CN115774027A - 一种半导体检测设备连续扫描控制***及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体检测设备领域，具体涉及一种半导体检测设备连续扫描控制***及检测方法，包括发送坐标序列至运动平台控制单元的用户端；对运动台的位置与速度进行控制的运动平台控制单元，运动平台控制单元还用于将采样开始信号及采样停止信号传输至扫描采样单元；承载待测晶圆的运动台；对运动台进行测距，并将测量的运动台位置信息反馈至运动平台控制单元的激光测距单元；进行扫描采样并将单帧图像传输至图像端的扫描采样单元，扫描采样单元还电性连接有至少一个偏转器；本发明将原来路径计算同步、运动同步、扫描同步和图像采集同步转移下放到运动平台控制单元、扫描采样单元上分别承担，大幅提高***协调的频响性能。
Description
技术领域
本发明涉及半导体检测设备领域，具体涉及一种半导体检测设备连续扫描控制***及检测方法。
背景技术
在半导体制造过程中，容易因工艺或者材料上的缺陷造成产品良率下降，则需要扫描电镜等检测设备进行缺陷检测以提高半导体芯片的良率。
目前在半导体检测设备领域，按照电子束与运动台之间的配合方式可分为渐进式和连续式两种，其中渐进式的扫描检测方式检测效率较低，而连续式的扫描检测设备多是通过Real-time PC对路径计算同步、运动同步、扫描同步和图像采集同步进行统一的中央协调。
如公开号为CN115078392A的专利申请公开了一种半导体芯片缺陷检测设备及方法，其中有线扫描图像传感器、显示器、摄像机和伺服电机均与计算机连接，即由计算机统一收集信号进行协调，此种方式在多数据的同步、计算、触发中仍容易被打断或者迟滞，***协调性能较低，因此目前仍需要一种协调性能高且检测效率高的***。
发明内容
本发明的目的是提供一种半导体检测设备连续扫描控制***及检测方法，节约了Real-time PC，将原来路径计算同步、运动同步、扫描同步和图像采集同步转移下放到运动平台控制单元、扫描采样单元上分别承担，大幅提高***协调的频响性能。
为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：
第一方面，本发明提供了一种半导体检测设备连续扫描控制***，包括：
用户端，用于根据用户特异化检测需求生成检测坐标序列并将坐标序列结果传输至运动平台控制单元；
运动平台控制单元，用于根据给定的坐标序列对运动台的位置与速度进行控制，所述运动平台控制单元还用于将采样开始信号及采样停止信号传输至扫描采样单元；
运动台，用于承载待测晶圆；
激光测距单元，用于对运动台进行X方向的测距和Y方向的测距，并将测量的运动台位置信息反馈至运动平台控制单元；
扫描采样单元，用于根据运动平台控制单元给定的采样开始信号及采样停止信号进行扫描采样并将单帧图像传输至图像端，所述扫描采样单元还电性连接有至少一个偏转器。
优选的，激光测距单元可通过1VPP模拟信号方式将测得的运动台位置信息传输至运动平台控制单元；激光测距单元也可通过高速数字总线接口的数字方式，（例如HSSL或AquadB）将测得的运动台位置信息传输至运动平台控制单元。
第二方面，本发明提供了一种半导体检测设备连续扫描的检测方法，包括如下步骤：
S1.用户端输入用户扫描***的整体需求；
S2.基于步骤S1，用户端将输入的需求分解成首尾形式的检测坐标序列，并将坐标序列下发至运动平台控制单元；
S3.基于步骤S2，运动平台控制单元根据给定的坐标序列对运动台的位置与速度进行控制；
S4. 基于步骤S3，运动平台控制单元给扫描采样单元发送采样开始信号和采样停止信号并控制运动台配合扫描采样单元进行图像采样；
S5.基于步骤S4，扫描采样单元根据采样开始信号和采样停止信号进行扫描采样并将帧图像流传输至图像端。
进一步的，步骤S3的具体步骤为：
S31.运动平台控制单元根据给定的坐标序列中的坐标区间进行路径规划，确定运动轨迹；
