CN117074418A - 半导体缺陷的检测方法、检测系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种半导体缺陷的检测方法、一种半导体缺陷的检测系统及一种计算机可读存储介质。所述半导体缺陷的检测方法包括以下步骤：获取待测样品的多个有序顶点的坐标位置；根据所述多个有序顶点的坐标位置，将所述待测样品划分为多个矩形的检测子区域；分别确定各所述检测子区域的扫描参数；以及根据各所述扫描参数，分别对其对应检测子区域进行缺陷检测。通过获取待测样品的多个有序顶点的坐标位置，以将待测样品划分为多个矩形的检测子区域，本发明可以实现异形样品的自动缺陷检测，从而提高异形样品的检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体缺陷的检测技术，尤其涉及一种半导体缺陷的检测方法、一种半导体缺陷的检测系统，以及一种计算机可读存储介质。
背景技术
随着先进制造技术的迅猛发展和市场对产品多样化和个性化需求的日趋迫切，实验室对异形基底检测需求不断提高，对产品生产效率与质量要求也不断升级。玻璃、石英、蓝宝石等材料的异形基底的由于形状比较复杂，尚无法使用现有的自动缺陷检测设备进行缺陷检测，目前只能依靠方法单一、效率低下的手工检测和肉眼观察来进行检测。对于大批量的异形基底，目前也只能通过抽样的形式进行检查，因而漏检率较高。
线阵相机的传感器通常只有少数行感光像素，因此具有较高的扫描频率和分辨率。利用线阵相机进行缺陷检测可以获得更大的幅宽、更高的检测精度和更高的产率。然而，采用线阵相机的缺陷检测设备工作方式通常是逐行采集图像，利用高频拍摄方式结合运动控制系统实现对目标图像的获取。当被检测对象为异形基底时，运动系统和相机的控制参数计算就会变的很复杂。因此，现有的利用线阵相机进行缺陷检测的技术只能实现规则形状被测物体的缺陷检测，无法用于异形基底的检测。
为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种半导体缺陷的检测技术，用于实现异形基底的自动缺陷检测，以提高其检测效率。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。
为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种半导体缺陷的检测方法、一种半导体缺陷的检测系统及一种计算机可读存储介质，能通过获取待测样品的多个有序顶点的坐标位置，将待测样品划分为多个矩形的检测子区域，从而实现异形样品的自动缺陷检测。
具体来说，根据本发明的第一方面提供的上述半导体缺陷的检测方法包括以下步骤：获取待测样品的多个有序顶点的坐标位置；根据所述多个有序顶点的坐标位置，将所述待测样品划分为多个矩形的检测子区域；分别确定各所述检测子区域的扫描参数；以及根据各所述扫描参数，分别对其对应检测子区域进行缺陷检测。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述获取待测样品的多个有序顶点的坐标位置的步骤包括：获取所述待测样品的轮廓图像；对所述轮廓图像进行边缘检测，以确定所述待测样品的轮廓链表，其中，所述轮廓链表中包括所述待测样品的多个顶点的坐标位置；以及对所述多个顶点进行排序，以确定所述多个有序顶点的坐标位置。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述获取所述待测样品的轮廓图像的步骤包括：根据承载所述待测样品的运动台在X方向的行程范围、两次扫描在所述X方向的重叠区域宽度、显微物镜的像方视场尺寸，以及所述显微物镜的物镜倍率，确定在所述X方向的扫描次数、扫描步距及每次扫描的X坐标；根据所述运动台在Y方向的行程范围，以及预设的预扫描距离，确定每次扫描的扫描开始Y坐标及扫描结束Y坐标；以及根据所述X方向的扫描次数及扫描步距，以及每次扫描的X坐标、开始Y坐标及结束Y坐标，对所述待测样品进行扫描，以获得所述待测样品的轮廓图像。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述对所述轮廓图像进行边缘检测，以确定所述待测样品的轮廓链表步骤包括：对所述待测样品的轮廓图像进行基于灰阶梯度的边缘提取，以确定所述待测样品的边界轮廓曲线；将所述边界轮廓曲线转换到承载所述待测样品的运动台的直角坐标系；对所述边界轮廓曲线进行多边形拟合，以确定所述待测样品的多个顶点的坐标位置；以及根据所述多个顶点的坐标位置，构建所述待测样品的轮廓链表。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述对所述轮廓链表中的多个顶点进行排序，以确定所述多个有序顶点的坐标位置的步骤包括：在所述待测样品的轮廓图像中，确定一个极角原点；根据所述极角原点与所述待测样品的一个预设顶点的直角坐标，确定一个标准向量；根据所述极角原点与所述待测样品的其余非预设顶点的直角坐标，分别确定对应的连结向量与所述标准向量之间的极角；以及根据各所述连结向量与所述标准向量之间的极角大小，对所述待测样品的各所述顶点进行排序，以确定所述多个有序顶点的坐标位置。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述根据所述多个有序顶点的坐标位置，将所述待测样品划分为多个矩形的检测子区域的步骤包括：分别确定各相邻顶点组成的边界轮廓线段；获取指定的第一清边距离；以及根据所述第一清边距离，分别沿各边界轮廓线段的垂直方向向所述极角原点迁移对应顶点，以确定待划分的检测区域。
进一步地，在本发明的一些实施例中，在根据所述多个有序顶点的坐标位置，将所述待测样品划分为多个矩形的检测子区域之前，所述检测方法还包括以下步骤：确定所述待测样品的多个对准标记；获取带有各所述对准标记的至少一张对准图像；以及根据所述至少一张对准图像，平移和/或旋转所述待测样品，以进行待测样品对准。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述确定所述待测样品的多个对准标记的步骤包括：确定所述待测样品沿X方向延伸的至少一条横边，以及沿Y方向延伸的至少一条竖边；将所述至少一条横边的中点确定为第一对准标记；以及将所述至少一条竖边的中点确定为第二对准标记。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述确定所述待测样品沿X方向延伸的至少一条横边，以及沿Y方向延伸的至少一条竖边的步骤包括：在所述待测样品的上侧和下侧，分别确定一条沿X方向延伸的最内侧横边；以及在所述待测样品的左侧和右侧，分别确定一条沿Y方向延伸的最内侧竖边。