晶圆缺陷自动检测系统及方法与流程

本发明涉及半导体，特别涉及一种晶圆缺陷自动检测系统及方法。

背景技术：

1、在集成电路制造中，晶圆良率就是完成所有工艺步骤后测试合格的芯片的数量与整片晶圆上的有效芯片的比值。现有测试机台可根据检测出制程异常所造成缺陷(defect)的芯片缺陷率(by die suffer ratio)去卡控晶圆的良率，但依然存在针对某些面积较大但是芯片缺陷率很低的缺陷无法进行有效的卡控。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种晶圆缺陷自动检测系统及方法，以解决面积较大但是芯片缺陷率很低的缺陷无法进行有效的卡控的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种晶圆缺陷自动检测系统，包括：

3、图像色差分析模块，用于获取晶圆的图像，并获取所述图像上的每一个像素格的灰度值；

4、灰度值计算对比模块，用于将所述每一个像素格的灰度值与标准图像的灰度值进行对比，实时生成由连续异常的像素格数构成的单个缺陷的面积参数；

5、判断模块，用于将单个所述缺陷的面积与单个预设缺陷面积进行对比判断，并将判断结果输出至执行模块；

6、执行模块，用于将所述判断结果输出，若判断结果异常则触发报警系统。

7、可选的，连续异常的像素格的判定标准为异常像素格的边界中至少有一边与另一异常像素格的边界相连。

8、可选的，所述像素格的边界形状为多边形。

9、可选的，将单个所述缺陷的面积与单个所述预设缺陷面积进行对比判断，单个所述缺陷的面积大于单个所述预设缺陷面积为结果异常。

10、基于同一发明构思，本发明还提供一种晶圆缺陷自动检测方法，用于上述任一项所述的晶圆缺陷自动检测系统，包括：

11、提供一晶圆，所述晶圆进入检测区域；

12、图像色差分析模块获取所述晶圆的图像，并获取所述图像上的每一个像素格的灰度值；

13、灰度值计算对比模块将所述每一个像素格的灰度值与标准图像的灰度值进行对比，实时生成由连续异常的像素格数构成的单个缺陷的面积参数；

14、判断模块将单个所述缺陷面积与单个预设缺陷面积进行对比判断，并将判断结果输出至执行模块；

15、结果执行模块按照判断结果进行输出，若输出结果为异常则触发报警系统。

16、可选的，灰度值计算对比模块将所述每一个像素格的灰度值与标准图像的灰度值进行对比，实时生成由连续异常的像素格数构成的单个缺陷的面积参数的步骤包括：

17、每一个像素格的灰度值与标准图像的灰度值进行对比，计算灰度值异常的像素格；

18、计算连续异常的像素格数。

19、可选的，连续异常的像素格的判定标准为异常像素格的边界中至少有一边与另一异常像素格的边界相连。

20、可选的，所述像素格的边界形状为多边形。

21、可选的，将单个所述缺陷的面积与单个预设缺陷面积进行对比判断，单个所述缺陷的面积大于单个预设缺陷面积为结果异常。

22、可选的，若输出结果为异常则触发报警系统包括：若所述输出结果为异常，标记模块自动突出并标记为缺陷晶圆或者良率异常晶圆，并触发报警系统，以及提示工程师在线产品异常。

23、在本发明提供的一种晶圆缺陷自动检测系统中，采用图像色差分析模块获取晶圆的图像，并获取图像上的每一个像素格的灰度值，并采用灰度值计算对比模块将所述每一个像素格的灰度值与标准图像的灰度值进行对比，标记并记录连续异常的像素格数，所述连续异常的像素格数构成单个缺陷面积，实时生成晶圆缺陷的面积参数，以及采用判断模块判断单个缺陷的面积是否大于单个预设缺陷面积，实现对较大面积缺陷的捕捉与反馈功能，解决现有检测机台仅依靠芯片缺陷率判断良率模式中存在的部分较大面积但是良率影响低的缺陷发现不足的问题。本发明中的晶圆缺陷自动检测系统可实现实时对在线生产工艺的增强监视，及时发现在线生产过程出现的制程问题。

技术特征：

1.一种晶圆缺陷自动检测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的晶圆缺陷自动检测系统，其特征在于，连续异常的像素格的判定标准为异常像素格的边界中至少有一边与另一异常像素格的边界相连。

3.根据权利要求2所述的晶圆缺陷自动检测系统，其特征在于，所述像素格的边界形状为多边形。

4.根据权利要求1所述的晶圆缺陷自动检测系统，其特征在于，将单个所述缺陷的面积与单个所述预设缺陷面积进行对比判断，单个所述缺陷的面积大于单个所述预设缺陷面积为结果异常。

5.一种晶圆缺陷自动检测方法，其特征在于，用于如权利要求1～4任一项所述的晶圆缺陷自动检测系统，包括：

6.根据权利要求5所述的晶圆缺陷自动检测方法，其特征在于，灰度值计算对比模块将所述每一个像素格的灰度值与标准图像的灰度值进行对比，实时生成由连续异常的像素格数构成的单个缺陷的面积参数的步骤包括：

7.根据权利要求5或6所述的晶圆缺陷自动检测方法，其特征在于，连续异常的像素格的判定标准为异常像素格的边界中至少有一边与另一异常像素格的边界相连。

8.根据权利要求7所述的晶圆缺陷自动检测方法，其特征在于，所述像素格的边界形状为多边形。

9.根据权利要求5所述的晶圆缺陷自动检测方法，其特征在于，将单个所述缺陷的面积与单个预设缺陷面积进行对比判断，单个所述缺陷的面积大于单个预设缺陷面积为结果异常。

10.根据权利要求5所述的晶圆缺陷自动检测方法，其特征在于，若输出结果为异常则触发报警系统包括：若所述输出结果为异常，标记模块自动突出并标记为缺陷晶圆或者良率异常晶圆，并触发报警系统，以及提示工程师在线产品异常。

技术总结
本发明提供一种晶圆缺陷自动检测系统，所述系统采用图像色差分析模块获取晶圆的图像，并获取图像上的每一个像素格的灰度值，并采用灰度值计算对比模块将所述每一个像素格的灰度值与标准图像的灰度值进行对比，标记连续异常的像素格数，所述连续异常的像素格数构成单个缺陷面积，实时生成晶圆缺陷的面积参数，以及采用判断模块判断单个缺陷的面积是否大于单个预设缺陷面积，实现对较大面积缺陷的捕捉与反馈功能，解决现有检测机台仅依靠芯片缺陷率判断良率模式中存在的部分较大面积但是良率影响低的缺陷发现不足的问题。本发明中的晶圆缺陷自动检测系统可实现实时对在线生产工艺的增强监视，及时发现在线生产过程出现的制程问题。

技术研发人员：朱慧慧,杨威,唐立志
受保护的技术使用者：上海华虹宏力半导体制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/5