本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶圓缺陷檢測，具體涉及一種晶圓缺陷檢測路徑規(guī)劃方法、檢測系統(tǒng)及計(jì)算設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、集成電路芯片制造過程中，產(chǎn)品良率是衡量芯片制造工藝的重要指標(biāo)。隨著芯片關(guān)鍵尺寸不斷縮小和圖形密度的不斷增加，影響良率的缺陷尺寸也在不斷縮小，芯片制造工藝控制難度隨之加大。新的三維器件結(jié)構(gòu)和新的半導(dǎo)體材料如銅互連、低k和高k電介質(zhì)材料以及金屬柵電極的廣泛使用，帶來新的電性能缺陷問題；新的工藝流程也帶來新的工藝缺陷。晶圓缺陷的存在可能導(dǎo)致器件的工作異常，成為影響良率的重要因素。改善制造工藝，提高芯片良率，對檢測設(shè)備的精度和檢出能力提出了更高的要求。

2、高速高精度的全自動智能控制系統(tǒng)是現(xiàn)代工業(yè)、制造業(yè)和許多高科技領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。這種系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)0.2-0.4微米的缺陷分辨率，實(shí)現(xiàn)每小時(shí)1片以上的八寸晶圓檢測速度。由于，高精度缺陷檢測系統(tǒng)采用的高數(shù)值孔徑的光學(xué)系統(tǒng)，景深不足1微米；而晶圓在每次工藝加工后，表面會出現(xiàn)不平，高度差在幾十微米。這樣，在高速檢測時(shí)，承載晶圓的位移臺移動后，光學(xué)系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)對焦需要在z軸上進(jìn)行較大幅度地移動，從而導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)獲取到的圖像容易出現(xiàn)虛焦、黑圖的情況。

3、需要說明的是，在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于加強(qiáng)對本申請的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有在高速檢測時(shí)，承載晶圓的位移臺移動后，光學(xué)系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)對焦需要在z軸上進(jìn)行大幅度地移動，從而導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)獲取到的圖像容易出現(xiàn)虛焦、黑圖的情況的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種晶圓缺陷檢測路徑規(guī)劃方法、檢測系統(tǒng)及計(jì)算設(shè)備。

2、第一方面，為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種晶圓缺陷檢測路徑規(guī)劃方法，包括：

3、通過xy移動平臺移動待測晶圓，直至通過共光路光學(xué)模塊采集到所述待測晶圓邊緣上至少四個(gè)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)處的高度值；其中，所述xy移動平臺用于放置所述待測晶圓，各個(gè)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)均勻分布于所述待測晶圓的邊緣上；

4、將各個(gè)高度值按順序排列，并獲取排名靠前的兩個(gè)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)；

5、獲取所述兩個(gè)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)之間的連線，并作所述連線的中垂線，獲取所述連線的中垂線與所述待測晶圓邊緣相交的兩個(gè)交點(diǎn)；

6、以所述兩個(gè)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)之間的連線為x軸，以所述兩個(gè)交點(diǎn)的連線為y軸，并將其中一個(gè)交點(diǎn)作為起測點(diǎn)，另一個(gè)交點(diǎn)作為終測點(diǎn)；

7、控制所述共光路光學(xué)模塊從起測點(diǎn)開始拍攝，通過x軸和y軸規(guī)劃所述xy移動平臺的檢測路徑，直至所述共光路光學(xué)模塊拍攝到終測點(diǎn)的圖像。

8、第二方面，為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種晶圓缺陷檢測系統(tǒng)，包括：龍門、z軸移動臺、共光路光學(xué)模塊、xy移動平臺和工控機(jī)；其中，所述z軸移動臺安裝于所述龍門，所述共光路光學(xué)模塊安裝于所述z軸移動臺的下方；所述xy移動平臺設(shè)置于所述共光路光學(xué)模塊的下方；所述z軸移動臺、共光路光學(xué)模塊和所述xy移動平臺均與所述工控機(jī)通信連接；

9、所述共光路光學(xué)模塊，用于采集待測晶圓各個(gè)待測點(diǎn)的圖像，并將各個(gè)圖像傳輸給所述工控機(jī)；

10、所述z軸移動臺，用于基于所述共光路光學(xué)模塊的實(shí)時(shí)對焦情況沿z軸方向移動所述共光路光學(xué)模塊的位置；

11、所述xy移動平臺，用于放置待測晶圓；

12、所述工控機(jī)，用于實(shí)現(xiàn)如前述所述的一種晶圓缺陷檢測路徑規(guī)劃方法，并基于規(guī)劃的檢測路徑控制所述xy移動平臺運(yùn)行。

13、第三方面，為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種計(jì)算設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并在所述處理器上運(yùn)行的程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如前述所述的一種晶圓缺陷檢測路徑規(guī)劃方法的步驟。

