使用主激光束及副激光束检验半导体晶片。所述副激光束领先所述主激光束且具有低于所述主激光束的功率。使用所述副激光束，在所述半导体晶片上检测具有满足阈值的大小的粒子。响应于检测到所述粒子，降低所述主激光束的所述功率及所述副激光束的所述功率。所述粒子在所述主激光束处于降低功率的情况下通过所述主激光束。在所述粒子在所述主激光束处于降低功率的情况下通过所述主激光束之后，依比单个步骤慢的受控方式恢复所述主激光束的所述功率及所述副激光束的所述功率。率及所述副激光束的所述功率。率及所述副激光束的所述功率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用用于缺陷检验的激光功率控制的大粒子监控
[0001]相关申请案
[0002]本申请案主张2020年9月24日申请的第63/082,484号美国临时专利申请案的优先权，所述美国临时专利申请案出于所有目的全文以引用的方式并入。
[0003]本公开涉及激光功率调制，且更具体来说，涉及用于大粒子监控的激光功率调制。
技术介绍
[0004]随着半导体设计规则的收紧，缺陷的大小相应地缩小。缺陷检验工具(其还称粒子检验工具或仅为检验工具)应能够检测高级设计层(例如，具有最严格设计规则的设计层)中的小粒子。对于基于激光散射的检验工具，激光功率密度要求将不断提高以允许检测越来越小的粒子。因此，新检验工具具有更高激光功率密度及更小焦点大小。
[0005]然而，粒子缺陷的激光加热会导致粒子爆炸(即，会导致粒子烧蚀)。增加激光功率密度降低高于其发生粒子烧蚀的阈值大小。粒子烧蚀可将半导体晶片上的周围区域中的一个大粒子分解成数百个较小粒子，导致粒子污染。较高激光功率密度还可能会损坏沉积在晶片上的薄膜且可能损坏晶片本身(例如，当高功率密度与长曝光时间相结合时)。这些问题可通过在晶片检验期间动态调整激光功率缓解。激光功率的动态调整可称为激光功率调制(LPM)。
技术实现思路
[0006]据此，需要在晶片检验期间用于激光功率调制的改进方法及系统。
[0007]在一些实施例中，一种方法包含使用主激光束及副激光束检验半导体晶片。所述副激光束领先所述主激光束且具有低于所述主激光束的功率。所述方法还包含：使用所述副激光束检测所述半导体晶片上具有满足阈值的大小的粒子；及响应于检测到所述粒子，降低所述主激光束的所述功率及所述副激光束的所述功率。所述粒子在所述主激光束处于降低功率的情况下通过所述主激光束。所述方法进一步包含在所述粒子在所述主激光束处于降低功率的情况下通过所述主激光束之后，依比单个步骤慢的受控方式恢复所述主激光束的所述功率及所述副激光束的所述功率。
[0008]在一些实施例中，一种系统包含用于向半导体晶片提供主激光束及副激光束的光学器件。所述副激光束领先所述主激光束且具有低于所述主激光束的功率。所述系统还包含用于使用所述副激光束检测所述半导体晶片上具有满足阈值的大小的粒子的检测器。所述光学器件包含调制器以响应于检测到所述粒子而导致：在所述粒子通过所述主激光束时降低所述主激光束的所述功率及所述副激光束的所述功率；及在所述粒子通过所述主激光束之后，依比单个步骤慢的受控方式恢复所述主激光束的所述功率及所述副激光束的所述功率。
附图说明
[0009]为了更佳理解所描述的各种实施方案，应结合以下附图参考以下“具体实施方式”。附图可不按比例绘制。
[0010]图1是根据一些实施例的用于检验半导体晶片的系统的组件的图。
[0011]图2展示根据一些实施例的副光束的光斑及主光束的光斑相对于粒子的位置、用于检测粒子的主光束及副光束信号及逐步降低及恢复光束功率以避免烧蚀粒子。
[0012]图3展示根据一些实施例的可依比单个步骤慢的受控方式恢复主光束的功率及副光束的功率的各种方式。
[0013]图4是展示模型化最小烧蚀大小及副光束灵敏度与激光功率的曲线图。
[0014]图5是展示根据一些实施例的具有声光调制器(AOM)的激光束功率调制系统的图。
[0015]图6是根据一些实施例的在检验半导体晶片时调制主激光束及副激光束的功率以避免大粒子烧蚀的方法的流程图。
[0016]贯穿附图及说明书，相同参考符号指代对应部分。
具体实施方式
[0017]现将详细参考各种实施例，其实例在附图中说明。在以下详细描述中，阐述许多具体细节以提供对各种所描述的实施例的透彻理解。然而，所属领域的一般技术人员将明白，可在没有这些具体细节的情况下可实践所描述的各种实施例。在其它例子中，未详细描述众所周知的方法、过程、组件、电路及网络，以免不必要地混淆实施例的方面。
[0018]图1是根据一些实施例的用于检验半导体晶片116的系统100的组件的图。系统100使用主激光束(“主光束”)106及副激光束(“副光束”)108来检验半导体晶片116。具有比主光束106低的功率的副光束108还可称为LPM光束。系统100中的照明光学器件，包含镜110及其它光学组件(其为简单起见未展示于图1中)，向晶片116提供主光束106及副光束108。(照明光学器件中的其它光学组件的实例展示于图5中，如下文所论述)。主光束106及副光束108在晶片116上形成相应光斑112及114。副光束108领先(即先于)主光束106，使得晶片116上的粒子118在通过主光束106(即，通过光斑112)之前通过副光束108(即，通过光斑114)。晶片116可在检验期间旋转(例如，使用旋转卡盘，未展示，其上安装有晶片116)，使得晶片116的旋转使粒子118在通过主光束106之前通过副光束108。
[0019]从相应光斑112及114散射的光由成像物镜120收集并提供到分束器122。分束器122将主光束106及副光束108的大部分光束功率(例如，光束功率的98％)(如从光斑112及114散射)引导到主通道检测器124，主通道检测器124检测晶片116上的缺陷。当引导到主通道检测器124时的来自副光束108的光是偏离被引导到主通道检测器124的来自主光束106的光。主通道检测器124的孔径可定位成允许主通道检测器124接收来自主光束106的光，同时拒绝来自副光束108的光。主通道检测器124检测晶片116上的缺陷，包含足够小而不由主光束106烧蚀的缺陷。
