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，检测装置包括：晶圆承载装置，用于承载待测晶圆；入射光系统，用于向所述待测晶圆发射入射光，所述入射光与第一方向之间具有夹角，所述入射光经所述待测晶圆的反射形成反射光，所述第一方向为垂直于所述待测晶圆表面的法线方向；光学信号分拣系统，用于自所述反射光中分拣出基波光信号；传感系统，用于接收所述基波光信号，并根据所述基波光信号获取位置信息；控制系统，用于接收所述位置信息，并且，根据所述位置信息，在所述第一方向上对所述晶圆承载装置的高度进行调整。所述检测装置及方法改善了现有的半导体检测装置。

【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领域，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，需要对产品进行在线且非破坏性的检测，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。在非破坏性的缺陷检测装置中，光学的缺陷检测装置由于其高灵敏度、以及对批量测试具有良好的适用性，得到了广泛的认可和研究。然而，现有的光学的缺陷检测装置仍然有待改善。
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：晶圆承载装置，用于承载待测晶圆；入射光系统，用于向所述待测晶圆发射入射光，所述入射光与第一方向之间具有夹角，所述入射光经所述待测晶圆的反射形成反射光，所述第一方向为垂直于所述待测晶圆表面的法线方向；光学信号分拣系统，用于自所述反射光中分拣出基波光信号；传感系统，用于接收所述基波光信号，并根据所述基波光信号获取位置信息；控制系统，用于接收所述位置信息，并且，根据所述位置信息，在所述第一方向上对所述晶圆承载装置的高度进行调整。可选的，所述传感系统包括：第一接收模块，用于接收所述基波光信号；位置信号读取模块，用于根据所接收的基波光信号，获取所述位置信息。可选的，所述控制系统包括：第二接收模块，所述第二接收模块用于接收所述位置信息。可选的，所述控制系统还包括：第一运算单元，用于根据所述位置信息计算并获取移动信息，所述移动信息包括，所述待测晶圆在第一方向上的高度与预设高度之间的高度差。可选的，所述控制系统还包括：第一位置控制单元，用于接收所述移动信息，并根据所述移动信息，在所述第一方向上移动所述晶圆承载装置。可选的，所述控制系统还包括：比较单元，用于当所述位置信息与预设位置信息之间的偏差超出偏差范围时，输出偏移信号。可选的，所述控制系统还包括：第二位置控制单元，用于根据所述偏移信号在所述第一方向上移动所述晶圆承载装置。可选的，所述控制系统还包括：反馈单元，用于获取所述晶圆承载装置的移动信息，并向所述入射光系统发送入射光控制信息。可选的，所述入射光系统包括监控单元，用于获取入射光信息，并将所述入射光信息反馈至所述控制系统，所述入射光信息包括第一光功率；所述传感系统还包括：功率读取模块，用于根据所述基波光信号获取第二光功率，并将所述第二光功率发送至所述控制系统；所述控制系统还包括第二运算单元，用于根据所述第一光功率和第二光功率，获取所述待测晶圆的材料的线性光学特性。可选的，所述光学信号分拣系统还用于自所述反射光中分拣出谐波光信号；所述控制系统包括缺陷检测单元，用于根据所述谐波光信号获取所述待测晶圆的缺陷信息。可选的，还包括：谐波信号采集系统，用于获取所述谐波光信号，并将所述谐波光信号传输至所述缺陷检测单元。可选的，所述光学信号分拣系统包括双色镜，用于通过所述反射光中的所述基波光信号，并将所述反射光中的谐波光信号向所述谐波信号采集系统反射，或者用于通过所述反射光中的谐波光信号，并将所述反射光中的所述基波光信号向所述传感系统反射。可选的，所述入射光系统包括：光源，用于发射初始入射光；调制单元，用于调制所述初始入射光的光强、偏振参数和焦距中的一者或多者，以发出所述入射光。可选的，所述晶圆承载装置包括：承载盘，用于承载待测晶圆；设置于所述承载盘的固定装置，用于将待测晶圆固定于所述承载盘；机械移动组件，用于驱动所述承载盘移动。可选的，所述固定装置为真空吸盘或固定于承载盘边缘的卡扣。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。可选的，还包括：光学准直单元，用于准直所述反射光，并使准直后的反射光入射至所述光学信号分拣系统。可选的，还包括：转向系统，用于将所述反射光转向，并使转向后的反射光入射至所述光学信号分拣系统。可选的，所述传感系统包括象限光电探测器。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；向所述待测晶圆发射入射光，所述入射光与第一方向之间具有夹角，所述入射光经所述待测晶圆的反射形成反射光，所述第一方向是垂直于晶圆表面的法线方向；获取反射光，并且自所述反射光中分拣出基波光信号；获取所述基波光信号，并根据所述基波光信号获取位置信息；根据所述位置信息，在所述第一方向上调整待测晶圆的高度。可选的，根据所述位置信息，在所述第一方向上调整待测晶圆的高度的方法包括：根据所述位置信息获取移动信息，所述移动信息包括，所述待测晶圆在第一方向的高度与预设高度之间的高度差；根据所述移动信息，在所述第一方向上移动并调整待测晶圆的高度，直至所述待测晶圆在第一方向的高度与所述预设高度一致。可选的，根据所述位置信息，在所述第一方向上调整待测晶圆的高度的方法包括：提供预设位置信息和偏差范围；当所述位置信息与预设位置信息之间的偏差超出偏差范围时，输出偏移信号；根据所述偏移信号在所述第一方向上移动并调整待测晶圆的高度。可选的，根据所述位置信息，在所述第一方向上调整待测晶圆的高度的方法还包括：当所述待测晶圆结束在所述第一方向上的移动后，再次向所述待测晶圆发射入射光。可选的，所述待测晶圆包括：基底、以及位于所述基底表面的待测层。可选的，所述入射光具有第一光功率；所述检测方法还包括：获取所述基波光信号的第二光功率；根据所述第一光功率和第二光功率获取所述待测层的线性光学特性。可选的，还包括：自所述反射光中分拣出谐波光信号；根据所述谐波光信号获取所述待测晶圆的缺陷信息。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：本专利技术技术方案提供的半导体检测装置中，一方面，通过光学信号分拣系统和传感系统，能够自经待测晶圆反射形成的反射光中分拣出基波光信号，并根据所述基波光信号获取能够对应待测晶圆的当前高度的位置信息，因此，通过控制系统，能够根据所述位置信息，在所述第一方向上对所述晶圆承载装置的高度进行调整，从而，实现了聚焦过程中，对待测晶圆的高度的监控及调整。另一方面，通过入射光系统，能够向待测晶圆发射出倾斜的入射光，即，入射光与垂直于待测晶圆表面的法线方向之间具有夹角，因此，经待测晶圆的反射形成的反射光也倾斜，即，所述反射光能够与垂直于待测晶圆表面的法线方向之间具有夹角，从而，光学信号分拣系统能够在待测晶圆表面上方以外的位置获取到反射光，并且，光学信号分拣系统根据所述反射光，能够分拣出在待测晶圆表面上方以外的位置传播的基波光信号。由于基波光信号在待测晶圆表面上方以外的位置传播，因此，传感系统能够在接收所述基波光信号，并根据所述基波光信号获取位置信息的同时，设置在待测晶圆表面上方以外的位置，使待测晶圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体检测装置，其特征在于，包括：/n晶圆承载装置，用于承载待测晶圆；/n入射光系统，用于向所述待测晶圆发射入射光，所述入射光与第一方向之间具有夹角，所述入射光经所述待测晶圆的反射形成反射光，所述第一方向为垂直于所述待测晶圆表面的法线方向；/n光学信号分拣系统，用于自所述反射光中分拣出基波光信号；/n传感系统，用于接收所述基波光信号，并根据所述基波光信号获取位置信息；/n控制系统，用于接收所述位置信息，并且，根据所述位置信息，在所述第一方向上对所述晶圆承载装置的高度进行调整。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体检测装置，其特征在于，包括：
晶圆承载装置，用于承载待测晶圆；
入射光系统，用于向所述待测晶圆发射入射光，所述入射光与第一方向之间具有夹角，所述入射光经所述待测晶圆的反射形成反射光，所述第一方向为垂直于所述待测晶圆表面的法线方向；
光学信号分拣系统，用于自所述反射光中分拣出基波光信号；
传感系统，用于接收所述基波光信号，并根据所述基波光信号获取位置信息；
控制系统，用于接收所述位置信息，并且，根据所述位置信息，在所述第一方向上对所述晶圆承载装置的高度进行调整。


