一種cmp劃痕自動檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種CMP劃痕自動檢測系統(tǒng)，包括：缺陷檢測部件、缺陷處理部件、信號分析部件、信號比對部件和存儲設(shè)備。所述CMP劃痕自動檢測系統(tǒng)克服了現(xiàn)有技術(shù)中不能準(zhǔn)確計(jì)算圓弧實(shí)際長度的問題，避免人為估算的錯誤，從而能夠及時發(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。
【專利說明】—種CMP劃痕自動檢測系統(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劃痕自動檢測系統(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)臺上進(jìn)行工藝，通過缺陷檢測設(shè)備常常會在晶圓片表面發(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設(shè)備(MVI)剔除部分表面有缺陷的IC芯片。如中國專利CN101378024A公開了一種晶圓缺陷的檢測方法，包括:選定檢測區(qū)域，該檢測區(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；在該檢測區(qū)域內(nèi)選取若干個呈反射狀均勻分布的檢測點(diǎn)，檢測點(diǎn)大于49個；對每一檢測點(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到。人工視覺檢測設(shè)備檢測的質(zhì)量控制與操作人員的經(jīng)驗(yàn)有密切關(guān)系，操作人員自檢時間較長時容易產(chǎn)生疲勞，并且成本過高。
[0005]中國專利CN102053093A公開了一種晶圓表面切割芯片的表面缺陷檢測方法，包括以下步驟:一、建立無缺陷的晶圓表面的晶圓表面模板圖像庫；二、獲取的待檢測的單個芯片的圖像；三、將獲取的待檢測的單個芯片的圖像與晶圓表面模板圖像庫中的圖像進(jìn)行比對，根據(jù)比對結(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)明的自動檢測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的問題，大大提聞了檢測效率。
[0007]不過，現(xiàn)有技術(shù)中，對于圓弧狀的機(jī)械性劃痕，其實(shí)際長度的計(jì)算仍然是一個比較大的難題，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劃痕自動檢測系統(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劃痕自動檢測系統(tǒng)，包括:缺陷檢測部件、缺陷處理部件、信號分析部件、信號比對部件和存儲設(shè)備；
[0011]所述缺陷檢測部件檢測并記錄一晶圓上的缺陷信號，且該缺陷檢測部件將所述缺陷信號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轉(zhuǎn)換為二值圖像，并進(jìn)行霍夫變換，得到反映圓弧信號的直線缺陷數(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傳送至所述信號分析部件；
[0013]所述信號分析部件接收所述反映圓弧方程的信號并分析得到圓弧的有效長度；[0014]所述信號比對部件調(diào)取所述存儲設(shè)備中的報廢標(biāo)準(zhǔn)長度，并將該報廢標(biāo)準(zhǔn)長度與獲取的所述圓弧的有效長度進(jìn)行比對，得到所述晶圓是否符合標(biāo)準(zhǔn)的對比結(jié)果。
[0015]作為本發(fā)明所述系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選，還包含一自動提示部件，用于將對比結(jié)果通知給操作人員。
[0016]一種上述CMP劃痕自動檢測系統(tǒng)的應(yīng)用，包括以下步驟:
[0017]步驟一、所述缺陷檢測部件檢測缺陷信號，且該缺陷檢測部件將所述缺陷信號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轉(zhuǎn)換為二值圖像，并進(jìn)行霍夫變換，得到反映圓弧信號的直線缺陷數(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傳送至所述信號分析部件；
[0019]步驟三、所述信號分析部件接收所述反映圓弧方程的信號并分析得到圓弧的有效長度；
[0020]步驟四、所述信號比對部件調(diào)取所述存儲設(shè)備中的報廢標(biāo)準(zhǔn)長度，并將該報廢標(biāo)準(zhǔn)長度與獲取的所述圓弧的有效長度進(jìn)行比對，得到所述晶圓是否符合標(biāo)準(zhǔn)的對比結(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提示部件將對比結(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)識的區(qū)域?yàn)槿毕輩^(qū)域；白點(diǎn)標(biāo)識的區(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劃痕自動檢測系統(tǒng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中不能準(zhǔn)確計(jì)算圓弧實(shí)際長度的問題，避免人為估算的錯誤，從而能夠及時發(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，所附附圖僅用于說明和闡述，并不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制。
