一種cmp劃痕自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種CMP劃痕自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，包括：缺陷檢測(cè)部件、缺陷處理部件、信號(hào)分析部件、信號(hào)比對(duì)部件和存儲(chǔ)設(shè)備。所述CMP劃痕自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)克服了現(xiàn)有技術(shù)中不能準(zhǔn)確計(jì)算圓弧實(shí)際長(zhǎng)度的問題，避免人為估算的錯(cuò)誤，從而能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)有問題的晶圓，提高生產(chǎn)效率，進(jìn)而降低晶圓的次品率。
【專利說(shuō)明】—種CMP劃痕自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種CMP劃痕自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體器件制造過程中，由于復(fù)雜的工藝步驟，晶圓片在不同機(jī)臺(tái)上進(jìn)行工藝，通過缺陷檢測(cè)設(shè)備常常會(huì)在晶圓片表面發(fā)現(xiàn)缺陷，這些缺陷包括在工藝過程中的產(chǎn)生的顆粒、由于射頻原因產(chǎn)生的晶圓擊穿和由機(jī)器臂產(chǎn)生的機(jī)械性劃痕等。
[0003]目前晶圓表面缺陷的檢測(cè)主要是人工的方法。人工的方法是指專業(yè)人員通過操作人工視覺檢測(cè)設(shè)備(MVI)剔除部分表面有缺陷的IC芯片。如中國(guó)專利CN101378024A公開了一種晶圓缺陷的檢測(cè)方法，包括:選定檢測(cè)區(qū)域，該檢測(cè)區(qū)域是以晶圓中心為圓心，半徑是晶圓半徑十分之一至五分之一的圓形區(qū)域；在該檢測(cè)區(qū)域內(nèi)選取若干個(gè)呈反射狀均勻分布的檢測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)點(diǎn)大于49個(gè)；對(duì)每一檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分析，找出缺陷的位置。
[0004]現(xiàn)有的人工的方法，會(huì)給產(chǎn)品在成品率，品質(zhì)穩(wěn)定性造成一定的影響，一些細(xì)小的缺陷也很難被檢測(cè)到。人工視覺檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)的質(zhì)量控制與操作人員的經(jīng)驗(yàn)有密切關(guān)系，操作人員自檢時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)容易產(chǎn)生疲勞，并且成本過高。
[0005]中國(guó)專利CN102053093A公開了一種晶圓表面切割芯片的表面缺陷檢測(cè)方法，包括以下步驟:一、建立無(wú)缺陷的晶圓表面的晶圓表面模板圖像庫(kù)；二、獲取的待檢測(cè)的單個(gè)芯片的圖像；三、將獲取的待檢測(cè)的單個(gè)芯片的圖像與晶圓表面模板圖像庫(kù)中的圖像進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果判斷晶圓表面切割芯片是否存在表面缺陷。
[0006]上述發(fā)明的自動(dòng)檢測(cè)晶圓缺陷的方法和系統(tǒng)，解決了人工輸入有缺陷管芯容易出錯(cuò)的問題，大大提聞了檢測(cè)效率。
[0007]不過，現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于圓弧狀的機(jī)械性劃痕，其實(shí)際長(zhǎng)度的計(jì)算仍然是一個(gè)比較大的難題，只能憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估算。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種CMP劃痕自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中不能精確計(jì)算圓弧狀的機(jī)械性劃痕長(zhǎng)度的問題。
[0009]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
[0010]一種CMP劃痕自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，包括:缺陷檢測(cè)部件、缺陷處理部件、信號(hào)分析部件、信號(hào)比對(duì)部件和存儲(chǔ)設(shè)備；
[0011]所述缺陷檢測(cè)部件檢測(cè)并記錄一晶圓上的缺陷信號(hào)，且該缺陷檢測(cè)部件將所述缺陷信號(hào)傳送至所述缺陷處理部件；
