本發(fā)明涉及一種用于檢驗用于電學、光學或光電學的晶片的方法和系統(tǒng)。
背景技術:
在制造和使用用于電學、光學或光電學的晶片(根據英語術語為“wafers”)時,通常對每個晶片的表面進行檢驗,以檢測其上可能的缺陷。
由于要檢測的缺陷的尺寸非常小,操作者的目視檢驗是不夠的。
此外,檢驗通常不僅旨在發(fā)現是否存在缺陷,而且還旨在提供關于所述缺陷的定性和/或定量的信息,例如,比如其位置、其尺寸和/或其性質。
因此,已經開發(fā)出檢驗系統(tǒng)以檢測越來越小的缺陷并且提供關于所述缺陷的性質、尺寸、位置等的所有所需的信息。
這些系統(tǒng)還必須允許對每個晶片的檢驗持續(xù)時間足夠短,以便不會不利地影響生產速度。
文獻wo2009/112704描述了一種實施激光多普勒效應測速儀(英文名稱為“l(fā)aserdopplervelocimetry”,縮寫為ldv)、用于檢驗半導體晶片的系統(tǒng)。如能夠從圖1所見,該系統(tǒng)包括光源20和與所述光源耦接并且面向由運動啟動的待檢驗晶片2的表面s布置的干涉裝置30。所述干涉裝置包括光導,所述光導的輸入端與光源耦接并且包括用于將來自光源的光束分成兩條入射光束的兩個分支。在光導的輸出端,兩個分支相對于彼此定向使得在兩條光束之間的交叉處形成包括多條平行條紋的測量空間。該系統(tǒng)還包括布置在晶片表面和檢測模塊50之間的光纖40,以便將由晶片表面背向散射的光引導向檢測模塊。
文獻wo02/39099描述了另一種依靠激光多普勒效應測速儀來檢驗半導體晶片的系統(tǒng)。
當晶片表面上存在的缺陷通過干涉條紋時,該缺陷的存在表現為由檢測模塊測量的多普勒閃爍(boufféedoppler)的散射。多普勒閃爍是具有雙頻分量的信號:低頻分量,其形成信號包絡,對應于由缺陷散射的平均光強度;和高頻分量,其對應于包含關于缺陷速度的信息的多普勒頻率。多普勒頻率fd與缺陷在垂直于條紋的方向上的移動速度v和干涉條紋之間的距離δ(或條紋間距)通過關系式v=f*δ相關聯。
圖2示出了由于缺陷通過干涉區(qū)域引起的多普勒閃爍,其表示為在檢測模塊的輸出端處隨時間變化的電壓(伏特)的形式。
基于這樣的多普勒閃爍,可以確定在晶片表面上檢測到的缺陷的尺寸。
在這方面,可以參考w.m.farmer的標題為“measurementofparticlesize,numberdensity,andvelocityusingalaserinterferometer”的出版物,其提出了隨粒徑變化的粒子可見度模型。
由此,對于給定干涉條紋的圖案,類比于球體的缺陷的尺寸(其被定義為球體的直徑)和根據上述公式確定的可見度之間的關系由圖3所示類型的曲線給出。
注意到對于大于0.15的可見度,圖3的曲線提供了對應于給定可見度值的唯一缺陷尺寸。
然而,對于小于0.15的可見度,曲線示出了“彈跳(rebonds)”,表示同一可見度值能夠對應于幾個缺陷尺寸的事實。由此,在圖3的示例中,0.1的可見度對應于三個球體半徑:0.83μm、1.12μm和1.45μm。
在這種情況下,因此出現了從這些不同的可能尺寸中確定存在于晶片上的缺陷的實際尺寸的問題。
特別地,該技術不允許測量尺寸非常不同的缺陷的尺寸。事實上,如圖3所示,不可能確定尺寸大于0.9μm(對應于小于0.15的可見度)的缺陷的尺寸。
然而,能夠在晶片上檢測到的缺陷的尺寸分布在大范圍的尺寸上,通常為幾十納米到幾百微米。
