至少一部分且將所述輻射的第一部分傳輸?shù)剿龅谝粋鞲衅髑易钄嗖⒉话谒鲚椛涞牡谝徊糠种械妮椛洌?第二窄通濾波器，其定位于所述第二傳感器與所述第二光學(xué)元件之間，經(jīng)配置以接收所述第二光譜范圍的輻射的至少一部分且將所述輻射的第二部分傳輸?shù)剿龅诙鞲衅髑易钄嗖⒉话谒鲚椛涞牡诙糠种械妮椛洌?第三窄通濾波器，其定位于所述第三傳感器與所述第三光學(xué)元件之間，經(jīng)配置以接收所述第三光譜范圍的輻射的至少一部分且將所述輻射的第三部分傳輸?shù)剿龅谌齻鞲衅髑易钄嗖⒉话谒鲚椛涞牡谌糠种械妮椛?；以?第四窄通濾波器，其定位于所述第四傳感器與所述第三光學(xué)元件之間，經(jīng)配置以接收所述第三光譜范圍的輻射的至少一部分且將所述輻射的第四部分傳輸?shù)剿龅谒膫鞲衅髑易钄嗖⒉话谒鲚椛涞牡谒牟糠种械妮椛洹?1.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述第一傳感器、所述第二傳感器、所述第三傳感器及所述第四傳感器中的至少一者包含光電倍增管PMT。32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述控制器進(jìn)一步經(jīng)配置以基于由所述第一傳感器、所述第二傳感器、所述第三傳感器及所述第四傳感器中的至少一者檢測的光的一或多個光譜特性對所述經(jīng)檢測的一或多個光致發(fā)光缺陷進(jìn)行分類。33.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述樣本的所述一或多個光致發(fā)光缺陷包括: 一或多個堆垛層錯缺陷及一或多個基面位錯中的至少一者。34.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述控制器進(jìn)一步經(jīng)配置以基于由所述第二傳感器及所述第三傳感器中的至少一者檢測的所述光將所述經(jīng)檢測的一或多個散射缺陷區(qū)分為凹坑缺陷或顆粒缺陷。35.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述樣本為半導(dǎo)體裝置。36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其中所述半導(dǎo)體裝置為寬帶隙半導(dǎo)體裝置。37.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述斜入射源及所述法線入射源中的至少一者為激光器。38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中所述斜入射源及所述法線入射源中的至少一者為紫外激光器。39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中所述斜入射源及所述法線入射源中的至少一者為連續(xù)波CW激光器。40.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中經(jīng)配置以緊固所述樣本且選擇性致動所述樣本以便使用至少所述斜入射輻射源及所述法線入射輻射源執(zhí)行掃描過程的所述樣本臺組合件包括: 旋轉(zhuǎn)臺組合件，其經(jīng)配置以緊固所述樣本且使所述樣本選擇性旋轉(zhuǎn)以便使用至少所述斜入射輻射源及所述法線入射輻射源執(zhí)行螺旋掃描過程。41.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中經(jīng)配置以緊固所述樣本且選擇性致動所述樣本以便使用至少所述斜入射輻射源及所述法線入射輻射源執(zhí)行掃描過程的所述樣本臺組合件包括: 線性臺組合件，其經(jīng)配置以緊固所述樣本且使所述樣本沿著至少第一方向及垂直于所述第一方向的第二方向選擇性平移以便使用至少所述斜入射輻射源及所述法線入射輻射源執(zhí)行X-Y掃描過程。42.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述第一傳感器經(jīng)配置以測量從所述樣本的一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射的可見光致發(fā)光的光及近紅外光中的至少一者，且所述第四傳感器經(jīng)配置以測量紫外光致發(fā)光的光。43.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述第二傳感器經(jīng)配置以測量來自所述樣本的一或多個缺陷的在與由所述法線入射輻射源發(fā)射的所述光對應(yīng)的波長下的散射輻射。44.