一种晶圆扫描检测定位方法与流程

文档序号:12590783阅读:279来源:国知局

本发明涉及光学技术领域,尤其涉及一种晶圆扫描检测定位方法。



背景技术:

基于晶圆缺陷的散射行为实现扫描式检测:将小束光斑入射至晶圆某个区域,当晶圆表面不存在缺陷时,入射光将全部以相同的角度从反方向反射出去;当照射区域存在缺陷时,部分入射光将转化为散射光从晶圆上方各个方向射出,缺陷尺寸影响着散射光强度,以此判断缺陷尺寸。

现有技术中采样部件与定位部件的采样起始时间是通过内部时间对准的,这两个部件的内部时间不可避免的存在着误差,对于高吞吐量的检测仪器,数据采集间隔仅几十纳秒,小于两个部件间的平均时间误差,从而引起数据错位定位。



技术实现要素:

本申请实施例通过提供一种晶圆扫描检测定位方法,解决了现有技术中采样部件与定位部件由于内置时间差引起定位误差的问题。

本申请实施例提供一种晶圆扫描检测定位方法,所述晶圆固定在移动平台上,所述移动平台带动所述晶圆运动;所述移动平台开始运动的同时,定位部件处于工作状态;所述移动平台运动至稳定状态后,采样部件开始采集散射光信号;所述散射光信号开始采集的同时,所述采样部件向与所述定位部件连接的信号采集端口发送一个TTL信号;所述信号采集端口收到所述TTL信号后,所述定位部件按照预定的频率采集定位信息。

优选的,所述采集散射光信号的频率与所述采集定位信号的频率相同。

优选的,所述定位部件为内置于移动平台内的光栅尺。

优选的,所述采样部件包括光电探测器、模数转换卡、数据采集卡;所述光电探测器将光信号转换成模拟电信号,所述模数转换卡将所述模拟电信号转换成数字电信号,所述数据采集卡采集数字序列。

优选的,所述光栅尺为三个,包括水平方向光栅尺和Z方向光栅尺,分别用于采集水平位置坐标和Z方向位置坐标。

优选的,所述水平方向为X、Y方向。

优选的,所述水平方向为R、θ方向。

优选的,所述晶圆扫描检测定位方法还包括:基于散射光信号将定位信息分类存储,具体为:

设置缓存空间,所述缓存空间缓存定位信息;

同时,信号处理单元对所述散射光信号数据进行处理,得到散射光信号的最大强度;根据所述散射光信号的最大强度确定第一强度值;若采集到的散射光信号大于所述第一强度值,则判断为可能存在污染;

根据上述判断方法找出可能存在污染的散射光信号,然后获得可能存在污染的散射光信号对应的定位信息,并将该定位信息拷贝至永久存储空间。

优选的,所述定位信息为水平位置坐标。

优选的,所述定位信息为水平位置坐标和Z方向位置坐标。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

在本申请实施例中,利用TTL信号直接通信,使采样部件与定位部件的起始时间同步,实现了采用部件与定位部件间的同步。

进一步的,采样部件与定位部件的采样频率相同,实现采样间隔同步,快速建立不同部件间的对应关系,进一步实现了采用部件与定位部件的同步,从而保证晶圆扫描检测精确定位。

进一步的,在本申请实施例中,采用多个光栅尺实时记录不同时刻探测位置的三维坐标,防止移动平台运动轨迹误差产生定位误差。

进一步的,在本申请实施例中,建立单独存储空间进行定位信息缓存,基于散射信号实现定位信息分类,避免庞大位置数据流存储,保证在线检测实现。

附图说明

为了更清楚地说明本实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一个实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种晶圆扫描检测定位方法的示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种晶圆扫描检测定位方法,解决了现有技术中采样部件与定位部件由于内置时间差引起定位误差的问题。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题,总体思路如下:

一种晶圆扫描检测定位方法,所述晶圆固定在移动平台上,所述移动平台带动所述晶圆运动;所述移动平台开始运动的同时,定位部件处于工作状态;所述移动平台运动至稳定状态后,采样部件开始采集散射光信号;所述散射光信号开始采集的同时,所述采样部件向与所述定位部件连接的信号采集端口发送一个TTL信号;所述信号采集端口收到所述TTL信号后,所述定位部件按照预定的频率采集定位信息。

为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1:

