缺陷檢測是晶片(芯片)制造過程中不可或缺的一部分。它使缺陷檢測與分類沿著這個過程來提高工廠的產(chǎn)量(高質(zhì)量晶片的數(shù)量占總晶片的加工量)。每一個檢測到的缺陷都被處理為某種過程故障的指示器。這意味著缺陷本身不能在晶片出現(xiàn)時被修復(fù)。過程工程師應(yīng)該糾正過程本身,以避免這樣的缺陷。下面,我們將了解宏觀缺陷檢測與分類。
典型晶圓缺陷(每個缺陷按其原因分類):
1.邊緣異物去除
2.曝光不均勻性
3.溶劑滴
4.殘留物
5.條紋
6.熱點
7.劃線或陣列放置
8.抵制泡沫
9.傾斜
10.劃痕
11.粒子
12.中線外抵抗發(fā)放
13.(宏觀)剝落
一旦發(fā)現(xiàn)缺陷,就需要對其進行分類,以便對制造過程進行修正。分類是基于缺陷的性質(zhì),如特定的模式,幾何圖形和相似。一些缺陷是更大場景的一部分,如晶片劃痕。在這種情況下,一組小的局部缺陷形成一個更大的事件(缺陷)。分類前分組對于確保準(zhǔn)確報告缺陷至關(guān)重要。晶片上出現(xiàn)的缺陷,作為一組局部的小缺陷,被稱為宏缺陷。按照這里的定義,它們的大小(差值的大小)比局部的、基于單一發(fā)生的缺陷要大。
晶圓缺陷掃描器今天可以買到,是由制造商制造的。這樣的設(shè)備高精度多學(xué)科機器(電光計算機)。他們使用各種顯微鏡和照明技術(shù)來檢測當(dāng)今較具挑戰(zhàn)性的技術(shù)(小到10納米)中的晶片缺陷。該檢測基于相鄰染料或細胞的像素比較。這樣的高分辨率設(shè)備非常昂貴,而且(由于所使用的高分辨率)掃描整個晶片的過程過于緩慢。這導(dǎo)致基于采樣的缺陷檢測操作:簡單地說,并不是每個晶片都被檢查過。
微缺陷(與模具有關(guān))
新型的缺陷檢測設(shè)備
它們被設(shè)計用來處理大型(宏觀)缺陷。通常,設(shè)備能夠在一個單一的視場(視場)中掃描晶片。它們相對便宜,不復(fù)雜(相對于缺陷掃描器),操作簡單,操作周期更快(即全晶圓掃描所需的時間要短得多)。它們可以檢測到較大的缺陷,但不能檢測局部的小缺陷。
宏缺陷掃描的功能和優(yōu)點
由于掃描速度快,每個晶片都可以檢查。通常,操作更簡單,不需要復(fù)雜的配方。由于其基本結(jié)構(gòu)僅由顯微鏡、照相機和一些操縱機構(gòu)組成,因此許多公司進入了這個市場,許多產(chǎn)品也可供選擇。
宏(晶片相關(guān))缺陷
進行自動缺陷檢測和分類
在這種情況下,可以使用經(jīng)典的檢測方法(參見上面的像素比較)。然而,深度學(xué)習(xí)技術(shù)用于缺陷分類的也可以用于檢測過程本身。這是因為,與高分辨率掃描相比,我們擁有完整的FOV:可以訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)分類器,根據(jù)它們的圖像特征來檢測宏缺陷。整個操作,經(jīng)過深入的學(xué)習(xí),更快、更準(zhǔn)確。
缺陷類型樣本檢測。
它們應(yīng)該包含許多宏缺陷的實例,而不是本地晶圓元素。例如,晶片劃痕(一種宏晶片缺陷)正通過晶片元件,如金屬磁道、硅間隔物等。在晶片制造的所有中間步驟中包括樣品是很重要的。此外,再培訓(xùn)是必不可少的,以確保分類器將與新客戶的新設(shè)計和運行?;谏疃葘W(xué)習(xí)的缺陷分類沒有人為錯誤的分類.
Cnn被配置為處理低分辨率圖像為了保持合理的性能:例如,300×300像素的圖像。CNN由4層線性激活卷積層。跟隨FC(完全連接)層的乙狀結(jié)腸激活。根據(jù)需要,還可以添加額外的FC層。后面一層是Softmax這提供了分類。
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