发明名称 半导体元件接点故障检验装置与方法
摘要 提供一种用于半导体元件之接点故障检验系统及方法及半导体元件之制法。使用扫描电子显微镜检测得之数位化数值,可检视接点而识别故障例如未开口接触孔。接点故障检视系经由比较由包括至少一接触孔之一单位区检测得之电子信号值与对应正常接点之电子信号代表值进行。
申请公布号 TW402769 申请公布日期 2000.08.21
申请号 TW087118191 申请日期 1998.11.02
申请人 三星电子股份有限公司 发明人 全忠森;金定坤;全相文;崔相奉
分类号 H01L21/66 主分类号 H01L21/66
代理机构 代理人 恽轶群 台北巿南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北巿南京东路三段二四八号七楼
主权项 /AIT{1.一种检验至少一部分半导体晶圆之方法,其包含:}/ait{对该部分半导体晶圆读取扫描电子显微镜(SEM)影像资料;}/ait{于该部分半导体晶圆之资料中识别半导体晶圆上某个特征之影像资料;}/ait{由该特征之影像资料计算该特征关联之参数;}/ait{比较该参数与该参数可接受値范围;及}/ait{根据与该参数可接受値比较结果分类该特征。}/AIT{2.如申请专利范围第1项之方法,其中该特征为于积体电路之一接触孔。}/AIT{3.如申请专利范围第2项之方法,其中若该参数系于该参数之可接受値范围以外,则该接触孔可归类为非开放。}/AIT{4.如申请专利范围第1项之方法,其中若该参数系于该参数之可接受値范围以外,则该特征可归类为故障。}/AIT{5.如申请专利范围第1项之方法,其中若该参数系属参数之可接受値范围以内,则该特征可归类为可接受。}/AIT{6.如申请专利范围第1项之方法,其中该SEM影像资料系由二次电子及反向散射电子产生。}/AIT{7.如申请专利范围第1项之方法,其中该参数包含特征之维度。}/AIT{8.如申请专利范围第1项之方法,其中该参数包含该特征关联之SEM影像资料像素数目。}/AIT{9.如申请专利范围第1项之方法,其中该参数包含该特征关联之像素平均强度。}/AIT{10.如申请专利范围第1项之方法,其进一步包含对该特征计算影像像素强度侧录(profile)。}/AIT{11.如申请专利范围第10项之方法,其中该计算影像像素强度侧锑包含由包括该特征之区域之像素强度値扣除背景强度値。}/AIT{12.如申请专利范围第1项之方法,其进一步包含:}/ait{由该特征之影像资料计算该特征相关之第二参数;}/ait{比较第二参数与第二参数之可接受値范围;及}/ait{根据与第二参数之可接受値范围之比较分类该特征。}/AIT{13.如申请专利范围第12项之方法,其中该第二参数包含该特征之一维度。}/AIT{14.如申请专利范围第12项之方法,其中该第二参数包含该特征关联之SEM影像资料像素数目。}/AIT{15.如申请专利范围第12项之方法,其中该第二参数包含该特征关联之像素平均强度。}/AIT{16.如申请专利范围第12项之方法,其中唯有于第一参数属于第一参数之可接受値范围及第二参数属于第二参数之可接受値范围才将该特征分类为可接受。}/AIT{17.如申请专利范围第1项之方法,其进一步包含使用座标系特征化该特征,特征化包含:}/ait{叠置座标系于半导体晶圆该部分影像上;及}/ait{于沿该座标系第一轴之多个位置,分析设置于沿座标系之第二轴之像素强度値。}/AIT{18.如申请专利范围第17项之方法,其中该分析包含加总沿第二轴设置之像素强度値。}/AIT{19.如申请专利范围第18项之方法,其中该分析进一步包含对沿第一轴之多个位置检测加总之强度値变化而检测该特征。}/AIT{20.如申请专利范围第17项之方法,其中该分析包含求取沿第二轴设置之像素之强度値平均。}/AIT{21.如申请专利范围第20项之方法,其中该分析进一步包含对沿第一轴之多个位置检测平均强度値之变化俾检测该特征。}/AIT{22.如申请专利范围第17项之方法,其中该特征化包含决定特征尺寸。}/AIT{23.