用于检测硅晶圆上激光打标缺陷的方法技术

本发明专利技术公开了用于检测硅晶圆上激光打标缺陷的方法，该方法包括：(1)对硅晶圆上的激光码进行拍照取像，以便得到原始图像；(2)对所述原始图像进行灰阶转换和高斯模糊处理，以便得到处理后图像；(3)预先确定阈值灰度范围，并将所述处理后图像中不在所述阈值灰度范围内的灰度值调节至所述阈值灰度范围外的任一灰度值，得到所述缺陷图像；(4)对所述缺陷图像进行缺陷分析；(5)根据分析结果标识出缺陷位置、统计缺陷总个数和缺陷面积。由此，采用方法可以有效地检测出硅片上因激光打标或者抛光工序不当产生的缺陷，进而对硅片的质量、激光打标和抛光工序进行评价和监测，同时可以为激光打标或者抛光工序提供指导。

A Method for Detecting Laser Marking Defects on Silicon Wafers

【技术实现步骤摘要】
用于检测硅晶圆上激光打标缺陷的方法
本专利技术属于晶硅领域，具体而言，本专利技术涉及用于检测硅晶圆上激光打标缺陷的方法。
技术介绍
硅晶圆制造工序中，需在硅晶圆正面或背面上以激光打标方式，标注硅晶圆制造的流水编号，以便在芯片制造工序得以追踪到每一片原始的硅晶圆。激光打标一般可概分软打标及硬打标两种方式。通常软打标工序在抛光后，且标注在硅晶圆正面，激光打标深度极浅，约在5μm左右，打标过程中较少产生溅出物，因此问题不大。而硬打标工序，一般在抛光前，标通常标注在硅晶圆背面，激光打标深度较深，约在60～90μm左右，由于打标深度较深，尤其是T7打标密度较高，较容易产生溅出物堆积在打标点附近，形成类似火山口堆积，若是在后续腐蚀及抛光工序未能有效移除类似火山口堆积物，则可能造成后续硅晶圆上激光打标的读取误判。现有技术并未有明确的判断方法，以用来量化激光打标的缺陷状况，本专利技术利用图像处理方式，来测定打标点附近的明亮对比，用以判定打标点附近的缺陷状态。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种用于检测硅晶圆上激光打标缺陷的方法，采用方法可以有效地检测出硅片上因激光打标或者抛光工序不当产生的缺陷，进而对硅片的质量、激光打标和抛光工序进行评价和监测，同时可以为激光打标或者抛光工序提供指导。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种用于检测硅晶圆上激光打标缺陷的方法，根据本专利技术的实施例，该方法包括：(1)对硅晶圆上的激光码进行拍照取像，以便得到原始图像；(2)对所述原始图像进行灰阶转换和高斯模糊处理，以便得到处理后图像；(3)预先确定阈值灰度范围，并将所述处理后图像中不在所述阈值灰度范围内的灰度值调节至所述阈值灰度范围外的任一灰度值，得到所述缺陷图像；(4)对所述缺陷图像进行缺陷分析；(5)根据分析结果标识出缺陷位置、统计缺陷总个数和缺陷面积。由此，本专利技术通过对激光打标产生缺陷的原因以及缺陷的形态特征进行分析，进而利用打标点、硅片表面以及缺陷在处理后的图像上显现的灰度不同，实现对缺陷的定量检测，以便最终对硅片的质量进行评价。同时达到监测激光打标和抛光工序的目的，以便及时对激光打标或者抛光工序作出调整和优化。另外，根据本专利技术上述实施例的用于检测硅晶圆上激光打标缺陷的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述激光打标缺陷包括凸起缺陷和凹陷缺陷，进一步地，步骤(3)包括：(3-1)预先确定所述凸起缺陷的阈值灰度范围，并将所述处理后图像中不在所述凸起缺陷的阈值灰度范围内的灰度值调节至所述凸起缺陷的阈值灰度范围外的任一灰度值，以便得到显示凸起缺陷的缺陷图像；(3-2)预先确定所述凹陷缺陷的阈值灰度范围，并将所述处理后图像中不在所述凹陷缺陷的阈值灰度范围内的灰度值调节至所述凹陷缺陷的阈值灰度范围外的任一灰度值，以便得到显示凹陷缺陷的缺陷图像。在本专利技术的一些实施例中，步骤(5)进一步包括：对所述缺陷图像中的所述凸起缺陷和所述凹陷缺陷进行区分标记，以便完成所述激光打标缺陷的定性分析。在本专利技术的一些实施例中，所述凸起缺陷与所述凹陷缺陷的阈值灰度范围不同。在本专利技术的一些实施例中，所述阈值灰度范围是通过对50-100片硅片的所述处理后图像进行灰度筛选获得，其中至少60％的所述处理后图像在所述阈值灰度范围下能够显现出所述凹陷缺陷或所述突起缺陷。在本专利技术的一些实施例中，所述拍照取像采用显微摄像机在放大5-20倍的条件下完成的。在本专利技术的一些实施例中，所述高斯模糊的模板大小为3×3、5×5、7×7或者9×9的像素。在本专利技术的一些实施例中，所述原始图像的像素为不小于640×480，优选为1024×768、2048×1536或者4096×2160。在本专利技术的一些实施例中，所述激光码是通过硬打标形成的。在本专利技术的一些实施例中，所述方法是对经过抛光处理后硅晶圆进行的。附图说明图1是根据专利技术一个实施例的检测硅晶圆上激光打标缺陷的方法的流程图。图2是利用专利技术一个实施例的阈值灰度处理后的图像。图3是利用专利技术一个实施例的检测硅晶圆上激光打标缺陷的方法获得的图像。图4是利用专利技术一个实施例的阈值灰度处理后的图像。图5是利用专利技术一个实施例的检测硅晶圆上激光打标缺陷的方法获得的图像。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种用于检测硅晶圆上激光打标缺陷的方法，根据本专利技术的实施例，该方法包括：(1)对硅晶圆上的激光码进行拍照取像，以便得到原始图像；(2)对所述原始图像进行灰阶转换和高斯模糊处理，以便得到处理后图像；(3)预先确定阈值灰度范围，并将所述处理后图像中不在所述阈值灰度范围内的灰度值调节至所述阈值灰度范围外的任一灰度值，得到所述缺陷图像；(4)对所述缺陷图像进行缺陷分析；(5)根据分析结果标识出缺陷位置、统计缺陷总个数和缺陷面积。由此，本专利技术通过对激光打标产生缺陷的原因以及缺陷的形态特征进行分析，进而利用打标点、硅片表面以及缺陷在处理后的图像上显现的灰度不同，实现对缺陷的定量检测，以便最终对硅片的质量进行评价。同时达到监测激光打标和抛光工序的目的，以便及时对激光打标或者抛光工序作出调整和优化。下面对本专利技术上述实施例的用于检测硅晶圆上激光打标缺陷的方法进行详细描述。根据本专利技术的实施例，首先，对硅晶圆上的激光码进行拍照取像，以便得到原始图像。具体地，对硅晶圆上的激光码进行拍照取像可以采用显微摄像机进行，进而可以清楚地获得激光码。另外，采用显微摄像机在放大5-20倍的条件下进行拍摄效果最佳。若放大倍数过大，则对准焦距较为困难；放大倍数过小，则分辨率较差。根据本专利技术的实施例，硅晶圆上的激光码是通过硬打标形成的，而硬打标容易产生溅出物。尤其是T7打标密度较高，较容易产生溅出物堆积在打标点附近，形成类似火山口堆积，进而造成硅晶圆缺陷，影响硅晶圆品质，所以对于该激光打标缺陷的检测极其重要。通常对激光打标后的硅晶圆进行抛光处理后，可以减少部分突起缺陷或者凹陷缺陷，甚至可以完全消除上述缺陷。但是由于抛光不当或者缺陷过大等原因，抛光后仍可能存在一些缺陷，影响硅晶圆的品质。因此对经过抛光处理后的硅晶圆的上的激光打标缺陷进行检测，更加具有实际意义，而且还可以及时发现激光打标或者抛光工序存在的缺陷，以便及时作出调整和优化，提高硅晶圆的品质。根据本专利技术的具体实施例，采用上述步骤获得的原始图像的像素为不小于640×480，优选为1024×768、2048×1536或者4096×2160进而可以有效地捕捉到激光打标缺陷，提高检测的灵敏度和精确度。若像素过小，则缺陷可能无法在原始图像上清楚的显现，而该原始图像再经过进一步地后续处理后，缺陷可能会变得更加模糊，甚至分辨不出，进而降低检测的灵敏度。因此，本专利技术采用像素为不小于640×480，优选为1024×768、2048×1536或者4096×2160的显微摄像机放大至5-20倍进行拍摄，可以获得足够清楚的图像，便于后续处理。本专利技术的检测方法是利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测硅晶圆上激光打标缺陷的方法，其特征在于，包括：(1)对硅晶圆上的激光码进行拍照取像，以便得到原始图像；(2)对所述原始图像进行灰阶转换和高斯模糊处理，以便得到处理后图像；(3)预先确定阈值灰度范围，并将所述处理后图像中不在所述阈值灰度范围内的灰度值调节至所述阈值灰度范围外的任一灰度值，得到所述缺陷图像；(4)对所述缺陷图像进行缺陷分析；(5)根据分析结果标识出缺陷位置、统计缺陷总个数和缺陷面积。

