晶圆缺陷检测方法、装置、电子束扫描设备及存储介质与流程

本技术涉及半导体，特别涉及一种晶圆缺陷检测方法、装置、电子束扫描设备及存储介质。

背景技术：

1、随着半导体行业的发展，电子束扫描设备被大量应用到半导体领域，进行晶圆纳米级物理缺陷的检测和电路通断缺陷检测。晶圆图像质量直接关系到缺陷检测结果，但由于电子束扫描设备的基本原理所致，无法做到晶圆图像的精准稳定性，难以确保晶圆图像的质量。

2、目前行业内电子束扫描设备鲜有图像质量监测系统，导致晶圆的物理缺陷的检测和电路通断缺陷因为图像质量不良，缺陷检测结果错误，缺陷检测结果可靠性低，这就会导致后续工序使用错误的缺陷检测结果。有些电子束扫描设备虽然设置了图像质量监测系统，但其是在扫描之前获取样本图像，根据所获得样本图像调整扫描设备镜头、电子束等，以在缺陷检测过程中获得较佳的晶圆图像质量，这并不能保证实际图像质量不会导致缺陷误检，缺陷检测结果可靠性低。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本技术提供了一种晶圆缺陷检测方法、晶圆缺陷检测装置、电子束扫描设备及计算机可读存储介质。

2、根据本技术实施例的一方面，公开了一种晶圆缺陷检测方法，该晶圆缺陷检测方法包括：

3、对待检晶圆的目标缺陷检测区域进行电子束扫描，以检测所述目标缺陷检测区域的缺陷，其中，所述待检晶圆具有一个或多个缺陷检测区域；

4、获取所述待检晶圆的晶圆图像，并计算所述晶圆图像的图像锐度；

5、基于所述晶圆图像的图像锐度，获得所述晶圆图像的锐度评估值；

6、判断所述晶圆图像的锐度评估值是否符合预设条件；当所述晶圆图像的锐度评估值不符合预设条件，标记所述待检晶圆的缺陷检测结果为不可靠检测结果。

7、在一些实施例中，所述基于所述晶圆图像的图像锐度，获得所述晶圆图像的锐度评估值，包括：计算所述晶圆图像的图像锐度与预设的晶圆图像标准锐度的锐度差值，获得所述晶圆图像的锐度评估值；所述晶圆图像的锐度评估值不符合预设条件，为：所述晶圆图像的锐度评估值大于等于第一锐度差值阈值。

8、在一些实施例中，当所述晶圆图像的锐度评估值不符合预设条件，中止所述待检晶圆的缺陷检测。

9、在一些实施例中，在获得所述晶圆图像的锐度评估值之后，所述方法还包括：输出所述晶圆图像的锐度评估值至统计过程控制系统，以使所述统计过程控制系统在所述晶圆图像的锐度评估值不符合预设条件时，标记所述待检晶圆的缺陷检测结果为不可靠检测结果。

10、在一些实施例中，所述计算所述晶圆图像的图像锐度，包括：基于关系式计算所述晶圆图像的图像锐度；其中，p为所述晶圆图像的图像锐度，m、n分别为所述晶圆图像的长和宽，df为所述晶圆图像的像素点灰度变化幅值，dx为所述晶圆图像的像素点间的距离增量，i为所述晶圆图像的像素点，a为所述像素点的邻域点。

11、在一些实施例中，所述晶圆图像为所述待检晶圆上所述目标缺陷检测区域以外，且距离所述目标缺陷检测区域小于第一预设距离之内的没有经过电子束扫描的晶圆区域图像。

12、在一些实施例中，在对待检晶圆的目标缺陷检测区域进行电子束扫描之前，所述方法还包括：获取待检晶圆的亮度/对比度图像，并获取所述亮度/对比度图像的灰阶分布；基于所述亮度/对比度图像的灰阶分布，获得所述亮度/对比度图像的灰阶分布评估值；判断所述灰阶分布评估值是否符合预设条件；当所述灰阶分布评估值不符合预设条件，中止所述待检晶圆的缺陷检测。

13、在一些实施例中，所述获取所述亮度/对比度图像的灰阶分布，包括：获取所述亮度/对比度图像中各灰阶所对应像素点数量的正态分布；计算所述正态分布中预设个西格玛之内的各灰阶所对应的像素点数量，以获得所述亮度/对比度图像的灰阶分布；所述基于所述亮度/对比度图像的灰阶分布，获得所述亮度/对比度图像的灰阶分布评估值，包括：基于所述正态分布中预设个西格玛之内的灰阶所对应的像素点数量与预设的标准灰阶分布中同一灰阶所对应的像素点数量，判断所述灰阶是否合格；计算所述正态分布中预设个西格玛之内所有灰阶的合格率，作为所述亮度/对比度图像的灰阶分布评估值。

14、在一些实施例中，所述预设个西格玛为1～2个西格玛。

15、在一些实施例中，当所述正态分布中预设个西格玛之内的灰阶所对应的像素点数量与所述标准灰阶分布中同一灰阶所对应的像素点数量的比值与100％的差值小于5％，判断所述灰阶合格；和/或

