本發(fā)明涉及一種用于晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能(ai)系統(tǒng)，更詳細(xì)地，涉及對(duì)在半導(dǎo)體光刻工藝(photolithography?process)中產(chǎn)生的晶圓缺陷進(jìn)行檢測(cè)的人工智能分析系統(tǒng)以及機(jī)器視覺(jué)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感(cis)裝置。

背景技術(shù)：

1、晶圓是用于半導(dǎo)體制造工藝中的圓盤形狀的硅基板，直徑通常在6英寸到12英寸，為了形成微細(xì)回路及結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)多種工序來(lái)用于半導(dǎo)體芯片的制造。

2、在半導(dǎo)體光刻工藝(photolithography?process)中產(chǎn)生的晶圓缺陷會(huì)因制造過(guò)程中的復(fù)雜性而非常多種多樣。因此，只有在半導(dǎo)體制造工藝中快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)缺陷品才能夠防止良率下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供用于晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的目的在于，提供用于在半導(dǎo)體光刻工藝(photolithography?process)中產(chǎn)生的晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能分析系統(tǒng)以及機(jī)器視覺(jué)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感裝置。

3、并且，本發(fā)明的目的在于，通過(guò)在半導(dǎo)體制造工藝中快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)缺陷品來(lái)防止良率下降。

4、本發(fā)明一種實(shí)施方式的用于晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能系統(tǒng)可包括：互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感裝置，安裝于軌道設(shè)備，用于向數(shù)據(jù)庫(kù)傳輸掃描晶圓而獲取的圖像；以及服務(wù)器，學(xué)習(xí)經(jīng)掃描的上述圖像來(lái)按缺陷類別區(qū)分上述晶圓的缺陷，按種類學(xué)習(xí)在曝光設(shè)備和上述軌道設(shè)備產(chǎn)生的缺陷并執(zhí)行即時(shí)監(jiān)控，當(dāng)產(chǎn)生上述晶圓的缺陷時(shí)，上述服務(wù)器通過(guò)上述互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感裝置來(lái)將周期性抽樣檢查變更為全部檢查方式。

5、根據(jù)實(shí)施例，本發(fā)明還可包括監(jiān)控用個(gè)人計(jì)算機(jī)(pc)，通過(guò)與上述服務(wù)器相聯(lián)動(dòng)來(lái)控制上述曝光設(shè)備以及上述軌道設(shè)備的作業(yè)工序，發(fā)送或接收上述晶圓的信息管理以及檢查結(jié)果。

6、并且，根據(jù)實(shí)施例，當(dāng)判斷為在上述曝光設(shè)備或上述軌道設(shè)備中產(chǎn)生缺陷時(shí)，上述服務(wù)器控制成通過(guò)互鎖(interlock)使產(chǎn)生上述缺陷的設(shè)備停止運(yùn)行。

7、進(jìn)而，上述服務(wù)器可包括：第一服務(wù)器，用作晶圓缺陷檢查監(jiān)控系統(tǒng)的制造執(zhí)行系統(tǒng)(mes，manufacturing?execution?system)服務(wù)器；第二服務(wù)器，用于存儲(chǔ)經(jīng)掃描的上述圖像；以及第三服務(wù)器，配置于上述第一服務(wù)器與上述第二服務(wù)器之間，用作對(duì)上述晶圓的圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)遷移服務(wù)(dms，data?migration?service)服務(wù)器。

8、在實(shí)施例中，經(jīng)掃描的上述圖像中被檢測(cè)為缺陷芯片的圖像可被單獨(dú)存儲(chǔ)于上述晶圓缺陷檢查監(jiān)控系統(tǒng)的上述第一服務(wù)器，可在上述第三服務(wù)器單獨(dú)進(jìn)行對(duì)于被檢測(cè)為上述缺陷芯片的圖像的學(xué)習(xí)，與單獨(dú)進(jìn)行的上述學(xué)習(xí)有關(guān)的結(jié)果及數(shù)據(jù)可從上述第三服務(wù)器傳輸?shù)缴鲜鼍A缺陷檢查監(jiān)控系統(tǒng)。

