CN113436133A - 晶圆量测方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

晶圆量测方法、装置及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及半导体领域，公开了一种晶圆量测方法、装置及计算机可读存储介质，包括：获取待量测晶圆的待量测图像和预设量测点，并获取所述待量测图像内的异常区域；若所述预设量测点位于所述异常区域内，根据所述异常区域，在所述异常区域外获取目标量测点；通过所述目标量测点对所述待量测晶圆进行量测。与现有技术相比，本发明实施方式所提供的晶圆量测方法、装置及计算机可读存储介质具有提升晶圆量测结果准确性的优点。

Description

晶圆量测方法、装置及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及半导体领域，特别涉及一种晶圆量测方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
晶圆指制造半导体晶体管或集成电路的衬底(也叫基片)。由于是晶体材料，其形状为圆形，所以称为晶圆。衬底材料有硅、锗、GaAs、InP、GaN等。在晶圆上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的集成电路产品。晶圆的常用原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的硅，进而制备晶圆。现有技术中的晶圆在电路元件的加工过程中，在进行光刻工艺成膜后，通常需要对光刻后的晶圆进行量测，以确定晶圆的质量。
然而，本发明的发明人发现，现有技术中通常对晶圆上固定点位进行量测，容易受到晶圆表面的微粒、刮伤等异常的影响，导致量测结果精准度较差。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种晶圆量测方法、装置及计算机可读存储介质，使得晶圆的量测精准度较高。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种晶圆量测方法，包括：获取待量测晶圆的待量测图像和预设量测点，并获取所述待量测图像内的异常区域；若所述预设量测点位于所述异常区域内，根据所述异常区域，在所述异常区域外获取目标量测点；通过所述目标量测点对所述待量测晶圆进行量测。
本发明的另一实施方式还提供了一种晶圆量测装置，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如前述的晶圆量测方法。
本发明的另一实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的晶圆量测方法。
本发明实施方式相对于现有技术而言，在对晶圆进行量测前，先获取待量测晶圆的图像作为待量测图像，并获取待量测图像内的预设量测点的位置和异常区域的位置和面积。若预设量测点位于异常区域内，异常区域表面的异常会对晶圆的量测造成影响，此时通过异常区域在异常区域外获取目标量测点，通过目标量测点对待量测晶圆进行量测。由于目标量测点位于异常区域外，因此，通过目标量测点对待量测晶圆进行量测时不会再受到异常区域表面异常的影响，从而有效的提升待量测晶圆的量测结果的准确性。
另外，所述获取所述待量测图像内的异常区域，包括：将所述待量测图像与标准晶圆图像进行比对，获取所述待量测图像内存在异常的区域的面积和位置；将所述存在异常的区域作为所述异常区域。
另外，所述预设量测点为一个或多个，所述目标量测点与所述预设量测点的位置不同。设置目标量测点和预设量测点的位置不同，从而避免目标量测点和预设量测点重合导致量测点数量减少，进一步的保证待量测晶圆的量测结果的准确性。
另外，所述在所述异常区域外获取目标量测点，包括：将所述待测图像划分为若干单元，以所述预设量测点为起点每次移动一个或多个单元得到检测量测点，直到所述检测量测点位于所述异常区域外，得到所述目标量测点。以预设量测点为起点每次移动一个或多个单元得到检测量测点，可以获取与位于异常区域内的预设量测点距离最近、且位于异常区域外的目标量测点，避免目标量测点与预设量测点的距离过远，从而进一步的保证晶圆的量测结果的准确性。
