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芯片缺陷的检测方法

阅读：1028发布：2020-12-09

IPRDB可以提供芯片缺陷的检测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种芯片缺陷的检测方法，包括：将芯片版图划分成多个版图单元图形；提供一制备有多个芯片的待测晶圆；对所述待测晶圆进行扫描并根据所述多个版图单元图形分别提取所述多个芯片的物理单元图形；将所述物理单元图形与相应的版图单元图形进行比对，以得到检测结果。在本发明提供的芯片缺陷的检测方法中，通过将芯片版图划分成多个版图单元图形并以所述版图单元图形作为芯片缺陷检测的基准，避免因相邻的芯片之间因具有相同的缺陷而无法检出，从而提高了芯片缺陷检测的成功率。，下面是芯片缺陷的检测方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种芯片缺陷的检测方法，其特征在于，包括：将芯片版图划分成多个版图单元图形；

提供一制备有多个芯片的待测晶圆；

对所述待测晶圆进行扫描并根据所述多个版图单元图形分别提取所述多个芯片的物理单元图形；

将所述物理单元图形与相应的版图单元图形进行比对，以得到检测结果。

2.如权利要求1所述的芯片缺陷的检测方法，其特征在于，所述芯片版图按照横向和纵向分别进行划分。

3.如权利要求2所述的芯片缺陷的检测方法，其特征在于，所述芯片版图在横向和纵向均进行等距离划分。

4.如权利要求3所述的芯片缺陷的检测方法，其特征在于，所述芯片版图在横向和纵向的等份均在10到100之间。

5.如权利要求1所述的芯片缺陷的检测方法，其特征在于，在提供一制备有多个芯片的待测晶圆之前，在将芯片版图划分成多个版图单元图形之后，还包括将所述多个版图单元图形均导入缺陷检测设备。

6.如权利要求5所述的芯片缺陷的检测方法，其特征在于，所述缺陷检测设备为光学检测设备。

7.如权利要求1所述的芯片缺陷的检测方法，其特征在于，所述芯片缺陷的检测方法用于检测光阻变形缺陷。

说明书全文

芯片缺陷的检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种芯片缺陷的检测方法。

背景技术

[0002] 随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件为了达到更快的运算速度、更大的资料存储量以及更多的功能，半导体芯片向更高集成度方向发展。半导体芯片的集成度越高，其制造的过程也变得越发复杂，目前先进的集成电路制造工艺一般都包含几百个工艺步骤，因此，其中的一个步骤出现问题就会引起整个半导体芯片的问题，其表现为集成电路的性能未能达到设计要求，严重的还可能导致整个芯片的失效。

[0003] 所以，在集成电路的制造过程中及时地发现产品制造工艺中存在的问题就显得尤为重要。为了在生产过程中及时检出缺陷，业界一般都采用高灵敏度的光学检测设备对产品的缺陷进行检测。

[0004] 利用光学检测设备对产品进行缺陷检测的基本过程如下：首先，通过光学显微镜获取被检测产品的光学图像；然后，对所述光学图像进行转化，使其成为由不同亮暗灰阶表示的数据图像；接着，对产品上相邻芯片的数据图像进行对比，得到检测结果。

[0005] 可见，现有技术的检测方法是根据产品中相邻的芯片之间的差异性，来发现缺陷的。但是该方法在集成度非常高的产品中并不能将产品上的芯片缺陷完全检测出来，其检出率较差。检出率较差的原因在于，缺陷是根据相邻的芯片之间是否存在差异而判断的，若相邻的芯片具有相同的缺陷，由于相邻的芯片之间没有差异，所以无法检出缺陷。

[0006] 例如，在集成电路的制造过程中经常出现的光阻变形缺陷。引起光阻变形缺陷的原因是对光阻进行显影时芯片的一些特殊区域会出现光线反射，使得光阻图形出现部分变形，导致在电路结构中出现光阻变形缺陷。请参考图1，其为按照版图设计的理想电路与出现光阻变形缺陷的实际电路的对照示意图。如图1所示，按照版图设计的理想电路是没有光阻变形缺陷B的，但是实际生产过程中芯片上会形成光阻变形缺陷B，而且所述光阻变形缺陷B会重复出现，包括相邻位置重复出现。按照现有的检测方法无法检出相邻位置重复出现的光阻变形缺陷。

[0007] 因此，如何解决现有的检测方法检出率低的问题成为当前亟需解决的技术问题。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于提供一种芯片缺陷的检测方法，以解决现有技术中芯片缺陷的检测方法检出率低的问题。

[0009] 为解决上述技术问题，本发明提供一种芯片缺陷的检测方法，所述芯片缺陷的检测方法包括：

[0010] 将芯片版图划分成多个版图单元图形；

[0011] 提供一制备有多个芯片的待测晶圆；

[0012] 对所述待测晶圆进行扫描并根据所述多个版图单元图形分别提取所述多个芯片的物理单元图形；

[0013] 将所述物理单元图形与相应的版图单元图形进行比对，以得到检测结果。

[0014] 优选的，在所述的芯片缺陷的检测方法中，所述芯片版图按照横向和纵向分别进行划分。

[0015] 优选的，在所述的芯片缺陷的检测方法中，所述芯片版图在横向和纵向均进行等距离划分。

[0016] 优选的，在所述的芯片缺陷的检测方法中，所述芯片版图在横向和纵向的等份均在10到100之间。

[0017] 优选的，在所述的芯片缺陷的检测方法中，在提供一制备有多个芯片的待测晶圆之前，在将芯片版图划分成多个版图单元图形之后，还包括将所述多个版图单元图形均导入缺陷检测设备。

