CN116759327A - 一种镀膜质量检测方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

一种镀膜质量检测方法、系统、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种镀膜质量检测方法、系统、设备及存储介质,包括:获取预设数量个待检测晶圆的测量信息集,以及待检测晶圆的检测参数信息;其中,各测量信息集对应的待检测晶圆直径均匀全覆盖于待检测晶圆表面;针对每个测量信息集,根据检测参数信息和测量信息集中各测量点的测量位置信息,确定各测量点对应的镀膜前弓高、镀膜后弓高和应力值;根据各测量信息集对应的当前旋转角度、各测量位置信息、各镀膜前弓高、各镀膜后弓高和各应力值确定待检测晶圆的镀膜质量检测结果。增加了镀膜质量检测结果中检测类型的丰富程度,从覆盖率和检测类型两方面提升了针对晶圆镀膜质量检测的准确性和可靠性,提升了镀膜质量检测的稳定性。

Description

一种镀膜质量检测方法、系统、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域,尤其涉及一种镀膜质量检测方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
在芯片制造的整个工艺流程中,半导体晶圆在光刻前需要镀上一层光刻薄膜用于光的传导。常见的晶圆的镀膜的工艺一种是在晶圆的中心点滴上一滴光刻胶,转动晶圆通过离心力使光刻胶均匀的喷洒在晶圆表面;另外一种通过雾化光刻胶喷雾的方法使光刻胶均匀的喷涂在晶圆的表面。
不管使哪种方法给半导体晶圆镀膜都需要在镀膜后检测晶圆的薄膜均匀性,则可以通过测量晶圆薄膜的应力值来衡量晶圆薄膜使否达到半导体的工艺要求。这一过程对检测的方法和检测的装置提出很高的要求,对不良片的检测的误判率需要达到接近零误差的要求,从提高芯片的生产率和较低成品的报废率以提高经济收益和降低生产成本。
当前常通过测量晶圆镀膜前后0度和90度单边直径的平均曲率半径,来判断晶圆表面镀膜后的应力是否均匀。然而该方法确定出的应力检测结果局限性较高,对晶圆整体镀膜质量的检测误差较大,且用户获取到的镀膜质量相关信息丰富程度低,难以满足现代提高生产效率和生产质量的需求。
发明内容
本发明提供了一种镀膜质量检测方法、系统、设备及存储介质,在对镀膜后晶圆进行质量检测时,提升了镀膜质量检测在晶圆表面的覆盖率,增加了质量检测类型的丰富程度,降低了镀膜质量检测误差,提升了晶圆镀膜质量检测的稳定性和可靠性。
第一方面,本发明实施例提供了一种镀膜质量检测方法,应用于镀膜质量检测系统中,镀膜质量检测系统至少包括激光测量模组、直线电机运动模组、晶圆旋转运动模组和上位机;该方法由上位机执行,包括:
获取预设数量个待检测晶圆的测量信息集,以及待检测晶圆的检测参数信息;其中,测量信息集由待检测晶圆在晶圆旋转运动模组每旋转预设角度后,经激光测量模组和直线电机运动模组沿待检测晶圆径向测量得到的测量位置信息,和当前旋转角度组成;各测量信息集对应的待检测晶圆直径均匀全覆盖于待检测晶圆表面;
针对每个测量信息集,根据检测参数信息和测量信息集中各测量点的测量位置信息,确定各测量点对应的镀膜前弓高、镀膜后弓高和应力值;
根据各测量信息集对应的当前旋转角度、各测量位置信息、各镀膜前弓高、各镀膜后弓高和各应力值确定待检测晶圆的镀膜质量检测结果。
第二方面,本发明实施例还提供了一种镀膜质量检测系统,包括:激光测量模组、直线电机运动模组、晶圆旋转运动模组、电源供电模组、主控模组和上位机;
电源供电模组分别与激光测量模组、直线电机运动模组、晶圆旋转运动模组和主控模组供电连接,用于分别向激光测量模组、直线电机运动模组、晶圆旋转运动模组和主控模组供电;
主控模组分别与激光测量模组、直线电机运动模组、晶圆旋转运动模组和上位机通信连接,用于接收上位机的检测控制指令,根据检测控制指令生成激光检测指令、直线运动控制指令和转动控制指令,并将激光检测指令、直线运动控制指令和转动控制指令分别下发至激光测量模组、直线电机运动模组和晶圆旋转运动模组;
激光测量模组搭载于直线电机运动模组上,用于在直线电机运动模组接收直线运动控制指令沿待检测晶圆径向运动时,根据接收到的激光检测指令按照预设采集间隔采集各测试点的测量位置信息,并将各测量位置信息构成的测量位置信息集反馈至主控模组;
晶圆旋转运动模组,用于在接收到转动控制指令时,控制待检测晶圆旋转预设角度;其中,转动控制指令由主控模组每接收一个测量位置信息集后下发,直到主控模组接收到测量位置信息集的数量达到预设数量为止;
主控模组,还用于在接收到测量位置信息集时,确定与测量位置信息集对应的当前旋转角度,根据测量位置信息集和当前旋转角度生成测量信息集,并将各测量信息集发送至上位机;
上位机,用于执行本发明任一实施例提供的镀膜质量检测方法。
第三方面,本发明实施例还提供了一种镀膜质量检测设备,包括:
至少一个处理器;以及
与至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,计算机程序被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够执行本发明任一实施例提供的镀膜质量检测方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行本发明任一实施例提供的镀膜质量检测方法。