[0020]分束器122将主光束106及副光束108(如从光斑112及114散射)的一些光束功率(例如，光束功率的2％)传输朝向光电倍增管(PMT)或PMT阵列138(或另一检测器)。透镜126、130及136将来自如由分束器122传输的副光束108的光聚焦到PMT或PMT阵列138上。光可通过透镜126与130之间的光瞳平面128且通过透镜130与136之间的晶片
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图像平面132。
光束阻挡掩模134(例如，定位于透镜130与136之间)阻挡来自主光束106的光，因此防止来自主光束106的光到达PMT或PMT阵列138。
[0021]成像物镜120；分束器122；透镜126、130及136；及光束阻挡掩模134至少部分构成系统100的收集光学器件。收集光学器件可包含其它光学元件，其为了简单起见未展示。
[0022]副光束108的功率足以允许PMT或PMT阵列138检测粒子，例如粒子118，其足够大以在此类粒子通过主光束106之前成为由主光束106烧蚀的风险(即，具有满足阈值的大小的粒子)。然而，副光束108的功率足够低以防止副光束108自身烧蚀大粒子。主光束106具有高于副光束108的功率以允许其检测将不会由主光束106烧蚀且可能无法使用副光束108检测的较小缺陷。指示存在由主光束106烧蚀的风险的大粒子的来自本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，其包括：使用主激光束及副激光束检验半导体晶片，其中所述副激光束领先所述主激光束且具有低于所述主激光束的功率；使用所述副激光束检测所述半导体晶片上具有满足阈值的大小的粒子；响应于检测到所述粒子，降低所述主激光束的所述功率及所述副激光束的所述功率，其中所述粒子在所述主激光束处于降低功率的情况下通过所述主激光束；及在所述粒子在所述主激光束处于降低功率的情况下通过所述主激光束之后，依比单个步骤慢的受控方式恢复所述主激光束的所述功率及所述副激光束的所述功率。2.根据权利要求1所述的方法，其中依所述受控方式恢复所述主激光束的所述功率及所述副激光束的所述功率包括以一系列步骤恢复所述主激光束的所述功率及所述副激光束的所述功率。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述系列步骤由三到七个步骤组成。4.根据权利要求2所述的方法，其中所述系列步骤包括至少三个步骤。5.根据权利要求1所述的方法，其中依所述受控方式恢复所述主激光束的所述功率及所述副激光束的所述功率包括以基本上平滑曲线逐渐增加所述主激光束的所述功率及所述副激光束的所述功率。6.根据权利要求1所述的方法，其中依所述受控方式恢复所述主激光束的所述功率及所述副激光束的所述功率包括以基本上线性斜坡逐渐增加所述主激光束的所述功率及所述副激光束的所述功率。7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将第三激光束分成所述主激光束及所述副激光束，其中降低所述主激光束的所述功率及所述副激光束的所述功率包括降低所述第三激光束的所述功率；且依所述受控方式恢复所述主激光束的所述功率及所述副激光束的所述功率包括依所述受控方式恢复所述第三激光束的所述功率。8.根据权利要求7所述的方法，其中分离所述第三激光束包括将所述第三激光束提供到将所述第三激光束分成所述主激光束及所述副激光束的衍射光学元件。9.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括产生所述第三激光束，其中产生所述第三激光束包括使用谐波产生器将第四激光束的部分转换成所述第三激光束，所述第三激光束是所述第四激光束的谐波。10.根据权利要求9所述的方法，其中：降低所述第三激光束的所述功率包括降低所述第四激光束的所述功率；且依所述受控方式恢复所述第三激光束的所述功率包括依所述受控方式恢复所述第四激光束的所述功率。11.根据权利要求10所述的方法，其中依所述受控方式恢复所述第四激光束的所述功率包括以一系列步骤恢复所述第四激光束的所述功率。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述系列步骤由三到七个步骤组成。13.根据权利要求11所述的方法，其中所述系列步骤包括至少三个步骤。14.根据权利要求10所述的方法，其中依所述受控方式恢复所述第四激光束的所述功
率包括以基本上平滑曲线逐渐增加所述第四激光束的所述功率。15.根据权利要求10所述的方法，其中依所述受控方式恢复所述第四激光束的所述功率包括以基本上线性斜坡逐渐增加所述第四激光束的所述功率。16.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括响应于检测到所述粒子而断言信号，其中：降低所述第四激光束的所述功率包括增加提供到所述第四激光束的所述路径中的声光调制器(AOM)的射频(RF)功率；且依所述受控方式恢复所述第四激光束的所述功率包括降低提供到所述AOM的所述RF功率。17.一种系统，其包括：光学器件，其用于向半导体晶片提供主激光束及副激光束，其中所述副激光束领先所述主激光束且具有低于所述主激光束的功率；及检测器，其用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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