【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及晶圓貼膜瑕疵檢測，具體涉及一種晶圓貼膜瑕疵檢測系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、晶圓貼膜瑕疵檢測是指對在晶圓表面上粘貼保護(hù)膜或功能膜的過程中，進(jìn)行質(zhì)量檢測以識別可能產(chǎn)生的瑕疵或缺陷的過程。在半導(dǎo)體制造中，晶圓是一種關(guān)鍵的基礎(chǔ)材料，貼膜步驟用于防止在后續(xù)加工過程中晶圓表面受到污染或損壞。然而，在貼膜過程中可能會產(chǎn)生諸如氣泡、皺褶、劃痕、顆粒等瑕疵，這些瑕疵會嚴(yán)重影響晶圓的整體質(zhì)量和最終產(chǎn)品的性能。為了確保晶圓的表面完整性和貼膜效果，瑕疵檢測通常使用高精度的光學(xué)檢測設(shè)備或機(jī)器視覺系統(tǒng)，通過圖像處理技術(shù)對晶圓表面的膜進(jìn)行掃描分析，及時發(fā)現(xiàn)貼膜過程中產(chǎn)生的任何細(xì)微問題。這一檢測過程對提高半導(dǎo)體產(chǎn)品的良率和性能至關(guān)重要，確保在后續(xù)制造環(huán)節(jié)中不會因為貼膜瑕疵而導(dǎo)致更大的生產(chǎn)損失和產(chǎn)品報廢。
2、現(xiàn)有技術(shù)中通常采用激光掃描儀對晶圓貼膜瑕疵進(jìn)行檢測，激光掃描儀具有極高的檢測精度和分辨率，能夠準(zhǔn)確識別微小瑕疵，如氣泡、劃痕和膜層不均勻等。激光掃描作為非接觸式檢測，避免了對晶圓表面的物理損傷，尤其適用于敏感的半導(dǎo)體制造工藝。此外，激光掃描儀還能提供三維形貌數(shù)據(jù)，精確測量瑕疵的深度和形狀，并具備自動化檢測能力，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
3、為了提高檢測效率并降低成本，現(xiàn)有技術(shù)中的激光掃描儀通常不會將光束覆蓋率設(shè)置得過高，因為過高的覆蓋率會顯著增加檢測時間和成本。晶圓貼膜瑕疵檢測主要針對特定類型的瑕疵，如氣泡、劃痕和膜層不均勻等，這些瑕疵往往集中在局部區(qū)域。因此，通過合理調(diào)整光束覆蓋率，可以在確保足夠檢測精度
4、在所述
技術(shù)介紹
部分公開的上述信息僅用于加強(qiáng)對本公開的背景的理解，因此它可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種晶圓貼膜瑕疵檢測系統(tǒng)及方法，通過預(yù)設(shè)光束覆蓋率進(jìn)行初步掃描，利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評估潛在瑕疵區(qū)域的顯著性，實現(xiàn)對瑕疵明顯區(qū)域和瑕疵不明顯區(qū)域的精準(zhǔn)分類，針對瑕疵不明顯區(qū)域，動態(tài)調(diào)整光束覆蓋率進(jìn)行高密度二次掃描，捕捉更細(xì)微的表面信息，并結(jié)合三維形貌數(shù)據(jù)精確定位瑕疵位置和形態(tài)，可在提高檢測效率的同時有效減少漏檢和誤檢的風(fēng)險，確保微小瑕疵的準(zhǔn)確檢測，顯著提升了晶圓貼膜的質(zhì)量控制，避免生產(chǎn)損失，以解決上述
技術(shù)介紹
中的問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種晶圓貼膜瑕疵檢測方法，包括以下步驟：
3、在晶圓貼膜瑕疵檢測過程中，通過激光掃描儀按照預(yù)設(shè)光束覆蓋率發(fā)射激光束，覆蓋晶圓表面進(jìn)行初步掃描；
4、在激光束掃描的過程中，通過對激光反射信號的強(qiáng)度和一致性進(jìn)行實時分析，以識別出晶圓表面與貼膜之間存在的反射差異區(qū)域，并將反射差異區(qū)域標(biāo)記為疑似瑕疵區(qū)域；
5、對疑似瑕疵區(qū)域的反射信號進(jìn)行特征提取，并對提取到的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，基于深度分析后的特征通過預(yù)先訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評估晶圓貼膜中潛在瑕疵的明顯程度，并將疑似瑕疵區(qū)域進(jìn)一步劃分為瑕疵明顯區(qū)域和瑕疵不明顯區(qū)域；
6、針對瑕疵明顯區(qū)域，直接將該晶圓貼膜判定為質(zhì)量不合格，針對瑕疵不明顯區(qū)域，根據(jù)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測結(jié)果對光束覆蓋率進(jìn)行動態(tài)擴(kuò)充，增加激光掃描密度，此時的激光掃描范圍不再覆蓋整個晶圓，而是集中在瑕疵不明顯區(qū)域；