2.如权利要求1所述的半导体检测装置，其特征在于，所述传感系统包括：第一接收模块，用于接收所述基波光信号；位置信号读取模块，用于根据所接收的基波光信号，获取所述位置信息。


3.如权利要求2所述的半导体检测装置，其特征在于，所述控制系统包括：第二接收模块，所述第二接收模块用于接收所述位置信息。


4.如权利要求3所述的半导体检测装置，其特征在于，所述控制系统还包括：第一运算单元，用于根据所述位置信息计算并获取移动信息，所述移动信息包括，所述待测晶圆在第一方向上的高度与预设高度之间的高度差。


5.如权利要求4所述的半导体检测装置，其特征在于，所述控制系统还包括：第一位置控制单元，用于接收所述移动信息，并根据所述移动信息，在所述第一方向上移动所述晶圆承载装置。


6.如权利要求3所述的半导体检测装置，其特征在于，所述控制系统还包括：比较单元，用于当所述位置信息与预设位置信息之间的偏差超出偏差范围时，输出偏移信号。


7.如权利要求6所述的半导体检测装置，其特征在于，所述控制系统还包括：第二位置控制单元，用于根据所述偏移信号在所述第一方向上移动所述晶圆承载装置。


8.如权利要求7所述的半导体检测装置，其特征在于，所述控制系统还包括：反馈单元，用于获取所述晶圆承载装置的移动信息，并向所述入射光系统发送入射光控制信息。


9.如权利要求1所述的半导体检测装置，其特征在于，所述入射光系统包括监控单元，用于获取入射光信息，并将所述入射光信息反馈至所述控制系统，所述入射光信息包括第一光功率；所述传感系统还包括：功率读取模块，用于根据所述基波光信号获取第二光功率，并将所述第二光功率发送至所述控制系统；所述控制系统还包括第二运算单元，用于根据所述第一光功率和第二光功率，获取所述待测晶圆的材料的线性光学特性。


10.如权利要求1所述的半导体检测装置，其特征在于，所述光学信号分拣系统还用于自所述反射光中分拣出谐波光信号；所述控制系统包括缺陷检测单元，用于根据所述谐波光信号获取所述待测晶圆的缺陷信息。


11.如权利要求10所述的半导体检测装置，其特征在于，还包括：谐波信号采集系统，用于获取所述谐波光信号，并将所述谐波光信号传输至所述缺陷检测单元。


12.如权利要求11所述的半导体检测装置，其特征在于，所述光学信号分拣系统包括双色镜，用于通过所述反射光中的所述基波光信号，并将所述反射光中的谐波光信号向所述谐波信号采集系统反射，或者用于通过所述反射光中的谐波光信号，并将所述反射光中的所述基波光信号向所述传感系统反射。


13.如权利要求...

【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