晶圆缺陷的检测装置及其检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种晶圆缺陷的检测装置及其检测方法，其中，所述晶圆缺陷的检测装置包括：真空密闭容器、平行光源、光敏元件和信号处理器；其中，所述光敏元件面对所述平行光源，用于感测所述平行光源发出的光信号，所述平行光源和所述光敏元件均设置于所述真空密闭容器的内部，所述信号处理器的输入端与所述光敏元件连接。在本发明专利技术提供的晶圆缺陷的检测装置及其检测方法中，采用平行光源照射待测晶圆使得光线在经过所述待测晶圆的缺口时产生衍射光，并通过所述光敏元件感测衍射光，从而实现所述缺口的检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种。
技术介绍
半导体制造通常采用直径为200?300mm、厚度约0.5mm的晶圆为基底,在所述晶圆上集成大量的半导体器件以实现各种运算功能。由于极小的缺陷也会导致器件失效，因此对于所述晶圆的质量要求极高，要求所述晶圆的表面不能有任何细微的损伤，例如裂纹、缺口等。在半导体制造过程中，所述晶圆需要经过多个制造工序和多次搬运，在搬运过程中由于所述晶圆的边缘直接与机台的机械臂接触，因此所述晶圆的边缘非常容易受到损伤，而且不同温度的制造工序对所述晶圆的应力也会产生影响，使得所述晶圆的边缘出现硅片脱落，产生缺口现象。缺口现象位于所述晶圆的边缘，属于一种晶边缺陷。缺口现象不但会影响后续生产工艺的正常进行，甚至会造成晶圆破片进而污染生产设备，影响后续批次和同批次的其他产品。为此，目前普遍采用光学检查设备或晶边扫描设备对所述晶圆的边缘进行检测以发现缺口等晶边缺陷。然而，光学检查设备和晶边扫描设备都无法检出细小的缺口。虽然，光学检查设备和晶边扫描设备对较大的缺口(尺寸大于0.5mm)具有良好的捕获能力，但是对于细小的缺口(尺寸在0.5mm以下)捕获能力比较差，采用目前的检测设备无法及时检出细小的缺口，因此在实际生产过程中经常出现因没有及时检出细小的缺口而导致破片问题，影响正常生产。因此，如何解决现有的检测设备无法及时检出细小的缺口的问题成为当前亟需解决的技术问题
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，以解决现有技术中检测设备无法及时检出细小的缺口的问题。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种晶圆缺陷的检测装置，所述晶圆缺陷的检测装置包括:真空密闭容器、平行光源、光敏元件和信号处理器；其中，所述光敏元件面对所述平行光源，用于感测所述平行光源发出的光信号，所述平行光源和所述光敏元件均设置于所述真空密闭容器的内部，所述信号处理器的输入端与所述光敏元件连接。优选的，在所述的晶圆缺陷的检测装置中，所述平行光源包括发光单元和透镜，所述透镜正对着所述发光单元，所述发光单元所发出的光通过所述透镜形成平行光。优选的，在所述的晶圆缺陷的检测装置中，所述平行光的波长范围在0.1mm到0.5mm之间ο优选的，在所述的晶圆缺陷的检测装置中，所述光敏元件的信号感测区域的范围与所述晶圆的尺寸相适配。优选的，在所述的晶圆缺陷的检测装置中，还包括一晶圆固定装置，所述晶圆固定装置设置于所述平行光源和光敏元件之间。本专利技术还提供了一种晶圆缺陷的检测方法，所述晶圆缺陷的检测方法包括:提供一待测晶圆；通过如上所述晶圆缺陷的检测装置检测所述待测晶圆上的缺口。优选的，在所述的晶圆缺陷的检测方法中，通过所述晶圆缺陷的检测装置检测所述待测晶圆的方法包括:将所述待测晶圆放置于所述平行光源和所述光敏元件之间并关闭真空密闭容器；对所述真空密闭容器进行抽真空；打开平行光源并利用所述光敏元件感测光信号；通过所述信号处理器对所述光信号进行采集和分析得到所述缺口的检测结果。优选的，在所述的晶圆缺陷的检测方法中，进行抽真空之后，所述真空密闭容器的真空度在KT3Torr到KT8Torr之间。优选的，在所述的晶圆缺陷的检测方法中，所述检测结果包括所述缺口的尺寸，所述缺口的尺寸的计算公式为:d=f X λ / Δ y ;其中，d为所述缺口的尺寸，λ为所述平行光的波长，f为所述待测晶圆与所述光敏元件的距离，Ay为形成于所述光敏元件上的衍射光斑的长度。在本专利技术提供的中，采用平行光源照射待测晶圆使得光线在经过所述待测晶圆的缺口时产生衍射光，并通过所述光敏元件感测衍射光，从而实现所述缺口的检测。【附图说明】图1是本专利技术实施例的晶圆缺陷的检测装置的结构示意图；图2是采用本专利技术实施例的晶圆缺陷的检测装置进行缺口检测的结构示意图；图3是利用本专利技术实施例的平行光源照射待测晶圆的缺口而出现衍射现象的结构示意图。【具体实施方式】以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。