一種晶圓的三維表面微觀測量方法及系統技術方案

本發明專利技術公開了一種晶圓的三維表面微觀測量方法及系統，屬于集成電路制造領域，其中方法包括：確定第一晶圓的原始表面層，將第一晶圓放置在測量移動平臺上，記錄第一放置位置；基于第一預設軌跡控制測量移動平臺進行測量移動，對第一晶圓進行表面數據采集，輸出原始表面層的三維測量數據集；當第一晶圓鍍膜后，確定基于原始表面層對應的鍍膜表面層；測量鍍膜表面層，輸出鍍膜表面層的三維測量數據集；對獲取的三維測量數據集進行三維坐標點比對，生成伴隨形變指數；按照伴隨形變指數，生成第一提醒信息

【技術實現步驟摘要】
一種晶圓的三維表面微觀測量方法及系統


[0001]本專利技術涉及集成電路制造領域，具體涉及一種晶圓的三維表面微觀測量方法及系統
。

技術介紹

[0002]隨著集成電路制造技術的發展，半導體器件的集成度和性能不斷提高，晶圓表面形貌和加工工藝對器件性能的影響也變得更加顯著
。
為了保證器件的良率和穩定性，需對晶圓表面形變情況進行準確
、
高效的測量和評估
。
目前，已有多種方法用于晶圓表面形貌和缺陷的測量，例如光學顯微鏡
、
掃描電鏡和三維測量顯微鏡等
。
這些方法可以實現對晶圓表面形貌和加工位置的觀察，但是對微小形變的高精度測量存在困難
。
另外，現有技術大多依賴于操作人員，測量結果會受到主觀因素的影響，難以保證測量精度和測量方法的可復制性
。