S32.基于步骤S31，相邻坐标区间之间以及单一坐标区间内通过加加速-加速-减加速-匀速-加减速-减速-减减速的方式进行速度控制，此处速度控制方式可根据实际需要进行顺序变更或组合，保证快速到达下一个采样区域即可，其中，匀速过程的起始点为采样开始信号触发点，匀速过程的结束点为采样停止信号触发点。
进一步的，步骤S4中运动平台控制单元控制运动台配合扫描采样单元进行图像采样的具体步骤如下：
S41.运动平台控制单元从坐标序列中按照顺序提取坐标起始点；
S42.基于步骤S41，运动平台控制单元驱动运动台运动到采样开始首坐标位置；
S43.基于步骤S42，运动平台控制单元下发采样开始信号给扫描采样单元；
S44.基于步骤S43，运动平台控制单元按照需求速度驱动运动台匀速运动直至运动到采样结束尾坐标位置；
S45.基于步骤S44，运动平台控制单元下发采样停止信号给扫描采样单元，返回步骤S41。
进一步的，步骤S5中，扫描采样单元进行扫描采样的具体步骤如下：
S51.扫描采样单元等待触发采样开始信号，如触发采样开始信号则执行步骤S52；
S52.扫描采样单元接收到采样开始信号，未接收到采样开始信号则返回步骤S51；
S53.基于步骤S52，扫描采样单元产生偏转器所需的行、帧DA扫描信号，并同步启动AD采样，且采样通道行、帧同步于DA扫描信号；
S54.基于步骤S53，扫描采样单元按行与帧进行AD采样接收并实时将AD数据转图像组包回传至图像端直至接收到采样停止信号；
S55.基于步骤S54.扫描采样单元接收到采样停止信号后停止采样，返回步骤S51。
优选的，还包括如下步骤：
S71.定义运动台坐标轴为X-Y坐标轴，定义任意一个偏转器的X-Y极板空间布置方向为正交的X1-Y1坐标轴，按照待测晶圆俯视下的正视方向定义其坐标轴为L-F坐标轴，实际图像扫描中需要的行与帧信号是以L-F坐标轴为基准；
S72.定义X1-Y1坐标轴与L-F坐标轴的夹角为θ，定义L-F坐标轴与X-Y坐标轴的夹角为α，定义X1-Y1坐标轴与X-Y坐标轴之间的夹角为β，则可得β=α+θ；
S73.激光测距单元将测量的运动台位置信息反馈至运动平台控制单元，激光测距单元的安装需与运动台的坐标定义项相吻合；
S74.运动平台控制单元计算得到当前所需的目标给定坐标与运动台实际的反馈位置在X、Y方向之间的差值分别为ΔX和ΔY；
S75.运动平台控制单元根据位置差值信息ΔX和ΔY控制扫描采样单元采取扫描电子束动态补偿，通过在电子束偏转信号上叠加扰动补偿，可以补偿运动台振动误差导致的扫描图像失真。
优选的，进行扫描电子束动态补偿的方法为：
S81.运动平台控制单元将位置差值信息ΔX和ΔY传输至扫描采样单元，扫描采样单元进行坐标换算与比例控制后得出偏转器上所需补偿的偏转电压；
S82.基于步骤S81，将偏转器上所需补偿的偏转电压经过加法器与偏转器输出模拟信号叠加后输出至偏转器极板上；
在此方法中，扫描采样单元内部直接进行坐标换算与比例控制，尽量减小了小扰动信号的缩放处理，保持有效精度，此方式较为灵活但运算量较大，会影响补偿的带宽上限，此动态补偿方法在渐进式半导体检测设备中同样适用。
优选的，进行扫描电子束动态补偿的方法还可以为：
S91.运动平台控制单元将差值ΔX和ΔY以数字量输出方式输出至扫描采样单元；
S92.基于步骤S91，扫描采样单元将差值ΔX和ΔY经过比例运算后转为DA模拟量输出至任一偏转器；
S93.基于步骤S92，偏转器并行增加一路模拟设计完成坐标换算与比例控制，得出偏转器上所需补偿的偏转电压；
S94.基于步骤S93，将偏转器上所需补偿的偏转电压经过加法器与偏转器输出模拟信号叠加后输出至偏转器极板上；
在此方法中，坐标换算与比例控制的计算叠加由模拟部分直接完成，补偿运算带宽可以设计为足够高，但此方式的缺陷拓扑结构和参数相对固定，灵活性不足，此动态补偿方法在渐进式半导体检测设备中同样适用。
进一步的，进行坐标换算与比例控制得出偏转器上所需补偿的偏转电压的具体方法为：
S101.X-Y坐标轴转换至L-F坐标轴上的坐标误差值为：
DL=ΔX*cosα+ΔY*sinα
DF=ΔY*cosα-ΔX*sinα
其中，DL为L-F坐标轴L方向上的坐标误差值，DF为L-F坐标轴F方向上的坐标误差值；
S102.根据L-F方向上的坐标误差值得出L-F坐标轴下所需补偿的电压值为：
