一种晶圆表面缺陷检测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种晶圆表面缺陷检测装置和方法，激光器的光源出射激光，通过光源调制组件的调制以后，聚焦到检测晶圆表面待测位置；聚焦光斑的散射光进入散射测量通道，经过散射调制组件调制以后汇聚到PMT探测器，进行散射能量探测；聚焦光斑的反射光进入反射测量通道，经过反射调制组件调制以后汇聚到四象限探测器；检测晶圆吸附于扫描运动机构上方，扫描运动机构与升降台上端连接；解决点散射能量法缺陷探测时离焦问题，增加反射功率测量通道；整套系统结构简单，光源和反射测量通道都复用到了缺陷探测和离焦测量中；缺陷探测和离焦测量系统共用一套光源系统，测量中，避免了缺陷探测光源和离焦测量系统光源相互干扰，保证二者测量的是同一位置。证二者测量的是同一位置。证二者测量的是同一位置。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆表面缺陷检测装置和方法


[0001]本专利技术属于光学检测
，具体地说，本专利技术涉及一种晶圆表面缺陷检测装置和方法。

技术介绍

[0002]理想光学元件的光滑表面只会在反射方向产生反射光，而缺陷会造成光学元件的表面折射率突变，对入射光振幅和相位产生调制作用，进而在空间各个方向引起散射光。光学散射能量法根据散射光强度，对缺陷有无和大小进行判断。
[0003]在进行亚微米级缺陷探测时，激光也需要聚焦到微米级的光斑，以降低背景噪声，获得较高的灵敏度，并提高光斑能量密度。但是，根据瑞利判据，当激光聚焦光斑越小时，其焦深范围也越小，离焦将会造成照明光斑弥散，能量密度减小，影响散射、反射信号能量，进而降低晶圆缺陷检测设备精度。而在实际扫描过程中，晶圆表面本身就存在一定高度差，并且运动机构、晶圆吸附装置等会引入附加高度变化，导致晶圆离焦，因此，如何通过升降机构追焦或者对数据进行离焦补偿，才能显著提高缺陷测量精度。
[0004]专利号：201910518119.0，专利名称：检测设备及检测方法，光学检测系统和离焦测量系统使用的是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆表面缺陷检测装置，其特征在于：包括激光器(10)、光源调制组件(20)、散射调制组件(30)、PMT探测器(40)、反射调制组件(50)、四象限探测器(60)、扫描运动机构(70)和升降台(80)；所述激光器(10)和光源调制组件(20)构成光源通道；所述散射调制组件(30)和PMT探测器(40)构成散射测量通道；所述反射调制组件(50)和四象限探测器(60)构成反射测量通道，反射测量通道包括测量离焦距离的离焦测量系统以及用于探测缺陷反射信号总能量；所述激光器(10)的光源出射激光，通过光源调制组件(20)的调制以后，聚焦到检测晶圆(1)表面待测位置；聚焦光斑的散射光进入散射测量通道，经过散射调制组件(30)调制以后汇聚到PMT探测器(40)，进行散射能量探测；聚焦光斑的反射光进入反射测量通道，经过反射调制组件(50)调制以后汇聚到四象限探测器(60)，进行能量探测和位置测量；检测晶圆(1)吸附于扫描运动机构(70)上方，所述扫描运动机构(70)与升降台(80)上端连接。2.根据权利要求1所述的一种晶圆表面缺陷检测装置，其特征在于：所述扫描运动机构(70)包括XY位移台、旋转台和晶圆吸附装置，所述晶圆吸附装置与旋转台连接，所述旋转台与XY位移台上端连接。3.根据权利要求1所述的一种晶圆表面缺陷检测装置，其特征在于：所述激光器(10)的光源为任意波长的光源，光源波长与缺陷散射信号强度关系为：光源波长越短，缺陷散射信号越强。4.根据权利要求1所述的一种晶圆表面缺陷检测装置，其特征在于：所述光源调制组件(20)包括激光扩束器(21)、二分之一波片(22)、四分之一波片(23)和激光聚焦镜头(24)，所述激光扩束器(21)减小激光发散角，使得激光通过激光聚焦镜头(24)以后获得较小的聚焦光斑，同时，扩束后的激光能量密度降低，降低波片选用的能量损伤阈值要求。5.根据权利要求1所述的一种晶圆表面缺陷检测装置，其特征在于：所述散射调制组件(30)包括准直镜一(31)、光阑(32)、偏振分析器(33)和聚焦镜一(34)，所述准直镜一(31)收集检测晶圆(1)表面的散射光，并准直为平行光通过光阑(32)和偏振分析器(33)，最后通过聚焦镜一(34)聚焦到PMT探测器(40)。6.根据权利要求1所述的一种晶圆表面缺陷检测装置，其特征在于：所述反射调制组件(50)包括准直镜二(51)、光衰减片(52)和聚焦镜二(53)，所述准直镜二(...

【专利技术属性】
技术研发人员：周佐达，熊伟，罗海燕，瞿顶军，丁睿哲，金伟，李志伟，洪津，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：