【技术特征摘要】
1.一种用于检测硅晶圆上激光打标缺陷的方法，其特征在于，包括：(1)对硅晶圆上的激光码进行拍照取像，以便得到原始图像；(2)对所述原始图像进行灰阶转换和高斯模糊处理，以便得到处理后图像；(3)预先确定阈值灰度范围，并将所述处理后图像中不在所述阈值灰度范围内的灰度值调节至所述阈值灰度范围外的任一灰度值，得到所述缺陷图像；(4)对所述缺陷图像进行缺陷分析；(5)根据分析结果标识出缺陷位置、统计缺陷总个数和缺陷面积。2.根据权利要求1所述用于检测硅晶圆上激光打标缺陷的方法，其特征在于，所述激光打标缺陷包括凸起缺陷和凹陷缺陷，进一步地，步骤(3)包括：(3-1)预先确定所述凸起缺陷的阈值灰度范围，并将所述处理后图像中不在所述凸起缺陷的阈值灰度范围内的灰度值调节至所述凸起缺陷的阈值灰度范围外的任一灰度值，以便得到显示凸起缺陷的缺陷图像；(3-2)预先确定所述凹陷缺陷的阈值灰度范围，并将所述处理后图像中不在所述凹陷缺陷的阈值灰度范围内的灰度值调节至所述凹陷缺陷的阈值灰度范围外的任一灰度值，以便得到显示凹陷缺陷的缺陷图像。3.根据权利要求2所述用于检测硅晶圆上激光打标缺陷的方法，其特征在于，步骤(5)进一步包括：对所述缺陷图像中的所述凸起缺陷和所述凹陷...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢建平，郑加镇，
申请(专利权)人：徐州鑫晶半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32