專利名稱：晶圓檢測方法以及晶圓檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種晶圓檢測方法以及晶圓檢測裝置。
背景技術：
在半導體工藝中，晶圓表面的清潔度是影響半導體器件可靠性的重要因素之一。如何清除晶圓表面的污染和異物質顆粒一直是半導體技術領域的研究熱點，而在清潔之后如何對晶圓表面的清潔度進行檢測也成為半導體體技術人員關心的問題。光學檢測方法，由于具有不破壞晶圓表面的清潔度、可實時檢測等的優(yōu)點成為最常用的晶圓檢測方法之一。所述光學檢測方法使用光學散射強度測量技術來探測晶圓表面顆粒的有無、顆粒在晶圓表面的空間分布等。通常在光學檢測裝置中，激光器發(fā)出的檢測光會掠入射到待測晶圓上，在晶圓表·面會形成橢圓形光斑，通過晶圓卡盤的移動和旋轉，使所述橢圓形光斑掃描整片晶圓，檢測光在晶圓表面發(fā)生反射，如果檢測光投射到顆粒上，會被顆粒散射，被散射的光束具有和反射光束不相同的空間立體角，所述散射光最終被光電探測器探測，以獲取晶圓表面的顆粒信息。具體地，所述晶圓表面的橢圓形光斑為小尺寸光斑，通常尺寸為3微米X9微米、5X15微米，而晶圓的直徑為300毫米，因此所述橢圓形光斑如掃描整個晶圓，會花費較長的檢測時間。為了減少檢測時間、提高檢測的吞吐量，現(xiàn)有技術還對光學式晶圓檢測方法進行了改進。在專利號為US7345752的美國專利中就公開了一種光學式的晶圓檢測裝置，所述晶圓檢測裝置包括光源，用于發(fā)出檢測光；分束組件，用于將檢測光分成多個光束，所述多個光束掠入射到待測晶圓上形成多個光斑，位于光斑內的顆粒使所述多個光束發(fā)生散射，形成多個攜帶顆粒信息散射光束；采光組件，用于采集所述多個散射光束；多個光電探測器，用于分別探測相應的散射光束；處理單元，基于所述多個光電探測器探測到的散射光束的信息，獲取晶圓表面的顆粒信息。在所述美國專利中，由于采用了多束探測光，因此在晶圓表面形成了多個小尺寸光斑，每個小尺寸光斑的面積為3微米X 9微米、5 X 15微米，所述多個小尺寸光斑可以增大探測面積，進而提高了檢測效率、減少檢測時間。然而，所述美國專利的技術方案存在較多技術問題。首先，所述專利中的分束組件為衍射光學器件(Diffractive Optical Element,DOE)，由于DOE的透光效率在60 70%之間，因此檢測光經(jīng)過DOE會損失1/3左右的光強，同時DOE為晶圓檢測裝置的設計增加了難度；其次，為了使散射光進入相應地光電探測器通道，而不是進入相鄰散射光對應的光電探測器通道，所述采光組件需要高分辨率的成像系統(tǒng)，這就要求采光組件為大孔徑的光學器件，這增加了采光組件的設計難度；此外，由于DOE體積較大，占據(jù)較大的空間，這就減小了采光組件的空間，因此采光組件的數(shù)值孔徑(Numerical Aperture, NA)受到限制，并且所述采光組件無法非?？拷A的表面，由于顆粒產(chǎn)生散射光的光強主要集中在靠近晶圓表面的立體角方向，因此數(shù)值孔徑受到限制的采光組件采集的散射光的光強會減小，相應地，這使光電探測器的探測到的信號強度減小，進而影響了檢測精度。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的技術問題是提供一種較為簡單的晶圓檢測方法以及晶圓檢測裝置。