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述根据所述至少一张对准图像，平移和/或旋转所述待测样品，以进行待测样品对准的步骤包括：根据所述至少一张对准图像，确定对准所述待测样品所需的平移量和/或旋转量；响应于所述平移量和/或所述旋转量不大于预设的调节阈值，根据所述平移量和/或所述旋转量调节所述待测样品，以进行所述待测样品对准；以及响应于所述平移量和/或所述旋转量大于预设的调节阈值，根据所述调节阈值平移和/或旋转所述待测样品，并再次获取所述对准图像，直到完成所述待测样品对准。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述根据所述多个有序顶点的坐标位置，将所述待测样品划分为多个矩形的检测子区域的步骤包括：确定待划分的检测区域；根据所述多个有序顶点的坐标位置，对所述待划分的检测区域进行倒角去除处理；对去除倒角的检测区域进行矩形划分，以确定多个矩形的检测子区域；以及对所述多个矩形的检测子区域进行倒角还原处理。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述对去除倒角的检测区域进行矩形划分，以确定多个矩形的检测子区域的步骤包括：采用最小切割算法，将所述检测区域划分为矩形个数最少的多个矩形的检测子区域，并分别记录各所述检测子区域的四个矩形顶点的坐标位置。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述根据所述多个有序顶点的坐标位置，对所述待划分的检测区域进行倒角去除处理的步骤包括：根据所述多个有序顶点的坐标位置，确定各相邻顶点之间的连结向量；将既未沿X方向延伸也未沿Y方向延伸的倾斜的连结向量，确定为倒角的斜边；以及以相邻于所述倾斜的连结向量的沿X方向延伸的水平向量，以及相邻于所述倾斜的连结向量的沿Y方向延伸的竖直向量的延长线的交点，替换所述倾斜的连结向量两端的顶点，以去除所述倒角。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述对所述多个矩形的检测子区域进行倒角还原处理的步骤包括：响应于去除所述倒角的操作，对所述水平向量及所述竖直向量的延长线的交点，以及所述倾斜的连结向量两端被替换的顶点，进行相互关联地存储；以及响应于完成所述矩形划分的操作，根据存储数据还原所述倾斜的连结向量两端被替换的顶点。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述检测子区域的扫描参数包括在X方向的扫描次数及扫描步距，以及每次扫描的X坐标、聚焦开始Y坐标、聚焦结束Y坐标、取图开始Y坐标、取图结束Y坐标、扫描开始Y坐标及扫描结束Y坐标，所述根据各所述扫描参数，分别对其对应检测子区域进行缺陷检测的步骤包括：根据所述X方向的扫描次数、所述扫描步距、每次扫描的X坐标、所述扫描开始Y坐标及所述扫描结束Y坐标，控制承载所述待测样品的运动台移动；以及根据所述X方向的扫描次数、所述聚焦开始Y坐标、所述聚焦结束Y坐标、所述取图开始Y坐标及所述取图结束Y坐标，控制所述扫描相机采集各所述检测子区域的图像，以进行缺陷检测。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述分别确定各所述检测子区域的扫描参数的步骤包括：确定每次扫描的X坐标；根据每次扫描的X坐标与扫描相机有效区域的上边界和下边界的交点坐标，确定所述聚焦开始Y坐标及所述聚焦结束Y坐标；根据每次扫描的X坐标与所述扫描相机的视场宽度，确定每次扫描的取图方框；根据各所述取图方框与对应的检测子区域相交的较长竖边的上下交点坐标，确定所述取图开始Y坐标及所述取图结束Y坐标；以及根据所述上下交点坐标，以及预设的预扫描距离，确定所述扫描开始Y坐标及所述扫描结束Y坐标。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述根据每次扫描的X坐标与扫描相机有效区域的上边界和下边界的交点坐标，确定所述聚焦开始Y坐标及所述聚焦结束Y坐标的步骤包括：判断所述聚焦开始Y坐标及所述聚焦结束Y坐标是否位于所述待测样品的上下边界；响应于所述聚焦开始Y坐标或所述聚焦结束Y坐标位于所述待测样品的上边界的判断结果，根据预设的第二清边距离，向下迁移位于所述上边界的聚焦开始Y坐标或聚焦结束Y坐标；以及响应于所述聚焦开始Y坐标或所述聚焦结束Y坐标位于所述待测样品的下边界的判断结果，根据所述第二清边距离，向上迁移位于所述下边界的聚焦开始Y坐标或聚焦结束Y坐标。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述扫描相机以其缓存长度为单位进行图像采集。所述根据各所述取图方框与对应的检测子区域相交的较长竖边的上下交点坐标，确定所述取图开始Y坐标及所述取图结束Y坐标的步骤包括：计算所述取图方框与对应的检测子区域相交的较长竖边的上交点Y坐标与下交点Y坐标的差值，以确定目标取图高度；根据所述目标取图高度对所述缓存长度取整，以确定实际取图高度；以及根据所述实际取图高度，修正所述上交点Y坐标及所述下交点Y坐标，以确定所述取图开始Y坐标及所述取图结束Y坐标。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述预扫描距离是根据所述运动台的加速距离及减速距离来确定。所述根据所述上下交点坐标，以及预设的预扫描距离，确定所述扫描开始Y坐标及所述扫描结束Y坐标的步骤包括：根据所述上交点Y坐标或所述下交点Y坐标，以及所述预扫描距离，确定所述扫描开始Y坐标；以及根据所述下交点Y坐标或所述上交点Y坐标，以及所述预扫描距离，确定所述扫描结束Y坐标。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述根据所述上下交点坐标，以及预设的预扫描距离，确定所述扫描开始Y坐标及所述扫描结束Y坐标的步骤还包括：响应于上侧的扫描开始Y坐标或扫描结束Y坐标小于上侧的取图开始Y坐标或取图结束Y坐标，根据所述取图开始Y坐标或所述取图结束Y坐标，修正所述扫描开始Y坐标或所述扫描结束Y坐标；以及响应于下侧的扫描开始Y坐标或扫描结束Y坐标大于下侧的取图开始Y坐标或取图结束Y坐标，根据所述取图开始Y坐标或所述取图结束Y坐标，修正所述扫描开始Y坐标或所述扫描结束Y坐标。
