晶圆缺陷检测设备制造技术

一种晶圆缺陷检测设备，包括：晶圆载台，用于固定待检测晶圆；浸润液体提供模块，用于提供浸润液体，以将晶圆载台上的待检测晶圆浸没在浸润液体中，所述浸润液体的折射率大于空气的折射率；图像获取模块，所述图像获取模块包括摄像头阵列，所述图像获取模块通过摄像头阵列一次拍摄获得待检测晶圆整个表面对应的检测图像，且进行拍摄时所述摄像头阵列至少有部分浸没在浸润液体中；缺陷判断模块，所述缺陷判断模块根据所述图像获取模块获得的检测图像，判断所述待检测晶圆的表面是否存在缺陷。本发明专利技术的晶圆缺陷检测设备提高了缺陷检测精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
晶圆缺陷检测设备


[0001]本专利技术涉及晶圆缺陷检测领域，尤其涉及一种高速和高精度晶圆检测设备。

技术介绍

[0002]随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件为了达到更快的运算速度、更大的存储量以及更多的功能，半导体芯片向更高集成度方向发展；而半导体芯片的集成度越高，则半导体器件的临界尺寸(CD，Critical Dimension)越小。
[0003]光刻是半导体集成制作中最重要的工艺，集成电路制作时需要进行多层工艺，每一层都要准确对准，因此为了让各层光刻之间的图案的叠放能够准确无误，在显影工艺完成后必须对芯片进行显影后检查(After Develop Inspection，ADI)，显影后检查可以发现光刻制程中的错误并及时纠正，这是芯片制造过程中少有的可以纠正的步骤之一。一旦形成有缺陷的光刻胶的晶圆被送到下一个图形形成的步骤(刻蚀)，极易带来晶圆的报废。具体的，显影后检查一般包括对光刻胶的覆盖、对准、曝光、显影等一一进行检查，并判断光刻胶性能是否满足工艺的要求。
[0004]除此之外，半导体制造过程中的薄膜沉积、刻蚀、化学机械研磨工艺结束后都需要通过检测设备进行缺陷检测，虽然现有的检测设备通过成像传感器进行一次拍摄获得检测图像的检测方法能提高检测的效率，但是检测的精度仍有待提升。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是怎样提高缺陷检测的精度。
[0006]本专利技术提供了一种晶圆缺陷检测设备，包括：
[0007]晶圆载台，用于固定待检测晶圆；
[0008]浸润液体提供模块，用于提供浸润液体，以将晶圆载台上的待检测晶圆浸没在浸润液体中，所述浸润液体的折射率大于空气的折射率；
[0009]图像获取模块，所述图像获取模块包括摄像头阵列，所述图像获取模块通过摄像头阵列一次拍摄获得待检测晶圆整个表面对应的检测图像，且进行拍摄时所述摄像头阵列至少有部分浸没在浸润液体中；
[0010]缺陷判断模块，所述缺陷判断模块根据所述图像获取模块获得的检测图像，判断所述待检测晶圆的表面是否存在缺陷。
[0011]可选的，浸润液体提供模块包括浸润液体供应单元和容纳槽，所述浸润液体供应单元用于向容纳槽中供应浸润液体，所述容纳槽用于容纳浸润液体，所述晶圆载台位于容纳槽中。
[0012]可选的，所述浸润液体的折射率大于1.1。
[0013]可选的，所述浸润液体包括去离子水、全氟聚醚或环辛烷中任意一种或至少两种混合物。
[0014]可选的，所述摄像头阵列包括镜头组件，图像获取模块通过摄像头阵列一次拍摄
获得待检测晶圆整个表面对应的检测图像时，所述摄像头阵列的镜头组件浸没在所述浸润液体中。
[0015]可选的，所述图像获取模块还包括一平面基板，若干个摄像头呈阵列方式排布在所述平面基板上，形成所述摄像头阵列，所述摄像头的个数大于等于5。
[0016]可选的，所述晶圆缺陷检测设备包括照明装置，所述照明装置包括光源和光纤传输单元，所述光源用于发出特定波长的照射光，所述光纤传输单元用于将光源发出的特定波长的照射光传输至待检测晶圆的表面进行照明。
[0017]可选的，所述光源发出的特定波长的照射光的波长范围为50nm
‑
500nm。
[0018]可选的，晶圆缺陷检测设备还包括：激光模块和曲率获取模块，所述激光模块用于在待检测晶圆移动时向所述待检测晶圆的表面发射检测激光；所述摄像头阵列还用于获得所述检测激光照射所述待检测晶圆表面时反射的光斑的位移；所述曲率获取模块，用于根据所述光斑的位移获得所述待检测晶圆的曲率
[0019]可选的，所述激光模块包括发射端，在进行曲率的测量时，所述激光模块的发射端、待检测晶圆和摄像头阵列的镜头组件浸没在所述浸润液体中。
[0020]可选的，所述晶圆载台可以使得所述待检测晶圆在浸润液体中旋转、垂直方向移动、水平方向移动或偏转。
[0021]与现有技术相比，本专利技术技术方案具有以下优点：
