CN106206351A - 一种用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于晶圆检测技术领域，公开了一种用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法，利用同一缺陷引起的多个信息对应位置较近的特点，将定位坐标距离与比较距离进行比较，根据比较结果对信息进行合并处理。本发明解决了现有技术中晶圆表面缺陷检测的重复扫描导致重复信息，从而降低晶圆表面缺陷检测结果的准确性的问题。达到了有效提高晶圆表面缺陷检测结果的准确性的技术效果。

Description

一种用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法

技术领域

本发明涉及晶圆检测技术领域，尤其涉及一种用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法。

背景技术

高灵敏度晶圆表面缺陷检测在芯片生产过程中发挥着越来越重要的作用：随着设计尺寸的减小，会影响芯片性能的缺陷最小尺寸也随之减小，芯片的制造基底晶圆表面不可避免存在的污染将可能导致制成芯片失效，使之后昂贵的工艺过程都被浪费。通过晶圆表面缺陷检测能成功得到芯片上缺陷的尺寸及位置信息，为人们对芯片状况分析及是否需要清洗判定提供依据。

基于光散射过程的扫描式检测方法在工业生产中被广泛采用。能检测到最小缺陷尺寸，即灵敏度，是基于散射的晶圆表面缺陷检测的一个重要参数，它取决于信号光功率与系统噪声的相对大小。由散射理论可知，信号光功率与缺陷位置处激光功率密度成正比。由于激光光束强度分布一般成高斯、双曲正割等中间强四周弱分布，导致处于光束不同位置时缺陷产生的信号强度区别。在光斑边缘处，激光光强密度过低将显著降低灵敏度。因此，人们在设计激光扫描区域时，会存在一定的重复扫描区域，激光光斑的不同位置将穿过此区域，这样将产生一个新的问题：当缺陷尺寸较大时，即使光斑边缘扫过也将导致一个不可忽略的散射光信号产生，导致多个信号的产生。

面对重复扫描导致重复信号的问题，目前的仪器研发者主要采用压缩光斑，增加其功率密度的方式解决。然而光斑不可能无限压缩，最好仅能减小到微米量级，相比几十纳米量级的缺陷，光斑尺寸无疑还是非常大的。因此，压缩光斑的方案无法完全解决此问题。

发明内容

本申请实施例通过提供一种用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法，解决了现有技术中晶圆表面缺陷检测的重复扫描导致重复信息，从而降低晶圆表面缺陷检测结果的准确性的问题。

本申请实施例提供一种用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法，包括以下步骤：

获得晶圆表面缺陷检测的信息，所述信息包括n个信号点的位置信息和强度信息；

根据所述n个信号点的所述强度信息，将所述n个信号点按强度大小进行降序排列；按排序将所述n个信号点的位置信息和强度信息依次放入第一数据组中；其中，所述第一数据组中包括第一数据，所述第一数据为所述第一数据组强度最大的信号点；将所述第一数据的位置信息和强度信息放入第二数据组中，并在所述第一数据组中删除所述第一数据的位置信息和强度信息；

根据所述位置信息，计算所述第二数据组中的所述第一数据与所述第一数据组中的第i号信号点之间的直线距离，将该直线距离定义为定位坐标距离r_i(i＝1,2，…，n-1)；

获取比较距离R；

将所述定位坐标距离r_i依次与所述比较距离R进行比较，并按下述规则进行处理：

若r_i<R，则将第i号信号点的位置信息和强度信息从所述第一数据组中删除；

若r_i≥R，则在所述第一数据组中保留第i号信号点的位置信息和强度信息；

此外，将第一数据组中的所有信号点依次处理完后，留在所述第一数据组中排序第一的信号点为第二数据，将所述第二数据的位置信息和强度信息放入所述第二数据组中，并在所述第一数据组中删除所述第二数据的位置信息和强度信息；

将所述第二数据按照所述第一数据的处理方法进行相同的操作，计算出定位坐标距离，并与比较距离进行比较，按照比较结果，对所述第一数据组中的信号点的位置信息和强度信息进行删除或保留；

