具有可选择像素密度的全晶片检测方法

申请号 CN201611168660.6 申请日 2016-12-16 公开(公告)号 CN106898564A 公开(公告)日 2017-06-27
申请人 超科技公司; 发明人 D·M·欧文; B-H·李; E·鲍彻; A·M·霍里鲁克;
摘要 本 发明 涉及具有可选择 像素 密度 的全晶片检测方法。本发明公开用于 半导体 晶片 的全晶片检测方法。一种方法包括同时在 半导体晶片 的整个表面的测量部位上以最大测量部位像素密度ρmax进行选择测量参数的测量以获得测量数据,其中以最大测量部位像素密度ρmax获得的测量部位像素的总数在104与108之间。该方法亦包括定义半导体晶片的表面的多个分区,其中该多个分区中的每一者具有测量部位像素密度ρ,其中该多个分区中的至少两者具有不同尺寸的测量部位像素且因此具有不同测量部位像素密度ρ。该方法亦包括基于多分区及对应测量部位像素密度ρ而处理测量数据。该经处理测量数据可用于对用以在半导体晶片上形成器件的程序进行统计处理控制。
权利要求

1.一种检测具有表面及直径D的半导体晶片的方法,其包含:
a)同时在半导体晶片的整个表面的测量部位上以最大测量部位像素密度ρmax进行选择测量参数的测量以获得测量数据,其中以最大测量部位像素密度ρmax获得的测量部位像素的总数在104与108之间;
b)定义半导体晶片的表面的多个分区,其中分区中的每一分区具有测量部位像素密度ρ,其中分区中的至少两个分区具有不同尺寸的测量部位像素且因此具有不同的测量部位像素密度ρ;及
c)基于多个分区及对应的测量部位像素密度ρ来处理测量数据。
2.如权利要求1所述的方法,其中选择测量参数是选自由以下各者组成的参数群组:表面构形、表面曲率、斜率、器件产率、表面移位及应
3.如权利要求1所述的方法,其中多个分区中的至少一个分区具有等于最大测量部位像素密度ρmax的测量部位像素密度ρ。
4.如权利要求1所述的方法,其中多个分区中的至少一个分区为具有实质上等于半导体晶片的直径D的外径且具有在0.03D与0.2D之间的环形宽度的环形分区。
5.如权利要求4所述的方法,其中环形宽度在0.05D与0.15D之间。
6.如权利要求1所述的方法,其进一步包含在半导体晶片的表面上使用测量参数的变化来定义分区。
7.如权利要求1所述的方法,其中多个分区定义于半导体晶片的表面的子区内,且其中子区在半导体晶片的表面上重复。
8.如权利要求7所述的方法,其中子区表示晶粒、晶粒的一部分及光刻区域中的至少一个。
9.如权利要求1所述的方法,其中半导体晶片包括含有缺陷的器件,且其中缺陷中的至少一个缺陷通过选择测量参数中的超过容限的改变来表明,该改变是相对于选择测量参数的参考值所测量的。
10.如权利要求1所述的方法,更包含使用来自至少一个先前处理的半导体晶片的测量数据来选择多个分区及对应的测量部位像素密度ρ。
11.如权利要求1所述的方法,其中测量部位像素密度ρ经选择,以使得测量部位像素的总数相较于使用最大测量部位像素密度ρmax所获得的测量部位像素的数目减少,以达成处理时间的选择减少。
12.如权利要求11所述的方法,其中处理时间减少至少10%。
13.如权利要求1所述的方法,其中使用干涉测量法来执行进行测量的动作a)。
14.如权利要求13所述的方法,其中干涉测量法包含相干梯度感测干涉测量法。
15.一种检测半导体晶片的方法,半导体晶片具有表面、直径D及形成于其上的器件,方法包含:
a)使用相干梯度感测干涉计,同时在半导体晶片的整个表面的测量部位上以最大测量部位像素密度ρmax进行选择测量参数的测量以获得测量数据,其中以最大测量部位像素密
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度ρmax获得的测量部位像素的总数在10与10之间;
b)使用形成于半导体晶片上的器件的性能的产率地图,定义半导体晶片的表面的多个分区,其中分区中的每一分区具有测量部位像素密度ρ,其中分区中的至少两个分区具有不同尺寸的测量部位像素且因此具有不同的测量部位像素密度ρ;
c)基于多个分区及对应的测量部位像素密度ρ而处理测量数据。
16.如权利要求15所述的方法,其中使用半导体处理来形成器件,且该方法进一步包含使用动作c)的经处理的测量数据来调整半导体处理。
17.如权利要求15所述的方法,其中选择测量参数是选自由以下各者组成的参数群组:
表面构形、表面曲率、斜率、器件产率、表面移位及应力
18.如权利要求15所述的方法,其中多个分区中的至少一个分区具有等于最大测量部位像素密度ρmax的测量部位像素密度ρ且包括产率地图的包括最低产率的区。
19.如权利要求15所述的方法,其中多个分区中的至少一个分区为具有基本上等于半导体晶片的直径D的外径且具有在0.03D与0.2D之间的环形宽度的环形分区。
20.如权利要求19所述的方法,其中环形宽度在0.05D与0.15D之间。
21.如权利要求15所述的方法,其中测量部位像素密度ρ经选择,以使得测量部位像素的总数相较于使用最大测量部位像素密度ρmax所获得的测量部位像素的数目减少,以达成处理时间的选择减少。
22.如权利要求21所述的方法,其中处理时间减少至少10%。
23.如权利要求15所述的方法,其中半导体晶片包括含有缺陷的器件,且其中缺陷中的至少一个缺陷通过选择测量参数中的超过容限的改变来表明,该改变是相对于选择测量参数的参考值所测量的。
24.如权利要求23所述的方法,其中器件包括缺陷,且方法进一步包含通过相对于选择测量参数的参考值比较选择测量参数的值来探测缺陷。
25.一种检测半导体晶片的方法,半导体晶片具有表面、直径D及形成于其上的器件,方法包含:
a)使用形成于半导体晶片上的器件的性能的产率地图,定义半导体晶片的表面的多个分区,其中分区中的每一分区具有带有测量部位像素及测量部位像素密度ρ的测量部位,其中分区中的至少两个分区具有不同尺寸的测量部位像素且因此具有不同的测量部位像素密度ρ;
b)使用具有包含104至108个传感器像素的阵列的图像传感器的干涉仪进行以下操作:
i)配置传感器像素的阵列以匹配测量部位像素密度ρ;及ii)同时在半导体晶片的整个表面的测量部位上进行选择测量参数的测量以获得测量数据;及
c)基于多个分区以及不同分区的对应的测量部位像素密度ρ而处理测量数据。
26.如权利要求25所述的方法,其中使用半导体处理来形成器件,且该方法进一步包含使用动作c)的经处理的测量数据来调整半导体处理。
27.如权利要求25所述的方法,其中选择测量参数是选自由以下各者组成的参数群组:
表面构形、表面曲率、斜率、器件产率、表面移位及应力。
28.如权利要求25所述的方法,其中多个分区中的至少一个分区具有等于最大测量部位像素密度ρmax的测量部位像素密度ρ且包括产率地图的包括最低产率的区。
29.如权利要求25所述的方法,其中多个分区中的至少一个分区为具有基本上等于半导体晶片的直径D的外径且具有在0.03D与0.2D之间的环形宽度的环形分区。
30.如权利要求29所述的方法,其中环形宽度在0.05D与0.15D之间。
31.如权利要求25所述的方法,其中测量部位像素密度经选择,以使得测量部位像素的总数相较于使用最大测量部位像素密度ρmax所获得的测量部位像素的数目减少,以达成处理时间的选择减少。
32.如权利要求31所述的方法,其中处理时间减少至少10%。
33.如权利要求25所述的方法,其中器件包括缺陷,且该方法进一步包含通过相对于该选择测量参数的参考值比较该选择测量参数的值来探测该缺陷。

说明书全文

具有可选择像素密度的全晶片检测方法

技术领域

[0001] 本发明大体上是关于半导体制造且是关于检测用于半导体制造中的晶片,且更特定言之,是关于具有可选择像素密度的全晶片检测方法。
[0002] 本文中所提及的任何公开案或专利文献的全部公开内容以引入的方式并入,包括美国专利第3,829,219号及第5,526,116号以及第6,031,611号,以及M.P.Rimmer等人的公开的「Evaluation of large aberrations using lateral-shear interferometer having a variable shear」(App.Opt.,第14卷,第1期,第142至150页,1975年1月),以及Schreiber等人的公开的「Lateral shearing interferometer based on two Ronchi phase gratings in series」(App.Opt.,第36卷,第22期,第5321至5324页,1997年8月)。题为「Systems and methods of characterizing process-induced wafer shape for process control using CGS interferometry」的美国临时专利申请案第62/263,917号亦以引用的方式并入本文中。

背景技术

[0003] 制造呈集成电路(IC)芯片形式的半导体器件需要处理大量半导体晶片。半导体晶片通常由制成且通常具有300mm的直径,在未来计划使用具有450mm的直径的半导体晶片。半导体晶片具有略小于1mm的厚度。
[0004] 半导体晶片在形成最终IC器件结构的过程中经受众多不同处理(例如,涂布、曝光、烘焙、蚀刻(湿式及干式)、抛光退火、植入、膜沉积、膜生长、清洗等)。在许多情况下,一些步骤重复多次。因为需要形成的特征的精细尺度(例如,小至若干纳米),所以需要谨慎地监测制造过程。此监测涉及在过程中的选择步骤之间对半导体晶片进行检测以确保恰当地实施各种步骤。
[0005] 半导体器件制造的重要方面为半导体晶片产出率,其为每单位时间(通常,每小时)可在半导体生产线中处理的半导体晶片的数目。半导体晶片产出率为确定每半导体晶片的成本及因此确定制造每一IC器件的成本中的重要因素。因此,尽可能快速地执行半导体晶片检测以使得对半导体晶片产出率的影响最小是重要的。另一方面,获得对每一半导体晶片的足够数目的测量以确保识别任何缺陷使得可改变处理且在必要时从生产线移除半导体晶片是重要的。
[0006] 随着半导体器件的复杂度增加,需要愈来愈多的检测测量以识别潜在缺陷。因此,需要本质上优化所获得及分析的检测数据的量同时最少化收集及处理检测数据所采用的时间的半导体晶片检测系统及方法。

发明内容

[0007] 本发明的方面为一种检测具有表面及直径D的半导体晶片的方法。该方法包括:a)同时在半导体晶片的整个表面的测量部位上以最大测量部位像素密度ρmax进行选择测量参数的测量以获得测量资料,其中以最大测量部位像素密度ρmax获得的测量部位像素的总数在104与108之间;b)定义半导体晶片的表面的分区,其中该等分区中的每一者具有测量部位像素密度ρ,其中该等分区中的至少两者具有不同尺寸的测量部位像素且因此具有不同测量部位像素密度ρ;及c)基于分区及对应测量部位像素密度ρ而处理测量数据。
[0008] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中选择测量参数选自由以下各者组成的参数群组:表面构形、表面曲率、斜率、器件产率、表面移位及应
[0009] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中分区中的至少一者具有等于最大测量部位像素密度ρmax的测量部位像素密度ρ。
[0010] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中分区中的至少一者为具有基本上等于半导体晶片的直径D的外径且具有在0.03D与0.2D之间的环形宽度的环形分区。
[0011] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中环形宽度在0.05D与0.15D之间。
[0012] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其进一步包含在半导体晶片的表面上使用测量参数的变化定义分区。
[0013] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中分区定义于半导体晶片的表面的子区内,且其中子区在半导体晶片的表面上重复。
[0014] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中子区表示晶粒、晶粒的一部分及光刻区域中的至少一者。
[0015] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中半导体晶片包括含有缺陷的器件,且其中缺陷中的至少一者通过选择测量参数的超过容限的改变来表明,该改变是相对于该选择测量参数的参考值所测量而得。
[0016] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其进一步包括使用来自至少一个先前处理的半导体晶片的测量数据选择分区及对应测量部位像素密度ρ。