[0027]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中CMP劃痕自動檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中CMP劃痕自動檢測系統(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劃痕自動檢測系統(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劃痕自動檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，包含缺陷檢測部件、缺陷處理部件、信號分析部件、信號比對部件、存儲設(shè)備和自動提示部件。機(jī)臺對晶圓進(jìn)行缺陷檢測。[0031]其中，缺陷檢測部件可以使用KLA_Tencor2825 (科磊量測設(shè)備儀器廠生產(chǎn)的一種缺陷檢測機(jī)臺的型號)，檢測并記錄一晶圓上的缺陷數(shù)據(jù)，且該缺陷檢測部件將所述缺陷信號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轉(zhuǎn)換為二值圖像，并進(jìn)行霍夫變換，得到反映圓弧信號的直線缺陷數(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傳送至上述信號分析部件，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；
[0033]上述信號分析部件接收圓弧方程的信號，并將代表為缺陷的信號做連續(xù)性分析，得到圓弧的有效長度；
[0034]上述信號比對部件調(diào)取一存儲設(shè)備中的報廢標(biāo)準(zhǔn)長度，并將該報廢標(biāo)準(zhǔn)長度與獲取的上述獲得圓弧有效長度進(jìn)行比對，得到晶圓是否符合標(biāo)準(zhǔn)的對比結(jié)果。
[0035]上述自動提示部件接收對比結(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劃痕自動檢測系統(tǒng)的應(yīng)用，包括以下步驟:
[0037]一、一缺陷檢測部件檢測缺陷信號，且該缺陷檢測部件將所述缺陷信號傳送至一缺陷處理部件；
[0038]二、缺陷處理部件將缺陷信號轉(zhuǎn)換為由黑點(diǎn)標(biāo)識的缺陷區(qū)域和白點(diǎn)標(biāo)識的不具有缺陷的區(qū)域組成的二值圖像，黑、白點(diǎn)標(biāo)識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，得到反映圓弧信號的直線缺陷數(shù)據(jù)，并對直線缺陷數(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傳送至一信號分析部件；
[0040]三、信號分析部件接收所述反映圓弧方程的信號并分析得到圓弧的有效長度；
[0041]四、信號比對部件調(diào)取一存儲設(shè)備中的報廢標(biāo)準(zhǔn)長度，并將該報廢標(biāo)準(zhǔn)長度與獲取的所述圓弧的有效長度進(jìn)行比對，得到所述晶圓是否符合標(biāo)準(zhǔn)的對比結(jié)果。
[0042]上述對比結(jié)果還可以進(jìn)一步通過一自動提示部件發(fā)送給操作人員。
[0043]綜上所述，本發(fā)明提供的CMP劃痕自動檢測系統(tǒng)，可以用于準(zhǔn)確計(jì)算圓弧實(shí)際長度的問題，避免人為估算的錯誤，從而能夠及時發(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]對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。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劃痕自動檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括:缺陷檢測部件、缺陷處理部件、信號分析部件、信號比對部件和存儲設(shè)備； 所述缺陷檢測部件檢測并記錄一晶圓上的缺陷信號，且該缺陷檢測部件將所述缺陷信號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轉(zhuǎn)換為二值圖像，并進(jìn)行霍夫變換，得到反映圓弧信號的直線缺陷數(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)圓弧方程的信號傳送至所述信號分析部件； 所述信號分析部件接收所述反應(yīng)圓弧方程的信號并分析得到圓弧的有效長度； 所述信號比對部件調(diào)取所述存儲設(shè)備中的報廢標(biāo)準(zhǔn)長度，并將該報廢標(biāo)準(zhǔn)長度與獲取的所述圓弧的有效長度進(jìn)行比對，得到所述晶圓是否符合標(biāo)準(zhǔn)的對比結(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、所述缺陷檢測部件檢測缺陷信號，且該缺陷檢測部件將所述缺陷信號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轉(zhuǎn)換為二值圖像，并進(jìn)行霍夫變換，得到反映圓弧信號的直線缺陷數(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)圓弧方程的信號傳送至所述信號分析部件， 步驟三、所述信號分析部件接收所述反應(yīng)圓弧方程的信號并分析得到圓弧的有效長度； 步驟四、所述信號比對部件調(diào)取所述存儲設(shè)備中的報廢標(biāo)準(zhǔn)長度，并將該報廢標(biāo)準(zhǔn)長度與獲取的所述圓弧的有效長度進(jìn)行比對，得到所述晶圓是否符合標(biāo)準(zhǔn)的對比結(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)報部件將對比結(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；所述不具有缺陷的區(qū)域用白點(diǎn)標(biāo)識。
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】G01N21/95GK103926256SQ201410106495
【公開日】2014年7月16日 申請日期: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 申請人:上海華力微電子有限公司