本发明实施例提供的一种镀膜质量检测方法、系统、设备及存储介质,通过获取预设数量个待检测晶圆的测量信息集,以及待检测晶圆的检测参数信息;其中,测量信息集由待检测晶圆在晶圆旋转运动模组每旋转预设角度后,经激光测量模组和直线电机运动模组沿待检测晶圆径向测量得到的测量位置信息,和当前旋转角度组成;各测量信息集对应的待检测晶圆直径均匀全覆盖于待检测晶圆表面;针对每个测量信息集,根据检测参数信息和测量信息集中各测量点的测量位置信息,确定各测量点对应的镀膜前弓高、镀膜后弓高和应力值;根据各测量信息集对应的当前旋转角度、各测量位置信息、各镀膜前弓高、各镀膜后弓高和各应力值确定待检测晶圆的镀膜质量检测结果。通过采用上述技术方案,在对待检测晶圆的镀膜质量进行检测时,通过镀膜质量检测系统中的激光测量模组、直线电机运动模组和晶圆旋转运动模组对待检测晶圆表面的测量信息集进行全覆盖式获取,使得后续依据获取到的测量信息集分析所得的各结果均为均匀全覆盖待检测晶圆表面的结果,避免了由于晶圆镀膜后表面情况复杂,仅通过正交的两个单边直径上获取的平均曲率半径无法全面反映晶圆全表面应力分布是否均匀的问题。针对待检测晶圆每个直径上获取的测量信息集,可对该直径上镀膜前后的弓高进行计算,并可针对镀膜后该直径上各测量点的应力值进行计算,将所得到的镀膜前弓高、镀膜后弓高和应力值综合得到待检测晶圆的镀膜质量检测结果,增加了镀膜质量检测结果中检测类型的丰富程度,从覆盖率和检测类型两方面提升了针对晶圆镀膜质量检测的准确性和可靠性,通过降低未覆盖区域的大小降低了镀膜质量检测误差,提升了镀膜质量检测的稳定性。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种镀膜质量检测方法的流程图。
图2为本发明实施例一提供的一种镀膜质量检测系统的结构示例图。
图3为本发明实施例二提供的一种镀膜质量检测方法的流程图。
图4为本发明实施例二提供的一种根据检测参数信息中的丝杆长度、采集点总数、测量光路光程长度和误差偏移量,以及镀膜前测量信息子集中各测量点的镀膜前测量位置信息,确定各测量点对应的镀膜前弓高的流程示例图。
图5为本发明实施例二提供的一种根据检测参数信息中的丝杆长度、采集点总数、测量光路光程长度和误差偏移量,以及镀膜后测量信息子集中各测量点的镀膜后测量位置信息,确定各测量点对应的镀膜后弓高的流程示例图。
图6为本发明实施例二提供的一种根据各镀膜前曲率半径、各镀膜后曲率半径,以及检测参数信息中的晶圆镀膜基本参数确定各测量点对应的应力值的流程示例图。
图7为本发明实施例三提供的一种镀膜质量检测系统的结构示意图。
图8为本发明实施例四提供的一种镀膜质量检测设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种镀膜质量检测方法的流程图,本发明实施例可适用于对半导体晶圆生产过程中,对晶圆表面镀膜质量进行检测的情况,该方法可以由镀膜质量检测系统中的上位机来执行,该镀膜质量检测系统可以由软件和/或硬件来实现,该上位机可以配置在镀膜质量检测设备中。可选的,镀膜质量检测设备可以为笔记本、台式计算机及智能平板等,本发明实施例对此不进行限制。
示例性的,图2为本发明实施例一提供的一种镀膜质量检测系统的结构示例图,如图2所示,镀膜质量检测系统1中至少包括激光测量模组11、直线电机运动模组12、晶圆旋转运动模组13和上位机14。本发明实施例的镀膜质量检测方法由上位机14执行。
在本实施例中,激光测量模组11具体可理解为用于向待测物体发射激光,并通过接收到的激光反射位置,对待测物体表面特性进行测量的多个功能组件集合。可选的,本发明实施例中激光测量模组11可由两个不同波长的测量激光光源、反光镜和一维线性传感器组成,激光由测量激光光源发出后通过测量光路反射到一维线性传感器上,根据激光照射位置即测量点的物理性质不同,其对应的激光反射率也会不同,相对应反射到一维线性传感器上的反射点位置也会发生改变,进而使得一维线性传感器产生的电流发生微小变化,通过放大电路和模数转换芯片等对一维线性传感器产生电流进行转换运算等处理,即可生成激光测量模组11针对一个测量点的测量位置信息。
在本实施例中,直线电机运动模组12具体可理解为镀膜质量检测系统1中用于搭载激光测量模组11的,可实现直线运动的多个功能组件集合,可选的,直线电机运动模组12可沿待检测晶圆的直径,进行过圆心的设置,使得直线电机运动模组12可搭载激光测量模组11沿晶圆直径方向进行运动。晶圆旋转运动模组13具体可理解为镀膜质量检测系统1中用于盛放待检测晶圆,用以在测量过程中调整待检测晶圆被测角度的多个功能组件集合。可选的,本发明实施例中晶圆旋转运动模组13可由旋转电机、升降电机、气阀和盛放平面组成,可通过气阀对待检测晶圆进行固定,并通过旋转电机按照需求角度完成盛放平面的旋转,通过升降电机调整旋转前后盛放平面的高度,进以实现盛放于盛放平面中待检测晶圆的旋转。上位机14具体可理解为镀膜质量检测系统1中用于进行主要数据处理、对外信息展示的可以直接发出控制指令的计算机。
如图1所示,本发明实施例提供的一种镀膜质量检测方法,具体包括如下步骤:
S101、获取预设数量个待检测晶圆的测量信息集,以及待检测晶圆的检测参数信息。
其中,测量信息集由待检测晶圆在晶圆旋转运动模组每旋转预设角度后,经激光测量模组和直线电机运动模组沿待检测晶圆径向测量得到的测量位置信息,和当前旋转角度组成;各测量信息集对应的待检测晶圆直径均匀全覆盖于待检测晶圆表面。
在本实施例中,待检测晶圆具体可理解为需要进行表面镀膜质量检测的半导体晶圆。预设数量具体可理解为根据实际情况预先设置的,可满足对待检测晶圆表面全覆盖需求的,需进行检测待检测晶圆直径的数量。测量信息集具体可理解为通过激光测量模组对待检测晶圆的一条直径进行检测时,激光检测模组在各测量点接收到反馈信息经处理后所得信息的集合。检测参数信息具体可理解为根据检测需求预先设置的,与待检测晶圆检测相关的参数的集合。预设角度具体可理解为根据实际情况预先设置的,可满足对待检测晶圆表面全覆盖需求的,每次检测前需要待检测晶圆按照固定角度进行旋转的角度,可选的,预设角度可为180°与预设数量的比值。测量位置信息具体可理解为激光测量模组在一个测量点进行检测时,对传感器在接收到反射激光后生成的电流数据进行处理后所得的位置信息。当前旋转角度具体可理解为激光测量模组正在执行测量任务的待检测晶圆直径,相对于第一个测量的待检测晶圆直径的旋转角度。可以理解的是,可将一次检测任务执行过程中第一个待检测晶圆直径的角度设为0°,在其后按照顺时针或逆时针方向每次旋转预设角度,直到累计旋转角度达到180°为止。