7、通過調(diào)整后的光束覆蓋率在標(biāo)記的疑似瑕疵區(qū)域發(fā)射更高密度的激光束進(jìn)行二次掃描，利用高密度的激光束來捕捉更細(xì)微的表面信息，并結(jié)合三維形貌數(shù)據(jù)獲取瑕疵的立體特征，精確定位并且識別貼膜瑕疵。
8、優(yōu)選的，對激光反射信號的強(qiáng)度和一致性進(jìn)行實時分析，以識別出晶圓表面與貼膜之間存在的反射差異區(qū)域，具體的步驟如下：
9、激光掃描儀按照預(yù)設(shè)的光束覆蓋率發(fā)射激光束，覆蓋整個晶圓表面進(jìn)行掃描，實時采集反射回來的光信號，每個掃描點的反射光強(qiáng)度值i(x，y)記錄為一個二維坐標(biāo)矩陣，其中，i(x，y)表示(x，y)處的反射光強(qiáng)度值，其中x和y表示掃描的空間坐標(biāo)，將整個晶圓表面的光強(qiáng)度信息通過二維坐標(biāo)矩陣儲存；
10、對每個點(x，y)的光強(qiáng)度值i(x，y)進(jìn)行局部一致性計算，具體為：將該點的光強(qiáng)度與其鄰域內(nèi)其他點的光強(qiáng)度進(jìn)行比較，計算局部一致性偏差d(x，y)，計算的表達(dá)式為：式中，(xl，yl)為(x，y)點的鄰域點，l表示鄰域點的索引，n為鄰域內(nèi)的點數(shù)；
11、計算出每個點的局部一致性偏差d(x，y)后，將d(x，y)與預(yù)先設(shè)定的閾值t進(jìn)行比較，若該點的局部一致性偏差d(x，y)>t，則標(biāo)記該點為疑似瑕疵點；
12、應(yīng)用聚類算法對標(biāo)記的疑似瑕疵點進(jìn)行處理，將瑕疵點按照空間分布和密度進(jìn)行聚合，形成連續(xù)的瑕疵區(qū)域，該連續(xù)的瑕疵區(qū)域即為晶圓表面與貼膜之間存在的反射差異區(qū)域。
13、優(yōu)選的，對疑似瑕疵區(qū)域的反射信號進(jìn)行特征提取，提取的特征包括激光在晶圓表面反射后信號散射的非對稱性和三維形貌上的深度變化，對激光在晶圓表面反射后信號散射的非對稱性和三維形貌上的深度變化進(jìn)行深度分析后，分別生成散射非對稱參考值和深度變化參考值，通過散射非對稱參考值量化激光反射后信號散射的不均勻性程度，通過深度變化參考值量化晶圓表面三維形貌的高度差異，將深度分析后得到的散射非對稱參考值和深度變化參考值預(yù)先訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測生成瑕疵明顯系數(shù)，通過瑕疵明顯系數(shù)評估晶圓貼膜中潛在瑕疵的明顯程度。
14、優(yōu)選的，將通過預(yù)先訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對疑似瑕疵區(qū)域的潛在瑕疵進(jìn)行預(yù)測生成的瑕疵明顯系數(shù)與預(yù)先設(shè)定的瑕疵明顯系數(shù)參考閾值進(jìn)行比對分析，將疑似瑕疵區(qū)域進(jìn)一步劃分為瑕疵明顯區(qū)域和瑕疵不明顯區(qū)域，具體的劃分步驟為：
15、若瑕疵明顯系數(shù)大于等于瑕疵明顯系數(shù)參考閾值，則將該疑似瑕疵區(qū)域劃分為瑕疵明顯區(qū)域，若瑕疵明顯系數(shù)小于瑕疵明顯系數(shù)參考閾值，則將該疑似瑕疵區(qū)域劃分為瑕疵不明顯區(qū)域。
16、優(yōu)選的，對激光在晶圓表面反射后信號散射的非對稱性進(jìn)行深度分析后生成散射非對稱參考值的具體步驟如下：
17、在疑似瑕疵區(qū)域內(nèi)，對激光反射信號進(jìn)行多方向采集，采集到的信號表示為不同方向上的反射強(qiáng)度，將激光反射信號表示為一個向量場s(x，y，z)，其中，每個點的信號分解為不同方向上的向量成分，分解的表達(dá)式為：其中sx、sy、sz分別表示激光信號在三維方向上的分量，是對應(yīng)的單位方向向量；
