CN116989704A - 一种晶圆片表面平整度综合检测方法,***及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶圆片表面平整度综合检测方法,***及存储介质,涉及晶圆片检测技术领域,包括根据待检测的晶圆片表面位置信息及光刻机曝光程式信息对待检测的晶圆片表面进行划分,形成多个检测单元,对检测单元进行平整度检测,获得检测数据,判断检测单元的平整度是否超出检测单元平整度最大偏差值,判断不合格的检测单元数是否超出检测单元设定值。本发明基于实际使用需求将待检测的晶圆片划分成多个检测单元,通过激光测距的方式进行对检测单元平整度检测,避免了检测过程中,检测仪器与晶圆片的之间接触,防止晶圆片和检测仪器的损坏,同时对晶圆片整体进行平整度检测,避免检测单元平整度偏差叠加过大。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆片检测技术领域,具体是涉及一种晶圆片表面平整度综合检测方法,***及存储介质。
背景技术
晶圆片是指制作硅半导体电路所用的硅晶片,其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种,然后慢慢拉出,形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨,抛光,切片后,形成硅晶圆片,也就是晶圆片,晶圆片的平整度不足会导致封装过程的热应力发生变化,影响芯片的正常使用,因此对晶圆片表面平整度的要求都非常高。
目前市场上对于晶圆片平整度的检测方法多种多样,但都存在着一定的缺点,在使用探针式表面测量仪对晶圆表面进行探测时,通过测量探针与晶圆表面的接触力或位移来评估表面的平整度,探针与晶圆片进行接触,容易造成晶圆片表面损伤,使晶圆的质量下降,通过激光干涉仪对晶圆片进行平整度检测时,检测效率低,通过激光测距仪对晶圆片进行平整度检测时,通常直接对整个晶圆片的平整度进行检测,反映的是晶圆片整体的平整度,对晶圆片的检测精度不高。
发明内容
为解决上述技术问题,提供一种晶圆片表面平整度综合检测方法,***及存储介质,本技术方案解决了上述背景技术中提出的使用探针式表面测量仪对晶圆表面进行探测时,通过测量探针与晶圆表面的接触力或位移来评估表面的平整度,探针与晶圆片进行接触,容易造成晶圆片表面损伤,使晶圆的质量下降,通过激光干涉仪对晶圆片进行平整度检测时,检测效率低,通过激光测距仪对晶圆片进行平整度检测时,通常直接对整个晶圆片的平整度进行检测,反映的是晶圆片整体的平整度,对晶圆片的检测精度不高的问题。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:
一种晶圆片表面平整度综合检测方法,包括:
获取待检测的晶圆片表面位置信息和光刻机曝光程式信息;
根据待检测的晶圆片表面位置信息及光刻机曝光程式信息对待检测的晶圆片表面进行划分,形成多个检测单元;
获取检测单元分布状况,基于激光测距单元的激光测距程式信息对检测单元内部设置检测点位,对所述检测点位通过激光测距单元进行检测,获得检测单元检测数据,所述检测单元检测数据包括多个检测点位与激光测距单元的距离值;
基于均方根偏差法对检测单元检测数据进行分析、处理,获得每个检测单元对应的平整度数据;
获取晶圆片表面位置信息,基于激光干涉单元对整个晶圆片进行平整度检测,获得晶圆片检测数据,对晶圆片检测数据进行处理,获得晶圆片平整度数据;
获取晶圆片的历史加工数据,基于实际加工使用需求,获得检测单元平整度最大偏差值、晶圆片平整度最大偏差值和检测单元设定值;
将每个检测单元的平整度数据与检测单元平整度最大偏差值进行比对,判断检测单元的平整度是否超出检测单元平整度最大偏差值,若未超出,则该检测单元合格,若超出,则该检测单元不合格,标记该检测单元并记录超出检测单元平整度最大偏差值的检测单元数;