此外，根据本发明的第二方面提供的上述半导体缺陷的检测系统包括显微镜成像系统、存储器及处理器。所述显微镜成像系统包括扫描相机及承载待测样品的运动台。所述存储器上存储有计算机指令。所述处理器连接所述显微镜成像系统及所述存储器，并被配置用于执行所述存储器上存储的计算机指令，以实施本发明的第一方面提供的半导体缺陷的检测方法。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述显微镜成像系统中还包括低倍率、大焦深的第一显微物镜、高倍率、小焦深的第二显微物镜及物镜切换系统。所述扫描相机包括线阵相机。所述检测系统经由所述线阵相机及所述第一显微物镜，获取所述待测样品的轮廓图像，以确定所述待测样品的多个有序顶点的坐标位置。此外，所述检测系统还经由所述线阵相机及所述第二显微物镜，获取所述待测样品的检测图像，以对各所述检测子区域进行所述缺陷检测。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述扫描相机还包括面阵相机。所述面阵相机经由第一半反半透镜被集成到所述显微镜成像系统。所述检测系统经由所述面阵相机及所述第二显微物镜，获取所述待测样品带有对准标记的至少一张对准图像，以进行待测样品对准。此外，所述检测系统还响应于存在缺陷的检测结果，经由所述面阵相机及所述第二显微物镜，定点拍摄对应位置的复检图像，以进行缺陷复检。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述检测系统还包括照明系统。所述照明系统经由第二半反半透镜被集成到所述显微镜成像系统，用于在所述扫描相机采集所述轮廓图像、所述对准图像、所述检测图像和/或所述复检图像时照明所述待测样品的上表面。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述检测系统还包括自动对焦系统。所述自动对焦系统经由滤波片被集成到所述显微镜成像系统。所述自动对焦系统在获取所述待测样品的轮廓图像之前开启，携带所述第一显微物镜及所述物镜切换系统做上下运动，以使所述第一显微物镜的物镜焦面位于所述待测样品的上表面，并在获取所述轮廓图像的过程中保持关闭。此外，所述自动对焦系统还在对各所述检测子区域进行所述缺陷检测的过程中保持开启，携带所述第二显微物镜及所述物镜切换系统做上下运动，以使所述第二显微物镜的物镜焦面始终位于所述待测样品的上表面。
此外，根据本发明的第三方面提供的上述计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令。所述计算机指令被处理器执行时，实施本发明的第一方面提供的半导体缺陷的检测方法。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1示出了根据本发明的一些实施例提供的显微镜成像系统的结构示意图。
图2示出了根据本发明的一些实施例提供的线下标定阶段的流程示意图。
图3示出了根据本发明的一些实施例提供的扫描轮廓图像的示意图。
图4示出了根据本发明的一些实施例提供的顶点排序的示意图。
图5示出了根据本发明的一些实施例提供的多边形收缩的示意图。
图6示出了根据本发明的一些实施例提供的线上检测阶段的流程示意图。
图7示出了根据本发明的一些实施例提供的样品对准的流程示意图。
图8示出了根据本发明的一些实施例提供的确定对准标记的示意图。
图9示出了根据本发明的一些实施例提供的划分矩形子区域的示意图。
图10示出了根据本发明的一些实施例提供的确定扫描参数的示意图。
图11示出了根据本发明的一些实施例提供的确定扫描参数的示意图。
图12A和图12B分别示出了根据本发明的一些实施例提供的确定扫描参数的示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本发明的限制。
能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此，以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本发明一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。
如上所述，现有的半导体缺陷检测方案主要采用线阵相机逐行采集样品图像，利用高频拍摄方式结合运动控制系统实现对目标图像的获取。当被检测对象为异形基底时，运动系统和相机的控制参数计算就会变的很复杂。因此，现有的利用线阵相机进行缺陷检测的技术只能实现规则形状被测物体的缺陷检测，无法用于异形基底的检测。
为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种半导体缺陷的检测方法、一种半导体缺陷的检测系统及一种计算机可读存储介质，能通过获取待测样品的多个有序顶点的坐标位置，将待测样品划分为多个矩形的检测子区域，从而实现异形样品的自动缺陷检测。
在一些非限制性的实施例中，本发明的第一方面提供的上述半导体缺陷的检测方法，可以基于本发明的第二方面提供的上述半导体缺陷的检测系统来实施。具体来说，该半导体缺陷的检测系统中可以配置有显微镜成像系统、存储器及处理器。该存储器上存储有计算机指令。该处理器连接该显微镜成像系统及该存储器，并被配置用于执行该存储器上存储的计算机指令，以实施本发明的第一方面提供的上述半导体缺陷的检测方法，从而经由该显微镜成像系统实现异形样品的自动缺陷检测。
具体请参考图1，图1示出了根据本发明的一些实施例提供的显微镜成像系统的结构示意图。
在图1所示的实施例中，本发明提供的上述显微镜成像系统中包括扫描相机111～112、镜筒12、显微物镜13及承载待测样品20的运动台14。在此，该扫描相机111～112可以包括只有少数行(例如：1～10行)感光像素的线阵相机111，以及包含多数行(例如：≥100行)感光像素的面阵相机112。该面阵相机112可以经由第一半反半透镜151被集成到显微镜成像系统，以作为线阵相机111的高分辨率补充。该显微物镜13可以包括低倍率、大焦深的第一显微物镜131、高倍率、小焦深的第二显微物镜132及物镜切换系统133，从而由该物镜切换系统133根据不同检测步骤的实际检测需求，自动切换使用的显微物镜。该运动台14支持沿载物平面的X方向及Y方向的平移运动，以及绕垂直载物平面的Z方向旋转。
进一步地，在图1所示的实施例中，本发明提供的上述显微镜成像系统中还可以优选地包括照明系统16。该照明系统16可以经由第二半反半透镜152被集成到显微镜成像系统，为扫描相机111～112提供光源。
此外，在图1所示的实施例中，本发明提供的上述显微镜成像系统中还可以优选地包括自动对焦系统17。该自动对焦系统17可以经由滤波片153被集成到显微镜成像系统。在此，该滤波片可以透射照明系统16提供的半导体缺陷检测的明场照明光束，并反射自动对焦系统17提供的自动对焦光束，以使两者互不干扰地独立运行，从而使显微物镜的物镜焦面始终位于待测样品20的上表面，以提升半导体缺陷检测的精度。
以下将结合一些半导体缺陷检测方法的实施例来描述上述半导体缺陷检测系统的工作原理。本领域的技术人员可以理解，这些检测方法的实施例只是本发明提供的一些非限制性的实施方式，旨在清楚地展示本发明的主要构思，并提供一些便于公众实施的具体方案，而非限制该半导体缺陷检测系统的全部功能或全部工作方式。同样地，该半导体缺陷检测系统也只是本发明提供的一种非限制性的实施方式，不对这些半导体缺陷检测方法中各步骤的执行主体和执行顺序构成限制。
在一些非限制性的实施例中，本发明的第一方面提供的上述半导体缺陷的检测方法，可以分为线下标定和线上检测两个阶段来实施。技术人员可以首先在线下标定阶段标定待测样品的多个有序顶点的坐标位置，再在线上检测阶段根据标定获取的多个有序顶点的坐标位置划分检测子区域，以分别对各检测子区域进行缺陷检测。
