硅片对准标记的检测定位方法、系统、电子设备及介质与流程

本发明涉及半导体制造，尤其涉及一种硅片对准标记的检测定位方法、系统、电子设备及介质。

背景技术：

1、目前，在adi(after develop inspection，显影后检测)工艺或cmp(chemicalmechanical polishing，化学机械抛光)工艺后的检测对准过程中，均需要获取硅片上的对准标记的位置。

2、硅片中的对准标记的反射率较低，易受图案反射或散射信号的干扰，现有的硅片对准标记的检测定位方法错误率较高，会影响对准精度，且检测效率也较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种硅片对准标记的检测定位方法、系统、电子设备及介质，以解决现有的硅片对准标记的检测定位方法错误率高、效率低等问题。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种硅片对准标记的检测定位方法，包括：

3、提供一知识库，所述知识库中具有若干种已知对准标记的第一检测图像的第一特征信息，所述第一特征信息包括所述第一检测图像的像素特征统计信息及所述第一检测图像中所述已知对准标记所在感兴趣区域的像素特征信息；

4、提供所述待测对准标记的第二检测图像，并获取所述第二检测图像的第二特征信息，所述第二特征信息包括所述第二检测图像的像素特征统计信息及所述第二检测图像中所述待测对准标记所在感兴趣区域的像素特征信息；以及，

5、将所述第一特征信息与所述第二特征信息逐项进行相似性比对，并根据比对得到的若干所述已知对准标记获取所述待测对准标记在硅片上的位置信息。

6、可选的，所述第一检测图像与所述第二检测图像的尺寸相同。

7、可选的，对具有所述已知对准标记的硅片进行拍照，并将拍摄的图像作为所述第一检测图像；或者，对具有所述已知对准标记的硅片进行拍照，并截取拍摄的图像中具有所述已知对准标记的部分作为所述第一检测图像。

8、可选的，采用人工勾画的方式截取拍摄的图像中具有所述已知对准标记的部分作为所述第一检测图像。

9、可选的，对具有所述待测对准标记的硅片进行拍照，并将拍摄的图像作为所述第二检测图像；或者，对具有所述待测对准标记的硅片进行拍照，并截取拍摄的图像中具有所述待测对准标记的部分作为所述第二检测图像。

10、可选的，利用预定的位置信息和尺寸信息截取拍摄的图像中具有所述待测对准标记的部分作为所述第二检测图像；或者，利用图像像素特征处理法截取拍摄的图像中具有所述待测对准标记的部分作为所述第二检测图像。

11、可选的，所述图像像素特征处理法包括图像分割定位法或图像对称性计算法。

12、可选的，获取所述第一特征信息的步骤包括：

13、获取所述第一检测图像的像素特征统计信息；

14、基于所述第一检测图像的像素特征统计信息获取所述第一检测图像中所述已知对准标记所在感兴趣区域的位置信息和尺寸信息；以及，

15、基于所述第一检测图像中所述已知对准标记所在感兴趣区域的位置信息和尺寸信息获取所述第一检测图像中所述已知对准标记所在感兴趣区域的像素特征信息；

16、和/或，获取所述第二特征信息的步骤包括：

17、获取所述第二检测图像的像素特征统计信息；

18、基于所述第二检测图像的像素特征统计信息获取所述第二检测图像中所述待测对准标记所在感兴趣区域的位置信息和尺寸信息；以及，

19、基于所述第二检测图像中所述待测对准标记所在感兴趣区域的位置信息和尺寸信息获取所述第二检测图像中所述待测对准标记所在感兴趣区域的像素特征信息。

20、可选的，所述像素特征统计信息用于表征至少两个方向上的灰度投影信号，采用图像灰度投影法获取所述第一检测图像和/或所述第二检测图像的像素特征统计信息。

21、可选的，对所述灰度投影信号进行自相关计算，以得到所述感兴趣区域的位置信息，基于所述灰度投影信号的波峰和波谷的位置得到所述感兴趣区域的尺寸信息；或者，利用图像像素特征处理法对所述灰度投影信号进行处理，以得到所述感兴趣区域的位置信息和尺寸信息。

22、可选的，所述图像像素特征处理法包括图像分割定位法或图像对称性计算法。

23、可选的，获取所述第一检测图像的像素特征统计信息之前，对所述第一检测图像的每个像素进行邻域像素特征计算；和/或，获取所述第二检测图像的像素特征统计信息之前，对所述第二检测图像的每个像素进行邻域像素特征计算。

24、可选的，所述邻域像素特征计算包括邻域内像素均值计算、像素加权均值计算、像素梯度计算或像素极值范围计算。

25、可选的，将所述第一特征信息与所述第二特征信息逐项进行相似性比对，并根据比对得到的若干所述已知对准标记获取所述待测对准标记在硅片上的位置信息的步骤包括：

26、将所述第二检测图像的像素特征统计信息与所述已知对准标记的第一检测图像的像素特征统计信息逐一进行相似性比对，得到相似性的置信度大于第一设定值对应的若干候选的所述已知对准标记；

27、将所述第二检测图像中所述待测对准标记所在感兴趣区域的像素特征信息与候选的所述已知对准标记的第一检测图像中所述已知对准标记所在感兴趣区域的像素特征信息逐一进行相似性比对，得到相似性大于第二设定值对应的若干优选的所述已知对准标记；以及，

