CN110767566A - 晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界检测方法 - Google Patents

晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110767566A
CN110767566A CN201911186920.6A CN201911186920A CN110767566A CN 110767566 A CN110767566 A CN 110767566A CN 201911186920 A CN201911186920 A CN 201911186920A CN 110767566 A CN110767566 A CN 110767566A
Authority
CN
China
Prior art keywords
scanning
wafer
thickness
edge
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911186920.6A
Other languages
English (en)
Inventor
冯亚丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Huali Microelectronics Corp
Original Assignee
Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Huali Microelectronics Corp filed Critical Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority to CN201911186920.6A priority Critical patent/CN110767566A/zh
Publication of CN110767566A publication Critical patent/CN110767566A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

Abstract

本发明提供的晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界检测方法中，所述晶圆表面设有多个扫描区；预设扫描路径，沿所述扫描路径对各所述扫描区进行扫描，得到各所述扫描区的第一扫描图像；对所述第一扫描图像进行数据处理，得到各所述扫描区的厚度值。过程简单，能够较快的得到所述晶圆膜层的厚度值；进一步的，通过对相邻的两个所述扫描区的厚度值进行差值计算；将所述差值与一预设阈值进行比较，根据比较结果得到洗边边界，其中，若所述差值不在所述预设阈值内，则判断两个所述扫描区之间的扫描边为洗边边界。由此，能够方便的得到洗边边界。

Description

晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界检测方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界检测方法。
背景技术
现今半导体制造工艺中，随着半导体制造技术尺寸的不断缩小，在晶圆制造工艺中，晶圆薄膜生长的均匀性，尤为重要，尤其会影响光刻工艺的曝光能力,因此需要对晶圆薄膜的厚度进行检测，避免出现缺陷而导致的良率降低和成本增加的问题。
针对晶圆的洗边边界的检测，现在采用的方法是通过收集晶边原始图像，确认洗边边界特征，根据已知边界图像特征再对原始图形进行降低像素、缝合离散像素的方法进行图像处理，以便于把已知缺陷筛检出来。然而，此方法可以比较有效的检测出特征明显的已知的洗洗边界
因此，急需一种检测晶圆膜层厚度检测方法以及检测洗边边界的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界检测方法，以解决现有技术中的检测结果延迟、晶圆膜层厚度无法获取的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种晶圆膜层厚度检测方法，所述方法包括：
提供晶圆，所述晶圆表面设有至少两多个扫描区；
预设扫描路径，沿所述扫描路径对各所述扫描区进行扫描，得到各所述扫描区的第一扫描图像；
对所述第一扫描图像进行数据处理，得到各所述扫描区的厚度值。
可选的，在所述的晶圆膜层厚度检测方法中，所述扫描区为以所述晶圆的圆心为中心，形成的多个形状为环形的扫描区。
可选的，在所述的晶圆膜层厚度检测方法中，所述扫描区的形成方法为：
以所述晶圆的圆心为中心，形成多个圆形的扫描边；
相邻的两个扫描边之间形成的区域设为扫描区。
可选的，在所述的晶圆膜层厚度检测方法中，各所述扫描区沿所述晶圆径向的宽度相等。
可选的，在所述的晶圆膜层厚度检测方法中，所述扫描路径为从所述晶圆的晶边到所述晶圆的中心扫描或者从所述晶圆的中心到所述晶圆的晶边扫描。
可选的，在所述的晶圆膜层厚度检测方法中，通过步进马达带动探测器沿所述扫描路径对各所述扫描区进行扫描。
可选的，在所述的晶圆膜层厚度检测方法中，所述数据处理包括：对所述第一扫描图像进行近似处理，得到第二扫描图像；以及对所述第二扫描图像卷积处理。