[0017] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中测量部位像素密度ρ经选择,以使得测量部位像素的总数相较于使用最大测量部位像素密度ρmax所获得的测量部位像素的数目减少,以达成处理时间的选择减少。
[0018] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中处理时间减少至少10%。
[0019] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中使用干涉测量法来执行进行测量的动作a)。
[0020] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中干扰测量法包含相干梯度感测干涉测量法。
[0021] 本发明的另一方面为一种检测半导体晶片的方法,该半导体晶片具有表面、直径D及形成于其上的器件。该方法包括:a)使用相干梯度感测干涉计,在半导体晶片的整个表面的测量部位上以最大测量部位像素密度ρmax进行选择测量参数的测量以获得测量资料,其4 8
中以最大测量部位像素密度ρmax获得的测量部位像素的总数在10与10之间;b)使用形成于半导体晶片上的器件的性能的产率地图,定义半导体晶片的表面的分区,其中该等分区中的每一者具有测量部位像素密度ρ,其中该等分区中的至少两者具有不同尺寸的测量部位像素且因此具有不同测量部位像素密度ρ;及c)基于分区及对应测量部位像素密度ρ而处理测量数据。
[0022] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中使用半导体处理形成器件且该方法进一步包括使用动作c)的经处理测量数据调整半导体程序。
[0023] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中选择测量参数选自由以下各者组成的参数群组:表面构形、表面曲率、斜率、器件产率、表面移位及应力
[0024] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中分区中的至少一者具有等于最大测量部位像素密度ρmax的测量部位像素密度ρ且包括产率地图的包括最低产率的区。
[0025] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中分区中的至少一者为具有基本上等于半导体晶片的直径D的外径且具有在0.03D与0.2D之间的环形宽度的环形分区。
[0026] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中环形宽度在0.05D与0.15D之间。
[0027] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中测量部位像素密度ρ经选择,以使得测量部位像素的总数相较于使用最大测量部位像素密度ρmax所获得的测量部位像素的数目减少,以达成处理时间的选择减少。
[0028] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中处理时间减少至少10%。
[0029] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中半导体晶片包括含有缺陷的器件,且其中缺陷中的至少一者通过选择测量参数的超过容限的改变来表明,该改变是相对于该选择测量参数的参考值所测量而得。
[0030] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中器件包括缺陷,且该方法进一步包括通过相对于选择测量参数的参考值比较选择测量参数的值来探测缺陷。
[0031] 本发明的另一方面为一种检测半导体晶片的方法,该半导体晶片具有表面、直径D及形成于其上的器件。该方法包括:a)使用形成于半导体晶片上的器件的性能的产率地图,定义半导体晶片的表面的分区,其中该等分区中的每一者具有具测量部位像素及测量部位像素密度ρ的测量部位,其中该等分区中的至少两者具有不同尺寸的测量部位像素且因此具有不同测量部位像素密度ρ;b)使用具有包含104至108个传感器像素的阵列的图像传感器的干涉计,进行以下操作:i)配置传感器像素的阵列以匹配测量部位像素密度ρ;及ii)同时在半导体晶片的整个表面的测量部位上进行选择测量参数的测量以获得测量资料;及c)基于分区以及不同分区的对应测量部位像素密度ρ而处理测量数据。
[0032] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中使用半导体程序形成器件且该方法进一步包括使用动作c)的经处理测量数据调整半导体程序。
[0033] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中选择测量参数选自由以下各者组成的参数群组:表面构形、表面曲率、斜率、器件产率、表面移位及应力。
[0034] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中分区中的至少一者具有等于最大测量部位像素密度ρmax的测量部位像素密度ρ且包括产率地图的包括最低产率的区。
[0035] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中分区中的至少一者为具有基本上等于半导体晶片的直径D的外径且具有在0.03D与0.2D之间的环形宽度的环形分区。
[0036] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中环形宽度在0.05D与0.15D之间。
[0037] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中测量部位像素密度经选择,以使得测量部位像素的总数相较于使用最大测量部位像素密度ρmax所获得的测量部位像素的数目减少,以达成处理时间的选择减少。
[0038] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中处理时间减少至少10%。
[0039] 本发明的另一方面为上文所描述的方法,其中器件包括缺陷,且该方法进一步包括通过相对于选择测量参数的参考值比较选择测量参数的值来探测缺陷。
[0040] 本发明的额外特征及优点是在下文的详细描述中进行阐述,且将部分地由本领域技术人员自彼描述而容易地理解或通过实践如本文中所描述的本发明(包括下文的详细描述、quanliyaoiqu及附图)而认识到。权利要求被并入至本发明的详细描述中且构成本发明的一部分。
