(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211243770.X (22)申请日 2022.10.12 (71)申请人 南通迪博西电子有限公司 地址 226000 江苏省南 通市启东市汇龙镇 和平北路青年路南侧 (72)发明人 张瑞　 (74)专利代理 机构 广州海藻专利代理事务所 (普通合伙) 44386 专利代理师 郑凤姣 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/13(2017.01) G06T 7/136(2017.01) G06T 7/155(2017.01) (54)发明名称 一种碳化硅材质晶圆的缺陷检测方法 (57)摘要 本发明涉及数据处理技术领域， 具体涉及一 种碳化硅 材质晶圆的缺陷检测方法， 该方法使用 光学显微镜获取4H ‑SiC外延片图像作为待检测 图像， 对待检测图像进行边缘检测获取边缘图 像； 通过直线检测识别边缘图像中的三角形缺陷 以及以顶 点位置， 以顶点位置为起始点在每个角 度上寻找特征点， 并获取每个特征点的计算必要 性； 筛选计算必要性高于预设阈值的特征点作为 有效点； 对有效点进行霍夫直线检测与霍夫圆检 测， 当检测出直线时， 判别是否为有微坑的三角 形缺陷； 检测出圆形时， 判别是否为顶部有颗粒 物的三角形缺陷。 本发明能够在保证检测精度的 前提下降低检测的计算 量。 权利要求书1页 说明书7页 附图4页 CN 115311280 A 2022.11.08 CN 115311280 A 1.一种碳 化硅材质晶圆的缺陷检测方法， 其特 征在于， 该 方法包括以下步骤： 使用光学显微镜获取4H ‑SiC外延片图像作为待检测图像， 对所述待检测图像进行边缘 检测获取边 缘图像； 通过直线检测 识别所述边缘图像中的三角形缺陷以及以顶点位置， 以顶点位置为起始 点在每个角度上寻找特征点， 并获取每个特征点的计算必要性； 筛选计算必要性高于预设 阈值的特 征点作为有效点； 对所述有效点进行霍夫直线检测与霍夫圆检测， 当检测出直线时， 判别是否为有微坑 的三角形缺陷； 检测出圆形时， 判别是否为顶部有颗粒物的三角形缺陷。 2.根据权利要求1所述的一种碳化硅材质晶圆的缺陷检测方法， 其特征在于， 所述边缘 图像的获取 方法为： 获取所述待检测图像的灰度图像， 对所述灰度图像进行边 缘检测， 得到边 缘图像。 3.根据权利要求2所述的一种碳化硅材质晶圆的缺陷检测方法， 其特征在于， 所述通过 直线检测识别所述 边缘图像中的三角形缺陷以及以顶点 位置， 包括： 通过阈值处理获取所述边缘检测的二值图像， 对所述二值图像进行霍夫直线检测得到 两条直线， 以两条直线的交点作为所述顶点 位置。 4.根据权利要求3所述的一种碳化硅材质晶圆的缺陷检测方法， 其特征在于， 所述顶点 位置为起始点在每 个角度上寻找特 征点， 包括： 以顶点位置为起始点， 顶点位置对应的任意一条直线为起始方向， 以5 °为角度区间， 划 分72个角度区间， 依据所述角度区间寻找特 征点。 5.根据权利要求3所述的一种碳化硅材质晶圆的缺陷检测方法， 其特征在于， 所述计算 必要性的获取 方法为： 记录每个特征点到顶点位置的距离， 构建角度 ‑距离散点图， 基于离散点的变化趋势将 离散点分为两类； 通过对每类离散点进行曲线拟合得到两条拟合 曲线， 并集算每个离散点 到对应拟合曲线之间的距离； 基于所述距离获取每 个离散点的计算必要性。 6.根据权利要求3所述的一种碳化硅材质晶圆的缺陷检测方法， 其特征在于， 所述对所 述有效点进行霍夫直线检测与霍夫圆检测， 包括： 以所述顶点位置对应的两条直线的夹角作为一个区间， 对所有离散点进行点集区分， 得到多个点集； 在每个点集中提取出有效点转换至霍夫参数空间， 完成霍夫直线检测与霍 夫圆检测。 