判断不合格的检测单元数是否超出检测单元设定值,若超出,则晶圆片不合格,输出显示检测结果,并根据检测数据对晶圆片进行平整化处理,若未超出,则将晶圆片平整度数据与晶圆片平整度最大偏差值进行比对,判断晶圆片的平整度是否超出晶圆片平整度最大偏差值,若未超出,则晶圆片合格,输出显示检测结果和标记的不合格检测单元,若超出,则晶圆片不合格,输出显示检测结果,并根据检测数据对晶圆片进行平整化处理。
优选的,所述对待检测的晶圆片表面进行划分,形成多个检测单元,对所述检测单元按照从左到右,再从右到左的顺序由上至下进行编号,检测单元在进行检测时,激光测距单元按照检测单元的编号从最左端到最右端,再从最右端到最左端的检测顺序由上至下逐一对检测单元进行检测。
优选的,所述检测单元内部设置检测点位包括:
获取检测单元位置信息;
根据检测单元位置信息,以行和列的形式均匀设置检测点位;
其中,在晶圆片边缘部分的检测单元是不完整的,对不完整检测单元设置检测点位时,增加检测点位的密度,缩小不同检测点位的间距。
优选的,所述对检测点位进行激光测距检测,得到检测单元检测数据,对检测单元检测数据进行处理,并获得对应的平整度数据包括:
通过激光发射器对检测点位发射激光束,记录激光束返回接收器所需的时间,根据激光束往返时间,计算检测点位与激光测距单元的距离值:式中,d为检测点位与激光测距单元的距离值,c为光速,t为激光束从发射到接收器接收到激光束所需的时间;
基于格拉布斯准则筛选出检测点位与激光测距单元的距离值中的异常值,并剔除所有异常值,获得距离值标准数据;
基于距离值标准数据,建立检测点位与激光测距单元的距离值矩阵:式中,/>为第i行内第j列检测点位与激光测距单元的距离值,m为检测单元中检测点位总行数,n为检测单元中检测点位总列数;
基于检测点位与激光测距单元的距离值矩阵,计算每个检测单元的平整度:式中,/>为对应检测单元的平整度计算值,/>为每个检测点位与激光测距单元的距离值,/>为检测单元中所有检测点位与激光测距单元的距离值的平均值,m为检测单元中检测点位总行数,n为检测单元中检测点位总列数。
优选的,所述激光干涉单元对整个晶圆片进行平整度检测,获得晶圆片检测数据,对晶圆片检测数据进行处理,获得晶圆片平整度数据包括:
通过激光干涉单元扫描晶圆片,获得晶圆片检测数据;
根据晶圆片检测数据,建立空间坐标系,获得晶圆片平面的平面方程,即z(x,y),以最小二乘平面为基准面计算晶圆片平整度数据:式中,z’为最小二乘平面表达式,/>为晶圆片的平整度,Q为激光干涉检测数据的数量,/>均为最小二乘平面表达式系数;其中,/>根据晶圆片检测数据拟合最小二乘平面方程进行计算,基于最小二乘平面表达式计算/>系数具体为:/>令得:/>对上述矩阵进行求解,得到/>的值。
进一步的,提出一种晶圆片表面平整度综合检测***,用于实现如上述的检测方法,包括:
主控制模块,所述主控制模块用于对检测数据进行分析、处理,获得每个检测单元对应的平整度数据、获得晶圆片平整度数据、获取检测单元平整度最大偏差值、晶圆片平整度最大偏差值和检测单元设定值、判断检测单元的平整度是否超出检测单元平整度最大偏差值、判断不合格的检测单元数是否超出检测单元设定值、判断晶圆片的平整度是否超出晶圆片平整度最大偏差值;
电源模块,所述电源模块与主控制模块电性连接,用于对主控制模块进行供电;
检测模块,所述检测模块用于对待检测的晶圆片表面进行划分,形成多个检测单元,并对检测单元进行编号、对检测单元内部设置检测点位、对检测点位进行检测,获得检测单元检测数据,所述检测模块的输出端与主控制模块的输入端电性连接,用于将检测单元检测数据传输至主控制模块;
扫描模块,所述扫描模块包括激光干涉单元,用于对待检测的晶圆片整体进行扫描,获得晶圆片检测数据;
