CN116297468A - 一种基于明暗场的晶圆缺陷检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于明暗场的晶圆缺陷检测方法，方法的步骤中含有：将一目标晶圆置于检测光路中，通过检测光路利用明场光源对目标晶圆采集目标明场图像，通过检测光路利用暗场光源对目标晶圆采集目标暗场图像；通过检测光路利用明场光源对标准晶圆采集标准明场图像，并指定标准明场图像中的无缺陷区域作为配准检测区域；对目标明场图像进行处理，并根据标准明场图像对目标明场图像进行配准操作，得到目标明场图像对应配准检测区域的明场检测区域与配准检测区域的位置偏差；根据得到的位置偏差索引到目标暗场图像的暗场检测区域；对暗场检测区域内的图像进行缺陷检测。它能够提高颗粒缺陷捕获能力，从而提高缺陷检测精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于明暗场的晶圆缺陷检测方法，涉及到半导体检测技术领域。
背景技术
目前，光刻后的晶圆颗粒检测，如果针对明场检测，缺陷分辨率很难提高，如果采用高NA值物镜，往往倍率较高，产能受限，如果采用暗场检测，对晶圆的图形有相关限制要求，不具备通用性，比如美国的KLA的puma类型的机台，往往对存储等类型适合，同时由于暗场成像自身的问题，不能有效的对图像进行配准处理，也有暗场和明场信息叠加在一起的解决方案，但是由于明场的信息干扰，会丢失掉一些缺陷信息。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于明暗场的晶圆缺陷检测方法，它能够提高颗粒缺陷捕获能力，从而提高缺陷检测精度。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种基于明暗场的晶圆缺陷检测方法，方法的步骤中含有：
将一目标晶圆置于检测光路中，通过检测光路利用明场光源对目标晶圆采集目标明场图像，通过检测光路利用暗场光源对目标晶圆采集目标暗场图像；通过检测光路利用明场光源对标准晶圆采集标准明场图像，并指定标准明场图像中的无缺陷区域作为配准检测区域；其中，明场光源和暗场光源的波长不同；
对目标明场图像进行处理，并根据标准明场图像对目标明场图像进行配准操作，得到目标明场图像对应配准检测区域的明场检测区域与配准检测区域的位置偏差；
根据得到的位置偏差索引到目标暗场图像的暗场检测区域；
对暗场检测区域内的图像进行缺陷检测。
进一步，所述明场光源为LED光源。
进一步，所述暗场光源为激光或环形LED。
进一步，所述检测光路包括两个相机，其中一相机接收明场信号，得到目标晶圆对应的目标明场图像或标准晶圆对应的标准明场图像；另外一相机接收暗场信号，得到目标晶圆对应的目标暗场图像。
进一步，所述检测光路包括光源控制器和相机，相机通过脉冲触发的方式使光源控制器控制明场光源和暗场光源进行明暗场交替，相机分时接收明场信号和暗场信号，通过分离明场信号和暗场信号分别得到目标晶圆对应的目标明场图像和目标暗场图像。
进一步，对暗场检测区域内的图像进行缺陷检测具体包括：
设定缺陷灰度阈值和缺陷颗粒大小；
对暗场检测区域内的图像按照灰度进行分割，分割的区域中的灰度大于缺陷灰度阈值的，则认为疑似缺陷区域；
然后通过缺陷颗粒大小进行疑似缺陷区域的过滤，筛选出缺陷区域。
采用了上述技术方案后，本发明利用明场信号本身进行配准，然后根据两者的固定偏移偏差定位到暗场信号的检测区域，这样可以避免暗场图像的配准难的问题，同时可利用暗场自身的特点，捕获极小的颗粒缺陷，从而提高颗粒缺陷的捕获能力，从而提高缺陷检测精度，增加产能。
附图说明
图1为本发明的目标晶圆的目标明场图像图；
图2为本发明的目标晶圆的目标暗场图像图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
一种基于明暗场的晶圆缺陷检测方法，方法的步骤中含有：
将一目标晶圆置于检测光路中，通过检测光路利用明场光源对目标晶圆采集目标明场图像，目标明场图像如图1所示，通过检测光路利用暗场光源对目标晶圆采集目标暗场图像，目标暗场图像图如图2所示；通过检测光路利用明场光源对标准晶圆采集标准明场图像，并指定标准明场图像中的无缺陷区域作为配准检测区域；其中，明场光源和暗场光源的波长不同；
对目标明场图像进行处理，并根据标准明场图像对目标明场图像进行配准操作，得到目标明场图像对应配准检测区域的明场检测区域与配准检测区域的位置偏差；
