[发明专利]全表面薄膜计量系统

权利要求书

1.一种系统，其包括：

载物台，其经配置以固持晶片；

至少一个光源，其经配置以在所述载物台上的所述晶片的前表面、与所述前表面相对的后表面及所述前表面与所述后表面之间的边缘处引导至少一个光束；

至少三个检测器，其经配置以接收经反射离开所述前表面、所述后表面及所述边缘的所述至少一个光束，且产生图像数据；及

控制器，其与所述三个检测器电子通信，其中所述控制器经配置以使用所述图像数据对所述前表面、所述后表面及所述边缘执行计量，

其中所述控制器包括处理器，且所述处理器经编程以通过使用硬件模型、第一薄膜堆叠模型及第二薄膜堆叠模型测量从所述晶片的所述后表面出射的亮场光的灰阶图像与参考晶片的比率而确定所述晶片的所述后表面上的薄膜的厚度，

其中所述硬件模型为数学表达的且包含系统的硬件参数，所述硬件参数包含入射角、光的波长和偏光调节元件的参数中的至少一者，且所述硬件模型是根据被测样本的灰阶数据构建的，

其中所述第一薄膜堆叠模型为数学表达的且对应于所述参考晶片，其中所述第二薄膜堆叠模型为数学表达的且对应于所述晶片，且

其中所述第一薄膜堆叠模型和所述第二薄膜堆叠模型中的每一者包含用于计算所述薄膜的所述厚度及所述薄膜和所述晶片的光学特性的参数。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包含所述光源中的三者。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述光源包含至少一个有色发光二极管。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器经配置以基于使用所述三个检测器确定的检验结果而执行计量。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述三个检测器中的每一者为光电倍增管、CMOS装置、电荷耦合装置或延时积分摄影机中的一者。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器进一步经配置以使用所述图像数据执行所述晶片的检验，且其中所述检验与所述计量同时被执行。

7.一种方法，其包括：

提供数学表达的且包含系统的硬件参数的硬件模型，其中所述硬件参数包含入射角、光的波长和偏光调节元件的参数中的至少一者，且所述硬件模型是根据被测样本的灰阶数据构建的；

提供至少一第一薄膜堆叠模型及第二薄膜堆叠模型，其中所述第一薄膜堆叠模型为数学表达的且对应于参考晶片且所述第二薄膜堆叠模型为数学表达的且对应于具有后表面上的薄膜的晶片，其中所述第一薄膜堆叠模型和所述第二薄膜堆叠模型中的每一者包含用于计算所述薄膜的厚度及所述薄膜和所述晶片的光学特性的参数；

照明具有所述后表面上的所述薄膜的所述晶片；

使用传感器检测从具有所述薄膜的所述晶片的所述后表面出射的亮场光的灰阶图像；

将所述灰阶图像传达到处理器；及

使用所述处理器，通过将使用所述硬件模型的从所述晶片的所述后表面出射的所述亮场光的所述灰阶图像的测量比率与使用所述第一薄膜堆叠模型及所述第二薄膜堆叠模型的所述灰阶图像的模拟比率匹配而确定所述晶片的所述后表面上的所述薄膜的厚度。

8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括使用裸晶片校准所述系统。

9.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括使用具有已知厚度的薄膜的晶片校准所述系统。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述亮场光包含来自红色发光二极管、绿色发光二极管及蓝色发光二极管的光。

11.根据权利要求7所述的方法，其中所述亮场光包含来自一或多个二极管激光器的光。

12.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括使用所述处理器确定所述薄膜的光学性质。