按照相同的方法依次对信号点进行处理，直至处理完第一数据组中所有的信号点；

按照上述步骤处理后，将所述第一数据组中的信号点的位置信息和强度信息、所述第二数据组中的信号点的位置信息和强度信息进行输出与显示。

优选的，所述获得晶圆表面缺陷检测的信息，是基于光散射过程的扫描式检测方法获得的。

优选的，所述比较距离R可以按照下述方法确定：R＝2R₀-r；其中，0≤r≤R₀；R₀为光斑半径，不同时刻的光斑半径相同；r为不同时刻光斑重叠区域的轴向距离。

优选的，所述比较距离R可以按照下述方法确定：

(1)利用实验手段检测一片分布有标准纳米颗粒晶圆的颗粒分布，得到实验结果；

(2)利用散射检验法进行检测，得到检测结果；

(3)将所述检测结果利用不同的R值进行修正，得到多个修正结果；

(4)将所述多个修正结果分别与所述实验结果进行比较，获取比较距离R。

优选的，所述实验手段可以为通过SEM检测。

优选的，所述实验手段可以为通过原子力显微镜检测。

优选的，所述实验手段可以为通过近场显微镜检测。

优选的，所述用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法与光斑压缩手段相结合。

优选的，所述光斑压缩手段将光斑尺寸减少到微米量级。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在本申请实施例中，从信息处理的角度出发，设计出信息处理方法，能有效地消除或减少重复信息带来的问题，从而有效地提高晶圆表面缺陷检测结果的准确性。

进一步的，在本申请实施例中，可从理论和实验两个方面实现比较距离的选取，提供了多途径解决方法。

进一步的，在本申请实施例中，仅需要对扫描检测后的数据进行处理，无需硬件改进，能方便、快捷地提高晶圆表面缺陷检测结果的准确性。

进一步的，在本申请实施例中，将信息处理与常规的压缩光斑方法相结合，能进一步地提高晶圆表面缺陷检测结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的比较距离的理论分析图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法，解决了现有技术中晶圆表面缺陷检测的重复扫描导致重复信息，从而降低晶圆表面缺陷检测结果的准确性的问题。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法，利用同一缺陷引起的多个信息对应位置较近的特点，将定位坐标距离与比较距离进行比较，根据比较结果对信息进行合并处理。

本发明信息处理的依据如下：重复信息源于光斑不同位置经过同一缺陷处产生的散射光信息，尽管缺陷位置固定，但是激光扫描路径一般沿阿基米德螺旋线改变，导致扫过此缺陷的光斑对应的时间间隔较大，从而产生信息的重复判断。由于缺陷定位是基于散射信息的出现时间及激光光斑扫描轨迹实现，并将缺陷位置定义为光斑中心处，而扫过同一缺陷光斑中心位置显然是不相同的，另外由于光束强度分布不均匀，导致这些重复信息强度大小也不一致，因此它们被认为是多个独立缺陷。从上面的分析可以看出，尽管缺陷定位位置不同，但由于同一缺陷位置固定，考虑到光斑尺寸较小，能扫过同一缺陷的光斑中心位置相差较近，因此我们可以将定位坐标距离小于比较距离的信号点进行合并，认为它们对应同一个缺陷，并取其强度最大值表征缺陷尺寸信息。尽管此方法有可能造成多个缺陷点判断成一个缺陷点的误差，但由于干净晶圆表面缺陷一般较稀疏，发生此误差的概率不大；而被污染的晶圆表面缺陷非常密集，此时检测仪器得到的确切污染信息用处不大。

信息处理如下：将检测得到n个信号点，按照强度排序编号放入第一数据组，强度最大的信号点列为第一数据，将第一数据移入第二数据组中(需要从第一数据组中删除该点)，同时计算它与其它信号点的直线距离r_i(i＝1,2,…,n-1)，若第i点满足r_i<R，则将该点从第一数据组中删除，之后数据排序前移一位，若没有则不进行任何操作；接下来取出第二数据进行相同的操作，以此类推直至处理完第一数据组中所有点。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1：