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種晶圓檢測方法，包括產(chǎn)生測量光；使所述測量光在待測晶圓上形成探測光斑；使待測晶圓進行旋轉和移動，使探測光斑對待測晶圓進行掃描；位于探測光斑范圍內的顆粒使所述測量光發(fā)生散射，形成散射光；測所述散射光，形成對應的與時間相關的散射光信號；基于所述與時間相關的散射光信號，獲取顆粒在待測晶圓上的分布信息。相應地，本發(fā)明還提供一種晶圓檢測裝置，包括用于提供測量光的光源；用于承 載待測晶圓，并用于使待測晶圓進行移動或旋轉的移動旋轉平臺；用于按一定頻率探測散射光的光電探測器，所述散射光由位于待測晶圓上的顆粒散射所述測量光而形成；用于根據(jù)光電探測器探測到的與時間相關的散射光信號，獲得顆粒在待測晶圓上的分布信息的數(shù)據(jù)處理單元。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點I.通過對與時間相關的散射光信號的數(shù)據(jù)處理獲取顆粒在待測晶圓上的分布信息，而非直接以散射光信號確定所述分布信息，無需采用小尺寸的探測光斑，可以提高檢測速率。2.無需采用小尺寸的探測光斑，也就無需采用成像系統(tǒng)對散射光進行采集，簡化了探測光系統(tǒng)，降低了成本。3.無需采用小尺寸的探測光斑，探測效率較高，無需采用多光斑的方式，因此，無需采用衍射光學器件，減小了入射光學系統(tǒng)的設計難度。4.無需采用衍射光學器件，可以減小入射光光路所占的空間，可采用大NA的探測光學系統(tǒng)，提高檢測精度。


圖I是發(fā)明晶圓檢測方法一實施方式的流程示意圖；圖2是圖I所示步驟S5 —實施例的示意圖；圖3是圖I所示步驟S6 —實施例的示意圖；圖4是圖I所示步驟S7 —實施例的示意圖；圖5是圖I所示步驟S7另一實施例的示意圖；圖6是本發(fā)明晶圓檢測裝置一實施例的示意圖；圖7是圖6所示數(shù)據(jù)處理單元一實施例的示意圖。
具體實施例方式在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。其次，本發(fā)明利用示意圖進行詳細描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，所述示意圖只是實例，其在此不應限制本發(fā)明保護的范圍。下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。本發(fā)明提供一種晶圓檢測方法，包括產(chǎn)生測量光；使所述測量光在待測晶圓上形成探測光斑；使待測晶圓進行旋轉和移動，使探測光斑對待測晶圓進行掃描；位于探測光斑范圍內的顆粒使所述測量光發(fā)生散射，形成散射光；探測所述散射光，形成對應的與時間相關的散射光信號；基于所述與時間相關的散射光信號的強度，獲取顆粒在待測晶圓上的分布信息。此處所述的顆粒在待測晶圓上的分布信息包括待測晶圓上顆粒的有無、顆粒的大小、顆粒的位置和顆粒材料等等。參考圖1，示出了本發(fā)明晶圓檢測方法一實施方式的流程示意圖。所述晶圓檢測方法大致包括以下步驟步驟SI，產(chǎn)生測量光； 步驟S2，使所述測量光在待測晶圓上形成探測光斑；步驟S3，位于探測光斑范圍內的顆粒使所述測量光發(fā)生散射，形成散射光；步驟S4，探測所述散射光，形成對應的與時間相關的散射光信號；步驟S5，基于所述散射光信號的有無獲得待測晶圓上顆粒的有無；步驟S6，基于所述散射光信號的強度獲得待測晶圓上顆粒的材料、顆粒的大小；步驟S7，基于所述散射光信號出現(xiàn)的時間、持續(xù)的時間，同時結合待測晶圓的移動位置、旋轉速率，獲得待測晶圓上顆粒的位置。