显示模块,所述显示模块的输入端与主控制模块的输出端电性连接,用于接收检测结果,并输出显示。
可选的,所述主控制模块包括:
信号接收单元,所述信号接收单元的输入端与控制单元的输出端和激光干涉单元的输出端电性连接,信号接收单元的输出端与数据处理单元的输入端电性连接,用于接收检测数据,并将检测数据传输至数据处理单元;
数据处理单元,所述数据处理单元用于对检测数据进行分析、处理,获得每个检测单元对应的平整度数据及晶圆片整体平整度数据,对晶圆片的历史加工数据进行分析,获得检测单元平整度最大偏差值、晶圆片平整度最大偏差值和检测单元设定值,并传输至判断单元;
判断单元,所述判断单元用于判断检测单元的平整度是否超出检测单元平整度最大偏差值、判断不合格的检测单元数是否超出检测单元设定值和判断晶圆片的平整度是否超出晶圆片平整度最大偏差值,并输出检测结果。
可选的,所述检测模块包括:
控制单元,所述控制单元用于对待检测的晶圆片表面进行划分,形成多个检测单元,并对检测单元进行编号,在多个所述检测单元内设置不同的检测点位,并控制激光测距单元在多个检测单元间移动,对不同检测单元内的检测点位进行检测,并将检测单元检测数据传输至主控制模块;
激光测距单元,所述激光测距单元与控制单元电性连接,用于测量不同检测单元内的检测点位与激光测距单元的距离值;
固定单元,所述固定单元用于承载待检测的晶圆片,并将晶圆片进行水平固定;
清洁单元,所述清洁单元用于清除待检测的晶圆片上的杂质、灰尘。
可选的,所述激光测距单元包括:
激光发射器,所述激光发射器用于发射激光束,所述激光束用于测量距离;
接收器,所述接收器用于接收反射激光信号;
控制电路,所述控制电路用于控制激光的发射和接收,以及处理测量数据;
镜头,所述镜头用于聚焦激光束;
激光测距单元外壳,所述激光测距单元外壳用于保护内部元件,增加机械稳定性。
再进一步的,提出一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可读程序,所述计算机可读程序被调用时执行如上述的晶圆片表面平整度综合检测方法。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明提出一种晶圆片表面平整度综合检测方法,***及存储介质,基于实际使用需求将待检测的晶圆片划分成多个检测单元,对多个检测单元进行平整度检测,提高了晶圆片的利用率,通过激光测距的方式进行平整度检测,避免了检测过程中,检测仪器与晶圆片的之间接触,防止晶圆片和检测仪器的损坏,降低了成本,在对检测单元进行检测的同时,通过激光干涉的方式,对晶圆片整体进行平整度检测,防止多个检测单元平整度偏差的叠加,使得晶圆片整体的偏差度过大,影响后续的加工过程。
附图说明
图1和图2合并为本发明提出的一种晶圆片表面平整度综合检测方法流程图;
图3为本发明中的检测单元检测数据处理流程图;
图4为本发明提出的一种晶圆片表面平整度综合检测***结构框图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
参照图1-3所示,本发明实施例一种晶圆片表面平整度综合检测方法,包括:
步骤S100:获取待检测的晶圆片表面位置信息和光刻机曝光程式信息
步骤S200:根据所需待检测的晶圆片表面位置信息及光刻机曝光程式信息对待检测的晶圆片表面进行划分,形成多个检测单元;
步骤S300:获取检测单元分布状况,基于激光测距单元的激光测距程式信息对检测单元内部设置检测点位,对检测点位通过激光测距单元进行检测,获得检测单元检测数据,检测单元检测数据包括多个检测点位与激光测距单元的距离值;
具体为言,根据激光测距单元的检测过程进行检测单元内部的检测点位设置,其中,检测单元内部设置检测点位包括:
获取检测单元位置信息;
根据检测单元位置信息,以行和列的形式均匀设置检测点位;
其中,在晶圆片边缘部分的检测单元是不完整的,对不完整检测单元设置检测点位时,增加检测点位的密度,缩小不同检测点位的间距;
对检测单元按照从左到右,再从右到左的顺序由上至下进行编号,检测单元在进行检测时,激光测距单元按照检测单元的编号从最左端到最右端,再从最右端到最左端的检测顺序由上至下逐一对检测单元进行检测;
本方案根据晶圆片在实际加工过程中的加工需求对待检测晶圆片表面进行划分,形成多个检测单元,并对检测单元内部设置多个检测点位,实现对晶圆片平整度的细致化分区检测,同时对检测单元进行编号,方便之后对不合格检测单元的标记。
步骤S400:基于均方根偏差法对检测单元检测数据进行分析、处理,获得每个检测单元对应的平整度数据;
具体而言,通过激光发射器对检测点位发射激光束,记录激光束返回接收器所需的时间,根据激光束往返时间,计算检测点位与激光测距单元的距离值:式中,d为检测点位与激光测距单元的距离值,c为光速,t为激光束从发射到接收器接收到激光束所需的时间;
基于格拉布斯准则筛选出检测点位与激光测距单元的距离值中的异常值,并剔除所有异常值,获得距离值标准数据,格拉布斯准则的表达式为:式中,/>为第i行第j列检测点位与激光测距单元的距离值,/>为所有检测点位与激光测距单元的距离值的平均值,/>为所有检测点位与激光测距单元的距离值的标准差,/>为格拉布斯临界值,格拉布斯临界值查格拉布斯表获得;若满足格拉布斯准则的表达式,则说明/>为异常值。
基于距离值标准数据,建立检测点位与激光测距单元的距离值矩阵:式中,/>为第i行内第j列检测点位与激光测距单元的距离值,m为检测单元中检测点位总行数,n为检测单元中检测点位总列数;
根据检测点位与激光测距单元的距离值矩阵计算平整度:式中,/>为对应检测单元的平整度计算值,/>为每个检测点位与激光测距单元的距离值,/>为检测单元中所有检测点位与激光测距单元的距离值的平均值,m为检测单元中检测点位总行数,n为检测单元中检测点位总列数。
本方案中,基于格拉布斯准则筛选出检测点位与激光测距单元的距离值中的异常值,再通过将检测单元中的检测点位与激光测距单元的距离值的平均值作为基准值,基于均方根偏差法求取每个检测单元的平整度计算值,通过检测点位的检测数据有效反应检测单元的平整度情况。
步骤S500:获取晶圆片表面位置信息,基于激光干涉单元对整个晶圆片进行平整度检测,获得晶圆片检测数据,对晶圆片检测数据进行处理,获得晶圆片平整度数据;
具体而言,基于激光干涉单元对整个晶圆片进行平整度检测,获得晶圆片检测数据,对晶圆片检测数据进行处理,获得晶圆片平整度数据包括:
通过激光干涉单元扫描晶圆片,获得晶圆片检测数据;
根据晶圆片检测数据,建立空间坐标系,获得晶圆片平面方程,即z(x,y),以最小二乘平面为基准面计算晶圆片平整度数据:式中,z’为最小二乘平面表达式,/>为晶圆片的平整度,Q为激光干涉检测数据的数量,/>均为最小二乘平面表达式系数;其中,/>根据晶圆片检测数据拟合最小二乘平面方程进行计算,基于最小二乘平面表达式计算/>系数具体为:/>令/>得:对上述矩阵进行求解,得到/>的值。
本方案中,通过激光干涉对晶圆片整体的平整度进行检测,以最小二乘平面为基准面,计算晶圆片整体平整度数据,避免多个检测单元平整度偏差的叠加过大,使得整个晶圆片的平整度偏差超出实际加工要求。
步骤S600:获取晶圆片的历史加工数据,基于实际加工使用需求,获得检测单元平整度最大偏差值、晶圆片平整度最大偏差值和检测单元设定值;
具体而言,检测单元平整度最大偏差值和晶圆片平整度最大偏差值是指在晶圆片的加工过程中,所允许的检测单元平整度和晶圆片整体平整度的最大误差,检测单元设定值是指晶圆片加工过程中所允许的最大不合格检测单元数。
