【技术实现步骤摘要】
本申请一般涉及半导体检测。更具体地，本申请涉及一种激光诱发充电控制装置、带电粒子束检测系统以及激光诱发充电控制方法。
技术介绍
1、晶圆是半导体产业中的一个不可或缺的重要材料，其质量和性能对半导体产业的发展起到举足轻重的作用。晶圆加工的质量要求很高，生产工艺复杂且环环相扣。为了保证晶圆质量和性能，在现实的生产过程中，晶圆检测是一项重要环节。
2、目前，常见的晶圆检测技术包括自动光学检测、x射线检测以及电子束检测等等。随着晶圆制作工艺和性能要求的提升，晶圆表面金属结构的复杂度也随着提升。不同金属对于不同波段光源的响应存在差异，单一波段光源无法覆盖晶圆表面的所有金属类型，这无疑增加了晶圆检测的难度。
3、尤其是电子束检测，目前的电子束检测方案通常使用单一波段激光光源的充电控制装置来辅助电子束中的带电粒子进行缺陷检测。然而，单一波段的激光光源仅对特定的一种/几种金属类型有效果，这就导致目前的充电控制装置仅适配特定的晶圆缺陷检测场景，应用范围受限，且不能满足当前晶圆的全面检测需求。
4、有鉴于此，亟需提供一种激光诱发充电控制方案，以便实现多波长耦合的激光光源，以适配多种类型/结构的晶圆检测场景，进而辅助电子束完成更加全面的晶圆缺陷检测。
技术实现思路
1、为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题，本披露在多个方面中提出了激光诱发充电控制方案。
2、在第一方面中，本披露提供一种激光诱发充电控制装置包括：激光发射单元，其包括至少两组激光发射组件
3、在一些实施例中，其中每组激光发射组件还包括：光纤；光纤的一个端面连接至同组的激光发射器的激光光束发射口，另一端面朝向同组的离轴抛物面镜，以作为激光发射组件的激光光束发射口。
4、在一些实施例中，在每组激光发射组件中，激光发射器发出的激光光束的中心与离轴抛物面镜的焦点重合，且离轴抛物面镜的中心与焦点的连线与激光光束中心的法线重合。
5、在一些实施例中，其中激光耦合单元包括：至少一个分色镜，用于反射第一波段的激光光束和透射第二波段的激光光束。
6、在一些实施例中，其中激光调控单元包括：聚焦光束调控子单元，用于调整耦合激光光束的偏转角度；激光光束整形子单元，用于对偏转后的耦合激光光束的形状进行整形；以及激光反射聚焦子单元，用于聚焦整形后的耦合激光光束，并将聚焦后的耦合激光光束反射至待测半导体的表面。
7、在一些实施例中，其中聚焦光束调控子单元包括：偏转调控透镜或偏转调控透镜组，用于将耦合激光光束朝靠近待测半导体的方向折射。
8、在一些实施例中，其中激光光束整形子单元包括：扩束准直聚焦镜组或缩束准直聚焦镜组，用于根据待测半导体的尺寸范围对偏转后的耦合激光光束的光斑尺寸进行放大或缩小。
9、在一些实施例中，其中激光反射聚焦子单元包括：离轴抛物面镜或反射镜组，用于将准直的耦合激光光束聚焦反射至待测半导体表面。
10、在一些实施例中，其中激光耦合单元包括n-1个分色镜，n-1个分色镜的透射光路重合，激光调控单元位于透射光路上，n＞2；激光发射单元包括n组激光发射组件，其中一组激光发射组件位于透射光路上，其发出的激光光束沿透射光路进入激光调控单元，其余n-1组激光发射组件分别位于n-1个分色镜的反射光路上，其发出的激光光束经n-1个分色镜反射后，与透射光路上的激光光束耦合成多波段的耦合激光光束。
11、在一些实施例中，其中激光耦合单元包括m个分色镜，m个分色镜的透射光路重合，激光调控单元位于透射光路上，m≥2；激光发射单元包括m组激光发射组件，m组激光发射组件分别位于m个分色镜的反射光路上，其发出的激光光束经m个分色镜反射至透射光路并耦合成多波段的耦合激光光束。