[0041] 应理解,前文大体描述及以下详细描述两者呈现本发明的实施例,且意欲提供综述或架构以便理解如所主张的本发明的本质及特性。因此,包括随附图式以提供对本发明的进一步理解,且随附图式并入本说明书中且构成本说明书的一部分。图式说明本发明的各种实施例,且与说明书一起用以解释本发明的原理及操作。

附图说明

[0042] 图1为实例相干梯度感测(CGS)系统的示意图,该系统用于实例中以按高测量密度进行全晶片测量从而进行本文中所公开的方法;
[0043] 图2A及图2B为对晶片进行检测测量的两个实例方法的流程图,该晶片包括使用具有各别测量部位密度的选择分区的选项;
[0044] 图3A为示意性地示出覆盖晶片表面的测量部位像素的实例阵列的实例晶片的自上而下图;
[0045] 图3B类似于图3A且示出晶片可如何分成具有不同晶片像素尺寸且因此具有不同测量部位像素密度的不同分区;
[0046] 图4A类似于图3A且说明晶片可如何分成覆盖晶片的「虚拟晶粒」的实例;
[0047] 图4B类似于图4A且示出可如何基于虚拟晶粒为晶片定义具有不同测量部位像素密度的两个不同分区;
[0048] 图4C类似于图4B且示出可如何基于虚拟晶粒为晶片定义具有不同测量部位像素密度的三个不同分区;
[0049] 图5A及图5B示出具有不同测量部位像素密度的分区的实例配置;
[0050] 图6A为晶片的实例晶粒尺寸区的示意图,其中晶粒尺寸区包括具有不同测量部位像素密度的三个不同分区;
[0051] 图6B示出可如何在进行全晶片的分析时在晶片上复制实例晶粒尺寸区;
[0052] 图7A说明在晶片表面上定义的自适应性分区的实例;
[0053] 图7B说明包括三个自适应性分区的实例晶粒尺寸区且亦示出如何以类似于图6B的方式在晶片上复制实例晶粒尺寸区;及
[0054] 图8为用以基于自图1的CGS系统获得的X及Y干涉图数据获得晶片构形的分析程序的流程图。
[0055] 笛卡尔坐标出于参考起见而示出于一些图中且并不意欲为关于定向或配置的限制。

具体实施方式

[0056] 现将详细参考本发明的当前较佳实施例,其实例说明于随附图式中。每当可能时,遍及图式使用参考数字及符号以指相同或相似部分。申请专利范围并入此详细描述中且构成详细描述的一部分。
[0057] 在以下论述中,术语「高密度测量」及「高分辨率」意谓在晶片或晶片区上包括超过104个测量部位像素或超过106个测量部位像素的选择参数的测量或分辨率。在实例中,高密度测量具有在104个与108个之间的像素,其中该实例中的上限表示关于测量技术的实际上限。在未来可通过改良测量技术获得较高上限。
[0058] 除非另外指出,否则术语「像素密度」ρ意谓每单位面积的像素数目,且通常指晶片上的测量部位(例如,分区)处每单位面积的像素数目。最大像素密度指示为ρmax且对应于最高测量分辨率。除非另外指出,否则如本文中所使用的术语「像素」意谓测量部位像素。同样地,除非另外指出,否则术语「像素密度」指测量部位像素密度。
[0059] 如本文中所使用的术语「分区」意谓晶片(且详言之,晶片表面上)的具有选择像素密度ρ的区或测量部位,其中不同分区具有不同像素密度ρ,例如,分区Z1具有像素密度ρ1,而分区Z2具有像素密度ρ2。
[0060] 如本文中所使用的术语「器件」意谓形成于晶片上及/或形成于晶片中的半导体结构,包含部分形成的电路及相似结构。器件性能及器件产率可取决于器件的类型而通过选择器件测量来表征。实例测量包括泄漏电流、驱动电流及内存保持力。因此,术语「器件」不限于完全形成的集成电路设备,且可包括沿制造最终器件的过程形成的器件部分及特征。
[0061] 用以识别处理缺陷的晶片检测测量
[0062] 本文中所公开的系统及方法的方面涉及以(例如)超过104个像素或超过106个像素(例如,在104个像素与108个像素之间)的高测量密度(亦即,最大像素密度ρmax)进行初始全晶片测量,且接着选择具有实质上优化探测某些缺陷所需的对晶片表面的测量的数目同时亦实质上最少化处理时间的选择像素密度ρ≤ρmax的分区Z。存在可执行高密度测量的数个不同类型的晶片检测系统,包括基于反射测量法、散射测量法、电子射束、干涉测量法等的系统。
[0063] 在晶片检测期间进行的晶片测量可包括表面构形及/或表面移位,自表面构形及/或表面移位可确定其他参数,诸如表面应力。特定类型的检测测量与对应测量参数相关联,例如,表面构形的测量具有对应参数H,其为根据晶片上的位置(x,y)而变化的表面高度(相对于例如完全平坦晶片表面或先前所测量表面构形而言)。表面移位的测量具有对应参数S,其为根据晶片上的位置(x,y)而变化的相较于理想表面区位或先前所测量表面区位的表面移位。
[0064] 自一个或多个测量参数,可识别及量化一个或多个处理缺陷。举例而言,形成于晶片表面或下面的结构上的未经图案化的膜的表面构形测量可示出:对于某些(x,y)区位,超出选择容限的高度参数H的变化,尤其在相较于由在沉积未经图案化的膜之前的晶片表面或下面的结构形成的表面构形测量时。举例而言,高度参数H的变化可归因于膜厚度变化。对处理缺陷的区位的了解可用以改善缺陷或改变后续处理以补偿缺陷或声明晶片的包括「不良」缺陷的区且因此形成于该区中的任何IC芯片稍后被废弃。
[0065] 全晶片测量
[0066] 晶片检测系统可为扫描系统或区域图像系统。在扫描系统中,通常收集散射光且在区域成像系统中,收集区域的图像。在晶粒对晶粒检测中,将来自一个晶粒的信号(散射光或区域图像)与来自第二(参考)晶粒的相同信号进行比较。若两个信号相同,则晶粒被视为「无缺陷」。若信号不同,则晶粒可具有缺陷。
[0067] 基于整个晶片的扫描或区域成像(以逐晶粒顺序)的大部分检测工具具有产出率问题。检测整个晶片所需的计算时间通常过长。产出率通常为每小时数个晶片,且可低至若干个小时单个晶片。
[0068] 全晶片检测系统同时检测整个晶片,且因此提供相对较高的测量产出率,只要可管理所需计算时间即可。全晶片检测系统的实例是基于使用剪切干涉测量法的相干梯度感测(CGS)。下文更详细地描述实例CGS检测系统。
[0069] 简言之,在CGS检测系统中,获取及处理(分析)晶片表面的干涉图像以确定表面构形。通过晶片表面处的采样频率(亦即,像素密度ρ)确定CGS检测系统的分辨率,该采样频率确定需要被分析的像素的数目。较好(较高)分辨率直接导致较大数目个像素。然而,较多像素亦导致较多计算且因此导致较低产出率。在本文公开内容中所公开的方法的方面允许对晶片上的测量分辨率(像素密度ρ)的变化的等级,以最少化计算时间量,同时提供对可包括多种器件结构的晶片表面的充分检测。
