[發(fā)明專(zhuān)利]有圖形晶圓的圖像優(yōu)化方法、復(fù)檢方法和復(fù)檢設(shè)備

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011551452.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112561905A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉驪松
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海精測(cè)半導(dǎo)體技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/00;G06T7/12;G06T5/00
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發(fā)明提供了一種有圖形晶圓的圖像優(yōu)化方法、復(fù)檢方法和復(fù)檢設(shè)備，圖像優(yōu)化方法包括：當(dāng)創(chuàng)建設(shè)備工作菜單時(shí)，將晶圓的晶粒上包括不同材料的區(qū)域選為代表性區(qū)域，在代表性區(qū)域上選取一個(gè)候選最大灰度位置和候選最小灰度位置作為圖像優(yōu)化位置，設(shè)置灰度目標(biāo)參數(shù)、最大迭代次數(shù)、初始增益量和初始平移量；當(dāng)執(zhí)行菜單時(shí)，根據(jù)復(fù)檢設(shè)備中的掃描電鏡裝置獲得其同類(lèi)晶圓的圖像優(yōu)化位置的實(shí)際圖像及其實(shí)際灰度分布，建立包括至少兩個(gè)灰度誤差項(xiàng)的評(píng)價(jià)函數(shù)；計(jì)算評(píng)價(jià)函數(shù)的值，在其達(dá)到極小值或達(dá)到最大迭代次數(shù)時(shí)結(jié)束迭代，將結(jié)束后的增益量和平移量保存為最優(yōu)增益量和最優(yōu)平移量。本發(fā)明可降低選取圖像優(yōu)化位置的隨機(jī)性，降低缺陷漏檢率和缺陷誤判率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有圖形晶圓的復(fù)檢領(lǐng)域，尤其涉及一種有圖形晶圓的圖像優(yōu)化方法、復(fù)檢方法和復(fù)檢設(shè)備。

背景技術(shù)

為檢測(cè)有圖形晶圓的缺陷，一般先使用光學(xué)缺陷檢測(cè)設(shè)備或電子束缺陷檢測(cè)(E-Beam Inspection，簡(jiǎn)稱為EBI)設(shè)備對(duì)晶圓進(jìn)行初檢，再使用分辨率更高的電子束復(fù)檢(E-Beam Review，簡(jiǎn)稱為EBR)設(shè)備對(duì)待復(fù)檢的晶圓進(jìn)行復(fù)檢。其中，復(fù)檢設(shè)備包括用于獲得晶粒(Die)上區(qū)域的掃描電鏡圖像的掃描電鏡裝置。

如圖1a所示，如果該掃描電鏡圖像的實(shí)際灰度跨度(C＝H-L，C為實(shí)際灰度跨度，H為實(shí)際最大灰度，L為實(shí)際最小灰度)過(guò)小，則掃描電鏡圖像的對(duì)比度低，不利于檢測(cè)出與周邊區(qū)域相比灰度變化較小的缺陷，導(dǎo)致缺陷漏檢率和缺陷誤判率較高；如圖1b和圖1c所示，如果該掃描電鏡圖像的實(shí)際灰度跨度過(guò)大，會(huì)造成實(shí)際最小灰度L或?qū)嶋H最大灰度H因?yàn)槌鰪?fù)檢設(shè)備支持的灰度范圍而被截?cái)啵a(chǎn)生灰度飽和，丟失晶粒上的部分信息(對(duì)應(yīng)于因灰度飽和而被截?cái)嗟舻幕叶戎?，導(dǎo)致缺陷漏檢率較高；此外，因?yàn)楣に嚪€(wěn)定性的影響以及掃描電鏡裝置成像機(jī)制本身的原因，即使是同類(lèi)晶圓，也會(huì)有一定的物理差異，導(dǎo)致從同類(lèi)晶圓中的某一相同位置獲得的掃描電鏡圖像具有差異。

因此，在使用復(fù)檢算法對(duì)掃描電鏡圖像進(jìn)行復(fù)檢前，有必要使用圖像優(yōu)化方法對(duì)掃描電鏡圖像進(jìn)行圖像優(yōu)化，以降低缺陷漏檢率和缺陷誤判率，且確保掃描電鏡圖像的實(shí)際灰度跨度盡量接近設(shè)置的目標(biāo)灰度跨度，使得掃描電鏡圖像具有高對(duì)比度，例如，優(yōu)化后掃描電鏡圖像的實(shí)際灰度跨度如圖1d所示。

在現(xiàn)有技術(shù)中，提供了一種E＝(C-Co)²的評(píng)價(jià)函數(shù)，C為實(shí)際灰度跨度，Co為目標(biāo)灰度跨度，其圖像優(yōu)化方法包括：

步驟一、當(dāng)創(chuàng)建(設(shè)備工作)菜單(Recipe)時(shí)，在晶圓上人工隨機(jī)選取圖像優(yōu)化位置，設(shè)置灰度目標(biāo)參數(shù)，灰度目標(biāo)參數(shù)僅為目標(biāo)灰度跨度，建立評(píng)價(jià)函數(shù)，例如，評(píng)價(jià)函數(shù)E＝(C-Co)²,建立增益量和平移量(掃描電鏡裝置中的放大電路具有兩個(gè)工作參數(shù)：增益量和平移量)的迭代公式，設(shè)置最大迭代次數(shù)、初始增益量和初始平移量；

步驟二、當(dāng)執(zhí)行菜單時(shí)，將該圖像優(yōu)化位置作為該晶圓的同類(lèi)晶圓的圖像優(yōu)化位置，使用掃描電鏡裝置獲得同類(lèi)晶圓的圖像優(yōu)化位置的實(shí)際圖像及其實(shí)際灰度分布(根據(jù)實(shí)際灰度分布可以獲得實(shí)際灰度跨度C)，通過(guò)初始增益量、初始平移量和迭代公式計(jì)算評(píng)價(jià)函數(shù)的值，在評(píng)價(jià)函數(shù)達(dá)到極小值時(shí)或達(dá)到最大迭代次數(shù)時(shí)結(jié)束迭代，將結(jié)束迭代后的增益量和平移量保存為最優(yōu)增益量和最優(yōu)平移量。

該圖像優(yōu)化方法至少具有以下問(wèn)題：

(1)人工隨機(jī)選取圖像優(yōu)化位置，隨機(jī)性大，不能有效地代表實(shí)際灰度跨度C，使得最優(yōu)增益量和最優(yōu)平移量欠缺代表性，若將欠缺代表性的最優(yōu)增益量和最優(yōu)平移量應(yīng)用在缺陷位置，并使用復(fù)檢算法對(duì)缺陷位置進(jìn)行復(fù)檢，則容易造成缺陷漏檢率較高，且可能造成缺陷誤判率較高，具體地，可能造成缺陷位置的掃描電鏡圖像的實(shí)際灰度跨度C因過(guò)小而導(dǎo)致缺陷漏檢和缺陷誤判，或可能造成缺陷位置的實(shí)際灰度跨度C因過(guò)大而產(chǎn)生灰度飽和，進(jìn)而導(dǎo)致缺陷漏檢；