如申请专利范围第17项之方法,其中该特征化包含决定特征所在位置。}/AIT{24.如申请专利范围第17项之方法,其中该特征化包含识别多数特征图样。}/AIT{25.如申请专利范围第24项之方法,其中该图样为周期性图样。}/AIT{26.如申请专利范围第17项之方法,其中该座标系为矩形座标系。}/AIT{27.如申请专利范围第17项之方法,其中该座标系为三角形座标系。}/AIT{28.如申请专利范围第17项之方法,其中该座标系为梯形座标系。}/AIT{29.如申请专利范围第1项之方法,其中该SEM影像资料系呈数位化像素灰阶値形式。}/AIT{30.如申请专利范围第1项之方法,其中该SEM影像资料系呈数位化色码像素値形式。}/AIT{31.一种检验半导体晶圆之至少一部分之装置,其包含:}/ait{读取装置,其系用于对该部分半导体晶圆读取扫描电子显微镜(SEM)影像资料;}/ait{识别装置,其系用于该部分半导体晶圆之资料中识别半导体晶圆上某个特征之影像资料;}/ait{计算装置,其系用于由该特征之影像资料计算该特征关联之参数;}/ait{比较装置,其系用于比较该参数与该参数可接受値范围;及}/ait{分类装置,其系用于根据与该参数之可接受値比较结果分类该特征。}/AIT{32.如申请专利范围第31项之装置,其中该特征为于积体电路之接触孔。}/AIT{33.如申请专利范围第32项之装置,其中若参数系于参数之可接受値范围以外,则该分类特征之装置可分类该接触孔为未开放。}/AIT{34.如申请专利范围第31项之装置,其中若参数系于参数之可接受値范围以外,则该分类特征之装置可分类该接触孔为故障。}/AIT{35.如申请专利范围第31项之装置,其中若该参数系属参数之可接受値范围内,则该分类特征之装置可分类该特征为可接受。}/AIT{36.如申请专利范围第31项之装置,其中该SEM影像资料系由二次电子及反向散射电子产生。}/AIT{37.如申请专利范围第31项之装置,其中该参数包含特征之维度。}/AIT{38.如申请专利范围第31项之装置,其中该参数包含该特征关联之SEM影像资料像素数目。}/AIT{39.如申请专利范围第31项之装置,其中该参数包含该特征关联之像素平均强度。}/AIT{40.如申请专利范围第31项之装置,其进一步包含对该特征计算影像像素强度侧录之装置。}/AIT{41.如申请专利范围第40项之装置,其中该计算影像像素强度侧录之装置包含由包括该特征之区域之像素强度値扣除背景强度値之装置。}/AIT{42.如申请专利范围第31项之装置,其进一步包含:}/AIT{计算装置,其系用于由该特征之影像资料计算该相关特征之第二参数;}/ait{比较装置,其系用于比较第二参数与第二参数之可接受値范围;及}/ait{分类装置,其系用于根据与第二参数之可接受値范围之比较分类该特征。}/AIT{43.如申请专利范围第42项之装置,其中该第二参数包含该特征之一维度。}/AIT{44.如申请专利范围第42项之装置,其中该第二参数包含该特征关联之SEM影像资料像素数目。}/AIT{45.如申请专利范围第42项之装置,其中该第二参数包含该特征关联之像素平均强度。}/AIT{46.如申请专利范围第42项之装置,其中唯有于第一参数属于第一参数之可接受値范围及第二参数属于第二参数之可接受値范围才将该特征分类为可接受。}/AIT{47.如申请专利范围第31项之装置,其进一步包含使用座标系特征化该特征之装置,该特征化包含:}/ait{叠置装置,其系用于叠置座标系于半导体晶圆该部分影像上;及}/ait{分析装置,其系用于沿该座标系第一轴之多个位置,分析设置于沿座标系之第二轴之像素强度値。}/AIT{48.如申请专利范围第47项之装置,其中该分析装置包含加总设置于沿第二轴之像素强度値之装置。}/AIT{49.如申请专利范围第48项之装置,其中该分析装置进一步包含对沿第一轴之复数位置检测加总强度値之变化俾检测该特征之装置。}/AIT{50.如申请专利范围第47项之装置,其中该分析装置包含平均设置于沿第二轴之像素强度値之装置。}/AIT{51.