14、本發(fā)明的有益效果是：通過xy移動平臺移動待測晶圓，使得通過共光路光學(xué)模塊采集到待測晶圓邊緣上均勻分布的至少四個(gè)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)處的高度值，并獲取高度值排名靠前的兩個(gè)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)。晶圓工藝加工后，呈現(xiàn)的典型表面不平形態(tài)為一端平坦另一端翹起。排名靠前的兩個(gè)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)通常處于晶圓的平坦端或處于晶圓的翹起端。這兩個(gè)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)連線方向的高度差較小，而連線的中垂線通常為平坦端指向翹起端的方向，或者為翹起端指向平坦端的方向，高度差較大。因此，通過獲取高度值排名靠前的兩個(gè)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)之間的連線的中垂線，并將該中垂線與待測晶圓邊緣的兩個(gè)交點(diǎn)確定為起測點(diǎn)和終測點(diǎn)。這樣，以高度值排名靠前的兩個(gè)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)之間的連線為x軸，以起測點(diǎn)和終測點(diǎn)之間的連線為y軸，控制共光路光學(xué)模塊從起測點(diǎn)開始拍攝，通過x軸和y軸規(guī)劃xy移動平臺的檢測路徑。在高速檢測時(shí)，承載待測晶圓的xy位移臺移動后，共光路光學(xué)模塊在沿x軸拍攝待測晶圓的圖像時(shí)，其沿z軸移動的高度變化較小，從而使得獲取到的圖像不容易出現(xiàn)虛焦、黑圖的情況。

技術(shù)特征：

1.一種晶圓缺陷檢測路徑規(guī)劃方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過共光路光學(xué)模塊采集到所述待測晶圓邊緣上至少四個(gè)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)處的高度值，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于各個(gè)所述距離值確定每個(gè)所述預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)處的高度值，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述控制所述共光路光學(xué)模塊從起測點(diǎn)開始拍攝，通過x軸和y軸規(guī)劃所述xy移動平臺的檢測路徑，直至所述共光路光學(xué)模塊拍攝到終測點(diǎn)的圖像，包括：

5.一種晶圓缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：龍門、z軸移動臺、共光路光學(xué)模塊、xy移動平臺和工控機(jī)；其中，所述z軸移動臺安裝于所述龍門，所述共光路光學(xué)模塊安裝于所述z軸移動臺上；所述xy移動平臺設(shè)置于所述共光路光學(xué)模塊的下方；所述z軸移動臺、共光路光學(xué)模塊和所述xy移動平臺均與所述工控機(jī)通信連接；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述共光路光學(xué)模塊包括atf單元和面陣相機(jī)；其中，所述atf單元和所述面陣相機(jī)均與所述工控機(jī)通信連接；

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述z軸移動臺包括步進(jìn)電機(jī)和壓電位移臺；其中，所述步進(jìn)電機(jī)安裝于所述龍門，所述壓電位移臺安裝于所述步進(jìn)電機(jī)上，所述共光路光學(xué)模塊安裝于所述壓電位移臺上；所述步進(jìn)電機(jī)和所述壓電位移臺均與所述工控機(jī)通信連接；

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括吸附機(jī)構(gòu)；其中，所述吸附機(jī)構(gòu)安裝于所述xy移動平臺上；

9.根據(jù)權(quán)利要求5至8任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括顯示模塊；所述顯示模塊與所述工控機(jī)通信連接；

10.一種計(jì)算設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并在所述處理器上運(yùn)行的程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一種晶圓缺陷檢測路徑規(guī)劃方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及晶圓缺陷檢測路徑規(guī)劃方法、檢測系統(tǒng)及計(jì)算設(shè)備。晶圓缺陷檢測路徑規(guī)劃方法包括：通過XY移動平臺移動待測晶圓，直至通過共光路光學(xué)模塊采集到所述待測晶圓邊緣上至少四個(gè)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)處的高度值；將各個(gè)高度值按順序排列并獲取排名靠前的兩個(gè)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)；獲取所述兩個(gè)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)之間連線的中垂線，獲取中垂線與待測晶圓邊緣相交的兩個(gè)交點(diǎn)；以所述兩個(gè)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)之間的連線為X軸，以兩個(gè)交點(diǎn)的連線為Y軸，將兩個(gè)交點(diǎn)分別作為起測點(diǎn)和終測點(diǎn)；控制所述共光路光學(xué)模塊從起測點(diǎn)開始拍攝，通過X軸和Y軸規(guī)劃所述XY移動平臺的檢測路徑，至所述共光路光學(xué)模塊拍攝到終測點(diǎn)的圖像。該方法使得獲取到的圖像不容易出現(xiàn)虛焦、黑圖的情況。

技術(shù)研發(fā)人員：李偉,賈秋俠,張思祺
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京兆維智能裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6