本申请实施例提供一种用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法，如图1所示，包括以下步骤：

(1)基于光散射过程的扫描式检测方法，获得晶圆表面缺陷检测的信息，所述信息包括n个信号点的位置信息和强度信息；

(2)根据所述n个信号点的所述强度信息，将所述n个信号点按强度大小进行降序排列；按排序将所述n个信号点的位置信息和强度信息依次放入第一数据组中；其中，所述第一数据组中包括第一数据，所述第一数据为所述第一数据组强度最大的信号点；将所述第一数据的位置信息和强度信息放入第二数据组中，并在所述第一数据组中删除所述第一数据的位置信息和强度信息；

(3)根据所述位置信息，计算所述第二数据组中的所述第一数据与所述第一数据组中的第i号信号点之间的直线距离，将该直线距离定义为定位坐标距离r_i(i＝1,2，…，n-1)；

(4)获取比较距离R；

如图2所示，t1、t2、t3三个时刻圆形光斑扫过晶圆表面同一轴附近，不同时刻光斑半径均为R₀，不同时刻光斑重叠区域轴向距离为r。显然，重叠区域内的缺陷将在对应时间均产生散射信息，按照此原理，比较距离R应满足：

R＝2R₀-r；其中，0≤r≤R₀。

由于r值大于光斑半径R₀时会造成过多重复扫描区域，造成扫描时间过长，这里没有考虑r>R₀的情况。

(5)将所述定位坐标距离r_i依次与所述比较距离R进行比较，并按下述规则进行处理：

若r_i<R，则将第i号信号点的位置信息和强度信息从所述第一数据组中删除；

若r_i≥R，则在所述第一数据组中保留第i号信号点的位置信息和强度信息；

此外，将第一数据组中的所有信号点依次处理完后，留在所述第一数据组中排序第一的信号点为第二数据，将所述第二数据的位置信息和强度信息放入所述第二数据组中，并在所述第一数据组中删除所述第二数据的位置信息和强度信息；

将所述第二数据按照所述第一数据的处理方法进行相同的操作，计算出定位坐标距离，并与比较距离进行比较，按照比较结果，对所述第一数据组中的信号点的位置信息和强度信息进行删除或保留；

按照相同的方法依次对信号点进行处理，直至处理完第一数据组中所有的信号点；

(6)按照上述步骤处理后，将所述第一数据组中的信号点的位置信息和强度信息、所述第二数据组中的信号点的位置信息和强度信息进行输出与显示。

本实施例从信息处理的角度出发，设计出信息处理方法，能有效地消除或减少重复信息带来的问题，从而有效地提高晶圆表面缺陷检测结果的准确性。从理论方面实现比较距离的选取。本发明仅需要对扫描检测后的数据进行处理，无需硬件改进，能方便、快捷地提高晶圆表面缺陷检测结果的准确性。

实施例2：

本申请实施例提供一种用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法，包括以下步骤：

(1)基于光散射过程的扫描式检测方法，获得晶圆表面缺陷检测的信息，所述信息包括n个信号点的位置信息和强度信息；

(2)根据所述n个信号点的所述强度信息，将所述n个信号点按强度大小进行降序排列；按排序将所述n个信号点的位置信息和强度信息依次放入第一数据组中；其中，所述第一数据组中包括第一数据，所述第一数据为所述第一数据组强度最大的信号点；将所述第一数据的位置信息和强度信息放入第二数据组中，并在所述第一数据组中删除所述第一数据的位置信息和强度信息；

(3)根据所述位置信息，计算所述第二数据组中的所述第一数据与所述第一数据组中的第i号信号点之间的直线距离，将该直线距离定义为定位坐标距离r_i(i＝1,2，…，n-1)；

