一种半导体晶圆DIE分布的获取方法与流程

一种半导体晶圆die分布的获取方法
技术领域
1.本发明涉及一种半导体晶圆die分布的获取方法，属于半导体缺陷检测/光刻技术领域。


背景技术：

2.目前半导体光刻/缺陷检测过程中，需要生成 die 的分布图，用于后续的缺陷检测。
3.现有技术一般是根据晶圆和 die 的尺寸手工创建 die 的分布图，这种方式有如下问题：1、创建 die 的分布比较困难，特别是晶圆上的 die 比较多的情况下（如一片晶圆有几万个甚至更多的 die ）。
4.创建的 die 分布与实际情况不符，需要手工进行增加、删除等繁琐的操作。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种半导体晶圆die分布的获取方法，它实现了自动扫描晶圆 die 分布图，消除了繁杂的手工创建 die 分布的操作，缩短了晶圆缺陷检测的总体时间。
6.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种半导体晶圆die分布的获取方法，方法的步骤中含有：s01：选取晶圆上某个die作为基测die和将基测die相邻斜角上的die作为邻近die，对晶圆构建坐标系，获取基测die的尺寸及邻近die和基测die之间的间隔尺寸以及获取晶圆的中心坐标；s02：根据晶圆的尺寸、晶圆的中心坐标、基测die的尺寸以及邻近die和基测die之间的间隔尺寸在晶圆上预排列出 die的分布，并获得每个预排列的die的位置坐标和得到die预排列图；s03：在die中指定多个特征模板，并获取特征模板相对于die的位置坐标；其中，特征模板为die中的某一区域；s04：根据获得的预排列的die的位置坐标及特征模板相对于die中的位置坐标设定扫描路径对晶圆进行光学扫描；其中，扫描晶圆的过程中，每个die对应扫描该die上特征模板位置对应的特征图像；s05：对光学扫描得到的特征图像和相应特征模板进行匹配，根据每个die匹配的特征模板的个数判断对应的die是否存在，并将不存在的die剔除出die预排列图，得最终die分布图。
7.进一步，在步骤s01中，通过光学扫描设备定位到晶圆上选取的基测die，采集基测die和邻近die的图像，分别获取基测die的左上角、右下角、相邻die靠基测die的角部的坐标，计算得到基测die的尺寸及邻近die和基测die之间的间隔尺寸。
8.进一步，获取晶圆的中心坐标的方法为：通过光学扫描设备获取晶圆的图像，从晶圆的图像中获取晶圆边缘的切线，根据切线和切点的坐标，计算得出晶圆的中心坐标。
9.进一步，在步骤s03中，在die中指定的特征模板的图案分别不同。
10.进一步，在步骤s05中，对光学扫描得到的特征图像和相应特征模板进行匹配具体为：设定匹配阈值，对光学扫描得到的特征图像和相应特征模板进行匹配，在每个die中，匹配结果大于匹配阈值，则匹配成功，否则匹配失败，不计入每个die匹配的特征模板的个数。
11.进一步，在步骤s05中，设定个数阈值， 每个die中匹配的特征模板≥设定的个数阈值时，则相应die存在，反之则相应die不存在。
12.采用了上述技术方案后，通过本发明的获取方法，并借助光学扫描设备可高效快速准确的生成 die 的分布，极大提高了操作的自动化。
附图说明
13.图1为本发明的光学扫描设备的控制原理图；图2为本发明的die预排列图；图3为本发明获取基测die的左上角、右下角、相邻die靠基测die的角部的坐标的示意图；图4为本发明的获取晶圆的中心坐标的示意图；图5为本发明预排列出 die的分布的过程图一；图6为本发明预排列出 die的分布的过程图二；图7为本发明的指定的特征模板的示意图；图8为本发明的光学扫描设备的扫描路径图；图9为本发明的最终die分布图。
具体实施方式
14.为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
15.一种半导体晶圆die分布的获取方法，方法的步骤中含有：s01：选取晶圆上某个die作为基测die和将基测die相邻斜角上的die作为邻近die，对晶圆构建坐标系，获取基测die的尺寸及邻近die和基测die之间的间隔尺寸以及获取晶圆的中心坐标；s02：根据晶圆的尺寸、晶圆的中心坐标、基测die的尺寸以及邻近die和基测die之间的间隔尺寸在晶圆上预排列出 die的分布，并获得每个预排列的die的位置坐标和得到die预排列图；具体参见图5和图6；s03：在die中指定多个特征模板，并获取特征模板相对于die的位置坐标；其中，特征模板为die中的某一区域；s04：根据获得的预排列的die的位置坐标及特征模板相对于die中的位置坐标设定扫描路径对晶圆进行光学扫描，具体扫描路径可采用蛇形扫描，具体见图8；其中，扫描晶
