一种半导体CDSEM量测设备量测失败后自动重新量测的系统

摘要

本发明提供一种半导体CDSEM量测设备量测失败后自动重新量测的系统，包括设备本地端以及代操端；设备本地端：CDSEM设备的量测执行端连接CDSEM设备的电脑主机，CDSEM设备的电脑主机连接显示器以及键盘鼠标设备，KVM切换器连接CDSEM设备的电脑主机的键鼠信号输出端口以及视频信号输出端口，并且KVM切换器连接通信网络；代操端：RCM客户端电脑、RCM服务器连接通信网络，RCM客户端电脑安装有RPA代操系统；CDSEM设备的电脑主机生成视频信号、键鼠信号，视频信号分别传输至显示器以及KVM切换器，键鼠信号分别传输至键盘鼠标设备以及KVM切换器；KVM切换器将视频信号、键鼠信号通过通讯网络传输至RCM客户端电脑以实时同步量测图像，由RPA代操系统识别量测失败并进行自动重新量测。

说明书

技术领域

本发明涉及半导体测试技术领域，具体涉及一种半导体CDSEM量测设备量测失败后自动重新量测的系统。

背景技术

在半导体行业，CDSEM(微距扫描电子显微镜)量测设备在当前晶圆出现量测点量测失败后，整个设备就会停止在那里，等待操作人员进一步的动作，但由于线上操作人员通常都是一人兼顾多个CDSEM设备，或还需要兼顾其它工作职责，所以无法做到实时监控设备的情况，因而会造成设备因为量测点量测失败而停止动作，如果操作人员不能及时发现的话，将会对产能带来极大影响，尤其是已经进入大批量生产的企业。目前人工操作模式的流程是：①设备自动对当前晶圆上的点进行量测。②如果有量测点量测失败,设备会报出提示并停止继续运行。③人工点击确认提示，对量测晶圆的点进行重新量测。④所有重新量测结束后，当前晶圆结束量测，下一片晶圆量测开始。上述过程最关键的问题是当设备因为有量测点量测失败而停止运行时，操作人员往往无法及时发现此问题，这种实际情况下出现的CDSEM机台频繁因量测点量测失败而停止运行的情况会造成设备产能的损失，据不完全统计，平均一天来看，由此原因造成的CDSEM机台的产能损失达10％-30％不等，按照5年或7年折旧来计算，每停机一小时造成的损失都是数千到数万人民币。

鉴于上述情况，为了减少因为此问题而造成的设备产能损失，CDSEM设备需要将从量测失败的及时发现到过后的重量操作过程均自动化起来。按目前常规的改进方式有以下两种途径：一种是由设备厂商升级设备的软件控制系统，此方式涉及到的设备软件的改动比较大，还可能涉及到设备硬件的改动，其对应的开发测试周期十分长，并且难度过高，投入过大，升级成本非常高，半导体企业往往无法承担长时间的等待和高昂的费用。另一种是在测试设备电脑上安装对晶圆失败监测控的软件，由此软件来实现上述重新量测过程的自动化，然而，此方式存在诸多弊端：装入外部软件不仅容易影响设备电脑的运行性能，且对于缺陷识别部分，设备电脑本身的算力不足以支持对缺陷图片实时的分析和判断，尤其对老旧机台来说，极有可能影响设备本身的跑货；在设备电脑上安装外部软件会存在设备信息安全泄露的隐患，一般设备厂商不会同意此类软件的安装。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种半导体CDSEM量测设备量测失败后自动重新量测的系统，可实现将CDSEM设备的量测失败点的重新量测操作过程自动化，且投入成本不高，并且信息安全性有保障。

本发明提供了一种半导体CDSEM量测设备量测失败后自动重新量测的系统，具有这样的特征，包括：设备本地端以及代操端；设备本地端包括KVM切换器、CDSEM设备的电脑主机、CDSEM设备的量测执行端、显示器、键盘鼠标设备，CDSEM设备的量测执行端连接CDSEM设备的电脑主机，CDSEM设备的电脑主机连接显示器以及键盘鼠标设备，KVM切换器连接CDSEM设备的电脑主机的键鼠信号输出端口以及视频信号输出端口，并且KVM切换器连接通信网络；代操端包括RCM客户端电脑以及RCM服务器，RCM客户端电脑、RCM服务器连接通信网络，RCM客户端电脑安装有RPA代操系统；CDSEM设备的电脑主机生成视频信号，视频信号分别传输至显示器以及KVM切换器；CDSEM设备的电脑主机生成键鼠信号，键鼠信号分别传输至键盘鼠标设备以及KVM切换器；KVM切换器将视频信号、键鼠信号通过通讯网络传输至RCM客户端电脑，在RCM客户端电脑实时同步CDSEM设备的电脑主机的量测图像，由RPA代操系统识别量测图像中的量测失败并进行自动重新量测。