[0070] 本文中所公开的系统及方法认识到,通常仅在晶片的选择分区中需要使用最大像素密度ρmax的最高测量分辨率。具体而言,在一些状况下,在晶片上(诸如,在边缘附近)存在需要高或最高分辨率的分区,而同一晶片上(诸如,在中心)的其他分区中低或最低分辨率是足够的。可沿晶粒的边缘(晶片内)对晶粒的中心(晶片内)或在晶片上的给定曝光区域或晶粒内进行基于分区的晶片的其他可能分隔。在实例中,分区可具有不规则形状且可由测量数据定义而非经预定义。
[0071] 本发明的方面为全晶片检测的多分辨率方法,其中在需要高分辨率的一个或多个分区Z中使用较小像素(及因此较高像素密度ρ)且在一个或多个其他分区中使用较大像素(及因此较低像素密度ρ)。通过此方法,可大幅度减少计算时间且可达成每小时超过100个晶片的产出率。
[0072] 实例CGS全晶片检测系统
[0073] 图1为可用以测量晶片10的表面形状(构形)的实例相干梯度感测(CGS)全晶片检测系统(「CGS系统」)100的示意图。关于CGS感测如何工作的细节描述于上文所引用的美国专利第6,031,611号('611专利)中。本文中的图1是基于'611专利的图1。
[0074] CGS系统100是基于横向剪切干涉测量法的原理。CGS系统100沿轴线A1包括:具有图像传感器112的数字摄影机110、滤光透镜124(例如,组合有透镜的滤光片,如'611专利中所论述且其中的图1中所示出)、第一及第二轴向隔开的衍射光栅G1及G2、光束分光器130及晶片载物台140。CGS系统100亦包括沿在光束分光器130处与轴线A1相交的光轴A2配置的激光器150。光束扩展器/准直器154沿光轴A2配置于激光器150的前方。
[0075] CGS系统100亦包括以可操作方式连接至数字摄影机110及激光器150的控制器信号处理器160。实例控制器或信号处理器160为或包括具有处理器162及非暂时性计算机可读介质(「内存」)164的计算机,处理器及非暂时性计算机可读介质经由记录于其上的指令以控制CGS系统100的操作从而执行晶片10的测量及进行本文中所描述的方法。
[0076] 晶片10具有上表面(「表面」)12、下表面或底表面14及外边缘15以及直径D。晶片10亦可包括形成于表面12上的半导体特征或结构18,如近视插图I1中所示出。在实例中,实例结构可包括膜或膜堆栈。实例结构亦可包括(诸如)使用光刻处理以光刻层(例如,介电材料或金属材料或此类材料的组合)形成的经图案化特征。晶片10的表面12可基于选择像素密度ρ(亦即,ρ1、ρ2、......,如下文所描述)而分成两个或大于两个分区Z,例如,Z1、Z2、......。
[0077] 继续参看图1,在操作中,激光器150及光束扩展器/准直器154形成通过光束分光器130导引至晶片10的上表面12的经准直探测光束152。经准直探测光束152具有至少为晶片10的直径的直径,晶片可具有(例如)300mm的直径。
[0078] 经准直探测光束152自晶片10的上表面12反射为反射光152R,该反射光向上行进穿过光束分光器130且穿过第一及第二轴向隔开的衍射光栅G1及G2。两个衍射光栅G1及G2隔开,且以其他方式被配置以剪切反射光152R。接着使用滤光透镜124将穿过两个衍射光栅G1及G2的反射光152R聚焦至数字摄影机110的图像传感器112上。
[0079] 因为经准直探测光束152一次照明晶片10的整个上表面12,所以晶片载物台140并不需要执行x/y运动以完成测量。反射离开晶片10的上表面12的反射光152R根据晶片10的区域高度变化(亦即,翘曲)而失真。在经由两个衍射光栅G1及G2使经失真反射光152R转向时,以自参考方式产生干涉。自参考方法消除对来自(例如)平面镜的独立参考光束的需要,且无论调查中表面的反射率而确保极好的条纹对比。
[0080] 干涉图案经成像至包括传感器像素116S(参见插图I2)的阵列114的图像传感器112上。在实例中,传感器像素116S的阵列114由图像传感器112定义,诸如具有2048×2048个传感器像素116S(亦即,4.2×106个像素)的阵列114的CCD。在实例中,图像传感器112可被配置(例如,经由程序化)以组合像素或以其他方式按像素群组执行感测。此特定图像传感器配置可用于直接以不同像素密度收集测量数据,而非以最大像素密度ρmax俘获数据且接着经由后处理步骤减小像素密度。在实例中,图像传感器112为数字摄影机(未图标)的部分,该数字摄影机经由可程序化电子器件配置以定义用于图像传感器112的选择区的图像俘获模式,例如,最大像素密度ρmax或减小的像素密度ρ。
[0081] 传感器像素116S定义对应测量部位像素16W(参见插图I3),其尺寸(面积)经由滤光透镜124所定义的放大因子M而与传感器像素116S的尺寸(面积)相关。测量部位像素16W具有定义像素密度ρ的尺寸。如上文所提到,测量部位像素16W的尺寸可随晶片10上的位置(例如,依据前述分区Z)而变化,以使得对应像素密度ρ亦可随晶片10上的位置(分区)而变化(亦即,ρ=ρ(x,y))。
[0082] CGS系统100本质上比较晶片10的上表面12上的分离固定距离ω(其被称作剪切距离)的两个点的相对高度。实际上,在固定距离上的高度改变提供斜率或倾信息,且CGS干涉图案中的条纹为具有恒定斜率的等高线。对于用于两个衍射光栅G1及G2的给定探测波长λ及光栅间距p,剪切距离随两个衍射光栅G1与G2之间的距离而按比例调整。干涉计的灵敏度或每条纹斜率通过探测波长λ对剪切距离ω的比率确定。
[0083] 为重建构正经检测的晶片10的上表面12的形状,必须收集在两个正交方向上的干涉数据。在x方向及y方向上的斜率资料的收集通过两个独立光栅及摄影机集合并列地达成,诸如'611专利中所公开。自干涉图案导出的斜率数据在数值上经积分以产生晶片10的表面形状或构形。
[0084] 在实例中,对于每一方向,以45度相位增量来收集一系列10个经相移干涉图案。相移是通过在平行于剪切方向的方向上移动两个衍射光栅G1及G2来达成。相移提供若干优点。对于经图案化晶片测量,最显著的优点为条纹对比度可有效地与随相移为静态的图案对比度分开。相移连同CGS技术的固有自参考性质导致经图案化晶片上的具有广泛变化的标称反射率的相对较高测量完整性。在晶片10的上表面12上的布局中不需要专用或相异目标、衬垫或其他特定特征。