具体的,在需要对待检测晶圆的镀膜质量进行检测时,将首先根据检测需求设置用于检测待检测晶圆的检测参数信息,进而可通过镀膜质量检测系统中的激光测量模组、直线电机运动模组和晶圆旋转模组对待检测晶圆上预设数量个待检测晶圆直径进行激光测量。其具体测量方式可为,在完成检测参数信息配置并接收到检测触发指令时,由直线电机运动模组搭载激光测量模组在初始待检测晶圆直径上,沿待检测晶圆径向进行一次激光测量,将激光测量模组在每个测量点上测得的信息确定为测量位置信息,将激光测量模组当前所测量待检测晶圆直径相当于初始待检测晶圆的角度差值确定为当前旋转角度,将各测量位置信息和当前旋转角度相结合即可得到与该待检测晶圆直径对应的测量信息集。在直线电机运动模组沿径向完成一次往返运动后,即可认为测量信息集生成完毕,其后将由晶圆旋转运动模组控制待检测晶圆旋转预设角度,再次执行上述测量信息集的生成步骤,直到晶圆旋转运动模组累计旋转180°为止,即可得到预设数量个测量信息集。进而镀膜质量检测系统中的上位机可直接获取与待检测晶圆对应的,预设数量个测量信息集,以供后续数据处理需要。
可以理解的是,针对待检测晶圆,可在其镀膜前后均由激光测量模组、直线电机运动模组和晶圆旋转运动模组进行测量,将同一待检测晶圆直径测量所得的信息综合作为测量信息集。
在本发明实施例中,由于上位机获取的各测量信息集可实现对待检测晶圆表面的全覆盖,故后续依据预设数量的测量信息集进行数据处理后,所得的镀膜质量检测结果可更好地反映待检测晶圆全表面的镀膜质量情况,通过降低未覆盖区域的大小降低了镀膜质量检测误差,提升了镀膜质量检测的稳定性。
S102、针对每个测量信息集,根据检测参数信息和测量信息集中各测量点的测量位置信息,确定各测量点对应的镀膜前弓高、镀膜后弓高和应力值。
在本实施例中,镀膜前弓高具体可理解为在待检测晶圆未镀膜时,该测量点对应弓形弧的弓高。镀膜后弓高具体可理解为待检测晶圆完成镀膜后,该测量点对应弓形弧的弓高。可以理解的是,镀膜前弓高和镀膜后弓高可用以反映待检测晶圆在镀膜前后表面的凹凸程度。应力值具体可理解为待检测晶圆由于镀膜而在测量点上产生应力变化的值。
具体的,由于每个测量信息集为针对待检测晶圆中一个待检测晶圆直径采集的测量信息,故可针对每个测量信息集分别进行数据处理,可根据获取的检测参数信息明确检测过程中的固有参数,进而针对测量信息集中各测量点对应的测量位置信息,将镀膜前的测量位置信息与固有参数相结合即可得到测量点对应的镀膜前弓高,将镀膜后的测量位置信息与固有参数相结合即可得到测量点对应的镀膜后弓高,根据测量位置信息结合固有参数分别确定镀膜前后测量点对应的曲率半径,进而根据镀膜前后的曲率半径即可确定测量点残余的应力值,也即可作为与测量点对应的应力值。
S103、根据各测量信息集对应的当前旋转角度、各测量位置信息、各镀膜前弓高、各镀膜后弓高和各应力值确定待检测晶圆的镀膜质量检测结果。
具体的,根据各测量信息集对应的当前旋转角度,以及各测量信息集中各测量点对应的测量位置信息,可将每个测量信息集中的各测量点投射至待检测晶圆平面上,得到在待检测晶圆平面上各测量点的平面坐标,进而可将各测量点对应的镀膜前弓高、镀膜后弓高和应力值分别与测量点的平面坐标相结合,进而可根据分别结合后的坐标集生成与镀膜质量相关的,用于表明待检测晶圆镀膜前弓高特征、镀膜后弓高特征以及镀膜后应力情况的镀膜质量检测结果。
本实施例的技术方案,通过获取预设数量个待检测晶圆的测量信息集,以及待检测晶圆的检测参数信息;其中,测量信息集由待检测晶圆在晶圆旋转运动模组每旋转预设角度后,经激光测量模组和直线电机运动模组沿待检测晶圆径向测量得到的测量位置信息,和当前旋转角度组成;各测量信息集对应的待检测晶圆直径均匀全覆盖于待检测晶圆表面;针对每个测量信息集,根据检测参数信息和测量信息集中各测量点的测量位置信息,确定各测量点对应的镀膜前弓高、镀膜后弓高和应力值;根据各测量信息集对应的当前旋转角度、各测量位置信息、各镀膜前弓高、各镀膜后弓高和各应力值确定待检测晶圆的镀膜质量检测结果。通过采用上述技术方案,在对待检测晶圆的镀膜质量进行检测时,通过镀膜质量检测系统中的激光测量模组、直线电机运动模组和晶圆旋转运动模组对待检测晶圆表面的测量信息集进行全覆盖式获取,使得后续依据获取到的测量信息集分析所得的各结果均为均匀全覆盖待检测晶圆表面的结果,避免了由于晶圆镀膜后表面情况复杂,仅通过正交的两个单边直径上获取的平均曲率半径无法全面反映晶圆全表面应力分布是否均匀的问题。针对待检测晶圆每个直径上获取的测量信息集,可对该直径上镀膜前后的弓高进行计算,并可针对镀膜后该直径上各测量点的应力值进行计算,将所得到的镀膜前弓高、镀膜后弓高和应力值综合得到待检测晶圆的镀膜质量检测结果,增加了镀膜质量检测结果中检测类型的丰富程度,从覆盖率和检测类型两方面提升了针对晶圆镀膜质量检测的准确性和可靠性,通过降低未覆盖区域的大小降低了镀膜质量检测误差,提升了镀膜质量检测的稳定性。
实施例二
图3为本发明实施例二提供的一种镀膜质量检测方法的流程图,本发明实施例的技术方案在上述各可选技术方案的基础上进一步优化,将测量信息集依据信息采集时间划分为镀膜前测量信息子集和镀膜后测量信息子集,同时明确了依据检测参数信息中丝杆长度、采集点总数、测量光路光程长度和误差偏移量,分别与镀膜前测量信息子集和镀膜后测量信息子集相结合确定镀膜前弓高和镀膜后弓高的方法,给出了适用于本发明实施例的弓高计算公式,进一步明确了依据镀膜前测量信息子集和镀膜后测量信息子集确定镀膜前后曲率半径,进以确定各测量点对应应力值的方法。在明确各测量点的信息后,通过构建镀膜前弓起图、镀膜后弓起图和晶圆表面应力图的方式对镀膜质量检测结果进行直观的展示,本发明实施例是基于全覆盖待检测晶圆表面的测量信息集,实现三类镀膜质量检测结果图的生成,提升了晶圆镀膜质量检测的直观性和可靠性,使得镀膜质量问题在经由图像展示的镀膜质量检测结果中可更容易被发现。
如图3所示,本发明实施例提供的一种镀膜质量检测方法,具体包括如下步骤:
S201、获取预设数量个待检测晶圆的测量信息集,以及待检测晶圆的检测参数信息。