下面對各個步驟進行詳細描述。執(zhí)行步驟SI，本實施方式中，通常采用激光器或者其他平行準直光源產(chǎn)生測量光，例如，可以通過短波長的固體激光器產(chǎn)生測量光。執(zhí)行步驟S2，為了更精確地探測待測晶圓上的顆粒，較佳地，上所述探測光斑采用界限清晰的光斑，例如，所述界限清晰的光斑可以是“平臺型”光斑或高斯光斑，具體地說，界限清晰的光斑的內部光強均勻一致，外部光強非常弱，可以忽略不計。為了形成界限清晰的光斑，較佳地，可以通過光斑調整組件調節(jié)所述測量光。具體地，所述光斑調整組件可以是非球面的透鏡，還可以是孔徑光闌等。所述測量光通過掠入射方式投射至待測晶圓上，以形成探測光斑。例如，測量光以掠射角投射至待測晶圓上，較佳地，待測晶圓上的入射角為70°左右，在待測晶圓表面形成橢圓形的探測光斑，所述橢圓形的探測光斑的長短軸比例為3 I。為了增加探測面積，較佳地，投射向待測晶圓的測量光的直徑大于或等于100微米，本實施例中，所述測量光在待測晶圓上形成橢圓形光斑，所述橢圓形光斑的短軸大于或等于100微米，本實施方式形成的探測光斑的直徑是現(xiàn)有技術探測光斑面積的100倍，從而可以大大提聞探測效率。執(zhí)行步驟S3，通過旋轉和移動所述待測晶圓，使探測光斑在待測晶圓上進行螺旋形掃描，以完成對整片待測晶圓的檢測。例如，待測晶圓沿徑向步進式移動，在每一步進的位置處進行360度旋轉，使探測光斑完成對待測晶圓的掃描。在掃描過程中，探測光斑范圍內的待測晶圓上的顆粒會使測量光發(fā)生散射，形成散射光。執(zhí)行步驟S4，采用光電探測器按照一定頻率探測所述散射光，形成與時間相關的散射光數(shù)據(jù)。為了提高測量精度，較佳地，所述光電探測器為高頻譜的光電倍增管。在探測光斑對待測晶圓進行掃描的整個周期中，記錄在不同時刻光電探測器探測到的散射光信號。具體地，此處所述的與時間相關的散射光信號數(shù)據(jù)，指的是散射光信號的強度(例如光強)、散射光信號出現(xiàn)的時間，散射光信號持續(xù)的時間等。由于本實施方式中采用高頻譜的光電探測器，因此，可以較細致地記錄不同時刻光電探測器探測到的散射光信號。執(zhí)行步驟S5,參考圖2,示出了圖I所示步驟S5—實施例的示意圖。如圖所示,在探測光斑102對待測晶圓101進行掃描的過程中，當位于待測晶圓周邊位置處的顆粒103位于探測光斑范圍內時，會使測量光發(fā)生散射，此時，光電探測器會探測到散射光信號105 ；本實施例中，待測晶圓101中心位置不存在顆粒，因此探測光斑102對待測晶圓101中心位置進行掃描時，測量光不會發(fā)生散射，相應地，光電探測器探測到的信號106中不包括散射光信號。因此，基于光電探測器探測到的散射光信號的有無，可以獲得探測光斑范圍內是否存在顆粒的情況。 執(zhí)行步驟S6,參考圖3,示出了圖I所示步驟S6—實施例的示意圖。待測晶圓111同一位置處分別有大顆粒114和小顆粒113，對于小顆粒113而言，其散射面較小，只能使少量測量光發(fā)生散射，光電探測器探測到第一散射光信號115，第一散射光信號115的光強Il較小。相應地，對于大顆粒114而言，大顆粒的散射面較大，可以使較多的測量光散射到光電探測器中，因此光電探測器探測到的第二散射光信號116的光強12較大。因此，基于光電探測器探測到的散射信號的大小，可以獲得探測光斑范圍內顆粒的大小。