CN109545700B - 晶圆缺陷扫描方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种晶圆缺陷扫描方法，首先，采集晶圆表面的若干裸片的光学图像；然后，在扫描机台中建立与所述裸片相对应的傅里叶滤波模块，并利用所述傅里叶滤波模块对所述裸片进行滤波；接着，将所有的滤波结果进行拟合分析并得出拟合曲线，并在所述光学图像中，找到与所述拟合曲线中的衍射交叉点对应的噪声点；最后，阻挡所述噪声点并对若干裸片的光学图像同时进行晶圆缺陷扫描。建立与所述裸片相对应的傅里叶滤波模块，实现了针对性的滤波去噪，减少了扫描机台的背景噪声，提高了扫描机台的工作效率。进一步的，所述傅里叶滤波模块兼顾晶圆上的所有裸片，从而进行全面的一次性滤波去噪，提高了晶圆缺陷扫描的准确性和可靠性。

Description

晶圆缺陷扫描方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种晶圆缺陷扫描方法。
背景技术
随着半导体技术的进一步发展，晶圆缺陷扫描已经成为提升半导体良率一项不可或缺的手段，目前暗场扫描机台由于扫描速度快、对晶圆表面缺陷极度敏感而受到晶圆缺陷扫描的青睐。
现阶段，暗场扫描机台利用图像处理系统采集晶圆表面多个裸片的光学图像，然后，对采集到的晶圆表面的各裸片的光学图像进行晶圆缺陷扫描。目前暗场扫描机台只能利用傅里叶滤波模块针对晶圆表面相同裸片的重复单元进行滤波，晶圆表面若干裸片中包含了不同的裸片，不同裸片就需要分次进行傅里叶滤波，这样的分次扫描会耗费大量的人力物力；当扫描机台对晶圆表面的若干不同裸片的重复单元同时进行扫描时，会造成大量的图像噪声，这对晶圆缺陷扫描工作造成干扰，影响晶圆缺陷扫描的可靠性和准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶圆缺陷扫描方法，以解决晶圆不同裸片同时进行缺陷扫描时有噪声的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种晶圆缺陷扫描方法，包括以下步骤：
采集晶圆表面的若干裸片的光学图像；
在扫描机台中建立与所述裸片相对应的傅里叶滤波模块；
利用所述傅里叶滤波模块对所述裸片进行滤波；
将不同的傅里叶滤波模块的滤波结果进行拟合分析，得出拟合曲线；
在所述光学图像中，找到与所述拟合曲线中的衍射交叉点对应的噪声点；
阻挡所述噪声点并对若干裸片的光学图像同时进行晶圆缺陷扫描。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，所述裸片的种类大于1种。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，不同种类的裸片相对应的所述傅里叶滤波模块的种类不同。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，所述晶圆表面的各裸片包括若干重复单元。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，位于同一裸片上的重复单元完全相同。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，所述傅里叶滤波模块对所述裸片内的重复单元的光学图像进行滤波。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，所述噪声点的反射成像的位置位于所述扫描机台的第一成像物镜和第二成像物镜之间，所述噪声点的反射成像能够串成一条线。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，所述衍射交叉点在所述拟合曲线上的具体位置体现出对应的所述噪声点的位置以及噪声强度。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，使用暗场扫描机台进行晶圆缺陷扫描。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，所述若干裸片由晶圆分割形成。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，使用CMOS图像传感器采集晶圆表面的若干裸片的光学图像。
综上，本发明提供了一种晶圆缺陷扫描方法，首先，采集晶圆表面的若干裸片的光学图像；然后，在扫描机台中建立与所述裸片相对应的傅里叶滤波模块，并利用所述傅里叶滤波模块对所述裸片进行滤波；接着，将所有的滤波结果进行拟合分析并得出拟合曲线，并在所述光学图像中，找到与所述拟合曲线中的衍射交叉点对应的噪声点；最后，阻挡所述噪声点并对若干裸片的光学图像同时进行晶圆缺陷扫描。建立与所述裸片相对应的傅里叶滤波模块，实现了针对性的滤波去噪，减少了扫描机台的背景噪声，提高了扫描机台的工作效率。进一步的，所述傅里叶滤波模块兼顾晶圆上的所有裸片，从而进行全面的一次性滤波去噪，提高了晶圆缺陷扫描的准确性和可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例的晶圆缺陷扫描方法流程图；