其中,测量信息集由待检测晶圆在晶圆旋转运动模组每旋转预设角度后,经激光测量模组和直线电机运动模组沿待检测晶圆径向测量得到的测量位置信息,和当前旋转角度组成;各测量信息集对应的待检测晶圆直径均匀全覆盖于待检测晶圆表面。
其中,测量信息集包括镀膜前测量信息子集和镀膜后测量信息子集。
在本实施例中,镀膜前测量信息子集具体可理解为在待检测晶圆镀膜前,由激光测量模组和直线电机运动模组沿待检测晶圆径向检测后,在各测量点接收到反馈信息经处理后所得信息的集合。镀膜后测量信息子集具体可理解为待检测晶圆镀膜后,由激光测量模组和直线电机运动模组沿待检测晶圆径向检测后,在各测量点接收到反馈信息经处理后所得信息的集合。可以理解的是,针对一个待检测晶圆直径,将在镀膜前后分别由激光测量模组和直线电机运动模组对其进行测量,也即将与该待检测晶圆直径对应的镀膜前测量信息子集和镀膜后测量信息子集结合即为测量信息集,相应的,镀膜前测量信息子集和镀膜后测量信息子集与测量信息集对应的当前旋转角度相同,待检测晶圆对应的镀膜前测量信息子集和镀膜后测量信息子集的总数量与测量信息集数量相同。
S202、针对每个测量信息集,根据检测参数信息中的丝杆长度、采集点总数、测量光路光程长度和误差偏移量,以及镀膜前测量信息子集中各测量点的镀膜前测量位置信息,确定各测量点对应的镀膜前弓高。
在本实施例中,丝杆长度具体可理解为待检测晶圆在制造及镀膜过程中,参与该过程的工业设备中用于将回转运动转化为直线运动的丝杆的长度。采集点总数具体可理解为针对一个待检测晶圆直径进行测量时,根据实际需求设置的激光测量模组需要发出激光进行测量的测量点数量。可选的,各测量点可均匀分布于待检测晶圆直径上,也可根据实际需求进行疏密设置,本发明实施例对此不进行限制。测量光路光程长度具体可理解为由激光测量模组中激光源发出的激光,在整个测量过程中所形成光路的光程长度。误差偏移量具体可理解为由于测量误差、计算误差或传播误差等造成的偏移量。
具体的,针对每个测量信息集中的镀膜前测量信息子集,将丝杆长度、采集点总数和误差偏移量进行初步处理,得到可用于镀膜前测量信息子集中各测量点中间参数信息,进而将中间参数信息、测量光路光程长度和与测量点对应的镀膜前测量位置信息代入至预设弓高计算公式,即可得到与测量点相对应的镀膜前弓高。
进一步地,图4为本发明实施例二提供的一种根据检测参数信息中的丝杆长度、采集点总数、测量光路光程长度和误差偏移量,以及镀膜前测量信息子集中各测量点的镀膜前测量位置信息,确定各测量点对应的镀膜前弓高的流程示例图,如图4所示,具体包括如下步骤:
S2021、根据丝杆长度和采集点总数确定第一采集点间距和第一单位采集点数。
在本实施例中,第一采集点间距具体可理解为在进行镀膜前测量信息子集测量时,两个测量点间的间隔距离。第一单位采集点数具体可理解为在进行镀膜前测量信息子集测量时,沿待检测晶圆径向单位距离内采集点的个数。
具体的,将丝杆长度和采集点总数的比值确定为第一采集点间距,将采集点总数和丝杆长度的比值确定为第一单位采集点数。
S2022、根据丝杆长度、误差偏移量和第一单位采集点数确定第一中位采集点序号,并根据第一中位采集点序号由镀膜前测量信息子集中确定中位镀膜前测量位置信息。
在本实施例中,第一中位采集点序号具体可理解为镀膜前测量信息子集对应的各测量点中,按照采集顺序为各测量点排序后所得各序号的中位数。
具体的,将丝杆长度除以二后与误差偏移量相加,即可确定与镀膜前测量信息子集相对应待检测晶圆直径的中位长度,进而将确定出的中位长度与第一单位采集点数相乘,即可得到镀膜前测量信息子集对应各测量点中,位于中位的测量点的序号,将该序号确定为第一中位采集点序号,并将镀膜前测量信息子集中与该第一中位采集点序号对应的镀膜前测量位置信息确定为中位镀膜前测量位置信息。
示例性的,假设丝杆长度为,误差偏移量为/>,单位采集点数为n,则中位采集点序号可表示为:/>
S2023、针对镀膜前测量信息子集中的每个测量点,将测量点对应的采集点序号、镀膜前测量位置信息、测量光路光程长度、第一采集点间距和中位镀膜前测量位置信息带入预设弓高计算公式中,确定测量点的镀膜前弓高。
具体的,针对镀膜前测量信息子集中的每个测量点,在各测量点被测量时会生成与其相对应的采集点序号,根据测量点对应的镀膜前测量位置信息和中位镀膜前测量位置信息,可确定该测量点相对于待检测晶圆直径中心点的偏移差,同时还可确定包含当前测量点在内的单位采集点数个测量点所对应偏移差的集合中间值,将测量点对应的采集点信号、相对于中心点的偏移差和偏移差的集合中间值,以及测量光路光程长度和第一采集点间距代入至预设弓高计算公式中,所求得结果即为该测量点的镀膜前弓高。
其中,预设弓高计算公式可通过下式表示:
,/>;其中,i为测量点对应的采集点序号,N为采集点总数,/>为采集点间距,L为测量光路光程长度,/>为第i个测量点的测量位置信息相对于中位测量位置信息的偏移差,/>为N个偏移差的集合中间值。可以理解的是,在进行镀膜前弓高和镀膜后弓高的计算过程中,/>分别为第i个测量点的测量位置信息相对于中位镀膜前测量位置信息的偏移差,和第i个测量点的测量位置信息相对于中位镀膜后测量位置信息的偏移差。
S203、根据检测参数信息中的丝杆长度、采集点总数、测量光路光程长度和误差偏移量,以及镀膜后测量信息子集中各测量点的镀膜后测量位置信息,确定各测量点对应的镀膜后弓高。
具体的,针对每个测量信息集中的镀膜后测量信息子集,将丝杆长度、采集点总数和误差偏移量进行初步处理,得到可用于镀膜后测量信息子集中各测量点中间参数信息,进而将中间参数信息、测量光路光程长度和与测量点对应的镀膜后测量位置信息代入至预设弓高计算公式,即可得到与测量点相对应的镀膜后弓高。
进一步地,图5为本发明实施例二提供的一种根据检测参数信息中的丝杆长度、采集点总数、测量光路光程长度和误差偏移量,以及镀膜后测量信息子集中各测量点的镀膜后测量位置信息,确定各测量点对应的镀膜后弓高的流程示例图,如图5所示,具体包括如下步骤:
S2031、根据丝杆长度和采集点总数确定第二采集点间距和第二单位采集点数。
