半导体检测装置及检测方法制造方法及图纸

一种半导体检测装置及检测方法，其中，半导体检测装置包括：承载装置，用于承载待测晶圆；入射光系统，用于发射初始入射光；第一分光单元，用于将所述初始入射光转向为垂直入射所述待测晶圆表面的入射光，并用于通过由所述入射光经所述待测晶圆反射而成的反射光；偏振分光单元，用于将所述反射光偏振分光为第一待测光和第二待测光，且所述第一待测光的偏振方向和所述第二待测光的偏振方向不同；第一检测单元，用于根据所述第一待测光获取第一待测光检测信息；第二检测单元，用于根据所述第二待测光获取第二待测光检测信息。所述半导体检测装置是对现有的半导体检测装置的改善。

【技术实现步骤摘要】
半导体检测装置及检测方法
本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种半导体检测装置及检测方法。
技术介绍
在半导体制程中，容易因工艺或材料上的缺陷造成器件良率下降，并导致生产成本提高。特别是随着电路关键尺寸的不断缩小，其对工艺控制的要求就越来越严格。为了能在实际生产过程中及时发现和解决问题，通常需要配置有高灵敏度的光学和电子束的缺陷检测装置对产品进行在线检测，然后，通过电子显微镜等缺陷观察设备对缺陷进行成像和元素成分的分析。在现有的光学检测装置中，明场检测（Bright-FieldInspection）设备由于在在线检测中展现的高灵敏度、以及对于产品的批量检测具有较好的适用性，逐渐在在线检测中受到广泛的使用。然而，现有的光学检测装置的仍然有待改善。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种半导体检测装置及检测方法，以改善半导体检测装置。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案提供一种半导体检测装置，包括：承载装置，用于承载待测晶圆；入射光系统，用于发射初始入射光；第一分光单元，用于将所述初始入射光转向为垂直入射所述待测晶圆表面的入射光，并用于通过由所述入射光经所述待测晶圆反射而成的反射光；偏振分光单元，用于将所述反射光偏振分光为第一待测光和第二待测光，且所述第一待测光的偏振方向和所述第二待测光的偏振方向不同；第一检测单元，用于根据所述第一待测光获取第一待测光检测信息；第二检测单元，用于根据所述第二待测光获取第二待测光检测信息。可选的，所述偏振分光单元用于将所述反射光偏振分光为第一待测光和第二待测光，所述第一待测光的偏振方向与所述待测晶圆表面平行，所述第二待测光的偏振方向与所述待测晶圆表面平行，且所述第一待测光的偏振方向与所述第二待测光的偏振方向之间互相垂直。可选的，所述偏振分光单元用于将所述反射光偏振分光为第一待测光和第二待测光，且所述第一待测光和第二待测光的传播方向也不同。可选的，所述第一分光单元包括分光棱镜。可选的，所述偏振分光单元包括偏振分光棱镜。可选的，还包括：第一滤光器，用于对所述第一待测光滤光，使所述第一待测光中波长在第一预设波长范围内的光学信号通过所述第一滤光器，并将滤光后的第一待测光传输至所述第一检测单元。可选的，还包括：第二滤光器，用于对所述第二待测光滤光，使所述第二待测光中波长在第二预设波长范围内的光学信号通过所述第二滤光器，并将滤光后的第二待测光传输至所述第二检测单元。可选的，所述第一预设波长范围和所述第二预设波长范围不同。可选的，所述第一检测单元包括第一成像传感器，所述第二检测单元包括第二成像传感器。可选的，还包括：控制系统，用于根据所述第一待测光检测信息获取第一缺陷图像，并根据所述第一缺陷图像获取第一缺陷信息，还用于根据所述第二待测光检测信息获取第二缺陷图像，并根据所述第二缺陷图像获取第二缺陷信息。可选的，所述入射光系统包括：光源，用于发射第一入射光；滤光单元，用于对所述第一入射光滤光，使所述第一入射光中波长在第三预设波长范围内的光学信号通过所述滤光单元，形成所述初始入射光。可选的，还包括：聚焦单元，用于将入射光聚焦于所述待测晶圆表面或待测晶圆内。相应的，本专利技术的技术方案还提供一种采用上述半导体检测装置进行的检测方法，包括：提供待测晶圆；发射初始入射光；将所述初始入射光转向为垂直入射所述待测晶圆表面的入射光，且所述入射光经所述待测晶圆的反射形成反射光；将所述反射光偏振分光为第一待测光和第二待测光，且所述第一待测光的偏振方向和所述第二待测光的偏振方向不同；根据所述第一待测光获取第一待测光检测信息；根据所述第二待测光获取第二待测光检测信息。可选的，所述第一待测光的偏振方向与所述待测晶圆表面平行，所述第二待测光的偏振方向与所述待测晶圆表面平行，且所述第一待测光的偏振方向与所述第二待测光的偏振方向之间互相垂直。可选的，所述第一待测光和第二待测光的传播方向不同。可选的，还包括：根据所述第一待测光获取第一待测光检测信息前，对所述第一待测光滤光，以通过所述第一待测光中波长在第一预设波长范围内的光学信号。可选的，还包括：根据所述第二待测光获取第二待测光检测信息前，对所述第二待测光滤光，以通过所述第二待测光中波长在第二预设波长范围内的光学信号。可选的，所述第一预设波长范围和所述第二预设波长范围不同。可选的，还包括：根据所述第一待测光检测信息获取第一缺陷图像；根据所述第一缺陷图像获取第一缺陷信息；根据所述第二待测光检测信息获取第二缺陷图像；所述第二缺陷图像获取第二缺陷信息。可选的，形成所述初始入射光的方法包括：发射第一入射光；对所述第一入射光滤光，以通过所述第一入射光中波长在第三预设波长范围内的光学信号，形成所述初始入射光。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：本专利技术的技术方案提供的半导体检测装置中，一方面，由于通过偏振分光单元，能够在反射光的光路中，对反射光进行偏振和分光，形成了第一待测光和第二待测光，因此，通过同1次入射光的发射，在1次扫描检测中，能够同时形成具有不同偏振状态的2个待测光的光信号。另一方面，由于所述半导体检测装置同时包括第一检测单元和第二检测单元，因此，所述半导体检测装置具有2个检测通道，并且，所述2个检测通道能够同时分别检测到不同的光学信号（第一待测光和第二待测光）。从而，所述半导体检测装置能够通过同1次入射光的发射，且在1次扫描检测中，针对至少2种不同的、且需要特定偏振方向的光学信号才能被检测出的缺陷进行检测。进而，所述半导体检测装置在对于缺陷检测保持高灵敏度的同时，提高了缺陷检测的效率，改善了半导体检测装置。附图说明图1至图3是本专利技术一实施例的半导体检测装置的结构示意图；图4是一种类型的缺陷的SEM图像；图5是图4中的缺陷的光学信号检测结果比较示意图；图6是另一种类型的缺陷的SEM图像；图7是图6中的缺陷的光学信号检测结果比较示意图；图8是本专利技术另一实施例的半导体检测装置的结构示意图；图9是本专利技术一实施例的检测方法的流程示意图。具体实施方式如
技术介绍
所述，现有的光学检测装置的仍然有待改善。具体而言，在一个实施例的明场检测装置中，通过向待测晶圆发射非偏振光，或是向待测晶圆发射同时具有两种相互垂直偏振分量的线偏振光或者圆偏振光，并通过对所述入射光经过待测晶圆反射所形成的反射光的光信号进行检测，以监控待测晶圆的缺陷。通常为了对所述反射光的光信号进行检测，所述明场检测装置中，会在所述反射光的光路中设置1路检测通道（detectorchannel），以接收所述反射光。然而，由于待测晶圆中可能具有多种不同类型的缺陷，并且，其中一些种类的缺陷需要通过特殊的光学信号才能被检测出，例如，一些种类的缺陷需要通过具有特定波长的光学信号才能被检测出，另一些种类的缺陷需要通过具有特定偏振方向的光学信号才能被检测出，还有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体检测装置，其特征在于，包括：/n承载装置，用于承载待测晶圆；/n入射光系统，用于发射初始入射光；/n第一分光单元，用于将所述初始入射光转向为垂直入射所述待测晶圆表面的入射光，并用于通过由所述入射光经所述待测晶圆反射而成的反射光；/n偏振分光单元，用于将所述反射光偏振分光为第一待测光和第二待测光，且所述第一待测光的偏振方向和所述第二待测光的偏振方向不同；/n第一检测单元，用于根据所述第一待测光获取第一待测光检测信息；/n第二检测单元，用于根据所述第二待测光获取第二待测光检测信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体检测装置，其特征在于，包括：
承载装置，用于承载待测晶圆；
入射光系统，用于发射初始入射光；
第一分光单元，用于将所述初始入射光转向为垂直入射所述待测晶圆表面的入射光，并用于通过由所述入射光经所述待测晶圆反射而成的反射光；
偏振分光单元，用于将所述反射光偏振分光为第一待测光和第二待测光，且所述第一待测光的偏振方向和所述第二待测光的偏振方向不同；
第一检测单元，用于根据所述第一待测光获取第一待测光检测信息；
第二检测单元，用于根据所述第二待测光获取第二待测光检测信息。


