[发明专利]一种半导体制造系统和制造方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及一种半导体制造系统和制造方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)产业已经经历了快速发展。IC材料和设计中的技术进步已经产生了一代又一代IC，其中，每一代IC都具有比上一代IC更小和更复杂的电路。然而，这些进步增大了处理和制造IC的复杂程度，并且为了实现这些进步，需要IC处理和制造中的类似发展。在集成电路演化过程中，功能密度(即，每个芯片面积上互连器件的数量)普遍增大，而几何尺寸(即，可以使用制造工艺产生的最小组件(或线))已经减小。

不断缩小的几何尺寸给半导体制造带来了挑战。例如，随着半导体器件的尺寸变得越来越小，晶圆翘曲(例如，晶圆的弯曲或翘曲)可导致诸如通孔致金属桥接(VIMB)的一些缺陷，特别是对于在晶圆的边缘区域处或靠近晶圆的边缘区域的管芯。这些缺陷是很难通过传统的半导体制造方法和系统检测和/或校正。因此，产量可能会较低，和/或可能会辜负客户的信任。

因此，虽然现有的制造半导体器件的方法和系统通常已经能够满足它们的预期目的，但是这些方法不能在所有方面都完全令人满意。

发明内容

根据本发明的一些实施例，提供了一种制造半导体的方法，包括：通过用电子束扫描晶圆的部分来获取所述晶圆的部分的图像，所述晶圆的部分包括金属线和设置在所述金属线之上的贯通孔，其中，所述贯通孔暴露所述金属线的与所述贯通孔垂直对准的部分，并且其中，所述贯通孔的第一部分和所述贯通孔的第二部分都不与所述金属线垂直对准并且设置在所述金属线的相对两侧上；处理获取的所述图像，以增强所述贯通孔的第一部分和第二部分与它们周围的区域之间的对比度；测量所述贯通孔的第一部分的第一尺寸并且测量所述贯通孔的第二部分的第二尺寸，其中，在第一方向上测量所述第一尺寸和所述第二尺寸，所述第一方向不同于所述金属线延伸的第二方向；以及基于所述第一尺寸和所述第二尺寸确定所述贯通孔和所述金属线之间的覆盖。

根据本发明的另一些实施例，还提供了一种半导体制造的方法，包括：接收扫描电子显微镜(SEM)图像，所述SEM图像包括未填充的贯通孔和位于所述贯通孔下面且被所述未填充的贯通孔暴露的金属线的一部分的顶视图；对所述SEM图像实施图像处理以获得所述贯通孔的第一瓣和第二瓣，在所述顶视图中，所述第一瓣和所述第二瓣设置在所述金属线的相对两侧上；以及基于所述第一瓣和所述第二瓣，评估所述贯通孔和所述金属线之间的覆盖。

根据本发明的又一些实施例，还提供给了一种半导体制造系统，包括：半导体制造工具，配置为通过用电子束扫描晶圆的部分来获取所述晶圆的部分的图像，所述晶圆的部分包括金属线和设置在所述金属线之上的贯通孔，其中，所述贯通孔暴露所述金属线的与所述贯通孔垂直对准的部分，并且其中，所述贯通孔的第一部分和所述贯通孔的第二部分不与所述金属线垂直对准并且设置在所述金属线的相对两侧上；以及一个或多个硬件处理器，配置为执行指令以实施操作，所述操作包括：处理获取的所述图像以增强所述贯通孔的第一部分和第二部分与它们周围的区域之间的对比度；测量所述贯通孔的第一部分的第一尺寸和所述贯通孔的第二部分的第二尺寸，其中，在与所述金属线延伸的第二方向不同的第一方向上测量所述第一尺寸和所述第二尺寸；和基于所述第一尺寸和所述第二尺寸确定所述贯通孔和所述金属线之间的覆盖。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳地理解本发明的各个方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增大或减小。

图1A是根据本发明的各个实施例的晶圆的顶视图。

图1B是根据本发明的各个实施例的晶圆的一部分的截面图。

图2A和图2B示出根据本发明的各个实施例的电子显微图像，电子显微图像示出了晶圆的相应部分的顶视图。

图3是根据本发明的各个实施例的晶圆的一部分的图解顶视图。

图4A至图4B各自包括根据本发明的各个实施例的示出图2A至图2B的电子显微图像的灰度等级分布的图。

图5是根据本发明的各个实施例的在已经经历图像处理后的晶圆的一部分的顶视图。

图6是根据本发明的各个实施例示出测量值的图表，该测量值可以基于图5的处理图像来完成以确定覆盖。

图7是可根据本发明的各个实施例制造的示例性半导体器件的透视图。

图8是示出根据本发明的实施例制造半导体器件的方法的流程图。