CN110867392B - 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，包括：采集晶圆的光学图像，并根据所述光学图像得到像素网格；获取所述像素网格的所有灰阶值，并确定最大灰阶值和最小灰阶值；根据最大灰阶值在所述曝光区域中界定第一区域，以及根据最小灰阶值在所述曝光区域中界定第二区域；针对所述第一区域和所述第二区域进行光源训练以确定适用于整个曝光区域的最优光源；利用所述最优光源对晶圆进行缺陷扫描。通过利用最大灰阶值选出第一区域以及利用最小灰阶值选出第二区域，避免了人为选择第一区域及第二区域的失误，从而提高了配置适用于整个曝光区域的光源的准确性，更利于晶圆缺陷的观察，使得晶圆表面的缺陷能够被及时检测。

Description

晶圆缺陷扫描方法
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，所以缺陷扫描工艺程式的建立至关重要。
晶圆缺陷扫描需要利用缺陷扫描机台完成，缺陷扫描机台中的扫描工艺程式的建立目前通常是人为操作进行，其中，光源训练(光源配置)对缺陷扫描工艺程式起到至关重要的作用。目前晶圆缺陷扫描方法通常是人为判断、选择晶圆表面的最亮区域及最暗区域，并针对最亮区域及最暗区域进行光源训练以定义合适的光源强度，从而定义适用于整个晶圆表面的光源强度以得到晶圆缺陷扫描的最优光源，但是上述晶圆缺陷扫描方法中有较多的人为因素，例如在确定晶圆表面的最亮区域及最暗区域时，如果人为判断或者选择失误，则容易导致定义的光源不佳，从而导致不佳光源下的晶圆表面的光学图像太亮或太暗，不利于晶圆缺陷的观察，造成晶圆表面较多的缺陷不能够被及时地检测出来，造成半导体器件良率损失；此外，上述晶圆缺陷扫描方法也会耗费较高的人力成本，占用大量的机台生产时间，影响机台产能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶圆缺陷扫描方法，以解决因扫描光源不合适而导致晶圆缺陷不能够被及时检测的问题。
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：
采集晶圆表面的曝光区域的光学图像，并根据所述光学图像得到像素网格；
获取所述像素网格表现出的所有灰阶值，并确定最大灰阶值和最小灰阶值；
根据最大灰阶值在所述曝光区域中界定第一区域，以及根据最小灰阶值在所述曝光区域中界定第二区域；
针对所述第一区域和所述第二区域进行光源训练以确定适用于整个曝光区域的最优光源；
利用所述最优光源对晶圆进行缺陷扫描。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，利用图像处理算法根据所述光学图像得到像素网格，并获取所述像素网格表现出的所有灰阶值。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，通过对所述光学图像进行数模转换，得到所述像素网格。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，所述灰阶值为0～255。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，所述第一区域的中心为最大灰阶值对应的所述曝光区域；所述第二区域的中心为最小灰阶值对应的所述曝光区域。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，针对所述第一区域和所述第二区域进行光源训练时，所述最优光源覆盖整个曝光区域。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，根据不同的灰阶值，所述最优光源对所述曝光区域配置不同的光源强度。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，所述曝光区域中的所有灰阶值在所述最优光源的不同光源强度下呈正态分布趋势。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，使用亮场缺陷扫描机台对晶圆进行缺陷扫描。
可选的，在所述晶圆缺陷扫描方法中，在采集晶圆表面的光学图像前，所述晶圆缺陷扫描方法还包括：