7.根据权利要求6所述的一种碳化硅材质晶圆的缺陷检测方法， 其特征在于， 所述当检 测出直线时， 判别是否为有微 坑的三角形缺陷， 包括： 对于每个点集中的有效点， 当检测出直线时， 将检测出的直线与顶点位置对应的两条 直线组成一个区域， 计算该区域中所有像素点的灰度均值， 当所述灰度均值符合先验中的 3C‑SiC颜色， 则该区域 为顶部有微 坑的三角形缺陷。 8.根据权利要求6所述的一种碳化硅材质晶圆的缺陷检测方法， 其特征在于， 所述检测 出圆形时， 判别是否为顶部有颗粒物的三角形缺陷， 包括： 对于每个点集中的有效点， 当检测出圆形时， 获取圆形在所述待检测图像 中的像素值， 当所述像素值对应的颜色为 黑色时， 该圆形为顶部有颗粒物的三角形缺陷。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115311280 A 2一种碳化硅材质晶圆的缺陷检测方 法 技术领域 [0001]本发明涉及数据处 理技术领域， 具体涉及一种碳 化硅材质晶圆的缺陷检测方法。 背景技术 [0002]碳化硅材料由于碳原子层与硅原子层具有不 同的生长方式， 拥有多种结晶状态， 其中4H‑SiC在电子迁移和单晶质量方面最有优势使用也十 分广泛。 在4H ‑SiC功率器件拥有 诸多优良特性的同时其相比于Si材料缺陷种类更多， 缺陷密度更高。 首先， 碳化硅衬底本身 就含有各种各样的缺陷。 随后， 在碳化硅外延生长的过程中， 环境温度， 环境压强， 饱和度， 掺杂种类及浓度， 单晶生长速度， 衬底表面粗糙度等因素同样会在SiC中引入各种缺陷。 其 中三角形缺陷是外延生长过程中对器件影响最为致命的一种。 在极低反向偏压下， 三角形 缺陷会引起较大反向漏电流； 正向低压偏置条件下， 电流出现新的导电通道会导致电流快 速增大。 [0003]三角形缺陷存在多种形成情况如掉落颗粒物引起的三角形缺陷， 顶端有褶皱的三 角形缺陷， 顶端有微坑的三角形缺陷， 这些情况都是不同的原因所导致三角形缺陷而存在 的不同表征， 在常规的三角形缺陷检测中可以通过获取图像， 生成灰度图， 阈值处理二值 化， 边缘检测， 之后进行直线检测， 检测出的直线交点即为三角形缺陷顶点， 再根据直线上 的特征像素判断线段长度， 形成完整的缺陷检测。 但是这样检测忽略了三角形缺陷的顶端 信息， 只能粗 略确定三角形缺陷的大小， 无法剔除梯形缺陷或是两条划痕缺陷造成的形似 三角形的情况。 最后还需要通过对器件进行高压检测判断其缺陷形成原因， 从而去进行改 善。 如果通过霍夫圆检测颗粒物， 霍夫直线检测来检测直线边缘， 就会存在特征点过多， 计 算量过大的情况。 发明内容 [0004]为了解决上述技术问题， 本发明提供一种碳化硅材质晶圆的缺陷检测方法， 所采 用的技术方案具体如下： 本发明一个实施例提供了一种碳化硅材质晶圆的缺陷检测方法， 该方法包括以下 步骤： 使用光学显微镜 获取4H‑SiC外延片图像作为待检测图像， 对所述待检测图像进行 边缘检测获取边 缘图像； 通过直线检测识别所述边缘图像中的三角形缺陷以及以顶点位置， 以顶点位置为 起始点在每个角度上寻找特征点， 并获取每个特征点的计算必要性； 筛选计算必要性高于 预设阈值的特 征点作为有效点； 对所述有效点进行霍夫直线检测与霍夫圆检测， 当检测出直线时， 判别是否为有 微坑的三角形缺陷； 检测出圆形时， 判别是否为顶部有颗粒物的三角形缺陷。 [0005]优选的， 所述 边缘图像的获取 方法为： 获取所述待检测图像的灰度图像， 对所述灰度图像进行边 缘检测， 得到边 缘图像。说　明　书 1/7 页 3 CN 115311280 A 3