ΔVL=DL*G1
ΔVF=DF*G2
其中，ΔVL为L-F坐标轴L方向上所需补偿的电压值，ΔVF为L-F坐标轴F方向上所需补偿的电压值，G1和G2为比例系数，表示位移与偏转电压值的关系；
S103.根据L-F坐标轴下所需补偿的电压值得出X1-Y1坐标轴下偏转器上所需补偿的偏转电压值为：
ΔVX1=ΔVL*cosθ+ΔVF*sinθ
ΔVY1=ΔVF*cosθ-ΔVL*sinθ
其中，ΔVX1为X1-Y1坐标轴X1方向上偏转器所需补偿的偏转电压值，ΔVY1为X1-Y1坐标轴Y1方向上偏转器所需补偿的偏转电压值。
本发明的有益效果是：
1）节约了Real-time PC，将原来路径计算同步、运动同步、扫描同步和图像采集同步转移下放到运动平台控制单元、扫描采样单元上分别承担，大幅提高***协调的频响性能。
2）将路径计算放置在运动平台控制单元中，用户端下发单次检测中所需的全部关键起始点坐标序列，运动平台控制单元根据坐标点控制运动轨迹和运动速度，并在采样点发出采样开始信号给扫描采样单元，这样整个***可以连续运行，不需要被不必要的同步、计算、触发等方式打断或者迟滞。
3）通过运动平台控制单元导出运动台的位置扰动信号，直接经过扫描采样单元反向补偿叠加输出到偏转器，通过电子束的同步变化跟踪运动台的微小扰动，得到良好的动态补偿效果。
4）提供了两种不同的扫描电子束的动态补偿方式，可根据扰动大小、有无灵活特异处理需求、成本考量择一使用，但无论采用何种扫描电子束动态补偿方式，其硬件延迟均为1us以内，均可达到快速跟踪修正，相比于位置信号通过Real-time PC的ms级别的控制周期延迟，均大幅度提高了***位置跟踪的频响性能。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明***模块总结构示意图；
图2是本发明连续扫描检测方法整体步骤图；
图3为本发明运动平台控制单元根据坐标点序列控制运动台的方法示意图；
图4是本发明图像采样的步骤图；
图5为本发明扫描采样流程图；
图6为本发明扫描电子束动态补偿控制原理图；
图7为本发明运动台与待测组件及其偏转器的坐标位置关系示意图；
图8为本发明扫描电子束动态补偿方法示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种半导体检测设备连续扫描控制***，包括：
用户端，用于根据用户特异化检测需求生成检测坐标序列并将坐标序列结果传输至运动平台控制单元。
运动平台控制单元，用于根据给定的坐标序列对运动台的位置与速度进行控制，所述运动平台控制单元还用于将采样开始信号及采样停止信号传输至扫描采样单元。
运动台，用于承载待测晶圆。
激光测距单元，用于对运动台进行X方向的测距和Y方向的测距，并将测量的运动台位置信息反馈至运动平台控制单元；激光测距单元可通过1VPP模拟信号方式将测得的运动台位置信息传输至运动平台控制单元；激光测距单元也可通过高速数字总线接口，例如HSSL或AquadB的数字方式将测得的运动台位置信息传输至运动平台控制单元。
扫描采样单元，用于根据运动平台控制单元给定的采样开始信号及采样停止信号进行扫描采样并将单帧图像传输至图像端，所述扫描采样单元还电性连接有至少一个偏转器，扫描采样单元采用FPGA的设计方案。
实施例2
如图2所示，本发明提供了一种半导体检测设备连续扫描的检测方法，包括如下步骤：
S1.用户端输入用户扫描***的整体需求。
S2.基于步骤S1，用户端将输入的需求分解成首尾形式的检测坐标序列，并将坐标序列下发至运动平台控制单元。
S3.基于步骤S2，运动平台控制单元根据给定的坐标序列对运动台的位置与速度进行控制；
步骤S3的具体方法如图3所示：
运动平台控制单元根据给定的坐标序列中的坐标区间进行路径规划，确定运动轨迹，以运动台的X-Y坐标轴为基准，产生n+1个需要检测的分离晶圆区域，由单个分离晶圆的对角两组坐标点序列组成其晶圆区域；
相邻坐标区间之间以及单一坐标区间内通过加加速-加速-减加速-匀速-加减速-减速-减减速的方式进行速度控制，此处速度控制方式可根据实际需要进行顺序变更或组合，保证快速到达下一个采样区域即可，其中，匀速过程的起始点为采样开始信号触发点，匀速过程的结束点为采样停止信号触发点。