基于圖3中的曲線的技術的另一個缺點是,對于一些缺陷的尺寸(例如,0.95μm的半徑),可見度為零,即沒有產生多普勒閃爍。因此,不能檢測到該尺寸的缺陷。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的是克服上述缺點并且限定用于檢驗晶片的系統(tǒng)和方法,其允許檢測可能存在于晶片上的尺寸大于幾十納米的所有缺陷,并且確切地確定檢測到的每個缺陷的尺寸。該系統(tǒng)和方法還必須具有相對于現有系統(tǒng)和方法的改進的檢測動態(tài)性,即具有檢測大量缺陷并且在大范圍的缺陷尺寸內在減小時間范圍內計算其尺寸的能力。
根據本發(fā)明,提出了一種用于檢驗用于電學、光學或光電學的晶片的方法,包括:
-使晶片繞與所述晶片的主表面垂直的對稱軸轉動,
-從至少一個光源發(fā)射至少兩對入射相干光束,每對布置為在兩條光束之間的交叉處形成相應測量空間,該測量空間包含干涉條紋,具有與另一測量空間的條紋間距不同的條紋間距,
在晶片轉動期間,所述晶片的主表面的至少一部分通過所述測量空間中的每一個,
-收集由所述晶片表面散射的光束,
-捕獲所收集的光并發(fā)射表示所收集的光的光強度隨時間的變化的電信號,
-在所述信號中,檢測所述所收集的光的強度變化中的頻率分量,所述頻率是缺陷通過相應測量空間的時間特征(signaturetemporelle),
-對于每個檢測到的特征,確定取決于相應測量空間的條紋間距和缺陷尺寸的、被稱為缺陷可見度的參數,所述參數由基于由于缺陷通過所述測量空間產生的多普勒信號來確定的以下公式給出,并表示為隨時間變化的電壓形式:
其中imax和imin定義限定所述多普勒信號的峰值的最小電壓和最大電壓,并且offset是多普勒信號的平均值和對應于零電壓的軸之間的偏移,
-基于針對每個測量空間確定的可見度,獲得關于所述缺陷的尺寸的相應信息,
-交叉檢查針對每個測量空間獲得的信息,以確定所述缺陷的尺寸。
特別有利地,獲得關于缺陷的尺寸的信息包括:
-計算每個測量空間中的缺陷的可見度,
-對于每個測量空間,基于對于相應條紋間距、隨缺陷尺寸變化的可見度參考曲線,確定缺陷的一個或更多個可能的尺寸。
優(yōu)選地,所述方法包括用帶通濾波器對信號進行濾波,該帶通濾波器的通帶集成了與每個測量空間相關聯的多普勒頻率。
根據一個實施例,所述測量空間至少部分地重疊。
根據另一實施例,所述測量空間沿著所述晶片的轉動路徑彼此相繼布置。
特別有利地,該方法還包括相對于晶片徑向移動所述測量空間。
作為普遍規(guī)則,每個測量空間的條紋橫向于晶片的轉動路徑定向。
根據一個特別有利的實施例,干涉裝置是包括光導的集成光學裝置,該光導的輸入端與光源耦接并且被分成兩對分支,該光導的輸出端被定向為在每對的兩條光束的交叉處形成相應的測量空間。
根據本發(fā)明的一個實施方式,晶片相對于光源的波長是至少部分透明的,并且每個測量空間在具有厚度小于所述晶片厚度的晶片區(qū)域中延伸。
另一主題涉及一種用于檢驗用于電學、光學或光電學的晶片的系統(tǒng),包括:
-用于驅動晶片繞與所述晶片的主表面垂直的對稱軸轉動的裝置,
-至少一個光源,
-與所述光源耦接的至少一個干涉裝置,以將由所述源發(fā)射的光束分成兩條光束,并且以在兩條光束之間的交叉處形成相應測量空間,所述測量空間包含干涉條紋,具有與另一測量空間的條紋間距不同的條紋間距,
-用于收集由所述晶片散射的光的裝置,
-用于捕獲所收集的光的裝置,其配置為發(fā)射表示所述所收集的光的光強度隨時間的變化的電信號,
-處理裝置,其配置為:
*在所述信號中,檢測所述所收集的光的強度變化中的頻率分量,所述頻率是缺陷通過相應測量空間的時間特征,
*對于每個檢測到的特征,確定取決于相應測量空間的條紋間距和缺陷尺寸、被稱為缺陷可見度的參數,所述參數由基于由于缺陷通過測量空間產生的多普勒信號來確定的以下公式給出,并且表示為隨時間變化的的電壓的形式:
其中imax和imin定義限定所述多普勒信號的峰值的最小電壓和最大電壓,并且offset是多普勒信號的平均值和對應于零電壓的軸之間的偏移。
*基于針對每個測量空間確定的可見度,獲得關于所述缺陷的尺寸的相應信息,并且
*交叉檢查針對每個測量空間獲得的信息,以確定所述缺陷的尺寸。
根據一個有利的實施方式,所述系統(tǒng)包括單個光源和單個干涉裝置來形成所有測量空間。
根據一個優(yōu)選實施例,其中所述干涉裝置具有包括光導的集成光學裝置的形式,該光導的輸入端與光源耦接并且被分成兩對分支,該光導的輸出端被定向為在每對的兩條光束的交叉處形成相應的測量空間。
特別有利地,所述系統(tǒng)還包括用于沿徑向平移移動所述干涉裝置和用于收集散射光束的裝置的臂。
附圖說明
根據以下的詳細描述并且參照附圖,本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢將變得明顯,在附圖中:
圖1是如文獻wo2009/112704中所述的、基于激光多普勒效應測速儀的檢驗系統(tǒng)的原理圖,
圖2示出了多普勒閃爍的示例,
圖3是示出類比于球體的缺陷的可見度(無單位變量)隨其尺寸(在此處為以微米表示的球體半徑)變化的圖,
圖4是根據本發(fā)明的一個實施例的檢驗系統(tǒng)的原理圖,
圖5a和5b是根據本發(fā)明的兩個實施例的干涉裝置的的原理圖,
圖6是示出對于根據本發(fā)明的檢驗系統(tǒng),類比于球體的缺陷的可見度(無單位)隨其尺寸(以μm表示的球體半徑)變化的圖,
圖7示出了實施n(n大于或等于二)個測量空間的缺陷檢測的原理。
為了便于閱讀附圖,這些附圖不一定是成比例繪制的。
具體實施方式
本發(fā)明涉及旨在用于電學、光學或光電學領域的任何晶片。特別地,所述晶片能夠包括以下材料中的至少一種:si、ge、gan、sic、玻璃、石英、藍寶石、gaas(非限制性列表)。
此外,對于檢驗系統(tǒng)的光源的波長來說,晶片的材料可以是至少部分透明的或可以不是至少部分透明的。事實上,根據將在下面詳細描述的特別有利的實施方式,通過使測量空間在其中延伸的晶片區(qū)域具有小于所述晶片厚度的厚度,所述檢驗系統(tǒng)提供受控的場深,允許控制測量空間相對于晶片的位置。以這種方式,確保檢測到的缺陷位于待檢驗表面上或其附近,而不是位于相對的表面上。
為了允許明確地確定檢測到的缺陷的尺寸并且不管其尺寸如何都使每個缺陷在數十納米到幾百微米的范圍內可見,本發(fā)明提出形成包含干涉條紋并且每個都具有不同的條紋間距的至少兩個測量空間。
所述測量空間相對于彼此布置為使得晶片的缺陷穿過每個測量空間并且如有必要產生相應的多普勒閃爍。
圖4是實施這種測量空間的檢驗系統(tǒng)1的原理圖。
該系統(tǒng)包括支撐件10,其用于接收待檢驗晶片2并驅動其繞與所述晶片的主表面s垂直的對稱軸x轉動。通常,晶片具有圓形形狀,但是本發(fā)明能夠應用于任何其它形狀。
晶片2通過任何適當的部件(例如靜電部件、機械部件等)保持在支撐件10上。
用于轉動支撐件的機構本身是已知的,因此將不再詳細描述。