本申请实施例提供一种晶圆扫描检测定位方法,所述晶圆固定在移动平台上,所述移动平台带动所述晶圆运动。

所述移动平台开始运动的同时,定位部件处于工作状态。

所述移动平台运动至稳定状态后,采样部件开始采集散射光信号。

所述散射光信号开始采集的同时,所述采样部件向与所述定位部件连接的信号采集端口发送一个TTL信号。

所述信号采集端口收到所述TTL信号后,所述定位部件按照预定的频率采集定位信息。

其中,所述定位部件为内置于移动平台内的光栅尺。

所述采样部件包括光电探测器、模数转换卡、数据采集卡;所述光电探测器将光信号转换成模拟电信号,所述模数转换卡将所述模拟电信号转换成数字电信号,所述数据采集卡采集数字序列。

探测到的散射光信号将经过光电探测器、模数转换卡、数据采集卡转化为连续的数字序列,而信号稀疏分布在有限数列中,对应缺陷的位置与其在数据数列中排列顺序决定。

理论上知道移动平台设定的移动轨迹及数据采集卡采集频率就能够得到每个信号点位置间的相对关系。

如图1所示,所述采样部件与所述定位部件之间通过一方发出TTL信号、另一方接收TTL信号的方式进行直接通信。

所述TTL信号由所述采样部件发出,由所述定位部件接收。

由于所述采样部件和所述定位部件之间采用直接通信的方式,不需要通过中心控制的处理,通信延时可忽略不计,因此实现了同步采样。

实施例2:

本申请实施例提供一种晶圆扫描检测定位方法,包括定位部件和采样部件采集起始时间的同步、定位部件和采样部件采样间隔的同步。

定位部件和采样部件采集起始时间的同步:所述晶圆固定在移动平台上,所述移动平台带动所述晶圆运动;所述移动平台开始运动的同时,定位部件处于工作状态;所述移动平台运动至稳定状态后,采样部件开始采集散射光信号;所述散射光信号开始采集的同时,所述采样部件向与所述定位部件连接的信号采集端口发送一个TTL信号;所述信号采集端口收到所述TTL信号后,所述定位部件按照预定的频率采集定位信息。

其中,所述定位部件为内置于移动平台内的光栅尺。

所述采样部件包括光电探测器、模数转换卡、数据采集卡;所述光电探测器将光信号转换成模拟电信号,所述模数转换卡将所述模拟电信号转换成数字电信号,所述数据采集卡采集数字序列。

探测到的散射光信号将经过光电探测器、模数转换卡、数据采集卡转化为连续的数字序列,而信号稀疏分布在有限数列中,对应缺陷的位置与其在数据数列中排列顺序决定。

理论上知道移动平台设定的移动轨迹及数据采集卡采集频率就能够得到每个信号点位置间的相对关系。

定位部件和采样部件采样间隔的同步:所述采样部件与所述定位部件的采样频率相同。即所述采集散射光信号的频率与所述采集定位信号的频率相同。

通过采样部件与定位部件同频采集的方式,建立两者快速对应关系。

由于所述采集散射光信号的频率与所述采集定位信号的频率相同,可以认为序列相同的数据存在一一对应的关系,根据信号数据序列就可以得到相应缺陷位置。

如图1所示,所述采样部件与所述定位部件之间通过一方发出TTL信号、另一方接收TTL信号的方式进行直接通信。

所述TTL信号由所述采样部件发出,由所述定位部件接收。

由于所述采样部件和所述定位部件之间采用直接通信的方式,不需要通过中心控制的处理,通信延时可忽略不计,因此实现了同步采样。且采样部件与定位部件的采样频率相同,实现采样间隔同步,快速建立不同部件间的对应关系,进一步实现了采用部件与定位部件的同步,从而保证晶圆扫描检测精确定位。

实施例3:

本申请实施例提供一种晶圆扫描检测定位方法,可以划分为同步采样、轨迹定位、基于散射光信号将定位信息分类存储三个方面。

1.同步采样:

同步采样包括定位部件和采样部件采集起始时间的同步、定位部件和采样部件采样间隔的同步。

定位部件和采样部件采集起始时间的同步:所述晶圆固定在移动平台上,所述移动平台带动所述晶圆运动;所述移动平台开始运动的同时,定位部件处于工作状态;所述移动平台运动至稳定状态后,采样部件开始采集散射光信号;所述散射光信号开始采集的同时,所述采样部件向与所述定位部件连接的信号采集端口发送一个TTL信号;所述信号采集端口收到所述TTL信号后,所述定位部件按照预定的频率采集定位信息。