将所述亮场缺陷扫描机台与所述晶圆对准的步骤。
综上，本发明提供一种晶圆缺陷扫描方法，包括：采集晶圆的光学图像，并根据所述光学图像得到像素网格；获取所述像素网格的所有灰阶值，并确定最大灰阶值和最小灰阶值；根据最大灰阶值在所述曝光区域中界定第一区域，以及根据最小灰阶值在所述曝光区域中界定第二区域；针对所述第一区域和所述第二区域进行光源训练以确定适用于整个曝光区域的最优光源；利用所述最优光源对晶圆进行缺陷扫描。通过利用最大灰阶值选出第一区域以及利用最小灰阶值选出第二区域，避免了人为选择所述第一区域及所述第二区域的失误，从而提高了配置适用于整个曝光区域的光源的准确性，更利于晶圆缺陷的观察，使得晶圆表面的缺陷能够被及时检测，提高了半导体器件的良率，同时减少了人力成本，提高了工作效率，改善机台产能。
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是本发明实施例的像素网格示意图；
图3是本发明实施例的最优光源配置示意图。
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晶圆缺陷扫描方法作进一步详细说明。根据下面说明，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，图1是本发明实施例的晶圆缺陷扫描方法流程图，所述晶圆缺陷扫描方法包括：
S10：采集晶圆表面的曝光区域的光学图像，并根据所述光学图像得到像素网格。具体的，在本实施例中，选择亮场(Bright field)缺陷扫描机台进行晶圆缺陷扫描，所述亮场缺陷扫描机台具备光学图像收集的功能，并且自带光源及传感器。在采集晶圆表面的光学图像前，还包括将所述亮场缺陷扫描机台与所述晶圆对准的步骤。使用所述亮场缺陷扫描机台采集所述晶圆表面的曝光区域的光学图像，采集晶圆表面的光学图像时是对整个晶圆表面需要进行缺陷扫描的曝光区域进行扫描，以便采集到整个晶圆表面所有需要进行缺陷扫描的芯片区(DIE)的光学图像。进一步的，在所述亮场缺陷扫描机台中添加图像处理算法，利用所述图像处理算法对所述光学图像进行数模转换，得到像素网格，并获取所述像素网格表现出的所有灰阶值。通过对所述光学图像进行数模转换，得到所述像素网格。
S20：获取所述像素网格表现出的所有灰阶值，并确定最大灰阶值和最小灰阶值。具体的，参考图2，图2是本发明实施例的像素网格示意图，光学图像转换获取的像素网格具有若干个小格，其中，一个小格具有一个对应的灰阶值，各所述灰阶值介于0～255之间，并且在灰阶值的原理上，像素网格的灰度由黑到白呈现了像素网格的灰阶值0-255的灰阶变化。
S30：根据最大灰阶值在所述曝光区域中界定第一区域，以及根据最小灰阶值在所述曝光区域中界定第二区域。具体的，如图2所示，在所述晶圆表面的曝光区域对应的像素网格中，最大灰阶值为253，最小灰阶值为1，根据所述最大灰阶值界定所述第一区域，即根据所述最大灰阶值界定出所述曝光区域中的最亮区域；根据所述最小灰阶值界定所述第二区域，即根据所述最小灰阶值界定出所述曝光区域中的最暗区域，其中，所述第一区域(最亮区域)的中心为最大灰阶值对应的所述曝光区域；所述第二区域(最暗区域)的中心为最小灰阶值对应的所述曝光区域。在本实施例中，将最亮区域定义为所述第一区域，所述曝光区域中可以有多个第一区域，即若所述第一区域的像素网格中的灰阶值在249～255之间(可以理解为介于249～255之间的灰阶值为最大灰阶值)，则将灰阶值在249～255之间的像素网格选中并定义为所述第一区域；将最暗区域定义为所述第二区域，所述曝光区域中可以有多个第二区域，即若所述第二区域的像素网格中的灰阶值在0～5之间(可以理解为介于0～5之间的灰阶值为最小灰阶值)，则将灰阶值在0～5之间的像素网格选中并定义为所述第二区域。通过利用最大灰阶值选出第一区域以及利用最小灰阶值选出第二区域，避免了人为选择所述第一区域及所述第二区域的失误，从而提高了配置适用于整个曝光区域的光源的准确性，更利于晶圆缺陷的观察，使得晶圆表面的缺陷能够被及时检测。
