一种外延前的晶圆表面缺陷检测方法及装置与流程

本发明涉及图像处理领域，具体涉及一种外延前的晶圆表面缺陷检测方法及装置。

背景技术：

1、半导体器件的制造工艺中，外延前的晶圆表面缺陷检测是重要环节。晶圆表面的缺陷如划痕、颗粒、污染等，会直接影响后续外延层的生长质量，进而影响器件的性能和良率。因此，需要在外延生长前对晶圆表面进行严格的缺陷检测。现有技术中，外延前晶圆表面缺陷检测主要采用光学检测方法，但是容易受到环境因素如光照、振动等的干扰，导致检测准确性差。

技术实现思路

1、本申请通过提供了一种外延前的晶圆表面缺陷检测方法及装置，旨在解决现有技术中外延前的晶圆表面缺陷检测易受环境因素干扰，导致晶圆表面缺陷检测准确性差的技术问题。

2、鉴于上述问题，本申请提供了一种外延前的晶圆表面缺陷检测方法及装置。

3、本申请公开的第一个方面，提供了一种外延前的晶圆表面缺陷检测方法，该方法包括：当单晶衬底定位完成时，驱动云台相机，采集晶圆图像；通信云台相机，接收晶圆图像以及图像采集参数；通信环境传感器阵列，接收环境指标向量矩阵；响应于用户端上传的晶圆型号，从标准图像库，调取标准图像；通过图像增强模型，基于图像采集参数，环境指标向量矩阵对标准图像进行采集状态统一分析，获得增强标准图像；比对晶圆图像和增强标准图像，获得衬底表面异常区域；当衬底表面异常区域的数量不为0，将单晶衬底运输至缺陷品仓库。

4、本申请公开的另一个方面，提供了一种外延前的晶圆表面缺陷检测装置，该装置包括：图像采集模块，用于当单晶衬底定位完成时，驱动云台相机，采集晶圆图像；数据接收模块，用于通信云台相机，接收晶圆图像以及图像采集参数；环境监测模块，用于通信环境传感器阵列，接收环境指标向量矩阵；标准图像调取模块，用于响应于用户端上传的晶圆型号，从标准图像库，调取标准图像；图像增强模块，用于通过图像增强模型，基于图像采集参数，环境指标向量矩阵对标准图像进行采集状态统一分析，获得增强标准图像；图像比对模块，用于比对晶圆图像和增强标准图像，获得衬底表面异常区域；缺陷判断模块，用于当衬底表面异常区域的数量不为0，将单晶衬底运输至缺陷品仓库。

5、本申请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：

6、由于采用了当单晶衬底定位完成时，驱动云台相机，采集晶圆图像，通过云台相机采集晶圆图像，获得待检测晶圆表面的视觉信息，为后续缺陷检测提供原始数据；通信云台相机，接收晶圆图像以及图像采集参数，通过与云台相机通信，接收采集到的晶圆图像，同时获取图像采集时的参数，如光照强度、曝光时间等，为后续图像处理提供必要的信息；通信环境传感器阵列，接收环境指标向量矩阵，得到反映环境状况的指标数据，如温度、湿度、振动等，并将其组织为向量矩阵的形式，用于后续对标准图像的校正，以减少环境因素的干扰；响应于用户端上传的晶圆型号，从标准图像库，调取标准图像，根据用户提供的晶圆型号，从预先建立的标准图像库中调取对应的标准图像，作为缺陷检测的参照；通过图像增强模型，基于图像采集参数，环境指标向量矩阵对标准图像进行采集状态统一分析，获得增强标准图像，使其与实际采集条件下的晶圆图像更加匹配，得到增强标准图像，提高缺陷检测的准确性；比对晶圆图像和增强标准图像，获得衬底表面异常区域，将采集到的晶圆图像与增强标准图像进行比对分析，识别出晶圆表面与标准图像不一致的区域，即为衬底表面异常区域，实现缺陷检测；当衬底表面异常区域的数量不为0，将单晶衬底运输至缺陷品仓库，根据检测结果，当发现衬底表面存在异常区域时，将该单晶衬底自动运输至缺陷品仓库，进行隔离处理，避免缺陷品流入后续工艺的技术方案，解决了现有技术中外延前的晶圆表面缺陷检测易受环境因素干扰，导致晶圆表面缺陷检测准确性差的技术问题，达到了减少环境因素干扰，提高外延前晶圆表面缺陷检测准确性的技术效果。

7、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种外延前的晶圆表面缺陷检测方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当单晶衬底定位完成时，驱动云台相机，采集晶圆图像，包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通信环境传感器阵列，接收环境指标向量矩阵，包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述第一簇初始环境指标特征值标签与第一簇峰值信噪比标签，直到所述第n簇初始环境指标特征值标签与所述第n簇峰值信噪比标签对初始环境指标属性集合进行关联性分析，获得选定环境指标集合，包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过图像增强模型，基于所述图像采集参数，所述环境指标向量矩阵对所述标准图像进行采集状态统一分析，获得增强标准图像，包括：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述图像增强模型的损失函数为结构相似性指数。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，比对所述晶圆图像和所述增强标准图像，获得衬底表面异常区域，包括：

8.一种外延前的晶圆表面缺陷检测装置，其特征在于，用于实施权利要求1-7任意一项所述的一种外延前的晶圆表面缺陷检测方法，所述装置包括：

技术总结
本发明公开了一种外延前的晶圆表面缺陷检测方法及装置，属于图像处理领域，其中方法包括：驱动云台相机，采集晶圆图像，接收晶圆图像以及图像采集参数；接收环境指标向量矩阵；响应于用户端上传的晶圆型号，从标准图像库，调取标准图像；通过图像增强模型，对标准图像进行采集状态统一分析，获得增强标准图像；比对晶圆图像和增强标准图像，获得衬底表面异常区域；当衬底表面异常区域的数量不为0，将单晶衬底运输至缺陷品仓库。本申请解决了现有技术中外延前的晶圆表面缺陷检测易受环境因素干扰，导致晶圆表面缺陷检测准确性差的技术问题，达到了减少环境因素干扰，提高外延前晶圆表面缺陷检测准确性的技术效果。

技术研发人员：周莉,沈锋,陆佳腾,潘静雯,计忠华
受保护的技术使用者：江苏永鼎股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5