晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界检测方法与流程

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界检测方法。

背景技术：

现今半导体制造工艺中，随着半导体制造技术尺寸的不断缩小，在晶圆制造工艺中，晶圆薄膜生长的均匀性，尤为重要，尤其会影响光刻工艺的曝光能力,因此需要对晶圆薄膜的厚度进行检测，避免出现缺陷而导致的良率降低和成本增加的问题。

针对晶圆的洗边边界的检测，现在采用的方法是通过收集晶边原始图像，确认洗边边界特征，根据已知边界图像特征再对原始图形进行降低像素、缝合离散像素的方法进行图像处理，以便于把已知缺陷筛检出来。然而，此方法可以比较有效的检测出特征明显的已知的洗洗边界

因此，急需一种检测晶圆膜层厚度检测方法以及检测洗边边界的方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界检测方法，以解决现有技术中的检测结果延迟、晶圆膜层厚度无法获取的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种晶圆膜层厚度检测方法，所述方法包括：

提供晶圆，所述晶圆表面设有至少两多个扫描区；

预设扫描路径，沿所述扫描路径对各所述扫描区进行扫描，得到各所述扫描区的第一扫描图像；

对所述第一扫描图像进行数据处理，得到各所述扫描区的厚度值。

可选的，在所述的晶圆膜层厚度检测方法中，所述扫描区为以所述晶圆的圆心为中心，形成的多个形状为环形的扫描区。

可选的，在所述的晶圆膜层厚度检测方法中，所述扫描区的形成方法为：

以所述晶圆的圆心为中心，形成多个圆形的扫描边；

相邻的两个扫描边之间形成的区域设为扫描区。

可选的，在所述的晶圆膜层厚度检测方法中，各所述扫描区沿所述晶圆径向的宽度相等。

可选的，在所述的晶圆膜层厚度检测方法中，所述扫描路径为从所述晶圆的晶边到所述晶圆的中心扫描或者从所述晶圆的中心到所述晶圆的晶边扫描。

可选的，在所述的晶圆膜层厚度检测方法中，通过步进马达带动探测器沿所述扫描路径对各所述扫描区进行扫描。

可选的，在所述的晶圆膜层厚度检测方法中，所述数据处理包括：对所述第一扫描图像进行近似处理，得到第二扫描图像；以及对所述第二扫描图像卷积处理。

可选的，在所述的晶圆膜层厚度检测方法中，所述卷积处理的方法包括：所述第二扫描图像包括n个像素，n个所述像素呈阵列排布；对所述n个像素做卷积处理，得到厚度特征数据库，其中，n≥1。

可选的，在所述的晶圆膜层厚度检测方法中，通过卷积公式-0.5*ax+ax-1-0.5*ax-2＝ax-2，其中，ax、ax-1和ax-2均表示同一所述第二扫描图像的所述像素的灰度值，所述ax-2表示所述厚度特征数据库对应的数据，x≥3。

基于同一构思，本发明还提供一种洗边边界的检测方法，所述洗边边界的检测方法包括：

采用如上所述的晶圆膜层厚度检测方法得到各所述扫描区的厚度值；

对相邻的两个所述扫描区的厚度值进行差值计算；

将所述差值与一预设阈值进行比较，根据比较结果得到洗边边界，其中，若所述差值不在所述预设阈值内，则判断两个所述扫描区之间的扫描边为洗边边界。

在本发明提供的晶圆膜层及检测方法及洗边边界检测方法中，所述晶圆表面设有至少多个扫描区；预设扫描路径，沿所述扫描路径对各所述扫描区进行扫描，得到各所述扫描区的第一扫描图像；通过对所述第一扫描图像进行数据处理，得到各所述扫描区的厚度值。过程简单，能够较快的得到所述晶圆膜层的厚度值；进一步的，通过对相邻的两个所述扫描区的厚度值进行差值计算；将所述差值与一预设阈值进行比较，根据比较结果得到洗边边界，其中，若所述差值不在所述预设阈值内，则判断两个所述扫描区之间的扫描边为洗边边界。由此，能够方便的得到洗边边界。

附图说明

图1是本发明实施例提供的晶圆膜层厚度检测方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的晶圆膜层厚度检测方法中的晶圆表面的扫描区示意图；

图3是本发明实施例提供的晶圆膜层厚度检测方法中形成的扫描图像的示意图；

图4是本发明实施例提供的洗边边界检测方法的流程示意图；

其中，附图标记说明如下：

100-晶圆；101-扫描边；110-扫描区；120a-第二扫描图像。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明提出的晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界检测方法的技术方案作详细的说明，本发明可以用不同的形式实现，不应只是局限在所述的实施例。此外，需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1，图1是发明实施例提供的晶圆膜层厚度检测方法的流程示意图；本发明实施例提供一种晶圆膜层厚度检测方法，包括以下步骤：

s1：提供晶圆，所述晶圆表面设有多个扫描区；

s2:预设扫描路径,沿所述扫描路径对各所述扫描区进行扫描，得到各所述扫描区的第一扫描图像；

s3：对所述第一扫描图像进行数据处理，得到各所述扫描区的厚度值。

请参考图2，图2是本发明实施例提供的晶圆膜层厚度检测方法中的晶圆表面的扫描区示意图。在步骤s1中,所述晶圆100表面可以覆有一膜层，所述所述晶圆100表面设有多个扫描区110。其中，多个所述扫描区110可以是两个以上的所述扫描区110；所述扫描区110可以为以所述晶圆100的圆心为中心的环形扫描区。具体的，所述扫描区110的形成方法为：以所述晶圆100的圆心为中心，形成多个圆形的扫描边101；相邻的两个扫描边101之间形成的区域设为扫描区110。优选的，各所述扫描区110沿所述晶圆100径向的宽度相等能够方便扫描，从而节省扫描时间。