9、在實(shí)施例中，當(dāng)觸發(fā)式傳感器安裝于上述軌道設(shè)備時(shí)，可隨著上述觸發(fā)式傳感器的檢測(cè)，開始獲取上述圖像，當(dāng)沒(méi)有上述觸發(fā)式傳感器時(shí)，可通過(guò)視覺(jué)算法確認(rèn)上述晶圓的進(jìn)入并獲取上述圖像，對(duì)于所獲取的上述圖像和缺陷圖像，可通過(guò)基于安全外殼的安全的文件傳輸通信協(xié)議(sftp，secure?shell?file?transfer?protocol)或網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(nfs，network?file?system)向上述晶圓缺陷檢查監(jiān)控系統(tǒng)的上述第一服務(wù)器傳輸上述圖像，能夠以響應(yīng)表示上述晶圓檢查工作結(jié)束的結(jié)束信號(hào)的方式，或以上述晶圓為單位，或以作為上述晶圓批量的晶圓lot為單位，從上述第三服務(wù)器向上述第一服務(wù)器傳輸上述缺陷晶圓的檢查結(jié)果。

10、在實(shí)施例中，上述第三服務(wù)器可去除因在上述曝光設(shè)備或上述軌道設(shè)備產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)誤差而產(chǎn)生的噪聲，可按圖元單位對(duì)上述晶圓內(nèi)的相鄰的每個(gè)芯片獲取圖像差，使用深度學(xué)習(xí)程序?qū)W習(xí)正常芯片圖像和缺陷芯片圖像，當(dāng)根據(jù)上述圖像差產(chǎn)生缺陷芯片時(shí)，可基于上述學(xué)習(xí)的結(jié)果，以上述晶圓內(nèi)的芯片為單位，直接區(qū)分并登記正常芯片和缺陷芯片。

11、并且，在實(shí)施例中，上述服務(wù)器可通過(guò)以符合上述晶圓的尺寸的方式調(diào)整上述晶圓的顏色以及亮度來(lái)執(zhí)行用于上述晶圓內(nèi)的缺陷檢測(cè)的預(yù)處理(pre-process)，上述服務(wù)器能夠以區(qū)分紅(red)、綠(green)、藍(lán)(blue)三種顏色通道來(lái)按缺陷檢測(cè)特性顏色進(jìn)行確認(rèn)的方式分類顯示上述晶圓的經(jīng)掃描的圖像，可執(zhí)行上述晶圓的經(jīng)掃描的圖像的亮度修正，可根據(jù)表或函數(shù)來(lái)將上述晶圓的經(jīng)掃描的圖像的各個(gè)圖元強(qiáng)度值映射到顏色并顯示。

12、并且，在實(shí)施例中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感模組就緒觸發(fā)器(cis?module?ready?trigger)工作或位于特定第一位置時(shí)，之前所提到的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感裝置可獲取包括設(shè)備識(shí)別碼(device?id)、層級(jí)識(shí)別碼(layerid)、進(jìn)程作業(yè)識(shí)別碼(process?job?id)、配方識(shí)別碼(recipe?id)、晶圓識(shí)別碼(wafer?id)以及插槽識(shí)別碼(slot?id)在內(nèi)的與上述晶圓相關(guān)的信息，當(dāng)上述驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)幀抓取觸發(fā)程序(frame?grabber?trigger)工作或位于特定第二位置時(shí)，上述互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感裝置可獲取與上述晶圓相關(guān)的圖像。

13、在實(shí)施例中，在作為缺陷檢測(cè)模式的第一模式中，上述監(jiān)控裝置可在顯示于顯示器的晶圓的坐標(biāo)圖像中累積顯示進(jìn)行相同工序的多個(gè)晶圓的缺陷檢測(cè)位置的x坐標(biāo)、y坐標(biāo)；在作為錯(cuò)誤核查模式的第二模式中，基于上述多個(gè)晶圓的圖像，可根據(jù)各個(gè)工序的配方設(shè)定顯示從上述晶圓的末端部分到去除圖案的位置為止測(cè)定的結(jié)果；在作為即時(shí)晶圓缺陷判定模式的第三模式中，基于正在進(jìn)行的晶圓的特定區(qū)域的圖像，可顯示與晶圓缺陷相關(guān)的結(jié)果。

14、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可提供用于晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能系統(tǒng)。

15、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可提供用于在半導(dǎo)體光刻工藝中產(chǎn)生的晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能分析系統(tǒng)以及機(jī)器視覺(jué)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感裝置。