步骤S700:将每个检测单元的平整度数据与检测单元平整度最大偏差值进行比对,判断检测单元的平整度是否超出检测单元平整度最大偏差值;
具体而言,若检测单元的平整度未超出检测单元平整度最大偏差值,则该检测单元合格,若超出,则该检测单元不合格,标记该检测单元并记录超出检测单元平整度最大偏差值的检测单元数;
步骤S800:判断不合格的检测单元数是否超出检测单元设定值;
具体而言,若不合格的检测单元数超出检测单元设定值,则晶圆片不合格,输出显示检测结果,并根据平整度数据进行平整化处理,若不合格的检测单元数未超出检测单元设定值,则将晶圆片平整度数据与晶圆片平整度最大偏差值进行比对;
步骤S900:判断晶圆片的平整度是否超出晶圆片平整度最大偏差值,若未超出,则晶圆片合格,输出显示检测结果和标记的不合格检测单元,若超出,则晶圆片不合格,输出显示检测结果,并根据检测数据对晶圆片进行平整化处理。
本方案通过将多个检测单元的平整度与检测单元平整度最大偏差值进行比对,记录超出检测单元平整度最大偏差值的检测单元数,并将不合格的检测单元数与检测单元设定值进行比对,提高了检测精度,同时对晶圆片整体平整度进行检测,避免了多个检测单元平整度偏差的叠加使得晶圆片整体平整度偏差过大,影响晶圆片的后续加工,对检测合格的晶圆片中的不合格检测单元进行标记,方便后续加工,对检测不合格的晶圆片直接通过记录的检测数据进行平整化处理,提高了加工效率和晶圆片的利用率,节约了晶圆片的加工成本。
参照图4所示,进一步的,结合上述一种晶圆片表面平整度综合检测方法,提出一种晶圆片表面平整度综合检测***,包括:
主控制模块,主控制模块用于对检测数据进行分析、处理,获得每个检测单元对应的平整度数据、获得晶圆片平整度数据、获取检测单元平整度最大偏差值、晶圆片平整度最大偏差值和检测单元设定值、判断检测单元的平整度是否超出检测平整度最大偏差值、判断不合格的检测单元数是否超出检测单元设定值、判断晶圆片的平整度是否超出晶圆片平整度最大偏差值;
电源模块,电源模块与主控制模块电性连接,用于对主控制模块进行供电;
检测模块,检测模块用于对待检测的晶圆片表面进行划分,形成多个检测单元,并对检测单元进行编号、对检测单元内部设置检测点位、对检测点位进行检测,获得检测单元检测数据,所述检测模块的输出端与主控制模块的输入端电性连接,用于将检测单元检测数据传输至主控制模块;
扫描模块,所述扫描模块包括激光干涉单元,用于对待检测的晶圆片整体进行扫描,获得晶圆片检测数据;
显示模块,显示模块的输入端与主控制模块的输出端电性连接,用于接收检测结果,并输出显示。
主控制模块包括:
信号接收单元,所述信号接收单元的输入端与控制单元的输出端和激光干涉单元的输出端电性连接,信号接收单元的输出端与数据处理单元的输入端电性连接,用于接收检测数据,并将检测数据传输至数据处理单元;
数据处理单元,所述数据处理单元用于对检测数据进行分析、处理,获得每个检测单元对应的平整度数据及晶圆片整体平整度数据,对晶圆片的历史加工数据进行分析,获得检测单元平整度最大偏差值、晶圆片平整度最大偏差值和检测单元设定值,并传输至判断单元;
判断单元,所述判断单元用于判断检测单元的平整度是否超出检测单元平整度最大偏差值、判断不合格的检测单元数是否超出检测单元设定值和判断晶圆片的平整度是否超出晶圆片平整度最大偏差值,并输出检测结果。
检测模块包括:
控制单元,控制单元用于对待检测的晶圆片表面进行划分,形成多个检测单元,并对检测单元进行编号,在多个检测单元内设置不同的检测点位,并控制激光测距单元在多个检测单元间移动,对不同检测单元内的检测点位进行检测,并将检测单元检测数据传输至主控制模块;
激光测距单元,激光测距单元与控制单元电性连接,用于测量不同检测单元内的检测点位与激光测距单元的距离值;
固定单元,固定单元用于承载待检测的晶圆片,并将晶圆片进行水平固定;
