[发明专利]具有可选择像素密度的全晶片检测方法

说明书

技术领域

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。

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

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。半导体晶片通常由硅制成且通常具有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。

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。

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。

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

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ρ_max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ρ_max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。

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。

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ρ_max的测量部位像素密度ρ。

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。

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。

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。

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。

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。