请参考图1，其为本专利技术实施例的晶圆缺陷的检测装置的结构示意图。如图1所示，所述晶圆缺陷的检测装置100包括:真空密闭容器10、平行光源20、光敏元件30和信号处理器40 ;其中，所述光敏元件30面对所述平行光源20，用于感测所述平行光源20发出的光信号，所述平行光源20和所述光敏元件30均设置于所述真空密闭容器10的内部，所述光敏兀件30与所述信号处理器40的输入端连接。具体的，所述平行光源20包括发光单元21和透镜22，所述透镜22正对着所述发光单元21，所述发光单元21所发出的光通过所述透镜22形成平行光。本实施例中，所述平行光的波长范围在0.1mm之间到0.5mm之间。优选的，所述平行光的波长为0.2mm、0.3mm和0.4mm。优选的，所述发光单元21采用激光发生器，所述激光发生器所发出的光具有波长一致、传播方向一致的优点。所述光敏元件30面对所述平行光源20，能够感测所述平行光源20发出的光信号，所述光敏元件30的信号感测区域与所述晶圆的尺寸相适配。通常的，所述光敏元件30的信号感测区域的范围大于等于所述晶圆的尺寸。为了避免空气中的颗粒(Particle)影响检测，平行光源20和所述光敏元件30均设置于所述真空密闭容器10的内部，所述真空密闭容器10通过抽真空能够使得所述真空密闭容器10的内部处于高真空状态。请继续参考图1，所述信号处理器40 —般设置于所述真空密闭容器10的外部，所述信号处理器40的输入端与所述光敏元件30连接，所述光敏元件30将感测的结果输入到信号处理器40，所述信号处理器40对所光敏元件30感测的结果进行分析得到的检测结果。为了固定晶圆的位置并使得所述晶圆的表面与所述平行光垂直，所述平行光源20与光敏元件30之间还设置有晶圆固定装置(图中未示出)。晶圆通过所述晶圆固定装置固定之后，不但与所述平行光源20发出的平行光垂直，而且与所述光敏元件30存在一定的间距。根据衍射原理，光波遇到与其波长相近的狭缝或小孔之类的障碍物会偏离直线传播。如图2所示，将待测晶圆50放置于所述平行光源20和所述光敏元件30之间，若所述待测晶圆50的边缘存在的缺口，使用波长范围在与所述缺口相近的平行光照射所述待测晶圆50，光线的传播会偏离直线方向，产生衍射现象，在所述光敏元件30的信号感测区域会产生衍射光斑。若所述缺口的尺寸在5mm以上，是较大的缺口，可采用波长范围在5mm以上的平行光照射所述待测晶圆50。若所述缺口的尺寸在5mm以下，是细小的缺口，可采用波长范围在Imm到5_之间平行光照射所述待测晶圆50。所述晶圆缺陷的检测方法即可适用较大缺口的检测，也适用细小缺口的检测。本实施例提供的晶圆缺陷的检测装置100根据光的衍射原理采集和分析光信号，能够检测出晶圆的边缘是否存在细小的缺口。相应的，本专利技术还提供了一种晶圆缺陷的检测方法。请继续参考图2，所述晶圆缺陷的检测方法包括:[0041 ] 步骤SlO:提供一待测晶圆50 ；步骤Sll:通过如上所述晶圆缺陷的检测装置100检测所述待测晶圆50。具体的，首先，提供一待测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆缺陷的检测装置，其特征在于，包括：真空密闭容器、平行光源、光敏元件和信号处理器；其中，所述光敏元件面对所述平行光源，用于感测所述平行光源发出的光信号，所述平行光源和所述光敏元件均设置于所述真空密闭容器的内部，所述信号处理器的输入端与所述光敏元件连接。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆缺陷的检测装置，其特征在于，包括:真空密闭容器、平行光源、光敏元件和信号处理器； 其中，所述光敏元件面对所述平行光源，用于感测所述平行光源发出的光信号，所述平行光源和所述光敏元件均设置于所述真空密闭容器的内部，所述信号处理器的输入端与所述光敏元件连接。2.如权利要求1所述的晶圆缺陷的检测装置，其特征在于，所述平行光源包括发光单元和透镜，所述透镜正对着所述发光单元，所述发光单元所发出的光通过所述透镜形成平行光。3.如权利要求2所述的晶圆缺陷的检测装置，其特征在于，所述平行光的波长范围在0.1mm 到 0.5mm 之间。4.如权利要求1所述的晶圆缺陷的检测装置，其特征在于，所述光敏元件的信号感测区域的范围与所述晶圆的尺寸相适配。5.如权利要求1所述的晶圆缺陷的检测装置，其特征在于，还包括一晶圆固定装置，所述晶圆固定装置设置于所述平行光源和光敏元件之间。6.一种晶圆缺陷的检测方法，其特征在于，包括: 提供一待测晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：何理，许向辉，郭贤权，陈超，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31