S4. 基于步骤S3，运动平台控制单元给扫描采样单元发送采样开始信号和采样停止信号并控制运动台配合扫描采样单元进行图像采样；
步骤S4具体方法如图4所示：
S41.运动平台控制单元从坐标序列中按照顺序提取坐标起始点；
S42.基于步骤S41，运动平台控制单元驱动运动台运动到采样开始首坐标位置；
S43.基于步骤S42，运动平台控制单元下发采样开始信号给扫描采样单元；
S44.基于步骤S43，运动平台控制单元按照需求速度驱动运动台匀速运动直至运动到采样结束尾坐标位置；
S45.基于步骤S44，运动平台控制单元下发采样停止信号给扫描采样单元，返回步骤S41。
S5.基于步骤S4，扫描采样单元根据采样开始信号和采样停止信号进行扫描采样并将帧图像流传输至图像端；
步骤S5的步骤流程如图5所示：
S51.扫描采样单元等待触发采样开始信号，如触发采样开始信号则执行步骤S52；
S52.扫描采样单元接收到采样开始信号，未接收到采样开始信号则返回步骤S51；
S53.基于步骤S52，扫描采样单元产生偏转器所需的行、帧DA扫描信号，并同步启动AD采样，且采样通道行、帧同步于DA扫描信号；
S54.基于步骤S53，扫描采样单元按行与帧进行AD采样接收并实时将AD数据转图像组包回传至图像端直至接收到采样停止信号；
S55.基于步骤S54.扫描采样单元接收到采样停止信号后停止采样，返回步骤S51。
实施例3
在实施例2的基础上，本发明提供了一种半导体检测设备连续扫描的检测方法，还包括如下步骤：
S71.如图7所示，定义运动台坐标轴为X-Y坐标轴，定义任意一个偏转器的X-Y极板空间布置方向为正交的X1-Y1坐标轴，按照待测晶圆俯视下的正视方向定义其坐标轴为L-F坐标轴，实际图像扫描中需要的行与帧信号是以L-F坐标轴为基准。
S72.定义X1-Y1坐标轴与L-F坐标轴的夹角为θ，定义L-F坐标轴与X-Y坐标轴的夹角为α，定义X1-Y1坐标轴与X-Y坐标轴之间的夹角为β，则可得β=α+θ。
S73.激光测距单元将测量的运动台位置信息反馈至运动平台控制单元，激光测距单元的安装需与运动台的坐标定义项相吻合。
S74.如图6所示，运动平台控制单元计算得到当前所需的目标给定坐标与运动台实际的反馈位置在X、Y方向之间的差值分别为ΔX和ΔY。
S75.如图6所示，运动平台控制单元根据位置差值信息ΔX和ΔY控制扫描采样单元采取扫描电子束动态补偿，通过在电子束偏转信号上叠加扰动补偿，可以补偿运动台振动误差导致的扫描图像失真。
其中，进行扫描电子束动态补偿的方法如图8所示：
S81.运动平台控制单元将位置差值信息ΔX和ΔY传输至扫描采样单元，扫描采样单元进行坐标换算与比例控制后得出偏转器上所需补偿的偏转电压。
S82.基于步骤S81，将偏转器上所需补偿的偏转电压经过加法器与偏转器输出模拟信号叠加后输出至偏转器极板上。
在此方法中，扫描采样单元内部直接进行坐标换算与比例控制，尽量减小了小扰动信号的缩放处理，保持有效精度，此方式较为灵活但运算量较大，会影响补偿的带宽上限，此动态补偿方法在渐进式半导体检测设备中同样适用。
进行坐标换算与比例控制得出偏转器上所需补偿的偏转电压的具体方法为：
S101.X-Y坐标轴转换至L-F坐标轴上的坐标误差值为：
DL=ΔX*cosα+ΔY*sinα
DF=ΔY*cosα-ΔX*sinα
其中，DL为L-F坐标轴L方向上的坐标误差值，DF为L-F坐标轴F方向上的坐标误差值。
S102.根据L-F方向上的坐标误差值得出L-F坐标轴下所需补偿的电压值为：
ΔVL=DL*G1
ΔVF=DF*G2
其中，ΔVL为L-F坐标轴L方向上所需补偿的电压值，ΔVF为L-F坐标轴F方向上所需补偿的电压值，G1和G2为比例系数，表示位移与偏转电压值的关系。
S103.根据L-F坐标轴下所需补偿的电压值得出X1-Y1坐标轴下偏转器上所需补偿的偏转电压值为：
ΔVX1=ΔVL*cosθ+ΔVF*sinθ
ΔVY1=ΔVF*cosθ-ΔVL*sinθ
其中，ΔVX1为X1-Y1坐标轴X1方向上偏转器所需补偿的偏转电压值，ΔVY1为X1-Y1坐标轴Y1方向上偏转器所需补偿的偏转电压值。