28、基于若干优选的所述已知对准标记获取所述待测对准标记在硅片上的位置信息。

29、可选的，所述知识库中基于所述第一检测图像的像素特征统计信息将所述已知对准标记分为至少两个类别，并得到每个类别中的所有所述已知对准标记的所述第一检测图像的中心像素特征统计信息；以及，

30、将所述第二检测图像的像素特征统计信息与所述已知对准标记的第一检测图像的像素特征统计信息逐一进行相似性比对时，是将所述第二检测图像的像素特征统计信息与每个类别的所述中心像素特征统计信息进行相似性比对，得到相似性的置信度大于第三设定值的若干候选的类别，将候选的类别中的所有所述已知对准标记作为候选的所述已知对准标记。

31、可选的，利用基于快速傅里叶变换的相位相关法或模板匹配搜索法将所述第二检测图像的像素特征统计信息与所述已知对准标记的第一检测图像的像素特征统计信息逐一进行相似性比对。

32、可选的，获取若干候选的所述已知对准标记之后，将所述第二检测图像的像素特征统计信息与候选的所述已知对准标记的第一检测图像的像素特征统计信息逐一进行互相关计算，以从候选的所述已知对准标记中得到最佳候选的所述已知对准标记；以及，

33、将所述第二检测图像中所述待测对准标记所在感兴趣区域的像素特征信息与最佳候选的所述已知对准标记的第一检测图像中所述已知对准标记所在感兴趣区域的像素特征信息进行相似性比对，得到优选的所述已知对准标记。

34、可选的，获取若干候选的类别之后，将所述第二检测图像的像素特征统计信息与候选的类别的所述中心像素特征统计信息逐一进行互相关计算，以从候选的类别中得到最佳候选的类别；以及，

35、将所述第二检测图像中所述待测对准标记所在感兴趣区域的像素特征信息与最佳候选的类别中的所有所述已知对准标记所在感兴趣区域的像素特征信息进行相似性比对，得到优选的所述已知对准标记。

36、可选的，所述像素特征信息包括所述矩形区域的整体像素值、几何特征信息及灰度特征信息中的一种或多种，所述几何特征信息包括所述矩形区域的梯度信息和/或边缘信息。

37、可选的，利用像素灰度模板对准法和/或几何模板对准法将所述第二检测图像中所述待测对准标记所在感兴趣区域的像素特征信息与候选的所述已知对准标记的第一检测图像中所述已知对准标记所在感兴趣区域的像素特征信息逐一进行相似性比对。

38、可选的，所述像素灰度模板对准法包括标准光流法或反序合成图像对准算法。

39、可选的，根据比对得到若干所述已知对准标记之后，利用比对得到的所述已知对准标记对应的像素特征信息遍历所述第二检测图像，得到所述第二检测图像中与比对得到的所述已知对准标记对应的像素特征信息最相似的位置，从而得到所述待测对准标记在硅片上的位置信息。

40、可选的，根据比对得到若干所述已知对准标记获取所述待测对准标记在硅片上的位置信息之后，将所述待测对准标记的所述第二特征信息存储至所述知识库中。

41、本发明还提供了一种硅片对准标记的检测定位系统，包括：

42、存储模块，用于存储一知识库，所述知识库中具有若干种已知对准标记的第一检测图像的第一特征信息，所述第一特征信息包括所述第一检测图像的像素特征统计信息及所述第一检测图像中所述已知对准标记所在感兴趣区域的像素特征信息；

43、特征获取模块，用于提供所述待测对准标记的第二检测图像，并获取所述第二检测图像的第二特征信息，所述第二特征信息包括所述第二检测图像的像素特征统计信息及所述第二检测图像中所述待测对准标记所在感兴趣区域的像素特征信息；以及，

44、相似性比对模块，用于将所述第一特征信息与所述第二特征信息逐项进行相似性比对，并根据比对得到的若干所述已知对准标记获取所述待测对准标记在硅片上的位置信息。

45、本发明还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有指令，当所述指令被所述处理器执行时，实现所述的硅片对准标记的检测定位方法。

46、本发明还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令被执行时，实现所述硅片对准标记的检测定位方法。

47、在本发明提供的硅片对准标记的检测定位方法中，先建立知识库，所述知识库中具有若干种已知对准标记的第一检测图像的第一特征信息，然后获取待测对准标记的第二检测图像的第二特征信息，将所述第一特征信息与所述第二特征信息逐项进行相似性比对，并根据比对得到的若干所述已知对准标记获取所述待测对准标记在硅片上的位置信息。由于所述第一特征信息包括所述第一检测图像的像素特征统计信息及所述第一检测图像中所述已知对准标记所在感兴趣区域的像素特征信息，所述第二特征信息中包括所述第二检测图像的像素特征统计信息及所述第二检测图像中所述待测对准标记所在感兴趣区域的像素特征信息，在比对所述第一特征信息和第二特征信息的像素特征统计信息的相似性时，实际上是整体比对所述第一检测图像和所述第二检测图像的相似性，以从数量较多的所述已知对准标记中筛选出数量较少的所述已知对准标记，缩小下一次比对的范围，然后比对所述第一特征信息和第二特征信息的像素特征信息的相似性时，实际上是精确比对第一检测图像中所述已知对准标记所在感兴趣区域与所述第二检测图像中所述待测对准标记所在感兴趣区域的相似性，从而精确地找到所述已知对准标记，提高了待测对准标记的检测定位精度及效率。相应的，本发明还提供了一种硅片对准标记的检测定位系统、电子设备及非暂态计算机可读存储介质。