[发明专利]用于大型偏移裸片对裸片检验的多步骤图像对准方法

说明书

可使用方法或系统来使裸片对裸片检测图像对准，所述方法或系统经配置以：接收参考图像及测试图像；从所述参考图像及所述测试图像上的局部区段确定全局偏移及旋转角；及在执行精细对准之前执行所述测试图像的粗略对准去歪斜。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2017年10月20日申请的第62/575,304号美国临时申请案的优先权，所述申请案的内容特此以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及识别半导体装置中的缺陷。

背景技术

半导体制造业的发展对良率管理且尤其是计量及检验系统提出越来越多要求。临界尺寸不断缩小，但产业需要缩短实现高良率、高价值生产的时间。最少化从检测到良率问题到修复所述问题的总时间决定了半导体制造商的投资回报率。

制造例如逻辑及存储器装置的半导体装置通常包含使用大量制造工艺来处理半导体晶片以形成半导体装置的各种特征及多个层级。举例来说，光刻是涉及将图案从光罩转移到布置于半导体晶片上的光致抗蚀剂的半导体制造工艺。半导体制造工艺的额外实例包含(但不限于)化学机械抛光(CMP)、蚀刻、沉积及离子植入。多个半导体装置可以布置制造于单个半导体晶片上且接着分离成个别半导体装置。

在半导体制造期间的各种步骤中使用检验过程来检测晶片上的缺陷以促成制造工艺的较高良率且因此促成较高利润。检验已成为制造例如集成电路(IC)的半导体装置的重要部分。然而，随着半导体装置的尺寸减小，检验变成成功制造可接受半导体装置的更重要部分，因为较小缺陷会引起装置失效。例如，随着半导体装置的尺寸减小，检测减小缺陷已变成必然，因为即使相对较小缺陷也会引起半导体装置的无用像差。

当图像之间的偏移超过若干像素时，先前所使用的裸片对裸片对准方法较慢。较快方法涉及测量频率间隔的偏移，但这些方法未考虑任何图像旋转且计算密集。使用先前方法来进行具有大型偏移及旋转的全图像对准限制每小时可检验的晶片的数目且对晶片表面上的缺陷的敏感度有限。

因此，需要改进缺陷识别方法及系统。

发明内容

根据本发明的一个实施例，一种用于获得对准裸片对裸片检验图像的方法包括：在处理器处接收参考图像及测试图像。使用所述处理器，从所述参考图像选择第一局部区段及从所述测试图像选择第二局部区段，从所述第一局部区段及所述第二局部区段确定估计旋转偏移及估计平移偏移，执行粗略对准以借此产生部分对准测试图像，且对所述部分对准测试图像执行精细对准。

本发明的另一实施例是一种非暂时性计算机可读存储媒体，其包括用于在一或多个计算装置上执行步骤的一或多个程序。这些步骤可以任何适当顺序包含：接收参考图像及测试图像；从所述参考图像选择第一局部区段及从所述测试图像选择第二局部区段；从所述第一局部区段及所述第二局部区段确定估计旋转偏移及估计平移偏移；对所述测试图像执行粗略对准以借此产生部分对准测试图像；及对所述部分对准测试图像执行精细对准以获得对准裸片对裸片检验图像。

本发明的另一实施例是一种半导体裸片对裸片检验系统，其包括用于捕获裸片的特征的图像的传感器及计算系统。所述传感器及所述计算系统可包括束源、载台、检测器及处理器。所述处理器可与所述检测器电子通信。所述处理器可经进一步配置以：接收参考图像及测试图像；从所述参考图像选择第一局部区段及从所述测试图像选择第二局部区段；及从所述第一局部区段及所述第二局部区段确定估计旋转偏移及估计平移偏移。所述处理器可经进一步配置以执行测试图像的粗略对准以借此产生部分对准测试图像且执行所述部分对准测试图像的精细对准。

所述束源可为光源或电子束源。所述束源可包含宽带等离子体源、电子束源、灯或激光。所述束源可发射电子或光子。在一些实施例中，所述束源还可发射可为红外光、可见光、紫外光或x射线光的光。

所述束可为来自光源的光束或来自电子束源的电子束。