一种晶圆检测方法及晶圆检测装置，本发明专利技术提供一种晶圆检测方法，包括：产生测量光；使测量光在待测晶圆上形成探测光斑；使探测光斑对待测晶圆进行扫描；位于探测光斑范围内的颗粒使测量光发生散射，形成散射光；测散射光，形成对应的与时间相关的散射光信号；基于与时间相关的散射光信号，获取颗粒在待测晶圆上的分布信息。所述晶圆检测装置，包括：提供测量光的光源；承载待测晶圆，使其进行移动或旋转的移动旋转平台；按一定频率探测散射光的光电探测器；根据光电探测器探测到的与时间相关的散射光信号，获得颗粒在待测晶圆上的分布信息的数据处理单元。本发明专利技术晶圆检测方法效率较高，晶圆检测装置的设计难度较低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种晶圆检测方法以及晶圆检测装置。
技术介绍
在半导体工艺中，晶圆表面的清洁度是影响半导体器件可靠性的重要因素之一。如何清除晶圆表面的污染和异物质颗粒一直是半导体
的研究热点，而在清洁之后如何对晶圆表面的清洁度进行检测也成为半导体体技术人员关心的问题。光学检测方法，由于具有不破坏晶圆表面的清洁度、可实时检测等的优点成为最常用的晶圆检测方法之一。所述光学检测方法使用光学散射强度测量技术来探测晶圆表面颗粒的有无、颗粒在晶圆表面的空间分布等。通常在光学检测装置中，激光器发出的检测光会掠入射到待测晶圆上，在晶圆表·面会形成椭圆形光斑，通过晶圆卡盘的移动和旋转，使所述椭圆形光斑扫描整片晶圆，检测光在晶圆表面发生反射，如果检测光投射到颗粒上，会被颗粒散射，被散射的光束具有和反射光束不相同的空间立体角，所述散射光最终被光电探测器探测，以获取晶圆表面的颗粒信息。具体地，所述晶圆表面的椭圆形光斑为小尺寸光斑，通常尺寸为3微米X9微米、5X15微米，而晶圆的直径为300毫米，因此所述椭圆形光斑如扫描整个晶圆，会花费较长的检测时间。为了减少检测时间、提高检测的吞吐量，现有技术还对光学式晶圆检测方法进行了改进。在专利号为US7345752的美国专利中就公开了一种光学式的晶圆检测装置，所述晶圆检测装置包括光源，用于发出检测光；分束组件，用于将检测光分成多个光束，所述多个光束掠入射到待测晶圆上形成多个光斑，位于光斑内的颗粒使所述多个光束发生散射，形成多个携带颗粒信息散射光束；采光组件，用于采集所述多个散射光束；多个光电探测器，用于分别探测相应的散射光束；处理单元，基于所述多个光电探测器探测到的散射光束的信息，获取晶圆表面的颗粒信息。在所述美国专利中，由于采用了多束探测光，因此在晶圆表面形成了多个小尺寸光斑，每个小尺寸光斑的面积为3微米X 9微米、5 X 15微米，所述多个小尺寸光斑可以增大探测面积，进而提高了检测效率、减少检测时间。然而，所述美国专利的技术方案存在较多技术问题。首先，所述专利中的分束组件为衍射光学器件(Diffractive Optical Element,DOE)，由于DOE的透光效率在60 70%之间，因此检测光经过DOE会损失1/3左右的光强，同时DOE为晶圆检测装置的设计增加了难度；其次，为了使散射光进入相应地光电探测器通道，而不是进入相邻散射光对应的光电探测器通道，所述采光组件需要高分辨率的成像系统，这就要求采光组件为大孔径的光学器件，这增加了采光组件的设计难度；此外，由于DOE体积较大，占据较大的空间，这就减小了采光组件的空间，因此采光组件的数值孔径(Numerical Aperture, NA)受到限制，并且所述采光组件无法非常靠近晶圆的表面，由于颗粒产生散射光的光强主要集中在靠近晶圆表面的立体角方向，因此数值孔径受到限制的采光组件采集的散射光的光强会减小，相应地，这使光电探测器的探测到的信号强度减小，进而影响了检测精度。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种较为简单的晶圆检测方法以及晶圆检测装置。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种晶圆检测方法，包括产生测量光；使所述测量光在待测晶圆上形成探测光斑；使待测晶圆进行旋转和移动，使探测光斑对待测晶圆进行扫描；位于探测光斑范围内的颗粒使所述测量光发生散射，形成散射光；测所述散射光，形成对应的与时间相关的散射光信号；基于所述与时间相关的散射光信号，获取颗粒在待测晶圆上的分布信息。