可选的，在所述的晶圆膜层厚度检测方法中，所述卷积处理的方法包括：所述第二扫描图像包括N个像素，N个所述像素呈阵列排布；对所述N个像素做卷积处理，得到厚度特征数据库，其中，N≥1。
可选的，在所述的晶圆膜层厚度检测方法中，通过卷积公式-0.5*Ax+Ax-1-0.5*Ax-2＝ax-2，其中，Ax、Ax-1和Ax-2均表示同一所述第二扫描图像的所述像素的灰度值，所述ax-2表示所述厚度特征数据库对应的数据，X≥3。
基于同一构思，本发明还提供一种洗边边界的检测方法，所述洗边边界的检测方法包括：
采用如上所述的晶圆膜层厚度检测方法得到各所述扫描区的厚度值；
对相邻的两个所述扫描区的厚度值进行差值计算；
将所述差值与一预设阈值进行比较，根据比较结果得到洗边边界，其中，若所述差值不在所述预设阈值内，则判断两个所述扫描区之间的扫描边为洗边边界。
在本发明提供的晶圆膜层及检测方法及洗边边界检测方法中，所述晶圆表面设有至少多个扫描区；预设扫描路径，沿所述扫描路径对各所述扫描区进行扫描，得到各所述扫描区的第一扫描图像；通过对所述第一扫描图像进行数据处理，得到各所述扫描区的厚度值。过程简单，能够较快的得到所述晶圆膜层的厚度值；进一步的，通过对相邻的两个所述扫描区的厚度值进行差值计算；将所述差值与一预设阈值进行比较，根据比较结果得到洗边边界，其中，若所述差值不在所述预设阈值内，则判断两个所述扫描区之间的扫描边为洗边边界。由此，能够方便的得到洗边边界。
附图说明
图1是本发明实施例提供的晶圆膜层厚度检测方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的晶圆膜层厚度检测方法中的晶圆表面的扫描区示意图；
图3是本发明实施例提供的晶圆膜层厚度检测方法中形成的扫描图像的示意图；
图4是本发明实施例提供的洗边边界检测方法的流程示意图；
其中，附图标记说明如下：
100-晶圆；101-扫描边；110-扫描区；120a-第二扫描图像。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明提出的晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界检测方法的技术方案作详细的说明，本发明可以用不同的形式实现，不应只是局限在所述的实施例。此外，需要说明的是，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。
请参考图1，图1是发明实施例提供的晶圆膜层厚度检测方法的流程示意图；本发明实施例提供一种晶圆膜层厚度检测方法，包括以下步骤：
S1：提供晶圆，所述晶圆表面设有多个扫描区；
S2:预设扫描路径,沿所述扫描路径对各所述扫描区进行扫描，得到各所述扫描区的第一扫描图像；
S3：对所述第一扫描图像进行数据处理，得到各所述扫描区的厚度值。
请参考图2，图2是本发明实施例提供的晶圆膜层厚度检测方法中的晶圆表面的扫描区示意图。在步骤S1中,所述晶圆100表面可以覆有一膜层，所述所述晶圆100表面设有多个扫描区110。其中，多个所述扫描区110可以是两个以上的所述扫描区110；所述扫描区110可以为以所述晶圆100的圆心为中心的环形扫描区。具体的，所述扫描区110的形成方法为：以所述晶圆100的圆心为中心，形成多个圆形的扫描边101；相邻的两个扫描边101之间形成的区域设为扫描区110。优选的，各所述扫描区110沿所述晶圆100径向的宽度相等能够方便扫描，从而节省扫描时间。
在在步骤S2中，所述扫描路径有两种，第一种可以是从所述晶圆100的晶边到所述晶圆100的中心扫描，第二种可以是从所述晶圆100的中心到所述晶圆100的晶边扫描。所述扫描为步进扫描，步进的距离相同。可以通过探测器沿所述扫描路径对各所述扫描区110进行扫描。在本申请的实施例中，可以通过步进马达带动所述探测器沿所述扫描路径对各所述扫描区110进行扫描。所述探测器可以为激光探测器或者可以为激光探测器和激光发射器的组合。具体的，如图2所示，第一扫描区110a，第二扫描区110b，在扫描时，所述步进马达带动所述探测器前进。所述探测器位于所述第一扫描区110a时，所述探测器可以以所述第一扫描区110a为扫描范围，对所述晶圆100的进行扫描。可以通过旋转所述晶圆100，完成所述扫描区110的扫描。得到所述扫描区110的厚度方向的扫描图像。优选的，所述步进马达步进的距离相同，步进的距离可以小于5μm，能够对所述晶圆100进行精确的扫描，提高检测精度。
请参考图3，图3是本发明实施例的晶圆膜层厚度检测方法中形成的扫描图像的示意图。在步骤S3中，所述数据处理包括，对各所述第一扫描图像做近似处理，得到各所述扫描区的第二扫描图像，以及对所述第二扫描图像做卷积处理。各所述扫描区110的所述第一扫描图像的图形为类似拱形或者其它不规则形状，所述第二扫描图像为矩形的扫描图像。各所述第二扫描图像的宽为所述晶圆100的厚度d，长为各所述扫描区110的周长C的。如图3所示，以所述扫描区110a为例，对所述扫描区110a扫描，得到第一扫描图像并做近似处理，得到的所述扫描区110a的第二扫描图像120a。其中，所述近似处理的目的是便于对各扫描区110做数据处理，以及方便在后续的工艺中对数据进行对比。
