精密晶圓檢測系統(tǒng)中相移干涉術(shù)的算法與實驗研究.pdf

1、隨著IC技術(shù)的飛速發(fā)展，各大半導體生產(chǎn)廠商都在不斷地提高生產(chǎn)技術(shù)、擴大生產(chǎn)規(guī)模。越來越多的半導體芯片被生產(chǎn)出來，相應的質(zhì)量問題也隨之而來。如何更好地在線檢測半導體芯片的質(zhì)量，這將是半導體生產(chǎn)工藝中又一亟待解決的重要問題。本文從如何測量半導體材料表面微觀形貌的各項參數(shù)入手，開發(fā)研制了一種基于偏振光干涉成像及相移干涉術(shù)的精密晶圓檢測系統(tǒng)和裝置。
　　首先，本文介紹了表面微觀形貌測量技術(shù)的原理以及常見的測量方法。在認真比較了各種測量方法

2、的使用范圍和測量特點之后，選擇了較為先進的偏振光干涉測量方法。在此之后，對干涉測量技術(shù)做了細致研究并得出結(jié)論：認為相移干涉術(shù)具有廣泛的應用前景和優(yōu)越的檢測性能，最為符合本課題的相關(guān)要求，所以課題組在偏振光干涉成像及相移干涉術(shù)的理論基礎(chǔ)上，制定了晶圓表面微觀形貌測量的系統(tǒng)方案。
　　其次，重點對相移干涉術(shù)中的相位提取算法和相位去包裹算法進行了深入的理論研究，并在此基礎(chǔ)上，提出了符合在線檢測精密晶圓表面缺陷要求的相位提取算法和相位去包

3、裹算法，即消除移相器線性誤差五步算法和基于Zernike多項式擬合的相位去包裹算法。此外，在干涉圖像的預處理方面做了深入研究，結(jié)合先進的數(shù)字圖像處理技術(shù)，使表面微觀形貌測量在信息處理速度上有所提高。
　　再次，本文針對所提出的系統(tǒng)方案進行了大量的實驗研究。經(jīng)實驗論證，消除移相器線性誤差五步算法，對系統(tǒng)誤差有一定的免疫功能，并在測量精度上有所提高；基于Zernike多項式擬合的相位去包裹算法對實際干涉圖像中的由噪聲、低調(diào)制度、誤差等