一種顯微圖像的校準方法

2024-01-30 01:15:15

專利名稱：一種顯微圖像的校準方法
技術領域：
本發明涉及光學顯微的測試領域，尤其涉及測試時一種防止顯微圖像飄移 的方法。
背景技術：
隨著半導體集成晶片集成度的越來越高，對半導體器件的測試越來越需要
光學顯微鏡(Optical Microscope)來輔助測試。通常都需要光學顯微鏡來定位測 試點，或者定位晶片上缺陷處。然而在測試時，為保證在較高的測試效率下能 進行準確的測試，需要在不同的顯^f效倍率下定位測試區域以及測試點。
顯微鏡的精度要求很高。當光學顯微鏡的光組件部分的精度不滿足要求時，在 不同的倍率下進行切換時，就會出現圖像漂移的現象。即使圖像漂移只在微米 的數量級，對半導體集成晶片而言，這樣的漂移已經影響了測試機臺的正常工 作。例如在光學顯微鏡5倍的倍率下定位測試區域，當光學顯微鏡切換到20倍 或50倍的時候，由於不同倍率之間的圖像漂移就會導致在20倍或50倍的倍率 下的視野中的圖像不是光學顯微鏡5倍的倍率下定位的測試區域。這樣就需要 重新定位測試區。例如測試晶片的缺陷區域，首先需要將測試片放在測試機臺 的載片臺上；在一定倍率下定位測試晶片的缺陷區域；然後在相對較大的倍率 下更精確地定位缺陷點。當測試機臺的光學顯微鏡在倍率轉換之間存在圖像漂 移的時候，在較小倍率下定位的缺陷區域就可能不在相對較大倍率下的光學顯 微鏡的視野中。在這個相對較大的倍率下，移動載片臺來精確定位缺陷點是件 費時費力的事情。這樣給進一步的測試帶來了不便，嚴重地降低了測試效率， 同時會降低測試機臺的利用率
發明內容
本發明的目的在於提供一種顯微圖像的校準方法，以解決光學顯微鏡在不 同倍率之間轉換時出現的圖像漂移問題。
為達到上述目的，本發明的顯微圖像的校準方法，顯微圖像為載片臺上的
測試片在光學顯微鏡的具有中心標記的物鏡下圖像，該校準方法包括以下步驟 步驟l:提供一種具有刻度標記，且中心具有與所述物鏡中心標記相同的標 記的校準樣片；步驟2:將校準樣片置於所述載片臺上，將一定倍率下的光學顯 微鏡的物鏡的中心標記與所述校準樣片的標記對準；步驟3:切換所述光學顯凝: 鏡到另一倍率下，計算此時物鏡的中心標記相對所述校準樣片中心標記的偏移 量；步驟4:在步驟2的光學顯微鏡的倍率下，將測試片置於載片臺上，定位所 述測試片的測試點；步驟5:切換光學顯《效鏡的倍率到所述步驟3中光學顯箱t鏡 的另一倍率下，根據所述步驟3計算的偏移量，移動載片臺。
步驟1中校準樣片中心的標記為十字叉標記。以十字叉標記為校準樣片中 心，步驟l中校準樣片的刻度標記是在校準樣片中心的正X軸、負X軸、正Y 軸和負Y軸方向排列若千等間距的刻度線。步驟3計算偏移量是通過校準樣片 上的正X軸、負X軸、正Y軸和負Y軸方向等間距排列的刻度線來計算物鏡中 心標記相對校準樣片中心標記的偏移。刻度線的間距小於或等於1微米。
與現有技術相比，本發明顯微圖像的校準方法，通過校準樣片來計算兩個 不同倍率下物鏡中心標記的偏移量，在這兩個不同倍率下對載片臺上的測試片
進行定位時，根據計算的偏移量移動載片臺，這樣就可保證切換倍率時，先前 測試片定位點仍在此時光學顯微鏡的顯孩l圖像中，解決了在切換倍率時顯微圖 像漂移的問題。
以下結合附圖和具體實施例對本發明的顯微圖像的校準方法作進一步詳細 的說明。
圖l是校準樣片示意圖。
具體實施例方式
顯微圖像為載片臺上的測試片在光學顯微鏡的具有中心標記的物鏡下的圖 像。常規的物鏡的中心標記為十字叉。該校準方法包括步驟l:提供一種具有刻物鏡中心標記相同的標記的校準樣片。請參閱

