【专利解密】晶合集成半导体制程带动半导体产业链发展

【爱集微点评】晶合集成的半导体制程缺陷检测专利，通过识别晶片的形貌特征，在晶片上获得多个预选区域，然后识别半导体制程缺陷的类型，保证在较少的窗口下保持交稿的召回率，同时能够精准且快速识别晶片的缺陷类型。

集微网消息，近日在IC CHINA 2022同期举行的中国半导体市场年会上，晶合集成表示中国大陆的晶圆厂需要在明知先进制程短期内不可为的情况下， 思考如何将成熟制程做到极致，以带动整个半导体产业链的完善和发展。

因半导体制程缺陷用肉眼难以识别，一般采用检查机器观察扫描到的半导体制程缺陷图片，并人工对半导体制程缺陷进行辨别以及分类，再根据缺陷的类型调整扫描机器的参数。重复扫描、人工判断、调整扫描参数的过程，直至能够清晰扫描到特定类型的半导体制程缺陷。再此过程中，扫描机器调整参数的过程较长，且需要借助检查机器观察半导体制程缺陷的图片，识别效率低。

为此，晶合集成于2021年1月29日申请了一项名为“一种半导体制程缺陷的检测方法及系统”的发明专利（申请号: 202110125167.0），申请人为合肥晶合集成电路股份有限公司。

图1 半导体制程缺陷检测方法流程图

图1为半导体制程缺陷的检测方法流程图，主要包括以下步骤：首先建立一数据库，数据库中包括多种半导体制程缺陷的图片（S10）；然后按照半导体制程缺陷的形貌特征，将所述半导体制程缺陷进行分类（S11）；接着扫描晶片，并通过识别所述半导体制程缺陷的形貌特征，在所述晶片上获得多个预选区域（S12）；再通过半导体制程缺陷识别系统，提取所述预选区域中所述半导体制程缺陷的图片特征，并识别所述半导体制程缺陷的类型（S13）。之后根据所述半导体制程缺陷的类型，确定扫描机器的最佳扫描参数（S14）；最后根据所述最佳扫描参数，扫描所述晶片，并识别所述晶片上所述半导体制程缺陷的类型及位置（S15）。

不同类型的半导体制程缺陷对应一种或多种扫描机器，以及最佳扫描参数。扫描机器包括亮场扫描工具和暗场扫描工具，部分类型的缺陷使用亮场扫描工具有更好的对比度，另外部分缺陷在暗场中更加明显。当识别某一种半导体制程缺陷时，将扫描机器的参数设置为该类型半导体制程缺陷对应的最佳扫描参数时，扫描机器获得的半导体制程缺陷图片能够最清晰地显示该类型的半导体制程缺陷。半导体制程缺陷的类型与扫描机器及扫描机器的最佳扫描参数的关系保存在数据库中。

图2 识别半导体制程缺陷类型流程图

图2为识别半导体制程缺陷类型流程图，通过半导体制程缺陷识别系统，提取预选区域中半导体制程缺陷的图片特征，并识别半导体制程缺陷的类型，这一过程主要包括以下步骤：首先通过特征提取模型提取所述预选区域的图片特征（S130）；然后将所述图片特征输入预测框提取模型中，获得预测框（S131）；之后将所述图片特征和所述预测框输入感兴趣区域池化层中，获得预测框特征（S132）；最后将所述预测框特征输入类别预测框回归模型，获得所述预选区域内所述半导体制程缺陷的边界框和类型（S133）。

简而言之，晶合集成的半导体制程缺陷检测专利，通过识别晶片的形貌特征，在晶片上获得多个预选区域，然后识别半导体制程缺陷的类型，保证在较少的窗口下保持交稿的召回率，同时能够精准且快速识别晶片的缺陷类型。

晶合集成专注于半导体晶圆生产代工服务，致力于为国内提升自主可控的集成电路制造能力贡献力量。晶合集成未来将导入更先进制程技术，助力实现芯片领域的国家战略目标。

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（校对/赵月）