術及/或物件導向之技術以及其他之各種方式中之任一者來實施該等程式指令。舉例而言，可視需要使用ActiveX控件、C++物件、JavaBeans、微軟基礎類別(「MFC」)或其他技術或方法來實施該等程式指令。
該電腦系統可採用各種形式，包含一個人電腦系統、影像電腦、主機電腦系統、工作站、網路設備、網際網路設備或其他裝置。一般而言，術語「電腦系統」可廣泛定義為涵蓋具有執行來自一記憶體媒體之指令的一或多個處理器之任何裝置。該電腦系統亦可包含此項技術中已知之任何適合之處理器，諸如一平行處理器。另外，該電腦系統可包含具有高速處理及軟體之一電腦平臺作為一獨立工具或一網路化工具。
一額外實施例係關於一種經組態以將一晶圓上之缺陷分級之系統。在圖3中展示此一系統之一項實施例。該系統包含經組態以針對製作於一晶圓上之一裝置中之一層產生輸出之檢測系統300，在此實施例中如本文中進一步所闡述來組態該檢測系統。該系統亦包含經組態用於執行本文中所闡述之識別、產生、偵測及分級步驟之一或多個 電腦系統。該一或多個電腦系統可經組態以根據本文中所闡述之實施例中之任一者來執行此等步驟。該(等)電腦系統及該系統可經組態以執行本文中所闡述之任何(一或多個)其他步驟且可如本文中所闡述來進一步組態。
在圖3中所展示之實施例中，電腦系統中之一者係一EDA工具之部分，而檢測系統及該等電腦系統中之另一者則並非該EDA工具之部分。舉例而言，如圖3中所展示，電腦系統中之一者可係包含於EDA工具304中之電腦系統302。包含於此一工具中之EDA工具及電腦系統可包含已經修改以執行本文中所闡述之步驟之任何市售EDA工具。因此，經組態以執行本文中所闡述之識別及產生步驟之電腦系統可與用以檢測晶圓之一檢測系統分離。換言之，可由一個系統或工具使用設計以形成經變更設計，而另一不同系統或工具將使用該經變更設計來執行檢測及/或藉由檢測偵測之缺陷之分級。用以形成經變更設計之電腦系統亦可並非一EDA工具之部分，且可包含於另一系統或工具中或僅僅組態為一獨立電腦系統。此外，雖然經變更設計可由一個工具產生且由另一工具使用，但產生經變更設計之工具或電腦系統可經組態以藉由以下方式而將彼資訊提供至另一工具：藉由將經變更設計儲存或轉移至一共用的電腦可讀儲存媒體(諸如一晶圓廠資料庫)，或藉由將經變更設計直接傳輸至將使用該經變更設計之工具(此可如本文中進一步所闡述來執行)。
檢測系統可經組態以藉由用光掃描一晶圓及在掃描期間偵測來自該晶圓之光而產生針對製作於該晶圓上之裝置中之層之輸出。舉例而言，如圖3中所展示，檢測系統包含光源306，光源306可包含此項技術中已知之任何適合之光源。可將來自光源之光引導至分束器308，分束器308可經組態以將來自光源之光引導至晶圓310。光源可耦合至任何其他適合之元件(未展示)，諸如一或多個聚光透鏡、準直 透鏡、中繼透鏡、物鏡、孔隙、光譜濾光器、偏光組件及諸如此類。如圖3中所展示，可以一法向入射角將光引導至晶圓。然而，可以包含近法向及傾斜入射之任何適合之入射角將光引導至晶圓。另外，可以一個以上入射角將光或多個光束順序地或同時引導至晶圓。檢測系統可經組態而以任何適合之方式掃描晶圓上之光。
在掃描期間可藉由檢測系統之一或多個通道來收集並偵測來自晶圓310之光。舉例而言，以相對接近法向之角度自晶圓310反射之光(亦即，在入射係法向時鏡面反射之光)可通過分束器308到達透鏡312。透鏡312可包含一折射光學元件，如圖3中所展示。另外，透鏡312可包含一或多個折射光學元件及/或一或多個反射光學元件。由透鏡312收集之光可聚焦至偵測器314。偵測器314可包含此項技術中已知之任何適合之偵測器，諸如一電荷耦合裝置(CCD)或另一類型之成像偵測器。偵測器314經組態以產生回應於由透鏡312收集之經反射光之輸出。因此，透鏡312及偵測器314形成檢測系統之一個通道。檢測系統之此通道可包含此項技術中已知之任何其他適合之光學組件(未展示)。