技術實現思路

[0003]本申請通過提供了一種晶圓的三維表面微觀測量方法及系統，旨在解決現有技術中晶圓微觀形變測量精度和效率低下的技術問題
。
[0004]鑒于上述問題，本申請提供了一種晶圓的三維表面微觀測量方法及系統
。
[0005]本申請公開的第一個方面，提供了一種晶圓的三維表面微觀測量方法，該方法包括：確定第一晶圓的原始表面層，將第一晶圓放置在測量移動平臺上，記錄第一放置位置，其中，測量移動平臺包括第一預設軌跡；基于第一預設軌跡控制測量移動平臺進行測量移動，以三維測量顯微鏡對第一晶圓進行表面數據采集，輸出原始表面層的三維測量數據集；當第一晶圓鍍膜后，確定基于原始表面層對應的鍍膜表面層；當對鍍膜表面層進行表面微觀測量時，以第一放置位置將鍍膜后的晶圓放置在測量移動平臺，并控制測量移動平臺以第一預設軌跡進行移動，輸出鍍膜表面層的三維測量數據集；基于原始表面層的三維測量數據集和鍍膜表面層的三維測量數據集進行三維坐標點比對，并根據坐標點比對結果進行識別，生成伴隨形變指數，其中，伴隨形變指數為標識第一晶圓鍍膜后發生形變的程度；按照伴隨形變指數，生成第一提醒信息
。
[0006]本申請公開的另一個方面，提供了一種晶圓的三維表面微觀測量系統，該系統包括：原始表面確定模塊，用于確定第一晶圓的原始表面層，將第一晶圓放置在測量移動平臺上，記錄第一放置位置，其中，測量移動平臺包括第一預設軌跡；原始表面數據模塊，用于基于第一預設軌跡控制測量移動平臺進行測量移動，以三維測量顯微鏡對第一晶圓進行表面數據采集，輸出原始表面層的三維測量數據集；鍍膜表面確定模塊，用于當第一晶圓鍍膜后，確定基于原始表面層對應的鍍膜表面層；鍍膜表面數據模塊，用于當對鍍膜表面層進行表面微觀測量時，以第一放置位置將鍍膜后的晶圓放置在測量移動平臺，并控制測量移動平臺以第一預設軌跡進行移動，輸出鍍膜表面層的三維測量數據集；三維數據對比模塊，用于基于原始表面層的三維測量數據集和鍍膜表面層的三維測量數據集進行三維坐標點比
對，并根據坐標點比對結果進行識別，生成伴隨形變指數，其中，伴隨形變指數為標識第一晶圓鍍膜后發生形變的程度；第一提醒信息模塊，用于按照伴隨形變指數，生成第一提醒信息
。
[0007]本申請中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：由于采用了通過使用三維測量顯微鏡，在晶圓進行鍍膜前后，采用相同的測量移動軌跡和晶圓放置位置，分別對晶圓表面進行三維掃描和數據采集，獲得原始表面層和鍍膜處理后表面層的三維測量數據集；基于兩個三維測量數據集，進行三維坐標點比對和識別，得到晶圓表面各點位移信息，并根據位移信息生成用于刻畫晶圓整體形變程度的伴隨形變指數；根據伴隨形變指數值判斷晶圓形變情況，生成相應的提醒信息，完成對晶圓加工質量評估的技術方案，解決了現有技術中晶圓微觀形變測量精度和效率低下的技術問題，達到了準確高效評估晶圓表面形變情況的技術效果
。
[0008]上述說明僅是本申請技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本申請的上述和其它目的
、
特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉本申請的具體實施方式
。
附圖說明
[0009]圖1為本申請實施例提供了一種晶圓的三維表面微觀測量方法可能的流程示意圖；圖2為本申請實施例提供了一種晶圓的三維表面微觀測量方法中控制測量移動平臺可能的流程示意圖；圖3為本申請實施例提供了一種晶圓的三維表面微觀測量方法中生成第二提醒信息可能的流程示意圖；圖4為本申請實施例提供了一種晶圓的三維表面微觀測量系統可能的結構示意圖
。
[0010]附圖標記說明：原始表面確定模塊
11
，原始表面數據模塊
12
，鍍膜表面確定模塊
13
，鍍膜表面數據模塊
14
，三維數據對比模塊
15
，第一提醒信息模塊
16。
具體實施方式
[0011]本申請提供的技術方案總體思路如下：本申請實施例提供了一種晶圓的三維表面微觀測量方法及系統
。
首先在晶圓加工前后分別采集原始表面層和加工表面層的三維測量數據，作為比較的參考；然后基于兩個三維數據集，采用三維坐標點比對的方法，準確提取晶圓表面各點的位移信息；再根據位移信息計算代表整體形變程度的伴隨形變指數；最后，根據形變指數值判斷形變情況，生成不同的提醒信息，完成對工藝參數和產品質量的評估
。
[0012]在介紹了本申請基本原理后，下面將結合說明書附圖來具體介紹本申請的各種非限制性的實施方式
。
實施例一
[0013]如圖1所示，本申請實施例提供了一種晶圓的三維表面微觀測量方法，該方法包
括：步驟
S100
：確定第一晶圓的原始表面層，將所述第一晶圓放置在測量移動平臺上，記錄第一放置位置，其中，所述測量移動平臺包括第一預設軌跡；具體而言，第一晶圓是指進行測量的晶圓，作為研究對象；原始表面層是指第一晶圓進行鍍膜處理前的表面，作為基準面；測量移動平臺用于驅動第一晶圓進行三維空間運動，采集第一晶圓表面高度信息；測量移動平臺包括第一預設軌跡，第一預設軌跡采用圈層運動軌跡，為內圈到外圈的螺旋狀軌跡，或外圈到內圈的螺旋狀軌跡；第一放置位置是第一晶圓在測量移動平臺上的放置位置，為確定第一晶圓的原始表面層，先將第一晶圓放置在測量移動平臺上，所處的位置即為第一放置位置
。
第一放置位置優選為保持第一晶圓表面與測量移動平臺運動面水平平行的位置
。
[0014]通過第一放置位置的選擇及第一預設軌跡的設置，使三維測量顯微鏡可以對第一晶圓表面高度信息進行全面
、
精確采集，從而實現對第一晶圓原始表面層形貌的準確測量
。
[0015]步驟
S200
：基于第一預設軌跡控制所述測量移動平臺進行測量移動，以三維測量顯微鏡對所述第一晶圓進行表面數據采集，輸出所述原始表面層的本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種晶圓的三維表面微觀測量方法，其特征在于，所述方法包括：確定第一晶圓的原始表面層，將所述第一晶圓放置在測量移動平臺上，記錄第一放置位置，其中，所述測量移動平臺包括第一預設軌跡；基于第一預設軌跡控制所述測量移動平臺進行測量移動，以三維測量顯微鏡對所述第一晶圓進行表面數據采集，輸出所述原始表面層的三維測量數據集；當所述第一晶圓鍍膜后，確定基于所述原始表面層對應的鍍膜表面層；當對所述鍍膜表面層進行表面微觀測量時，以所述第一放置位置將鍍膜后的晶圓放置在所述測量移動平臺，并控制所述測量移動平臺以所述第一預設軌跡進行移動，輸出所述鍍膜表面層的三維測量數據集；基于所述原始表面層的三維測量數據集和所述鍍膜表面層的三維測量數據集進行三維坐標點比對，并根據坐標點比對結果進行識別，生成伴隨形變指數，其中，所述伴隨形變指數為標識所述第一晶圓鍍膜后發生形變的程度；按照所述伴隨形變指數，生成第一提醒信息
。2.
如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：獲取所述第一晶圓的邊緣坐標集合，從所述邊緣坐標集合隨機抽取第一初始邊緣坐標，以所述第一初始邊緣坐標作為所述三維測量顯微鏡的第一平面坐標；對所述三維測量顯微鏡的內置相機鏡片進行焦段識別，確定所述三維測量顯微鏡與所述第一晶圓的預設相對高度；根據所述預設相對高度和所述第一平面坐標，生成初始三維坐標；根據所述初始三維坐標控制所述三維測量顯微鏡進行預移動，當所述三維測量顯微鏡的實時三維坐標與所述初始三維坐標重合時，向所述測量移動平臺的控制終端發送啟動指令
。3.
如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：獲取所述三維測量顯微鏡的單次測量視場，以所述單次測量視場的值生成移動步長；以所述移動步長對所述第一預設軌跡進行測量節點設置，當所述測量移動平臺移動至任一測量節點，輸出對應節點的表面測量數據，直至完成所述第一預設軌跡，輸出所有節點的表面測量數據，以此生成所述原始表面層的三維測量數據集
。4.
如權利要求2所述的方法，其特征在于，獲取所述第一預設軌跡的方法包括：獲取所述第一晶圓對應的所述第一初始邊緣坐標下，所述測量移動平臺對應的第一初始平臺坐標；以所述第一初始平臺坐標為起始點直至所述第一晶圓表面測量結束，生成所述第一預設軌跡，所述第一預設軌跡為基于所述測量移動平臺所處平面包括圈層運動軌跡的二維運動軌跡
。5.
如權利要求2所述的方法，其特征在于，當對所述鍍膜表面層進行表面微觀測量時，方法還包括：當對所述鍍膜表面層進行表面微觀測量時連接...

【專利技術屬性】
技術研發人員：解樹平，顧偉中，劉威，
申請(專利權)人：蘇州瑞霏光電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：