图2是本发明实施例的存在噪声点的晶圆缺陷扫描示意图；
图3是本发明实施例的噪声点去除后的晶圆缺陷扫描示意图；
图4是本发明实施例的晶圆表面若干裸片示意图；
图5是图4中的第一裸片示意图；
图6是图4中的第二裸片示意图；
图7是图4中的第三裸片示意图；
图8是本发明实施例的拟合分析得出拟合曲线示意图。
其中，
100-晶圆，110-图像传感器，120-第一成像物镜，130-噪声点的反射成像， 140-第二成像物镜，150-重复单元，160-裸片，161-第一裸片；162-第二裸片； 163-第三裸片，170-入射光，180-晶圆缺陷图像，190-晶圆缺陷。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种晶圆缺陷扫描方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
本发明提供一种晶圆缺陷扫描方法，参考图1和图2，图1是本发明实施例的晶圆缺陷扫描方法流程图，图2是本发明实施例的存在噪声点的晶圆缺陷扫描示意图，所述晶圆缺陷扫描方法包括以下步骤：
步骤S10：采集晶圆表面的若干裸片160的光学图像。具体地，所述若干裸片160由晶圆分割形成，晶圆表面可以分割出若干裸片160(DIE)，所述光学图像能够呈现并且放大晶圆上各裸片160表面的缺陷特征，方便半导体工艺工程师根据所述光学图像对所述晶圆作出是否存在缺陷的判断。
在本实施例中，使用暗场扫描机台进行晶圆缺陷扫描，使用CMOS图像传感器采集晶圆表面的若干裸片160的光学图像，其中，CMOS图像传感器是集成在缺陷扫描机台中的，本申请对图像传感器以及缺陷扫描机台的类型不做限定。
步骤S20：在扫描机台中建立与所述裸片160相对应的傅里叶滤波模块。具体地，晶圆表面的所述裸片160的种类大于1种，不同种类的裸片160相对应的所述傅里叶滤波模块的种类不同，建立的所述傅里叶滤波模块的类型需要兼顾到晶圆上所有类型的裸片160，所述傅里叶滤波模块是集成在扫描机台内部的模块，可以根据实际晶圆表面裸片160的表面特征进行建立、添加和删除。如图 2所示，缺陷扫描时，未使用傅里叶滤波模块或者只使用单一的傅里叶滤波模块时，入射光170照在所述若干裸片160的重复单元150上，由于晶圆表面的裸片160的种类不同，所述光学图像在扫描机台下会产生大量的噪声，在光学图像上以噪声点的形式呈现。从图中可以看出，产生的噪声点的反射成像130的位置位于所述扫描机台的第一成像物镜120和第二成像物镜140之间，所述噪声点130串成一条线。因为这些噪声点的存在，直接影响了反射光的反射路线，从而影响光学图像形成的效果，很有可能在光学图像上未发现实际存在的晶圆缺陷，导致晶圆缺陷扫描的准确性和可靠性降低。
步骤S30：利用所述傅里叶滤波模块对所述裸片160进行滤波。具体地，由于晶圆表面的所述裸片160的数量和种类比较多，晶圆表面的各裸片160包括若干重复单元150，不同种类的裸片160上的重复单元150不相同，位于同一裸片160上的重复单元150完全相同。
步骤S40：将不同的傅里叶滤波模块的滤波结果进行拟合分析，得出拟合曲线。具体地，所述拟合曲线是将所有的滤波结果进行汇总分析并拟合后得到的结果，拟合曲线中那些凸出于曲线的点称为衍射交叉点。
步骤S50：在所述光学图像中，找到与所述拟合曲线中的衍射交叉点一一对应的噪声点，具体地，光学图像在利用扫描机台进行采集时产生的噪声在图像上为一个个的噪声点，所述衍射交叉点在所述拟合曲线上的具体位置体现出对应的所述噪声点的位置以及噪声强度，这样方便了接下来针对性的去除噪声点。
步骤S60：阻挡所述噪声点并对若干裸片的光学图像同时进行晶圆缺陷扫描。具体地，阻挡所述噪声点，实现了针对性的滤波去噪，减少了扫描机台的背景噪声，提高了晶圆缺陷扫描的效率和准确性。
在本实施例中，参考图3-图8，图3是本发明实施例的噪声点去除后的晶圆缺陷扫描示意图，图4是本发明实施例的晶圆表面若干裸片示意图，图5是图4 中的第一裸片示意图，图6是图4中的第二裸片示意图，图7是图4中第三的裸片示意图，图8是本发明实施例的拟合分析得出拟合曲线示意图。如图4所示，晶圆100表面分割出若干裸片160，图5-图7是晶圆100上若干裸片中的其中三个裸片的示意图，分别对应图4中的第一裸片161、第二裸片162和第三裸片163。所述第一裸片161、所述第二裸片162和所述第三裸片163的种类不同，缺陷扫描时，利用所述傅里叶滤波模块对所述晶圆100上所有的裸片160进行滤波，入射光170照在所述若干裸片160上，与不同种类的裸片160对应的傅里叶滤波模块对若干裸片160同时进行滤波，入射光170照在第一裸片161的重复单元151、第二裸片162的重复单元152、第三裸片163的重复单元153上，利用三种不同的傅里叶滤波模块对第一裸片161的重复单元151、第二裸片 162的重复单元152、第三裸片163的重复单元153同时进行滤波。所述傅里叶滤波模块可以兼顾所述晶圆100上的所有裸片，实现了全面的一次性滤波去噪，提高了晶圆缺陷扫描的准确性和可靠性。
