精密晶圓檢測(cè)系統(tǒng)中相移干涉術(shù)的算法與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著IC技術(shù)的飛速發(fā)展，各大半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商都在不斷地提高生產(chǎn)技術(shù)、擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。越來(lái)越多的半導(dǎo)體芯片被生產(chǎn)出來(lái)，相應(yīng)的質(zhì)量問(wèn)題也隨之而來(lái)。如何更好地在線檢測(cè)半導(dǎo)體芯片的質(zhì)量，這將是半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中又一亟待解決的重要問(wèn)題。本文從如何測(cè)量半導(dǎo)體材料表面微觀形貌的各項(xiàng)參數(shù)入手，開(kāi)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(cè)系統(tǒng)和裝置。
　　首先，本文介紹了表面微觀形貌測(cè)量技術(shù)的原理以及常見(jiàn)的測(cè)量方法。在認(rèn)真比較了各種測(cè)量方法

2、的使用范圍和測(cè)量特點(diǎn)之后，選擇了較為先進(jìn)的偏振光干涉測(cè)量方法。在此之后，對(duì)干涉測(cè)量技術(shù)做了細(xì)致研究并得出結(jié)論：認(rèn)為相移干涉術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景和優(yōu)越的檢測(cè)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(cè)量的系統(tǒng)方案。
　　其次，重點(diǎn)對(duì)相移干涉術(shù)中的相位提取算法和相位去包裹算法進(jìn)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(cè)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(xiàng)式擬合的相位去包裹算法。此外，在干涉圖像的預(yù)處理方面做了深入研究，結(jié)合先進(jìn)的數(shù)字圖像處理技術(shù)，使表面微觀形貌測(cè)量在信息處理速度上有所提高。
　　再次，本文針對(duì)所提出的系統(tǒng)方案進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究。經(jīng)實(shí)驗(yàn)論證，消除移相器線性誤差五步算法，對(duì)系統(tǒng)誤差有一定的免疫功能，并在測(cè)量精度上有所提高；基于Zernike多項(xiàng)式擬合的相位去包裹算法對(duì)實(shí)際干涉圖像中的由噪聲、低調(diào)制度、誤差等