支撐件10包括一個或更多個編碼器(未示出),使得能夠知道晶片在任意時刻的角位置。
檢驗系統(tǒng)1還包括光源20。
光源20通常是dfb(分布反饋,為英文“distributedfeedback”的縮寫)激光器。
該光源與將參考圖5詳細描述的干涉裝置30耦接。
干涉裝置30被設計為形成具有不同條紋間距的至少兩個測量空間(在圖4中僅以附圖標記v示意性地示出了其中的一個)。這些測量空間可以完全或部分地位于在單個空間內。如下面將參考圖6所闡釋的,條紋間距被選擇為使與這些測量空間中的每一個相關聯的可見度曲線彼此足夠地不同,使得在一個測量空間中不可見的缺陷在另一測量空間中可見,并且以便消除與檢測到的缺陷的尺寸相關的任何不清楚性。
可以設想檢驗系統(tǒng)包括多個干涉裝置,每個干涉裝置都耦接到光源以便形成相應的測量空間,但是該實施例在體積和成本方面不太有利。因此,優(yōu)選地,檢驗系統(tǒng)包括適配為形成不同測量空間的單個干涉裝置和單個光源。
檢驗系統(tǒng)還包括用于收集由晶片表面背向散射的光的裝置40。該裝置40可以包括光纖,其優(yōu)選地具有大的芯徑(即,通常100到1000μm的直徑),其輸入端布置為面向晶片表面,接近測量空間,并且其輸出端與用于捕獲所收集的光的裝置50耦接,所述裝置50用來發(fā)射表示所收集的光的光強度隨時間的變化的電信號。所述裝置50通常包括光電探測器。
優(yōu)選地,干涉裝置30和用于收集背向散射光的裝置40剛性地彼此連結。實際上,收集裝置40的輸入端相對于測量空間必須以適當的方式定位,以便接收由晶片背向散射的光。
最后,檢驗系統(tǒng)1包括處理裝置60,其配置為檢測所述信號中的、對應于多普勒頻率的頻率分量。
處理裝置60有利地與接口(未示出)耦接,使得使用者能夠訪問結果,特別地以便顯示、記錄和/或打印結果。
在晶片相對于光源的波長至少部分透明的情況下,使每個測量空間在其中延伸的區(qū)域的厚度小于該晶片的厚度。所述區(qū)域的厚度優(yōu)選小于或等于晶片厚度的90%。例如,對于厚度為500μm至1mm的晶片,使測量空間在厚度小于或等于100μm的晶片區(qū)域中延伸。測量空間的尺寸是干涉裝置的特征,并且由光導的兩個分支之間的角度以及由所述分支的數值孔徑來限定,其中由光源發(fā)射的光束在所述兩個分支中傳播。
在這方面將注意到,目前市面上可獲得的檢驗系統(tǒng)不允許對透明晶片進行令人滿意的檢驗。
事實上,在基于暗場(根據英文術語為“darkfield”)檢驗技術的系統(tǒng)的情況下,入射光束穿過晶片厚度,并且任何缺陷、無論是存在于待檢驗的表面上、在相對表面上還是在襯底厚度中,都產生散射光。因此,利用這種系統(tǒng),不可能知道檢測到的每個缺陷是否位于待檢驗表面上。
此外,kla-tencor公司提出了一種稱為candelatm的、暗場照明和共焦檢測類型的用于檢驗透明晶片的系統(tǒng)。然而,由于共焦檢測所需的定位精度,該系統(tǒng)特別難以聚焦,因此不提供可重復的結果。
本發(fā)明所實施的系統(tǒng)通過使用頻率特征檢測缺陷來克服與暗場技術和共焦檢測技術相關聯的限制,所述頻率特征只能由通過測量空間的缺陷發(fā)射。在這種系統(tǒng)中,因此必須相對于待檢驗晶片的表面精確地調整干涉裝置的定位,但是由于測量空間的限制和由此的檢測通過多普勒頻率進行,因此用于收集背向散射光的裝置不需要同樣高的定位精度。