(4)获取比较距离R；

所述比较距离R按照下述方法确定：

1.利用实验手段检测一片分布有标准纳米颗粒晶圆的颗粒分布，得到实验结果；

2.利用散射检验法进行检测，得到检测结果；

3.将所述检测结果利用不同的R值进行修正，得到多个修正结果；

4.将所述多个修正结果分别与所述实验结果进行比较，获取比较距离R；

所述实验手段可以为通过SEM、原子力显微镜、近场显微镜检测。

(5)将所述定位坐标距离r_i依次与所述比较距离R进行比较，并按下述规则进行处理：

若r_i<R，则将第i号信号点的位置信息和强度信息从所述第一数据组中删除；

若r_i≥R，则在所述第一数据组中保留第i号信号点的位置信息和强度信息；

此外，将第一数据组中的所有信号点依次处理完后，留在所述第一数据组中排序第一的信号点为第二数据，将所述第二数据的位置信息和强度信息放入所述第二数据组中，并在所述第一数据组中删除所述第二数据的位置信息和强度信息；

将所述第二数据按照所述第一数据的处理方法进行相同的操作，计算出定位坐标距离，并与比较距离进行比较，按照比较结果，对所述第一数据组中的信号点的位置信息和强度信息进行删除或保留；

按照相同的方法依次对信号点进行处理，直至处理完第一数据组中所有的信号点；

(6)按照上述步骤处理后，将所述第一数据组中的信号点的位置信息和强度信息、所述第二数据组中的信号点的位置信息和强度信息进行输出与显示。

本实施例从信息处理的角度出发，设计出信息处理方法，能有效地消除或减少重复信息带来的问题，从而有效地提高晶圆表面缺陷检测结果的准确性。从实验方面实现比较距离的选取。本发明仅需要对扫描检测后的数据进行处理，无需硬件改进，能方便、快捷地提高晶圆表面缺陷检测结果的准确性。

实施例3：

本申请实施例提供一种用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法，如图1所示，包括以下步骤：

(1)基于光散射过程的扫描式检测方法，获得晶圆表面缺陷检测的信息，所述信息包括n个信号点的位置信息和强度信息；

(2)根据所述n个信号点的所述强度信息，将所述n个信号点按强度大小进行降序排列；按排序将所述n个信号点的位置信息和强度信息依次放入第一数据组中；其中，所述第一数据组中包括第一数据，所述第一数据为所述第一数据组强度最大的信号点；将所述第一数据的位置信息和强度信息放入第二数据组中，并在所述第一数据组中删除所述第一数据的位置信息和强度信息；

(3)根据所述位置信息，计算所述第二数据组中的所述第一数据与所述第一数据组中的第i号信号点之间的直线距离，将该直线距离定义为定位坐标距离r_i(i＝1,2，…，n-1)；

(4)获取比较距离R；

(5)将所述定位坐标距离r_i依次与所述比较距离R进行比较，并按下述规则进行处理：

若r_i<R，则将第i号信号点的位置信息和强度信息从所述第一数据组中删除；

若r_i≥R，则在所述第一数据组中保留第i号信号点的位置信息和强度信息；

此外，将第一数据组中的所有信号点依次处理完后，留在所述第一数据组中排序第一的信号点为第二数据，将所述第二数据的位置信息和强度信息放入所述第二数据组中，并在所述第一数据组中删除所述第二数据的位置信息和强度信息；

将所述第二数据按照所述第一数据的处理方法进行相同的操作，计算出定位坐标距离，并与比较距离进行比较，按照比较结果，对所述第一数据组中的信号点的位置信息和强度信息进行删除或保留；

按照相同的方法依次对信号点进行处理，直至处理完第一数据组中所有的信号点；

(6)按照上述步骤处理后，将所述第一数据组中的信号点的位置信息和强度信息、所述第二数据组中的信号点的位置信息和强度信息进行输出与显示。

将所述用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法与光斑压缩手段相结合；所述光斑压缩手段将光斑尺寸减少到微米量级。

本实施例从信息处理的角度出发，设计出信息处理方法，能有效地消除或减少重复信息带来的问题，从而有效地提高晶圆表面缺陷检测结果的准确性。本发明仅需要对扫描检测后的数据进行处理，无需硬件改进，能方便、快捷地提高晶圆表面缺陷检测结果的准确性。此外，本发明与常规的压缩光斑方法相结合，能进一步地提高晶圆表面缺陷检测结果的准确性。