本实施例3的其他方法步骤与实施例2相同。
实施例4
在实施例2的基础上，本发明提供了一种半导体检测设备连续扫描的检测方法，还包括如下步骤：
S71.如图7所示，定义运动台坐标轴为X-Y坐标轴，定义任意一个偏转器的X-Y极板空间布置方向为正交的X1-Y1坐标轴，按照待测晶圆俯视下的正视方向定义其坐标轴为L-F坐标轴，实际图像扫描中需要的行与帧信号是以L-F坐标轴为基准。
S72.定义X1-Y1坐标轴与L-F坐标轴的夹角为θ，定义L-F坐标轴与X-Y坐标轴的夹角为α，定义X1-Y1坐标轴与X-Y坐标轴之间的夹角为β，则可得β=α+θ。
S73.激光测距单元将测量的运动台位置信息反馈至运动平台控制单元，激光测距单元的安装需与运动台的坐标定义项相吻合。
S74.如图6所示，运动平台控制单元计算用户端给定的位置序列与运动台实际的反馈位置在X、Y方向之间的差值分别为ΔX和ΔY。
S75.如图6所示，运动平台控制单元根据位置差值信息ΔX和ΔY控制扫描采样单元采取扫描电子束动态补偿，通过在电子束偏转信号上叠加扰动补偿，可以补偿运动台振动误差导致的扫描图像失真。
其中，进行扫描电子束动态补偿的方法如图8所示：
S91.运动平台控制单元将差值ΔX和ΔY以数字量输出方式输出至扫描采样单元。
S92.基于步骤S91，扫描采样单元将差值ΔX和ΔY经过比例运算后转为DA模拟量输出至任一偏转器。
S93.基于步骤S92，偏转器并行增加一路模拟设计完成坐标换算与比例控制，得出偏转器上所需补偿的偏转电压。
S94.基于步骤S93，将偏转器上所需补偿的偏转电压经过加法器与偏转器输出模拟信号叠加后输出至偏转器极板上。
在此方法中，坐标换算与比例控制的计算叠加由模拟部分直接完成，补偿运算带宽可以设计为足够高，但此方式的缺陷拓扑结构和参数相对固定，灵活性不足，此动态补偿方法在渐进式半导体检测设备中同样适用。
进行坐标换算与比例控制得出偏转器上所需补偿的偏转电压的具体方法为：
S101.X-Y坐标轴转换至L-F坐标轴上的坐标误差值为：
DL=ΔX*cosα+ΔY*sinα
DF=ΔY*cosα-ΔX*sinα
其中，DL为L-F坐标轴L方向上的坐标误差值，DF为L-F坐标轴F方向上的坐标误差值。
S102.根据L-F方向上的坐标误差值得出L-F坐标轴下所需补偿的电压值为：
ΔVL=DL*G1
ΔVF=DF*G2
其中，ΔVL为L-F坐标轴L方向上所需补偿的电压值，ΔVF为L-F坐标轴F方向上所需补偿的电压值，G1和G2为比例系数，表示位移与偏转电压值的关系。
S103.根据L-F坐标轴下所需补偿的电压值得出X1-Y1坐标轴下偏转器上所需补偿的偏转电压值为：
ΔVX1=ΔVL*cosθ+ΔVF*sinθ
ΔVY1=ΔVF*cosθ-ΔVL*sinθ
其中，ΔVX1为X1-Y1坐标轴X1方向上偏转器所需补偿的偏转电压值，ΔVY1为X1-Y1坐标轴Y1方向上偏转器所需补偿的偏转电压值。
本实施例4的其他方法步骤与实施例2相同。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种半导体检测设备连续扫描控制***，其特征在于，包括：
用户端，用于根据用户特异化检测需求生成检测坐标序列并将坐标序列结果传输至运动平台控制单元；
运动平台控制单元，用于根据给定的坐标序列对运动台的位置与速度进行控制，所述运动平台控制单元还用于将采样开始信号及采样停止信号传输至扫描采样单元；
运动台，用于承载待测晶圆；
激光测距单元，用于对运动台进行X方向的测距和Y方向的测距，并将测量的运动台位置信息反馈至运动平台控制单元；
扫描采样单元，用于根据运动平台控制单元给定的采样开始信号及采样停止信号进行扫描采样并将单帧图像传输至图像端，所述扫描采样单元还电性连接有至少一个偏转器。
2.根据权利要求1所述的一种半导体检测设备连续扫描控制***，其特征在于：激光测距单元可通过1VPP模拟信号方式将测得的运动台位置信息传输至运动平台控制单元；激光测距单元也可通过高速数字总线接口的数字方式将测得的运动台位置信息传输至运动平台控制单元。