此外,為了檢驗透明晶片,優(yōu)選地選擇諸如下面描述的集成光學裝置來產生干涉裝置。這種裝置事實上使得能夠控制檢驗系統(tǒng)的場深。另一方面,通過可見度計算的尺寸測量與測量空間中的缺陷的位置無關。
為了檢驗晶片,將所述晶片2放置在支撐件10上的適當位置,并且以受控的角速度ω驅動所述支撐件轉動。借助于存在于支撐件10上的編碼器,所述晶片的給定點的角位置在每個時刻都是已知的。所述晶片的轉動速度通常約為5000轉/min。
在檢驗系統(tǒng)1中,干涉裝置30布置為面向晶片2的主表面,在適配為沿徑向移動所述裝置30的臂(未示出)上。由此,考慮到晶片的轉動,可以通過使干涉裝置和用于收集背向散射光的裝置徑向平移,利用測量空間連續(xù)掃描該晶片的整個表面。
所述兩個測量空間在晶片的同一側上形成,以使缺陷通過所有測量空間。每個測量空間的干涉條紋相對于晶片的轉動路徑橫向地定向,以便被缺陷通過。條紋之間的傾角和晶片的轉動路徑能夠是垂直的或者成另一非零角度。
根據上述w.m.farmer的方法的原理,對于每個測量空間,通過以下公式計算檢測到的缺陷可見度:
其中imax和imin(單位為伏特)定義限定多普勒閃爍的峰值的最小電壓和最大電壓,并且offset(單位為伏特)是信號的平均值和對應于零電壓的x軸之間的偏移(參見圖2)。未出現在w.m.farmer的公式中的所述offset與測量條件有關,并且考慮了即使在沒有缺陷的情況下,也可以檢測到由表面散射的少量的光的事實。
此外,在處理裝置的存儲器中存儲了多個如圖3中的類型的參考曲線,每個參考曲線限定相應測量空間中隨缺陷尺寸變化的缺陷可見度。
在本發(fā)明的一個實施例中,測量空間沿著晶片的轉動路徑彼此相繼布置在距離所述晶片的轉動軸相同的徑向距離處。因此,在晶片的轉動期間,所述缺陷連續(xù)地通過不同的測量空間。
根據本發(fā)明的另一實施例,測量空間至少部分地重疊。事實上,受制于實施集成(intégrant)了與每個條紋間距并且因此與每個測量空間相關聯的多普勒頻率的帶通濾波,由光電檢測器發(fā)射的信號僅包含與這些測量空間相關聯的信息,并且使得它們可以被區(qū)分?!凹伞痹谶@里是指濾波器的通帶包括多普勒頻率和在該多普勒頻率附近的小頻率范圍。
圖5a和5b是干涉裝置的兩個實施例的原理圖,該干涉裝置使得能夠形成包含干涉條紋且每個都具有不同的條紋間距的兩個測量空間。在圖5a的情況下,測量空間是相鄰的;在圖5b的情況下,測量空間至少部分地重疊。
所述裝置30包括光導31,該光導31的輸入端32與光源20耦接并且包括兩條對稱的主分支33、34,該對稱的主分支用于將來自光源的光束分成兩條入射光束。
每個分支33、34本身被分成兩條對稱的次級分支,分別為33a、33b和34a、34b。
在其端部,每個次級分支具有擴寬部分,其用于在保持其高斯分布的同時擴寬光束。
在光導的輸出端,每對次級分支相對于彼此被定向使得在兩條光束之間的交叉處形成包括平行干涉條紋的測量空間。如圖5a中示意性地示出的,對33a、33b形成條紋間距具有值δ1的測量空間,并且對34a、34b形成條紋間距具有值δ2(δ2不同于δ1)的測量空間。
圖5b中的裝置遵循與圖5a中的裝置相同的原理,但是為了簡化附圖,沒有示出條紋。在該實施例中,不同的分支對稱地交織,使得在所述分支的輸出端產生的測量空間基本上重合。
特別有利地,所述干涉裝置具有集成傳感器的形式,其由單個部件構成并且確保由光源發(fā)射的光束的分離和光束的分支對的傳輸,以在傳感器的輸出端形成干涉空間。注意,集成光學裝置是通過微電子技術制造的光學裝置。
