[發明專利]三維檢測裝置及三維檢測方法

有效

• 申請號: 201911063158.2
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN112748111B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 張鵬黎;王帆
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備(集團)股份有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/01;G01B11/24
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明公開了一種三維檢測裝置及三維檢測方法，該三維檢測裝置包括光源模塊、分束鏡、空間光調制器和探測模塊；光源模塊提供的至少兩種波長的出射光束經分束鏡分為第一光束和第二光束，該第一光束經待測器件的檢測面反射后形成探測光束，第二光束由空間光調制器的多個相位調節單元反射形成多束初始相位不同的參考光束；該參考光束和探測光束由探測模塊接收，并在探測模塊的探測面發生干涉產生干涉條紋，以使探測模塊能夠根據參考光束和探測光束產生的干涉條紋對待測器件的檢測面進行三維檢測。本發明實施例能夠實現三維檢測，且具有較高的檢測精度。

技術領域

本發明實施例涉及半導體技術，尤其涉及一種三維檢測裝置及其檢測方法。

背景技術

“超摩爾定律”等概念引領集成電路(IC)行業從追求工藝技術節點的時代，轉向更多地依賴于芯片封裝技術發展的全新時代。相比于傳統封裝，晶圓級封裝(Wafer LevelPackaging，WLP)在縮小封裝尺寸、節約工藝成本方面有著顯著的優勢。因此，WLP將是未來支持IC不斷發展的主要技術之一。

WLP主要包括銅柱高度、金球高度、焊點高度、重布線層(RDL)、硅通孔(ThroughSilicone Via，TSV)等工藝技術。為了增加芯片制造的良率，在整個封裝工藝過程都需要對芯片進行缺陷檢測，早期的設備主要集中在表面二維的缺陷檢測，例如污染、劃痕、顆粒等。隨著工藝控制要求的增加，越來越需要對表面三維特征進行檢測，例如高度、RDL厚度、TSV的孔深等。現有技術中，通過采用光的干涉原理對芯片進行三維測量。

但是，現有的三維測量方式僅能獲取單個方向的干涉信息，從而損失部分位置信息，易產生較大的測量誤差，致使測量結果不準確。

發明內容

本發明實施例提供一種三維檢測裝置及其檢測方法，以降低測量誤差，提高測量結果的準確度。

第一方面，本發明實施例提供一種三維檢測裝置，包括：

光源模塊，用于提供至少兩種波長的出射光束；

分束鏡，用于接收所述出射光束，并將所述出射光束分為第一光束和第二光束；其中，所述第一光束經待測器件的檢測面反射形成探測光束；

空間光調制器，包括陣列排布的多個相位調節單元；多個所述相位調節單元用于反射所述第二光束形成參考光束；多個所述相位調節單元反射形成的所述參考光束的初始相位不同；

探測模塊，用于接收所述探測光束和所述參考光束；

各所述參考光束分別與所述探測光束在所述探測模塊的探測面發生干涉產生干涉條紋；

所述探測模塊還用于根據所述干涉條紋對所述待測器件的檢測面進行三維檢測。

第二方面，本發明實施例還提供一種三維檢測方法，采用上述三維檢測裝置執行，所述檢測方法包括：

空間光調制器調節各所述相位調節單元的位置，以使多個所述相位調節單元反射所述第二光束形成的參考光束的初始相位不同；

探測模塊根據所接收的探測光束和所述參考光束形成的干涉條紋，對待測器件的檢測面進行三維檢測；

其中，所述三維檢測裝置包括光源模塊、分束鏡、空間光調制器和探測模塊；

所述光源模塊用于提供至少兩種波長的出射光束；所述分束鏡用于接收所述出射光束，并將所述出射光束分為第一光束和第二光束；其中，所述第一光束經待測器件的檢測面反射形成探測光束；所述空間光調制器包括陣列排布的多個相位調節單元；各所述參考光束分別與所述探測光束在所述探測模塊的探測面發生干涉產生干涉條紋。