圖1校準 樣片圖。由於目前光學顯微鏡中心標記為十字叉，為便於後續的對準，所以校
準樣片中心也為十字叉l,與物鏡中心的十字叉對應。步驟2:將此校準樣片放 在載片臺上，將一定倍率下的光學顯微鏡的物鏡中心標記的十字叉與校準樣片 的中心標記十字叉1對準。此時光學顯微鏡的倍率通常選擇為對測試片開始粗 略定位的較低倍率，便於快速定位測試片上需要測試的區域。假設對測試片在 光學顯微鏡5倍的倍率下進行粗略定位，那麼在5倍的倍率下將光學顯微鏡的 物鏡中心標記的十字叉與校準樣片的中心標記十字叉對準。
進一步地，步驟3:切換光學顯微鏡到另一倍率下，計算此時物鏡的中心標 記相對校準樣片中心標記的偏移量；偏移量的計算是通過校準樣片的刻度標記 來計算的。請參閱圖1，校準樣片的刻度標記是在校準樣片中心的正X軸、負X 軸、正Y軸和負Y軸方向排列若干等間距的刻度線2。通過校準樣片上的正X 軸、負X軸、正Y軸和負Y軸方向等間距排列的刻度線來計算此倍率下物鏡中 心標記相對校準樣片中心標記的偏移。為防止垂直的兩條刻度線交錯，靠近中 心標記l的刻度線的長度可短一些，如圖中的刻度線2a， 2b, 2c和2d所示。排 列的刻度線2的個數可根據校準樣片的尺寸來設置。假設在測試晶片時需要在 50倍的倍率下更精確地定位測試點，此時切換光學顯孩M竟到50倍的倍率下，計 算此時物鏡中心標記的十字叉偏移校準樣片中心十字叉1的偏移量。
進一步地，步驟4:將測試片置於載片臺上，在步驟2的光學顯微鏡的倍率 下定位所述測試片的測試點。假設步驟2是在光學顯樣t鏡5倍的倍率下進行， 此時在5倍的倍率下定位所述測試片的測試點。為保證後續在較高倍率下測試 點的顯微圖像能位於物鏡中心視野中，較佳的一種定位是讓測試點與物鏡中心 的十字叉標記對準。
進一步地，步驟5:切換光學顯微鏡的倍率到所述步驟3中光學顯微鏡的另 一倍率下，根據所述步驟3計算的偏移量，移動載片臺。*￡設步驟3中顯微鏡 的倍率為50，步驟2採用的光學倍率為5，此時計算出的偏移量為50倍的光學 顯微鏡物鏡下顯微圖像相對倍率為5的光學顯微鏡物鏡下顯微圖像的偏移量。
由於目前測試晶片的特徵尺寸多在0.13um、 0.18um和0.09um。設置刻度線 2之間的間距為lum時，可滿足對0.13um特徵尺寸的晶片的定位精度要求。當
5對更小特徵尺寸0.09um或更小的特徵尺寸的測試晶片進行定位測試時，可調整 刻度線2之間間距小於lum來達到更高的定位精度要求。
本發明顯微圖像的校準方法，應用於測試晶片的測試點在不同倍率下顯微 圖像的校準。通過校準樣片計算光學顯微鏡的顯微圖像在兩個不同倍率下偏移 量，通常是由較小倍率切換到較大倍率下顯微圖像的漂移。由於測試晶片的測 試點尺寸相對較小，由較小倍率切換到較高倍率，較小倍率下定位的測試點， 由於顯微圖像的漂移，此時較大倍率下的物鏡視野中的顯微圖像就可能不是先 前低倍率下定位的測試點。通過校準樣片計算出的偏移量，直接按照計算出的 偏移量移動載片臺就可保證此時顯微鏡下的顯微圖像就為低倍率下定位的晶片 測試點。定期對配有光學顯微鏡的測試機臺作校準，可避免在測試晶片時出現 圖像漂移延誤測試進程和降低測試機臺的利用率的問題。
權利要求
1、一種顯微圖像的校準方法，所述顯微圖像為載片臺上的測試片在光學顯微鏡的具有中心標記的物鏡下圖像，其特徵在於，它包括以下步驟步驟1提供一種具有刻度標記，且中心具有與所述物鏡中心標記相同的標記的校準樣片；步驟2將所述校準樣片置於所述載片臺上，將一定倍率下的光學顯微鏡的物鏡的中心標記與所述校準樣片的標記對準；步驟3切換所述光學顯微鏡到另一倍率下，計算此時物鏡的中心標記相對所述校準樣片中心標記的偏移量；步驟4在所述步驟2的光學顯微鏡的倍率下，將所述測試片置於所述載片臺上，定位所述測試片的測試點；步驟5切換光學顯微鏡的倍率到所述步驟3中光學顯微鏡的另一倍率下，根據所述步驟3計算的偏移量，移動載片臺。
2、 如權利要求1所述的顯微圖像的校準方法，其特徵在於，所述步驟l中的標i己為十字叉標i己。
3、 如權利要求2所述的顯微圖像的校準方法，其特徵在於，以所述十字叉標記為校準樣片中心，步驟1中所述校準樣片的刻度標記是在所述校準樣片中心的正X軸、負X軸、正Y軸和負Y軸方向排列若干等間距的刻度線。
4、 如權利要求3所述的顯微圖像的校準方法，其特徵在於，所述步驟3計算偏移量是通過所述校準樣片上的正X軸、負X軸、正Y軸和負Y軸方向等間距排列的刻度線來計算物鏡中心標記相對校準樣片中心標記的偏移。
5、 如權利要求3所述的顯微圖像的校準方法，其特徵在於，所述刻度線的間距小於或等於l微米。
全文摘要
本發明的顯微圖像的校準方法，用於解決光學顯微鏡下不同倍率下的圖像漂移的問題。該校準包括以下步驟1.提供一種具有刻度標記和中心標記的校準樣片；2.在一定倍率下將校準樣片的中心標記與物鏡的中心標記對準；3.切換到光學顯微鏡的另一倍率下，計算物鏡的中心標記相對校準樣片中心標記的偏移量；4.在步驟2的倍率下，定位測試片的測試點；5.切換到步驟3的倍率下，根據步驟3計算的偏移量，移動放置著測試片的載片臺。採用本發明方法，在顯微圖像出現漂移的情況下也可快速定位測試片的測試點，避免配有光學顯微鏡的測試機臺因顯微圖像漂移引起的延誤測試進程和測試機臺的利用率低的問題出現。
文檔編號G01B9/04GK101464129SQ20071017242
公開日2009年6月24日 申請日期2007年12月17日 優先權日2007年12月17日
發明者鴻 張, 珠 朱, 梁山安, 羅旖旎 申請人:中芯國際集成電路製造(上海)有限公司