进一步地，在本发明提供的半导体CDSEM量测设备量测失败后自动重新量测的系统中，还具有这样的特征：其中，RPA代操系统包括流程编辑模块、OCR光学字符识别模块、CV计算机视觉处理模块以及Dashboard模块；流程编辑模块用于对代操流程中每个代操动作进行设置，将代操流程进行建模；OCR光学字符识别模块用于识别字符；CV计算机视觉处理模块用于识别图像；Dashboard模块用于代操界面的管理。

进一步地，在本发明提供的半导体CDSEM量测设备量测失败后自动重新量测的系统中，还具有这样的特征：其中，RPA代操系统还包括日志回溯模块，日志回溯模块用于记录每一步代操执行动作的日志。

进一步地，在本发明提供的半导体CDSEM量测设备量测失败后自动重新量测的系统中，还具有这样的特征：其中，RCM客户端电脑安装有OCR图像识别引擎；OCR图像识别引擎包括样本库管理模块、样本标注模块、模型训练与上线模块、人工复判模块；样本库管理模块存储有各类量测缺陷类型的图像样本；样本标注模块用于对图像样本进行缺陷类型的标注；模型训练与上线模块用于将标注后的图像样本输入图像识别模型进行训练，并将训练结果达到标准后将图像识别模型进行上线；CV计算机视觉处理模块利用上线的图像识别模型对同步的量测图像的量测失败进行判断识别；人工复判模块用于人工进行判断。

进一步地，在本发明提供的半导体CDSEM量测设备量测失败后自动重新量测的系统中，还具有这样的特征：其中，RPA代操系统的识别量测图像中的量测失败并进行自动重新量测的具体步骤如下：

步骤S1，全天实时监控同步在RCM客户端电脑的代操界面中的量测图像，识别量测图像画面的左下角是否出现有“量测fail”的字符提示，当识别到画面中出现“量测fail”字符时，则进入步骤S2；

步骤S2，对量测结果列表进行排序，找到量测结果为“*”号的行，带“*”号行对应“量测fail”的量测点，进行点击“*”号的行，然后进入步骤S3；

步骤S3，通过“Navigate”按钮将镜头移动到量测失败的量测点，通过调节FOV值，判断镜头内是否有红色矩形框，当找到红色矩形框后，然后进入步骤S4；

步骤S4，使用准星定位工具，定位到红色矩形框的位置，调整FOV值，识别镜头内的target图像，操作鼠标拖动红色矩形框到target的中心位置，然后进入步骤S5；

步骤S5，点击重量按钮，获得重新量测结果，然后进入步骤S6；

步骤S6，继续在列表内寻找下一个需要重新量测的点，重复步骤S3至S5的操作，直到所有带“*”号的记录全部重量得到结果。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的半导体CDSEM量测设备量测失败后自动重新量测的系统为CDSEM设备提供了综合的自动化解决方案，将量测失败的及时发现到过后的重量操作过程完全实现了自动化，摆脱了对人员的依赖，大大减少了因量测失败而造成的设备的停止，极大提高了产能，间接为企业节省了大量的设备折旧费用。并且，本发明不需要改造CDSEM设备软件，通过接入KVM硬件和RCM软件，成本小，时间快，相比设备厂商改造设备硬件和设备软件，可行性，实现速度，成本及后期维护，有着绝对的优势。

附图说明

图1是本发明的实施例中半导体CDSEM量测设备量测失败后自动重新量测的系统的硬件连接关系图；

图2是本发明的实施例中RAP代操系统的功能模块示意图；

图3是本发明的实施例中半导体CDSEM量测设备量测失败后自动重新量测的系统的处理流程图；

图4是本发明实施例通过图像识别找到Target的原图与识别结果图；

图5是本发明实施例通过图像识别计算Target的中心点位置和将红色矩形框拖到target的中心点位置的图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的技术方案作具体阐述。