本发明实施例提供的一种用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法至少包括如下技术效果：

1.本发明从信息处理的角度出发，设计出信息处理方法，能有效地消除或减少重复信息带来的问题，从而有效地提高晶圆表面缺陷检测结果的准确性。

2.本发明可从理论和实验两个方面实现比较距离的选取，提供了多途径解决方法。

3.本发明仅需要对扫描检测后的数据进行处理，无需硬件改进，能方便、快捷地提高晶圆表面缺陷检测结果的准确性。

4.本发明与常规的压缩光斑方法相结合，能进一步地提高晶圆表面缺陷检测结果的准确性。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法，其特征在于，所述用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法包括以下步骤：

获得晶圆表面缺陷检测的信息，所述信息包括n个信号点的位置信息和强度信息；

根据所述n个信号点的所述强度信息，将所述n个信号点按强度大小进行降序排列；按排序将所述n个信号点的位置信息和强度信息依次放入第一数据组中；其中，所述第一数据组中包括第一数据，所述第一数据为所述第一数据组强度最大的信号点；将所述第一数据的位置信息和强度信息放入第二数据组中，并在所述第一数据组中删除所述第一数据的位置信息和强度信息；

根据所述位置信息，计算所述第二数据组中的所述第一数据与所述第一数据组中的第i号信号点之间的直线距离，将该直线距离定义为定位坐标距离r_i(i＝1,2，…，n-1)；

获取比较距离R；

将所述定位坐标距离r_i依次与所述比较距离R进行比较，并按下述规则进行处理：

若r_i<R，则将第i号信号点的位置信息和强度信息从所述第一数据组中删除；

若r_i≥R，则在所述第一数据组中保留第i号信号点的位置信息和强度信息；

此外，将第一数据组中的所有信号点依次处理完后，留在所述第一数据组中排序第一的信号点为第二数据，将所述第二数据的位置信息和强度信息放入所述第二数据组中，并在所述第一数据组中删除所述第二数据的位置信息和强度信息；

将所述第二数据按照所述第一数据的处理方法进行相同的操作，计算出定位坐标距离，并与比较距离进行比较，按照比较结果，对所述第一数据组中的信号点的位置信息和强度信息进行删除或保留；

按照相同的方法依次对信号点进行处理，直至处理完第一数据组中所有的信号点；

按照上述步骤处理后，将所述第一数据组中的信号点的位置信息和强度信息、所述第二数据组中的信号点的位置信息和强度信息进行输出与显示。

2.如权利要求1所述的用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法，其特征在于，所述获得晶圆表面缺陷检测的信息，是基于光散射过程的扫描式检测方法获得的。

3.如权利要求1所述的用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法，其特征在于，所述比较距离R可以按照下述方法确定：

R＝2R₀-r；

其中，0≤r≤R₀；R₀为光斑半径，不同时刻的光斑半径相同；r为不同时刻光斑重叠区域的轴向距离。

4.如权利要求1所述的用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法，其特征在于，所述比较距离R可以按照下述方法确定：

(1)利用实验手段检测一片分布有标准纳米颗粒晶圆的颗粒分布，得到实验结果；

(2)利用散射检验法进行检测，得到检测结果；

(3)将所述检测结果利用不同的R值进行修正，得到多个修正结果；

(4)将所述多个修正结果分别与所述实验结果进行比较，获取比较距离R。

5.如权利要求4所述的用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法，其特征在于，所述实验手段可以为通过SEM检测。

6.如权利要求4所述的用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法，其特征在于，所述实验手段可以为通过原子力显微镜检测。

7.如权利要求4所述的用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法，其特征在于，所述实验手段可以为通过近场显微镜检测。

8.如权利要求1所述的用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法，其特征在于，所述用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法与光斑压缩手段相结合。

9.如权利要求8所述的用于晶圆表面缺陷检测的信息处理方法，其特征在于，所述光斑压缩手段将光斑尺寸减少到微米量级。