3.一种使用如权利要求1至2所述的半导体检测设备连续扫描控制***进行半导体检测设备连续扫描的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.用户端输入用户扫描***的整体需求；
S2.基于步骤S1，用户端将输入的需求分解成首尾形式的检测坐标序列，并将坐标序列下发至运动平台控制单元；
S3.基于步骤S2，运动平台控制单元根据给定的坐标序列对运动台的位置与速度进行控制；
S4. 基于步骤S3，运动平台控制单元给扫描采样单元发送采样开始信号和采样停止信号并控制运动台配合扫描采样单元进行图像采样；
S5.基于步骤S4，扫描采样单元根据采样开始信号和采样停止信号进行扫描采样并将帧图像流传输至图像端。
4.根据权利要求3所述的一种半导体检测设备连续扫描检测方法，其特征在于，步骤S3的具体步骤为：
S31.运动平台控制单元根据给定的坐标序列中的坐标区间进行路径规划，确定运动轨迹；
S32.基于步骤S31，相邻坐标区间之间以及单一坐标区间内通过加加速-加速-减加速-匀速-加减速-减速-减减速的方式进行速度控制，其中，匀速过程的起始点为采样开始信号触发点，匀速过程的结束点为采样停止信号触发点。
5.根据权利要求3所述的一种半导体检测设备连续扫描检测方法，其特征在于，步骤S4中运动平台控制单元控制运动台配合扫描采样单元进行图像采样的具体步骤如下：
S41.运动平台控制单元从坐标序列中按照顺序提取坐标起始点；
S42.基于步骤S41，运动平台控制单元驱动运动台运动到采样开始首坐标位置；
S43.基于步骤S42，运动平台控制单元下发采样开始信号给扫描采样单元；
S44.基于步骤S43，运动平台控制单元按照需求速度驱动运动台匀速运动直至运动到采样结束尾坐标位置；
S45.基于步骤S44，运动平台控制单元下发采样停止信号给扫描采样单元，返回步骤S41。
6.根据权利要求3所述的一种半导体检测设备连续扫描检测方法，其特征在于，步骤S5中，扫描采样单元进行扫描采样的具体步骤如下：
S51.扫描采样单元等待触发采样开始信号，如触发采样开始信号则执行步骤S52；
S52.扫描采样单元接收到采样开始信号，未接收到采样开始信号则返回步骤S51；
S53.基于步骤S52，扫描采样单元产生偏转器所需的行、帧DA扫描信号，并同步启动AD采样，且采样通道行、帧同步于DA扫描信号；
S54.基于步骤S53，扫描采样单元按行与帧进行AD采样接收并实时将AD数据转图像组包回传至图像端直至接收到采样停止信号；
S55.基于步骤S54.扫描采样单元接收到采样停止信号后停止采样，返回步骤S51。
7.根据权利要求3所述的一种半导体检测设备连续扫描检测方法，其特征在于，还包括如下步骤：
S71.定义运动台坐标轴为X-Y坐标轴，定义任意一个偏转器的X-Y极板空间布置方向为正交的X1-Y1坐标轴，按照待测晶圆俯视下的正视方向定义其坐标轴为L-F坐标轴；
S72.定义X1-Y1坐标轴与L-F坐标轴的夹角为θ，定义L-F坐标轴与X-Y坐标轴的夹角为α，定义X1-Y1坐标轴与X-Y坐标轴之间的夹角为β，则可得β=α+θ；
S73.激光测距单元将测量的运动台位置信息反馈至运动平台控制单元；
S74.运动平台控制单元计算得到当前所需的目标给定坐标与运动台实际的反馈位置在X、Y方向之间的差值分别为ΔX和ΔY；
S75.运动平台控制单元根据位置差值信息ΔX和ΔY控制扫描采样单元采取扫描电子束动态补偿。
8.根据权利要求7所述的一种半导体检测设备连续扫描检测方法，其特征在于，进行扫描电子束动态补偿的方法为：
S81.运动平台控制单元将位置差值信息ΔX和ΔY传输至扫描采样单元，扫描采样单元进行坐标换算与比例控制后得出偏转器上所需补偿的偏转电压；
S82.基于步骤S81，将偏转器上所需补偿的偏转电压经过加法器与偏转器输出模拟信号叠加后输出至偏转器极板上。
9.根据权利要求7所述的一种半导体检测设备连续扫描检测方法，其特征在于，进行扫描电子束动态补偿的方法还可以为：
S91.运动平台控制单元将差值ΔX和ΔY以数字量输出方式输出至扫描采样单元；
S92.基于步骤S91，扫描采样单元将差值ΔX和ΔY经过比例运算后转为DA模拟量输出至任一偏转器；
