[發(fā)明專利]晶圓劃傷的檢測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210587674.0
• 申請(qǐng)日: 2022-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114899121A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建偉;趙天罡;施文心
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L21/66
• 分類號(hào): H01L21/66
• 代理公司: 北京華進(jìn)京聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606
• 代理人: 袁榕

本發(fā)明涉及晶圓劃傷的檢測(cè)裝置，包括上位機(jī)、移動(dòng)平臺(tái)、暗場(chǎng)光源、掃描單元以及自動(dòng)對(duì)焦單元，移動(dòng)平臺(tái)用于承載晶圓，且與上位機(jī)電連接，上位機(jī)用于控制移動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)。暗場(chǎng)光源用于發(fā)射暗場(chǎng)光束至移動(dòng)平臺(tái)。掃描單元位于晶圓反射的暗場(chǎng)光束的光路上，掃描單元與上位機(jī)電連接。自動(dòng)對(duì)焦單元位于晶圓反射的暗場(chǎng)光束的光路上，自動(dòng)對(duì)焦單元與上位機(jī)電連接。暗場(chǎng)光束有利于識(shí)別晶圓上的細(xì)長(zhǎng)劃痕。自動(dòng)對(duì)焦單元用于通過(guò)上位機(jī)控制移動(dòng)平臺(tái)或者掃描單元移動(dòng)，以使得晶圓位于掃描單元的焦點(diǎn)上。使用自動(dòng)對(duì)焦單元在檢測(cè)過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)焦處理，從而能夠保證掃描單元拍攝圖像清晰，保證缺陷的檢出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及劃傷檢測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種晶圓劃傷的檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

晶圓是一種重要的基底材料，常用于微納器件的加工。在其制備的過(guò)程中，通常使用機(jī)械方法對(duì)半導(dǎo)體進(jìn)行切割，形成晶片，并對(duì)其表面進(jìn)行拋光。然而在這一過(guò)程中，可能會(huì)對(duì)半導(dǎo)體晶片的表面帶來(lái)?yè)p傷，其中一類即為寬度僅為微米至亞微米量級(jí)的劃傷。這種劃傷缺陷特征在于其寬度尺寸較小，但是長(zhǎng)度尺寸較長(zhǎng)。

現(xiàn)有技術(shù)一般采取濕法刻蝕或激光脈沖輻照的方式對(duì)劃傷缺陷進(jìn)行檢測(cè)，但是上述方法容易導(dǎo)致晶圓上的劃傷缺陷進(jìn)一步擴(kuò)大，使得半導(dǎo)體晶片受到二次損傷。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)晶圓進(jìn)行劃傷缺陷檢測(cè)時(shí)容易導(dǎo)致的劃傷缺陷進(jìn)一步擴(kuò)大的問(wèn)題，提出一種晶圓劃傷的檢測(cè)裝置。

一種晶圓劃傷的檢測(cè)裝置，包括：

上位機(jī)；

移動(dòng)平臺(tái)，用于承載晶圓，所述移動(dòng)平臺(tái)與所述上位機(jī)電連接，所述上位機(jī)用于控制所述移動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)；

暗場(chǎng)光源，用于發(fā)射暗場(chǎng)光束至所述移動(dòng)平臺(tái)；

掃描單元，位于晶圓反射的暗場(chǎng)光束的光路上，所述掃描單元與所述上位機(jī)電連接；

自動(dòng)對(duì)焦單元，位于晶圓反射的暗場(chǎng)光束的光路上，所述自動(dòng)對(duì)焦單元與所述上位機(jī)電連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述暗場(chǎng)光源與所述掃描單元的相對(duì)位置固定，所述暗場(chǎng)光源的聚焦位置與所述掃描單元的焦點(diǎn)位置相同。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述暗場(chǎng)光源設(shè)置在所述移動(dòng)平臺(tái)遠(yuǎn)離所述掃描單元的一側(cè)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述暗場(chǎng)光源設(shè)置在所述移動(dòng)平臺(tái)與所述掃描單元之間，所述暗場(chǎng)光源包括第一反射鏡、暗場(chǎng)物鏡和發(fā)射光源，所述第一反射鏡和所述暗場(chǎng)物鏡依次排列在晶圓反射的暗場(chǎng)光束的光路上，且所述暗場(chǎng)物鏡位于所述第一反射鏡靠近所述移動(dòng)平臺(tái)的一側(cè)，所述第一反射鏡用于將所述發(fā)射光源發(fā)出的光束反射至所述暗場(chǎng)物鏡。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一反射鏡為環(huán)形結(jié)構(gòu)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述自動(dòng)對(duì)焦單元與所述掃描單元的相對(duì)位置固定，所述自動(dòng)對(duì)焦單元的焦點(diǎn)位置與所述掃描單元的焦點(diǎn)位置相同。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述檢測(cè)裝置還包括第二反射鏡，所述第二反射鏡設(shè)置在光路上，所述第一反射鏡用于將光路上的部分光線反射至所述自動(dòng)對(duì)焦單元。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述移動(dòng)平臺(tái)能夠相對(duì)于所述掃描單元移動(dòng)，所述移動(dòng)平臺(tái)相對(duì)于所述掃描單元的移動(dòng)路徑包括相互交叉的兩組移動(dòng)線路，每一組所述移動(dòng)線路包括相互平行的多條移動(dòng)線路。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述移動(dòng)平臺(tái)包括X軸移動(dòng)模組和Y軸移動(dòng)模組，任意一條所述移動(dòng)線路分別與所述X軸移動(dòng)模組相交，以及與所述Y軸移動(dòng)模組相交，所述X軸移動(dòng)模組和Y軸移動(dòng)模組用于同時(shí)帶動(dòng)所述晶圓沿所述移動(dòng)線路移動(dòng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述移動(dòng)平臺(tái)包括Z軸移動(dòng)模組，所述X軸移動(dòng)模組和Y軸移動(dòng)模組位于所述Z軸移動(dòng)模組上，所述Z軸移動(dòng)模組用于通過(guò)所述X軸移動(dòng)模組和Y軸移動(dòng)模組帶動(dòng)晶圓沿Z軸方向移動(dòng)。