[0085] 将300mm晶片10映像至具有前述2048×2048传感器阵列的图像传感器112上导致每一传感器像素116S对应于晶片10的上表面12上的具有大约150微米的正方形区域的测量部位像素16W。结果,晶片10的300mm上表面12可在仅几秒的测量时间内映射有超过3×106个数据点。此构成高密度表面形状(构形)测量。
[0086] 为了增加的系统产出率,可将2048×2048CCD阵列结果下采样至(例如)1024×1024阵列,从而导致具有大约300微米的面积的测量部位像素16W。此情形允许CGS系统100的产出率超过每小时100个晶片(wph)。经下采样的数据导致晶片10的300mm上表面12映像有大约800,000个测量部位像素16W。此下采样数据仍表示高密度形状测量。
[0087] 应注意,对于应力诱发的晶片弯曲,晶片10可变形跨越的最短平面内长度尺度为其厚度的两倍。因而,测量部位像素16W的300微米尺寸充分表征厚度为775微米的典型300mm晶片10的变形。具有大约150微米的尺寸的测量部位像素16W的较高分辨率可视需要用于经薄化的晶片。
[0088] CGS系统100相较于测量Z高度的传统干涉计具有测量晶片10的形状的优点。首先,无论晶片10的上表面12的标称反射率,CGS技术的自参考性质提供高对比度度条纹,此是因为干涉的两个光束具有类似强度。若归因于低反射率晶片,参考光束显著亮于探测光束,则依赖于参考表面的传统干涉计可失去条纹对比度。其次,对于数十至数百微米的典型晶片变形,CGS条纹具有比典型图案特征大得多的宽度及间距。对于共同条纹分析技术,此类条纹图案稳固得多,此是因为CGS条纹跨越整个晶片10为合理平滑且连续的。传统干涉计可具有在存在图案化的情况下变得不连续且难以解析的条纹图案,从而使得条纹分析(若可能)成为挑战。
[0089] 应注意,晶片形状表征在历史上依赖于相对较低数目个(例如,几百个)逐点测量以产生晶片几何形状的低密度映像。CGS系统100实现经图案化晶片检测,其可以提供具有每像素约150微米的分辨率且具有超过5×105个像素(数据点)(例如,每晶片至多约3×106个像素(数据点))的整个晶片映射。在实例中,(初始)数据点(像素)的数目在105至108的范围内,或在另一实例中,在5×105至5×106的范围内。
[0090] 全晶片CGS干涉计可在几秒内精确地对晶片10的上表面12进行成像,从而实现对个别晶片形状的100%连续监测。其自参考特征允许对任何类型的表面或膜堆栈进行检测,且并不需要测量目标。此能力可应用于监测多种应用的MEOL及BEOL处理,包括晶片翘曲、TSV的处理诱发的构形及其他关键步骤以控制处理诱发的产率问题。
[0091] 可选择的像素密度
[0092] 本文中所公开的方法的方面包括基于最大像素密度ρmax采取初始高密度晶片测量及产生选择像素密度ρ在晶片10上的分布,其中选择像素密度ρ中的至少一者小于最大像素密度ρmax。在实例中,选择像素密度ρ中的至少一者等于最大像素密度ρmax。
[0093] 基于图像的测量或检测系统的分辨率是通过检测中的晶片10的上表面12至图像传感器112的映像来确定。结果,对于给定配置,图像传感器112上的单一传感器像素116S对应于晶片10的上表面12上的具有相关尺寸的单一测量部位像素16W,如上文所描述。
[0094] 本文中所公开的方法认识到,实务上,晶片10的上表面12处的区域分辨率要求可变化,其又产生变化的数据密度要求。因此,在方法的实例中,测量分辨率可由用户在逐分区基础上定义,以在关键区域(例如,所测量量相对快速地变化之处)中提供较高数据密度(亦即,较小像素尺寸)且在较不关键区域(例如,所测量量相对缓慢地变化之处)中提供较低数据密度(亦即,较大像素尺寸)。
[0095] 图2A为示出如本文中所公开的实例晶片检测方法的步骤的流程图200A。流程图200A包括选择待通过晶片检测程序评估的输入参数的步骤201。举例而言,该参数可包括高度H(x,y)或表面移位S(x,y)或正交表面斜率sx(x,y)及sy(x,y)。
[0096] 接下来的步骤202为询问「ρ→ρ(x,y)?」,即,是否可且应使用变化的像素密度ρ的问询步骤。若对询问的答复为「否」,则方法继续进行至针对整个晶片10选择恒定像素密度ρ(即,恒定像素尺寸)的步骤203。若对询问的答复为「是」,则方法继续进行至步骤204,其涉及基于正考虑的输入参数的类型、正检测的缺陷的本质等针对晶片10上的选择分区Z而选择不同像素密度ρ(即,不同像素尺寸)。方法接着继续进行至执行晶片检测以收集测量数据的步骤205。如上文所提到,在一种状况下,以最大像素密度ρ=ρmax收集测量数据。在下文结合图2B的流程图200B所论述的另一状况下,可在步骤205中使用选择像素密度ρ收集测量数据。
[0097] 方法接着移至根据步骤204的选定像素密度ρ或步骤203的恒定像素密度ρ处理测量数据的步骤206。方法接着继续进行至基于步骤206的经处理测量数据识别至少一个晶片缺陷的步骤207。
[0098] 图2B为类似于图2A的流程图200A的流程图200B,且说明步骤205以选择像素密度ρ而非最大像素密度ρmax执行晶片检测的实例。在此状况下,步骤206已包括具有根据晶片10上的位置(即,在选择分区Z中)而变化的不同像素密度ρ的测量数据。
[0099] 针对不同像素密度ρ的不同用户定义分区通常通过两种方法中的一种确定:具有所关注晶片形状量度(例如,区域平坦度、平面内移位)的最大变化的区及具有最差器件产率或其他性能量度的区。在对晶片10进行初始检测后,用户可即刻识别具有最大曲率的区(表示晶片10上的表面构形具有最大斜率或每单位距离改变的区域)。该区在晶片10中将具有最大机械应力,且将通常使晶片10的平面内表面变形。该应力亦可影响器件性能。器件产率常常为确定哪些区域待以高分辨率检测的最好量度。具有良好产率的区域不需要改良,然而,具有不良器件产率的区域需要进一步检测及改良。利用产率映像,用户可识别哪些区域待以较高分辨率检测。该区常常在晶片10的外边缘15附近(典型过程装备较不均匀之处)或在器件「区」的边界附近(亦即,器件上的内存区块及逻辑区块的相交处)。在不存在器件产率数据的情况下,用户可选择沿晶片10的边缘15的区及在器件区块的相交处的区。然而,一旦获得器件产率数据,用户便可修改各种分区的区位。亦可自适应性地确定分区Z。在自适应状况下,用户可定义用于描述本地变化的值或所关注参数(例如,区域平坦度或平面内移位)的绝对值的临限值。在数据分析期间,临限值将与所分析数据比较,且若超过临限值,则可增加数据本地密度。可基于区域值相对于临限值来递增或确定密度增量。举例而言,可最初以最大密度的1/4的密度分析数据,且可基于低数据密度结果评估诸如平面内移位的量度。若区域移位超过关键临限值(例如,10nm),则可增加彼等区中的数据密度。与自适应性地增加数据密度相关联的准则可采用许多形式,但所有形式将具有需要以下情形的基础概念:需要特定数据密度以表征特定等级的关键量度(例如,平面内移位超过10nm)。