清洁单元,清洁单元用于清除待检测的晶圆片上的杂质、灰尘。
激光测距单元包括:
激光发射器,激光发射器用于发射激光束,激光束用于测量距离;
接收器,接收器用于接收反射激光信号;
控制电路,控制电路用于控制激光的发射和接收,以及处理测量数据;
镜头,镜头用于聚焦激光束;
激光测距单元外壳,激光测距单元外壳用于保护内部元件,增加机械稳定性。
其中,激光测距单元位于固定单元的上方,激光发射器发射的激光束与水平固定的晶圆片垂直,控制单元控制激光测距单元水平移动至检测点位的正上方进行检测。
上述一种晶圆片表面平整度综合检测***的运行流程为:
步骤一:检测模块根据待检测的晶圆片表面位置信息及光刻机曝光程式信息对待检测晶圆片进行划分,形成多个检测单元,对检测单元进行编号,并在检测单元内部设置多个检测点位;
步骤二:检测模块按照检测单元编号顺序对检测单元内的检测点位进行检测,获得检测单元检测数据,并将检测单元检测数据传输至主控制模块;
步骤三:扫描模块对晶圆片整体进行扫描检测,获得晶圆片检测数据,并将晶圆片检测数据传输至主控制模块;
步骤三:主控制模块接收检测单元检测数据及晶圆片检测数据,并对检测单元检测数据及晶圆片检测数据进行处理获得检测单元对应的平整度及晶圆片平整度;
步骤四:判断每个检测单元的平整度是否超出标准值,若超出,则该检测单元不合格,若未超出,则该检测单元合格,记录不合格检测单元数量;
步骤五:判断不合格检测单元数是否超出设定值,若不合格检测单元数超出设定值,则输出显示该晶圆片不合格,若未超出,则判断晶圆片的平整度是否超出晶圆片平整度最大偏差值,若超出,则该晶圆片不合格,输出显示检测结果,并根据平整度数据对晶圆片进行平整化处理,若未超出,该晶圆片合格,对其中未合格的检测单元进行标记,读取未合格的检测单元编号,并通过显示模块进行输出显示,方便之后的加工。
其中,检测模块的执行流程为:
获取待检测晶圆片,水平固定在固定单元上;
通过清洁单元对晶圆片进行清洁,清除待检测的晶圆片上的杂质、灰尘;
对待检测的晶圆片表面进行划分,形成多个检测单元,在多个检测单元内设置不同的检测点位;
控制单元控制激光测距单元对不同检测点位进行检测,记录检测数据,并传输至主控制模块。
其中,主控制模块的执行流程为:
信号接收单元接收检测数据,并将检测数据传输至数据处理单元;
数据处理单元对检测数据进行分析、处理,并传输至判断单元;
判断单元对处理过的检测数据进行分析、判断,并输出检测结果至显示模块。
再进一步的,本方案还提出一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可读程序,计算机可读程序被调用时执行如上述的电力***检修信息库更新方法;
可以理解的是,计算机可读存储介质可以是磁性介质,例如,软盘、硬盘、磁带;光介质例如,DVD;或者半导体介质例如固态硬盘SolidStateDisk,SSD等。
综上所述,本发明的优点在于:实现了对晶圆片平整度状况更加细化的检测,通过对晶圆片划分多个检测单元,对每个检测单元进行平整度检测,提高了检测精度,通过激光测距的方式对平整度进行检测,使得检测仪器和晶圆片之间没有直接接触,避免了检测仪器和晶圆片的损坏,同时对晶圆片整体进行平整度检测,避免了多个检测单元平整度的叠加造成晶圆片的整体平整度偏差过大,影响后续的加工处理,对检测合格的晶圆片中的不合格检测单元进行标记,方便后续加工,对检测不合格的晶圆片直接通过记录的检测数据进行平整化处理,提高了加工效率和晶圆片的利用率,节约了晶圆片的加工成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种晶圆片表面平整度综合检测方法,其特征在于,包括:
获取待检测的晶圆片表面位置信息和光刻机曝光程式信息;