如图8所示，将对所述第一裸片161、所述第二裸片162和所述第三裸片 163进行滤波的傅里叶滤波模块的滤波结果进行拟合分析，得出拟合曲线200，从图8可以看出，有一些凸出于所述拟合曲线200的衍射交叉点，横坐标为傅里叶滤波后所述衍射交叉点移动的范围区间，纵坐标为衍射交叉点的信号强度值。其中，可以清楚地看出第一裸片161的衍射交叉点201,第二裸片162的衍射交叉点202,第三裸片163的衍射交叉点203。从所述衍射交叉点在所述拟合曲线200中的具体位置可以确定所述光学图像中的与衍射交叉点对应的噪声点，然后，如图2所示，在所述第一成像物镜120和第二成像物镜140之间找到噪声点的反射成像130，并对所述噪声点的反射成像130进行阻挡，如图3所示，利用所述图像传感器110采集所述晶圆100表面的所述光学图像，因为去除了光学图像上的所述噪声点，所以所述裸片的重复单元上的所述晶圆缺陷190可以有效地在所述光学图像上呈现晶圆缺陷图像180，通过对所述晶圆100中的不同裸片的重复单元建立不同的傅里叶滤波模块，实现了针对性的滤波去噪，减少了扫描机台的背景噪声，提高了扫描机台的工作效率。
综上，本发明提供了一种晶圆缺陷扫描方法，对所述晶圆中的不同裸片的重复单元建立不同的傅里叶滤波模块，实现针对性的滤波去噪，减少了扫描机台的背景噪声，提高了扫描机台的工作效率。进一步的，所述傅里叶滤波模块兼顾晶圆上的所有裸片，从而进行全面的一次性滤波去噪，提高了晶圆缺陷扫描的准确性和可靠性。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (11)

1.一种晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集晶圆表面的若干裸片的光学图像；
在扫描机台中建立与所述裸片相对应的傅里叶滤波模块；
利用所述傅里叶滤波模块对所述裸片进行滤波；
将不同的傅里叶滤波模块的滤波结果进行拟合分析，得出拟合曲线；
在所述光学图像中，找到与所述拟合曲线中的衍射交叉点对应的噪声点；
阻挡所述噪声点并对若干裸片的光学图像同时进行晶圆缺陷扫描。
2.根据权利要求1所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，所述裸片的种类大于1种。
3.根据权利要求2所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，不同种类的裸片相对应的所述傅里叶滤波模块的种类不同。
4.根据权利要求3所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，所述晶圆表面的各裸片包括若干重复单元。
5.根据权利要求4所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，位于同一裸片上的重复单元完全相同。
6.根据权利要求5所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，所述傅里叶滤波模块对所述裸片内的重复单元的光学图像进行滤波。
7.根据权利要求1所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，所述噪声点的反射成像的位置位于所述扫描机台的第一成像物镜和第二成像物镜之间，所述噪声点的反射成像能够串成一条线。
8.根据权利要求7所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，所述衍射交叉点在所述拟合曲线上的具体位置体现出对应的所述噪声点的位置以及噪声强度。
9.根据权利要求8所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，使用暗场扫描机台进行晶圆缺陷扫描。
10.根据权利要求1所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，所述若干裸片由晶圆分割形成。
11.根据权利要求1所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，使用CMOS图像传感器采集晶圆表面的若干裸片的光学图像。
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