由于待測晶圓上的顆粒的材料通常為二氧化硅、有機物、硅、金屬，所述不同材料的顆粒對測量光的散射率不同，并且二氧化硅和硅(金屬)的散射信號有數(shù)量級的差別，因此還可以對散射信號強度進行區(qū)分，基于不同信號強度的范圍獲得與其對應的顆粒的材料。需要說明的是對顆粒的大小進行分析時，需基于同一材料的顆粒進行比較。執(zhí)行步驟S7，為了精確地獲得顆粒在探測光斑內的位置，較佳地，基于所述散射光信號出現(xiàn)的時間、持續(xù)的時間，同時結合待測晶圓的移動位置、旋轉速率，可以獲得探測光斑范圍內顆粒的分布情況。參考圖4,示出了圖I所示步驟S7—實施例的示意圖。如圖所示,待測晶圓121上包括位于同一圓周上的第一顆粒124和第二顆粒123，在探測光斑122對第一顆粒124和第二顆粒123所在圓周進行掃描的過程中，第一顆粒124和第二顆粒123依次進入探測光斑122的掃描范圍內，從而在光電探測器上依次探測到第一散射光信號125和第二散射光信號126。參考圖4右側的散射光信號，對應于第一顆粒124進入探測光斑122的時刻，所述第一散射光信號125的起始時刻為tl ;對應于第二顆粒123進入探測光斑122的時刻，所述第二散射光信號126的起始時刻為t2。同時結合待測晶圓121的旋轉和移動情況，可以獲得待測晶圓121上第一顆粒124和第二顆粒123的位置，例如待測晶圓121旋轉時的線速度為V，待測晶圓121移動至第一顆粒124和第二顆粒123所在圓周的起始時間為t0，第一顆粒124距離所在圓周起始掃描點的圓周距離為(tl-tO)v，第二顆粒123距離所在圓周起始掃描點的圓周距離為(t2-t0)v。由此可見，顆粒在在待測晶圓圓周上的位置與探測到的與時間相關的散射光信號相對應，在實際應用中，可以結合待測晶圓移動、旋轉的信息以及探測光斑的形狀獲得顆粒在圓周方向上的位置。參考圖5,示出了圖I所示步驟S7另一實施例的示意圖。如圖所示,待測晶圓131上包括位于同一半徑、不同圓周的第三顆粒134和第四顆粒133，由于所述第三顆粒134和第四顆粒133位于探測光斑132的不同位置處，本實施例中，所述探測光斑132為橢圓形光斑，并且第三顆粒134位于橢圓形光斑的邊緣區(qū)域，第四顆粒133位于橢圓形光斑的中心區(qū)域，因此，在探測光斑132對待測晶圓131進行掃描的過程中，第三顆粒經(jīng)過探測光斑132較窄的邊緣區(qū)域，而第四顆粒經(jīng)過探測光斑132較寬的中心區(qū)域。由于探測光斑132直徑為幾百微米，而待測晶圓的半徑為幾百毫米，顆粒在探測光斑132范圍內的運動可近似為直線運動，并且顆粒在探測光斑132不同區(qū)域進行直線運動的速率近似相同，由于運動時間正比于運動路程，第四顆粒133經(jīng)過較寬的中心區(qū)域的時間大于第三顆粒134經(jīng)過較窄的邊緣區(qū)域的時間，相應地，如圖5右側所示，光電探測器探測到的第四顆粒133對應的第四散射光信號136的持續(xù)時間T2，大于第三顆粒135對應的第三散射光信號135的持續(xù)時間Tl。根據(jù)持續(xù)時間的不同，可以判斷出第三顆粒134和第四顆粒133在探測光斑132中 的位置。同時結合待測晶圓移動和旋轉情況，可以獲得第三顆粒134和第四顆粒133在晶圓半徑方向的位置關系。例如，第三顆粒在光斑中移動的軌跡長度為Cl，那么Cl =VTl,第四顆粒在光斑中移動的軌跡長度為C2，那么C2 = VT2，其中V為待測晶圓相對于探測光斑旋轉的線速度，由于所述顆粒沿橢圓形光斑短軸(圓周方向)方向移動，并且橢圓形光斑短軸的長度B，通過比較B和Cl、C2的大小，并結合橢圓形方程可以計算出第三顆粒和第四顆粒在橢圓形光斑長軸方向(徑向)的位置，進而結合待測晶圓移動的步進位置，可以計算出第三顆粒和第四顆粒在待測晶圓上的位置。