一种用于检测晶圆缺陷的方法、设备和计算机可读存储介质与流程

本申请一般涉及晶圆缺陷检测。更具体地，本申请涉及一种用于检测晶圆缺陷的方法、设备和计算机可读存储介质。

背景技术：

1、在半导体芯片生产制造过程中，良率检测是必不可少的环节。良率检测通常是通过缺陷的检测和根源的分析获得的，而要分析缺陷，首先要检测缺陷。晶圆的缺陷检测可以准确识别并定位缺陷，为进一步分析缺陷原因和提高良品率提供了重要参考，具有非常积极的意义。实际生产过程中，由于光刻的曝光条件和化学机械抛光(chemical mechanicalplanarization，“cmp”)等工艺的稳定性，不同晶圆图像会有对比度和灰度值等的不同。此外，图像获取过程中又会受到多种因素的干扰，如聚焦和像散等条件的变化、设备噪声的影响等，这些因素均可能对图像的清晰度造成不良影响。

2、晶圆的缺陷检测主要是通过识别和分析图像中的差异来发现和解决可能存在的问题。传统的检测晶圆缺陷的方法是通过直接计算两个晶圆图像的灰度差，也即计算两个晶圆图像中对应像素点的灰度级差值，然后将这些差值与一个预设阈值进行比较。当差值大于阈值时，即认为该像素点所代表的区域发生了变化。然而，由于晶圆图像容易受到光学和成像系统的影响，且具有复杂性和多样性。另外，晶圆表面不同的粗糙度及氧化层的存在等也会使得图像背景会发生变化，仅通过直接计算两个晶圆图像的灰度差的方法易受噪声干扰，从而导致检测到的缺陷产生误差，使得缺陷检测的结果不准确。

3、有鉴于此，亟需提供一种用于检测晶圆缺陷的方案，以便提高晶圆缺陷检测的准确性和效率。

技术实现思路

1、为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题，本申请在多个方面中提出了用于检测晶圆缺陷的方案。

2、在第一方面中，本申请提供一种用于检测晶圆缺陷的方法，包括：获取待测晶圆图像和晶圆参考图像，并对所述待测晶圆图像和所述晶圆参考图像执行图像增强操作；分别对增强后的待测晶圆图像和增强后的晶圆参考图像进行局部滤波，获得各图像中不同局部区域对应的参数值；基于对应的参数值计算所述增强后的待测晶圆图像和所述增强后的晶圆参考图像在同一局部区域的相似比；以及根据相应局部区域的相似比获取特征图，以基于所述特征图检测晶圆缺陷。

3、在一个实施例中，其中对所述待测晶圆图像和所述晶圆参考图像执行图像增强操作包括：对所述待测晶圆图像和所述晶圆参考图像执行非线性滤波操作和/或展平操作，以执行所述图像增强操作。

4、在另一个实施例中，其中分别对增强后的待测晶圆图像和增强后的晶圆参考图像进行局部滤波之前，还包括：将所述增强后的待测晶圆图像与所述增强后的晶圆参考图像进行图像对齐操作。

5、在又一个实施例中，其中分别对增强后的待测晶圆图像和增强后的晶圆参考图像进行局部滤波，获得各图像中不同局部区域对应的参数值包括：设置局部大小的滤波核；滑动所述滤波核，分别依次对所述增强后的待测晶圆图像与所述增强后的晶圆参考图像中以每个像素点为中心的局部区域进行局部滤波；以及计算局部滤波后的局部区域的方差和均值，获得各图像中不同局部区域对应的参数值。

6、在又一个实施例中，其中基于对应的参数值计算所述增强后的待测晶圆图像和所述增强后的晶圆参考图像在同一局部区域的相似比包括：基于所述增强后的待测晶圆图像和所述增强后的晶圆参考图像各自在同一局部区域对应的方差和均值计算所述增强后的待测晶圆图像和所述增强后的晶圆参考图像在同一局部区域的相似比。