S93.基于步骤S92，偏转器并行增加一路模拟设计完成坐标换算与比例控制，得出偏转器上所需补偿的偏转电压；
S94.基于步骤S93，将偏转器上所需补偿的偏转电压经过加法器与偏转器输出模拟信号叠加后输出至偏转器极板上。
10.根据权利要求8或9中任一项所述的一种半导体检测设备连续扫描检测方法，其特征在于，进行坐标换算与比例控制得出偏转器上所需补偿的偏转电压的具体方法为：
S101.X-Y坐标轴转换至L-F坐标轴上的坐标误差值为：
DL=ΔX*cosα+ΔY*sinα
DF=ΔY*cosα-ΔX*sinα
其中，DL为L-F坐标轴L方向上的坐标误差值，DF为L-F坐标轴F方向上的坐标误差值；
S102.根据L-F方向上的坐标误差值得出L-F坐标轴下所需补偿的电压值为：
ΔVL=DL*G1
ΔVF=DF*G2
其中，ΔVL为L-F坐标轴L方向上所需补偿的电压值，ΔVF为L-F坐标轴F方向上所需补偿的电压值，G1和G2为比例系数，表示位移与偏转电压值的关系；
S103.根据L-F坐标轴下所需补偿的电压值得出X1-Y1坐标轴下偏转器上所需补偿的偏转电压值为：
ΔVX1=ΔVL*cosθ+ΔVF*sinθ
ΔVY1=ΔVF*cosθ-ΔVL*sinθ
其中，ΔVX1为X1-Y1坐标轴X1方向上偏转器所需补偿的偏转电压值，ΔVY1为X1-Y1坐标轴Y1方向上偏转器所需补偿的偏转电压值。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020171051A1 (en) * | 2001-04-19 | 2002-11-21 | Hitachi, Ltd. | Image classification method, obervation method, and apparatus thereof |
| US6515296B1 (en) * | 1999-05-14 | 2003-02-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pattern dimension measuring system and pattern dimension measuring method |
| US20090242761A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-01 | Hermes-Microvision, Inc. | Method and apparatus for charged particle beam inspection |
| CN101630623A (zh) * | 2003-05-09 | 2010-01-20 | 株式会社荏原制作所 | 基于带电粒子束的检查装置及采用了该检查装置的器件制造方法 |
| CN102590155A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-18 | 华中科技大学 | 组织切片扫描成像装置 |
| CN202485647U (zh) * | 2012-04-05 | 2012-10-10 | 中国地震局地质研究所 | 地震断层带岩石的断层面形貌测量*** |
| US20180286724A1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-10-04 | Weiwei Xu | Methods for inspection sampling on full patterned wafer using multiple scanning electron beam column array |
| CN109298001A (zh) * | 2017-07-25 | 2019-02-01 | 东方晶源微电子科技（北京）有限公司 | 电子束成像模块、电子束检测设备及其图像采集方法 |
| CN109682826A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-04-26 | 东莞市三姆森光电科技有限公司 | 用于弧面外观检测的机器视觉***及检测方法 |