12、在第二方面中，本披露提供一种带电粒子束检测系统包括：电子束发射单元，用于输出电子束，以扫描待测半导体的表面；激光发射单元，其包括至少两组激光发射组件，用于产生不同波段的激光光束，其中每组激光发射组件包括激光发射器和离轴抛物面镜，激光发射器发出的激光光束经离轴抛物面镜进行准直并反射；激光耦合单元，用于接收每组激光发射组件中离轴抛物面镜所反射的激光光束，并将其耦合至同一光路；激光调控单元，用于接收光路上的耦合激光光束，并对耦合激光光束依次进行偏转、整形和聚焦反射，使其照射至待测半导体的表面，以控制电子束与待测半导体相互作用所形成的累积电荷；样品仓，用于放置待测半导体，探测器以及激光调控单元中起整形和聚焦反射作用的器件与样品仓一同处于真空环境中，探测器用于收集电子束与待测半导体相互作用所形成的电子，以形成检测图像；以及主机控制单元，其与探测器通信连接，用于接收检测图像并进行检测。
13、在一些实施例中，其中每组激光发射组件还包括：光纤；光纤的一个端面连接至同组的激光发射器的激光光束发射口，另一端面朝向同组的离轴抛物面镜，以作为激光发射组件的激光光束发射口，使得激光发射器能够朝远离电子束发射单元、样品仓和/或主机控制单元的方向移动。
14、在一些实施例中，其中激光调控单元包括：聚焦光束调控子单元，用于调整耦合激光光束的偏转角度；激光光束整形子单元，其设置在样品仓内，用于对偏转后的耦合激光光束的形状进行整形；以及激光反射聚焦子单元，其设置在样品仓内，用于聚焦整形后的耦合激光光束，并将聚焦后的耦合激光光束反射至待测半导体的表面。
15、在一些实施例中，在每组激光发射组件中，激光发射器发出的激光光束中心与离轴抛物面镜的焦点重合，且离轴抛物面镜的中心与焦点的连线与激光光束中心的法线重合。
16、在第三方面中，本披露提供一种激光诱发充电控制方法包括：利用激光发射器生成不同波段的激光光束；利用离轴抛物面镜对激光光束进行准直处理并反射；利用激光耦合单元将反射的激光光束耦合至同一光路，以形成耦合激光光束；利用激光调控单元调整耦合激光光束的偏转角度；利用激光调控单元对偏转后的耦合激光光束进行整形；以及利用激光调控单元将整形后的耦合激光光束反射并聚焦至待测半导体的表面。
17、在一些实施例中，其中在利用离轴抛物面镜对激光光束进行准直处理并反射之前，方法还包括：利用光纤接收激光发射器生成的激光光束；以及利用光纤将接收的激光光束投射至离轴抛物面镜。
18、在一些实施例中，其中利用激光调控单元调整耦合激光光束的偏转角度包括：根据带电粒子束检测系统的扫描检测范围，确定激光光束的目标聚焦位置；以及利用激光调控单元调整耦合激光光束的偏转角度，使得耦合激光光束聚焦至目标聚焦位置。
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1.一种激光诱发充电控制装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的激光诱发充电控制装置，其特征在于，其中每组激光发射组件还包括：光纤；
3.根据权利要求1所述的激光诱发充电控制装置，其特征在于，在每组激光发射组件中，所述激光发射器发出的激光光束的中心与所述离轴抛物面镜的焦点重合，且所述离轴抛物面镜的中心与焦点的连线与激光光束中心的法线重合。
4.根据权利要求1所述的激光诱发充电控制装置，其特征在于，其中所述激光耦合单元包括：至少一个分色镜，用于反射第一波段的激光光束和透射第二波段的激光光束。
5.根据权利要求1所述的激光诱发充电控制装置，其特征在于，其中所述激光调控单元包括：
6.根据权利要求5所述的激光诱发充电控制装置，其特征在于，其中所述聚焦光束调控子单元包括：偏转调控透镜或偏转调控透镜组，用于将所述耦合激光光束朝靠近所述待测半导体的方向折射。
7.根据权利要求5所述的激光诱发充电控制装置，其中所述激光光束整形子单元包括：扩束准直聚焦镜组或缩束准直聚焦镜组，用于根据所述待测半导体的尺寸范围对所述偏
8.根据权利要求5所述的激光诱发充电控制装置，其中所述激光反射聚焦子单元包括：离轴抛物面镜或反射镜组，用于将准直的耦合激光光束聚焦反射至所述待测半导体表面。
9.根据权利要求1-8任一项所述的激光诱发充电控制装置，其特征在于，其中所述激光耦合单元包括n-1个分色镜，所述n-1个分色镜的透射光路重合，所述激光调控单元位于所述透射光路上，n＞2；