16、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可通過(guò)在半導(dǎo)體制造工藝中快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)次品來(lái)防止良率下降。

17、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可通過(guò)開發(fā)在半導(dǎo)體制造工藝的光刻工藝中產(chǎn)生的用于晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能系統(tǒng)來(lái)與人工智能深度學(xué)習(xí)(aideep?learning)和機(jī)器學(xué)習(xí)(machine?learning)結(jié)合并實(shí)現(xiàn)即時(shí)監(jiān)控。

18、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可按種類學(xué)習(xí)在曝光設(shè)備和軌道設(shè)備中產(chǎn)生的缺陷并通過(guò)即時(shí)監(jiān)控向使用人員提供統(tǒng)計(jì)等。

19、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可開發(fā)通過(guò)自身互鎖立即中斷運(yùn)行來(lái)防止持續(xù)產(chǎn)生缺陷的系統(tǒng)。

20、本發(fā)明的特征及效果通過(guò)下文與附圖相關(guān)的詳細(xì)說(shuō)明進(jìn)一步得到明確，以此，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可輕松實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)思想。

技術(shù)特征：

1.一種用于晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能系統(tǒng)，其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能系統(tǒng)，其中，還包括監(jiān)控個(gè)人計(jì)算機(jī)，通過(guò)與所述服務(wù)器相聯(lián)動(dòng)來(lái)控制所述曝光設(shè)備以及所述軌道設(shè)備的作業(yè)工序，發(fā)送或接收所述晶圓的信息管理以及檢查結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能系統(tǒng)，其中，當(dāng)判斷為在所述曝光設(shè)備或所述軌道設(shè)備中產(chǎn)生缺陷時(shí)，所述服務(wù)器控制成通過(guò)互鎖使產(chǎn)生所述缺陷的設(shè)備停止運(yùn)行。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能系統(tǒng)，其中，所述服務(wù)器包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能系統(tǒng)，其中，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能系統(tǒng)，其中，

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能系統(tǒng)，其中，所述第三服務(wù)器去除因在所述曝光設(shè)備或所述軌道設(shè)備產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)誤差而產(chǎn)生的噪聲，按圖元單位對(duì)所述晶圓內(nèi)的相鄰的每個(gè)芯片獲取圖像差，使用深度學(xué)習(xí)程序?qū)W習(xí)正常芯片圖像和缺陷芯片圖像，當(dāng)根據(jù)所述圖像差產(chǎn)生缺陷芯片時(shí)，基于所述學(xué)習(xí)的結(jié)果，以所述晶圓內(nèi)的芯片為單位，直接區(qū)分并登記正常芯片和缺陷芯片。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能系統(tǒng)，其中，

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能系統(tǒng)，其中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感模塊就緒觸發(fā)器工作或位于特定第一位置時(shí)，所述互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感裝置獲取包括設(shè)備標(biāo)識(shí)碼、層級(jí)標(biāo)識(shí)碼、進(jìn)程作業(yè)標(biāo)識(shí)碼、配方標(biāo)識(shí)碼、晶圓標(biāo)識(shí)碼以及插槽標(biāo)識(shí)碼在內(nèi)的與所述晶圓相關(guān)的信息，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)幀抓取觸發(fā)程序工作或位于特定第二位置時(shí)，所述互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感裝置獲取與所述晶圓相關(guān)的圖像。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的于晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能系統(tǒng)，其中，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于晶圓缺陷檢測(cè)的人工智能系統(tǒng)，其可包括：互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感裝置，安裝于軌道設(shè)備，用于向數(shù)據(jù)庫(kù)傳輸掃描晶圓而獲取的圖像；以及服務(wù)器，學(xué)習(xí)經(jīng)掃描的上述圖像來(lái)按缺陷類別區(qū)分上述晶圓的缺陷，按種類學(xué)習(xí)在曝光設(shè)備和上述軌道設(shè)備產(chǎn)生的缺陷并執(zhí)行即時(shí)監(jiān)控，當(dāng)產(chǎn)生上述晶圓的缺陷時(shí)，上述服務(wù)器可通過(guò)上述互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感裝置來(lái)將周期性抽樣檢查變更為全部檢查方式。

技術(shù)研發(fā)人員：李漢哲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：艾波技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19