在在步骤s2中，所述扫描路径有两种，第一种可以是从所述晶圆100的晶边到所述晶圆100的中心扫描，第二种可以是从所述晶圆100的中心到所述晶圆100的晶边扫描。所述扫描为步进扫描，步进的距离相同。可以通过探测器沿所述扫描路径对各所述扫描区110进行扫描。在本申请的实施例中，可以通过步进马达带动所述探测器沿所述扫描路径对各所述扫描区110进行扫描。所述探测器可以为激光探测器或者可以为激光探测器和激光发射器的组合。具体的，如图2所示，第一扫描区110a，第二扫描区110b，在扫描时，所述步进马达带动所述探测器前进。所述探测器位于所述第一扫描区110a时，所述探测器可以以所述第一扫描区110a为扫描范围，对所述晶圆100的进行扫描。可以通过旋转所述晶圆100，完成所述扫描区110的扫描。得到所述扫描区110的厚度方向的扫描图像。优选的，所述步进马达步进的距离相同，步进的距离可以小于5μm，能够对所述晶圆100进行精确的扫描，提高检测精度。

请参考图3，图3是本发明实施例的晶圆膜层厚度检测方法中形成的扫描图像的示意图。在步骤s3中，所述数据处理包括，对各所述第一扫描图像做近似处理，得到各所述扫描区的第二扫描图像，以及对所述第二扫描图像做卷积处理。各所述扫描区110的所述第一扫描图像的图形为类似拱形或者其它不规则形状，所述第二扫描图像为矩形的扫描图像。各所述第二扫描图像的宽为所述晶圆100的厚度d，长为各所述扫描区110的周长c的。如图3所示，以所述扫描区110a为例，对所述扫描区110a扫描，得到第一扫描图像并做近似处理，得到的所述扫描区110a的第二扫描图像120a。其中，所述近似处理的目的是便于对各扫描区110做数据处理，以及方便在后续的工艺中对数据进行对比。

所述卷积处理的方法包括：所述第二扫描图像包括n个像素(pixel)，n个所述像素呈阵列排布；对n个所述第二扫描图像做卷积处理，得到厚度特征数据库，其中，n≥3。在本发明实施例中，可以以最少3个像素为一个群组进行卷积处理。可以通过卷积处理公式-0.5*ax+ax-1-0.5*ax-2＝ax-2对所述n个像素做卷积处理，其中，ax、ax-1和ax-2均表示同一所述第二扫描图像的所述像素的灰度值，ax-2表示厚度特征数据库内的对应数据，x≥3；以及a对应的所述灰度值大于0。从而得到晶圆厚度特征数据库，由此能够对所述晶圆的膜层厚度进行实时检测。

请参考图4，基于同一构思，本发明还提供一种洗边边界的检测方法，包括：步骤s1:通过如上所述的晶圆膜层厚度检测方法得到各所述扫描区的厚度值；

步骤s2:对相邻的两个所述扫描区的厚度值进行差值计算；

步骤s3:将所述差值与一预设阈值进行比较，根据比较结果得到洗边边界，其中，若所述差值不在所述预设阈值内，则判断两个所述扫描区之间的扫描边为洗边边界。在步骤s3中，对相邻两个扫描区的厚度值进行差计算。具体的差值计算为，以扫描路径是从所述晶圆的晶边到晶圆的中心为例，如图2所示，第一扫描区110a与第二扫描区110b相邻，则将所述第一扫描区110a与所述第二扫描区110b的厚度值做差值运算，以此类推。

由于所述晶圆100表面的膜层厚度不同，会形成不同的厚度值，由此，通过对相邻的所述扫描区110进行差值计算，可以得到所述晶圆100的洗边边界。

综上所述，在本发明提供的晶圆膜层厚度检测方法及洗边边界的检测方法中，所述晶圆表面设有至少多个扫描区；预设扫描路径，沿所述扫描路径对各所述扫描区进行扫描，得到各所述扫描区的第一扫描图像；对所述第一扫描图像进行数据处理，得到各所述扫描区的厚度值。过程简单，能够较快的得到晶边膜层的厚度值；进一步的，通过对相邻的两个所述扫描区的厚度值进行差值计算；将所述差值与一预设阈值进行比较，根据比较结果得到洗边边界，其中，若所述差值不在所述预设阈值内，则判断两个所述扫描区之间的扫描边为洗边边界。由此，能够方便的得到洗边边界。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。