【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶圆检测领域，尤其涉及一种晶圆检测系统及检测方法。
技术介绍
1、随着微电子器件特征尺寸的不断减小，晶圆中缺陷引发的问题愈发严重。为提升微电子器件的性能、良率和可靠性，已经开发了多种晶圆缺陷检测技术。其中，利用二次谐波对半导体进行表征的技术作为一种快速、无损、非接触的方式，已经被广泛应用在晶圆级缺陷表征领域。
2、然而，利用二次谐波对晶圆进行检测时，其对应的二阶信号光路仅能探测到晶圆的电学特性(如界面态密度、电荷密度等电学特性)，故现有技术中的基于二次谐波的晶圆检测设备仅能用于检测晶圆的电学特性，而无法检测出晶圆表面的薄膜膜厚t、折射率n、消光系数k等表面的特性，而晶圆表面的薄膜膜厚t、折射率n等表面的特性往往会影响到晶圆的内部特性的检测判断结果。当采用现有技术的基于二次谐波的晶圆检测设备进行检测时，若需检测晶圆的表面特性往往需要采用其他基于一阶信号光路的检测设备(如椭偏仪)进行检测。
3、这就导致了往往需要多次不同的检测流程，才能既获取晶圆的电学特性又获取表面的特性，且较难保障测点位置的对应，导致检测结果存在较大的误差最。
4、故目前急需一种既能检测晶圆电学特性、又能对晶圆的表面特性同时进行检测的设备，以提高晶圆检测的效率、细化检测到的问题晶圆的缺陷原因。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种既能检测晶圆电学特性、同时又能检测晶圆的表面特性、检测效率高、操作方便、性能良好的晶圆检测系统及检测方法。>
2、为了实现上述目的，本专利技术的晶圆检测系统及检测方法如下：
3、第一方面，该晶圆检测系统，其主要特征是，包括：
4、载台，包括可移动检测平面，所述可移动检测平面用于承载待测样品，并由所述可移动检测平面选择性地带动所述待测样品移动；
5、光源模块，用于将光束引导至所述待测样品上，以生成出射光，所述出射光包括反射出射光和二次谐波信号；
6、光学检测模块，用于对经所述待测样品生成的所述反射出射光和所述二次谐波信号分别进行分析，以根据所述反射出射光获取所述待测样品的表面特性参数，并根据所述二次谐波信号获取所述待测样品的电学特性数据；
7、分束镜，设置在所述待测样品与所述光学检测模块之间的光路中，以接收所述出射光并用于从所述出射光分离出所述反射出射光和所述二次谐波信号，并将所述反射出射光和所述二次谐波信号分别引导至所述光学检测模块。
8、上述的晶圆检测系统，其中，所述光学检测模块包括：
9、第一信号收集单元，用于对接收到的所述反射出射光进行传输及处理，以根据所述反射出射光获取所述待测样品的表面检测状态信号；
10、第二信号收集单元，用于对接收到的所述二次谐波信号进行传输及处理，以根据所述二次谐波信号获取所述待测样品的电学特性检测状态信号；
11、所述分束镜用于将所述反射出射光和所述二次谐波信号分别引导至所述第一信号收集单元和所述第二信号收集单元；
12、数据处理单元，分别与所述第一信号收集单元和所述第二信号收集单元相连接，所述数据处理单元用于根据所述待测样品的表面检测状态信号及所述待测样品的电学特性检测状态信号分别获取所述待测样品的表面特性参数及所述待测样品的电学特性数据。
13、上述的晶圆检测系统，其中，所述第一信号收集单元包括检偏器及第一信号接收器，所述检偏器设于所述分束镜与所述第一信号接收器之间的反射出射光的光路中，所述第一信号接收器还与所述数据处理单元相连接。
14、上述的晶圆检测系统，其中，所述第一信号接收器接收所述反射出射光经所述检偏器传输至所述第一信号接收器的光线信号，检测过程中，所述检偏器绕所述反射出射光的光路转动第一预设角度，以使得所述第一信号接收器获取所述光线信号的强度与所述检偏器的转动角度的对应关系，并以所述光线信号的强度与所述检偏器的转动角度的对应关系确定所述反射出射光传输至第一信号接收器的偏振态，由所述光线信号的强度和所述反射出射光传输至第一信号接收器的偏振态作为所述待测样品的表面检测状态信号。
15、上述的晶圆检测系统，其中，所述第一预设角度为360°的整数倍。
16、上述的晶圆检测系统，其中，所述第二信号收集单元包括：
17、信号接收子单元，用于接收来自所述分束镜的所述二次谐波信号，所述信号接收子单元包括第二信号接收器和第三信号接收器；
18、偏振分光镜，设置在所述分束镜和所述信号接收子单元之间的二次谐波信号的光路中，以接收所述二次谐波信号并用于从所述二次谐波信号分离出第一偏振分量和第二偏振分量，并将所述第一偏振分量和所述第二偏振分量分别引导至所述第二信号接收器和第三信号接收器；
19、由所述第二信号接收器和所述第三信号接收器接收到的所述第一偏振分量和第二偏振分量生成所述待测样品的电学特性数据检测状态信号。
