本發(fā)明涉及一種用于晶圓缺陷檢測的人工智能(ai)系統(tǒng)，更詳細地，涉及對在半導(dǎo)體光刻工藝(photolithography?process)中產(chǎn)生的晶圓缺陷進行檢測的人工智能分析系統(tǒng)以及機器視覺互補金屬氧化物半導(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，為了形成微細回路及結(jié)構(gòu)，經(jīng)過多種工序來用于半導(dǎo)體芯片的制造。

2、在半導(dǎo)體光刻工藝(photolithography?process)中產(chǎn)生的晶圓缺陷會因制造過程中的復(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)確地檢測缺陷品才能夠防止良率下降。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供用于晶圓缺陷檢測的人工智能系統(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)生的晶圓缺陷檢測的人工智能分析系統(tǒng)以及機器視覺互補金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感裝置。

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

4、本發(fā)明一種實施方式的用于晶圓缺陷檢測的人工智能系統(tǒng)可包括：互補金屬氧化物半導(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)行即時監(jiān)控，當(dāng)產(chǎn)生上述晶圓的缺陷時，上述服務(wù)器通過上述互補金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感裝置來將周期性抽樣檢查變更為全部檢查方式。

5、根據(jù)實施例，本發(fā)明還可包括監(jiān)控用個人計算機(pc)，通過與上述服務(wù)器相聯(lián)動來控制上述曝光設(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，上述服務(wù)器控制成通過互鎖(interlock)使產(chǎn)生上述缺陷的設(shè)備停止運行。

7、進而，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，用作對上述晶圓的圖像進行數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)遷移服務(wù)(dms，data?migration?service)服務(wù)器。

8、在實施例中，經(jīng)掃描的上述圖像中被檢測為缺陷芯片的圖像可被單獨存儲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)器單獨進行對于被檢測為上述缺陷芯片的圖像的學(xué)習(xí)，與單獨進行的上述學(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、在實施例中，當(dāng)觸發(fā)式傳感器安裝于上述軌道設(shè)備時，可隨著上述觸發(fā)式傳感器的檢測，開始獲取上述圖像，當(dāng)沒有上述觸發(fā)式傳感器時，可通過視覺算法確認(rèn)上述晶圓的進入并獲取上述圖像，對于所獲取的上述圖像和缺陷圖像，可通過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，可按圖元單位對上述晶圓內(nèi)的相鄰的每個芯片獲取圖像差，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，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，在實施例中，上述服務(wù)器可通過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執(zhí)行用于上述晶圓內(nèi)的缺陷檢測的預(yù)處理(pre-process)，上述服務(wù)器能夠以區(qū)分紅(red)、綠(green)、藍(blue)三種顏色通道來按缺陷檢測特性顏色進行確認(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)來將上述晶圓的經(jīng)掃描的圖像的各個圖元強度值映射到顏色并顯示。

12、并且，在實施例中，當(dāng)驅(qū)動控制系統(tǒng)通過互補金屬氧化物半導(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，之前所提到的互補金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感裝置可獲取包括設(shè)備識別碼(device?id)、層級識別碼(layerid)、進程作業(yè)識別碼(process?job?id)、配方識別碼(recipe?id)、晶圓識別碼(wafer?id)以及插槽識別碼(slot?id)在內(nèi)的與上述晶圓相關(guān)的信息，當(dāng)上述驅(qū)動控制系統(tǒng)通過幀抓取觸發(fā)程序(frame?grabber?trigger)工作或位于特定第二位置時，上述互補金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感裝置可獲取與上述晶圓相關(guān)的圖像。

13、在實施例中，在作為缺陷檢測模式的第一模式中，上述監(jiān)控裝置可在顯示于顯示器的晶圓的坐標(biāo)圖像中累積顯示進行相同工序的多個晶圓的缺陷檢測位置的x坐標(biāo)、y坐標(biāo)；在作為錯誤核查模式的第二模式中，基于上述多個晶圓的圖像，可根據(jù)各個工序的配方設(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定的結(jié)果；在作為即時晶圓缺陷判定模式的第三模式中，基于正在進行的晶圓的特定區(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)明的實施例，可提供用于晶圓缺陷檢測的人工智能系統(tǒng)。

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

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

17、根據(jù)本發(fā)明的實施例，可通過開發(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的人工智能系統(tǒng)來與人工智能深度學(xué)習(xí)(aideep?learning)和機器學(xué)習(xí)(machine?learning)結(jié)合并實現(xiàn)即時監(jiān)控。

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

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

20、本發(fā)明的特征及效果通過下文與附圖相關(guān)的詳細說明進一步得到明確，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的人工智能系統(tǒng)，其中，還包括監(jiān)控個人計算機，通過與所述服務(wù)器相聯(lián)動來控制所述曝光設(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，所述服務(wù)器控制成通過互鎖使產(chǎn)生所述缺陷的設(shè)備停止運行。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于晶圓缺陷檢測的人工智能系統(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，按圖元單位對所述晶圓內(nèi)的相鄰的每個芯片獲取圖像差，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，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的人工智能系統(tǒng)，其中，當(dāng)驅(qū)動控制系統(tǒng)通過互補金屬氧化物半導(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，所述互補金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感裝置獲取包括設(shè)備標(biāo)識碼、層級標(biāo)識碼、進程作業(yè)標(biāo)識碼、配方標(biāo)識碼、晶圓標(biāo)識碼以及插槽標(biāo)識碼在內(nèi)的與所述晶圓相關(guān)的信息，當(dāng)所述驅(qū)動控制系統(tǒng)通過幀抓取觸發(fā)程序工作或位于特定第二位置時，所述互補金屬氧化物半導(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的人工智能系統(tǒng)，其可包括：互補金屬氧化物半導(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)行即時監(jiān)控，當(dāng)產(chǎn)生上述晶圓的缺陷時，上述服務(wù)器可通過上述互補金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感裝置來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