[發(fā)明專利]晶圓檢測裝置、方法、計算機可讀儲存介質(zhì)以及電子設備

在審

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• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN116046800A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設計）人: 熊偉;周佐達;羅海燕;魏來;瞿頂軍;丁睿哲;李志偉;金偉;洪津
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院
• 主分類號: G01N21/95
• 分類號: G01N21/95;G01B11/06
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;劉兵

本發(fā)明實施例提供一種晶圓檢測裝置、方法、計算機可讀儲存介質(zhì)以及電子設備，屬于光學檢測技術(shù)領(lǐng)域。晶圓檢測裝置，包括測量組件、檢測電路以及掃描臺，測量組件包括照明單元以及反射測量單元，照明單元用于為晶圓探測區(qū)域提供照明聚焦光，反射測量單元用于接收晶圓表面的反射光，并將反射光劃分為第一檢測光以及第二檢測光；檢測電路用于根據(jù)測量組件的反射光檢測晶圓表面缺陷以及膜厚，檢測電路包括加法器以及除法器，加法器用于將第一檢測光的模擬信號與第二檢測光的模擬信號相加，除法器用于將第一檢測光的模擬信號與第二檢測光的模擬信號相除；掃描臺用于放置晶圓。該晶圓檢測裝置能夠快速且同時完成晶圓表面缺陷檢測以及膜厚檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種晶圓檢測裝置、一種晶圓檢測方法、一種計算機可讀儲存介質(zhì)以及一種電子設備。

背景技術(shù)

隨著半導體器件工藝的發(fā)展，芯片的集成度越來越高，缺陷檢測已經(jīng)成為提升半導體良率一項不可或缺的手段。晶圓表面缺陷和膜厚不均勻等都會引起良率的下降。現(xiàn)有技術(shù)基于點掃描的缺陷檢測系統(tǒng)具體為將一束輻射引導到半導體材料的表面，然后收集并分析從所述表面反射或散射的光，量化表面特征以進行缺席檢測，其對顆粒、劃痕等表面缺陷敏感，但是其無法檢測晶圓表面的膜厚，并且對沾污缺陷的檢測靈敏度也較低。另一方面，具有高精度膜厚測量性能的傳統(tǒng)光度式橢偏儀的檢測速度又不能滿足晶圓檢測產(chǎn)率需求。

本發(fā)明提供一種晶圓檢測裝置以及一種晶圓檢測方法，該晶圓檢測裝置通過光路復用，能夠同時、快速、高精度地檢測晶圓表面缺陷和膜厚，同時通過加法器和除法器模擬信號處理電路，提升雙通道信號檢測的同步性，提高了缺陷和膜厚檢測精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的是提供一種晶圓檢測裝置以及一種晶圓檢測方法，該晶圓檢測裝置能夠快速且同時完成晶圓表面缺陷檢測以及膜厚檢測。

為了實現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明實施例提供一種晶圓檢測裝置，包括測量組件、檢測電路以及掃描臺；

所述測量組件包括照明單元以及反射測量單元，所述照明單元用于為晶圓探測區(qū)域提供照明聚焦光，所述反射測量單元用于接收晶圓表面的反射光，并將反射光劃分為第一檢測光以及第二檢測光；

所述檢測電路用于根據(jù)測量組件的反射光檢測晶圓表面缺陷以及膜厚；

所述掃描臺用于放置晶圓。

優(yōu)選的，所述檢測電路包括微處理器、加法器以及除法器；

所述加法器用于將所述第一檢測光的模擬信號與第二檢測光的模擬信號相加，獲得檢測位置的反射率；

所述除法器用于將所述第一檢測光的模擬信號與第二檢測光的模擬信號相除，獲得檢測位置的橢偏參量關(guān)系式；

所述微處理器用于根據(jù)所述反射率獲得晶圓表面缺陷結(jié)果，根據(jù)所述橢偏參量關(guān)系式獲得晶圓的膜厚結(jié)果。

優(yōu)選的，所述檢測電路還包括第一光電探測器、第二光電探測器、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器；

所述第一光電探測器的輸出端分別連接加法器以及除法器，所述第二光電探測器的輸出端分別連接加法器以及除法器；所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端連接所述加法器，所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端連接所述微處理器的輸入端，所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端連接所述除法器，所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端連接所述微處理器的輸入端。

優(yōu)選的，所述照明單元包括激光器、激光擴束器、二分之一波片以及第一聚焦鏡，所述激光器的下方設置所述激光擴束器，所述激光擴束器的下方設置二分之一波片，所述二分之一波片的下方設置所述第一聚焦鏡。