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述第三傳感器經(jīng)配置以測量來自所述樣本的一或多個缺陷的在與由所述斜入射輻射源發(fā)射的所述光對應(yīng)的波長下的散射輻射。45.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述第二傳感器及第三傳感器中的至少一者經(jīng)配置以測量來自所述樣本的一或多個光致發(fā)光缺陷的紫外光致發(fā)光的光。46.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)經(jīng)配置以同時或循序地檢測光致發(fā)光缺陷及散射缺陷。47.—種用于樣本的缺陷檢測及光致發(fā)光測量的系統(tǒng)，其包括: 法線入射輻射源，其經(jīng)配置以沿著實質(zhì)上垂直于所述樣本的表面的方向?qū)⒎ň€照明波長的光束引導(dǎo)到所述樣本的一部分上，其中所述法線照明波長的所述光束適于引起所述樣本的一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射光致發(fā)光的光； 樣本臺組合件，其經(jīng)配置以緊固所述樣本且選擇性致動所述樣本以便使用至少斜入射輻射源及所述法線入射輻射源執(zhí)行掃描過程； 一組收集光學(xué)器件，其經(jīng)配置以收集來自所述樣本的輻射，來自所述樣本的所述輻射包含由所述樣本的一或多個缺陷彈性散射的輻射或由所述樣本的所述一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射的光致發(fā)光輻射中的至少一者； 濾波器子系統(tǒng)，其經(jīng)配置以接收由所述組收集光學(xué)器件收集的所述輻射的至少一部分，其中所述濾波器子系統(tǒng)經(jīng)配置以將來自所述樣本的所述輻射分離成包含與由所述樣本的所述一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射的所述光相關(guān)聯(lián)的可見光譜或近紅外光譜中的一或多個波長的輻射的第一部分、包含所述法線照明波長的輻射的第二部分、及包含與由所述樣本的所述一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射的所述光相關(guān)聯(lián)的紫外光譜中的一或多個波長的輻射的至少第三部分； 檢測子系統(tǒng)，其包含用于測量由所述濾波器子系統(tǒng)傳輸?shù)乃鲚椛涞牡谝徊糠值囊换蚨鄠€特性的第一傳感器、用于測量由所述濾波器子系統(tǒng)傳輸?shù)乃鲚椛涞牡诙糠值囊换蚨鄠€特性的第二傳感器、及用于測量由所述濾波器子系統(tǒng)傳輸?shù)乃鲚椛涞牡谌糠值囊换蚨鄠€特性的至少第三傳感器；以及 控制器，其以通信方式耦合到所述第一傳感器、所述第二傳感器及所述第三傳感器，所述控制器經(jīng)配置以: 基于由所述第二傳感器測量的所述光檢測一或多個散射缺陷；以及通過將在所述樣本的不存在光致發(fā)光缺陷的區(qū)域中來自所述第一傳感器及所述第三傳感器中的至少一者的信號與從所述樣本的經(jīng)測量區(qū)域獲取的來自所述第一傳感器及所述第三傳感器中的至少一者的信號進(jìn)行比較，基于由所述第一傳感器及所述第三傳感器中的至少一者檢測的所述光來檢測一或多個光致發(fā)光缺陷。48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的系統(tǒng)，其中所述第二傳感器及第三傳感器中的至少一者經(jīng)配置以測量來自所述樣本的一或多個光致發(fā)光缺陷的紫外光致發(fā)光的光或近紫外光致發(fā)光的光。49.一種用于樣本的缺陷檢測及光致發(fā)光測量的系統(tǒng)，其包括: 法線入射輻射源，其經(jīng)配置以沿著實質(zhì)上垂直于所述樣本的表面的方向?qū)⒎ň€照明波長的光束引導(dǎo)到所述樣本的一部分上，其中所述法線照明波長的所述光束適于引起所述樣本的一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射光致發(fā)光的光； 樣本臺組合件，其經(jīng)配置以緊固所述樣本且選擇性致動所述樣本以便使用至少斜入射輻射源及所述法線入射輻射源執(zhí)行掃描過程； 一組收集光學(xué)器件，其經(jīng)配置以收集來自所述樣本的輻射，來自所述樣本的所述輻射包含由所述樣本的一或多個缺陷彈性散射的輻射或由所述樣本的所述一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射的光致發(fā)光輻射中的至少一者； 