18、通過比較相鄰信號點的向量差異來評估信號的散射不均勻性，定義每個點與其鄰域點之間的信號差異為δsij，則：δsij＝‖s(xi，yi，zi)-s(xj，yj，zj)‖，其中δsij是第i個點和第j個點之間的向量差異，‖·‖表示向量的歐幾里得距離；隨后構(gòu)建信號差異矩陣d，其本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種晶圓貼膜瑕疵檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓貼膜瑕疵檢測方法，其特征在于，對激光反射信號的強(qiáng)度和一致性進(jìn)行實時分析，以識別出晶圓表面與貼膜之間存在的反射差異區(qū)域，具體的步驟如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓貼膜瑕疵檢測方法，其特征在于，對疑似瑕疵區(qū)域的反射信號進(jìn)行特征提取，提取的特征包括激光在晶圓表面反射后信號散射的非對稱性和三維形貌上的深度變化，對激光在晶圓表面反射后信號散射的非對稱性和三維形貌上的深度變化進(jìn)行深度分析后，分別生成散射非對稱參考值和深度變化參考值，通過散射非對稱參考值量化激光反射后信號散射的不均勻性程度，通過深度變化參考值量化晶圓表面三維形貌的高度差異，將深度分析后得到的散射非對稱參考值和深度變化參考值預(yù)先訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測生成瑕疵明顯系數(shù)，通過瑕疵明顯系數(shù)評估晶圓貼膜中潛在瑕疵的明顯程度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種晶圓貼膜瑕疵檢測方法，其特征在于，將通過預(yù)先訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對疑似瑕疵區(qū)域的潛在瑕疵進(jìn)行預(yù)測生成的瑕疵明顯系數(shù)與預(yù)先設(shè)定的瑕疵明顯系數(shù)參考閾值進(jìn)行比對分
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種晶圓貼膜瑕疵檢測方法，其特征在于，對激光在晶圓表面反射后信號散射的非對稱性進(jìn)行深度分析后生成散射非對稱參考值的具體步驟如下：
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種晶圓貼膜瑕疵檢測方法，其特征在于，對三維形貌上的深度變化進(jìn)行深度分析后生成深度變化參考值的具體步驟如下：
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種晶圓貼膜瑕疵檢測方法，其特征在于，針對瑕疵不明顯區(qū)域，根據(jù)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測結(jié)果對光束覆蓋率進(jìn)行動態(tài)擴(kuò)充，增加激光掃描密度，具體的步驟如下：
8.一種晶圓貼膜瑕疵檢測系統(tǒng)，用于實現(xiàn)上述權(quán)利要求1-7中任意一項所述的晶圓貼膜瑕疵檢測方法，其特征在于，包括初步掃描模塊、信號分析與標(biāo)記模塊、特征提取與分類模塊、動態(tài)擴(kuò)充掃描模塊以及精細(xì)掃描與定位模塊；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種晶圓貼膜瑕疵檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓貼膜瑕疵檢測方法，其特征在于，對激光反射信號的強(qiáng)度和一致性進(jìn)行實時分析，以識別出晶圓表面與貼膜之間存在的反射差異區(qū)域，具體的步驟如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓貼膜瑕疵檢測方法，其特征在于，對疑似瑕疵區(qū)域的反射信號進(jìn)行特征提取，提取的特征包括激光在晶圓表面反射后信號散射的非對稱性和三維形貌上的深度變化，對激光在晶圓表面反射后信號散射的非對稱性和三維形貌上的深度變化進(jìn)行深度分析后，分別生成散射非對稱參考值和深度變化參考值，通過散射非對稱參考值量化激光反射后信號散射的不均勻性程度，通過深度變化參考值量化晶圓表面三維形貌的高度差異，將深度分析后得到的散射非對稱參考值和深度變化參考值預(yù)先訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測生成瑕疵明顯系數(shù)，通過瑕疵明顯系數(shù)評估晶圓貼膜中潛在瑕疵的明顯程度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種晶圓貼膜瑕疵檢測方法，其特征在于，將通過預(yù)先訓(xùn)練的卷...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱萬杰，魏超，凡云帆，俞杰，
申請(專利權(quán))人：星隆科技江蘇有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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