[發(fā)明專(zhuān)利]全表面薄膜計(jì)量系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780015931.0
• 申請(qǐng)日: 2017-03-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109155263B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李詩(shī)芳;L·尼古拉德斯;P·霍恩;R·葛雷茲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 科磊股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/66
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/66
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 張世俊

1.一種系統(tǒng)，其包括：

載物臺(tái)，其經(jīng)配置以固持晶片；

至少一個(gè)光源，其經(jīng)配置以在所述載物臺(tái)上的所述晶片的前表面、與所述前表面相對(duì)的后表面及所述前表面與所述后表面之間的邊緣處引導(dǎo)至少一個(gè)光束；

至少三個(gè)檢測(cè)器，其經(jīng)配置以接收經(jīng)反射離開(kāi)所述前表面、所述后表面及所述邊緣的所述至少一個(gè)光束，且產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)；及

控制器，其與所述三個(gè)檢測(cè)器電子通信，其中所述控制器經(jīng)配置以使用所述圖像數(shù)據(jù)對(duì)所述前表面、所述后表面及所述邊緣執(zhí)行計(jì)量，

其中所述控制器包括處理器，且所述處理器經(jīng)編程以通過(guò)使用硬件模型、第一薄膜堆疊模型及第二薄膜堆疊模型測(cè)量從所述晶片的所述后表面出射的亮場(chǎng)光的灰階圖像與參考晶片的比率而確定所述晶片的所述后表面上的薄膜的厚度，

其中所述硬件模型為數(shù)學(xué)表達(dá)的且包含系統(tǒng)的硬件參數(shù)，所述硬件參數(shù)包含入射角、光的波長(zhǎng)和偏光調(diào)節(jié)元件的參數(shù)中的至少一者，且所述硬件模型是根據(jù)被測(cè)樣本的灰階數(shù)據(jù)構(gòu)建的，

其中所述第一薄膜堆疊模型為數(shù)學(xué)表達(dá)的且對(duì)應(yīng)于所述參考晶片，其中所述第二薄膜堆疊模型為數(shù)學(xué)表達(dá)的且對(duì)應(yīng)于所述晶片，且

其中所述第一薄膜堆疊模型和所述第二薄膜堆疊模型中的每一者包含用于計(jì)算所述薄膜的所述厚度及所述薄膜和所述晶片的光學(xué)特性的參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包含所述光源中的三者。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述光源包含至少一個(gè)有色發(fā)光二極管。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制器經(jīng)配置以基于使用所述三個(gè)檢測(cè)器確定的檢驗(yàn)結(jié)果而執(zhí)行計(jì)量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述三個(gè)檢測(cè)器中的每一者為光電倍增管、CMOS裝置、電荷耦合裝置或延時(shí)積分?jǐn)z影機(jī)中的一者。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制器進(jìn)一步經(jīng)配置以使用所述圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行所述晶片的檢驗(yàn)，且其中所述檢驗(yàn)與所述計(jì)量同時(shí)被執(zhí)行。

7.一種方法，其包括：

提供數(shù)學(xué)表達(dá)的且包含系統(tǒng)的硬件參數(shù)的硬件模型，其中所述硬件參數(shù)包含入射角、光的波長(zhǎng)和偏光調(diào)節(jié)元件的參數(shù)中的至少一者，且所述硬件模型是根據(jù)被測(cè)樣本的灰階數(shù)據(jù)構(gòu)建的；

提供至少一第一薄膜堆疊模型及第二薄膜堆疊模型，其中所述第一薄膜堆疊模型為數(shù)學(xué)表達(dá)的且對(duì)應(yīng)于參考晶片且所述第二薄膜堆疊模型為數(shù)學(xué)表達(dá)的且對(duì)應(yīng)于具有后表面上的薄膜的晶片，其中所述第一薄膜堆疊模型和所述第二薄膜堆疊模型中的每一者包含用于計(jì)算所述薄膜的厚度及所述薄膜和所述晶片的光學(xué)特性的參數(shù)；

照明具有所述后表面上的所述薄膜的所述晶片；

使用傳感器檢測(cè)從具有所述薄膜的所述晶片的所述后表面出射的亮場(chǎng)光的灰階圖像；

將所述灰階圖像傳達(dá)到處理器；及

使用所述處理器，通過(guò)將使用所述硬件模型的從所述晶片的所述后表面出射的所述亮場(chǎng)光的所述灰階圖像的測(cè)量比率與使用所述第一薄膜堆疊模型及所述第二薄膜堆疊模型的所述灰階圖像的模擬比率匹配而確定所述晶片的所述后表面上的所述薄膜的厚度。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其進(jìn)一步包括使用裸晶片校準(zhǔn)所述系統(tǒng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其進(jìn)一步包括使用具有已知厚度的薄膜的晶片校準(zhǔn)所述系統(tǒng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述亮場(chǎng)光包含來(lái)自紅色發(fā)光二極管、綠色發(fā)光二極管及藍(lán)色發(fā)光二極管的光。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述亮場(chǎng)光包含來(lái)自一或多個(gè)二極管激光器的光。

12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其進(jìn)一步包括使用所述處理器確定所述薄膜的光學(xué)性質(zhì)。