参阅图1，本实施例提供一种半导体CDSEM量测设备量测失败后自动重新量测的系统。该系统包括设备本地端1以及代操端2。

设备本地端1包括KVM切换器13、CDSEM设备的电脑主机12、CDSEM设备的量测执行端11、显示器15、键盘鼠标设备14。CDSEM设备的量测执行端11连接CDSEM设备的电脑主机12，CDSEM设备的电脑主机12连接显示器以及键盘鼠标设备14，KVM切换器13连接CDSEM设备的电脑主机12的键鼠信号输出端口以及视频信号输出端口，并且KVM切换器13连接通信网络。

代操端2包括RCM客户端电脑22以及RCM服务器21。RCM客户端电脑22、RCM服务器21连接通信网络，RCM客户端电脑22安装有RPA代操系统。

CDSEM设备的电脑主机12生成视频信号，视频信号分别传输至显示器15以及KVM切换器13。CDSEM设备的电脑主机12生成键鼠信号，键鼠信号分别传输至键盘鼠标设备14以及KVM切换器13。KVM切换器13将视频信号、键鼠信号通过通讯网络传输至RCM客户端电脑22，在RCM客户端电脑实时同步CDSEM设备的电脑主机的量测图像，由RPA代操系统识别量测图像中的量测失败并进行自动重新量测。

参阅图2，RPA代操系统包括流程编辑模101、OCR光学字符识别模块102、CV计算机视觉处理模块103、日志回溯模块104、Dashboard模块105。流程编辑模块101用于对代操流程中每个代操动作进行设置，将代操流程进行建模。OCR光学字符识别模块102用于识别字符。CV计算机视觉处理模块103用于识别图像。Dashboard模块105用于代操界面的管理。日志回溯模块104用于记录每一步代操执行动作的日志，以待后续问题回溯或学习用途。

RCM客户端电脑还安装有OCR图像识别引擎。OCR图像识别引擎包括样本库管理模块、样本标注模块、模型训练与上线模块、人工复判模块。样本库管理模块存储有各类量测缺陷类型的图像样本。样本标注模块用于对图像样本进行缺陷类型的标注。模型训练与上线模块用于将标注后的图像样本输入图像识别模型进行训练，并将训练结果达到标准后将图像识别模型进行上线。RPA代操系统利用上线的图像识别模型进行量测失败的识别。人工复判模块用于除计算机程序自动判断之外由人工进行判断分析。

图3是本发明的实施例中半导体CDSEM量测设备量测失败后自动重新量测的系统的处理流程图。其中RPA代操系统的识别量测图像中的量测失败并进行自动重新量测的具体步骤如下：

步骤S1，全天实时监控同步在RCM客户端电脑的代操界面中的量测图像，识别量测图像画面的左下角是否出现有“量测fail”的字符提示，当识别到画面中出现“量测fail”字符时，则进入步骤S2。

步骤S2，对量测结果列表进行排序，找到量测结果为“*”号的行，带“*”号行对应“量测fail”的量测点，进行点击“*”号的行，然后进入步骤S3。

步骤S3，通过“Navigate”按钮将镜头移动到量测失败的量测点，通过调节FOV值，判断镜头内是否有红色矩形框，当找到红色矩形框后，然后进入步骤S4。

步骤S4，使用准星定位工具，定位到红色矩形框的位置，参阅图4，将FOV值调整到合适的范围，识别镜头内的target(黑色竖形条)图像，图4(a)为原图，图4(b)为识别到target的识别结果图。参阅图5，图5(a)示意了计算出Target的中心点位置，操作鼠标拖动红色矩形框到target的中心位置，图5(b)示意了将红框拖动到中心点位置，然后进入步骤S5。

步骤S5，点击重量按钮，获得重新量测结果，然后进入步骤S6；

步骤S6，继续在列表内寻找下一个需要重新量测的点，重复步骤S3至S5的操作，直到所有带“*”号的记录全部重量得到结果。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对实施例进行变化、修饰、替换以及变型，都应该落入本发明的保护范围内。