[发明专利]用于通过激光多普勒效应检测用于微电子或光学的板的方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于检测用于电子学、光学或光电学的晶片(2)的方法，其包括：使晶片(2)围绕与所述晶片的主表面(S)垂直的对称轴(X)转动，从与干涉装置(30)耦合的光源(20)发射两个入射光束，以便在两个光束之间的交叉处形成包括干涉条纹的测量体积(V)，收集由晶片的所述区域散射的光的至少一部分，获取所收集的光并且发射表示所收集的光的光强度随时间变化的电信号，在所述信号中检测所述收集的光的频率分量，所述频率是缺陷通过测量体积的时间特征。

技术领域

本发明涉及一种用于通过激光多普勒效应检测用于微电子或光学的板或晶片的方法和系统。

背景技术

在制造和使用用于微电子或光学的晶片期间，通常对每个晶片的表面进行检查以检测其中的任何缺陷并且发现产生这些缺陷的一个或多个步骤。

此外，检测通常不仅旨在发现是否存在缺陷，而且还旨在提供关于所述缺陷的定性和/或定量的信息，例如，其位置、尺寸和/或性质。

由于灵敏度、特别是测量的可重复性和稳定性这些原因，操作者的视觉检查是不够的。

因此，已经开发出检查系统以检测越来越小的缺陷并且提供关于所述缺陷的性质、尺寸、位置等的所有所需的信息。

这些系统还必须允许对每个晶片的检测持续时间足够短，以便不会不利地影响生产速度。

为了这个目的，用于检测晶片的已知技术是暗场显微法，其包括在晶片的方向上从光源发射光束和测量由表面散射并且存在于其上的光的强度。因此，散射强度的变化揭示了晶片表面上存在缺陷。

文献WO 02/39099描述了一种用于依靠激光多普勒测速仪(LDV)检测半导体晶片的暗场系统。

如图1所示，该系统1包括光源20和干涉装置30，该干涉装置与面向晶片2的表面S布置的光源耦合以用于检测，该系统由转动运动驱动。为了形成干涉装置，使用装置将源自光源20的光束I分成两个入射光束I1、I2。在该分束器的输出端，两个光束I1、I2相对于彼此定向，以便在它们的交叉处形成包括多个平行干涉条纹的测量体积V。系统1被设计成使得晶片的表面S在其运动期间通过所述测量体积。散射在晶片的表面的光由镜面收集并且被引导到与检测模块(未示出)耦合的获取装置。

当缺陷穿过干涉条纹时，晶片的表面上存在的该缺陷导致由检测模块测量的多普勒脉冲串的散射。多普勒脉冲串是具有双频分量的信号：低频分量，其形成信号的包络，对应于由缺陷散射的平均光强度，和高频分量，其对应于包含关于缺陷速度信息的多普勒频率。多普勒频率f_D与缺陷在垂直于干涉条纹的方向上的移动的速度v和干涉条纹之间的距离Δ(或条纹间距离)通过关系v＝f*Δ相关联。

文献WO 2009/112704描述了另一种用于基于激光多普勒测速仪检测晶片的系统。

在文献WO 02/39099的情况下，测量体积在晶片的表面上产生椭圆形光斑，该椭圆形光斑的主轴定向在所述晶片的径向方向上，干涉条纹横向延伸到晶片的转动路径。选择椭圆光斑的宽度应足够小(40μm)，以便可以精确地检测缺陷相对于晶片参考点的角位置。选择椭圆光斑的长度足够大(2mm)，以便可以减少检测的持续时间。此外，由于缺陷的速度是其径向位置的函数，通过测量该缺陷的多普勒频率，可以以大于光斑尺寸的精度确定所述缺陷的径向位置。

然而，尽管利用了多普勒频率，但这种系统的灵敏度不足以检测非常小的缺陷(通常约为100nm或更小)。而且，该系统没有足够的径向分辨率。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题和设计一种用于检测晶片的系统和方法，该系统和方法提供比已知技术更高的灵敏度和更高的径向分辨率。特别是，必须能够检测尺寸小于100nm的缺陷。此外，所述方法必须适用于不透明晶片和适用于在所使用光源的波长处至少部分透明的晶片。

根据本发明，提出了一种用于检测用于微电子或光学的晶片的方法，包括：