请结合参考图2至图5。图2示出了根据本发明的一些实施例提供的线下标定阶段的流程示意图。图3示出了根据本发明的一些实施例提供的扫描轮廓图像的示意图。图4示出了根据本发明的一些实施例提供的顶点排序的示意图。图5示出了根据本发明的一些实施例提供的多边形收缩的示意图。
在图2所示的实施例中，在线下标定阶段，半导体缺陷的检测系统可以首先确定扫描参数，并根据确定的扫描参数获取待测样品20的轮廓图像。
具体如图3所示，在确定扫描参数的过程中，检测系统可以将承载待测样品20的运动台14在X向行程的最大值和最小值分别定义为xmax和xmin，将两次扫描在X方向的重叠区域宽度定义为xOverlap，将第一显微物镜131的像方视场尺寸定义为ImageField，并将第一显微物镜131的物镜倍率定义为M，从而如下计算X向扫描参数：
X向扫描次数：
X向扫描步距：
每次扫描的X坐标：
此外，检测系统还可以将承载待测样品20的运动台14在Y方向的最大值和最小值分别定义为ymax和ymin，将预设的预扫描距离定义为AbPeriod，从而如下计算出Y向扫描参数：
每次扫描的扫描开始Y坐标：
Scanstart＝ymax-AbPeriod
每次扫描的扫描结束Y坐标：
Scanend＝ymin+AbPeriod。
之后，如图1及图2所示，检测系统可以经由物镜切换系统133将低倍率、大焦深的第一显微物镜131切换到镜筒12的正下方，并将运动台14移动到运动台行程中心，以保证待测样品20上表面位于第一显微物镜131的正下方，然后开启自动聚焦系统17，经由其带动物镜切换系统133及第一显微物镜131上下位移，以使待测样品20的上表面在线阵相机111上清晰成像。进一步地，检测系统可以在完成自动对焦后优选地关闭自动聚焦系统17，以防止自动聚焦光斑在扫描取图过程中落在异形基底之外时导致物镜高度的异常调节，进而防止其影响轮廓图像的成像效果。
再之后，检测系统可以按照从左到右、从上到下的顺序，根据计算得出的X向扫描参数及Y向扫描参数对待测样品20进行扫描，以获得待测样品20的轮廓图像。
请继续参考图2，在获取待测样品20的轮廓图像之后，检测系统可以对获取的轮廓图像进行边缘检测，以确定待测样品20的轮廓链表。
具体来说，在进行边缘检测的过程中，检测系统可以首先对待测样品20的轮廓图像进行基于灰阶梯度的边缘提取，并采用轮廓追踪算法计算其边界轮廓曲线。然后，检测系统可以将得到的边界轮廓曲线转换到以运动台的预设零点(例如：中心点)为原点的直角坐标系，再利用SPPA-2算法对边界轮廓曲线进行最优多边形拟合，以确定待测样品20的多个顶点的坐标位置，并根据该多个顶点的坐标位置构建待测样品20的轮廓链表P＝{p1,p2,…,pn}，其中，pn为最优拟合多边形的顶点，n为顶点数。
之后，如图2所示，检测系统可以对拟合获得的轮廓链表P中的多个顶点pn进行排序，以确定多个有序顶点的坐标位置。
具体来说，如图4所示，在进行顶点排序的过程中，检测系统可以首先在待测样品20的轮廓图像中，将最优拟合多边形的中心点p0确定为极角原点。然后，检测系统可以将最优拟合多边形顶点中X坐标和Y坐标最小的顶点(以X坐标为先)确定为首个顶点p1，并根据极角原点p0与首个顶点p1的直角坐标，确定一个标准向量。接着，检测系统可以根据极角原点p0与待测样品20的其余顶点p2～pn的直角坐标，分别确定对应的连结向量与标准向量之间的极角α1～αn-1，并根据各连结向量与标准向量之间的极角α1～αn-1的大小，对待测样品20的各顶点p1～pn进行排序，以确定多个有序顶点p1～pn的坐标位置。
进一步地，由于实际检测区域通常小于待测样品20的轮廓，检测系统还可以优选地对待测样品20的轮廓进行收缩，以避免扫描相机111～112的焦点在后续的线上检测阶段落到异形基底之外导致的误检问题。
具体来说，如图5所示，在进行轮廓收缩的过程中，检测系统可以首先根据各有序顶点p1～pn的坐标位置，确定各相邻顶点组成的边界轮廓线段。此外，检测系统还可以从存储器中读取，或经由人机交互接口获取用户指定的第一清边距离(Edge Bead Removal，EBR)。之后，检测系统可以采用多边形收缩算法，根据该第一清边距离EBR，分别沿各边界轮廓线段的垂直方向向极角原点p0迁移各顶点p1～pn，以分别确定对应的收缩顶点q1～qn，进而根据各收缩顶点q1～qn确定待划分的检测区域。
由此，本发明即可获取待测样品20的多个有序顶点的坐标位置，以进行后续线上检测阶段的相关步骤。
本领域的技术人员可以理解，图2所示的拍摄样品图像以获取多个有序顶点p1～pn的坐标位置的实施例，只是本发明提供的一些非限制性的实施方式，旨在清楚地展示本发明的主要构思，并提供一些便于公众实施的具体方案，而非用于限制本发明的保护范围。
可选地，在另一些实施例中，本领域的技术人员也可以通过从待测样品20的设计图纸(例如：AutoCAD图纸)导入或手动输入的方式，确定待测样品20的多个有序顶点p1～pn的坐标位置。
可选地，在另一些实施例中，对于同批次样品的连续检测，半导体缺陷检测系统也可以通过直接读取历史记录的方式获取待测样品20的多个有序顶点p1～pn的坐标位置，而无需反复进行上述标定流程，从而进一步提升半导体缺陷的检测效率。
以下将继续描述半导体缺陷检测方法的线上检测阶段的相关步骤。请继续参考图6至图9。图6示出了根据本发明的一些实施例提供的线上检测阶段的流程示意图。图7示出了根据本发明的一些实施例提供的样品对准的流程示意图。图8示出了根据本发明的一些实施例提供的确定对准标记的示意图。图9示出了根据本发明的一些实施例提供的划分矩形子区域的示意图。
如图6所示，在线上检测阶段，半导体缺陷的检测系统可以首先根据获取的多个有序顶点p1～pn(或收缩的有序顶点q1～qn)的坐标位置，将待测样品20划分为多个矩形的检测子区域，并分别确定各检测子区域的扫描参数，再根据确定的各扫描参数分别对其对应检测子区域进行缺陷检测。
进一步地，在本发明的一些实施例中，响应于获取到待测样品20的多个有序顶点p1～pn(或收缩的有序顶点q1～qn)的坐标位置，检测系统可以优选地对待测样品20进行对准，再基于对准的待测样品20来进行划分检测子区域等后续的检测步骤。
例如，对于预先添加了对准标记图案的待测样品20，检测系统可以采用模板匹配的方式进行标记对准，根据采集的对准标记图案的位姿修正平移和/或旋转待测样品20，以实现待测样品20的对准。
又例如，对于未添加对准标记图案的待测样品20，检测系统可以采用边缘对准的方式调整待测样品20的位姿偏差。具体请参考图7及图8，在进行边缘对准的过程中，检测系统可以首先在待测样品20的上侧和下侧分别确定至少一条沿X方向延伸的横边，并在待测样品20的左侧和右侧分别确定至少一条沿Y方向延伸的竖边。之后，检测系统可以根据确定的横边的中点确定虚拟的第一对准标记M1、M2，并根据确定的竖边的中点确定虚拟的第二对准标记M3、M4。
进一步地，对于同时包含多条横边和/或多条竖边的待测样品20，检测系统可以优选地选取最内侧的横边和/或竖边的中点，作为虚拟对准标记，从而获得较高的对准效率。