[0012]所述缺陷處理部件將所述缺陷信號(hào)轉(zhuǎn)換為二值圖像，并進(jìn)行霍夫變換，得到反映圓弧信號(hào)的直線缺陷數(shù)據(jù)，所述直線缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，并利用最小二乘法得出一圓弧方程，并將圓弧方程傳化為反映圓弧方程的信號(hào)傳送至所述信號(hào)分析部件；
[0013]所述信號(hào)分析部件接收所述反映圓弧方程的信號(hào)并分析得到圓弧的有效長(zhǎng)度；[0014]所述信號(hào)比對(duì)部件調(diào)取所述存儲(chǔ)設(shè)備中的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，并將該報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度與獲取的所述圓弧的有效長(zhǎng)度進(jìn)行比對(duì)，得到所述晶圓是否符合標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比結(jié)果。
[0015]作為本發(fā)明所述系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選，還包含一自動(dòng)提示部件，用于將對(duì)比結(jié)果通知給操作人員。
[0016]一種上述CMP劃痕自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，包括以下步驟:
[0017]步驟一、所述缺陷檢測(cè)部件檢測(cè)缺陷信號(hào)，且該缺陷檢測(cè)部件將所述缺陷信號(hào)傳送至一缺陷處理部件；
[0018]步驟二、所述缺陷處理部件將所述缺陷信號(hào)轉(zhuǎn)換為二值圖像，并進(jìn)行霍夫變換，得到反映圓弧信號(hào)的直線缺陷數(shù)據(jù)，所述直線缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，并利用最小二乘法得出一圓弧方程，并將圓弧方程傳化為反映圓弧方程的信號(hào)傳送至所述信號(hào)分析部件；
[0019]步驟三、所述信號(hào)分析部件接收所述反映圓弧方程的信號(hào)并分析得到圓弧的有效長(zhǎng)度；
[0020]步驟四、所述信號(hào)比對(duì)部件調(diào)取所述存儲(chǔ)設(shè)備中的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，并將該報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度與獲取的所述圓弧的有效長(zhǎng)度進(jìn)行比對(duì)，得到所述晶圓是否符合標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比結(jié)果。
[0021]作為本發(fā)明所述應(yīng)用的進(jìn)一步優(yōu)選，還包含步驟五，所述步驟五為通過一自動(dòng)提示部件將對(duì)比結(jié)果通知給操作人員。
[0022]作為本發(fā)明所述應(yīng)用的進(jìn)一步優(yōu)選，所述二值圖像由缺陷區(qū)域和不具有缺陷的區(qū)域組成，且表示缺陷區(qū)域的顏色與所述不具有缺陷的區(qū)域的顏色不同；其中，黑點(diǎn)標(biāo)識(shí)的區(qū)域?yàn)槿毕輩^(qū)域；白點(diǎn)標(biāo)識(shí)的區(qū)域?yàn)椴痪哂腥毕莸膮^(qū)域。
[0023]作為本發(fā)明所述應(yīng)用的進(jìn)一步優(yōu)選，在所述直線缺陷數(shù)據(jù)中，通過將所述霍夫變換的閾值提高，以過濾掉不清晰的缺陷直線數(shù)據(jù)。
[0024]所述閥值為為大于或等于0.8的值，如0.8、0.9、1.0等
[0025]本發(fā)明提供的CMP劃痕自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中不能準(zhǔn)確計(jì)算圓弧實(shí)際長(zhǎng)度的問題，避免人為估算的錯(cuò)誤，從而能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)有問題的晶圓，提高生產(chǎn)效率，進(jìn)而降低晶圓的次品率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]參考所附附圖，以更加充分的描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，所附附圖僅用于說(shuō)明和闡述，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