其中,所述定位部件为内置于移动平台内的光栅尺。

所述采样部件包括光电探测器、模数转换卡、数据采集卡;所述光电探测器将光信号转换成模拟电信号,所述模数转换卡将所述模拟电信号转换成数字电信号,所述数据采集卡采集数字序列。

探测到的散射光信号将经过光电探测器、模数转换卡、数据采集卡转化为连续的数字序列,而信号稀疏分布在有限数列中,对应缺陷的位置与其在数据数列中排列顺序决定。

理论上知道移动平台设定的移动轨迹及数据采集卡采集频率就能够得到每个信号点位置间的相对关系。

定位部件和采样部件采样间隔的同步:所述采样部件与所述定位部件的采样频率相同。即所述采集散射光信号的频率与所述采集定位信号的频率相同。

通过采样部件与定位部件同频采集的方式,建立两者快速对应关系。

由于所述采集散射光信号的频率与所述采集定位信号的频率相同,可以认为序列相同的数据存在一一对应的关系,根据信号数据序列就可以得到相应缺陷位置。

如图1所示,所述采样部件与所述定位部件之间通过一方发出TTL信号、另一方接收TTL信号的方式进行直接通信。

所述TTL信号由所述采样部件发出,由所述定位部件接收。

2.轨迹定位:

定位部件为内置于移动平台内的光栅尺。为了防止电动移动平台运动轨迹误差带来的定位误差,轨迹定位通过三个光栅尺实时测量实现,所述三个光栅尺被设置在移动平台附近不同位置,包括水平方向光栅尺和Z方向光栅尺,分别用于采集水平位置坐标和Z方向位置坐标。

所述水平方向为X、Y方向或为R、θ方向。

3.基于散射光信号将定位信息分类存储:

为了提高晶圆污染检测速度,检测中移动平台处于高速运动中,与之相对应需采用较大的信号采样频率及巨大的数据量。由于污染稀疏的分布在晶圆表面,大部分数据均对应不存在污染的情况,这些数据记录的系统噪声不含任何信息,无需保存,因此定位信息需要进行分类存储。

基于散射光信号将定位信息分类存储,具体为:

设置缓存空间,所述缓存空间缓存定位信息。

同时,信号处理单元对所述散射光信号数据进行处理,得到散射光信号的最大强度;根据所述散射光信号的最大强度确定第一强度值;若采集到的散射光信号大于所述第一强度值,则判断为可能存在污染。

根据上述判断方法找出可能存在污染的散射光信号,然后获得可能存在污染的散射光信号对应的定位信息,并将该定位信息拷贝至永久存储空间。

所述定位信息为水平位置坐标和Z方向位置坐标。

由于晶圆表面非常平坦,且对晶圆放置水平性要求较高,测量中监测到Z方向位移应基本为零。在这种情况下,所述定位信息为水平位置坐标。

本实施例利用TTL信号直接通信,使采样部件与定位部件的起始时间同步,实现了采用部件与定位部件间的同步。且采样部件与定位部件的采样频率相同,实现采样间隔同步,快速建立不同部件间的对应关系,进一步实现了采用部件与定位部件的同步,从而保证晶圆扫描检测精确定位。同时,采用多个光栅尺实时记录不同时刻探测位置的三维坐标,防止移动平台运动轨迹误差产生定位误差。此外,建立单独存储空间进行定位信息缓存,基于散射信号实现定位信息分类,避免庞大位置数据流存储,保证在线检测实现。

本发明实施例提供的一种晶圆扫描检测定位方法至少包括如下技术效果:

1、在本申请实施例中,利用TTL信号直接通信,使采样部件与定位部件的起始时间同步,实现了采用部件与定位部件间的同步。

2、在本申请实施例中,采样部件与定位部件的采样频率相同,实现采样间隔同步,快速建立不同部件间的对应关系,进一步实现了采用部件与定位部件的同步,从而保证晶圆扫描检测精确定位。

3、在本申请实施例中,采用多个光栅尺实时记录不同时刻探测位置的三维坐标,防止移动平台运动轨迹误差产生定位误差。

4、在本申请实施例中,建立单独存储空间进行定位信息缓存,基于散射信号实现定位信息分类,避免庞大位置数据流存储,保证在线检测实现。

最后所应说明的是,以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照实例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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