根据待检测的晶圆片表面位置信息及光刻机曝光程式信息对待检测的晶圆片表面进行划分,形成多个检测单元;
获取检测单元分布状况,基于激光测距单元的激光测距程式信息对检测单元内部设置检测点位,对所述检测点位通过激光测距单元进行检测,获得检测单元检测数据,所述检测单元检测数据包括多个检测点位与激光测距单元的距离值;
基于均方根偏差法对检测单元检测数据进行分析、处理,获得每个检测单元对应的平整度数据;
获取晶圆片表面位置信息,基于激光干涉单元对整个晶圆片进行平整度检测,获得晶圆片检测数据,对晶圆片检测数据进行处理,获得晶圆片平整度数据;
获取晶圆片的历史加工数据,基于实际加工使用需求,获得检测单元平整度最大偏差值、晶圆片平整度最大偏差值和检测单元设定值;
将每个检测单元的平整度数据与检测单元平整度最大偏差值进行比对,判断检测单元的平整度是否超出检测单元平整度最大偏差值,若未超出,则该检测单元合格,若超出,则该检测单元不合格,标记该检测单元并记录超出检测单元平整度最大偏差值的检测单元数;
判断不合格的检测单元数是否超出检测单元设定值,若超出,则晶圆片不合格,输出显示检测结果,并根据检测数据对晶圆片进行平整化处理,若未超出,则将晶圆片平整度数据与晶圆片平整度最大偏差值进行比对,判断晶圆片的平整度是否超出晶圆片平整度最大偏差值,若未超出,则晶圆片合格,输出显示检测结果和标记的不合格检测单元,若超出,则晶圆片不合格,输出显示检测结果,并根据检测数据对晶圆片进行平整化处理。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆片表面平整度综合检测方法,其特征在于,所述对待检测的晶圆片表面进行划分,形成多个检测单元,对所述检测单元按照从左到右,再从右到左的顺序由上至下进行编号,检测单元在进行检测时,激光测距单元按照检测单元的编号从最左端到最右端,再从最右端到最左端的检测顺序由上至下逐一对检测单元进行检测。
3.根据权利要求1所述的一种晶圆片表面平整度综合检测方法,其特征在于,所述检测单元内部设置检测点位包括:
获取检测单元位置信息;
根据检测单元位置信息,以行和列的形式均匀设置检测点位;
其中,在晶圆片边缘部分的检测单元是不完整的,对不完整检测单元设置检测点位时,增加检测点位的密度,缩小不同检测点位的间距。
4.根据权利要求1所述的一种晶圆片表面平整度综合检测方法,其特征在于,所述对检测点位进行激光测距检测,得到检测单元检测数据,对检测单元检测数据进行处理,并获得对应的平整度数据包括:
通过激光发射器对检测点位发射激光束,记录激光束返回接收器所需的时间,根据激光束往返时间,计算检测点位与激光测距单元的距离值:式中,d为检测点位与激光测距单元的距离值,c为光速,t为激光束从发射到接收器接收到激光束所需的时间;
基于格拉布斯准则筛选出检测点位与激光测距单元的距离值中的异常值,并剔除所有异常值,获得距离值标准数据;
基于距离值标准数据,建立检测点位与激光测距单元的距离值矩阵:式中,/>为第i行第j列检测点位与激光测距单元的距离值,m为检测单元中检测点位总行数,n为检测单元中检测点位总列数;
基于检测点位与激光测距单元的距离值矩阵,计算每个检测单元的平整度:式中,/>为对应检测单元的平整度计算值,/>为每个检测点位与激光测距单元的距离值,/>为检测单元中所有检测点位与激光测距单元的距离值的平均值,m为检测单元中检测点位总行数,n为检测单元中检测点位总列数。
5.根据权利要求1所述的一种晶圆片表面平整度综合检测方法,其特征在于,所述基于激光干涉单元对整个晶圆片进行平整度检测,获得晶圆片检测数据,对晶圆片检测数据进行处理,获得晶圆片平整度数据包括:
通过激光干涉单元扫描晶圆片,获得晶圆片检测数据;