根据得到的位置偏差索引到目标暗场图像的暗场检测区域；
对暗场检测区域内的图像进行缺陷检测。
在本实施例中，明场光源为LED光源，当然还可以是其他光源，LED光源不局限于白光，红光，绿光，蓝光等颜色。
在本实施例中，暗场光源为激光或环形LED，当然还可以是其他光源。
在本实施例中，检测光路包括两个相机，其中一相机接收明场信号，得到目标晶圆对应的目标明场图像或标准晶圆对应的标准明场图像；另外一相机接收暗场信号，得到目标晶圆对应的目标暗场图像。
在本实施例中，对暗场检测区域内的图像进行缺陷检测具体包括：
设定缺陷灰度阈值和缺陷颗粒大小；
对暗场检测区域内的图像按照灰度进行分割，分割的区域中的灰度大于缺陷灰度阈值的，则认为疑似缺陷区域；
然后通过缺陷颗粒大小进行疑似缺陷区域的过滤，筛选出缺陷区域。
其缺陷灰度阈值的数值大小表示其检测缺陷的灵敏度，越小越灵敏；缺陷颗粒大小具体可以是通过缺陷的长、宽，或面积进行大小筛选。
本实施例方法以GPU为计算主体，但不限于GPU，也可以是CPU或FPGA等其他方式。
实施例二
本实施例的基于明暗场的晶圆缺陷检测方法与实施例一基本相同，不同的是：检测光路包括光源控制器和相机，相机通过脉冲触发的方式使光源控制器控制明场光源和暗场光源进行明暗场交替，相机分时接收明场信号和暗场信号，通过分离明场信号和暗场信号分别得到目标晶圆对应的目标明场图像和目标暗场图像。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于明暗场的晶圆缺陷检测方法，其特征在于，方法的步骤中含有：
将一目标晶圆置于检测光路中，通过检测光路利用明场光源对目标晶圆采集目标明场图像，通过检测光路利用暗场光源对目标晶圆采集目标暗场图像；通过检测光路利用明场光源对标准晶圆采集标准明场图像，并指定标准明场图像中的无缺陷区域作为配准检测区域；其中，明场光源和暗场光源的波长不同；
对目标明场图像进行处理，并根据标准明场图像对目标明场图像进行配准操作，得到目标明场图像对应配准检测区域的明场检测区域与配准检测区域的位置偏差；
根据得到的位置偏差索引到目标暗场图像的暗场检测区域；
对暗场检测区域内的图像进行缺陷检测。
2.根据权利要求1所述的晶圆缺陷检测方法，其特征在于，
所述明场光源为LED光源。
3.根据权利要求1所述的晶圆缺陷检测方法，其特征在于，
所述暗场光源为激光或环形LED。
4.根据权利要求1所述的晶圆缺陷检测方法，其特征在于，
所述检测光路包括两个相机，其中一相机接收明场信号，得到目标晶圆对应的目标明场图像或标准晶圆对应的标准明场图像；另外一相机接收暗场信号，得到目标晶圆对应的目标暗场图像。
5.根据权利要求1所述的晶圆缺陷检测方法，其特征在于，
所述检测光路包括光源控制器和相机，相机通过脉冲触发的方式使光源控制器控制明场光源和暗场光源进行明暗场交替，相机分时接收明场信号和暗场信号，通过分离明场信号和暗场信号分别得到目标晶圆对应的目标明场图像和目标暗场图像。
6.根据权利要求1所述的晶圆缺陷检测方法，其特征在于，
对暗场检测区域内的图像进行缺陷检测具体包括：
设定缺陷灰度阈值和缺陷颗粒大小；
对暗场检测区域内的图像按照灰度进行分割，分割的区域中的灰度大于缺陷灰度阈值的，则认为疑似缺陷区域；
然后通过缺陷颗粒大小进行疑似缺陷区域的过滤，筛选出缺陷区域。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117557555A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-02-13 | 苏州矽行半导体技术有限公司 | 一种逻辑芯片掩膜版缺陷检测方法 |
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2022
- 2022-09-07 CN CN202211089685.2A patent/CN116297468A/zh active Pending
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| CN117557555B (zh) * | 2024-01-08 | 2024-03-22 | 苏州矽行半导体技术有限公司 | 一种逻辑芯片掩膜版缺陷检测方法 |
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