VC++晶片内部缺陷处理+文献综述(2)
3.3 常用的几种边缘检测算子 12
3.4 图像的二值化 14
3.5 边缘的腐蚀算法 18
4 污点和划痕的检测方法 20
4.1 一种检测污点的递归算法 20
4.2 污点和划痕的分类检测 22
5 实验结果和分析 23
5.1 实验结果 23
5.2 实验结果数据和分析 31
5.3 缺陷检测的精准度判定 32
结 论 34
致 谢 35
参 考 文 献 36
1 绪论
元素硅是一种灰色、易碎、四价的非金属化学元素。地壳成分中27.8%是硅元素构成的，其次是氧元素，硅是自然界中最丰富的元素。在石英、玛瑙、燧石和普 通的滩石中就可以发现硅元素。而今，人们进入信息时代，硅已经成为制作各种电子元件的必备元素。沙子中的含有大量的二氧化硅，提纯之前一般称作石英，提纯之后的水晶即可以作为晶片的制作材料。纯度不高的水晶主要用来制作玻璃。纯度高的水晶是价格高昂的装饰品。又由于水晶具有压电效应，经常在工业上用作压电材料，用于晶振电路提供标准时钟周期。例如我们佩戴的石英表，就是靠内部的一小块晶振做本震源的振荡电路，才称之为石英表。晶振电路可以实现频率精确、稳定的震荡，且受温度、湿度的影响较小。
晶片在制作和使用的过程中，必然会产生各种各样的缺陷，比如缺角、裂纹、和污点等，因为晶振的固有频率是受晶片形状决定的，微小缺陷都会对晶振的固有振荡频率产生明显的影响，最终影响元件的工作精度和可靠性。所以水晶晶片的缺陷检测是元件生产过程中一个重要环节，尤其对于大规模和超大规模集成电路的研制和生产，首先应该剔除带有缺陷或玷污的水晶晶片。
1．1 传统晶片检测技术综述
传统的检验方法有通过目视的方法定性分析晶片缺陷。该方法非常耗时，并且因为个人的疲劳、耐心等主观因素，无法有效的检测出晶片表面或亚表面存在的微小缺陷和玷污，而且可能对元件本身造成损坏(手上的汗粘在晶片上就足以影响视觉，污渍也足以影响本震源的本振频率)。随着新材料、新工艺的应用以及晶片元件的不断微缩，这种传统的检验方法已经不具备可操作性和实用性。现在普遍使用的缺陷检测技术主要有两种：暗场检测和明场检测[4]。
暗场检测通常以激光作为光源，通常用于CMP和薄膜沉积层的缺陷检查。入射光源的路径和检测信号路径是分开的，入射光在遇到晶片上的缺陷时被散射，因而在暗场背景上产生亮度(强度)不一的信号，然后通过探测器捕捉到缺陷信号即可检测到缺陷。暗场检测检查速度快、成本较低。但检测精度不高。
明场检测采用可见光或激光作为检测光源，灵敏度较高，最高精度可达几十纳米，但是检测速度慢、设备昂贵。明场检查设备的入射光和检测信号路径一致，均垂直于晶片表面。当入射光照射在缺陷上时，通过反射会在较亮背景中形成较暗的缺陷信号。为了以更快的速度和更高的灵敏度捕捉到各种缺陷，并自动分类，同时保持较低成本。国内外的研发人员不断努力，并取得了显著成果，如电子束检测。电子束检测以聚焦电子束作为检测源，入射电子束激发出二次电子，然后通过对二次电子的收集和分析捕捉到光学检查设备无法检测到的缺陷。此外，由于检测源为电子束，检测结果不受某些表面物理性质例如颜色异常、厚度变化或前层缺陷的影响，因此电子束检查技术还可用于检测很小的表面缺陷例如栅极刻蚀残留物等。电子束检测灵敏度最高，但是检测速度最慢，价格最高。