[發(fā)明專利]一種集成電路晶圓表面缺陷檢測(cè)的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010914766.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN112014407A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊明來(lái);湯凱;馬強(qiáng);曹肖可
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江長(zhǎng)芯光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/88
• 分類號(hào): G01N21/88;G01N21/95;G06T5/00;G06T7/00;G06K9/62
• 代理公司: 杭州潤(rùn)淶知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33358
• 代理人: 李磊

本發(fā)明公開了一種集成電路晶圓表面缺陷檢測(cè)的方法，包括在集成電路晶圓生產(chǎn)基地檢測(cè)其缺陷時(shí)，以攝像機(jī)與電腦為基礎(chǔ)，將生產(chǎn)出的晶圓產(chǎn)品表面缺陷通過(guò)圖像標(biāo)記，首先安裝攝像頭，攝像頭安裝位置保持不變，待檢測(cè)晶圓放置位置保持不變，并且周圍燈光環(huán)境維持不變，攝像頭與待檢測(cè)晶圓之間的相對(duì)位置保持不變。本發(fā)明在相關(guān)晶圓生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，可以十分有效地，徹底地將所有晶圓表面缺陷明顯標(biāo)記，并且對(duì)人工要求較低，降低人為誤差。實(shí)施起來(lái)成本較低，具有處理速度快，操作簡(jiǎn)單高效等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像檢測(cè)領(lǐng)域，涉及一種集成電路晶圓表面缺陷檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體技術(shù)是現(xiàn)代科技的重要象征之一，在最近幾十年取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。2007年到2020年，全球半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模總體上是不斷增長(zhǎng)的。半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)逐漸成為全球經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)，產(chǎn)品的種類繁多，主要可以分為集成電路、分立器件、光電子器件和傳感器四大類。集成電路在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中居于核心地位。中國(guó)大陸的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)由于起步較晚和技術(shù)封鎖，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較落后。尤其是近些年來(lái)美國(guó)對(duì)華為海思等國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)進(jìn)行技術(shù)封鎖以及貿(mào)易封鎖，國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的自我發(fā)展是必然的。

半導(dǎo)體晶圓制造有著非常復(fù)雜的流程，要保證晶圓的良率，需要做好各個(gè)工序的檢測(cè)工作。晶圓生產(chǎn)主要的質(zhì)量測(cè)量包括每步工藝，例如：薄膜厚度、膜應(yīng)力、折射率、摻雜濃度、無(wú)圖案表面缺陷、有圖案表面缺陷、關(guān)鍵尺寸(CD)、電容電壓特性等。不同工藝需要不同的檢測(cè)裝備。高效準(zhǔn)確的檢測(cè)設(shè)備是晶圓生產(chǎn)高質(zhì)量的保證。半導(dǎo)體工業(yè)對(duì)于晶圓表面缺陷檢測(cè)的要求，一般是要求高效準(zhǔn)確，能夠捕捉有效缺陷，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)。較為普遍的表面檢測(cè)技術(shù)主要可以分為兩大類：接觸法和非接觸法，接觸法以針觸法為代表；非接觸法又可以分為原子力法和光學(xué)法。在具體使用時(shí)，又可以分為成像的和非成像的。

無(wú)論是之前有人提出的針觸發(fā)還是原子力法等方案，都有各自的局限性，需要大量人力物力，甚至因?yàn)槭艿饺藶檎`差影響導(dǎo)致無(wú)法找出晶圓缺陷所在。因此提出基于OpenCV圖像處理的集成電路晶圓檢測(cè)的方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種集成電路晶圓表面缺陷檢測(cè)的方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種集成電路晶圓表面缺陷檢測(cè)的方法，包括包括以下方法，在集成電路晶圓生產(chǎn)基地檢測(cè)其缺陷時(shí)，以攝像機(jī)與電腦為基礎(chǔ)，將生產(chǎn)出的晶圓產(chǎn)品表面缺陷通過(guò)圖像標(biāo)記，首先安裝攝像頭，攝像頭安裝位置保持不變，待檢測(cè)晶圓放置位置保持不變，并且周圍燈光環(huán)境維持不變，攝像頭與待檢測(cè)晶圓之間的相對(duì)位置保持不變；

檢測(cè)裝置進(jìn)行布設(shè)，其具體步驟包括：

步驟1：將標(biāo)準(zhǔn)的集成電路晶圓圖像進(jìn)行圖像對(duì)比度增強(qiáng)、圖像灰度處理以及雙邊濾波處理后放入標(biāo)準(zhǔn)圖像庫(kù)中；

步驟2：對(duì)待檢測(cè)集成電路晶圓進(jìn)行采集圖像，對(duì)其圖像采用直方圖正規(guī)化法的對(duì)比度增強(qiáng)處理；

步驟3：對(duì)增強(qiáng)對(duì)比度的待檢測(cè)集成電路晶圓圖像進(jìn)行灰度化處理；

步驟4：對(duì)待檢測(cè)集成電路晶圓的灰度圖像進(jìn)行雙邊濾波處理，平滑圖像，去除噪聲；

步驟5：將處理完成的待檢測(cè)集成電路晶圓圖像與標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)集成電路晶圓圖像進(jìn)行疊加分析；

步驟6：對(duì)疊加圖像進(jìn)行二值化處理，提取出差異點(diǎn)；

步驟7：采用紅色方框在待檢測(cè)集成電路晶圓RGB圖像中將所有差異點(diǎn)標(biāo)出。

優(yōu)選的，圖像進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)處理時(shí)采用OpenCV中的cv2.normalize()標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的直方圖正規(guī)化法，其中alpha為設(shè)置的最大值，beta為設(shè)置的最小值，增強(qiáng)類型為cv2.NORM_MINMAX，公式如下：