20、上述的晶圆检测系统，其中，所述第二信号收集单元还包括：
21、反射镜，设置在所述偏振分光镜和所述第三信号接收器之间的光路中。
22、上述的晶圆检测系统，其中，所述第一偏振分量和所述第二偏振分量包括正交的偏振态；
23、所述第一偏振分量和所述第二偏振分量包括不同偏振方向上的线性偏振光；
24、所述第一偏振分量和所述第二偏振分量分别是s偏振光和p偏振光。
25、上述的晶圆检测系统，其中，所述光源模块包括：
26、激光器，用于发出激光；
27、偏振片，设置在所述激光器与所述待测样品之间的入射光路中；
28、所述激光经所述偏振片后生成线偏振光照射至所述载台上的所述待测样品。
29、上述的晶圆检测系统，其中，所述光源模块包括：
30、激光器，用于发出激光；
31、起偏器，所述起偏器至少包括可旋转的偏振片，所述起偏器能够记录所述偏振片转动的角度，所述起偏器设置在所述激光器与所述待测样品之间的入射光路中。
32、上述的晶圆检测系统，其中，所述光源模块包括：
33、激光器，用于发出激光；
34、连续光源，用于发出连续光谱输出光，并将所述连续光谱输出光照射于所述待测样品上，以使得所述待测样品反射生成反射出射光；
35、偏振片，设置在所述连续光源和所述激光器与所述待测样品之间的入射光路中，所述连续光谱输出光和所述激光经所述偏振片后生成线偏振光照射至所述载台上的所述待测样品。
36、上述的晶圆检测系统，其中，所述晶圆检测系统还包括：
37、准直模块，包括第一准直透镜和第二准直透镜，所述第一准直透镜设于所述光源模块至所述待测样品之间的光路中，所述第二准直透镜设于所述待测样品至所述分束镜之间的光路中。
38、上述的晶圆检测系统，其中，所述晶圆检测系统还包括：
39、影像观察模块，设于能够观察到本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种晶圆检测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述光学检测模块包括：
3.根据权利要求2所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述第一信号收集单元包括检偏器及第一信号接收器，所述检偏器设于所述分束镜与所述第一信号接收器之间的反射出射光的光路中，所述第一信号接收器还与所述数据处理单元相连接。
4.根据权利要求3所述的晶圆检测系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述第一预设角度为360°的整数倍。
6.根据权利要求2所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述第二信号收集单元包括：
7.根据权利要求6所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述第二信号收集单元还包括：
8.根据权利要求6所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述第一偏振分量和所述第二偏振分量包括正交的偏振态；
9.根据权利要求1至8中任一项所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述光源模块包括：
10.根据权利要求1至8中任一项所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述光
11.根据权利要求1至8中任一项所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述光源模块包括：
12.根据权利要求1至8中任一项所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述晶圆检测系统还包括：
13.根据权利要求1至8中任一项所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述晶圆检测系统还包括：
14.根据权利要求1所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述待测样品的表面特性参数至少包括待测样品的表面的薄膜厚度、折射率和消光系数。
15.根据权利要求1所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述分束镜为二向色镜。
16.一种基于权利要求1至15的晶圆检测系统的晶圆检测方法，其特征在于，所述方法用于对所述待测样品进行点测操作，所述方法包括：
17.根据权利要求16所述的晶圆检测方法，其特征在于，当所述光学检测模块包括第一信号收集单元、第二信号收集单元及数据处理单元，所述第一信号收集单元包括检偏器及第一信号接收器时：
