本發(fā)明涉及光學技術領域，尤其涉及一種晶圓掃描檢測定位方法。

背景技術：

基于晶圓缺陷的散射行為實現(xiàn)掃描式檢測：將小束光斑入射至晶圓某個區(qū)域，當晶圓表面不存在缺陷時，入射光將全部以相同的角度從反方向反射出去；當照射區(qū)域存在缺陷時，部分入射光將轉化為散射光從晶圓上方各個方向射出，缺陷尺寸影響著散射光強度，以此判斷缺陷尺寸。

現(xiàn)有技術中采樣部件與定位部件的采樣起始時間是通過內部時間對準的，這兩個部件的內部時間不可避免的存在著誤差，對于高吞吐量的檢測儀器，數據采集間隔僅幾十納秒，小于兩個部件間的平均時間誤差，從而引起數據錯位定位。

技術實現(xiàn)要素：

本申請實施例通過提供一種晶圓掃描檢測定位方法，解決了現(xiàn)有技術中采樣部件與定位部件由于內置時間差引起定位誤差的問題。

本申請實施例提供一種晶圓掃描檢測定位方法，所述晶圓固定在移動平臺上，所述移動平臺帶動所述晶圓運動；所述移動平臺開始運動的同時，定位部件處于工作狀態(tài)；所述移動平臺運動至穩(wěn)定狀態(tài)后，采樣部件開始采集散射光信號；所述散射光信號開始采集的同時，所述采樣部件向與所述定位部件連接的信號采集端口發(fā)送一個TTL信號；所述信號采集端口收到所述TTL信號后，所述定位部件按照預定的頻率采集定位信息。

優(yōu)選的，所述采集散射光信號的頻率與所述采集定位信號的頻率相同。

優(yōu)選的，所述定位部件為內置于移動平臺內的光柵尺。

優(yōu)選的，所述采樣部件包括光電探測器、模數轉換卡、數據采集卡；所述光電探測器將光信號轉換成模擬電信號，所述模數轉換卡將所述模擬電信號轉換成數字電信號，所述數據采集卡采集數字序列。

優(yōu)選的，所述光柵尺為三個，包括水平方向光柵尺和Z方向光柵尺，分別用于采集水平位置坐標和Z方向位置坐標。

優(yōu)選的，所述水平方向為X、Y方向。

優(yōu)選的，所述水平方向為R、θ方向。

優(yōu)選的，所述晶圓掃描檢測定位方法還包括：基于散射光信號將定位信息分類存儲，具體為：

設置緩存空間，所述緩存空間緩存定位信息；

同時，信號處理單元對所述散射光信號數據進行處理，得到散射光信號的最大強度；根據所述散射光信號的最大強度確定第一強度值；若采集到的散射光信號大于所述第一強度值，則判斷為可能存在污染；

根據上述判斷方法找出可能存在污染的散射光信號，然后獲得可能存在污染的散射光信號對應的定位信息，并將該定位信息拷貝至永久存儲空間。

優(yōu)選的，所述定位信息為水平位置坐標。

優(yōu)選的，所述定位信息為水平位置坐標和Z方向位置坐標。

本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優(yōu)點：

在本申請實施例中，利用TTL信號直接通信，使采樣部件與定位部件的起始時間同步，實現(xiàn)了采用部件與定位部件間的同步。

進一步的，采樣部件與定位部件的采樣頻率相同，實現(xiàn)采樣間隔同步，快速建立不同部件間的對應關系，進一步實現(xiàn)了采用部件與定位部件的同步，從而保證晶圓掃描檢測精確定位。

進一步的，在本申請實施例中，采用多個光柵尺實時記錄不同時刻探測位置的三維坐標，防止移動平臺運動軌跡誤差產生定位誤差。

進一步的，在本申請實施例中，建立單獨存儲空間進行定位信息緩存，基于散射信號實現(xiàn)定位信息分類，避免龐大位置數據流存儲，保證在線檢測實現(xiàn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一個實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種晶圓掃描檢測定位方法的示意圖。

具體實施方式

本申請實施例通過提供一種晶圓掃描檢測定位方法，解決了現(xiàn)有技術中采樣部件與定位部件由于內置時間差引起定位誤差的問題。

本申請實施例的技術方案為解決上述技術問題，總體思路如下：

一種晶圓掃描檢測定位方法，所述晶圓固定在移動平臺上，所述移動平臺帶動所述晶圓運動；所述移動平臺開始運動的同時，定位部件處于工作狀態(tài)；所述移動平臺運動至穩(wěn)定狀態(tài)后，采樣部件開始采集散射光信號；所述散射光信號開始采集的同時，所述采樣部件向與所述定位部件連接的信號采集端口發(fā)送一個TTL信號；所述信號采集端口收到所述TTL信號后，所述定位部件按照預定的頻率采集定位信息。