[0100] 此方法的特定状况涉及一个或多个重复分区Z,诸如对应于单一器件或光刻场的相关联矩形,其中在一个或多个矩形分区Z内指定变化分辨率且接着在晶片10的上表面12上重复变化分辨率。下文结合图6A、图6B及图7A、图7B更详细地论述此状况的实例。
[0101] 分析检测测量数据所需的时间通常与全晶片测量中所涉及的测量部位像素16W的数目成比例。在使用将均一分辨率或单一尺寸用于整个晶片10的测量部位像素16W的习知方法的情况下,晶片10的某些区域中的测量分辨率的倍增将接着需要整个场中的像素数目成为四倍,从而导致计算时间的4倍增加。然而,若分辨率仅在选定分区Z(诸如,沿邻近晶片10的边缘15的环形分区)中改良,则相较于使最大测量分辨率用于整个晶片10,计算时间的增加适度得多。
[0102] 图3A为具有测量部位像素16W的实例300mm晶片10的示意性自上而下视图。出于实例起见,考虑每一测量部位像素16W具有300×300微米的尺寸,总计785,397个测量部位像素。为在任何处将分辨率增加为2倍(亦即,测量部位像素区域减小为150×150微米),像素的数目成四倍为3,141,590,从而导致每晶片计算时间的4倍增加。
[0103] 现考虑图3B中所说明的状况,其中仅在此晶片10之外25mm处的环形分区Z2中需要较高分辨率的测量部位像素16W,而在自晶片10的中心具有半径250mm的分区Z1中使用300×300微米的测量部位像素16W。两个分区Z1及Z2在图3B中通过虚线圆划定界限,且该两个分区Z1及Z2具有各别像素密度ρ1及ρ2,其中ρ1=4ρ2。对于此实例配置,测量部位像素16W的总数现仅为1,505,339,或大致为在任何处使用较小固定尺寸像素情况下的数目的一半。此情形相较于图3A的均一像素密度状况直接导致较高产出率(即,约为2倍,或处理时间减少50%)。
[0104] 在实例中,测量部位密度ρ经选择以使得测量部位像素16W的总数减少以达成选择处理时间或获取时间。在实例中,其中测量部位密度ρ经选择以使得相较于使用最大测量部位像素密度ρmax获得的测量部位像素16W的数目,测量部位像素16W的总数减少至少10%。在另一实例中,测量部位密度ρ经选择以使得相较于使用最大测量部位像素密度ρmax获得的测量部位像素16W的数目,测量部位像素16W的总数减少至少20%。在另一实例中,测量部位密度ρ经选择以使得相较于使用最大测量部位像素密度ρmax获得的测量部位像素16W的数目,测量部位像素16W的总数减少至少50%。
[0105] 图4A类似于图3A且说明晶片10被分成各自含有多个测量部位像素16W的虚拟晶粒VD的实例。图4A的实例虚拟晶粒VD经示出为正方形的,更一般而言可为矩形的。图4B类似于图4A且示出虚拟晶粒VD如何可用以定义多个分区Z,例如,两个分区Z1及Z2,其中两个分区Z1及Z2具有不同尺寸的测量部位像素16W(且因此具有不同像素密度ρ1及ρ2),诸如图3B中所示出。
[0106] 图4C示出虚拟晶粒VD突出显示为绿色、红色及蓝色以定义具有不同测量分辨率且因此具有不同像素密度ρ1、ρ2及ρ3的各别分区Z1、Z2及Z3的实例。
[0107] 分区Z可指定为独立于个别器件的特征而具有任意形状。图5A及图5B示出环形及圆形分区Z的实例。图5A的简单环形分区Z1可具有(例如)20mm环形宽度w与匹配晶片直径D的外径。图5B示出同心分区Z1、Z2及Z3,其中内分区Z1具有在80mm至150mm的范围内的直径,中间分区Z2具有20mm至80mm的环形宽度且外分区Z3具有15至30mm的环形宽度w,其中外径与晶片直径D相同。在一个实例中,外分区Z3的环形宽度w在0.03D与0.2D之间,而在另一实例中,在0.05D与0.15D之间。
[0108] 可实施用于具有不同像素密度ρ的分区Z的更复杂配置。图6A为晶片10上的矩形个别晶粒300的示意性表示。在个别晶粒300内,存在需要变化的数据密度(亦即,测量部位像素16W的不同尺寸)的三个分区Z1、Z2及Z3。一旦已针对单一晶粒定义分区Z,便可针对其他晶粒且因此跨越整个晶片10复制晶粒图案。图6B示出用于48个晶粒300(6列×8行)的基于图6A的晶粒图案(或「晶粒分辨率映像」)的复制。典型晶片10将具有数百个晶粒300。晶粒300表示晶片10的上表面12的子区的实例。另一实例子区为光刻区域,其在实例中可含有多个晶粒。另一实例子区在晶粒300内。因此,子区可具有多种尺寸及形状,且在实例中,可通过光刻处理及藉此所形成的结构以及通过用以图案化晶片10的方法定义。
[0109] 在实例中,分区Z是基于测量数据如何快速地依据晶片10上的位置而改变来基于自适应性方法定义。此类分区Z可被称作「自适应性分区」。因此,相对于用户预定义的分区Z,数据可用以定义自适应性分区Z。在实例中,自适应性分区Z可定义于晶粒(诸如,图6A中所示出的晶粒300)内。
[0110] 图7A为实例晶片10的自上而下视图,其示出归因于测量参数的非均一变化而具有不规则形状的自适应性分区Z1、Z2、Z3及Z4的实例。在该实例中,存在4个自适应性分区Z1至Z4。数据指示出区Z1可具有最低像素密度ρ1,分区Z3及Z4具有最高像素密度ρ3=ρ4=ρmax,且分区Z2可具有中间像素密度ρ1<ρ2<ρmax。在实例中,用于给定自适应性分区Z的特定像素密度(分辨率)是通过执行数据的光谱分析(例如,傅立叶分析)及确定用于给定分区Z的测量参数的变化频率的合适采样频率来定义。
[0111] 图7B示出呈晶粒300形式的实例晶片子区的近视图,该晶粒包括具有各别像素密度ρ1、ρ2及ρ3的三个经调适分区Z1、Z2及Z3。在实例中,分区Z2具有最低像素密度ρ2,且分区Z1及Z3需要最高像素密度ρ1=ρ2=ρmax或至少高于ρ1的像素密度,亦即,ρ1<ρ2、ρ3。图7B亦示出如何以图6B中所示出的相同方式复制实例晶粒300以填充晶片10的上表面12。
[0112] 存在用于定义像素密度(分辨率)的几种其他方法。举例而言,为获得较粗分辨率,可简单地对「每第N个像素」进行采样或对N2个像素一起求平均,例如,每隔一个像素进行采样或对2「x」个像素及2「y」个像素求平均。此具有将空间分辨率减小为1/N且将信息密度减小为1/N2的影响。