濾波器子系統(tǒng)，其經(jīng)配置以接收由所述組收集光學(xué)器件收集的所述輻射的至少一部分，其中所述濾波器子系統(tǒng)經(jīng)配置以將來自所述樣本的所述輻射分離成光致發(fā)光輻射的多個部分，每一部分包含由所述樣本的所述一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射的所述輻射的不同光譜范圍中的一或多個波長； 檢測子系統(tǒng)，其包含多個傳感器，每一傳感器適于測量由所述濾波器子系統(tǒng)傳輸?shù)乃龉庵掳l(fā)光輻射的多個部分中的一者的一或多個特性；以及控制器，其以通信方式耦合到所述多個傳感器中的每一者，所述控制器經(jīng)配置以:通過將在所述樣本的不存在光致發(fā)光缺陷的區(qū)域中來自所述多個傳感器中的至少一者的信號與從所述樣本的經(jīng)測量區(qū)域獲取的來自所述多個傳感器中的至少一者的信號進(jìn)行比較，基于由所述多個傳感器中的每一者檢測的所述光來檢測一或多個光致發(fā)光缺陷；以及 基于由所述多個傳感器中的每一者測量的一或多個信號對所述一或多個經(jīng)檢測的光致發(fā)光缺陷進(jìn)行分類。50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括: 斜入射輻射源，其經(jīng)配置以沿著相對于所述樣本的所述表面傾斜的方向?qū)⑿闭彰鞑ㄩL的光束引導(dǎo)到所述樣本的一部分上。51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中所述濾波器子系統(tǒng)進(jìn)一步經(jīng)配置以將所述輻射分離成包含所述法線照明波長的輻射的一部分及包含所述斜照明波長的輻射的至少額外部分中的至少一者。52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的系統(tǒng)，其中所述檢測子系統(tǒng)包含以下中的至少一者:適于測量包含由所述濾波器子系統(tǒng)傳輸?shù)乃龇ň€照明波長的所述輻射的部分的一或多個特性的傳感器;及適于測量包含由所述濾波器子系統(tǒng)傳輸?shù)乃鲂闭彰鞑ㄩL的所述輻射的至少額外部分的額外傳感器。53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，其中所述控制器進(jìn)一步經(jīng)配置以基于由適于測量包含所述法線照明波長的所述輻射的部分的一或多個特性的所述傳感器及適于測量包含所述斜照明波長的所述輻射的至少額外部分的所述額外傳感器中的至少一者測量的所述光來檢測一或多個散射缺陷。54.根據(jù)權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其中所述濾波器子系統(tǒng)包含多個光學(xué)元件及多個窄頻帶濾波器以便將從所述樣本接收的所述輻射分離成多個光譜頻格。55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的系統(tǒng)，其中所述多個光學(xué)元件及所述多個窄頻帶濾波器根據(jù)所述樣本的一或多個光致發(fā)光缺陷的一或多個預(yù)期光譜特性定義所述多個光譜頻格中的每一者。56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的系統(tǒng)，其中所述多個光學(xué)元件及所述多個窄頻帶濾波器將多個半幅值全寬值實質(zhì)上匹配到光致發(fā)光光譜的一組對應(yīng)強(qiáng)度峰值，其中每一強(qiáng)度峰值指示一類型的堆垛層錯的存在。57.根據(jù)權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其中所述濾波器子系統(tǒng)包含多個光學(xué)元件及多個窄頻帶濾波器，以便將從所述樣本接收的所述輻射分離成多個NUV光譜頻格、多個UV頻格及多個可見光譜頻格中的至少一者。58.—種用于樣本的缺陷檢測及光致發(fā)光測量的方法，其包括: 沿著相對于所述樣本的表面傾斜的方向?qū)⑿闭彰鞑ㄩL光束引導(dǎo)到所述樣本的一部分上； 沿著實質(zhì)上垂直于所述樣本的所述表面的方向?qū)⒎ň€照明波長光束引導(dǎo)到所述樣本的一部分上，其中所述法線照明波長的所述光束適于引起所述樣本的一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射光致發(fā)光的光； 收集來自所述樣本的輻射，來自所述樣本的所述輻射包含由所述樣本的一或多個缺陷彈性散射的輻射或由所述樣本的所述一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射的光致發(fā)光輻射中的至少一者； 