為了更好的理解上述技術方案，下面將結合說明書附圖以及具體的實施方式對上述技術方案進行詳細的說明。

實施例1：

本申請實施例提供一種晶圓掃描檢測定位方法，所述晶圓固定在移動平臺上，所述移動平臺帶動所述晶圓運動。

所述移動平臺開始運動的同時，定位部件處于工作狀態(tài)。

所述移動平臺運動至穩(wěn)定狀態(tài)后，采樣部件開始采集散射光信號。

所述散射光信號開始采集的同時，所述采樣部件向與所述定位部件連接的信號采集端口發(fā)送一個TTL信號。

所述信號采集端口收到所述TTL信號后，所述定位部件按照預定的頻率采集定位信息。

其中，所述定位部件為內置于移動平臺內的光柵尺。

所述采樣部件包括光電探測器、模數轉換卡、數據采集卡；所述光電探測器將光信號轉換成模擬電信號，所述模數轉換卡將所述模擬電信號轉換成數字電信號，所述數據采集卡采集數字序列。

探測到的散射光信號將經過光電探測器、模數轉換卡、數據采集卡轉化為連續(xù)的數字序列，而信號稀疏分布在有限數列中，對應缺陷的位置與其在數據數列中排列順序決定。

理論上知道移動平臺設定的移動軌跡及數據采集卡采集頻率就能夠得到每個信號點位置間的相對關系。

如圖1所示，所述采樣部件與所述定位部件之間通過一方發(fā)出TTL信號、另一方接收TTL信號的方式進行直接通信。

所述TTL信號由所述采樣部件發(fā)出，由所述定位部件接收。

由于所述采樣部件和所述定位部件之間采用直接通信的方式，不需要通過中心控制的處理，通信延時可忽略不計，因此實現(xiàn)了同步采樣。

實施例2：

本申請實施例提供一種晶圓掃描檢測定位方法，包括定位部件和采樣部件采集起始時間的同步、定位部件和采樣部件采樣間隔的同步。

定位部件和采樣部件采集起始時間的同步：所述晶圓固定在移動平臺上，所述移動平臺帶動所述晶圓運動；所述移動平臺開始運動的同時，定位部件處于工作狀態(tài)；所述移動平臺運動至穩(wěn)定狀態(tài)后，采樣部件開始采集散射光信號；所述散射光信號開始采集的同時，所述采樣部件向與所述定位部件連接的信號采集端口發(fā)送一個TTL信號；所述信號采集端口收到所述TTL信號后，所述定位部件按照預定的頻率采集定位信息。

其中，所述定位部件為內置于移動平臺內的光柵尺。

所述采樣部件包括光電探測器、模數轉換卡、數據采集卡；所述光電探測器將光信號轉換成模擬電信號，所述模數轉換卡將所述模擬電信號轉換成數字電信號，所述數據采集卡采集數字序列。

探測到的散射光信號將經過光電探測器、模數轉換卡、數據采集卡轉化為連續(xù)的數字序列，而信號稀疏分布在有限數列中，對應缺陷的位置與其在數據數列中排列順序決定。

理論上知道移動平臺設定的移動軌跡及數據采集卡采集頻率就能夠得到每個信號點位置間的相對關系。

定位部件和采樣部件采樣間隔的同步：所述采樣部件與所述定位部件的采樣頻率相同。即所述采集散射光信號的頻率與所述采集定位信號的頻率相同。

通過采樣部件與定位部件同頻采集的方式，建立兩者快速對應關系。

由于所述采集散射光信號的頻率與所述采集定位信號的頻率相同，可以認為序列相同的數據存在一一對應的關系，根據信號數據序列就可以得到相應缺陷位置。

如圖1所示，所述采樣部件與所述定位部件之間通過一方發(fā)出TTL信號、另一方接收TTL信號的方式進行直接通信。

所述TTL信號由所述采樣部件發(fā)出，由所述定位部件接收。

由于所述采樣部件和所述定位部件之間采用直接通信的方式，不需要通過中心控制的處理，通信延時可忽略不計，因此實現(xiàn)了同步采樣。且采樣部件與定位部件的采樣頻率相同，實現(xiàn)采樣間隔同步，快速建立不同部件間的對應關系，進一步實現(xiàn)了采用部件與定位部件的同步，從而保證晶圓掃描檢測精確定位。

實施例3：

本申請實施例提供一種晶圓掃描檢測定位方法，可以劃分為同步采樣、軌跡定位、基于散射光信號將定位信息分類存儲三個方面。

1.同步采樣：

同步采樣包括定位部件和采樣部件采集起始時間的同步、定位部件和采樣部件采樣間隔的同步。

定位部件和采樣部件采集起始時間的同步：所述晶圓固定在移動平臺上，所述移動平臺帶動所述晶圓運動；所述移動平臺開始運動的同時，定位部件處于工作狀態(tài)；所述移動平臺運動至穩(wěn)定狀態(tài)后，采樣部件開始采集散射光信號；所述散射光信號開始采集的同時，所述采樣部件向與所述定位部件連接的信號采集端口發(fā)送一個TTL信號；所述信號采集端口收到所述TTL信號后，所述定位部件按照預定的頻率采集定位信息。