10.根据权利要求1-8任一项所述的激光诱发充电控制装置，其特征在于，其中所述激光耦合单元包括m个分色镜，所述m个分色镜的透射光路重合，所述激光调控单元位于所述透射光路上，m≥2；
11.一种带电粒子束检测系统，其特征在于，包括：
12.根据权利要求11所述的带电粒子束检测系统，其特征在于，其中每组激光发射组件还包括：光纤；
13.根据权利要求11所述的带电粒子束检测系统，其特征在于，其中所述激光调控单元包括：
14.根据权利要求11-13任一项所述的带电粒子束检测系统，其特征在于，在每组激光发射组件中，所述激光发射器发出的激光光束中心与所述离轴抛物面镜的焦点重合，且所述离轴抛物面镜的中心与焦点的连线与所述激光光束中心的法线重合。
15.一种激光诱发充电控制方法，其特征在于，包括：
16.根据权利要求15所述的激光诱发充电控制方法，其特征在于，其中在利用离轴抛物面镜对所述激光光束进行准直处理并反射之前，所述方法还包括：
17.根据权利要求15所述的激光诱发充电控制方法，其特征在于，其中利用激光调控单元调整所述耦合激光光束的偏转角度包括：
18.根据权利要求15所述的激光诱发充电控制方法，其特征在于，其中利用所述激光调控单元对偏转后的耦合激光光束进行整形包括：
19.根据权利要求15-18任一项所述的激光诱发充电控制方法，其特征在于，其中所述不同波段的激光光束包括：第一波段的激光光束和第二波段的激光光束；其中利用激光耦合单元将反射的激光光束耦合至同一光路，以形成耦合激光光束包括：
20.根据权利要求15-18任一项所述的激光诱发充电控制方法，其特征在于，其中所述不同波段的激光光束包括：第一波段的激光光束和第二波段的激光光束；其中所述激光耦合单元包括：至少两个分色镜，所述至少两个分色镜的透射光路重合；
...【技术特征摘要】
1.一种激光诱发充电控制装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的激光诱发充电控制装置，其特征在于，其中每组激光发射组件还包括：光纤；
3.根据权利要求1所述的激光诱发充电控制装置，其特征在于，在每组激光发射组件中，所述激光发射器发出的激光光束的中心与所述离轴抛物面镜的焦点重合，且所述离轴抛物面镜的中心与焦点的连线与激光光束中心的法线重合。
4.根据权利要求1所述的激光诱发充电控制装置，其特征在于，其中所述激光耦合单元包括：至少一个分色镜，用于反射第一波段的激光光束和透射第二波段的激光光束。
5.根据权利要求1所述的激光诱发充电控制装置，其特征在于，其中所述激光调控单元包括：
6.根据权利要求5所述的激光诱发充电控制装置，其特征在于，其中所述聚焦光束调控子单元包括：偏转调控透镜或偏转调控透镜组，用于将所述耦合激光光束朝靠近所述待测半导体的方向折射。
7.根据权利要求5所述的激光诱发充电控制装置，其中所述激光光束整形子单元包括：扩束准直聚焦镜组或缩束准直聚焦镜组，用于根据所述待测半导体的尺寸范围对所述偏转后的耦合激光光束的光斑尺寸进行放大或缩小。
8.根据权利要求5所述的激光诱发充电控制装置，其中所述激光反射聚焦子单元包括：离轴抛物面镜或反射镜组，用于将准直的耦合激光光束聚焦反射至所述待测半导体表面。
9.根据权利要求1-8任一项所述的激光诱发充电控制装置，其特征在于，其中所述激光耦合单元包括n-1个分色镜，所述n-1个分色镜的透射光路重合，所述激光调控单元位于所述透射光路上，n＞2；
10.根据权利要求1-8任一项所述的激光诱发充电控制装置，其特征在于，其中所述激光耦合单元包括m个分色镜，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志斌，杨润潇，刘航，杨思源，
申请(专利权)人：惠然科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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