[0027]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中CMP劃痕自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中CMP劃痕自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明提供一種CMP劃痕自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，可應(yīng)用于技術(shù)節(jié)點(diǎn)為90nm、65/55nm、45/40nm、32/28nm、大于等于130nm以及小于等于22nm的工藝中；可應(yīng)用于以下技術(shù)平臺(tái)中:LogiC、Memory、RF、HV、Analog/Power、MEMS> CIS、Flash、eFlash 以及 Package。
[0030]如圖1所示，本實(shí)施例中的CMP劃痕自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，包含缺陷檢測(cè)部件、缺陷處理部件、信號(hào)分析部件、信號(hào)比對(duì)部件、存儲(chǔ)設(shè)備和自動(dòng)提示部件。機(jī)臺(tái)對(duì)晶圓進(jìn)行缺陷檢測(cè)。[0031]其中，缺陷檢測(cè)部件可以使用KLA_Tencor2825 (科磊量測(cè)設(shè)備儀器廠生產(chǎn)的一種缺陷檢測(cè)機(jī)臺(tái)的型號(hào))，檢測(cè)并記錄一晶圓上的缺陷數(shù)據(jù)，且該缺陷檢測(cè)部件將所述缺陷信號(hào)傳送至上述缺陷處理部件；
[0032]缺陷處理部件將所述缺陷信號(hào)轉(zhuǎn)換為二值圖像，并進(jìn)行霍夫變換，得到反映圓弧信號(hào)的直線缺陷數(shù)據(jù)，直線缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，并利用最小二乘法得出一圓弧方程，并將圓弧方程傳化為可以反映圓弧方程的信號(hào)傳送至上述信號(hào)分析部件，由于CMP工藝造成的機(jī)械性劃痕通常圓弧尺寸都比較長(zhǎng)而且缺陷點(diǎn)的數(shù)量比較多，所以可以很方便的設(shè)計(jì)合理的閾值篩選出符合要求的圓弧缺陷信號(hào)；
[0033]上述信號(hào)分析部件接收?qǐng)A弧方程的信號(hào)，并將代表為缺陷的信號(hào)做連續(xù)性分析，得到圓弧的有效長(zhǎng)度；
[0034]上述信號(hào)比對(duì)部件調(diào)取一存儲(chǔ)設(shè)備中的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，并將該報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度與獲取的上述獲得圓弧有效長(zhǎng)度進(jìn)行比對(duì)，得到晶圓是否符合標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比結(jié)果。
[0035]上述自動(dòng)提示部件接收對(duì)比結(jié)果并將結(jié)果將通知給操作人員。
[0036]如圖2所示，一種上述CMP劃痕自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，包括以下步驟:
[0037]一、一缺陷檢測(cè)部件檢測(cè)缺陷信號(hào)，且該缺陷檢測(cè)部件將所述缺陷信號(hào)傳送至一缺陷處理部件；
[0038]二、缺陷處理部件將缺陷信號(hào)轉(zhuǎn)換為由黑點(diǎn)標(biāo)識(shí)的缺陷區(qū)域和白點(diǎn)標(biāo)識(shí)的不具有缺陷的區(qū)域組成的二值圖像，黑、白點(diǎn)標(biāo)識(shí)還可以為任意兩種不同的顏色，
[0039]上述二值圖像進(jìn)行霍夫變換，得到反映圓弧信號(hào)的直線缺陷數(shù)據(jù)，并對(duì)直線缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，如通過霍夫變換的閾值提高過濾，閾值為大于等于0.8的值，如0.8,0.9、
1.0等，并利用最小二乘法得出一圓弧方程，并將圓弧方程傳化為反映圓弧方程的信號(hào)傳送至一信號(hào)分析部件；
[0040]三、信號(hào)分析部件接收所述反映圓弧方程的信號(hào)并分析得到圓弧的有效長(zhǎng)度；
[0041]四、信號(hào)比對(duì)部件調(diào)取一存儲(chǔ)設(shè)備中的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，并將該報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度與獲取的所述圓弧的有效長(zhǎng)度進(jìn)行比對(duì)，得到所述晶圓是否符合標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比結(jié)果。
[0042]上述對(duì)比結(jié)果還可以進(jìn)一步通過一自動(dòng)提示部件發(fā)送給操作人員。
[0043]綜上所述，本發(fā)明提供的CMP劃痕自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，可以用于準(zhǔn)確計(jì)算圓弧實(shí)際長(zhǎng)度的問題，避免人為估算的錯(cuò)誤，從而能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)有問題的晶圓，提高生產(chǎn)效率，進(jìn)而降低晶圓的次品率。