16、所述灰阶分布评估值不符合预设条件为：所述所有灰阶的合格率小于等于95％；当所述所有灰阶的合格率大于95％，所述灰阶分布评估值符合预设条件。

17、在一些实施例中，当所述灰阶分布评估值符合预设条件，所述方法还包括：获取待检晶圆的像散图像，并计算所述像散图像的图像锐度；基于所述像散图像的图像锐度，获得所述像散图像的锐度评估值；判断所述像散图像的锐度评估值是否符合预设条件；当所述像散图像的锐度评估值不符合预设条件，中止所述待检晶圆的缺陷检测；当所述像散图像的锐度评估值符合预设条件，执行所述对待检晶圆的目标缺陷检测区域进行电子束扫描的步骤。

18、在一些实施例中，所述基于所述像散图像的图像锐度，获得所述像散图像的锐度评估值，包括：计算所述像散图像的图像锐度与预设的像散图像标准锐度的锐度差值，获得所述像散图像的锐度评估值；所述像散图像的锐度评估值不符合预设条件，为：所述像散图像的锐度评估值大于等于第二锐度差值阈值；所述像散图像的锐度评估值符合预设条件，为：所述像散图像的锐度评估值小于第二锐度差值阈值。

19、在一些实施例中，在对待检晶圆的目标缺陷检测区域进行电子束扫描之前，所述方法还包括：获取待检晶圆的像散图像，并计算所述像散图像的图像锐度；基于所述像散图像的图像锐度，获得所述像散图像的锐度评估值；判断所述像散图像的锐度评估值是否符合预设条件；当所述像散图像的锐度评估值不符合预设条件，中止所述待检晶圆的缺陷检测。

20、在一些实施例中，在对待检晶圆的目标缺陷检测区域进行电子束扫描之前，所述方法还包括：获取待检晶圆的对焦图像，并计算所述对焦图像的图像锐度；基于所述对焦图像的图像锐度，获得所述对焦图像的锐度评估值；判断所述对焦图像的锐度评估值是否符合预设条件；当所述对焦图像的锐度评估值不符合预设条件，中止所述待检晶圆的缺陷检测。

21、在一些实施例中，所述基于所述对焦图像的图像锐度，获得所述对焦图像的锐度评估值，包括：计算所述对焦图像的图像锐度与预设的对焦图像标准锐度的锐度差值，获得所述对焦图像的锐度评估值；所述对焦图像的锐度评估值不符合预设条件，为：所述对焦图像的锐度评估值大于等于第三锐度差值阈值。

22、在一些实施例中，当所述对焦图像的锐度评估值符合预设条件，所述方法还包括：获取待检晶圆的亮度/对比度图像，并获取所述亮度/对比度图像的灰阶分布；基于所述亮度/对比度图像的灰阶分布，获得所述亮度/对比度图像的灰阶分布评估值；判断所述灰阶分布评估值是否符合预设条件；当所述灰阶分布评估值不符合预设条件，中止所述待检晶圆的缺陷检测；当所述灰阶分布评估值符合预设条件，获取待检晶圆的像散图像，并计算所述像散图像的图像锐度；基于所述像散图像的图像锐度，获得所述像散图像的锐度评估值；判断所述像散图像的锐度评估值是否符合预设条件；当所述像散图像的锐度评估值不符合预设条件，中止所述待检晶圆的缺陷检测；当所述像散图像的锐度评估值符合预设条件，执行所述对待检晶圆的目标缺陷检测区域进行电子束扫描的步骤。

23、根据本技术实施例的一方面，公开了一种晶圆缺陷检测装置，该晶圆缺陷检测装置包括待检晶圆扫描模块、图像锐度计算模块、锐度评估值计算模块、锐度评估值判断模块以及检测结果标记模块，其中，所述待检晶圆扫描模块用于对待检晶圆的目标缺陷检测区域进行电子束扫描，以检测所述目标缺陷检测区域的缺陷，其中，所述待检晶圆具有一个或多个缺陷检测区域；所述图像锐度计算模块用于获取所述待检晶圆的晶圆图像，并计算所述晶圆图像的图像锐度；所述锐度评估值计算模块用于基于所述晶圆图像的图像锐度，获得所述晶圆图像的锐度评估值；所述锐度评估值判断模块用于判断所述晶圆图像的锐度评估值是否符合预设条件；所述检测结果标记模块用于在所述晶圆图像的锐度评估值不符合预设条件时，标记所述待检晶圆的缺陷检测结果为不可靠检测结果。

24、根据本技术实施例的一方面，公开了一种电子束扫描设备，该电子束扫描设备包括一个或多个处理器以及存储器，所述存储器用于存储一个或多个计算机程序，当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述处理器实现如上所述的晶圆缺陷检测方法。

25、根据本技术实施例的一方面，公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使所述计算机执行如上所述的晶圆缺陷检测方法。

26、本技术的实施例提供的技术方案至少包括以下有益效果：

27、本技术公开的方案，在启动对待检晶圆的目标缺陷检测区域进行电子束扫描以后，获取待检晶圆的晶圆图像，并计算晶圆图像的图像锐度，基于晶圆图像的图像锐度，获得晶圆图像的锐度评估值，当锐度评估值不符合预设条件，说明获取到的晶圆图像质量不良，标记待检晶圆的缺陷检测结果为不可靠检测结果，区分于晶圆图像质量良好的待检晶圆的缺陷检测结果，提高各待检晶圆的缺陷检测结果可靠性，避免后续工序使用错误的缺陷检测结果。

28、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本技术。