[发明专利]用于检验用于电学、光学或光电学的透明晶片的方法和系统

说明书

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，其包括：使晶片绕与所述晶片的主表面垂直的对称轴转动；从与干涉装置(30)耦接的光源(20)发射两条类准直入射光束，以在两条光束之间的交叉处形成包含干涉条纹的测量空间，缺陷通过所述测量空间的时间特征取决于缺陷在所述测量空间中通过的位置处的条纹间距的值，所述干涉装置(30)和所述晶片相对于彼此布置为使得所述测量空间在所述晶片的区域中延伸；收集由所述晶片的所述区域散射的光的至少一部分；捕获所收集的光并发射电信号；在所述信号中检测所述所收集的光的强度变化中的频率分量；从所述缺陷通过的位置处的所述条纹间距的值，确定所述缺陷在径向方向和/或所述晶片的厚度中的位置。

发明领域

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，所述晶片在用于进行检验的光源的波长下是部分或完全透明的。

发明背景

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、位置等的所有所需信息。

这些系统还必须允许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。

已知各种检验技术。

第一种技术是激光多普勒效应测速仪(英文名称为“Laser DopplerVelocimetry”，缩写为LDV)。

文献WO 2009/112704描述一种实施该技术来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和与光源耦接的干涉装置30，所述干涉装置面向由运动启动的待检验晶片2的表面S布置。所述干涉装置包括光导，其输入端与光源耦接并且包括用于将源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为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。所述系统还包括光纤40，其布置在晶片的表面和检测模块50之间，以将由晶片的表面背向散射的光引导向检测模块。

当晶片表面上存在的缺陷穿过干涉条纹时，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；以及高频分量，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速度v以及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。

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

用于检验晶片的另一种已知技术是暗场(根据英文术语为“dark field”)显微法，其在于从光源沿晶片方向发射光束以及测量由表面背向散射的光的强度。散射强度的变化揭示晶片表面上缺陷的存在。

这些不同的技术适用于在光束的波长下不透明的晶片。

另一方面，没有已知的技术允许对在光源的波长下至少部分透明的晶片(在下文中所述镜片称为“透明的”)进行满意的检验。

事实上，在这种情况下，不仅存在于晶片表面上(在暴露于光束的面和/或相对面上)并且还存在于晶片的厚度中的缺陷使入射光散射，并因此能够被检测到。因此，不可能知道每个检测到的缺陷是否位于待检验的表面上。