[0113] 为获得较精细空间分辨率,可在像素之间内插数据。此对CGS系统100尤其有吸引力,在该系统中,两个光束之间的相前以波长的分数被「剪切」。通常,可通过不同相移进行4至16个不同测量。利用此信息,可按小于像素尺寸的空间尺寸内插信息。结果,CGS系统100尤其较适合于定义具有不同像素密度ρ的分区的任务。在实例中,通过对像素一起求平均以在一个分区中获得较粗分辨率及在像素之间进行内插以在另一分区中获得较精细分辨率而在不同分区Z中定义像素密度ρ。
[0114] 为达成最终检测测量结果中的数据密度的所要变化,在一个实例中,在数据采集或数据分析程序步骤中的适当步骤(图2A的流程图200A的步骤206)处对全数据阵列进行子采样,此是因为初始全晶片测量是以最大像素密度ρmax进行。关于在何处实施子采样处理的决策包括若干因素,包括最小化总获取及分析时间、实施复杂度及最终结果的完整性。
[0115] 图8为用于处理来自CGS系统100的数据的一般分析步骤的流程图400。该分析使用在两个正交方向上的剪切产生(X,Y)干涉数据「INT X」及「INT Y」。在此程序流程中,每一后续步骤需要应用算法及滤光片以到达x方向及y方向缠绕及非缠绕相位,且接着到达表面构形。该不同计算可需要显著不同时间。因此,一种优化可涉及在第一速率限制分析步骤处实施子采样。
[0116] 无论何处发生子采样,跨越分区Z之间的边界的兼容性是有必要的以避免可导致错误缺陷指示的处理误差。举例而言,若分区Z中的任一者重迭,则需要匹配分区的重迭部分。
[0117] 另一第二子采样方法涉及对不规则光栅执行数据处理。在此实施中,算法可必须显著地更复杂以考虑数据分布中均匀性的缺乏。
[0118] 其他子采样方法可使用:a)仅实际像素区位作为数据输出,或b)像素组合以表示单一区位。在另一实例中,子采样方法可使用内插算法以将数据内插至任何任意(x,y)坐标空间上。内插亦可并有质量量度或权重因素以使得子采样处理向较高质量数据给予较高权重。
[0119] 统计处理控制及缺陷探测
[0120] 晶片缺陷通常通过器件性能识别。存在多种器件性能准则,且该准则随器件架构改变。举例而言,功率器件将具有与内存器件不同的准则。然而,对于所有器件,存在规定的器件性能要求(诸如,泄漏电流、驱动电流、内存保持力等)。该器件性能准则确定器件产率。
[0121] 器件产率通常通过使用大量产品晶片的统计数据且通过形成所谓的产率映像来确定,该产率映像使(代表性)产品晶片的区域与器件产率相关。
[0122] 一旦针对给定程序产生产率映像,便可查询产率地图以识别晶片10上的哪些区具有高产率、中间产率及低产率。用户可接着使用此信息来指明对应分区Z。举例而言,用户可针对低产率晶片区指明高分辨率分区ZH,且可针对中间产率晶片区指明中间分辨率分区ZI,且可针对高产率晶片区指明低分辨率分区ZL。就此而言,产率映像或器件性能数据充当测量及检测程序的回馈机制,且可取决于处理的稳定性(例如,取决于产率映像的改变特征)而连续地更新。
[0123] 应注意,表面构形信息通常暗示诸如器件产率的最终结果的机率。因此,例如,若表面构形测量导致100MPa或大于100MPa的应力的测量,则产率可为(例如)90%。另一方面,若所得应力增加至200MPa或大于200MPa,则产率降至(比如)80%。因此,可识别依据分区Z而变化的相对值(例如,应力或表面形状)以按照区对测量数据「进行分类」(例如,低、中等、高应力)。
[0124] 因此,替代直接探测缺陷,本发明的方面是有关于基于产率数据(例如,产率映像)的统计处理控制。产率数据及表面测量数据(例如,表面构形测量)可接着用以控制处理以改良(例如,最大化)器件产率,即,改良产率地图。用于给定处理的选择缺陷类型可接着基于对处理统计数据的了解、器件性能参数的测量及用于正被制造的给定器件的已知失败机制而确定。
[0125] 实例晶片检测方法步骤
[0126] 基于上文,使用不同像素密度ρ执行晶片10的检测的实例方法包括以下步骤。
[0127] 1.用户启用变化的分辨率检测
[0128] a)用户定义选择分区Z且针对每一分区定义对应分辨率(像素密度ρ);每一分区可具有指定的不同分析参数、方法或算法。
[0129] b)用户定义用于与检测中的晶片10的区域内的测量参数的变化相关的分区或像素密度的自适应性选择的量度。
[0130] 2.通过探测器进行数据搜集
[0131] 在一个实施中,以最大分辨率(最大像素密度ρmax)完成图像获取,且在分析处理期间根据用户指定减小数据分辨率。此实例处理示出于图2A的流程图200A中。
[0132] 在替代实施例中,按照区或按照分区Z来程序化图像获取以使得原始图像数据的分辨率对应于选择像素密度ρ,如图2B的流程图200B的实例程序中所说明。
[0133] 3.根据分区及像素密度分析数据
[0134] 分析处理可具有多个分析步骤且可存在可用于完成每一分析步骤的不同算法或方法。可在分析流程中的任何点处进行最大分辨率数据至具有变化分辨率(像素密度ρ)的区的子采样。
[0135] a)独立地对每一分区完成分析步骤。举例而言,若用户指定5个不同分区Z,则在此实施中,关于方法将存在5个单独数据分析以加强跨越分区边界的数据的兼容性或连续性。
[0136] b)一次通过经修改以对稀疏数据集(亦即,数据分布并不规则)进行操作的算法/计算来对整个数据集完成分析步骤。
[0137] c)可选择用于处置分区边界之间的数据的选项(例如,重迭分区、边界数据可与具有较高或较低分辨率的分区相关联)。
[0138] d)若需要,则可根据分区及像素密度应用不同算法。
[0139] e)可使用不同引擎进行计算以达成较好产出率。
[0140] f)可使用加权或智能型子采样完成针对每一分区Z获得所要分辨率的子采样,以使得若适当质量量度可用,则来自多个像素的数据的组合可朝向较高质量数据加权。对于经相移干涉图案,存在若干可能的质量量度,诸如调变(亦即,条纹对比度)、相位残余、相位导数方差。
[0141] 4.根据分区输出资料
[0142] a)根据用户定义的以下各者提供数据集
[0143] i.晶粒层级
[0144] ii.分区层级
[0145] iii.任何用户定义层级
[0146] 对于本领域技术人员清楚的是,在不偏离本发明的精神及范畴的情况下,可对本发明做出各种修改及变化。因此,预期本发明涵盖本发明的修改及变化,限制条件为其属于所附权利要求及其等效物的范畴内。
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