p.lemaitre-auger等人的文章“integratedlaserdopplervelocimeterforfluidvelocityandwallfrictionmeasurements”描述了這種傳感器(其在這種情況下具有單個主分支和兩個次級分支,以形成單個測量空間)。這種裝置特別由a2photonicsensors公司制造并且以名稱i-ldatm銷售。
可以實施與上述文章中描述的相同的制造方法,以在傳感器內集成幾個光導來形成幾個測量空間。
例如,集成光學裝置可以通過玻璃襯底上的離子交換來制造。這個過程通常包括:
-提供玻璃襯底,
-在所述玻璃襯底上沉積金屬掩模層,
-在所述金屬層上沉積聚合物層,
-通過光刻將限定光導形狀的圖案轉移到所述聚合物層上,
-在由聚合物掩模暴露的區(qū)域中借助于化學工藝對金屬掩模層進行化學蝕刻,
-去除聚合物掩膜,
-將覆蓋有蝕刻的金屬掩模層的襯底浸入離子浴(例如硝酸鉀浴)中,
-通過未被金屬掩模層覆蓋的襯底區(qū)域交換存在于浴中的離子(例如鉀離子)和包含在玻璃中的離子(例如鈉離子),所述金屬掩模層阻擋離子通過。
由于存在于浴中的離子和存在于玻璃中的離子之間的尺寸差異,離子交換在玻璃襯底中產生局部機械應力,這增加了玻璃的折射率。由此獲得上述光導。
然后去除掩模層,并且可選地沉積例如sio2之類的保護層。最后,裁剪襯底的邊緣,并將它們精細拋光。
存在用于制造集成光學裝置的其他工藝,并且本領域技術人員可以自行從微電子技術中進行選擇,以設計集成光學裝置。
可選地,集成光學裝置還可以與光纖結合,使得能夠收集背向散射光。
這種集成裝置的優(yōu)勢是其魯棒性和其穩(wěn)定性。特別地,與由其它技術(諸如微光學或纖維光學之類)實現的系統(tǒng)不同,所述集成裝置的緊湊性和各種部件的集成使得其對振動和溫度梯度不敏感。
有利地,當期望檢驗在光源的波長下至少部分透明的晶片時,使晶片的、測量空間在其中延伸的區(qū)域的厚度小于該晶片的厚度(該區(qū)域包括待檢驗表面區(qū)域的一部分)。所述區(qū)域的厚度優(yōu)選小于或等于所述晶片厚度的90%。例如,對于厚度為500μm至1mm的晶片,使測量空間在厚度小于或等于100μm的晶片區(qū)域中延伸。所述測量空間的維度是干涉裝置的特征,并且由光導的兩個分支之間的角度以及由所述分支的數值孔徑限定,其中由光源發(fā)射的光束在這兩個分支中傳播。這些特征因此在集成光學裝置的制造期間被設定,這使得能夠確保在批量生產期間對系統(tǒng)性能的良好控制。
因此,可以將該測量空間限制到晶片表面或所述表面的鄰近區(qū)域。由此,確保檢測到的缺陷位于待檢驗表面上或其緊鄰處,而不是位于晶片的相對表面上。
在這一背景下,考慮到其穩(wěn)定性使得能夠避免場深誤差,集成光學裝置具有另外的優(yōu)勢。因此,集成裝置所允許的場深控制有助于通過激光多普勒效應測速儀來檢驗透明晶片。
應注意到,相比之下,考慮到測量空間不穿透這種晶片的厚度,晶片表面的一部分通過測量空間就足以允許檢驗所述表面,因此對于檢驗不透明晶片來說,對場深的控制較不重要。
如在上述文章中所述,條紋間距取決于光源的波長、光導的光學指數和兩個次級分支之間的角度。因此對于光源的給定波長,在集成光學裝置的制造期間設定條紋間距。
圖6示出了對于兩種不同的條紋間距,兩條隨缺陷尺寸變化的可見度曲線的示例。
曲線(a)基本上對應于圖3中的曲線。
注意到,曲線(b)比曲線(a)具有更少的對應于零可見度的“彈跳”,并且所述零可見度的點不與曲線(a)的零可見度的點重合。