其中，所述定位部件為內置于移動平臺內的光柵尺。

所述采樣部件包括光電探測器、模數轉換卡、數據采集卡；所述光電探測器將光信號轉換成模擬電信號，所述模數轉換卡將所述模擬電信號轉換成數字電信號，所述數據采集卡采集數字序列。

探測到的散射光信號將經過光電探測器、模數轉換卡、數據采集卡轉化為連續(xù)的數字序列，而信號稀疏分布在有限數列中，對應缺陷的位置與其在數據數列中排列順序決定。

理論上知道移動平臺設定的移動軌跡及數據采集卡采集頻率就能夠得到每個信號點位置間的相對關系。

定位部件和采樣部件采樣間隔的同步：所述采樣部件與所述定位部件的采樣頻率相同。即所述采集散射光信號的頻率與所述采集定位信號的頻率相同。

通過采樣部件與定位部件同頻采集的方式，建立兩者快速對應關系。

由于所述采集散射光信號的頻率與所述采集定位信號的頻率相同，可以認為序列相同的數據存在一一對應的關系，根據信號數據序列就可以得到相應缺陷位置。

如圖1所示，所述采樣部件與所述定位部件之間通過一方發(fā)出TTL信號、另一方接收TTL信號的方式進行直接通信。

所述TTL信號由所述采樣部件發(fā)出，由所述定位部件接收。

2.軌跡定位：

定位部件為內置于移動平臺內的光柵尺。為了防止電動移動平臺運動軌跡誤差帶來的定位誤差，軌跡定位通過三個光柵尺實時測量實現(xiàn)，所述三個光柵尺被設置在移動平臺附近不同位置，包括水平方向光柵尺和Z方向光柵尺，分別用于采集水平位置坐標和Z方向位置坐標。

所述水平方向為X、Y方向或為R、θ方向。

3.基于散射光信號將定位信息分類存儲：

為了提高晶圓污染檢測速度，檢測中移動平臺處于高速運動中，與之相對應需采用較大的信號采樣頻率及巨大的數據量。由于污染稀疏的分布在晶圓表面，大部分數據均對應不存在污染的情況，這些數據記錄的系統(tǒng)噪聲不含任何信息，無需保存，因此定位信息需要進行分類存儲。

基于散射光信號將定位信息分類存儲，具體為：

設置緩存空間，所述緩存空間緩存定位信息。

同時，信號處理單元對所述散射光信號數據進行處理，得到散射光信號的最大強度；根據所述散射光信號的最大強度確定第一強度值；若采集到的散射光信號大于所述第一強度值，則判斷為可能存在污染。

根據上述判斷方法找出可能存在污染的散射光信號，然后獲得可能存在污染的散射光信號對應的定位信息，并將該定位信息拷貝至永久存儲空間。

所述定位信息為水平位置坐標和Z方向位置坐標。

由于晶圓表面非常平坦，且對晶圓放置水平性要求較高，測量中監(jiān)測到Z方向位移應基本為零。在這種情況下，所述定位信息為水平位置坐標。

本實施例利用TTL信號直接通信，使采樣部件與定位部件的起始時間同步，實現(xiàn)了采用部件與定位部件間的同步。且采樣部件與定位部件的采樣頻率相同，實現(xiàn)采樣間隔同步，快速建立不同部件間的對應關系，進一步實現(xiàn)了采用部件與定位部件的同步，從而保證晶圓掃描檢測精確定位。同時，采用多個光柵尺實時記錄不同時刻探測位置的三維坐標，防止移動平臺運動軌跡誤差產生定位誤差。此外，建立單獨存儲空間進行定位信息緩存，基于散射信號實現(xiàn)定位信息分類，避免龐大位置數據流存儲，保證在線檢測實現(xiàn)。

本發(fā)明實施例提供的一種晶圓掃描檢測定位方法至少包括如下技術效果：

1、在本申請實施例中，利用TTL信號直接通信，使采樣部件與定位部件的起始時間同步，實現(xiàn)了采用部件與定位部件間的同步。

2、在本申請實施例中，采樣部件與定位部件的采樣頻率相同，實現(xiàn)采樣間隔同步，快速建立不同部件間的對應關系，進一步實現(xiàn)了采用部件與定位部件的同步，從而保證晶圓掃描檢測精確定位。

3、在本申請實施例中，采用多個光柵尺實時記錄不同時刻探測位置的三維坐標，防止移動平臺運動軌跡誤差產生定位誤差。

4、在本申請實施例中，建立單獨存儲空間進行定位信息緩存，基于散射信號實現(xiàn)定位信息分類，避免龐大位置數據流存儲，保證在線檢測實現(xiàn)。

最后所應說明的是，以上具體實施方式僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照實例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。