[發(fā)明專利]晶片檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610027587.0
• 申請日: 2006-06-12
• 公開（公告）號: CN101090083A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 左仲;王明珠;呂秋玲;趙慶國
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;G01N21/95;G01R31/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種晶片檢測方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體制程中，主要通過光學(xué)檢測技術(shù)確定晶片缺陷，并進一步追蹤缺陷產(chǎn)生的原因，進而改善生產(chǎn)流程，提高產(chǎn)品良率。顯然，晶片檢測是實際生產(chǎn)過程中重要步驟。申請?zhí)枮椤?8115227.9”的中國專利申請中提到，在半導(dǎo)體制造工藝中，多采用自動方法檢測晶片缺陷。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)自動目檢流程示意圖，如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中自動目檢的具體步驟，包括：

步驟11：利用AVI工具中的光學(xué)處理單元獲取晶片的光學(xué)圖像。本文中晶片光學(xué)圖像的最小獨立單元稱為芯片(die)。所述芯片內(nèi)包含復(fù)數(shù)個像素單元。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中晶片光學(xué)圖像示意圖，所述獲取的晶片光學(xué)圖像如圖2所示。

然后，通過預(yù)先編制的程序控制圖像處理單元進行自動分析、處理，檢測出缺陷。

通過程序控制的圖像處理單元對檢測圖像的處理過程包括：

步驟12：對晶片的光學(xué)圖像進行灰度計算；將晶片光學(xué)圖像內(nèi)的各芯片(die)轉(zhuǎn)化為具有多級灰度值的像素矩陣表示。

步驟13：確定標(biāo)準(zhǔn)芯片(golden?die)100。

在晶片上任取復(fù)數(shù)個芯片，對代表所述芯片的像素矩陣內(nèi)對應(yīng)像素單元的灰度值取平均，得到具有各像素單元平均灰度值數(shù)據(jù)的像素矩陣，確定此像素矩陣表示的芯片為標(biāo)準(zhǔn)芯片。

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中標(biāo)準(zhǔn)芯片示意圖，選取的標(biāo)準(zhǔn)芯片100如圖3所示。

步驟14：根據(jù)代表晶片內(nèi)其它芯片的像素矩陣同標(biāo)準(zhǔn)芯片的像素矩陣的灰度值對比結(jié)果，如果代表芯片的像素矩陣內(nèi)某一像素單元或多個像素單元與標(biāo)準(zhǔn)芯片內(nèi)相應(yīng)像素單元的灰度值偏差超出允許范圍，則判定該芯片為缺陷芯片110。圖4為現(xiàn)有技術(shù)中檢測結(jié)果示意圖，檢測出的缺陷芯片110如圖4中所示。

實際生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)，由于半導(dǎo)體器件在設(shè)計、布局等方面的因素，晶片中心區(qū)域與邊緣區(qū)域存在工藝允許的性質(zhì)差異，在檢測過程中表現(xiàn)為經(jīng)過圖像轉(zhuǎn)換后晶片中心區(qū)域與邊緣區(qū)域存在顏色差異，繼而在圖像處理后表現(xiàn)為中心區(qū)域與邊緣區(qū)域的灰度值具有明顯差距；而整片晶片只有一個標(biāo)準(zhǔn)芯片，且其是以整片晶片所有芯片的灰度為依據(jù)生成，那么勢必會造成邊緣或中心區(qū)域的顏色灰度值與標(biāo)準(zhǔn)芯片的灰度值相差較大，將由于正常因素造成的顏色差異誤認(rèn)為是由于缺陷產(chǎn)生的顏色差異，這一現(xiàn)象的存在極易造成檢測過程中的誤報警，將原本正常的芯片判定為有缺陷的芯片，造成生產(chǎn)效率的降低以及生產(chǎn)成本的增加。因此，急需一種可以降低自動目檢過程中誤報警次數(shù)的檢測方法。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種自動目檢方法，用以降低自動目檢過程中的誤報警次數(shù)，進而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的一種晶片檢測方法，包括：

a.利用自動目檢(AVI)工具中的光學(xué)處理單元獲取晶片光學(xué)圖像；

b.對晶片光學(xué)圖像進行灰度計算及分區(qū)；

c.確定各分區(qū)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)芯片；

d.將不同分區(qū)內(nèi)的其它芯片同標(biāo)準(zhǔn)芯片進行灰度值對比，檢測出缺陷芯片。

所述芯片內(nèi)包含復(fù)數(shù)個像素單元；所述芯片通過復(fù)數(shù)個像素單元構(gòu)成的像素矩陣表示；對晶片光學(xué)圖像進行灰度計算后，所述像素矩陣具有確定的多級灰度值；所述分區(qū)的具體方式根據(jù)產(chǎn)品狀況及工藝條件確定；所述分區(qū)為晶片光學(xué)圖像內(nèi)的任意區(qū)域；所述分區(qū)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)芯片的選取根據(jù)產(chǎn)品狀況及工藝條件確定；用以代表所述分區(qū)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)芯片的像素矩陣內(nèi)各像素單元具有的灰度值通過特定的數(shù)學(xué)運算得到；所述特定的數(shù)學(xué)運算為對所處分區(qū)內(nèi)代表任取的復(fù)數(shù)個芯片的像素矩陣內(nèi)各相應(yīng)像素單元的灰度值取平均值；進行所述灰度值對比之前，需預(yù)先設(shè)定灰度值允許偏差范圍；所述灰度值允許偏差范圍由具體的產(chǎn)品要求及工藝條件確定；當(dāng)代表晶片內(nèi)其它芯片的像素矩陣內(nèi)某一像素單元或多個像素單元與標(biāo)準(zhǔn)芯片內(nèi)相應(yīng)像素單元的灰度值偏差超出所述允許偏差范圍時，判定所述被測芯片為缺陷芯片。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1.通過對晶片圖像進行分區(qū)，進而對不同分區(qū)內(nèi)的晶片圖像分別選定標(biāo)準(zhǔn)芯片，提高了標(biāo)準(zhǔn)芯片的精確度。

2.對不同分區(qū)內(nèi)的晶片圖像選定不同的標(biāo)準(zhǔn)芯片，繼而將不同分區(qū)內(nèi)的其它芯片分別與其所在分區(qū)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)芯片進行灰度數(shù)據(jù)對比以檢出缺陷芯片，減少了檢測過程中的誤報警次數(shù)，進而提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)自動目檢流程示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中晶片光學(xué)圖像示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中標(biāo)準(zhǔn)芯片示意圖；

圖4為現(xiàn)有技術(shù)中檢測結(jié)果示意圖；