[0044]對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說(shuō)明后，各種變化和修正無(wú)疑將顯而易見。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價(jià)的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種CMP劃痕自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括:缺陷檢測(cè)部件、缺陷處理部件、信號(hào)分析部件、信號(hào)比對(duì)部件和存儲(chǔ)設(shè)備； 所述缺陷檢測(cè)部件檢測(cè)并記錄一晶圓上的缺陷信號(hào)，且該缺陷檢測(cè)部件將所述缺陷信號(hào)傳送至所述缺陷處理部件； 所述缺陷處理部件將所述缺陷信號(hào)轉(zhuǎn)換為二值圖像，并進(jìn)行霍夫變換，得到反映圓弧信號(hào)的直線缺陷數(shù)據(jù)，所述直線缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，并利用最小二乘法得出一圓弧方程，并將圓弧方程傳化為反應(yīng)圓弧方程的信號(hào)傳送至所述信號(hào)分析部件； 所述信號(hào)分析部件接收所述反應(yīng)圓弧方程的信號(hào)并分析得到圓弧的有效長(zhǎng)度； 所述信號(hào)比對(duì)部件調(diào)取所述存儲(chǔ)設(shè)備中的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，并將該報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度與獲取的所述圓弧的有效長(zhǎng)度進(jìn)行比對(duì)，得到所述晶圓是否符合標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包含一提示部件，用于將對(duì)比結(jié)果通知給操作人員。
3.—種如權(quán)利要求1或2所述系統(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、所述缺陷檢測(cè)部件檢測(cè)缺陷信號(hào)，且該缺陷檢測(cè)部件將所述缺陷信號(hào)傳送至一缺陷處理部件； 步驟二、所述缺陷處理部件將所述缺陷信號(hào)轉(zhuǎn)換為二值圖像，并進(jìn)行霍夫變換，得到反映圓弧信號(hào)的直線缺陷數(shù)據(jù)，所述直線缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，并利用最小二乘法得出一圓弧方程，并將圓弧方程傳化為反應(yīng)圓弧方程的信號(hào)傳送至所述信號(hào)分析部件， 步驟三、所述信號(hào)分析部件接收所述反應(yīng)圓弧方程的信號(hào)并分析得到圓弧的有效長(zhǎng)度； 步驟四、所述信號(hào)比對(duì)部件調(diào)取所述存儲(chǔ)設(shè)備中的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，并將該報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度與獲取的所述圓弧的有效長(zhǎng)度進(jìn)行比對(duì)，得到所述晶圓是否符合標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于，還包含步驟五，所述步驟五為通過一預(yù)報(bào)部件將對(duì)比結(jié)果通知給操作人員。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于，所述二值圖像由缺陷區(qū)域和不具有缺陷的區(qū)域組成，且表示缺陷區(qū)域的顏色與所述不具有缺陷的區(qū)域的顏色不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于，所述缺陷區(qū)域用黑點(diǎn)標(biāo)識(shí)；所述不具有缺陷的區(qū)域用白點(diǎn)標(biāo)識(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于，在所述直線缺陷數(shù)據(jù)中，通過將所述霍夫變換的閾值提高，以過濾掉不清晰的缺陷直線數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于，所述閥值大于或等于0.8。
【文檔編號(hào)】G01N21/95GK103926256SQ201410106495
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】陳旭, 婁曉祺, 邵雄 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司