晶片檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的襯底表面的高速高度控制的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】晶片檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的襯底表面的高速高度控制的方法及系統(tǒng)
[0001 ] 相關(guān)申請(qǐng)案的交叉參考
[0002]本發(fā)明涉及且從以下所列的申請(qǐng)案(“相關(guān)申請(qǐng)案”)主張最早可用有效申請(qǐng)日期的權(quán)利(例如，主張除了臨時(shí)專利申請(qǐng)案外的最早可用優(yōu)先權(quán)日期或根據(jù)35USC§119(e)規(guī)定主張臨時(shí)專利申請(qǐng)案及相關(guān)申請(qǐng)案的任何及所有前案、前前案、前前前案等申請(qǐng)案的權(quán)利)。
[0003]相關(guān)申請(qǐng)案
[0004]為了USPTO額外法定要求的目的，本申請(qǐng)案構(gòu)成2013年8月23日申請(qǐng)的名為“晶片檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的襯底表面的高速高度控制的方法及系統(tǒng)(METHOD AND SYSTEM FOR HIGHSPEED HEIGHT CONTROL OF A SUBSTRATE SURFACE WITHIN A WAFER INSPECT1NSYSTEM)”(Zhongping Cai及Jingyi X1ng為發(fā)明人)的第61/869，379號(hào)申請(qǐng)案的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)案的正規(guī)(非臨時(shí))專利申請(qǐng)案。
技術(shù)領(lǐng)域
[0005]本發(fā)明大體上涉及一種用于襯底表面的高度控制的系統(tǒng)及方法，且特定地說(shuō)涉及一種用于晶片檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的襯底表面的高速高度控制的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0006]隨著對(duì)于更小半導(dǎo)體裝置的需求持續(xù)增加，對(duì)于經(jīng)改進(jìn)半導(dǎo)體晶片檢驗(yàn)程序的需求持續(xù)增長(zhǎng)。檢驗(yàn)工具操作的一個(gè)方面包含增加用于晶片掃描的晶片高度控制速度以減小在高掃描速度下的高度誤差。舉例而言，高度誤差可用于反饋控制系統(tǒng)中使得晶片高度遵循選定高度目標(biāo)。反饋控制速度的基本限制是反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)諧振。因此，期望提供用于增加控制速度的系統(tǒng)及方法。因此，本發(fā)明尋求解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007 ]本發(fā)明揭不一種晶片檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的襯底的表面的尚速尚度控制的系統(tǒng)。在一個(gè)方面中，所述系統(tǒng)包含(但不限于):可動(dòng)態(tài)致動(dòng)襯底載臺(tái)組合件，其包含用于固定襯底的襯底載臺(tái)；致動(dòng)器，其經(jīng)配置以沿著大體上垂直于襯底的表面的方向致動(dòng)襯底;高度誤差檢測(cè)系統(tǒng)，其經(jīng)配置以在表面的檢驗(yàn)位置處測(cè)量襯底的表面的高度誤差;及位移傳感器，其可操作地耦合到襯底載臺(tái)組合件且經(jīng)配置以在襯底載臺(tái)組合件的位置處測(cè)量大體上垂直于襯底的表面的位移。此外，所述系統(tǒng)包含通信耦合到高度誤差檢測(cè)系統(tǒng)及致動(dòng)器的反饋控制系統(tǒng)，其中所述反饋控制系統(tǒng)經(jīng)配置以:從高度誤差檢測(cè)系統(tǒng)接收一或多個(gè)高度誤差測(cè)量;且響應(yīng)于經(jīng)測(cè)量的一或多個(gè)高度誤差測(cè)量，調(diào)整致動(dòng)器的致動(dòng)狀態(tài)以維持襯底表面大體上處于檢驗(yàn)系統(tǒng)的檢測(cè)器的成像平面或檢驗(yàn)系統(tǒng)的照明的焦點(diǎn)處。另外，前饋控制系統(tǒng)通信耦合到高度誤差檢測(cè)系統(tǒng)及致動(dòng)器，其中所述前饋控制系統(tǒng)經(jīng)配置以:從位移傳感器接收一或多個(gè)位移測(cè)量;響應(yīng)于來(lái)自所述一或多個(gè)位移測(cè)量的一或多個(gè)位移值及來(lái)自所述一或多個(gè)高度誤差測(cè)量的一或多個(gè)高度誤差值，產(chǎn)生一或多個(gè)位移目標(biāo);且使用所述一或多個(gè)位移目標(biāo)中的至少一者致動(dòng)致動(dòng)器，以維持襯底表面大體上處于檢驗(yàn)系統(tǒng)的檢測(cè)器的成像平面或檢驗(yàn)系統(tǒng)的照明的焦點(diǎn)處。
