(一)檢測原理方面

光學(xué)檢測原理的應(yīng)用

光學(xué)檢測是晶圓表面缺陷檢測設(shè)備常用的原理。例如采用光譜共焦測量技術(shù),像FocalStation三維表面形貌系統(tǒng),這種技術(shù)不僅擁有納米級的測量分辨率,還能夠利用鏡面反射光進(jìn)行測量,從而可以獲得高質(zhì)量的晶圓三維表面形貌數(shù)據(jù),最終識別分布在晶圓表面的缺陷。

激光技術(shù)相關(guān)設(shè)計

利用激光與晶圓表面的相互作用來檢測缺陷。如一種晶圓的缺陷檢測裝置,包括激光器,用于輸出激光至待測晶圓,在晶圓表面產(chǎn)生反射光和散射光;通過分光裝置(包括光闌元件和遮光元件等)將待測晶圓的上表面反射光和下表面反射光進(jìn)行分離,利用上表面反射光確定待測晶圓的上表面缺陷位置,減少下表面反射光對缺陷檢測產(chǎn)生的干擾,提高缺陷檢測效果。

(二)功能需求方面

多種缺陷檢測能力

需要能夠檢測晶圓外觀呈現(xiàn)出來的各種缺陷,如損傷、毛刺等常見缺陷。

不僅要檢測表面的微小缺陷,對于一些可能影響晶圓性能的較大范圍的缺陷也需要準(zhǔn)確檢測出來。

適應(yīng)不同尺寸晶圓

由于晶圓有不同的尺寸(如8寸晶圓等),設(shè)備要能根據(jù)晶圓尺寸進(jìn)行調(diào)整檢測范圍等參數(shù),以確保對不同尺寸晶圓的有效檢測。

(三)準(zhǔn)確性與分辨率要求

高分辨率設(shè)計

為了能檢測到晶片的微小關(guān)鍵尺寸缺陷,設(shè)備的分辨率要求很高。例如Applied Materials Inc.的UVision 3系統(tǒng)應(yīng)用了兩種全新圖像模式使分辨率可低至20nm,這有助于精確檢測晶圓表面的微小缺陷。

晶圓表面缺陷檢測設(shè)備設(shè)計(中科飛測 表面缺陷檢測設(shè)備)

提高檢測準(zhǔn)確性的措施

在設(shè)備設(shè)計中,要考慮減少外界干擾因素對檢測準(zhǔn)確性的影響。如設(shè)備應(yīng)具備良好的光學(xué)系統(tǒng),保證光線準(zhǔn)確聚焦到晶圓表面,并且圖像采集系統(tǒng)的分辨率、采樣率和噪聲控制等參數(shù)要能確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

二、中科飛測表面缺陷檢測設(shè)備可能的設(shè)計特點

(一)特定的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計

可能采用獨特的光學(xué)鏡頭或者光學(xué)傳感器布局,以適應(yīng)晶圓表面的特殊光學(xué)特性,提高對晶圓表面缺陷的捕捉能力。

(二)智能算法集成

運用先進(jìn)的算法對采集到的圖像或者數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。例如采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法對晶圓檢驗時掃描電鏡圖像進(jìn)行缺陷檢測和分類,中科飛測可能會在其設(shè)備中開發(fā)適合自身設(shè)備檢測邏輯的智能算法,以提高檢測效率和準(zhǔn)確性。

(三)機(jī)械結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性

在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計上,要確保晶圓放置的穩(wěn)定性,如測量臺的設(shè)計要保證晶圓在檢測過程中不會發(fā)生位移,并且設(shè)備整體要具備良好的防震性能,減少震動對檢測結(jié)果的影響,這一點與其他優(yōu)質(zhì)的晶圓表面缺陷檢測設(shè)備的要求類似,如Optima晶圓缺陷檢測設(shè)備應(yīng)安裝在防震臺或地面墊上,避免因震動導(dǎo)致的設(shè)備損壞。