如申请专利范围第50项之装置,其中该分析装置进一步包含对沿第一轴之复数位置检测平均强度値之变化俾检测该特征之装置。}/AIT{52.如申请专利范围第47项之装置,其中该特征化装置包含决定特征大小之装置。}/AIT{53.如申请专利范围第47项之装置,其中该特征化装置包含决定特征位置之装置。}/AIT{54.如申请专利范围第47项之装置,其中该特征化装置包含识别复数特征图样之装置。}/AIT{55.如申请专利范围第54项之装置,其中该图样为周期性图样。}/AIT{56.如申请专利范围第47项之装置,其中该座标系为矩形座标系。}/AIT{57.如申请专利范围第47项之装置,其中该座标系为,三角形座标系。}/AIT{58.如申请专利范围第47项之装置,其中该座标系为梯形座标系。}/AIT{59.如申请专利范围第31项之装置,其中该SEM影像资料系呈数位化像素灰阶値形式。}/AIT{60.如申请专利范围第31项之装置,其中该SEM影像资料系呈数位化色码像素値形式。}/tt第一图为示意方块图,其示例说明扫描电子显微镜(SEM)之操作。第二图为示意图解代表图,显示当参考品被电子束照射时于SEM发射之电子包括二次电子及反向散射电子之能谱。第三图为示意方块图,其示例说明线上SEM之配置。第四图为示意方块图,显示根据本发明之半导体元件之接点故障检验系统之一具体例。第五图为示意方块图,显示根据本发明之半导体元件之接点故障检验系统之另一具体例。第六图为示意方块图,显示根据本发明之半导体元件之接点故障检验系统之又另一具体例。第七图为示意方块图,显示根据本发明之半导体元件之接点故障检验系统之又另一具体例。第八图为示意功能方块图,显示根据本发明之接点故障检验方法及系统之具体例。第九图为示意功能方块图,显示根据本发明之接点故障检验方法及系统之另一具体例。第十图为示意功能方块图,显示根据本发明之接点故障检验方法及系统之另一具体例。第十一图含有示意流程图,其示例说明根据本发明之半导体元件之接点故障检验方法之一具体例之逻辑流程图。第十二图含有示意流程图,其示例说明根据本发明之半导体元件之接点故障检验方法之另一具体例之逻辑流程图。第十三图含有示意流程图,其示例说明根据本发明之半导体元件之接点故障检验方法之又另一具体例之逻辑流程图。第十四图含有示意流程图,其示例说明根据本发明之半导体元件之接点故障检验方法之又另一具体例之逻辑流程图。第十五图为示意图示例说明根据本发明之一具体例用于接点故障检验之晶圆上晶片取样位置图样。第十六图为示意图示例说明于第十五图之晶片取样位置之一之取样区细节。第十七图为具有接触孔成形于其中之半导体元件之示意剖面图,其可用于根据本发明之具体例之接点故障检验。第十八图示例说明于藉由根据本发明之具体例之接点位置确认方法设定网格后,接触孔之SEM影像资料。第十九图示例说明进行根据本发明之一具体例之接点确认方法之网格设置。第二十图示例说明进行根据本发明之替代具体例之接点确认方法之网格设置。第二十一图为根据本发明之一具体例接点单元与水平及垂直像素单元间之关系之示意代表图。第二十二图含有根据本发明之一具体例于背景値去除前之接点单元之强度侧录。第二十三图含有第二十二图之接点单元于背景値去除后之强度侧录。第二十四图含有接点单元于背景値去除后之SEM影像之强度侧录。第二十五图含有根据本发明之一具体例识别接点故障检验结果之代码图表。第二十六图含有根据本发明之一具体例显示部分接点故障检验结果之图表。第二十七图含有流程图,示例说明根据本发明之一具体例之半导体元件处理顺序之逻辑流程。第二十八图为示意方块图,示例说明根据本发明之接点检验方法之一具体例之逻辑流程。第二十九图为示意流程图,示例说明根据第二十八图之方法读取扫描电子显微镜影像资料之逻辑流程。第三十图A-第三十图D含有示意流程图,示例说明根据第二十八图之方法确认接触孔位置之逻辑流程。第三十一图A-第三十一图D含有示意流程图,示例说明根据第二十八图之方法计算接触孔侧录之逻辑流程。第三十二图A-第三十二图B含有示意流程图,示例说明根据第二十八图之方法检验接触孔之逻辑流程。
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