具有行移透镜多光束扫描仪的晶片缺陷检测系统技术方案

一种使用提供光束（１５１）的激光源（１０１）检测样品如半导体晶片（１０８）的系统。光束（１５１）施加于具有有源区的行移透镜声光器件（１０４）并响应ＲＦ输入信号在有源区中选择地产生多个行移透镜。行移透镜声光器件（１０４）可操作以接收光束（１５１）并在每个产生的行移透镜的焦点处产生多个浮动光点束。使用光检测单元（１１０）产生有用的扫描数据，其中所述光检测单元具有多个检测器区，每个检测器区具有多个光检测器和至少一个多级存储器件，该存储器件可操作以从多个光检测器并行接收输入。被储存在每个存储器件中的信息从多级被同时串行读出。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术关于一种晶片缺陷检测系统，该系统使用扫描激光束照明被分析的晶片，并通过反射光或透射光的分析来识别缺陷。特别是，本专利技术关于使用多个光束的扫描仪系统，所述多个光束同时照射被检测的样品，如晶片、光栅、掩膜等，并产生同时被检测的多个相应的反射或透射光束。
技术介绍
为了检测晶片表面上的缺陷、颗粒和/或图形，作为半导体制造工艺中质量保证工艺的一部分，各种系统被用于半导体晶片的自动检测。目前检测系统的目标是具有高分辨率和高称度成像，以便提供在亚微米半导体制造工艺中所需要的可靠性和准确性。然而，具有允许大处理量的高速处理也是很重要的，以便质量和保证工艺不会成为晶片制造工艺中的障碍。因而，光学检测系统必须使用较短的波长、较高的数字孔径光学装置和高密度图像捕获技术，以便能以满足所希望的产品处理量(throughput)要求的足够高的速度对来自这些系统的数据进行处理。用在晶片检测系统中的常规成像结构此时利用了单斑点扫描激光器进行成像。然而，通过这种结构可获得的数据速度受到由于单激光束、可使用的光学系统以及相关检测器件的速度和质量的限制所引起的物理约束的限制。例如，用做点光源的单激光器在被检测的物体上聚焦成一点并在整个物体的表面上进行扫描，其中物体可以是固定的或者可以在工作台机构上，协同扫描一起移动。然后来自物体的反射光在检测器上成像，由扫描过程产生像素数据。检测器可以是CCD阵列，它的独立元件定位成在光束扫描时可接收反射光并以常规方式连续读出。而高分辨率可以从这种点源照明装置获得，为了构成可视图像而扫描所述区域中的每个点的要求限制了该系统的处理量。单激光束的扫描可以通过旋转反射镜系统如参见美国专利US5065008或声光元件(acoustic-optic cell)来实现。然而，在使用高亮度激光源时，这些单斑点扫描结构必须具有受限制的速度并且可能易于扫描失常、低照明亮度和当使用高亮度激光源时，对样品造成潜在的热损害。即使使用台式扫描系统，该扫描系统相对于固定照明装置和图像位置而移动样品，同时通过在固定位置的一个区域上移动单个光点来产生同步化的扫描图形，也不能实现检测目前半导体产品的亚微米结构所需的高数据速度。因而，需要一种样品扫描系统，不管是在固定或台式系统中，可提高样品处理量同时保持或甚至提高在扫描样品期间收集的数据的可靠性和准确性。通过利用多个平行扫描光束扫描样品和通过检测多个平行反射光束或多个平行透射光束，本专利技术满足了这个需要，依赖于是通过从表面反射的光检测样品还是使光穿过表面而检测样品，和同时处理多个反射或透射光束，从而与单斑点扫描系统相比显著提高了处理量。
技术实现思路
本专利技术关于使用提供光束的单一光源检测样品的系统。光束被成像到行移透镜声光器件上，所述声光器件具有有源区并响应RF输入信号而在此有源区中选择性地产生多个行移透镜。此行移透镜声光器件可操作以接收光束和在产生的每个行移透镜的各个焦点上产生多个斑点束。该系统还包括光检测单元(light detector unit)，包括多个检测器区(detector section)，每个检测器区具有多个光检测器和至少一个多级存储器件，该多级存储器件可操作以并行接收来自多个光检测器的输入。被存储在每个多级存储器件中的信息从多级被同时串行读出。根据本专利技术的另一特征，本专利技术关于用于检测样品的系统，该系统包括多个扫描斑点光束源。光束被成像在样品的表面上，并通过从样品反射或透射而由此产生多个光束。使用具有多个检测器区的光检测单元，每个检测器区具有多个光检测器，所述多级存储器件可操作以便从多个光检测器并行接收输入。被储存在每个多级存储器件中的信息从多级被同时串行读出。根据本专利技术的另一特征，本专利技术关于用于检测样品的方法。