另外，所述在所述异常区域外获取目标量测点，包括：预存多个异常晶圆的图像作为样本图像，所述样本图像包括样本异常区域，所述样本图像对应存储样本量测点；获取与所述异常区域分布相同的所述样本图像作为目标样本图像；获取所述目标样本图像对应存储的所述样本量测点作为所述目标量测点。通过预存的样本图像确定目标量测点的位置，过程较为简单，无需进行复杂的计算，计算量较小，量测效率较高。
另外，所述获取与所述异常区域分布相同的所述样本图像作为所述目标样本图像，包括：获取与所述异常区域的面积和位置相同的所述样本图像作为所述目标样本图像。
另外，所述获取与所述异常区域分布相同的所述样本图像作为所述目标样本图像，包括：将所述待量测图像和所述样本图像划分为多个检测区域；获取与所述异常区域所处的检测区域相同的所述样本图像作为所述目标样本图像。将待量测图像和样本图像划分为多个检测区域，获取与异常区域所处的检测区域相同的样本图像作为目标样本图像，无需详细的计算异常区域和样本图像的形状等参数，进一步的简化对比过程，提升量测效率。
另外，根据所述目标样本图像对应存储的所述样本量测点作为所述目标量测点。
另外，所述获取所述待量测图像内的异常区域，包括：将所述待量测图像划分为多个检测区域；获取存在异常的所述检测区域作为所述异常区域。将待量测图像划分为多个检测区域，获取存在异常的检测区域作为异常区域，从而无需对异常的具体形状和位置进行计算，有效的简化了量测过程，提升了量测效率。
另外，所述在所述异常区域外获取目标量测点，包括：在与所述异常区域相邻的所述检测区域内获取所述目标量测点。
另外，所述将所述待量测图像划分为多个检测区域，包括：将所述待测图像划分为多个圆环或象限。
附图说明
图1是本发明第一实施方式所提供的晶圆量测方法的流程图；
图2是本发明第一实施方式所提供的晶圆量测方法中待量测图像的示意图；
图3是本发明第一实施方式所提供的晶圆量测方法中另一种待量测图像的示意图；
图4是本发明第一实施方式所提供的晶圆量测方法中又一种待量测图像的示意图；
图5是本发明第一实施方式所提供的晶圆量测方法中获取目标量测点的示意图；
图6是本发明第二实施方式所提供的晶圆量测装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种晶圆量测方法，如图1所示，包括：
步骤S101：获取待量测晶圆的待量测图像和预设量测点，并获取待量测图像内的异常区域。
具体的，在本实施方式中，晶圆在经过光刻处理后，被传输至晶圆智能扫描仪(Wafer Intelligent Scanner，WIS)内进行量测。如图2所示，WIS首先获取待量测晶圆的图像作为待量测图像，并获取预设量测点的位置和待量测图像内的异常区域10的位置。可以理解的是，在对晶圆进行量测时，通常在晶圆表面进行采样，获取多个预设采样点，对预设采样点进行量测的量测结果即可表征整个晶圆的量测结果。如图2所示为一种预设量测点的方法，即将晶圆划分为多个检测单元，如图2中所示为将待量测图像划分为多个小四方格，每个小四方格即为一个量测点，在所有的量测点中采样获得多个预设量测点，例如图2中的量测点1、量测点2、量测点3、量测点4、量测点5、量测点6、量测点7、量测点8以及量测点9。可以理解的是，将待量测图像划分为多个小四方格仅为本实施方式中的一种具体的举例说明，并不构成限定，在本发明的其它实施方式中，也可以是将待量测图像划分为多个小六方格或其它形状，在此不进行一一列举，具体可以根据实际需要进行灵活的设置。
进一步的，在本实施方式中，WIS数据库内存储有标准晶圆的标准晶圆图像，通过将待检测图像与标准晶圆图像进行对比，从而获取待量测图像内存在异常的区域的面积和位置。将存在异常的区域作为所述异常区域，例如图2中的异常区域10。
可以理解的是，前述仅为本实施方式中获取异常区域的一种具体的应用举例，并不构成限定，在本发明的其它实施方式中，也可以通过其它的方法获取异常区域。例如3所示，将待量测图像划分为A、B、C、D四个检测区域，获取异常所在的检测区域作为异常区域。例如图3所示的情况下，异常存在于检测区域C内，则检测区域C为异常区域。需要说明的是，图3所示通过晶圆的圆心构建多个同心圆环划分检测区域仅为本实施方式中划分检测区域的一种具体的举例说明，并不构成限定，在本发明的其它实施方式中，不仅可以对检测区域的数量进行改进，也可以是使用如图4所示的通过象限等其它方法进行划分，具体可以根据实际需要进行灵活的设置，在此不进行一一列举，具体可以根据实际需要进行灵活的设置。
步骤S102：判断预设量测点是否位于异常区域内，若是，执行步骤S103，若否，执行步骤S105。