圆的过程中，每个die对应只需扫描该die上特征模板位置对应的特征图像，不需要对无关部分（不包含特征模板的部分）进行扫描；s05：对光学扫描得到的特征图像和相应特征模板进行匹配，根据每个die匹配的特征模板的个数判断对应的die是否存在，并将不存在的die剔除出die预排列图，得最终die分布图，具体见图9。
16.具体地，在步骤s01中，通过光学扫描设备定位到晶圆上选取的基测die，采集基测die和邻近die的图像，分别获取基测die的左上角、右下角、相邻die靠基测die的角部的坐标，计算得到基测die的尺寸及邻近die和基测die之间的间隔尺寸；具体如图3所示，基测die的左上角为图3中标记的a、基测die的右下角为图3中标记的b，相邻die靠基测die的角部的坐标具体为相邻die的左上角的坐标，相邻die的左上角具体为图3中标记的c。
17.具体地，获取晶圆的中心坐标的方法为：通过光学扫描设备获取晶圆的图像，从晶圆的图像中获取晶圆边缘的切线，根据切线和切点的坐标，计算得出晶圆的中心坐标，具体参见图4。
18.在本实施例中，在步骤s03中，在die中指定的特征模板的图案分别不同；特征模板是 die 中具有唯一性的图案，可以指定任意个数的特征模板，图7 中给出了左上、右上、左下、右下 4 个特征模板的例子。
19.在步骤s05中，对光学扫描得到的特征图像和相应特征模板进行匹配具体为：设定匹配阈值，对光学扫描得到的特征图像和相应特征模板进行匹配，在每个die中，匹配结果大于匹配阈值，则匹配成功，否则匹配失败，不计入每个die匹配的特征模板的个数。
20.在步骤s05中，设定个数阈值， 每个die中匹配的特征模板≥设定的个数阈值时，则相应die存在，反之则相应die不存在。
21.在本实施例中，光学扫描设备具体可以采用下面的结构形式：如图1所示，光学扫描设备包括控制模块5、定位模块、同步模块6、采集模块和聚焦模块8；其中，定位模块包括运动平台1和平台控制器7，采集模块包括光路系统3和相机4；控制模块5完成定位模块的控制、图像的采集和缺陷的检测，控制模块5中可插入多块gpu计算卡，用于对大量数据进行实时处理。
22.运动平台1包括同步轴x，步进轴y和垂直轴z，平台控制器7控制各轴的移动并将步进轴y 在移动时生成的位置脉冲向外输出。同步模块6接收平台控制器7输出的位置脉冲，并将位置脉冲发送给相机4，相机收到位置脉冲后，触发拍照并将图像发送到控制模块5。控制模块5负责控制同步模块6、平台控制器7和聚焦模块8的动作。
23.光路系统3包含5x、10x、20x、50x、100x的镜头，采用不同的镜头可以检测出不同分辨率的缺陷。相机4收到同步模块6发送的位置脉冲后，采集待测物体2（本实施例中为晶圆）在光路系统3在镜头的视场中的图像，并将图像发送到控制模块5进行处理。
24.聚焦模块8用于在运动平台1的同步轴x的运动过程中，实时检测并调整运动平台1的垂直轴z的高度，使待测物体2（本实施例中为晶圆）一直保持在相机4的焦面上，使得相机4能够采集到待测物体2（本实施例中为晶圆）的清晰的图像。
25.在本实施例中，在控制模块5中，输入计算晶圆 die 分布的相关参数，相关参数包括晶圆的尺寸（2、4、5、6、8、12寸等）、运动平台运动速度等级和聚焦模块焦面参数。调整光
路系统镜头，采用相应倍率的镜头，然后启动自动扫描任务。控制模块5向平台控制器7发送运动轨迹、运动速度、位置脉冲参数。
26.运动平台1在收到控制模块5发送的运动轨迹、平台运动速度、位置脉冲参数后，开始沿指定的运动轨迹匀速运动，到达位置脉冲间隔后，向同步模块6发送位置脉冲。
27.聚焦模块8收到控制模块5发送的焦面参数后，检测聚焦模块8与运动平台1的z轴的距离是否偏离了焦面，如发生偏离，聚焦模块8向平台控制器7发送调整z轴距离命令，平台控制器7收到调整z轴距离命令后，调整z轴到焦面位置，保证相机4能够拍摄到清晰的图像。
28.相机4收到同步模块6发送的位置脉冲后，将待测物体2（本实施例中为晶圆）经由光路系统3的镜头的视场进行成像，将采集到的图像发送给控制模块5进行 die 分布扫描。
29.控制模块5收到相机4发送的图像后，将收到图像与采集到的 die 的模板进行匹配，随着扫描和步进的进行，控制模块5扫描出整个晶圆区域的 die 的分布。
30.晶圆 die 分布示意图参见图2。
31.以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。