在本实施例中,第二采集点间距具体可理解为在进行镀膜后测量信息子集测量时,两个测量点间的间隔距离。第二单位采集点数具体可理解为在进行镀膜后测量信息子集测量时,沿待检测晶圆径向单位距离内采集点的个数。
S2032、根据丝杆长度、误差偏移量和第二单位采集点数确定第二中位采集点序号,并根据第二中位采集点序号由镀膜后测量信息子集中确定中位镀膜后测量位置信息。
在本实施例中,第二中位采集点序号具体可理解为镀膜后测量信息子集对应的各测量点中,按照采集顺序为各测量点排序后所得各序号的中位数。
S2033、针对镀膜后测量信息子集中的每个测量点,将测量点对应的采集点序号、镀膜后测量位置信息、测量光路光程长度、第二采集点间距和中位镀膜后测量位置信息带入预设弓高计算公式中,确定测量点的镀膜后弓高。
具体的,本发明实施例中针对镀膜后测量信息子集中各测量点的镀膜后弓高计算,其具体计算方式与上述镀膜前弓高计算方式一致,所采用的预设弓高计算公式也与上述给出的预设弓高计算公式相同,仅需根据计算需求的不同,将第一单位采集点数、第一采集点间距、第二单位采集点数和第二单位采集点间距代入即可,本发明实施例对此不进行再次叙述。
可以理解的是,在镀膜前和镀膜后测量时,通常采用相同的设置参数进行测量,故本发明实施例中的第一采集点间距和第二采集点间距可相同,第一单位采集点数和第二单位采集点数可相同,第一中位采集点序号第二中位采集点序号也可相同,本发明实施例中仅以“第一”和“第二”区分其在不同计算过程中的应用。
S204、根据检测参数信息中的晶圆直径、采集点总数和测量光路光程长度,以及镀膜前测量信息子集中各测量点的镀膜前测量位置信息,确定各测量点对应的镀膜前曲率半径。
具体的,根据光杠杆原理,在已知晶圆直径和采集点总数时,可知相邻两个测量点间的间距为晶圆直径与采集点总数的比值,而由于待检测晶圆的尺寸远小于其曲率半径,使得两测量点间的弧长增量可近似于两点间的间距,在后续计算过程中可用相邻两个测量点间的间距替代弧长增量。而在通过激光测量模组采集镀膜前测量信息子集时,针对每个测量点激光测量模组会通过两个不同波长的测量激光对其进行测量,得到对应的镀膜前测量位置信息,也即一个镀膜前测量位置信息中包含有两个激光反射点间的位移长度,由于激光反射点的位移长度远小于测量光路光程长度,故可将激光反射点位移长度视为半径为测量光路光程长度的一段弧,进而可根据相邻两个测量点间的间距、激光反射点的位移长度和测量光路光程长度确定测量点对应的镀膜前曲率半径。
示例性的,假设待检测晶圆的晶圆直径为D,采集点总数为N,测量光路光程长度为L,激光反射点的位移长度为,则测量点对应的镀膜前曲率半径可表示为:/>
S205、根据检测参数信息中的晶圆直径、采集点总数和测量光路光程长度,以及镀膜后测量信息子集中各测量点的镀膜后测量位置信息,确定各测量点对应的镀膜后曲率半径。
可以理解的是,针对同一测量点镀膜前后曲率半径的计算方式一致,在进行镀膜后曲率半径计算时,仅需将上述S204中的镀膜前测量位置信息替换为镀膜后测量位置信息即可,本发明实施例对此不再进行详细解释。
S206、根据各镀膜前曲率半径、各镀膜后曲率半径,以及检测参数信息中的晶圆镀膜基本参数确定各测量点对应的应力值。
在本实施例中,晶圆镀膜基本参数具体可理解为与镀膜时晶圆自身状态相关的参数,可选的,晶圆镀膜基本参数至少包括晶圆薄膜厚度、晶圆基板厚度、晶圆杨氏模量和晶圆泊松比。晶圆薄膜厚度具体可理解为待检测晶圆表面所镀薄膜的厚度。
具体的,由于待检测晶圆在镀膜前一般较为光滑平整,针对一个待检测晶圆直径上应力规律分布,故针对镀膜前的待检测晶圆,可根据各镀膜前曲率半径确定一个镀膜前平均曲率半径以表明镀膜前待检测晶圆的曲率特征。而由于镀膜后待检测晶圆上各点应力发生变化,常不成规律分布状态,故可针对每个测量点对应的镀膜后曲率半径,结合其所在待检测晶圆直径的镀膜前平均曲率半径和检测参数信息中的晶圆镀膜基本参数,对该测量点的残余应力值进行确定,得到与该测量点对应的应力值。
可选的,图6为本发明实施例二提供的一种根据各镀膜前曲率半径、各镀膜后曲率半径,以及检测参数信息中的晶圆镀膜基本参数确定各测量点对应的应力值的流程示例图,如图6所示,具体包括如下步骤:
S2061、根据各镀膜前曲率半径确定镀膜前平均曲率半径。
具体的,将各镀膜前曲率半径求和取平均,即可得到测量信息集对应的镀膜前平均曲率半径。
S2062、针对每个测量点,将测量点对应的镀膜后曲率半径、镀膜前平均曲率半径,以及检测参数信息中的晶圆镀膜基本参数带入预设基底曲率计算公式中,确定测量点对应的应力值。
示例性的,假设镀膜前平均曲率半径为,镀膜后第n个测量点的镀膜后曲率为,其中,/>,晶圆薄膜厚度为/>,晶圆基板厚度为/>,晶圆杨氏模量为/>,晶圆泊松比为/>,假设预设基底曲率计算公式为斯托尼公式的基底曲率法计算公式,则第n个测量点对应的应力值/>可表示为:/>
可以理解的是,S202、S203以及S204-S206没有明显的执行顺序,其可顺次执行,也可同时执行,本发明实施例中仅以顺次执行为例。
S207、针对每个测量信息集,根据测量信息集对应的当前旋转角度,以及检测参数信息中的晶圆直径、采集点总数和初始测量位置,确定测量信息集中各测量点对应的测量点位置坐标集。
具体的,针对每个测量信息集,在已知测量信息集对应的当前旋转角度时,可在待检测晶圆表面定位测量信息集对应待检测晶圆直径所在位置。根据晶圆直径和采集点总数之比可确定各测量点间的间距,进而将该间距与初始测量位置相结合可明确各测量点在待检测晶圆直径上的位置。将待检测晶圆直径在待检测晶圆表面的位置信息,以及各测量点在待检测晶圆直径上的位置信息相结合即可得到各测量点在待检测晶圆表面的测量点位置坐标,进而可确定测量信息集中各测量点对应的测量点位置坐标集。
S208、将各镀膜前弓高、各镀膜后弓高和各应力值分别与各测量点位置坐标集相匹配,确定各测量信息集对应的镀膜前弓高坐标子集、镀膜后弓高坐标子集和应力坐标子集。