需要說明的是，待測晶圓旋轉，探測光斑對待測晶圓進行螺旋形掃描時，待測晶圓徑向步進的步長為半個橢圓形光斑的長軸，這樣在掃描過程中，待測晶圓實際上會被待測晶圓掃描兩次，從而增加了檢測精度，減少誤報率。還需要說明的是，本實施例中，所述探測光斑的形狀為橢圓形光斑，但是本發(fā)明并不限制與此，還可以是三角形、長方形等，本領域技術人員可以根據(jù)本實施例進行相應地修改、變形和替換。由此可見，本發(fā)明通過測量到的與時間相關的散射光數(shù)據(jù)，可以獲得待測晶圓表面顆粒的分布情況，本發(fā)明采用大面積(例如直徑大于100微米)的探測光斑，提高了檢測效率。相應地，本發(fā)明還提供一種待測晶圓的檢測裝置，參考圖6，示出了本發(fā)明待測晶圓檢測裝置一實施例的示意圖。所述待測晶圓檢測裝置包括光源100、凸透鏡103、移動旋轉平臺102、反光組件104、光電探測器106、數(shù)據(jù)處理單元107。其中，光源100，用于產(chǎn)生測量光，本發(fā)明中，所述光源100通常為激光器，例如為短波長的固體激光器。較佳地，為了形成界限清晰的探測光斑，本發(fā)明可以通過光斑調整組件對光源100產(chǎn)生的測量光進行調整，本實施例中，所述光斑調整組件為凸透鏡103，所述凸透鏡103對光源100提供的測量光進行會聚，以形成探測光斑。具體地，測量光以70度入射角的掠入射方式投射至待測晶圓101上，形成半徑大于或等于100微米的橢圓形探測光斑。在其他的實施例中，可以根據(jù)設計需求選擇其他的光斑調整組件，以獲得需要的探測光斑。如果光源100提供的測量光投射至待測晶圓上即可獲得符合設計需求的探測光斑，也可以不設置光斑調整組件。本領域技術人員可以進行相應的修改、替換和變形。移動旋轉平臺102，用于承載待測晶圓101，測量光投射到待測晶圓101上形成探測光斑，位于探測光斑范圍內的顆粒105會使測量光發(fā)生散射，形成散射光。所述移動旋轉平臺102通過旋轉、移動等操作，使位于移動旋轉平臺102上的待測晶圓101旋轉和平移，進而使探測光斑實現(xiàn)對整個待測晶圓101表面的掃描。為了使本發(fā)明待測晶圓檢測裝置空間布局更加緊湊，本實施例中，通過反光組件104改變散射光的方向，使散射光反射至位于移動旋轉平臺102上方的光電探測器106的探測面上，但是本發(fā)明并不限制于此，還可以根據(jù)設計需求采用其他的采光組件，使散射光反 射到光電探測器106的探測面上。需要說明的是，由于顆粒產(chǎn)生散射光的光強主要集中在靠近晶圓表面的立體角方向，所述反光組件104設置于靠近晶圓101表面的位置處。此外，通常反光組件104的反射率較大(接近100% )，因此不會減弱探測光的光強。光電探測器106,用于按照一定的頻率探測散射光,形成與時間相關的散射光信號。此處所描述的與時間相關的散射光信號包括散射光信號的強度(例如光強)、散射光信號出現(xiàn)的時間，散射光信號持續(xù)的時間等。為了獲取與時間相關的散射光信號，較佳地，本發(fā)明采用高頻的光電探測器106 (例如光電倍增管)，所述高頻的光電探測器106以較高頻率探測散射光，可以獲得散射光信號較為細致的時間信息。