请继续参考图7及图8，在确定对准标记M1～M4之后，检测系统可以经由物镜切换系统133将高倍率、小焦深的第二显微物镜132切换到镜筒12的下方，并经由运动台14将对准标记M1～M4移动到第二显微物镜132的下方，然后打开并调整照明系统16，以向对准标记M1～M4的上表面提供光源。之后，检测系统可以设置面阵相机112的扫描参数，并采用该面阵相机112经由该第二显微物镜132拍摄包含一个或多个对准标记M1～M4的至少一张对准图像。再之后，检测系统可以经由MIL、OpenCV等商用算法库提供的成熟接口，根据获得的包含各对准标记M1～M4的至少一张对准图像，确定消除对准偏差所需的平移量和/或旋转量，并根据该平移量和/或旋转量调节更新待测样品20的位姿，以进行边缘对准。
此外，在一些实施例中，检测系统可以在拍摄获得边缘对准所需的对准图像，或者完成边缘对准之后，关闭照明系统，以延长照明系统使用寿命。
进一步地，在图7所示的实施例中，检测系统可以优选地判断所需的平移量和/或旋转量是否大于预设的调节阈值。如果所需的平移量和/或旋转量不大于预设的调节阈值，则检测系统可以直接根据所需的平移量和/或旋转量一次性地调节待测样品20的位姿，以进行待测样品对准。反之，如果所需的平移量和/或旋转量大于预设的调节阈值，则检测系统可以根据该预设的调节阈值步进地平移和/或旋转待测样品20，并重复地获取对准图像，直到完成待测样品20的对准。例如，检测系统可以优选地将调节阈值设置为0.01°，从而以0.01°为单位步进地调节待测样品20的姿态，以保证对准图像的正交性。
此外，在本发明的一些实施例中，为了克服高倍率的第二显微物镜132的焦深较小的缺陷，自动聚焦系统17可以在进行缺陷检测的过程中保持开启，携带第二显微物镜132及物镜切换系统133做上下运动，使第二显微物镜132的物镜焦面始终位于待测样品20的上表面，以确保待测样品20表面成像清晰。
进一步地，如图6及图9所示，为了避免自动聚焦系统17的自动聚焦光斑落在待测样品20之外导致的误检问题，检测系统可以首先根据对准的多个有序顶点p1～pn(或收缩的有序顶点q1～qn)的坐标位置，确定待划分的检测区域90。之后，检测系统可以优选地根据该多个有序顶点p1～pn(或收缩的有序顶点q1～qn)的坐标位置，对该待划分的检测区域90进行倒角去除处理，再对去除倒角的检测区域90进行矩形划分，以确定多个矩形的检测子区域。再之后，检测系统可以对该多个矩形的检测子区域进行倒角还原处理，以获得多个近似矩形的检测子区域91～93。
具体来说，以待测样品20边缘的多个有序顶点p1～pn为例，在倒角去除的过程中，检测系统可以首先根据该多个有序顶点p1～pn的坐标位置，确定各相邻顶点pi、pi+1之间的连结向量vi。之后，检测系统可以注意判断各连结向量v1～vn-1，是否为沿X方向延伸的水平向量，或者沿Y方向延伸的竖直向量，并将其中既未沿X方向延伸也未沿Y方向延伸的倾斜的连结向量vi，确定为倒角的斜边。再之后，检测系统可以计算相邻于该倾斜的连结向量vi的沿X方向延伸的水平向量vi+1以及相邻于该倾斜的连结向量vi的沿Y方向延伸的竖直向量vi-1的延长线的交点，并将该交点确定为去除倒角后的直角点Ai，替换该倾斜的连结向量vi两端的顶点pi、pi+1，以去除对应倒角。
进一步地，在一些实施例中，检测系统还可以在倒角序列Chamfer中按顺时针方向记录该倾斜的连结向量vi两端顶点pi、pi+1的坐标，并在矩形序列Rectangle中关联地记录对应的直角点Ai的坐标，以供后续在划分矩形子区域后还原对应的倒角。
之后，在图9所示的实施例中，检测系统可以优选地采用最小切割算法，将去除倒角后的直角多边形的检测区域90划分为矩形个数最少的多个矩形的检测子区域，并分别记录各检测子区域的四个矩形顶点的坐标位置，从而在保证自动聚焦信号有效性的前提下，提高半导体缺陷的检测效率。
再之后，为了避免直接采用矩形子区域计算的扫描参数在倒角部分出现误检的问题，检测系统还可以在完成矩形划分的操作之后，遍历上述矩形序列Rectangle中的各直角点Ai，并将其依次替换为倒角序列Chamfer中对应的倾斜的连结向量vi两端的顶点pi、pi+1，以将各矩形的检测子区域还原为带有倒角的近似矩形的检测子区域91～93。
如此，检测系统即可高效、简便地分别确定各检测子区域91～93的扫描参数，再根据各扫描参数分别对其对应检测子区域91～93进行缺陷检测，以实现对异形的待测样品20的自动缺陷检测，从而提高异形的待测样品20的检测效率。
具体请参考图10、图11、图12A及图12B。图10示出了根据本发明的一些实施例提供的确定扫描参数的示意图。图11示出了根据本发明的一些实施例提供的确定扫描参数的示意图。图12A和图12B分别示出了根据本发明的一些实施例提供的确定扫描参数的示意图。
在图10所示的实施例中，检测子区域的X向扫描参数可以包括在X方向的扫描次数ScanTimes、扫描步距ScanStep及每次扫描的X坐标ScanXi，而Y向扫描参数可以包括聚焦开始Y坐标Focusstart、聚焦结束Y坐标Focusend、取图开始Y坐标Imagestart、取图结束Y坐标Imageend、扫描开始Y坐标Scanstart及扫描结束Y坐标Scanend。
在此，确定在X方向的扫描次数ScanTimes、扫描步距ScanStep及每次扫描的X坐标ScanXi等X向扫描参数的方法可参考图3所示的实施例，此处不做赘述。
上述聚焦开始Y坐标Focusstart和聚焦结束Y坐标Focusend可以根据线阵相机111的聚焦(Focus)有效区域的上边界和下边界与每次扫描的X坐标ScanXi的交点坐标来确定。进一步地，针对基于上述待测样品20边缘的多个有序顶点p1～pn划分的各检测子区域，检测系统还可以优选地判断确定的聚焦开始Y坐标Focusstart及聚焦结束Y坐标Focusend是否位于待测样品20的上下边界。如果确定的聚焦开始Y坐标Focusstart或聚焦结束Y坐标Focusend位于待测样品的上边界，则检测系统可以根据预设的第二清边距离(Focus Edge Clearance，FEC)，向下迁移位于上边界的聚焦开始Y坐标Focusstart或聚焦结束Y坐标Focusend，以避免线阵相机111的焦点在后续的检测流程中段落到异形基底之外导致的误检问题。类似地，如果确定的聚焦开始Y坐标Focusstart或聚焦结束Y坐标Focusend位于待测样品20的下边界，则检测系统可以根据预设的第二清边距离FEC，向上迁移位于下边界的聚焦开始Y坐标Focusstart或聚焦结束Y坐标Focusend，以同样避免线阵相机111的焦点在后续的检测流程中段落到异形基底之外导致的误检问题。反之，如果确定的聚焦开始Y坐标Focusstart或聚焦结束Y坐标Focusend位于上述矩形划分的虚拟切割线，或者基于上述收缩后的多个有序顶点q1～qn确定的检测区域的上下边界，则检测系统可以不进行收缩操作，扩大其单次采样的检测范围，以提升半导体缺陷的检测效率。