[0018] 优选的，在所述的芯片缺陷的检测方法中，所述缺陷检测设备为光学检测设备。

[0019] 优选的，在所述的芯片缺陷的检测方法中，所述芯片缺陷的检测方法用于检测光阻变形缺陷。

[0020] 在本发明提供的芯片缺陷的检测方法中，通过将芯片版图划分成多个版图单元图形并以所述版图单元图形作为芯片缺陷检测的基准，避免因相邻的芯片之间因具有相同的缺陷而无法检出，从而提高了芯片缺陷检测的成功率。

附图说明

[0021] 图1是按照版图设计的理想电路与出现光阻变形缺陷的实际电路的对照示意图；

[0022] 图2是本发明实施例的芯片缺陷的检测方法的流程图；

[0023] 图3是本发明实施例的芯片版图划分成多个版图单元图形的结构示意图。

具体实施方式

[0024] 以下结合附图和具体实施例对本发明提出的芯片缺陷的检测方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

[0025] 请参考图2，其为本发明实施例的芯片缺陷的检测方法的流程图。如图1所示，所述芯片缺陷的检测方法包括：

[0026] 步骤S10：将芯片版图10划分成多个版图单元图形11；

[0027] 步骤S11：提供一制备有多个芯片的待测晶圆；

[0028] 步骤S12：对所述待测晶圆进行扫描并根据所述多个版图单元图形11分别提取所述多个芯片的物理单元图形；

[0029] 步骤S13：将所述物理单元图形与相应的版图单元图形11进行比对，以得到检测结果。

[0030] 具体的，在制作半导体芯片之前通常会设计芯片版图10以保证半导体芯片成功量产并得到高的良率，所述芯片版图10是半导体芯片的理想结构。

[0031] 首先，将所述芯片版图10划分成多个版图单元图形11。如图3所示，按照横向（X方向）和纵向（Y方向）分别对所述芯片版图10的进行划分，形成m×n个版图单元图形11，其中m是X方向上等分数量，n是Y方向上等分数量。m和n的数值越大，划分越细，划分越细意味着缺陷扫描的分辨率越高。优选的，所述芯片版图10在X方向和Y方向的等份均在10到100之间，即m的数值范围为10～100，n的数值范围也为10～100。

[0032] 优选的，所述芯片版图10在X方向和Y方向均按照等距离进行划分。按照等距离划分形成的多个版图单元图形11，其形状和尺寸完全相同。其中，所述芯片版图10在X方向上划分的间距与在Y方向上划分的间距可以相同也可以不同，若在X方向上划分的间距与在Y方向上划分的间距相同，则所述版图单元图形11为正方形，若在X方向上划分的间距与在Y方向上划分的间距不同，则所述版图单元图形11为长方形。

[0033] 优选的，所述X方向和Y方向划分的距离相同。例如，可将所述芯片版图10中20μm×20μm大小的单元格作为一个版图单元图形11。

[0034] 所述芯片版图10通常包括一系列的图形，分别对应各个生产阶段的电路结构，即半导体芯片各层电路的理想结构。半导体芯片各层电路的理想图形均被分成多个版图单元图形11，此后将所有的版图单元图形11进行数字化转化并导入光学检测设备的缺陷检测程序中，并在所述缺陷检测程序将所述版图单元图形11定义为参考标准，以确认制成的芯片结构是否符合设计要求。

[0035] 接着，提供一制备有多个芯片的待测晶圆，所述待测晶圆被选取进行缺陷测试。

[0036] 然后，通过所述光学检测设备对所述待测晶圆的每个芯片进行扫描。在此过程中，所述光学检测设备根据缺陷检测程序定义的参考图形在每个芯片上自动提取与之匹配的物理结构，获取相应的物理单元图形。由此，每个芯片通过扫描均获取了m×n个物理单元图形，所述物理单元图形与所述版图单元图形11是一一对应的。

[0037] 优选的，采用具有高灵敏度的光学检测设备对所述待测晶圆进行扫描。

[0038] 之后，将所述物理单元图形进行数字化转化得到物理单元图形数据，同时将所述物理单元图形转化为由不同明暗灰阶表示的数字化图像。

[0039] 最后，将所述物理单元图形与相应的版图单元图形11进行对比，以得到检测结果。若所述物理单元图形与相应的版图单元图形11没有差异，则认为所述物理单元图形正常，没有缺陷；若所述物理单元图形与相应的版图单元图形11存在差异，则认为所述物理单元图形异常，发现缺陷。

[0040] 在本发明实施例提供的芯片缺陷的检测方法中，芯片的各个部分分别与理想的电路图形进行比对，因此检测更精确。即使相邻位置或重复结构存在相同的缺陷，也不会出现漏检。所述芯片缺陷的检测方法适用于光阻变形缺陷的检测。

[0041] 综上，在本发明实施例提供的芯片缺陷的检测方法中，将芯片版图划分成多个版图单元图形，对芯片进行缺陷检测时以所述版图单元图形为基准，而不是以相邻的芯片之间的差异性来判断是否存在缺陷，因此检测的精确度更高。

[0042] 上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
缺陷平面化-专利编号CN107408494A	2020-05-13	322
缺陷知识库-专利编号CN1392954A	2020-05-12	630
缺陷预测-专利编号CN110869854A	2020-05-11	85
出生缺陷细胞库及其构建方法-专利编号CN101942413A	2020-05-11	280
缺陷分析法-专利编号CN104465434A	2020-05-13	181
出生缺陷细胞库及其构建方法-专利编号CN101942413B	2020-05-11	185
出生缺陷高危因子库及其构建方法-专利编号CN103383692A	2020-05-11	237
缺陷检测机-专利编号CN105203553A	2020-05-13	701
探测缺陷-专利编号CN110121654A	2020-05-12	951
缺陷分析-专利编号CN108231617A	2020-05-12	228

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