2.如权利要求1所述的半导体检测装置，其特征在于，所述偏振分光单元用于将所述反射光偏振分光为第一待测光和第二待测光，所述第一待测光的偏振方向与所述待测晶圆表面平行，所述第二待测光的偏振方向与所述待测晶圆表面平行，且所述第一待测光的偏振方向与所述第二待测光的偏振方向之间互相垂直。


3.如权利要求1所述的半导体检测装置，其特征在于，所述偏振分光单元用于将所述反射光偏振分光为第一待测光和第二待测光，且所述第一待测光和第二待测光的传播方向也不同。


4.如权利要求1所述的半导体检测装置，其特征在于，所述第一分光单元包括分光棱镜。


5.如权利要求1所述的半导体检测装置，其特征在于，所述偏振分光单元包括偏振分光棱镜。


6.如权利要求1所述的半导体检测装置，其特征在于，还包括：第一滤光器，用于对所述第一待测光滤光，使所述第一待测光中波长在第一预设波长范围内的光学信号通过所述第一滤光器，并将滤光后的第一待测光传输至所述第一检测单元。


7.如权利要求6所述的半导体检测装置，其特征在于，还包括：第二滤光器，用于对所述第二待测光滤光，使所述第二待测光中波长在第二预设波长范围内的光学信号通过所述第二滤光器，并将滤光后的第二待测光传输至所述第二检测单元。


8.如权利要求7所述的半导体检测装置，其特征在于，所述第一预设波长范围和所述第二预设波长范围不同。


9.如权利要求1所述的半导体检测装置，其特征在于，所述第一检测单元包括第一成像传感器，所述第二检测单元包括第二成像传感器。


10.如权利要求1或9所述的半导体检测装置，其特征在于，还包括：控制系统，用于根据所述第一待测光检测信息获取第一缺陷图像，并根据所述第一缺陷图像获取第一缺陷信息，还用于根据所述第二待测光检测信息获取第二缺陷图像，并根据所述第二缺陷图像获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海鹏，
申请(专利权)人：紫创南京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32