此外，上述取图开始Y坐标Imagestart和取图结束Y坐标Imageend指示线阵相机111开始采集图像和结束采集图像的位置。如图12所示，检测系统可以先根据每次扫描的X坐标ScanXi与线阵相机111的视场宽度ImageField，确定每次扫描的取图方框ImageXi，再根据各取图方框ImageXi与对应的检测子区域相交的较长竖边的上下交点坐标，确定取图开始Y坐标Imagestart和取图结束Y坐标Imageend。具体来说，针对以缓存长度Buffer为单位进行图像采集的线阵相机111，检测系统可以先根据采集卡文件指定的线阵相机111一次连续取图的缓存长度Buffer与第二显微物镜132倍率，确定线阵相机111一次连续取图的单位取图高度h0。此外，检测系统可以计算取图方框ImageXi与对应的检测子区域相交的较长竖边的上交点Y坐标与下交点Y坐标的差值，以确定目标取图高度hi。再之后，检测系统可以优选地根据该目标取图高度hi对缓存长度Buffer对应的单位取图高度h0取整，以确定实际取图高度hi’＝n*h0，并根据该实际取图高度hi’修正上交点Y坐标及下交点Y坐标，以确定取图开始Y坐标Imagestart和取图结束Y坐标Imageend，其中，n为整数。
此外，上述扫描开始Y坐标Scanstart及扫描结束Y坐标Scanend指示线阵相机111开始扫描位移和结束扫描位移的位置。由于在有效扫描过程中需要运动台14保持匀速运动，因此检测系统可以将运动台14从静止状态到匀速运动期间的行程定义为加速距离，将运动台14从匀速运动到静止状态期间的行程定义为减速距离，根据该加速距离及减速距离确定预扫描距离AbPeriod，并根据每次扫描的X坐标ScanXi与线阵相机111的聚焦(Focus)有效区域的上下交点坐标，以及该预扫描距离AbPeriod，确定扫描开始Y坐标Scanstart及扫描结束Y坐标Scanend。
具体来说，在图12A及图12B所示的实施例中，聚焦开始Y坐标Focusstart与聚焦结束Y坐标Focusend之间的区域为有效图像区域FocusField。有效图像区域FocusField高度即为目标取图高度hi。检测系统可以将该目标取图高度hi对缓存长度Buffer取整，以得到实际取图高度hi’，并确定对应的取图开始Y坐标Imagestart与取图结束Y坐标Imageend以及两者之间的实际取图区域(阴影部分)。之后，检测系统可以优选地将聚焦开始Y坐标Focusstart向上扩展预扫描距离AbPeriod，以得到扫描开始Y坐标Scanstart，并将聚焦结束Y坐标Focusend向下扩展预扫描距离AbPeriod，以得到扫描结束Y坐标Scanend，从而在该扫描开始Y坐标Scanstart与扫描结束Y坐标Scanend之间的预扫描区域获得匀速运动采样的缺陷检测图像。
此时，若预扫描区域如图12A所示地大于或等于实际取图区域，则检测系统可以正常地按照预扫描区域进行扫描，获得匀速运动采样的缺陷检测图像，以提升缺陷检测精度。反之，若预扫描区域如图12B所示地小于实际取图区域(包括上侧的扫描开始Y坐标Scanstart小于上侧的取图开始Y坐标Imagestart、上侧的扫描结束Y坐标Scanend小于上侧的取图结束Y坐标Imageend、下侧的扫描开始Y坐标Scanstar大于下侧的取图开始Y坐标Imagestart、下侧的扫描结束Y坐标Scanend大于下侧的取图结束Y坐标Imageend)，检测系统可以优选地将扫描开始Y坐标Scanstart及扫描结束Y坐标Scanend修正为取图开始Y坐标Imagestart及取图结束Y坐标Imageend按照上述实际取图区域进行缺陷图像扫描，以优先保证图像的完整性。
请继续参考图6，在确定各检测子区域的上述各X向扫描参数及Y向扫描参数之后，检测系统即可根据各扫描参数，分别对其对应检测子区域进行缺陷检测。
具体来说，在进行缺陷检测的过程中，检测系统可以首先利用物镜切换系统133将高倍率、小焦深的第二显微物镜132切换到镜筒12下方，并将运动台14移动到行程中心，以保证待测样品20的上表面位于第二显微物镜132的正下方。之后，检测系统可以持续开启自动聚焦系统17，经由其在缺陷检测的图像采集过程中携带第二显微物镜132及物镜切换系统133做上下运动，以使待测样品20上表面始终在线阵相机111上的清晰成像。再之后，检测系统可以按照从左到右、从上到下的顺序，根据计算得出的X方向的扫描次数ScanTimes、扫描步距ScanStep、每次扫描的X坐标ScanXi、扫描开始Y坐标Scanstart及扫描结束Y坐标Scanend，控制承载待测样品20的运动台14移动，并根据计算得出的X方向的扫描次数ScanTimes、聚焦开始Y坐标Focusstart、聚焦结束Y坐标Focusend、取图开始Y坐标Imagestart及取图结束Y坐标Imageend，控制线阵相机111逐区域地对待测样品20进行缺陷图像扫描，以获取待测样品的各检测子区域的检测图像，并根据该检测图像对各所述检测子区域进行所述缺陷检测。例如，检测系统可以先基于预设的灰度阈值筛选超过阈值的像素位置，并对超过阈值的连续像素进行合并，以计算出各检测子区域的缺陷大小和缺陷位置。
进一步地，响应于存在缺陷的检测结果，检测系统还可以优选地使用上述面阵相机112和第二显微物镜132对缺陷位置进行定点拍照，获得复检图像以进行缺陷复检，从而进一步提升缺陷检测结果的精度和可靠性。
综上，本发明提供的上述半导体缺陷的检测方法、半导体缺陷的检测系统及计算机可读存储介质，均能通过获取待测样品的多个有序顶点的坐标位置，将待测样品划分为多个矩形的检测子区域，从而实现异形样品的自动缺陷检测，以提高其检测效率。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
本领域技术人员将可理解，信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。
Claims (26)
1.一种半导体缺陷的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取待测样品的多个有序顶点的坐标位置；
根据所述多个有序顶点的坐标位置，将所述待测样品划分为多个矩形的检测子区域；
分别确定各所述检测子区域的扫描参数；以及
根据各所述扫描参数，分别对其对应检测子区域进行缺陷检测。
2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述获取待测样品的多个有序顶点的坐标位置的步骤包括：
获取所述待测样品的轮廓图像；
对所述轮廓图像进行边缘检测，以确定所述待测样品的轮廓链表，其中，所述轮廓链表中包括所述待测样品的多个顶点的坐标位置；以及
对所述多个顶点进行排序，以确定所述多个有序顶点的坐标位置。
3.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述获取所述待测样品的轮廓图像的步骤包括：
