在激光三角檢測(cè)術(shù)中,用一精細(xì)聚焦的激光束來(lái)掃描圓片表面,光學(xué)系統(tǒng)將反射的激光聚焦到探測(cè)器(圖1)。采用3D激光三角檢測(cè)術(shù)來(lái)檢測(cè)微凸點(diǎn)的形貌時(shí),在精度、速度和可檢測(cè)性等方面它具有明顯的優(yōu)勢(shì)。這一檢測(cè)技術(shù)目前所面臨的挑戰(zhàn)包括有凸點(diǎn)的尺寸和凸點(diǎn)之間的間隔都很小,以及在整個(gè)圓片上布滿(mǎn)有數(shù)百萬(wàn)個(gè)凸點(diǎn)。
圖1. 激光三角檢測(cè)術(shù)通過(guò)對(duì)精確聚焦激光探測(cè)束的反射來(lái)推算凸點(diǎn)的高度
激光三角檢測(cè)術(shù)在激光探測(cè)束的掃描過(guò)程中能獲得硅基片和凸點(diǎn)頂部數(shù)據(jù),由于它對(duì)凸點(diǎn)表面及其周邊的基片只進(jìn)行單次的掃描,這樣就可以消除了在不同高度進(jìn)行多次掃描而帶來(lái)的誤差和內(nèi)在的不確定性。單次掃描方法可對(duì)z方向進(jìn)行高準(zhǔn)確度和高精密度的檢測(cè),其性能可以達(dá)到探測(cè)器的理論分辨率——這要比目前凸點(diǎn)尺寸小一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。
激光三角檢測(cè)術(shù)除了具有很高的檢測(cè)準(zhǔn)確度和精確度以外,它還具有與生產(chǎn)能力相當(dāng)?shù)臋z測(cè)速度,數(shù)據(jù)的采集速率足以滿(mǎn)足大生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)整個(gè)圓片進(jìn)行檢測(cè)的需求。在全晶圓檢測(cè)模式中,系統(tǒng)通過(guò)一系列相近的線(xiàn)掃描來(lái)覆蓋整個(gè)圓片,單個(gè)掃描為600μm寬的長(zhǎng)條形區(qū)域,所產(chǎn)生的典型數(shù)據(jù)密度為40,000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)/mm2(圖2)。變換采樣密度可對(duì)檢測(cè)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化,以最大程度地滿(mǎn)足某些特別應(yīng)用對(duì)分辨率、精確度和產(chǎn)量的要求,而且還可以很容易地滿(mǎn)足將來(lái)凸點(diǎn)直徑和節(jié)距進(jìn)一步減小后對(duì)檢測(cè)的要求。數(shù)據(jù)密度能夠根據(jù)所需的特征尺寸和產(chǎn)量進(jìn)行增加或減小。該系統(tǒng)可以在高產(chǎn)量下實(shí)現(xiàn)全晶圓的檢測(cè),通過(guò)實(shí)施僅檢測(cè)指定芯片的采樣計(jì)劃,就有可能在維持檢測(cè)統(tǒng)計(jì)有效性的情況下來(lái)增加檢測(cè)產(chǎn)量。
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