專利名稱：一種集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)方法和裝置。
背景技術(shù)：
電路缺陷存在于任何半導(dǎo)體制作的過程中，是量產(chǎn)前的工藝研發(fā)過程中所要面對(duì)的主要問題。缺陷不僅來自于芯片制作中由于環(huán)境中污染成分帶來的隨機(jī)缺陷，而且也來自于由于工藝的不完善所帶來的系統(tǒng)缺陷。作為電子產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心，集成電路產(chǎn)業(yè)的設(shè)計(jì)工藝將進(jìn)入22納米及以下技術(shù)代。因此，如何在研發(fā)過程中不斷完善制作工藝、將制作過程中出現(xiàn)的電路缺陷控制到最少是22納米及以下是該工藝成功與否的關(guān)鍵所在。由于特征尺寸的減小，電路圖形的材料表面和邊緣粗糙度逐漸成為科研人員關(guān)注的重點(diǎn)。雖然電路圖形的材料表面和邊緣粗糙度在22納米以上的工藝中已經(jīng)存在，但是直到22納米工藝中才成為影響電路性能的重要因素。邊緣粗糙度是芯片制作過程中的必有現(xiàn)象，由光刻技術(shù)精度和光刻膠蝕刻工藝決定。由于光刻工藝的誤差，線寬和邊緣的誤差可達(dá)到幾個(gè)納米。在22納米工藝中，圖形特征尺寸小，嚴(yán)重的邊緣粗糙度會(huì)形成邊緣突起，甚至形成短路斷路，直接造成芯片的性能破壞。22納米及以下工藝中缺陷出現(xiàn)可能性更高。因此，納米量級(jí)的缺陷檢測(cè)是集成電路制作過程中不可或缺的環(huán)節(jié)。為避免在檢測(cè)過程中對(duì)芯片造成污染，檢測(cè)手段不應(yīng)該接觸芯片的表面。由此，光學(xué)檢測(cè)技術(shù)已成為重要的缺陷檢測(cè)方法。光學(xué)檢測(cè)技術(shù)已打破了所謂的光學(xué)衍射極限，能夠檢測(cè)到20納米的缺陷的存在和精確位置，并能通過檢測(cè)信息判斷缺陷的種類?，F(xiàn)有的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備中，波長(zhǎng)一般在260納米以上。這是由于260納米以下的大功率激光成本高壽命短，在檢測(cè)設(shè)備很難使用；而且，在200納米波長(zhǎng)以下，進(jìn)入真空UV波段，即光被空氣吸收衰減很快。除非光學(xué)檢測(cè)在真空環(huán)境中完成，否則200納米波長(zhǎng)以下的檢測(cè)儀也不能實(shí)現(xiàn)。在這樣的情況下，加上數(shù)值孔徑小于I的局限(通常檢測(cè)系統(tǒng)不能使用immersion技術(shù),否則容易損傷晶圓表面)，理想光學(xué)系統(tǒng)的分辨率大于O. 35微米。隨著芯片工藝向2x納米或更小發(fā)展，芯片缺陷檢測(cè)的尺寸要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光學(xué)系統(tǒng)的波長(zhǎng)。集成電路上納米量級(jí)的缺陷尺寸對(duì)光學(xué)缺陷檢測(cè)系統(tǒng)精度提出了很高的要求，傳統(tǒng)的光學(xué)明場(chǎng)成像技術(shù)已經(jīng)很難達(dá)到工藝指標(biāo)。此外，傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)中的檢測(cè)信號(hào)是成像平面的空間分布的光強(qiáng)信息?，F(xiàn)有技術(shù)通過調(diào)節(jié)參考光的強(qiáng)度來提高某些芯片部分的缺陷檢測(cè)信號(hào)。