具体的，在本实施方式中，在获取预设量测点的位置和异常区域的位置后，即通过异常区域和预设量测点的位置信息，判断预设量测点是否位于异常区域内。例如，图2中的量测点1、量测点2、量测点3、量测点4、量测点5、量测点6、量测点7、量测点8以及量测点9中，量测点3位于异常区域10内，此时可以标记3号量测点为异常量测点。
可以理解的是，前述仅为本实施方式中判断预设量测点是否位于异常区域内的一种具体的应用举例，并不构成限定，在本发明的其它实施方式中，也可以是如图3所示，将待量测图像划分为A、B、C、D四个检测区域，当检测到A、B、C、D四个检测区域内的一个或多个检测区域内存在异常时，判断预设量测点是否位于存在异常的检测区域内。如图3中异常10位于检测区域C内，则可以标记4号量测点和5号量测点为异常量测点。同理，图4中的1号量测点和3号量测点同样为异常量测点。
步骤S103：根据异常区域，在异常区域外获取目标量测点。
具体的，在本实施方式中，预设量测点位于异常区域内，则标记位于异常区域内的预设量测点为异常量测点。以异常量测点为起点，每次移动一个或多个单元得到检测量测点，直到检测量测点位于所述异常区域外，得到目标量测点。
进一步的，如图5所示，在本实施方式中，以异常量测点3为起点，获取与异常量测点相邻的若干单元作为第一邻接单元A’，判断是否存在一个或多个第一邻接单元A’位于异常区域外，若存在一个第一邻接单元A’位于异常区域外，则将位于异常区域外的第一邻接单元A’作为目标量测点；若存在多个第一邻接单元A’位于异常区域外，则从位于异常区域外的多个第一邻接单元A’中随机取样一个第一邻接单元A’作为目标量测点；若不存在位于异常区域外的第一邻接单元A’，则获取与第一邻接单元A’相邻的若干单元作为第二邻接单元B’，判断是否存在一个或多个第二邻接单元B’位于异常区域外，若存在一个第二邻接单元B’位于异常区域外，则将位于异常区域外的第二邻接单元B’作为目标量测点；若存在多个第二邻接单元B’位于异常区域外，则从位于异常区域外的多个第二邻接单元B’中随机取样一个第二邻接单元B’作为目标量测点；若不存在位于异常区域外的第二邻接单元B’，则获取与第二邻接单元B’相邻的若干单元作为第三邻接单元，依此类推，直至在异常区域外获取到目标量测点。例如图2中与异常量测点3对应的目标量测点即为30。
优选的，在本实施方式中，在获取到目标量测点后，还判断目标量测点是否与其它预设量测点重合，若目标量测点与其它预设量测点重合，则重新以上述方法获取不与其它预设量测点重合的目标量测点。设置目标量测点和预设量测点的位置不同，从而避免目标量测点和预设量测点重合导致量测点数量减少，进一步的保证待量测晶圆的量测结果的准确性。
可以理解的是，前述仅为本实施方式中获取目标量测点的一种具体的应用举例，并不构成限定，在本发明的其它实施方式中，还可以是预存多个异常晶圆的图像作为样本图像，与样本图像对应存储样本量测点，样本图像包括异常晶圆内的样本异常区域；获取与待量测图像中的异常区域分布相同的样本异常区域作为目标样本异常区域；获取与目标样本异常区域对应的样本晶圆作为目标样本晶圆；获取目标样本晶圆对应的样本量测点作为目标量测点。即通过与预先保存的样本图像进行对比，获取与待检测图像中异常分布和异常量测点分布相同的样本图像，直接获取与样本图像对应存储的样本量测点作为目标量测点。仅仅通过图像对比，无需进行复杂的计算，可以有效的简化计算过程，提升晶圆的量测效率。
可以理解的是，在本实施方式中，获取与异常区域分布相同的样本异常区域，具体为，获取与异常区域所包含的测量点位相同的样本异常区域作为目标样本异常区域。所包含的量测点位相同，即说明两者的位置和形状相同，从而可以快速高效的获取目标样本异常区域。提升晶圆的量测效率。可以理解的是，前述仅为本实施方式中的一种具体的举例说明，并不构成限定，在本发明的其它实施方式中，也可以是将待量测图像和样本图像划分为多个检测区域；获取与异常区域所处的检测区域相同的样本异常区域作为目标样本异常区域等其它方法，在此不进行一一列举，具体可以根据实际需要进行灵活的设置。
步骤S104：通过目标量测点对待量测晶圆进行量测。
步骤S105：通过预设量测点对待量测晶圆进行量测。
与现有技术相比，本发明第一实施方式所提供的晶圆量测方法中，通过异常区域和异常量测点的检测，获取位于异常区域外的目标量测点，通过目标量测点对待量测晶圆进行量测，从而有效的避免了微粒、刮伤等缺陷对量测结果的影响，有效的提升了晶圆量测结果的准确性。