所述卷积处理的方法包括：所述第二扫描图像包括N个像素(pixel)，N个所述像素呈阵列排布；对N个所述第二扫描图像做卷积处理，得到厚度特征数据库，其中，N≥3。在本发明实施例中，可以以最少3个像素为一个群组进行卷积处理。可以通过卷积处理公式-0.5*Ax+Ax-1-0.5*Ax-2＝ax-2对所述N个像素做卷积处理，其中，Ax、Ax-1和Ax-2均表示同一所述第二扫描图像的所述像素的灰度值，ax-2表示厚度特征数据库内的对应数据，X≥3；以及A对应的所述灰度值大于0。从而得到晶圆厚度特征数据库，由此能够对所述晶圆的膜层厚度进行实时检测。
请参考图4，基于同一构思，本发明还提供一种洗边边界的检测方法，包括：步骤S1:通过如上所述的晶圆膜层厚度检测方法得到各所述扫描区的厚度值；
步骤S2:对相邻的两个所述扫描区的厚度值进行差值计算；
步骤S3:将所述差值与一预设阈值进行比较，根据比较结果得到洗边边界，其中，若所述差值不在所述预设阈值内，则判断两个所述扫描区之间的扫描边为洗边边界。在步骤S3中，对相邻两个扫描区的厚度值进行差计算。具体的差值计算为，以扫描路径是从所述晶圆的晶边到晶圆的中心为例，如图2所示，第一扫描区110a与第二扫描区110b相邻，则将所述第一扫描区110a与所述第二扫描区110b的厚度值做差值运算，以此类推。
由于所述晶圆100表面的膜层厚度不同，会形成不同的厚度值，由此，通过对相邻的所述扫描区110进行差值计算，可以得到所述晶圆100的洗边边界。
综上所述，在本发明提供的晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界的检测方法中，所述晶圆表面设有至少多个扫描区；预设扫描路径，沿所述扫描路径对各所述扫描区进行扫描，得到各所述扫描区的第一扫描图像；对所述第一扫描图像进行数据处理，得到各所述扫描区的厚度值。过程简单，能够较快的得到晶边膜层的厚度值；进一步的，通过对相邻的两个所述扫描区的厚度值进行差值计算；将所述差值与一预设阈值进行比较，根据比较结果得到洗边边界，其中，若所述差值不在所述预设阈值内，则判断两个所述扫描区之间的扫描边为洗边边界。由此，能够方便的得到洗边边界。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种晶圆膜层厚度检测方法，其特征在于，所述方法包括：
提供晶圆，所述晶圆表面设有多个扫描区；
预设扫描路径，沿所述扫描路径对各所述扫描区进行扫描，得到各所述扫描区的第一扫描图像；
对所述第一扫描图像进行数据处理，得到各所述扫描区的厚度值。
2.如权利要求1所述的晶圆膜层厚度检测方法，其特征在于，所述扫描区为以所述晶圆的圆心为中心的环形扫描区。
3.如权利要求2所述的晶圆膜层厚度检测方法，其特征在于，所述扫描区的形成方法为：
以所述晶圆的圆心为中心，形成多个圆形的扫描边；
相邻的两个扫描边之间形成的区域设为扫描区。
4.如权利要求1所述的晶圆膜层厚度检测方法，其特征在于，各所述扫描区沿所述晶圆径向的宽度相等。
5.如权利要求1所述的晶圆膜层厚度检测方法，其特征在于，所述扫描路径为从所述晶圆的晶边到所述晶圆的中心扫描或者从所述晶圆的中心到所述晶圆的晶边扫描。
6.如权利要求1所述的晶圆膜层厚度检测方法，其特征在于，通过步进马达带动探测器沿所述扫描路径对各所述扫描区进行扫描。
7.如权利要求1所述的晶圆膜层厚度检测方法，其特征在于，所述数据处理包括：对所述第一扫描图像进行近似处理，得到第二扫描图像；以及对所述第二扫描图像做卷积处理。
8.如权利要求7所述的晶圆膜层厚度检测方法，其特征在于，所述卷积处理的方法包括：
所述第二扫描图像包括N个像素，N个所述像素呈阵列排布；
对N个所述像素做卷积处理，得到厚度特征数据库，其中，N≥3。
9.如权利要求8所述的晶圆膜层厚度检测方法，其特征在于，通过卷积公式-0.5*Ax+Ax-1-0.5*Ax-2＝ax-2对所述N个像素做卷积处理，其中，Ax、Ax-1和Ax-2均表示同一所述第二扫描图像的所述像素的灰度值，ax-2表示所述厚度特征数据库对应的数据，X≥3。
10.一种洗边边界检测方法，其特征在于，所述方法包括：
采用权利要求1-9任一项所述的晶圆膜层厚度检测方法得到各所述扫描区的厚度值；
对相邻的两个所述扫描区的厚度值进行差值计算；
将所述差值与一预设阈值进行比较，根据比较结果得到洗边边界，其中，若所述差值不在所述预设阈值内，则判断两个所述扫描区之间的扫描边为洗边边界。
CN201911186920.6A 2019-11-27 2019-11-27 晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界检测方法 Pending CN110767566A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911186920.6A CN110767566A (zh) 2019-11-27 2019-11-27 晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911186920.6A CN110767566A (zh) 2019-11-27 2019-11-27 晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界检测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110767566A true CN110767566A (zh) 2020-02-07