具体的,根据坐标点与测量点的对应关系,将属于同一测量点的测量点位置坐标与镀膜前弓高相结合,得到与该测量点相对应的镀膜前弓高坐标;将属于同一测量点的测量点位置坐标与镀膜后弓高相结合,得到与该测量点相对应的镀膜后弓高坐标;将属于同一测量点的测量点位置坐标与应力值相结合,得到与该测量点相对应的应力坐标。进而将结合后的各镀膜前弓高坐标、镀膜后弓高坐标和应力坐标按照测量信息集进行综合,即可得到与各测量信息集对应的镀膜前弓高坐标子集、镀膜后弓高坐标子集和应力坐标子集。
S209、根据各镀膜前弓高坐标子集构建镀膜前弓高坐标集,并依据镀膜前弓高坐标集确定待检测晶圆的镀膜前弓起图。
具体的,将各镀膜前弓高坐标子集按照各自对应的当前旋转角度进行组合,即可得到全覆盖待检测晶圆表面的镀膜前弓高坐标集,进而依据镀膜前弓高坐标集进行三维成像,得到待检测晶圆的镀膜前弓起图。
S210、根据各镀膜后弓高坐标子集构建镀膜后弓高坐标集,并依据镀膜后弓高坐标集确定待检测晶圆的镀膜后弓起图。
具体的,将各镀膜后弓高坐标子集按照各自对应的当后旋转角度进行组合,即可得到全覆盖待检测晶圆表面的镀膜后弓高坐标集,进而依据镀膜后弓高坐标集进行三维成像,得到待检测晶圆的镀膜后弓起图。
S211、根据各应力坐标子集构建应力坐标集,并依据应力坐标集确定待检测晶圆的晶圆表面应力图。
具体的,将各应力坐标子集按照各自对应的当后旋转角度进行组合,即可得到全覆盖待检测晶圆表面的应力坐标集,进而依据应力坐标集进行三维成像,得到待检测晶圆的晶圆表面应力图。
可以理解的是,S209、S210和S211并无明显的先后执行顺序,本发明实施例中仅以顺次执行为例。
S212、将镀膜前弓起图、镀膜后弓起图和晶圆表面应力图确定为待检测晶圆的镀膜质量检测结果。
本实施例的技术方案,将测量信息集依据信息采集时间划分为镀膜前测量信息子集和镀膜后测量信息子集,分别针对镀膜前测量信息子集和镀膜后测量信息子集,对测量点镀膜前弓高和镀膜后弓高进行计算,根据镀膜前测量信息子集和镀膜后测量信息子集确定镀膜前后的曲率半径,进而依据镀膜前后曲率半径确定各测量点对应应力值。在明确各测量点的信息后,通过构建镀膜前弓起图、镀膜后弓起图和晶圆表面应力图的方式对镀膜质量检测结果进行直观的展示,本发明实施例是基于全覆盖待检测晶圆表面的测量信息集,实现三类镀膜质量检测结果图的生成,提升了晶圆镀膜质量检测的直观性和可靠性,使得镀膜质量问题在经由图像展示的镀膜质量检测结果中可更容易被发现。
实施例三
图7为本发明实施例三提供的一种镀膜质量检测系统的结构示意图,如图7所示,镀膜质量检测系统1包括:激光测量模组11、直线电机运动模组12、晶圆旋转运动模组13、上位机14、电源供电模组15和主控模组16。
电源供电模组15分别与激光测量模组11、直线电机运动模组12、晶圆旋转运动模组13和主控模组16供电连接,用于分别向激光测量模组11、直线电机运动模组12、晶圆旋转运动模组13和主控模组16供电;
主控模组16分别与激光测量模组11、直线电机运动模组12、晶圆旋转运动模组13和上位机14通信连接,用于接收上位机14的检测控制指令,根据检测控制指令生成激光检测指令、直线运动控制指令和转动控制指令,并将激光检测指令、直线运动控制指令和转动控制指令分别下发至激光测量模组11、直线电机运动模组12和晶圆旋转运动模组13;
激光测量模组11搭载于直线电机运动模组12上,用于在直线电机运动模组12接收直线运动控制指令沿待检测晶圆径向运动时,根据接收到的激光检测指令按照预设采集间隔采集各测试点的测量位置信息,并将各测量位置信息构成的测量位置信息集反馈至主控模组16;
晶圆旋转运动模组13,用于在接收到转动控制指令时,控制待检测晶圆旋转预设角度;其中,转动控制指令由主控模组16每接收一个测量位置信息集后下发,直到主控模组16接收到测量位置信息集的数量达到预设数量为止;
主控模组16,还用于在接收到测量位置信息集时,确定与测量位置信息集对应的当前旋转角度,根据测量位置信息集和当前旋转角度生成测量信息集,并将各测量信息集发送至上位机14;
上位机14,用于执行本发明任一实施例提供的镀膜质量检测方法。
在本实施例中,电源供电模组15具体可理解为镀膜质量检测系统1中用于对其中检测硬件供电的多个功能组件集合。主控模组16具体可理解为镀膜质量检测系统1中用于执行控制指令分派,以及对激光测量模组11测量数据进行滤波和简单数据处理的多个功能组件集合。
具体的,在上位机14接收到外部输入的检测需求时,认为当前存在利用镀膜质量检测系统1进行镀膜质量检测的待检测晶圆,此时可依据检测需求确定用于对待检测晶圆进行检测的检测参数信息和预设数量等信息,进而依据检测参数信息和预设数量等信息对应生成用于控制激光测量模组11、直线电机运动模组12和晶圆旋转运动模组13的检测控制指令,并将检测控制指令发送至主控模组16。主控模组16对检测控制指令进行解析,将其对应转化为用于控制激光测量模组11的激光检测指令、用于控制直线电机运动模组12的直线运动控制指令和用于控制晶圆旋转运动模组13的转动控制指令,并将激光检测指令、直线运动控制指令和转动控制指令分别下发至激光测量模组11、直线电机运动模组12和晶圆旋转运动模组13。激光测量模组11搭载于直线电机运动模组12上,直线电机运动模组12在接收直线运动控制指令后沿待检测晶圆径向运动,激光测量模组11同步依据接收到的激光检测指令,按照预设采集间隔采集各测试点的测量位置信息,并将各测量位置信息构成的测量位置信息集反馈至主控模组16。主控模组16在接收到测量位置信息集后,向晶圆旋转运动模组13下发转动控制指令,晶圆旋转运动模组13在接收到转动控制指令时,控制待检测晶圆旋转预设角度,直到主控模组16接收到测量位置信息集的数量达到预设数量为止。主控模组16在接收到测量位置信息集时,确定与测量位置信息集对应的当前旋转角度,根据测量位置信息集和当前旋转角度生成测量信息集,并将各测量信息集发送至上位机14,使得上位机14可根据接收到的预设数量个测量信息集执行如上述任一实施例提供的镀膜质量检测方法。