| US20210202206A1 (en) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | Nuflare Technology, Inc. | Charged particle beam inspection apparatus and charged particle beam inspection method |
-
2023
- 2023-01-09 CN CN202310024085.6A patent/CN115774027B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6515296B1 (en) * | 1999-05-14 | 2003-02-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pattern dimension measuring system and pattern dimension measuring method |
| US20020171051A1 (en) * | 2001-04-19 | 2002-11-21 | Hitachi, Ltd. | Image classification method, obervation method, and apparatus thereof |
| CN101630623A (zh) * | 2003-05-09 | 2010-01-20 | 株式会社荏原制作所 | 基于带电粒子束的检查装置及采用了该检查装置的器件制造方法 |
| US20090242761A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-01 | Hermes-Microvision, Inc. | Method and apparatus for charged particle beam inspection |
| CN102590155A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-18 | 华中科技大学 | 组织切片扫描成像装置 |
| CN202485647U (zh) * | 2012-04-05 | 2012-10-10 | 中国地震局地质研究所 | 地震断层带岩石的断层面形貌测量*** |
| US20180286724A1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-10-04 | Weiwei Xu | Methods for inspection sampling on full patterned wafer using multiple scanning electron beam column array |
| CN109298001A (zh) * | 2017-07-25 | 2019-02-01 | 东方晶源微电子科技（北京）有限公司 | 电子束成像模块、电子束检测设备及其图像采集方法 |
| CN109682826A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-04-26 | 东莞市三姆森光电科技有限公司 | 用于弧面外观检测的机器视觉***及检测方法 |
| US20210202206A1 (en) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | Nuflare Technology, Inc. | Charged particle beam inspection apparatus and charged particle beam inspection method |
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