7、在又一个实施例中，其中通过以下公式计算所述增强后的待测晶圆图像和所述增强后的晶圆参考图像在同一局部区域的相似比：

8、

9、其中，σ01和μ2表示所述增强后的待测晶圆图像在同一局部区域对应的方差和均值，σ22和μ2表示所述增强后的晶圆参考图像在同一局部区域对应的方差和均值。

10、在又一个实施例中，其中根据相应局部区域的相似比获取特征图包括：判断相应局部区域的相似比是否超过预设阈值；以及根据相应局部区域的相似比是否超过预设阈值的判断结果进行二值化处理，以获取所述特征图。

11、在又一个实施例中，其中所述晶圆参考图像包括一个或者多个，响应于包括多个晶圆参考图像，还包括：根据所述增强后的待测晶圆图像和每个所述增强后的晶圆参考图像在同一局部区域的相似比获取多个特征图；以及将所述多个特征图进行相交操作获得最终的特征图，以基于最终的特征图检测晶圆缺陷。

12、在第二方面中，本申请提供一种用于检测晶圆缺陷的设备，包括：处理器；以及存储器，其上存储有用于检测晶圆缺陷的计算机指令，当所述计算机指令由处理器执行时，使得实现前述第一方面中的多个实施例。

13、在第三方面中，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有用于检测晶圆缺陷的计算机程序指令，该计算机程序指令被一个或多个处理器执行时，使得实现前述第一方面中的多个实施例。

14、通过如上所提供的用于检测晶圆缺陷的方案，本申请实施例首先通过对待测晶圆图像和晶圆参考图像执行图像增强操作，接着通过对增强后的待测晶圆图像和增强后的晶圆参考图像进行局部滤波，并且通过计算增强后的待测晶圆图像和增强后的晶圆参考图像在同一局部区域的相似比来确定特征图，以检测晶圆缺陷。基于此，本申请实施例通过图像增强操作提高了图像的清晰度，降低了图像干扰，并通过局部滤波和计算局部区域的相似比，提升了对图像中局部细节和变化的敏感度，能够有效地检测图像中的小尺度特征或微弱缺陷。相较于直接计算图像灰度的差值所产生的灰度差异图像包含更多的信息，可以更好的区分真实的缺陷，从而准确地检测出晶圆缺陷。进一步地，通过局部计算可以使得计算结果不受整体图像亮度或者对比度的影响，适用于不同类型的图像，并且由于局部的性质，可以加快计算速度，提高缺陷检测效率。

技术特征：

1.一种用于检测晶圆缺陷的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中对所述待测晶圆图像和所述晶圆参考图像执行图像增强操作包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其中分别对增强后的待测晶圆图像和增强后的晶圆参考图像进行局部滤波之前，还包括：

4.根据权利要求1或3所述的方法，其中分别对增强后的待测晶圆图像和增强后的晶圆参考图像进行局部滤波，获得各图像中不同局部区域对应的参数值包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其中基于对应的参数值计算所述增强后的待测晶圆图像和所述增强后的晶圆参考图像在同一局部区域的相似比包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其中通过以下公式计算所述增强后的待测晶圆图像和所述增强后的晶圆参考图像在同一局部区域的相似比：

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中根据相应局部区域的相似比获取特征图包括：

8.根据权利要求1-7任意一项所述的方法，其中所述晶圆参考图像包括一个或者多个，响应于包括多个晶圆参考图像，还包括：

9.一种用于检测晶圆缺陷的设备，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有用于检测晶圆缺陷的计算机程序指令，该计算机程序指令被一个或多个处理器执行时，使得实现根据权利要求1-8任意一项所述的方法。

技术总结本申请公开了一种用于检测晶圆缺陷的方法、设备和计算机可读存储介质。所述方法包括：获取待测晶圆图像和晶圆参考图像，并对所述待测晶圆图像和所述晶圆参考图像执行图像增强操作；分别对增强后的待测晶圆图像和增强后的晶圆参考图像进行局部滤波，获得各图像中不同局部区域对应的参数值；基于对应的参数值计算所述增强后的待测晶圆图像和所述增强后的晶圆参考图像在同一局部区域的相似比；以及根据相应局部区域的相似比获取特征图，以基于所述特征图检测晶圆缺陷。利用本申请的方案，可以提高晶圆缺陷检测的准确性和效率。技术研发人员：王振东,杨康康,赵帅帅,张剑,王志斌受保护的技术使用者：惠然微电子技术（无锡）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20