[0008]本發(fā)明揭示一種用于晶片檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的襯底的表面的高速高度控制的方法。在一個(gè)方面中，所述方法包含(但不限于):將襯底定位于可動(dòng)態(tài)調(diào)整襯底載臺(tái)組合件的襯底載臺(tái)上;沿著大體上垂直于襯底的表面的方向致動(dòng)襯底;使用高度誤差檢測(cè)系統(tǒng)在表面的檢驗(yàn)位置處測(cè)量襯底的表面的一或多個(gè)高度誤差值;使用位移傳感器在襯底載臺(tái)組合件的位置處測(cè)量大體上垂直于襯底的表面的一或多個(gè)位移值；自所述一或多個(gè)高度誤差值及所述一或多個(gè)位移值產(chǎn)生一或多個(gè)位移目標(biāo);使用經(jīng)測(cè)量的一或多個(gè)高度誤差值調(diào)整致動(dòng)器的致動(dòng)狀態(tài)，以維持襯底表面大體上處于檢驗(yàn)系統(tǒng)的檢測(cè)器的成像平面或檢驗(yàn)系統(tǒng)的照明的焦點(diǎn)處;及使用經(jīng)產(chǎn)生的一或多個(gè)位移目標(biāo)調(diào)整致動(dòng)器的致動(dòng)狀態(tài)，以維持襯底表面大體上處于檢驗(yàn)系統(tǒng)的檢測(cè)器的成像平面或檢驗(yàn)系統(tǒng)的照明的焦點(diǎn)處。
[0009]本發(fā)明揭示一種用于晶片檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的襯底的表面的高速高度控制的系統(tǒng)。在一個(gè)方面中，所述系統(tǒng)包含(但不限于):可動(dòng)態(tài)致動(dòng)襯底載臺(tái)組合件，其包含用于固定襯底的襯底載臺(tái)；致動(dòng)器，其經(jīng)配置以沿著大體上垂直于襯底的表面的方向致動(dòng)襯底;高度誤差檢測(cè)系統(tǒng)，其經(jīng)配置以在表面的檢驗(yàn)位置處測(cè)量襯底的表面的高度誤差;及位移傳感器，其可操作地耦合到襯底載臺(tái)組合件且經(jīng)配置以在襯底載臺(tái)組合件的位置處測(cè)量大體上垂直于襯底的表面的位移。此外，所述系統(tǒng)包含通信耦合到高度誤差檢測(cè)系統(tǒng)及致動(dòng)器的反饋控制系統(tǒng)，其中反饋控制系統(tǒng)經(jīng)配置以:從高度誤差檢測(cè)系統(tǒng)接收一或多個(gè)高度誤差測(cè)量;且響應(yīng)于經(jīng)測(cè)量的一或多個(gè)高度誤差測(cè)量，調(diào)整致動(dòng)器的致動(dòng)狀態(tài)以維持襯底表面大體上處于檢驗(yàn)系統(tǒng)的檢測(cè)器的成像平面或檢驗(yàn)系統(tǒng)的照明的焦點(diǎn)處。另外，前饋控制系統(tǒng)通信耦合到高度誤差檢測(cè)系統(tǒng)及致動(dòng)器，其中所述前饋控制系統(tǒng)經(jīng)配置以:從位移傳感器接收一或多個(gè)位移測(cè)量;響應(yīng)于來(lái)自所述一或多個(gè)位移測(cè)量的一或多個(gè)位移值及來(lái)自所述一或多個(gè)高度誤差測(cè)量的一或多個(gè)高度誤差值，產(chǎn)生一或多個(gè)位移目標(biāo);且使用所述一或多個(gè)位移目標(biāo)中的至少一者致動(dòng)致動(dòng)器，以維持襯底表面大體上處于檢驗(yàn)系統(tǒng)的檢測(cè)器的成像平面或檢驗(yàn)系統(tǒng)的照明的焦點(diǎn)處。所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括軌道單元，其經(jīng)通信耦合到前饋系統(tǒng)且經(jīng)配置以從一或多個(gè)先前位移目標(biāo)測(cè)量獲取位移目標(biāo)，其中經(jīng)獲取的位移目標(biāo)用作前饋目標(biāo)以減小前饋控制系統(tǒng)的有效相位延遲。