根据承载所述待测样品的运动台在X方向的行程范围、两次扫描在所述X方向的重叠区域宽度、显微物镜的像方视场尺寸，以及所述显微物镜的物镜倍率，确定在所述X方向的扫描次数、扫描步距及每次扫描的X坐标；
根据所述运动台在Y方向的行程范围，以及预设的预扫描距离，确定每次扫描的扫描开始Y坐标及扫描结束Y坐标；以及
根据所述X方向的扫描次数及扫描步距，以及每次扫描的X坐标、开始Y坐标及结束Y坐标，对所述待测样品进行扫描，以获得所述待测样品的轮廓图像。
4.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述对所述轮廓图像进行边缘检测，以确定所述待测样品的轮廓链表步骤包括：
对所述待测样品的轮廓图像进行基于灰阶梯度的边缘提取，以确定所述待测样品的边界轮廓曲线；
将所述边界轮廓曲线转换到承载所述待测样品的运动台的直角坐标系；
对所述边界轮廓曲线进行多边形拟合，以确定所述待测样品的多个顶点的坐标位置；以及
根据所述多个顶点的坐标位置，构建所述待测样品的轮廓链表。
5.如权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述对所述轮廓链表中的多个顶点进行排序，以确定所述多个有序顶点的坐标位置的步骤包括：
在所述待测样品的轮廓图像中，确定一个极角原点；
根据所述极角原点与所述待测样品的一个预设顶点的直角坐标，确定一个标准向量；
根据所述极角原点与所述待测样品的其余非预设顶点的直角坐标，分别确定对应的连结向量与所述标准向量之间的极角；以及
根据各所述连结向量与所述标准向量之间的极角大小，对所述待测样品的各所述顶点进行排序，以确定所述多个有序顶点的坐标位置。
6.如权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述多个有序顶点的坐标位置，将所述待测样品划分为多个矩形的检测子区域的步骤包括：
分别确定各相邻顶点组成的边界轮廓线段；
获取指定的第一清边距离；以及
根据所述第一清边距离，分别沿各边界轮廓线段的垂直方向向所述极角原点迁移对应顶点，以确定待划分的检测区域。
7.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在根据所述多个有序顶点的坐标位置，将所述待测样品划分为多个矩形的检测子区域之前，所述检测方法还包括以下步骤：
确定所述待测样品的多个对准标记；
获取带有各所述对准标记的至少一张对准图像；以及
根据所述至少一张对准图像，平移和/或旋转所述待测样品，以进行待测样品对准。
8.如权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述确定所述待测样品的多个对准标记的步骤包括：
确定所述待测样品沿X方向延伸的至少一条横边，以及沿Y方向延伸的至少一条竖边；
将所述至少一条横边的中点确定为第一对准标记；以及
将所述至少一条竖边的中点确定为第二对准标记。
9.如权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述确定所述待测样品沿X方向延伸的至少一条横边，以及沿Y方向延伸的至少一条竖边的步骤包括：
在所述待测样品的上侧和下侧，分别确定一条沿X方向延伸的最内侧横边；以及
在所述待测样品的左侧和右侧，分别确定一条沿Y方向延伸的最内侧竖边。
10.如权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述至少一张对准图像，平移和/或旋转所述待测样品，以进行待测样品对准的步骤包括：
根据所述至少一张对准图像，确定对准所述待测样品所需的平移量和/或旋转量；
响应于所述平移量和/或所述旋转量不大于预设的调节阈值，根据所述平移量和/或所述旋转量调节所述待测样品，以进行所述待测样品对准；以及
响应于所述平移量和/或所述旋转量大于预设的调节阈值，根据所述调节阈值平移和/或旋转所述待测样品，并再次获取所述对准图像，直到完成所述待测样品对准。
11.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述多个有序顶点的坐标位置，将所述待测样品划分为多个矩形的检测子区域的步骤包括：
确定待划分的检测区域；
根据所述多个有序顶点的坐标位置，对所述待划分的检测区域进行倒角去除处理；
对去除倒角的检测区域进行矩形划分，以确定多个矩形的检测子区域；以及
对所述多个矩形的检测子区域进行倒角还原处理。
12.如权利要求11所述的检测方法，其特征在于，所述对去除倒角的检测区域进行矩形划分，以确定多个矩形的检测子区域的步骤包括：
采用最小切割算法，将所述检测区域划分为矩形个数最少的多个矩形的检测子区域，并分别记录各所述检测子区域的四个矩形顶点的坐标位置。
13.如权利要求11所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述多个有序顶点的坐标位置，对所述待划分的检测区域进行倒角去除处理的步骤包括：
根据所述多个有序顶点的坐标位置，确定各相邻顶点之间的连结向量；
将既未沿X方向延伸也未沿Y方向延伸的倾斜的连结向量，确定为倒角的斜边；以及
以相邻于所述倾斜的连结向量的沿X方向延伸的水平向量，以及相邻于所述倾斜的连结向量的沿Y方向延伸的竖直向量的延长线的交点，替换所述倾斜的连结向量两端的顶点，以去除所述倒角。
14.如权利要求13所述的检测方法，其特征在于，所述对所述多个矩形的检测子区域进行倒角还原处理的步骤包括：
响应于去除所述倒角的操作，对所述水平向量及所述竖直向量的延长线的交点，以及所述倾斜的连结向量两端被替换的顶点，进行相互关联地存储；以及
响应于完成所述矩形划分的操作，根据存储数据还原所述倾斜的连结向量两端被替换的顶点。
15.如权利要求14所述的检测方法，其特征在于，所述检测子区域的扫描参数包括在X方向的扫描次数及扫描步距，以及每次扫描的X坐标、聚焦开始Y坐标、聚焦结束Y坐标、取图开始Y坐标、取图结束Y坐标、扫描开始Y坐标及扫描结束Y坐标，所述根据各所述扫描参数，分别对其对应检测子区域进行缺陷检测的步骤包括：
根据所述X方向的扫描次数、所述扫描步距、每次扫描的X坐标、所述扫描开始Y坐标及所述扫描结束Y坐标，控制承载所述待测样品的运动台移动；以及
根据所述X方向的扫描次数、所述聚焦开始Y坐标、所述聚焦结束Y坐标、所述取图开始Y坐标及所述取图结束Y坐标，控制所述扫描相机采集各所述检测子区域的图像，以进行缺陷检测。
16.如权利要求15所述的检测方法，其特征在于，所述分别确定各所述检测子区域的扫描参数的步骤包括：
确定每次扫描的X坐标；
根据每次扫描的X坐标与扫描相机有效区域的上边界和下边界的交点坐标，确定所述聚焦开始Y坐标及所述聚焦结束Y坐标；
根据每次扫描的X坐标与所述扫描相机的视场宽度，确定每次扫描的取图方框；
根据各所述取图方框与对应的检测子区域相交的较长竖边的上下交点坐标，确定所述取图开始Y坐标及所述取图结束Y坐标；以及
根据所述上下交点坐标，以及预设的预扫描距离，确定所述扫描开始Y坐标及所述扫描结束Y坐标。