本發(fā)明待測晶圓檢測裝置還包括一數(shù)據(jù)處理單元107，所述數(shù)據(jù)處理單元107連接于光電探測器106和移動旋轉平臺102，用于根據(jù)光電探測器106探測到的時間相關的散射光信號、同時結合移動旋轉平臺102上待測晶圓的移動和旋轉信息，獲得待測晶圓表面顆粒的分布情況。參考圖7,示出了圖6所示數(shù)據(jù)處理單元一實施例的示意圖。所述數(shù)據(jù)處理單元107包括第一處理單元1071，第二處理單元1072，第三處理單元1073，其中，第一處理單元1071，連接于光電探測器106，用于根據(jù)所述光電探測器106探測到的散射光信號的有無獲得待測晶圓上是否存在顆粒的信息。具體地，若光電探測器106探測到散射光信號，表示光斑掃描位置處存在使測量光發(fā)生散射的顆粒，若光電探測器106沒有探測到散射光信號，表示光斑掃描位置處不存在顆粒，無法使測量光發(fā)生散射。第二處理單元1072，連接于光電探測器106，用于根據(jù)所述光電探測器106探測到的散射光信號的強弱獲得待測晶圓上顆粒的材料、顆粒大小的信息。由于待測晶圓上的顆粒的材料通常為二氧化硅、有機物、硅、金屬，所述不同材料的顆粒對測量光的散射率不同，并且二氧化硅和硅(金屬)的散射信號有數(shù)量級的差別，所述第二處理單元1072，用于對所述光電探測器106探測到的散射光信號的強度進行區(qū)分，形成不同強度范圍的散射光信號，根據(jù)不同強度范圍的散射光信號獲得與其對應的顆粒材料。對于同一材料的顆粒，若光電探測器106探測到較強的散射光信號,表不探測光斑掃描位置處的顆粒尺寸較大，因為尺寸較大的顆粒具有較大面積的散射面，可使較多的散射光到達光電探測器106，反之，若光電探測器106探測到較弱的散射光信號，表示探測光斑掃描位置處的顆粒尺寸較小。所述第二處理單元1072基于散射光信號的強弱獲取顆粒的大小。第三處理單元1073，連接于光電探測器106和移動旋轉平臺102，用于根據(jù)光電探測器106探測到的散射光信號出現(xiàn)的時間、持續(xù)的時間，同時結合移動旋轉平臺102上待測晶圓的旋轉速率，獲得待測晶圓上顆粒的位置。具體地，當移動旋轉平臺102移動至一固定位置進行旋轉時，探測光斑對移動旋轉平臺102上的待測晶圓的同一圓周進行掃描，光電探測器106先后探測到散射光信號，這表示位于同一圓周上的不同顆粒依次進入探測光斑內，第三處理單元1073根據(jù)散射光信號的出現(xiàn)時間，結合移動旋轉平臺102的旋轉速率，獲得同一圓周上不同顆粒的圓周距離。當待測晶圓上同一半徑上的不同顆粒進入探測光斑時，由于位于同一半徑的不同 顆粒從探測光斑的不同區(qū)域經(jīng)過，同一半徑的不同顆粒經(jīng)過探測光斑的距離不同，因此光電探測器106探測到的散射光信號的持續(xù)時間不同，第三處理單元1073依據(jù)所述散射光信號的持續(xù)時間，同時結合移動旋轉平臺移動102使待測晶圓旋轉和移動的信息，獲得位于同一半徑的不同顆粒的位置信息。需要說明的是，上述實施例中，只公開了數(shù)據(jù)處理單元的部分功能，但是本發(fā)明并不限制于此，通過對光電探測器探測到的與時間相關的散射光信號進行分析，所述數(shù)據(jù)處理單元還可以獲得其他顆粒在待測晶圓上的分布信息。本領域技術人員還可以對上述實施例進行修改、替換和變形。本發(fā)明提供的待測晶圓檢測裝置中，通過光電探測器形成與時間相關的散射光信號，進而獲得精度較高的顆粒分布信息，因此無需采用小尺寸的探測光斑，可以提高檢測速率。