[0010]本發(fā)明揭示一種用于晶片檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的襯底的表面的高速高度控制的方法。在一個(gè)方面中，所述方法包含(但不限于):將襯底定位于可動(dòng)態(tài)調(diào)整襯底載臺(tái)組合件的襯底載臺(tái)上;沿著大體上垂直于襯底的表面的方向致動(dòng)襯底;使用高度誤差檢測(cè)系統(tǒng)在表面的檢驗(yàn)位置處測(cè)量襯底的表面的一或多個(gè)高度誤差值;使用位移傳感器在襯底載臺(tái)組合件的位置處測(cè)量大體上垂直于襯底的表面的一或多個(gè)位移值；自一或多個(gè)先前軌道的一或多個(gè)位移目標(biāo)產(chǎn)生一或多個(gè)位移目標(biāo);使用經(jīng)測(cè)量的一或多個(gè)高度誤差值調(diào)整致動(dòng)器的致動(dòng)狀態(tài)，以維持襯底表面大體上處于檢驗(yàn)系統(tǒng)的檢測(cè)器的成像平面或檢驗(yàn)系統(tǒng)的照明的焦點(diǎn)處;及使用經(jīng)產(chǎn)生的一或多個(gè)位移目標(biāo)調(diào)整致動(dòng)器的致動(dòng)狀態(tài)，以維持襯底表面大體上處于檢驗(yàn)系統(tǒng)的檢測(cè)器的成像平面或檢驗(yàn)系統(tǒng)的照明的焦點(diǎn)處。
[0011]應(yīng)了解，前述一般描述及以下詳細(xì)描述均僅是示范性的及解釋性的且未必如所主張般限制本發(fā)明。并入到本說(shuō)明書中且構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分的【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施例且與一般描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。
【附圖說(shuō)明】
[0012]所屬領(lǐng)域技術(shù)人員可通過(guò)參考附圖而更好了解本發(fā)明的許多優(yōu)勢(shì)，其中:
[0013]圖1說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的具有晶片檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的襯底表面的尚速尚度控制環(huán)路的尚度控制系統(tǒng)。
[0014]圖2A到2C說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的通過(guò)具有晶片檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的襯底表面的高速高度控制環(huán)路的高度控制系統(tǒng)實(shí)施的高速高度控制的實(shí)例操作。
[0015]圖3說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的高度誤差檢測(cè)系統(tǒng)。
[0016]圖4說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的用于晶片檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的襯底表面的高速高度控制的方法。
[0017]圖5說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的晶片檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的襯底表面的高速高度控制系統(tǒng)。
[0018]圖6說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的用于晶片檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的襯底表面的高速高度控制的方法。
[0019]圖7說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的二維襯底循序掃描圖案的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]現(xiàn)將詳細(xì)參考附圖中說(shuō)明的所揭示的主題。
[0021 ]大體上參考圖1到7，描述根據(jù)本發(fā)明的晶片檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的襯底表面的高速高度控制的系統(tǒng)及方法。本發(fā)明的實(shí)施例針對(duì)適合于通過(guò)經(jīng)檢驗(yàn)襯底表面的高度的動(dòng)態(tài)調(diào)整在襯底檢驗(yàn)系統(tǒng)中進(jìn)行自動(dòng)聚焦的系統(tǒng)及方法。在一個(gè)實(shí)施例中，襯底高度的動(dòng)