[0022]本专利技术的晶圆缺陷检测设备，包括：晶圆载台，用于固定待检测晶圆；
[0023]浸润液体提供模块，用于提供浸润液体，以将晶圆载台上的待检测晶圆浸没在浸润液体中，所述浸润液体的折射率大于空气的折射率；图像获取模块，所述图像获取模块包括摄像头阵列，所述图像获取模块通过摄像头阵列一次拍摄获得待检测晶圆整个表面对应的检测图像，且进行拍摄时所述摄像头阵列至少有部分浸没在浸润液体中；缺陷判断模块，所述缺陷判断模块根据所述图像获取模块获得的检测图像，判断所述待检测晶圆的表面是否存在缺陷。通过浸润液体提供模块提供折射率大于空气的折射率的浸润液体，以将晶圆载台上的待检测晶圆浸没在浸润液体中，在进行缺陷的检测过程中，照明光源穿过浸润液体对待检测晶圆的整个表面进行照明时(相比于穿过空气对待检测晶圆的表面进行照明)，照明光源的能量损耗会更小，对待检测晶圆整个表面照射时的能量分布会更均匀，并且照射位置更精确，使得晶圆表面反射的光的能量会更强，精度也会更好，解析度提高，因而图像获取模块通过摄像头阵列一次拍摄时，接收反射光获得的所述待检测晶圆整个表面对应的检测图像解析度和精度会更高，从而提高了缺陷检测的精度，并且由于所述摄像头阵列进行拍摄时所述摄像头阵列至少有部分浸没在浸润液体中，因而所述待检测晶圆表面反射的光只会通过浸润液体传输到摄像头阵列中，使得反射光的能量和信号损耗小，并且噪声会减小，进一步提高了检测图像解析度和精度会更高，从而进一步提高了缺陷检测的精度。并且本申请中，待检测晶圆整个表面对应的检测图像获取是通过图像获取模块通过摄像头阵列一次拍摄获得，所述缺陷判断模块根据图像获取模块获得的检测图像，判断待检测晶圆的表面是否存在缺陷，在进行缺陷检测时，检测图像获取的时间极大的减少(一次瞬态成像)，提高了缺陷检测的效率，降低成本(摄像头阵列相比于光学扫描放大镜的成本大幅减小)。
[0024]进一步，所述图像获取模块通过摄像头阵列一次拍摄获得待检测晶圆整个表面对
应的检测图像时，所述摄像头阵列的镜头组件浸没在所述浸润液体中，使得待检测晶圆表面反射的光通过浸润液体传输直接就可以进入摄像头阵列的进行感应，使得反射光的损耗和噪音减小。
[0025]进一步，所述晶圆缺陷检测设备包括照明装置，所述光纤传输单元用于将光源发出的特定波长的照射光通过所述穿孔照射整个待检测晶圆的表面，使得照射光在传输时能量损耗较小，有利于提高解析度。
[0026]进一步，晶圆缺陷检测设备还包括：激光模块和曲率获取模块，所述激光模块用于在待检测晶圆移动时向所述待检测晶圆的表面发射检测激光；所述摄像头阵列还用于获得所述检测激光照射所述待检测晶圆表面时反射的光斑的位移；所述曲率获取模块，用于根据所述光斑的位移获得所述待检测晶圆的曲率。所述激光模块包括发射端，在进行曲率的测量时，所述激光模块的发射端、待检测晶圆和摄像头阵列的镜头组件浸没在所述浸润液体中，由于检测激光的传输以及所述待检测晶圆表面时反射的光斑的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆缺陷检测设备，其特征在于，包括：晶圆载台，用于固定待检测晶圆；浸润液体提供模块，用于提供浸润液体，以将晶圆载台上的待检测晶圆浸没在浸润液体中，所述浸润液体的折射率大于空气的折射率；图像获取模块，所述图像获取模块包括摄像头阵列，所述图像获取模块通过摄像头阵列一次拍摄获得待检测晶圆整个表面对应的检测图像，且进行拍摄时所述摄像头阵列至少有部分浸没在浸润液体中；缺陷判断模块，所述缺陷判断模块根据所述图像获取模块获得的检测图像，判断所述待检测晶圆的表面是否存在缺陷。2.如权利要求1所述的晶圆缺陷检测设备，其特征在于，浸润液体提供模块包括浸润液体供应单元和容纳槽，所述浸润液体供应单元用于向容纳槽中供应浸润液体，所述容纳槽用于容纳浸润液体，所述晶圆载台位于容纳槽中。3.如权利要求2所述的晶圆缺陷检测设备，其特征在于，所述浸润液体的折射率大于1.1。4.如权利要求3所述的晶圆缺陷检测设备，其特征在于，所述浸润液体包括去离子水、全氟聚醚或环辛烷中任意一种或至少两种混合物。5.如权利要求1
‑
4任意一项所述的晶圆缺陷检测设备，其特征在于，所述摄像头阵列包括镜头组件，图像获取模块通过摄像头阵列一次拍摄获得待检测晶圆整个表面对应的检测图像时，所述摄像头阵列的镜头组件浸没在所述浸润液体中。6.如权利要求5所述的晶圆缺陷检测设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶莹，
申请(专利权)人：上海果纳半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：