Family

ID=69339937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911186920.6A Pending CN110767566A (zh) 2019-11-27 2019-11-27 晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110767566A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114878592A (zh) * 2022-05-27 2022-08-09 清华大学 晶圆划伤扫描的检测方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020030823A1 (en) * 2000-07-26 2002-03-14 Nippon Maxis Co., Ltd. Method and device for measuring thickness of test object
CN1381707A (zh) * 2000-07-26 2002-11-27 日本马克西斯株式会社 被测物的厚度测定方法及其装置
KR20060126229A (ko) * 2005-06-03 2006-12-07 삼성전자주식회사 자동 웨이퍼 센터링을 실시할 수 있는 반도체 소자 제조장치 및 웨이퍼 센터링 방법
TW200820364A (en) * 2006-07-11 2008-05-01 Rudolph Technologies Inc Edge inspection and metrology
US20100055924A1 (en) * 2008-08-27 2010-03-04 Novellus Systems, Inc. Apparatus and method for edge bevel removal of copper from silicon wafers
CN101685271A (zh) * 2008-09-23 2010-03-31 和舰科技(苏州)有限公司 一种晶圆片晶边清洗宽度的检测方法
CN102867762A (zh) * 2012-09-17 2013-01-09 上海华力微电子有限公司 一种光刻晶圆洗边和边胶去除量测稳定性的监控方法
CN103560098A (zh) * 2013-11-13 2014-02-05 上海华力微电子有限公司 晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法
CN104167375A (zh) * 2014-08-14 2014-11-26 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种量测宽度的方法
CN105932090A (zh) * 2016-04-27 2016-09-07 河北大学 一种基于侧向光伏效应的薄膜结构位置灵敏探测器
KR20180104870A (ko) * 2017-03-14 2018-09-27 에스케이실트론 주식회사 에피텍셜 웨이퍼 제조 방법 및 장치
CN109119355A (zh) * 2018-08-17 2019-01-01 深圳市华星光电技术有限公司 断面倾斜角检测装置
CN109585325A (zh) * 2018-12-05 2019-04-05 上海华力集成电路制造有限公司 检测晶边洗边边界的方法
CN110418958A (zh) * 2017-03-08 2019-11-05 胜高股份有限公司 外延晶圆背面检查方法及其检查装置、外延成长装置的起模针管理方法及外延晶圆制造方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020030823A1 (en) * 2000-07-26 2002-03-14 Nippon Maxis Co., Ltd. Method and device for measuring thickness of test object
CN1381707A (zh) * 2000-07-26 2002-11-27 日本马克西斯株式会社 被测物的厚度测定方法及其装置
KR20060126229A (ko) * 2005-06-03 2006-12-07 삼성전자주식회사 자동 웨이퍼 센터링을 실시할 수 있는 반도체 소자 제조장치 및 웨이퍼 센터링 방법
TW200820364A (en) * 2006-07-11 2008-05-01 Rudolph Technologies Inc Edge inspection and metrology
US20100055924A1 (en) * 2008-08-27 2010-03-04 Novellus Systems, Inc. Apparatus and method for edge bevel removal of copper from silicon wafers