该方法包括从单光源提供多个浮动光点束(flying spot beam)和在样品的表面上扫描多个斑点束，由此通过从样品的反射或透射产生相应的多个光束。然后，每个反射光束的内容(content)被捕获并同时储存在各个信号存储区中。被存储的信息被串行读出，由此提高扫描数据的速度和处理量。本专利技术的其它特征是实现了声光器件，该声光器件适于接收光源和用于产生多个行移透镜的RF输入，所述多个行移透镜提供多个同时扫描的斑点。该器件包括具有有源区的晶体介质(crystal medium)，该有源区限定声波传播的方向；RF输入部分(RF input portion)，用于接收RF线性调频输入和位于声波传播方向的介质的一端上；和用于从光源接收光的光输入部分(light input portion)，此光输入部分设置成横向于声波传播的方向；以及光输出部分。输入到RF输入部分的RF脉冲串可操作以产生同时存在于有源区中的行移透镜序列(a sequence oftraveling lenses)，这些行移透镜可操作以接收输入到光输入部分的光并产生从光输出部分输出的多个斑点束。本专利技术的再一特征是一种操作声光器件的方法，该声光器件具有有源区并适于在光输入部分(light input portion)和RF输入部分(RFinput portion)接收光源，其中RF输入部分用于产生多个行移透镜，所述行移透镜从光输出部分提供多个共存(concurrent)的斑点。该方法包括向RF输入部分输入一系列线性调频输入脉冲，由此产生用于每个输入脉冲的声波并在有源区中在传播方向传播；从光源和在与横向于所述传播方向的方向向光输入部分输入光；和给传播声波施加光，该声波形成行移透镜并同时存在于有源区中，每个行移透镜可操作以聚焦和引导所述光，由此用于每个透镜的各个斑点束被从光输出部分输出。本专利技术的又一特征是用于检测多个同时扫描斑点束的线性光检测单元(liner light detector unit)。光检测单元包括沿着共同轴线性设置的多个相邻的光检测器区。每个检测器区具有多个相邻光检测器和至少一个多级存储器件，所述存储器件可操作以并行接收来自多个光检测器的输入和串行读出被储存在多级中的信息。本专利技术的另一特征是一种用于检测被储存在线性CCD中的多个像素的方法，所述CCD具有第一多个区，每个区包括第二多个像素存储元件(pixel storage element)并从第三多个并行扫描光束的相应一束光束接收输入。该方法包括在各个信号存储部件(storage section)中同时捕获和储存第三多个光束的每个的内容并同时串行读出被储存的信号。本专利技术的又一特征是用于从样品表面检测明场和暗场象的设备，其中明场象由至少一个CCD检测，暗场象由至少一个高灵敏度检测器检测，如光电倍增管(PMT)。附图说明图1表示根据本专利技术的用于扫描晶片或其它样品的第一示例性系统和设备的示意图。图2表示使用由本专利技术的设备产生的多个光束来扫描晶片或其它样品的示例性时序图。图3表示在利用根据本专利技术的示例性实施例产生的四个光束同时扫描晶片时晶片表面的形貌(topography)。图4是表示在本专利技术的实施例中使用的行移透镜、多光束声光器件的示意图。图5是表示根据本专利技术实施例的具有两级垂直传送机构的多级线性光电二极管的示意图，其中两级垂直传送机构将用在CCD扫描仪中。图6A和6B表示用于在晶片或其它样品上扫描多个分束(splitbeam)的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声光器件，包括：具有有源区的晶体介质，其中声波在其中传播；用于接收ＲＦ输入的ＲＦ输入部分，所述输入部分设置在声波传播方向的一端；用于从所述光源接收光的光输入部分，所述光输入部分设置成横向于所述声波传播方向；和光输出部分；由此输入到所述ＲＦ输入部分的一系列周期性ＲＦ脉冲可操作以产生同时存在于所述有源区中的行移透镜序列，所述行移透镜可操作以在所述光输入部分接收光输入并且产生从所述光输出部分输出的斑点束。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H费尔德曼，E叶利亚舍夫，N埃尔马利亚克，R纳夫塔利，B戈德堡，S赖因霍恩，
申请(专利权)人：应用材料以色列有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]