本发明第二实施方式涉及一种晶圆量测装置，如图6所示，包括：至少一个处理器501；以及，与至少一个处理器501通信连接的存储器502；其中，存储器502存储有可被至少一个处理器501执行的指令，指令被至少一个处理器501执行，以使至少一个处理器501能够执行如上述晶圆量测方法。
其中，存储器502和处理器501采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器501和存储器502的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器501处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器501。
处理器501负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器502可以被用于存储处理器501在执行操作时所使用的数据。
本发明第三实施方式涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。
即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (13)

1.一种晶圆量测方法，其特征在于，包括：
获取待量测晶圆的待量测图像和预设量测点，并获取所述待量测图像内的异常区域；
若所述预设量测点位于所述异常区域内，根据所述异常区域，在所述异常区域外获取目标量测点；
通过所述目标量测点对所述待量测晶圆进行量测。
2.根据权利要求1所述的晶圆量测方法，其特征在于，所述获取所述待量测图像内的异常区域，包括：
将所述待量测图像与标准晶圆图像进行比对，获取所述待量测图像内存在异常的区域的面积和位置；
将所述存在异常的区域作为所述异常区域。
3.根据权利要求1所述的晶圆量测方法，其特征在于，所述预设量测点为一个或多个，所述目标量测点与所述预设量测点的位置不同。
4.根据权利要求1所述的晶圆量测方法，其特征在于，所述在所述异常区域外获取目标量测点，包括：
将所述待测图像划分为若干单元，以所述预设量测点为起点每次移动一个或多个单元得到检测量测点，直到所述检测量测点位于所述异常区域外，得到所述目标量测点。
5.根据权利要求1所述的晶圆量测方法，其特征在于，所述在所述异常区域外获取目标量测点，包括：
预存多个异常晶圆的图像作为样本图像，所述样本图像包括样本异常区域，所述样本图像对应存储样本量测点；
获取与所述异常区域分布相同的所述样本图像作为目标样本图像；
获取所述目标样本图像对应存储的所述样本量测点作为所述目标量测点。
6.根据权利要求5所述的晶圆量测方法，其特征在于，所述获取与所述异常区域分布相同的所述样本图像作为所述目标样本图像，包括：
获取与所述异常区域的面积和位置相同的所述样本图像作为所述目标样本图像。
7.根据权利要求5所述的晶圆量测方法，其特征在于，所述获取与所述异常区域分布相同的所述样本图像作为所述目标样本图像，包括：
将所述待量测图像和所述样本图像划分为多个检测区域；
获取与所述异常区域所处的检测区域相同的所述样本图像作为所述目标样本图像。
8.根据权利要求7所述的晶圆量测方法，其特征在于，根据所述目标样本图像对应存储的所述样本量测点作为所述目标量测点。
9.根据权利要求1所述的晶圆量测方法，其特征在于，所述获取所述待量测图像内的异常区域，包括：
将所述待量测图像划分为多个检测区域；
获取存在异常的所述检测区域作为所述异常区域。
10.根据权利要求9所述的晶圆量测方法，其特征在于，所述在所述异常区域外获取目标量测点，包括：
在与所述异常区域相邻的所述检测区域内获取所述目标量测点。
11.根据权利要求9所述的晶圆量测方法，其特征在于，所述将所述待量测图像划分为多个检测区域，包括：
将所述待测图像划分为多个圆环或象限。
12.一种晶圆量测装置，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至11中任一所述的晶圆量测方法。
13.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至11中任一项所述的晶圆量测方法。
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