18.根据权利要求16所述的晶圆检测方法，其特征在于，当所述光学检测模块包括第一信号收集单元、第二信号收集单元及数据处理单元，所述第一信号收集单元包括检偏器及第一信号接收器，所述光源模块包括激光器和起偏器，所述起偏器至少包括可旋转的偏振片，所述起偏器能够记录所述偏振片转动的角度，且所述起偏器设置在所述激光器与所述待测样品之间的入射光路中时，
19.根据权利要求18所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述起偏器中的偏振片绕所述入射光路转动时，所述数据处理单元根据所述待测样品的电学特性数据检测状态信号获取所述待测样品的电学特性数据，包括：
20.根据权利要求16至19中任一项所述的晶圆检测方法，其特征在于，当所述待测样品的表面特性参数和所述电学特性数据均通过所述激光生成的所述出射光获取得到时，先采集根据所述二次谐波信号获取所述待测样品的电学特性数据，然后再采集根据所述反射出射光获取所述待测样品的表面特性参数。
21.根据权利要求16所述的晶圆检测方法，其特征在于，当所述光学检测模块包括第一信号收集单元、第二信号收集单元及数据处理单元，所述第一信号收集单元包括检偏器及第一信号接收器，所述光源模块包括激光器和起偏器，所述起偏器至少包括可旋转的偏振片，所述起偏器能够记录所述偏振片转动的角度，且所述起偏器设置在所述激光器与所述待测样品之间的入射光路中时，
22.根据权利要求16所述的晶圆检测方法，其特征在于，所述开启所述光源模块将所述光束引导至所述待测样品上之前还包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种晶圆检测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述光学检测模块包括：
3.根据权利要求2所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述第一信号收集单元包括检偏器及第一信号接收器，所述检偏器设于所述分束镜与所述第一信号接收器之间的反射出射光的光路中，所述第一信号接收器还与所述数据处理单元相连接。
4.根据权利要求3所述的晶圆检测系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述第一预设角度为360°的整数倍。
6.根据权利要求2所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述第二信号收集单元包括：
7.根据权利要求6所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述第二信号收集单元还包括：
8.根据权利要求6所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述第一偏振分量和所述第二偏振分量包括正交的偏振态；
9.根据权利要求1至8中任一项所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述光源模块包括：
10.根据权利要求1至8中任一项所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述光源模块包括：
11.根据权利要求1至8中任一项所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述光源模块包括：
12.根据权利要求1至8中任一项所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述晶圆检测系统还包括：
13.根据权利要求1至8中任一项所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述晶圆检测系统还包括：
14.根据权利要求1所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述待测样品的表面特性参数至少包括待测样品的表面的薄膜厚度、折射率和消光系数。
15.根据权利要求1所述的晶圆检测系统，其特征在于，所述分束镜为二向色镜。
16.一种基于权利要求1至15的晶圆检测系统的晶圆检测...
【专利技术属性】
技术研发人员：王绍通，赵威威，黄崇基，
申请(专利权)人：上海微崇半导体设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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