CN101685271A (zh) * 2008-09-23 2010-03-31 和舰科技(苏州)有限公司 一种晶圆片晶边清洗宽度的检测方法
CN102867762A (zh) * 2012-09-17 2013-01-09 上海华力微电子有限公司 一种光刻晶圆洗边和边胶去除量测稳定性的监控方法
CN103560098A (zh) * 2013-11-13 2014-02-05 上海华力微电子有限公司 晶圆边缘厚度量测稳定性监控方法
CN104167375A (zh) * 2014-08-14 2014-11-26 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种量测宽度的方法
CN105932090A (zh) * 2016-04-27 2016-09-07 河北大学 一种基于侧向光伏效应的薄膜结构位置灵敏探测器
CN110418958A (zh) * 2017-03-08 2019-11-05 胜高股份有限公司 外延晶圆背面检查方法及其检查装置、外延成长装置的起模针管理方法及外延晶圆制造方法
KR20180104870A (ko) * 2017-03-14 2018-09-27 에스케이실트론 주식회사 에피텍셜 웨이퍼 제조 방법 및 장치
CN109119355A (zh) * 2018-08-17 2019-01-01 深圳市华星光电技术有限公司 断面倾斜角检测装置
CN109585325A (zh) * 2018-12-05 2019-04-05 上海华力集成电路制造有限公司 检测晶边洗边边界的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114878592A (zh) * 2022-05-27 2022-08-09 清华大学 晶圆划伤扫描的检测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6043662B2 (ja) 検査方法および検査装置
JP3386818B2 (ja) ムラ欠陥検出方法および検出装置
US8060330B2 (en) Method and system for centering wafer on chuck
JP7461112B2 (ja) 製造時のフラットパネルディスプレイのマスタパネルにおけるムラ不良の検出
CN109585325B (zh) 检测晶边洗边边界的方法
WO2008008817A2 (en) Edge inspection and metrology
US7197178B2 (en) Photoresist edge bead removal measurement
US8442320B2 (en) Pattern inspection apparatus and pattern inspection method
KR20120089541A (ko) 웨이퍼 정합 방법 및 시스템
US7271906B2 (en) Image processing alignment method and method of manufacturing semiconductor device
JP2016145887A (ja) 検査装置および検査方法
CN110767566A (zh) 晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界检测方法
TWI803220B (zh) 用於基於基板影像處理的膜非均勻性的像素和區域分類的非瞬態電腦可讀媒體、方法和拋光系統
EP2663998B1 (en) Method and system of object based metrology for advanced wafer surface nanotopography
CN112635346A (zh) 晶圆检测方法、半导体检测设备及存储介质
TWI547819B (zh) 資料修正裝置、描繪裝置、檢查裝置、資料修正方法、描繪方法、檢查方法及記錄有程式之記憶媒體
US20120106827A1 (en) Wafer inspection method
US6968288B2 (en) Method for detection of photolithographic defocus
JP2009250937A (ja) パターン検査装置および方法
CN114695156A (zh) 晶圆检查方法
US11768159B2 (en) Belt examination system and computer-readable non-transitory recording medium having stored belt examination program
CN111862076B (zh) 改善亮场缺陷检测精度及其过程中因色差导致杂讯的方法
CN110931378B (zh) 缺陷检测方法
KR102395270B1 (ko) 웨이퍼의 후면 모니터링 장치 및 그 방법
JP4604582B2 (ja) パターン画像計測方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200207