本发明实施例提供的镀膜质量检测系统可执行本发明任意实施例所提供的镀膜质量检测方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图8为本发明实施例四提供的一种镀膜质量检测设备的结构示意图。镀膜质量检测设备40可为电子设备,旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图8所示,镀膜质量检测设备40包括至少一个处理器41,以及与至少一个处理器41通信连接的存储器,如只读存储器(ROM)42、随机访问存储器(RAM)43等,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,处理器41可以根据存储在只读存储器(ROM)42中的计算机程序或者从存储单元48加载到随机访问存储器(RAM)43中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM 43中,还可存储镀膜质量检测设备40操作所需的各种程序和数据。处理器41、ROM 42以及RAM 43通过总线44彼此相连。输入/输出(I/O)接口45也连接至总线44。
镀膜质量检测设备40中的多个部件连接至I/O接口45,包括:输入单元46,例如键盘、鼠标等;输出单元47,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元48,例如磁盘、光盘等;以及通信单元49,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元49允许镀膜质量检测设备40通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器41可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器41的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器41执行上文所描述的各个方法和处理,例如镀膜质量检测方法。
在一些实施例中,镀膜质量检测方法可被实现为计算机程序,其被有形地包含于计算机可读存储介质,例如存储单元48。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 42和/或通信单元49而被载入和/或安装到镀膜质量检测设备40上。当计算机程序加载到RAM 43并由处理器41执行时,可以执行上文描述的镀膜质量检测方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,处理器41可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行镀膜质量检测方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器,使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中,计算机可读存储介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。备选地,计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互,可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术,该电子设备具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云主机,是云计算服务体系中的一项主机产品,以解决了传统物理主机与VPS服务中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种镀膜质量检测方法,其特征在于,应用于镀膜质量检测系统中,所述镀膜质量检测系统至少包括激光测量模组、直线电机运动模组、晶圆旋转运动模组和上位机;所述方法由所述上位机执行,包括:
获取预设数量个待检测晶圆的测量信息集,以及所述待检测晶圆的检测参数信息;其中,所述测量信息集由所述待检测晶圆在所述晶圆旋转运动模组每旋转预设角度后,经所述激光测量模组和所述直线电机运动模组沿所述待检测晶圆径向测量得到的测量位置信息,和当前旋转角度组成;各所述测量信息集对应的待检测晶圆直径均匀全覆盖于所述待检测晶圆表面;
针对每个所述测量信息集,根据所述检测参数信息和所述测量信息集中各测量点的测量位置信息,确定各所述测量点对应的镀膜前弓高、镀膜后弓高和应力值;
根据各所述测量信息集对应的当前旋转角度、各所述测量位置信息、各所述镀膜前弓高、各所述镀膜后弓高和各所述应力值确定所述待检测晶圆的镀膜质量检测结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测量信息集包括镀膜前测量信息子集和镀膜后测量信息子集;
所述根据所述检测参数信息和所述测量信息集中各测量点的测量位置信息,确定各所述测量点对应的镀膜前弓高、镀膜后弓高和应力值,包括:
根据所述检测参数信息中的丝杆长度、采集点总数、测量光路光程长度和误差偏移量,以及所述镀膜前测量信息子集中各测量点的镀膜前测量位置信息,确定各所述测量点对应的镀膜前弓高;
根据所述检测参数信息中的丝杆长度、采集点总数、测量光路光程长度和误差偏移量,以及所述镀膜后测量信息子集中各测量点的镀膜后测量位置信息,确定各所述测量点对应的镀膜后弓高;
根据所述检测参数信息中的晶圆直径、采集点总数和测量光路光程长度,以及所述镀膜前测量信息子集中各测量点的镀膜前测量位置信息,确定各所述测量点对应的镀膜前曲率半径;
根据所述检测参数信息中的晶圆直径、采集点总数和测量光路光程长度,以及所述镀膜后测量信息子集中各测量点的镀膜后测量位置信息,确定各所述测量点对应的镀膜后曲率半径;
根据各所述镀膜前曲率半径、各所述镀膜后曲率半径,以及所述检测参数信息中的晶圆镀膜基本参数确定各所述测量点对应的应力值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述检测参数信息中的丝杆长度、采集点总数、测量光路光程长度和误差偏移量,以及所述镀膜前测量信息子集中各测量点的镀膜前测量位置信息,确定各所述测量点对应的镀膜前弓高,包括:
根据所述丝杆长度和所述采集点总数确定第一采集点间距和第一单位采集点数;
根据所述丝杆长度、所述误差偏移量和所述第一单位采集点数确定第一中位采集点序号,并根据所述第一中位采集点序号由所述镀膜前测量信息子集中确定中位镀膜前测量位置信息;
针对所述镀膜前测量信息子集中的每个测量点,将所述测量点对应的采集点序号、镀膜前测量位置信息、所述测量光路光程长度、所述第一采集点间距和所述中位镀膜前测量位置信息带入预设弓高计算公式中,确定所述测量点的镀膜前弓高。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述检测参数信息中的丝杆长度、采集点总数、测量光路光程长度和误差偏移量,以及所述镀膜后测量信息子集中各测量点的镀膜后测量位置信息,确定各所述测量点对应的镀膜后弓高,包括:
根据所述丝杆长度和所述采集点总数确定第二采集点间距和第二单位采集点数;
根据所述丝杆长度、所述误差偏移量和所述第二单位采集点数确定第二中位采集点序号,并根据所述第二中位采集点序号由所述镀膜后测量信息子集中确定中位镀膜后测量位置信息;
针对所述镀膜后测量信息子集中的每个测量点,将所述测量点对应的采集点序号、镀膜后测量位置信息、所述测量光路光程长度、所述第二采集点间距和所述中位镀膜后测量位置信息带入预设弓高计算公式中,确定所述测量点的镀膜后弓高。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述预设弓高计算公式,包括:
,/>;其中,i为测量点对应的采集点序号,N为采集点总数,/>为采集点间距,L为测量光路光程长度,/>为第i个测量点的测量位置信息相对于中位测量位置信息的偏移差,/>为N个偏移差的集合中间值。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据各所述镀膜前曲率半径、各所述镀膜后曲率半径,以及所述检测参数信息中的晶圆镀膜基本参数确定各所述测量点对应的应力值,包括:
根据各所述镀膜前曲率半径确定镀膜前平均曲率半径;
针对每个所述测量点,将所述测量点对应的镀膜后曲率半径、所述镀膜前平均曲率半径,以及所述检测参数信息中的晶圆镀膜基本参数带入预设基底曲率计算公式中,确定所述测量点对应的应力值;
其中,所述晶圆镀膜基本参数至少包括晶圆薄膜厚度、晶圆基板厚度、晶圆杨氏模量和晶圆泊松比。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据各所述测量信息集对应的当前旋转角度、所述检测参数信息、各所述镀膜前弓高、各所述镀膜后弓高和各所述应力值确定所述待检测晶圆的镀膜质量检测结果,包括:
针对每个所述测量信息集,根据所述测量信息集对应的当前旋转角度,以及所述检测参数信息中的丝杆长度、采集点总数和初始测量位置,确定所述测量信息集中各测量点对应的测量点位置坐标集;
将各所述镀膜前弓高、各所述镀膜后弓高和各所述应力值分别与各所述测量点位置坐标集相匹配,确定各所述测量信息集对应的镀膜前弓高坐标子集、镀膜后弓高坐标子集和应力坐标子集;
根据各所述镀膜前弓高坐标子集构建镀膜前弓高坐标集,并依据所述镀膜前弓高坐标集确定所述待检测晶圆的镀膜前弓起图;
根据各所述镀膜后弓高坐标子集构建镀膜后弓高坐标集,并依据所述镀膜后弓高坐标集确定所述待检测晶圆的镀膜后弓起图;
根据各所述应力坐标子集构建应力坐标集,并依据所述应力坐标集确定所述待检测晶圆的晶圆表面应力图;
将所述镀膜前弓起图、所述镀膜后弓起图和所述晶圆表面应力图确定为所述待检测晶圆的镀膜质量检测结果。
8.一种镀膜质量检测系统,其特征在于,包括:激光测量模组、直线电机运动模组、晶圆旋转运动模组、电源供电模组、主控模组和上位机;
所述电源供电模组分别与所述激光测量模组、所述直线电机运动模组、所述晶圆旋转运动模组和所述主控模组供电连接,用于分别向所述激光测量模组、所述直线电机运动模组、所述晶圆旋转运动模组和所述主控模组供电;
所述主控模组分别与所述激光测量模组、所述直线电机运动模组、所述晶圆旋转运动模组和所述上位机通信连接,用于接收所述上位机的检测控制指令,根据所述检测控制指令生成激光检测指令、直线运动控制指令和转动控制指令,并将所述激光检测指令、所述直线运动控制指令和所述转动控制指令分别下发至所述激光测量模组、所述直线电机运动模组和所述晶圆旋转运动模组;
所述激光测量模组搭载于所述直线电机运动模组上,用于在所述直线电机运动模组接收所述直线运动控制指令沿待检测晶圆径向运动时,根据接收到的所述激光检测指令按照预设采集间隔采集各测试点的测量位置信息,并将各所述测量位置信息构成的测量位置信息集反馈至所述主控模组;
所述晶圆旋转运动模组,用于在接收到所述转动控制指令时,控制所述待检测晶圆旋转预设角度;其中,所述转动控制指令由所述主控模组每接收一个测量位置信息集后下发,直到所述主控模组接收到所述测量位置信息集的数量达到预设数量为止;
所述主控模组,还用于在接收到所述测量位置信息集时,确定与所述测量位置信息集对应的当前旋转角度,根据所述测量位置信息集和所述当前旋转角度生成测量信息集,并将各所述测量信息集发送至所述上位机;
所述上位机,用于执行如权利要求1-7中任一项所述的镀膜质量检测方法。
9.一种镀膜质量检测设备,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计算机程序,所述计算机程序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权利要求1-7任一项所述的镀膜质量检测方法。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质,其特征在于,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-7任一项所述的镀膜质量检测方法。
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