由此,如果缺陷在對應于曲線(a)的測量空間中具有零可見度,則其不能經由曲線(a)檢測到;另一方面,由于其在對應于曲線(b)的測量空間中具有非零的可見度,所以其可以經由所述曲線(b)檢測到。
例如,半徑1.7μm的缺陷在曲線(a)上具有零可見度,但在曲線(b)上具有約0.22的可見度,因此在曲線(b)上將是可檢測的。
此外,可見度曲線的這種偏移使得能夠通過交叉檢查由兩條曲線提供的信息來消除關于檢測到的缺陷的尺寸的不清楚性。實際上,通過選擇足夠遠離彼此的可見度曲線,在一個曲線上對應于幾個可能的缺陷尺寸的可見度將僅對應于另一曲線上的一個缺陷尺寸。
例如,1.5μm的缺陷在曲線(a)上具有0.07的可見度。然而,在曲線(a)上,0.07的可見度對應于四種尺寸的缺陷:0.8μm、1μm、1.5μm和2μm;該單一可見度值因此不允許對檢測到的缺陷的尺寸得出結論。另一方面,在曲線(b)上,半徑1.5μm的該相同缺陷的可見度為0.33。因此,知道0.07和0.33的可見度使得能夠毫無疑義地得出所檢測到的缺陷的半徑為1.5μm。
本領域技術人員也能夠確定每個測量空間的條紋間距,以允許在待檢測的整個尺寸范圍內確定缺陷尺寸?;谀軌蛲ㄟ^w.m.farmer描述的方法模擬獲得、圖3中的類型的曲線,本領域技術人員將為每個測量空間尋求具有足夠高的可見度,并且避免從每個測量空間收集的信息的組合可能對應于幾種尺寸的缺陷的情況。
雖然到目前為止,已經描述了利用具有不同條紋間距的兩個測量空間的實施例,但是本發(fā)明可以更一般地用每個都具有特定條紋間距的、n個測量空間來實施,其中n為大于或等于二的整數。使用三個或更多個測量空間,事實上將進一步增加確定缺陷尺寸的準確性。
圖7是示出利用n個測量空間的缺陷的檢測序列的邏輯圖,其中n大于二。
光源20耦接到干涉裝置的輸入端,該輸入端包括n對次級分支,每對被設計為具有不同的條紋間距δ1、δ2、...、δn。
用于收集背向散射光的裝置40對于所有測量空間是公共的,捕獲裝置50和處理裝置60也是如此。
在處理裝置60中,由捕獲裝置50提供的信號由n個帶通濾波器濾波,每個帶通濾波器具有不同的通帶b1、b2、...bn,包含與相應的條紋間距δ1、δ2、...、δn相關聯的多普勒頻率。
因此,經濾波的信號提供關于檢測到的缺陷的尺寸的n項信息s1、s2、...sn。在缺陷在測量空間之一中不可見的情況下,相應信息是不存在缺陷。在缺陷具有與不同的可能尺寸相關聯的可見度的情況下,相應的信息是可能尺寸的集合。
然后結合信息集合s1、s2、...、sn,以允許通過交叉檢查毫無疑義地確定每個檢測到的缺陷的尺寸(由區(qū)塊c示意性示出的步驟)。
所述檢測裝置由此提供關于檢測到的缺陷的報告r,其指示每個缺陷的尺寸和位置。
引用
wo2009/112704
wo02/39099
measurementofparticlesize,numberdensity,andvelocityusingalaserinterferometer,w.m.farmer,應用光學,第11卷,第11號,1972.11,第2603-2612頁
integratedlaserdopplervelocimeterforfluidvelocityandwallfrictionmeasurements,p.lemaitreauger,a.cartellier,p.benech,schanenduport,sensors,2002,proceedingsofieee(第1卷),第78-82頁。