由於圖3中所展示之檢測系統經組態以偵測自晶圓鏡面反射之光，因此檢測系統組態為一BF檢測系統。然而，此一檢測系統亦可經組態用於其他類型之晶圓檢測。舉例而言，圖3中所展示之檢測系統亦可包含一或多個其他通道(未展示)。其他(一或多個)通道可包含本文中所闡述之光學組件中之任一者，諸如組態為一散射光通道之一透鏡與一偵測器。可如本文中所闡述來進一步組態該透鏡與該偵測器。以此方式，檢測系統亦可經組態用於DF檢測。
檢測系統亦可包含經組態以執行本文中所闡述之方法之一或多個步驟之一電腦系統。舉例而言，上文所闡述之光學元件可形成檢測子系統300之光學子系統316，檢測子系統300亦可包含耦合至該光學 子系統之電腦系統318。以此方式，可將在掃描期間由(一或多個)偵測器產生之輸出提供至電腦系統318。舉例而言，電腦系統可耦合至偵測器314(例如，藉由以圖3中之虛線所展示之一或多個傳輸媒體，該一或多個傳輸媒體可包含此項技術中已知之任何適合之傳輸媒體)以使得該電腦系統可接收由偵測器產生之輸出。
檢測系統之電腦系統可經組態以執行本文中所闡述之任何(一或多個)步驟。舉例而言，電腦系統318可經組態用於執行如本文所闡述之偵測及分級步驟。另外，電腦系統318可經組態以執行本文中所闡述之任何其他步驟。此外，雖然本文中所闡述之步驟中之某些步驟可由不同電腦系統執行，但方法之所有步驟可由一單個電腦系統(諸如檢測系統之電腦系統)或一獨立電腦系統來執行。另外，該(等)電腦系統中之一或多者可組態為一虛擬檢測器，諸如Bhaskar等人於2012年2月28日發佈之第8,126,255號美國專利中所闡述之彼虛擬檢測器，該美國專利如同完全陳述於本文中地以引用方式併入。
檢測系統之電腦系統亦可耦合至並非檢測系統之部分之另一電腦系統，諸如電腦系統302，該另一電腦系統可包含於諸如上文所闡述之EDA工具之另一工具中，以使得電腦系統318可接收由電腦系統302產生之輸出，該輸出可包含由彼電腦系統產生之經變更設計。舉例而言，該兩個電腦系統可藉由諸如一晶圓廠資料庫之一共用電腦可讀儲存媒體而有效地耦合，或可藉由諸如上文所闡述之傳輸媒體的一傳輸媒體而耦合，以使得可在該兩個電腦系統之間傳輸資訊。
應注意，本文中提供圖3來大體上圖解說明可包含於本文中所闡述之系統實施例中之一檢測系統之一組態。顯然，本文中所闡述之檢測系統組態可經變更以如設計一商業檢測系統時通常所執行的那樣來最佳化檢測系統之效能。另外，可使用諸如可自KLA-Tencor購得之29xx/28xx系列之工具之一現有檢測系統(例如，藉由將本文中所闡述 之功能性添加至一現有檢測系統)來實施本文中所闡述之系統。對於某些此等系統而言，本文中所闡述之方法可提供為系統之選用功能性(例如，除系統之其他功能性之外)。另一選擇係，本文中所闡述之系統可經「從零開始」設計以提供一全新系統。
鑒於此說明，熟習此項技術者將明瞭本發明之各種態樣之其他修改及替代實施例。舉例而言，本發明提供用於將一晶圓上之缺陷分級之方法及系統。因此，此說明應視為僅係說明性的，且係出於教示熟習此項技術者實施本發明之一般方式之目的。應理解，本文中所展示及闡述之本發明之形式應視為目前較佳之實施例。如熟習此項技術者在受益於本發明之此說明之後皆將明瞭，可替換本文中所圖解說明及闡述之彼等元件及材料，可顛倒部件及製程，且可獨立地利用本發明之某些特徵。可在不背離如以下申請專利範圍中所闡述之本發明之精神及範疇的情形下對本文中所闡述之元件做出改變。
100‧‧‧設計
102‧‧‧特徵
104‧‧‧區域/所識別區域
106‧‧‧特徵
108‧‧‧特徵
110‧‧‧特徵
112‧‧‧特徵
114‧‧‧區域/所識別區域
116‧‧‧特徵
118‧‧‧特徵
120‧‧‧特徵
122‧‧‧特徵
124‧‧‧經變更設計
126‧‧‧空間
128‧‧‧空間
130‧‧‧空間
132‧‧‧空間
134‧‧‧空間
136‧‧‧特徵
138‧‧‧空間
140‧‧‧特徵

Claims (21)

  1. 一種用於將一晶圓上之缺陷分級之電腦實施之方法，其包括：識別針對製作於一晶圓上之一裝置之一層之一設計中對該裝置之製作良率不關鍵的區域；藉由自針對該層之該設計消除該等所識別區域中之特徵而產生針對該層之一經變更設計；使用一檢測系統之輸出來偵測該層上之缺陷；及使用該經變更設計將該等缺陷分級成若干群組，使得該經變更設計中接近該等群組中之每一者中之該等缺陷之位置的特徵至少類似，其中該識別、該產生、該偵測及該分級係由一或多個電腦系統執行。