將來自所述樣本的所述輻射分離成包含與由所述樣本的所述一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射的所述光相關(guān)聯(lián)的可見光譜中的一或多個波長的輻射的第一部分、包含所述法線照明波長光的輻射的第二部分及包含所述斜照明波長光的輻射的至少第三部分； 測量所述輻射的第一部分、所述輻射的第二部分及所述輻射的第三部分中的至少一者的一或多個特性； 基于所述輻射的第二部分及所述輻射的第三部分中的至少一者的所述經(jīng)測量的一或多個特性來檢測一或多個散射缺陷；以及 通過將從所述樣本的不存在光致發(fā)光缺陷的區(qū)域獲取的所述輻射的第一部分、所述輻射的第二部分及所述輻射的第三部分中的至少一者的所述一或多個特性與從所述樣本的經(jīng)測量區(qū)域獲取的所述輻射的第一部分、所述輻射的第二部分及所述輻射的第三部分中的至少一者的一或多個特性進(jìn)行比較，基于所述輻射的第一部分、所述輻射的第二部分及所述輻射的第三部分中的至少一者的所述經(jīng)測量的一或多個特性來檢測一或多個光致發(fā)光缺陷。59.—種用于樣本的缺陷檢測及光致發(fā)光測量的方法，其包括: 沿著相對于所述樣本的表面傾斜的方向?qū)⑿闭彰鞑ㄩL光束引導(dǎo)到所述樣本的一部分上； 沿著實質(zhì)上垂直于所述樣本的所述表面的方向引導(dǎo)法線照明波長光束，其中所述法線照明波長的所述光束適于引起所述樣本的一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射光致發(fā)光的光； 收集來自所述樣本的輻射，來自所述樣本的所述輻射包含由所述樣本的一或多個缺陷彈性散射的輻射或由所述樣本的所述一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射的光致發(fā)光輻射中的至少一者； 將來自所述樣本的所述輻射分離成包含與由所述樣本的所述一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射的所述光相關(guān)聯(lián)的可見光譜或近紅外光譜中的一或多個波長的輻射的第一部分、包含所述法線照明波長的輻射的第二部分、包含所述斜照明波長的輻射的第三部分、及包含與由所述樣本的所述一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射的所述光致發(fā)光的光相關(guān)聯(lián)的紫外光譜中的一或多個波長的輻射的至少第四部分； 測量所述輻射的第一部分中的至少一者的一或多個特性、所述輻射的第二部分的一或多個特性、所述輻射的第三部分的一或多個特性及所述輻射的第四部分的一或多個特性； 基于所述輻射的第二部分及所述輻射的第三部分中的至少一者的所述經(jīng)測量的一或多個特性來檢測一或多個散射缺陷；以及 通過將從所述樣本的不存在光致發(fā)光缺陷的區(qū)域獲取的所述輻射的第一部分、所述輻射的第二部分、所述輻射的第三部分及所述輻射的第四部分中的至少一者的所述一或多個特性與從所述樣本的經(jīng)測量區(qū)域獲取的所述輻射的第一部分、所述輻射的第二部分、所述輻射的第三部分及所述輻射的第四部分中的至少一者的一或多個特性進(jìn)行比較，基于所述輻射的第一部分、所述輻射的第二部分、所述輻射的第三部分及所述輻射的第四部分中的至少一者的所述經(jīng)測量的一或多個特性來檢測一或多個光致發(fā)光缺陷。60.—種用于樣本的缺陷檢測及光致發(fā)光測量的方法，其包括: 沿著實質(zhì)上垂直于所述樣本的表面的方向引導(dǎo)法線照明波長光束，其中所述法線照明波長的所述光束適于引起所述樣本的一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射光致發(fā)光的光； 收集來自所述樣本的輻射，來自所述樣本的所述輻射包含由所述樣本的一或多個缺陷彈性散射的輻射或由所述樣本的所述一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射的光致發(fā)光輻射中的至少一者； 將來自所述樣本的所述輻射分離成包含與由所述樣本的所述一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射的所述光相關(guān)聯(lián)的可見光譜或近紅外光譜中的一或多個波長的輻射的第一部分、包含所述法線照明波長的輻射的第二部分、及包含與由所述樣本的所述一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射的所述光致發(fā)光的光相關(guān)聯(lián)的紫外光譜中的一或多個波長的輻射的至少第三部分；測量所述輻射的第一部分中的至少一者的一或多個特性、所述輻射的第二部分的一或多個特性及所述輻射的第三部分的一或多個特性； 