[发明专利]用于检验用于电学、光学或光电学的晶片的方法和系统

说明书

本发明包括一种用于检验用于电学、光学或光电学的晶片(2)的方法，其中所述方法包括：使晶片(2)绕与所述晶片的主表面(S)垂直的对称轴转动；从至少一个光源(20)发射至少两对入射相干光束，以便形成包含具有不同条纹间距的干涉条纹的两个测量空间；收集由所述晶片的表面散射的光束；获取所收集的光并发射表示所收集的光的光强度随时间变化的电信号；检测所述信号中的频率分量，所述频率是缺陷通过相应测量空间的时间特征；基于为每一个测量空间确定的可见度来为每一个检测到的特征确定被称为缺陷可见度的参数；获得关于所述缺陷的尺寸的相应信息；交叉检查对于每一个测量空间获得的信息，以确定所述缺陷的大小。

技术领域

本发明涉及一种用于检验用于电学、光学或光电学的晶片的方法和系统。

背景技术

在制造和使用用于电学、光学或光电学的晶片(根据英语术语为“wafers”)时，通常对每个晶片的表面进行检验，以检测其上可能的缺陷。

由于要检测的缺陷的尺寸非常小，操作者的目视检验是不够的。

此外，检验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，比如其位置、其尺寸和/或其性质。

因此，已经开发出检验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验持续时间足够短，以便不会不利地影响生产速度。

文献WO 2009/112704描述了一种实施激光多普勒效应测速仪(英文名称为“LaserDoppler Velocimetry”，缩写为LDV)、用于检验半导体晶片的系统。如能够从图1所见，该系统包括光源20和与所述光源耦接并且面向由运动启动的待检验晶片2的表面S布置的干涉装置30。所述干涉装置包括光导，所述光导的输入端与光源耦接并且包括用于将来自光源的光束分成两条入射光束的两个分支。在光导的输出端，两个分支相对于彼此定向使得在两条光束之间的交叉处形成包括多条平行条纹的测量空间。该系统还包括布置在晶片表面和检测模块50之间的光纤40，以便将由晶片表面背向散射的光引导向检测模块。

文献WO 02/39099描述了另一种依靠激光多普勒效应测速仪来检验半导体晶片的系统。

当晶片表面上存在的缺陷通过干涉条纹时，该缺陷的存在表现为由检测模块测量的多普勒闪烁(bouffée Doppler)的散射。多普勒闪烁是具有双频分量的信号：低频分量，其形成信号包络，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的信息的多普勒频率。多普勒频率f_D与缺陷在垂直于条纹的方向上的移动速度v和干涉条纹之间的距离Δ(或条纹间距)通过关系式v＝f*Δ相关联。

图2示出了由于缺陷通过干涉区域引起的多普勒闪烁，其表示为在检测模块的输出端处随时间变化的电压(伏特)的形式。

基于这样的多普勒闪烁，可以确定在晶片表面上检测到的缺陷的尺寸。

在这方面，可以参考W.M.Farmer的标题为“Measurement of Particle Size,Number Density,and Velocity Using a Laser Interferometer”的出版物，其提出了随粒径变化的粒子可见度模型。

由此，对于给定干涉条纹的图案，类比于球体的缺陷的尺寸(其被定义为球体的直径)和根据上述公式确定的可见度之间的关系由图3所示类型的曲线给出。

注意到对于大于0.15的可见度，图3的曲线提供了对应于给定可见度值的唯一缺陷尺寸。

然而，对于小于0.15的可见度，曲线示出了“弹跳(rebonds)”，表示同一可见度值能够对应于几个缺陷尺寸的事实。由此，在图3的示例中，0.1的可见度对应于三个球体半径：0.83μm、1.12μm和1.45μm。