S40：针对所述第一区域和所述第二区域进行光源训练以确定适用于整个曝光区域的最优光源。具体的，因为通过利用最大灰阶值选出第一区域以及利用最小灰阶值选出第二区域，所以进行光源训练的光源覆盖整个曝光区域中的最亮区域及最暗区域，从而进行光源训练的光源能够覆盖整个曝光区域。根据不同的灰阶值，所述最优光源对所述曝光区域配置不同的光源强度，参考图3，图3是本发明实施例的最优光源配置示意图，所述曝光区域中的所有灰阶值在所述最优光源的不同光源强度下呈正态分布趋势。
S50：利用所述最优光源对晶圆进行缺陷扫描。具体的，在所述亮场缺陷扫描机台自动选择出所述最优光源之后，利用所述最优光源对晶圆进行缺陷扫描，从而能够得到清晰的光学图像，从而利于工作人员观察晶圆缺陷，使得晶圆表面的缺陷能够被及时检测，保证了产品良率，根据灰阶值的大小选出第一区域(最亮区域)以及第二区域(最暗区域)，不需要工作人员肉眼判断和选择光学图像上的最亮区域以及最暗区域，减少了人力成本，提高了工作效率，改善机台产能。
综上，本发明提供一种晶圆缺陷扫描方法，包括：采集晶圆的光学图像，并根据所述光学图像得到像素网格；获取所述像素网格的所有灰阶值，并确定最大灰阶值和最小灰阶值；根据最大灰阶值在所述曝光区域中界定第一区域，以及根据最小灰阶值在所述曝光区域中界定第二区域；针对所述第一区域和所述第二区域进行光源训练以确定适用于整个曝光区域的最优光源；利用所述最优光源对晶圆进行缺陷扫描。通过利用最大灰阶值选出第一区域以及利用最小灰阶值选出第二区域，避免了人为选择所述第一区域及所述第二区域的失误，从而提高了配置适用于整个曝光区域的光源的准确性，更利于晶圆缺陷的观察，使得晶圆表面的缺陷能够被及时检测，提高了半导体器件的良率，同时减少了人力成本，提高了工作效率，改善机台产能。
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 (9)

1.一种晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，包括：
采集整个晶圆表面需要进行缺陷扫描的曝光区域的光学图像，并根据所述光学图像得到像素网格；
获取所述像素网格表现出的所有灰阶值，并确定最大灰阶值和最小灰阶值；
根据最大灰阶值在所述曝光区域中界定第一区域，以及根据最小灰阶值在所述曝光区域中界定第二区域，其中，所述第一区域的中心为最大灰阶值对应的所述曝光区域；所述第二区域的中心为最小灰阶值对应的所述曝光区域；
针对所述第一区域和所述第二区域进行光源训练以确定适用于整个曝光区域的最优光源；
利用所述最优光源对晶圆进行缺陷扫描。
2.如权利要求1所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，利用图像处理算法根据所述光学图像得到像素网格，并获取所述像素网格表现出的所有灰阶值。
3.如权利要求2所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，通过对所述光学图像进行数模转换，得到所述像素网格。
4.如权利要求1所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，所述灰阶值为0~255。
5.如权利要求1所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，针对所述第一区域和所述第二区域进行光源训练时，所述最优光源覆盖整个曝光区域。
6.如权利要求5所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，根据不同的灰阶值，所述最优光源对所述曝光区域配置不同的光源强度。
7.如权利要求6所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，所述曝光区域中的所有灰阶值在所述最优光源的不同光源强度下呈正态分布趋势。
8.如权利要求1所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，使用亮场缺陷扫描机台对晶圆进行缺陷扫描。
9.如权利要求8所述的晶圆缺陷扫描方法，其特征在于，在采集晶圆表面的光学图像前，所述晶圆缺陷扫描方法还包括：
将所述亮场缺陷扫描机台与所述晶圆对准。
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