相应地，本专利技术还提供一种晶圆检测装置，包括用于提供测量光的光源；用于承 载待测晶圆，并用于使待测晶圆进行移动或旋转的移动旋转平台；用于按一定频率探测散射光的光电探测器，所述散射光由位于待测晶圆上的颗粒散射所述测量光而形成；用于根据光电探测器探测到的与时间相关的散射光信号，获得颗粒在待测晶圆上的分布信息的数据处理单元。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点I.通过对与时间相关的散射光信号的数据处理获取颗粒在待测晶圆上的分布信息，而非直接以散射光信号确定所述分布信息，无需采用小尺寸的探测光斑，可以提高检测速率。2.无需采用小尺寸的探测光斑，也就无需采用成像系统对散射光进行采集，简化了探测光系统，降低了成本。3.无需采用小尺寸的探测光斑，探测效率较高，无需采用多光斑的方式，因此，无需采用衍射光学器件，减小了入射光学系统的设计难度。4.无需采用衍射光学器件，可以减小入射光光路所占的空间，可采用大NA的探测光学系统，提高检测精度。附图说明图I是专利技术晶圆检测方法一实施方式的流程示意图；图2是图I所示步骤S5 —实施例的示意图；图3是图I所示步骤S6 —实施例的示意图；图4是图I所示步骤S7 —实施例的示意图；图5是图I所示步骤S7另一实施例的示意图；图6是本专利技术晶圆检测装置一实施例的示意图；图7是图6所示数据处理单元一实施例的示意图。具体实施例方式在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。其次，本专利技术利用示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，所述示意图只是实例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。本专利技术提供一种晶圆检测方法，包括产生测量光；使所述测量光在待测晶圆上形成探测光斑；使待测晶圆进行旋转和移动，使探测光斑对待测晶圆进行扫描；位于探测光斑范围内的颗粒使所述测量光发生散射，形成散射光；探测所述散射光，形成对应的与时间相关的散射光信号；基于所述与时间相关的散射光信号的强度，获取颗粒在待测晶圆上的分布信息。此处所述的颗粒在待测晶圆上的分布信息包括待测晶圆上颗粒的有无、颗粒的大小、颗粒的位置和颗粒材料等等。参考图1，示出了本专利技术晶圆检测方法一实施方式的流程示意图。所述晶圆检测方法大致包括以下步骤步骤SI，产生测量光； 步骤S2，使所述测量光在待测晶圆上形成探测光斑；步骤S3，位于探测光斑范围内的颗粒使所述测量光发生散射，形成散射光；步骤S4，探测所述散射光，形成对应的与时间相关的散射光信号；步骤S5，基于所述散射光信号的有无获得待测晶圆上颗粒的有无；步骤S6，基于所述散射光信号的强度获得待测晶圆上颗粒的材料、颗粒的大小；步骤S7，基于所述散射光信号出现的时间、持续的时间，同时结合待测晶圆的移动位置、旋转速率，获得待测晶圆上颗粒的位置。下面对各个步骤进行详细描述。执行步骤SI，本实施方式中，通常采用激光器或者其他平行准直光源产生测量光，例如，可以通过短波长的固体激光器产生测量光。执行步骤S2，为了更精确地探测待测晶圆上的颗粒，较佳地，上所述探测光斑采用界限清晰的光斑，例如，所述界限清晰的光斑可以是“平台型”光斑或高斯光斑，具体地说，界限清晰的光斑的内部光强均匀一致，外部光强非常弱，可以忽略不计。为了形成界限清晰的光斑，较佳地，可以通过光斑调整组件调节所述测量光。具体地，所述光斑调整组件可以是非球面的透镜，还可以是孔径光阑等。所述测量光通过掠入射方式投射至待测晶圆上，以形成探测光斑。例如，测量光以掠射角投射至待测晶圆上，较佳地，待本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种晶圆检测方法，其特征在于，包括：产生测量光；使所述测量光在待测晶圆上形成探测光斑；使待测晶圆进行旋转和移动，使探测光斑对待测晶圆进行扫描；位于探测光斑范围内的颗粒使所述测量光发生散射，形成散射光；探测所述散射光，形成对应的与时间相关的散射光信号；基于所述与时间相关的散射光信号的强度，获取颗粒在待测晶圆上的分布信息。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈鲁，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：
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