一种待测样品缺陷检测方法与流程

专利2026-05-14  9


本发明涉及缺陷检测领域,更具体地,涉及一种待测样品缺陷检测方法。


背景技术:

1、集成电路(ic,integrated circuits)就是在一块极小的硅单晶片上,利用半导体工艺制作出许多的二极管、晶体管、电阻、电容等电学器件,并连接成能完成特定功能的电子电路。伴随着万物互联、5g、智能设备、国防技术的持续发展,集成电路ic已经成为各行各业实现信息化和智能化的重要基础。时下,国际最先进的半导体制程逐步向10纳米及以下节点推进,现有的ic芯片检测技术与装备将面临更加严峻的挑战,这主要是由于10纳米以下尺度的ic芯片缺陷的尺寸已经逐步逼近数十个原子。这种远超出光学衍射极限的测量需求,在传统光学探测模式下其散射信号强度将极为微弱,进而容易被淹没在背景散射噪声中。

2、目前常用的超分辨率缺陷检测方案有扫描近场光学显微镜、多光子荧光显微镜、原子力显微镜、透射电子显微镜、定量相位成像显微镜及x射线的叠层衍射成像技术等,这些方法具有破坏性、有标记、窄视场、效率低等缺点。同时,现有的缺陷检测技术主要是基于平面波光场或高斯波光场进行的,对缺陷位置定位精度不高,达不到先进制程中集成电路缺陷检测的精度需求。


技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的技术问题,提供一种待测样品缺陷检测方法,包括:

2、基于检测系统参数,获取二维周期点照明光场的设计图案;

3、将所述设计图案投影至待测样品表面,生成二维周期点照明光场,所述二维周期点照明光场包括呈二维周期分布的若干照明点;

4、将二维周期点照明光场对准所述待测样品,在第一检测位置处采集所述待测样品的关注区域的第一远场显微图像;

5、获取所述关注区域的理想远场显微图像;

6、计算所述第一远场显微图像与所述理想远场显微图像的第一差分图像,基于所述第一差分图像判定所述关注区域是否存在缺陷,若不存在缺陷,则结束检测,若存在缺陷,则标定所述缺陷;

7、所述标定所述缺陷,包括:

8、获取第二检测位置以及第三检测位置,在所述第二检测位置处采集所述关注区域的第二远场显微图像,在所述第三检测位置处采集所述关注区域的第三远场显微图像;以及

9、计算所述第二远场显微图像与所述理想远场显微图像的第二差分图像,以及所述第三远场显微图像与所述理想远场显微图像的第三差分图像,根据所述缺陷在所述第二差分图像、第三差分图像中产生的扰动信号的强度,确定所述缺陷的位置和所述缺陷的类型。

10、本发明提供的一种待测样品缺陷检测方法,首先基于检测系统参数,设计二维周期点照明光场,在一个检测位置处,利用二维周期点照明光场照射待测样品,并采集待测样品的关注区域的远场显微图像,计算远场显微图像和理想远场显微图像的差分图像,根据差分图像判断待测样品的关注区域是否存在缺陷,实现对待测样品中缺陷的粗定位;然后基于粗定位出的缺陷区域,在多个不同检测位置处再采集待测样品关注区域的远场显微图像,并计算不同检测位置处的远场显微图像与理想远场显微图像之间的差分图像,根据缺陷在每个检测位置处的差分图像中扰动信号强度,确定缺陷的位置和缺陷的类型。本发明中二维周期点照明光场是基于检测系统参数设计的,不依赖于待测样品的形貌,因此基于所述二维周期点照明光场对待测样品进行缺陷检测,对待测样品形貌无限制,对非周期、周期、不同图案都能够进行检测,同时基于二维周期点照明光场的周期方向改变二维周期点照明光场与待测样品之间的相对位置,以对待测样品粗定位的缺陷区域进行多个不同位置检测,在此过程中,光场的周期变化趋势使得在不同检测位置处采集的远场显微图像里,缺陷会产生不同强度的扰动信号,因而基于最强扰动信号能够对缺陷进行精确定位并确认缺陷的类型进,能够满足缺陷检测的精度要求。



技术特征:

1.一种待测样品缺陷检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的待测样品缺陷检测方法,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的待测样品缺陷检测方法,其特征在于,所述基于检测系统参数,获取二维周期点照明光场的设计图案,包括:

4.根据权利要求2或3所述的待测样品缺陷检测方法,其特征在于,所述设计图案为相位光场图案或振幅光场图案。

5.根据权利要求4所述的待测样品缺陷检测方法,其特征在于,所述相位光场图案的所述特征结构包括交替排布的透光区域和消光区域,所述消光区域包括交替排布的透光区和遮光区,所述透光区域的相位为任意值,所述透光区的相位和所述遮光区的相位差为π。

6.根据权利要求4所述的待测样品缺陷检测方法,其特征在于,所述振幅光场图案包括透光区域和非透光区域,所述透光区域为所述特征结构且所述透光区域以二维阵列形式分布于所述非透光区域中,所述透光区域的振幅为非0,所述不透光区域的振幅为0。

7.根据权利要求1所述的待测样品缺陷检测方法,其特征在于,所述第一检测位置包括:所述关注区域位于所述二维周期点照明光场范围内时所述二维周期点照明光场与所述关注区域之间的任一相对位置。

8.根据权利要求1所述的待测样品缺陷检测方法,其特征在于,所述获取第二检测位置以及第三检测位置,包括:

9.根据权利要求8所述的待测样品缺陷检测方法,其特征在于,所述获取所述关注区域在所述第二检测位置处的第二远场显微图像以及所述关注区域在所述第三检测位置处的第三远场显微图像,包括:

10.根据权利要求1所述的待测样品缺陷检测方法,其特征在于,所述根据所述缺陷在所述第二差分图像、所述第三差分图像中缺陷产生的扰动信号的强度,确定所述缺陷的位置和所述缺陷的类型,包括:


技术总结
本发明提供一种待测样品缺陷检测方法,包括:将二维周期点照明光场对准待测样品,采集关注区域的第一远场显微图像;基于第一远场显微图像与理想远场显微图像的第一差分图像判定关注区域是否存在缺陷并对缺陷进行标定,标定包括:在多个检测位置处采集关注区域的远场显微图像,计算远场显微图像与理想远场显微图像之间的差分图像,根据缺陷在每个检测位置处的差分图像中扰动信号强度,确定缺陷的位置和缺陷的类型。本发明中二维周期点照明光场是基于检测系统参数设计的,不依赖于待测样品的形貌,因此基于二维周期点照明光场对待测样品进行缺陷检测,对待测样品形貌无限制,对非周期、周期、不同图案都能够进行检测,且能够实现缺陷的精确定位。

技术研发人员:张劲松,刘世元,马骏
受保护的技术使用者:上海精测半导体技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
转载请注明原文地址:https://doc.8miu.com/read-1829528.html

最新回复(0)