根据晶圆片检测数据,建立空间坐标系,获得晶圆片平面的平面方程,即z(x,y),以最小二乘平面为基准面计算晶圆片平整度数据:式中,z’为最小二乘平面表达式,/>为晶圆片的平整度,Q为激光干涉检测数据的数量,/>均为最小二乘平面表达式系数;
其中,根据晶圆片检测数据拟合最小二乘平面方程进行计算,基于最小二乘平面表达式计算/>系数具体为:/>令/>得:对上述矩阵进行求解,得到/>的值。
6.一种晶圆片表面平整度综合检测***,用于实现如权利要求1-5任一项所述的检测方法,其特征在于,包括:
主控制模块,所述主控制模块用于对检测数据进行分析、处理,获得每个检测单元对应的平整度数据、获得晶圆片平整度数据、获取检测单元平整度最大偏差值、晶圆片平整单元最大偏差值和检测单元设定值、判断检测单元的平整度是否超出检测单元平整度最大偏差值、判断不合格的检测单元数是否超出检测单元设定值、判断晶圆片的平整度是否超出晶圆片平整度最大偏差值;
电源模块,所述电源模块与主控制模块电性连接,用于对主控制模块进行供电;
检测模块,所述检测模块用于对待检测的晶圆片表面进行划分,形成多个检测单元,并对检测单元进行编号、对检测单元内部设置检测点位、对检测点位进行检测,获得检测单元检测数据,所述检测模块的输出端与主控制模块的输入端电性连接,用于将检测单元检测数据传输至主控制模块;
扫描模块,所述扫描模块包括激光干涉单元,用于对待检测的晶圆片整体进行扫描,获得晶圆片检测数据;
显示模块,所述显示模块的输入端与主控制模块的输出端电性连接,用于接收检测结果,并输出显示。
7.根据权利要求6所述的一种晶圆片表面平整度综合检测***,其特征在于,所述主控制模块包括:
信号接收单元,所述信号接收单元的输入端与控制单元的输出端和激光干涉单元的输出端电性连接,信号接收单元的输出端与数据处理单元的输入端电性连接,用于接收检测数据,并将检测数据传输至数据处理单元;
数据处理单元,所述数据处理单元用于对检测数据进行分析、处理,获得每个检测单元对应的平整度数据及晶圆片整体平整度数据,对晶圆片的历史加工数据进行分析,获得检测单元平整度最大偏差值、晶圆片平整度最大偏差值和检测单元设定值,并传输至判断单元;
判断单元,所述判断单元用于判断检测单元的平整度是否超出检测单元平整度最大偏差值、判断不合格的检测单元数是否超出检测单元设定值和判断晶圆片的平整度是否超出晶圆片平整度最大偏差值,并输出检测结果。
8.根据权利要求6所述的一种晶圆片表面平整度综合检测***,其特征在于,所述检测模块包括:
控制单元,所述控制单元用于对待检测的晶圆片表面进行划分,形成多个检测单元,并对检测单元进行编号,在多个所述检测单元内设置不同的检测点位,并控制激光测距单元在多个检测单元间移动,对不同检测单元内的检测点位进行检测,并将检测单元检测数据传输至主控制模块;
激光测距单元,所述激光测距单元与控制单元电性连接,用于测量不同检测单元内的检测点位与激光测距单元的距离值;
固定单元,所述固定单元用于承载待检测的晶圆片,并将晶圆片进行水平固定;
清洁单元,所述清洁单元用于清除待检测的晶圆片上的杂质、灰尘。
9.根据权利要求6所述的一种晶圆片表面平整度综合检测***,其特征在于,所述激光测距单元包括:
激光发射器,所述激光发射器用于发射激光束,所述激光束用于测量距离;
接收器,所述接收器用于接收反射激光信号;
控制电路,所述控制电路用于控制激光的发射和接收,以及处理测量数据;
镜头,所述镜头用于聚焦激光束;
激光测距单元外壳,所述激光测距单元外壳用于保护内部元件,增加机械稳定性。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可读程序,其特征在于,所述计算机可读程序被调用时执行如权利要求1-5任一所述的晶圆片表面平整度综合检测方法。
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