此外，在探測光路方向無需采用成像系統(tǒng)對散射光進行采集，簡化了探測光路系統(tǒng)，同時也降低了成本。更進一步地，本發(fā)明待測晶圓檢測裝置中，無需采用衍射光學器件，因此減小了入射光光學系統(tǒng)的設計難度；另一方面，由于無需采用衍射光學器件，因此入射光路的數(shù)值孔徑可以設計得較小，這使入射光路空間立體角很小，為探測光路預留了較大的空間，因此探測光路可采用較大數(shù)值孔徑的光學系統(tǒng)，進而可以探測到更多顆粒的散射光，提高了檢測精度。雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。
權利要求
1.一種晶圓檢測方法，其特征在于，包括 產(chǎn)生測量光； 使所述測量光在待測晶圓上形成探測光斑； 使待測晶圓進行旋轉和移動，使探測光斑對待測晶圓進行掃描； 位于探測光斑范圍內的顆粒使所述測量光發(fā)生散射，形成散射光； 探測所述散射光，形成對應的與時間相關的散射光信號； 基于所述與時間相關的散射光信號的強度，獲取顆粒在待測晶圓上的分布信息。
2.如權利要求I所述的晶圓檢測方法，其特征在于，所述基于所述與時間相關的散射光信號，獲取顆粒在待測晶圓上的分布信息的步驟包括基于所述散射光信號的有無獲得待測晶圓上顆粒的有無。
3.如權利要求2所述的晶圓檢測方法，其特征在于，所述基于所述與時間相關的散射光信號，獲取顆粒在待測晶圓上的分布信息的步驟還包括對散射信號強度進行區(qū)分，基于所述散射光信號的強度范圍獲得待測晶圓上顆粒的材料。
4.如權利要求3所述的晶圓檢測方法，其特征在于，所述基于所述與時間相關的散射光信號，獲取顆粒在待測晶圓上的分布信息的步驟還包括對于同一顆粒材料，基于所述散射光信號的大小獲得待測晶圓上顆粒的大小。
5.如權利要求2所述的晶圓檢測方法，其特征在于，所述基于所述與時間相關的散射光信號，獲取顆粒在待測晶圓上的分布信息的步驟還包括基于所述散射光信號出現(xiàn)的時間、持續(xù)的時間，同時結合待測晶圓的移動位置、旋轉速率，獲得待測晶圓上顆粒的位置。
6.如權利要求5所述的晶圓檢測方法，其特征在于，所述基于所述散射光信號出現(xiàn)的時間、持續(xù)的時間，同時結合待測晶圓的旋轉速率，獲得待測晶圓上顆粒的位置的步驟包括基于散射光信號出現(xiàn)的時間，同時結合待測晶圓的移動位置、旋轉速率，獲得顆粒在待測晶圓圓周方向的位置信息。
7.如權利要求6所述的晶圓檢測方法，其特征在于，獲取待測晶圓的線速度；獲取顆粒散射光信號出現(xiàn)的時間與待測晶圓開始旋轉時間的時間差值；計算所述線速度和時間差值的乘積，所述乘積為顆粒距待測晶圓開始旋轉位置處的圓周距離。
8.如權利要求5所述的晶圓檢測方法，其特征在于，所述基于所述散射光信號出現(xiàn)的時間、持續(xù)的時間，同時結合待測晶圓的旋轉速率，獲得待測晶圓上顆粒的位置的步驟包括基于散射光信號持續(xù)的時間，同時結合待測晶圓的移動位置、旋轉速率，獲得顆粒在待測晶圓半徑方向的位置信息。
9.如權利要求8所述的晶圓檢測方法，其特征在于，獲取待測晶圓的線速度；獲取散射光信號持續(xù)時間與所述線速度的乘積，所述乘積為顆粒在探測光斑中移動的軌跡；根據(jù)待測光斑的形狀獲得待測光斑的位置方程；結合所述光斑的位置方程和所述軌跡，計算顆粒在待測光斑中的位置；基于所述顆粒在待測光斑中的位置和待測晶圓移動的位置，獲得顆粒在待測晶圓半徑方向的位置信息。
10.如權利要求I所述的晶圓檢測方法，其特征在于，所述測量光按照入射角為70°掠入射至待測晶圓，在待測晶圓上形成橢圓形探測光斑。