17.如权利要求16所述的检测方法，其特征在于，所述根据每次扫描的X坐标与扫描相机有效区域的上边界和下边界的交点坐标，确定所述聚焦开始Y坐标及所述聚焦结束Y坐标的步骤包括：
判断所述聚焦开始Y坐标及所述聚焦结束Y坐标是否位于所述待测样品的上下边界；
响应于所述聚焦开始Y坐标或所述聚焦结束Y坐标位于所述待测样品的上边界的判断结果，根据预设的第二清边距离，向下迁移位于所述上边界的聚焦开始Y坐标或聚焦结束Y坐标；以及
响应于所述聚焦开始Y坐标或所述聚焦结束Y坐标位于所述待测样品的下边界的判断结果，根据所述第二清边距离，向上迁移位于所述下边界的聚焦开始Y坐标或聚焦结束Y坐标。
18.如权利要求16所述的检测方法，其特征在于，所述扫描相机以其缓存长度为单位进行图像采集，所述根据各所述取图方框与对应的检测子区域相交的较长竖边的上下交点坐标，确定所述取图开始Y坐标及所述取图结束Y坐标的步骤包括：
计算所述取图方框与对应的检测子区域相交的较长竖边的上交点Y坐标与下交点Y坐标的差值，以确定目标取图高度；
根据所述目标取图高度对所述缓存长度取整，以确定实际取图高度；以及
根据所述实际取图高度，修正所述上交点Y坐标及所述下交点Y坐标，以确定所述取图开始Y坐标及所述取图结束Y坐标。
19.如权利要求18所述的检测方法，其特征在于，所述预扫描距离是根据所述运动台的加速距离及减速距离来确定，所述根据所述上下交点坐标，以及预设的预扫描距离，确定所述扫描开始Y坐标及所述扫描结束Y坐标的步骤包括：
根据所述上交点Y坐标或所述下交点Y坐标，以及所述预扫描距离，确定所述扫描开始Y坐标；以及
根据所述下交点Y坐标或所述上交点Y坐标，以及所述预扫描距离，确定所述扫描结束Y坐标。
20.如权利要求19所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述上下交点坐标，以及预设的预扫描距离，确定所述扫描开始Y坐标及所述扫描结束Y坐标的步骤还包括：
响应于上侧的扫描开始Y坐标或扫描结束Y坐标小于上侧的取图开始Y坐标或取图结束Y坐标，根据所述取图开始Y坐标或所述取图结束Y坐标，修正所述扫描开始Y坐标或所述扫描结束Y坐标；以及
响应于下侧的扫描开始Y坐标或扫描结束Y坐标大于下侧的取图开始Y坐标或取图结束Y坐标，根据所述取图开始Y坐标或所述取图结束Y坐标，修正所述扫描开始Y坐标或所述扫描结束Y坐标。
21.一种半导体缺陷的检测系统，其特征在于，包括：
显微镜成像系统，其中包括扫描相机及承载待测样品的运动台；
存储器，其上存储有计算机指令；以及
处理器，连接所述显微镜成像系统及所述存储器，并被配置用于执行所述存储器上存储的计算机指令，以实施如权利要求1～20中任一条所述的半导体缺陷的检测方法。
22.如权利要求21所述的检测系统，其特征在于，所述显微镜成像系统中还包括低倍率、大焦深的第一显微物镜、高倍率、小焦深的第二显微物镜及物镜切换系统，所述扫描相机包括线阵相机，其中，
所述检测系统经由所述线阵相机及所述第一显微物镜，获取所述待测样品的轮廓图像，以确定所述待测样品的多个有序顶点的坐标位置，
所述检测系统还经由所述线阵相机及所述第二显微物镜，获取所述待测样品的检测图像，以对各所述检测子区域进行所述缺陷检测。
23.如权利要求22所述的检测系统，其特征在于，所述扫描相机还包括面阵相机，其中，所述面阵相机经由第一半反半透镜被集成到所述显微镜成像系统，
所述检测系统经由所述面阵相机及所述第二显微物镜，获取所述待测样品带有对准标记的至少一张对准图像，以进行待测样品对准，
所述检测系统还响应于存在缺陷的检测结果，经由所述面阵相机及所述第二显微物镜，定点拍摄对应位置的复检图像，以进行缺陷复检。
24.如权利要求23所述的检测系统，其特征在于，还包括照明系统，其中，所述照明系统经由第二半反半透镜被集成到所述显微镜成像系统，用于在所述扫描相机采集所述轮廓图像、所述对准图像、所述检测图像和/或所述复检图像时照明所述待测样品的上表面。
25.如权利要求22所述的检测系统，其特征在于，还包括自动对焦系统，其中，所述自动对焦系统经由滤波片被集成到所述显微镜成像系统，
所述自动对焦系统在获取所述待测样品的轮廓图像之前开启，携带所述第一显微物镜及所述物镜切换系统做上下运动，以使所述第一显微物镜的物镜焦面位于所述待测样品的上表面，并在获取所述轮廓图像的过程中保持关闭，
所述自动对焦系统还在对各所述检测子区域进行所述缺陷检测的过程中保持开启，携带所述第二显微物镜及所述物镜切换系统做上下运动，以使所述第二显微物镜的物镜焦面始终位于所述待测样品的上表面。
26.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时，实施如权利要求1～20中任一条所述的半导体缺陷的检测方法。
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| CN202311055170.5A CN117074418A (zh) | 2023-08-21 | 2023-08-21 | 半导体缺陷的检测方法、检测系统及存储介质 |
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| CN202311055170.5A CN117074418A (zh) | 2023-08-21 | 2023-08-21 | 半导体缺陷的检测方法、检测系统及存储介质 |
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| CN202311055170.5A Pending CN117074418A (zh) | 2023-08-21 | 2023-08-21 | 半导体缺陷的检测方法、检测系统及存储介质 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117665032A (zh) * | 2024-02-01 | 2024-03-08 | 国仪量子技术(合肥)股份有限公司 | 扫描方法、装置、系统、存储介质和电子设备 |
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2023
- 2023-08-21 CN CN202311055170.5A patent/CN117074418A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117665032A (zh) * | 2024-02-01 | 2024-03-08 | 国仪量子技术(合肥)股份有限公司 | 扫描方法、装置、系统、存储介质和电子设备 |
| CN117665032B (zh) * | 2024-02-01 | 2024-05-14 | 国仪量子技术(合肥)股份有限公司 | 扫描方法、装置、系统、存储介质和电子设备 |
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