  2. 如請求項1之方法，其中使用針對該設計之一設計佈局檔案來執行該識別。
  3. 如請求項1之方法，其中產生該經變更設計包括：自針對該設計之一設計佈局檔案消除該等所識別區域中之該等特徵，藉此形成一經修改設計佈局檔案，並將該經修改設計佈局檔案之一檔案格式轉換為可用於該分級之一不同檔案格式。
  4. 如請求項1之方法，其中該經變更設計中之該等特徵包括在針對該層之該設計之除該等所識別區域以外之區域中的特徵。
  5. 如請求項1之方法，其中產生該經變更設計包括：消除該等所識別區域中之該等特徵，及用不同特徵替換針對該層之該設計之除該等所識別區域以外之區域中的特徵。
  6. 如請求項1之方法，其中該識別包括：藉由將使用者所定義之規則應用於針對該設計之一設計佈局檔案來識別針對該層之該設計中對該良率不關鍵之該等區域。
  7. 如請求項1之方法，其中該識別包括：基於針對該層之該設計中不同區域中之該等特徵的密度來識別針對該層之該設計中對該良率不關鍵的該等區域。
  8. 如請求項1之方法，其中該識別包括：基於針對該層之該設計之不同區域中之該等特徵之間的空間尺寸來識別針對該層之該設計中對該良率不關鍵的該等區域。
  9. 如請求項1之方法，其中該識別包括：基於針對該層之該設計之不同區域中之該等特徵的尺寸來識別針對該層之該設計中對該良率不關鍵的該等區域。
  10. 如請求項1之方法，其中該識別包括：基於針對該層之該設計之該等不同區域中之該等特徵的功能來識別針對該層之該設計中對該良率不關鍵的該等區域。
  11. 如請求項1之方法，其中該經變更設計不包括關注區域。
  12. 如請求項1之方法，其中該方法不包括產生針對該設計、該經變更設計或該晶圓之關注區域。
  13. 如請求項1之方法，其中執行該識別及該產生之該一或多個電腦系統包括一電子設計自動化(EDA)工具之一電腦系統。
  14. 如請求項1之方法，其中執行該偵測及該分級之該一或多個電腦系統包括該檢測系統之一電腦系統。
  15. 如請求項1之方法，其中在該分級中，不將具有不接近該經變更設計中之該等特徵中之任一者之位置之該等缺陷分級成該等群組中之任一者。
  16. 如請求項1之方法，其中在不考量該檢測系統之該輸出相對於該經變更設計之位置的情況下執行該偵測。
  17. 如請求項1之方法，其中不將關於該層中之該等區域中之哪些區域對該良率不關鍵的資訊用於該偵測或該分級。
  18. 如請求項1之方法，其中該經變更設計不包括關於針對該層之該設計中之該等區域之關鍵性的資訊。
  19. 如請求項1之方法，其中該檢測系統係一基於光之檢測系統。
  20. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存可在一電腦系統上執行以用於執行用於將一晶圓上之缺陷分級之一電腦實施方法的程式指令，其中該電腦實施方法包括：識別針對製作於一晶圓上之一裝置之一層之一設計中對該裝置之製作良率不關鍵的區域；藉由自針對該層之該設計消除該等所識別區域中的特徵而產生針對該層之一經變更設計；使用一檢測系統之輸出來偵測該層上之缺陷；及使用該經變更設計，將該等缺陷分級成若干群組，使得該經變更設計中接近該等群組中之每一者中之該等缺陷之位置的特徵至少類似。
  21. 一種經組態以將一晶圓上之缺陷分級之系統，其包括：一檢測系統，其經組態以產生針對製作於一晶圓上之一裝置中之一層的輸出；及一或多個電腦系統，其經組態以用於：識別針對該層之一設計中對該裝置之製作良率不關鍵的區域；藉由自針對該層之該設計消除該等所識別區域中的特徵而產生針對該層之一經變更設計；使用該檢測系統之該輸出來偵測該層上之缺陷；及使用該經變更設計，將該等缺陷分級成若干群組，使得該經變更設計中接近該等群組中之每一者中之該等缺陷之位置的特徵至少類似。
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