[发明专利]用于硅片表面高度测量的数字滤波装置及方法在审

专利信息
申请号: 202210200789.X 申请日: 2022-03-02
公开(公告)号: CN114614796A 公开(公告)日: 2022-06-10
发明(设计)人: 裴雨多;齐月静;李璟;王丹;武志鹏;杨光华;陈进新;丁敏侠 申请(专利权)人: 中国科学院微电子研究所
主分类号: H03H17/06 分类号: H03H17/06
代理公司: 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人: 周天宇
地址: 100029 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 用于 硅片 表面 高度 测量 数字 滤波 装置 方法
【说明书】:

本公开提供一种用于硅片表面高度测量的数字滤波装置及方法,装置包括:获取模块,用于获取滤波参数和/或对所述滤波参数进行设置;滤波模块,用于根据所述滤波参数对硅片表面高度的测量信号进行数字滤波,以滤除低频噪声、高频噪声以及白噪声;控制模块,用于将所述测量信号输入至所述滤波模块以及控制所述滤波模块根据滤波参数对硅片表面高度的测量信号进行数字滤波。该数字滤波装置及方法可以提高测量信号质量,使硅片表面高度测量数值更加精确。并且,可以根据不同的工作环境对滤波参数进行设置,有效提高硅片表面高度测量精度,且可扩展性强,实现成本较低。

技术领域

本公开涉及半导体制造技术领域,特别涉及一种用于硅片表面高度测量的数字滤波装置及方法。

背景技术

半导体制造中,为保证成像质量,必须使硅片表面在曝光过程中时刻位于有效焦深范围之内。然而,硅片厚度偏差、形貌起伏、环境温度、振动、电子器件性能波动等都会引起测量误差而使硅片表面偏离物镜最佳焦平面产生离焦,将严重影响集成电路的良率。因此,需要对硅片表面高度测量信号进行降噪信号处理,以便精确计算曝光视场内硅片的平均高度,进而使工件台据此高度对硅片进行精确控制。

为提高硅片表面高度的测量精度,采用光学三角法和空间分光技术进行测量。目前对该测量信号的信号处理,通常采用普通硬件RC低通滤波器,不能有效减小噪声影响,测得的硅片表面高度误差较大,不满足越来越严苛的测量精度要求,可能导致硅片离焦,进而影响集成电路的良率。

发明内容

有鉴于此,本公开提供一种用于硅片表面高度测量的数字滤波装置,包括:获取模块,用于获取滤波参数和/或对所述滤波参数进行设置;滤波模块,用于根据所述滤波参数对硅片表面高度的测量信号进行数字滤波,以滤除低频噪声、高频噪声以及白噪声;控制模块,用于将所述测量信号输入至所述滤波模块以及控制所述滤波模块根据所述滤波参数对硅片表面高度的测量信号进行数字滤波。

根据本公开的实施例,其中,所述滤波模块包括:滑动平均滤波单元,用于对所述测量信号进行滑动平均滤波,以滤除所述白噪声,得到第一信号;FIR数字滤波单元,用于对所述第一信号进行FIR数字滤波,以滤除所述高频噪声,得到第二信号;一阶滞后滤波单元,用于对所述第二信号进行一阶滞后滤波,以滤除所述低频噪声,得到第三信号。

根据本公开的实施例,其中,所述获取模块对所述滤波参数进行滤波设置包括:调节所述滑动平均滤波的阶数,所述FIR数字滤波的窗函数类型、截止频率和阶数,以及所述一阶滞后滤波的一阶归一化滞后系数。

根据本公开的实施例,其中,在所述白噪声的功率大于阈值功率的情况下,增大所述滑动平均滤波的阶数。

根据本公开的实施例,其中,在所述高频噪声明显的情况下,将所述FIR数字滤波的窗函数设置为凯塞窗,否则,将所述FIR数字滤波的窗函数设置为汉明窗。

根据本公开的实施例,其中,在要求滤波速度大于预设速度值的情况下,增大所述一阶归一化滞后系数;在要求滤波精度大于预设精度值的情况下,减小所述一阶归一化滞后系数。

根据本公开的实施例,其中,所述一阶滞后滤波单元对所述第二信号进行一阶滞后滤波包括:所述一阶滞后滤波单元对每个工件台位置处对应的第二信号分别进行一阶滞后滤波。

根据本公开的实施例,其中,所述获取模块、所述滤波模块和所述控制模块基于现场可编程逻辑门阵列芯片实现。

根据本公开的实施例,其中,所述数字滤波装置还包括:DMA总线,用于输出所述第三信号。

本公开另一方面提供一种用于硅片表面高度测量的数字滤波方法,方法包括:设置滤波参数,其中,所述滤波参数包括滑动平均滤波的阶数,FIR数字滤波的窗函数类型、截止频率和阶数,以及一阶滞后滤波的一阶归一化滞后系数;根据所述滤波参数对硅片表面高度的测量信号进行数字滤波,以滤除低频噪声、高频噪声以及白噪声。

附图说明

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