基于所述輻射的第二部分及所述輻射的第三部分中的至少一者的所述經(jīng)測量的一或多個特性來檢測一或多個散射缺陷；以及 通過將從所述樣本的不存在光致發(fā)光缺陷的區(qū)域獲取的所述輻射的第一部分、所述輻射的第二部分及所述輻射的第三部分中的至少一者的所述一或多個特性與從所述樣本的經(jīng)測量區(qū)域獲取的所述輻射的第一部分、所述輻射的第二部分及所述輻射的第三部分中的至少一者的一或多個特性進(jìn)行比較，基于所述輻射的第一部分、所述輻射的第二部分、所述輻射的第三部分及輻射的第四部分中的至少一者的所述經(jīng)測量的一或多個特性來檢測一或多個光致發(fā)光缺陷。61.—種用于樣本的缺陷檢測及光致發(fā)光測量的方法，其包括: 沿著實質(zhì)上垂直于所述樣本的表面的方向?qū)⒎ň€照明波長光束引導(dǎo)到所述樣本的一部分上，其中所述法線照明波長的所述光束適于引起所述樣本的一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射光致發(fā)光的光； 收集來自所述樣本的輻射，來自所述樣本的所述輻射包含由所述樣本的一或多個缺陷彈性散射的輻射或由所述樣本的所述一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射的光致發(fā)光輻射中的至少一者； 將來自所述樣本的所述輻射分離成光致發(fā)光輻射的多個部分，每一部分包含由所述樣本的所述一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射的所述光的不同光譜范圍中的一或多個波長； 測量所述光致發(fā)光輻射的多個部分中的每一者的一或多個特性； 基于所述光致發(fā)光輻射的多個部分中的每一者的所述經(jīng)測量的一或多個特性來檢測一或多個光致發(fā)光缺陷；以及 基于與所述光致發(fā)光輻射的多個部分中的每一者相關(guān)聯(lián)的一或多個信號對所述一或多個經(jīng)檢測的光致發(fā)光缺陷進(jìn)行分類。62.—種用于樣本的缺陷檢測及光致發(fā)光測量的方法，其包括: 沿著實質(zhì)上垂直于所述樣本的表面的方向?qū)⒎ň€照明波長光束引導(dǎo)到所述樣本的一部分上，其中所述法線照明波長的所述光束適于引起所述樣本的一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射光致發(fā)光的光； 沿著相對于所述樣本的所述表面傾斜的方向?qū)⑿闭彰鞑ㄩL光束引導(dǎo)到所述樣本的一部分上； 收集來自所述樣本的輻射，來自所述樣本的所述輻射包含由所述樣本的一或多個缺陷彈性散射的輻射或由所述樣本的所述一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射的光致發(fā)光輻射中的至少一者； 將來自所述樣本的所述輻射分離成光致發(fā)光輻射的可見部分及光致發(fā)光輻射的近紫外NUV部分； 測量所述光致發(fā)光輻射的可見部分及所述光致發(fā)光輻射的NUV部分的一或多個特性； 基于所述光致發(fā)光輻射的可見部分及所述光致發(fā)光輻射的NUV部分的所述經(jīng)測量的一或多個特性來檢測一或多個光致發(fā)光缺陷；以及 基于與所述光致發(fā)光輻射的可見部分及所述光致發(fā)光輻射的NUV部分相關(guān)聯(lián)的一或多個信號對所述一或多個經(jīng)檢測的光致發(fā)光缺陷進(jìn)行分類。
【專利摘要】樣本的缺陷檢測及光致發(fā)光測量將斜照明波長光束引導(dǎo)到所述樣本的一部分上；將用于引起所述樣本的一或多個光致發(fā)光缺陷發(fā)射光致發(fā)光的光的法線照明波長光束引導(dǎo)到所述樣本的一部分上；收集來自所述樣本的缺陷散射輻射或光致發(fā)光輻射；將來自所述樣本的所述輻射分離成可見光譜中的輻射的第一部分、包含所述法線照明波長光的輻射的第二部分及包含所述斜照明波長光的輻射的至少第三部分；測量所述輻射的第一部分、所述輻射的第二部分或所述輻射的第三部分的一或多個特性；基于所述輻射的第一部分、所述輻射的第二部分或所述輻射的第三部分的所述經(jīng)測量的一或多個特性來檢測一或多個光致發(fā)光缺陷或一或多個散射缺陷。
【IPC分類】H01L21/66
【公開號】CN105493258
【申請?zhí)枴緾N201480046386
【發(fā)明人】R·薩佩
【申請人】科磊股份有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2014年6月25日
【公告號】EP3014654A1, US9354177, US20150001421, WO2014210195A1