11.如權利要求10所述的晶圓檢測方法，其特征在于，所述橢圓形探測光斑的直徑大于或等于100微米。
12.如權利要求I所述的晶圓檢測方法，其特征在于，所述使所述測量光在待測晶圓上形成探測光斑的步驟中，形成平臺型光斑或高斯光斑。
13.一種晶圓檢測裝置，其特征在于，包括 用于提供測量光的光源； 用于承載待測晶圓，并用于使待測晶圓進行移動或旋轉的移動旋轉平臺； 用于按一定頻率探測散射光的光電探測器，所述散射光由位于待測晶圓上的顆粒散射所述測量光而形成； 用于根據(jù)光電探測器探測到的與時間相關的散射光信號，獲得顆粒在待測晶圓上的分布信息的數(shù)據(jù)處理單元。
14.如權利要求13所述的晶圓檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元包括第一處 理單元，所述第一處理單元連接于光電探測器，用于根據(jù)所述光電探測器探測到的散射光信號的有無獲得待測晶圓上是否存在顆粒的信息。
15.如權利要求14所述的晶圓檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元還包括第二處理單元，所述第二處理單元連接于光電探測器，用于根據(jù)所述光電探測器探測到的散射光信號強度的范圍獲得待測晶圓上顆粒的材料。
16.如權利要求15所述的晶圓檢測裝置，其特征在于，對于同一材料的顆粒，所述第二處理單元還根據(jù)所述光電探測器探測到的散射光信號強度的大小獲得待測晶圓上的顆粒大小。
17.如權利要求14或15所述的晶圓檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元還包括第三處理單元，所述第三處理單元連接于光電探測器和移動旋轉平臺，用于根據(jù)光電探測器探測到的散射光信號出現(xiàn)的時間、持續(xù)的時間，同時結合移動旋轉平臺上待測晶圓的移動位置、旋轉速率，獲得待測晶圓上顆粒的位置。
18.如權利要求13所述的晶圓檢測裝置，其特征在于，還包括位于光源和移動旋轉平臺之間的光斑調整組件，所述光斑調整組件用于對光源提供的測量光進行處理，獲得平臺型光斑或高斯光斑。
19.如權利要求13所述的晶圓檢測裝置，其特征在于，還包括位于移動旋轉平臺和光電探測器之間的反光組件，所述反光組件用于使散射光反射到光電探測器的探測面上。
20.如權利要求13所述的晶圓檢測裝置，其特征在于，所述光電探測器為高頻光電倍增管。
全文摘要
一種晶圓檢測方法及晶圓檢測裝置，本發(fā)明提供一種晶圓檢測方法，包括產(chǎn)生測量光；使測量光在待測晶圓上形成探測光斑；使探測光斑對待測晶圓進行掃描；位于探測光斑范圍內的顆粒使測量光發(fā)生散射，形成散射光；測散射光，形成對應的與時間相關的散射光信號；基于與時間相關的散射光信號，獲取顆粒在待測晶圓上的分布信息。所述晶圓檢測裝置，包括提供測量光的光源；承載待測晶圓，使其進行移動或旋轉的移動旋轉平臺；按一定頻率探測散射光的光電探測器；根據(jù)光電探測器探測到的與時間相關的散射光信號，獲得顆粒在待測晶圓上的分布信息的數(shù)據(jù)處理單元。本發(fā)明晶圓檢測方法效率較高，晶圓檢測裝置的設計難度較低。
文檔編號G01N21/94GK102759533SQ201110106989
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權日2011年4月27日
發(fā)明者陳魯 申請人:中國科學院微電子研究所