然而，隨著缺陷的尺寸減小至納米量級(jí)，它的散射光的強(qiáng)度相比反射光很弱(在5X15微米大小光斑的掠射角照射下，一個(gè)20納米直徑的SiO2的顆粒在全方位角中的散射強(qiáng)度僅為O. 01334ppm)，缺陷散射信號(hào)很容易淹沒在反射光和CCD的背景噪音中。然而，由于缺陷材料和周圍材料性質(zhì)不同，入射光在傳播中遇到缺陷后發(fā)生散射，散射光的相位比直接透射或反射的光線有了很大的變化。因此，測(cè)量光波傳播中的相位變化是光學(xué)缺陷檢測(cè)增大檢測(cè)精度的研究方向。由于CCD或其他攝影機(jī)只能直接測(cè)量光強(qiáng)的信息，光波相位的測(cè)量必須將缺陷散射光的相位變化轉(zhuǎn)化為光強(qiáng)的變化，從而在CCD上檢測(cè)出相位的變化?，F(xiàn)有技術(shù)還通過調(diào)節(jié)反射光和參考光之間的相位差來增強(qiáng)缺陷檢測(cè)信號(hào)以及實(shí)際干涉圖案的對(duì)比。在芯片的不同部分或針對(duì)芯片上的不同種類的缺陷，缺陷散射光的相位是不同的，反射光中的缺陷散射光部分的相位與參考光的相位差也會(huì)不同。所以在芯片的缺陷檢測(cè)中，為了對(duì)不同位置的缺陷和不同種類的缺陷都達(dá)到好的檢測(cè)信號(hào)，反射光和參考光之間的相位調(diào)節(jié)必須即時(shí)進(jìn)行。由于缺陷在芯片上的位置是檢測(cè)之前未知的，這種方向顯然是不可行的。而且，在檢測(cè)芯片的每一部分時(shí)，檢測(cè)信號(hào)即包含缺陷檢測(cè)信號(hào)，既缺陷散射光與參考光干涉后的信號(hào)，也包含芯片表面的形貌粗糙度和邊緣粗糙度所引起的噪音。缺陷檢測(cè)成功與否決定于檢測(cè)圖像中的缺陷信號(hào)和表面噪音的相比，既檢測(cè)圖像中的信噪比。然而，在檢測(cè)芯片某些部分時(shí)選定的反射光與參考光之間的相位差既可能增強(qiáng)缺陷信號(hào)，也可能增強(qiáng)噪音信號(hào)。由于芯片表面的形貌粗糙度和邊緣粗糙度是隨機(jī)出現(xiàn)的，它的散射光的相位在O到2π之間可能隨機(jī)出現(xiàn)。因此，任何選定的反射光與參考光之間 的相位差都有可能增強(qiáng)一部分噪音的信號(hào)?？梢?，這樣的方法會(huì)增加缺陷檢測(cè)的失誤率。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)方法和裝置，提高集成電路中缺陷檢測(cè)的精度。本發(fā)明實(shí)施例提供一種集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)方法，在Fourier平面設(shè)置螺旋相位片，包括通過所述螺旋相位片，接收集成電路上缺陷的散射光和反射光，其中，所述散射光經(jīng)過所述螺旋相位片，在圖像接收平面形成圓圈形狀圖像；所述反射光經(jīng)過所述螺旋相位片的中心，在圖像接收平面形成同相位均勻背景光；所述圓圈形狀圖像與同相位均勻背景光在圖像接收平面發(fā)生相位干涉，形成包含亮斑和暗斑的光斑圖像；根據(jù)所述光斑圖像，確定所述集成電路上缺陷的類別。優(yōu)選的，所述螺旋相位片的螺旋相位范圍為(0，2 π )。優(yōu)選的，所述方法還包括調(diào)節(jié)所述缺陷的散射光和反射光的光強(qiáng)相當(dāng)。優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)所述缺陷的散射光和反射光的光強(qiáng)相當(dāng)，包括在所述缺陷的反射光進(jìn)入所述螺旋相位片之前的光路上設(shè)置可調(diào)節(jié)光衰減片，通過所述可調(diào)節(jié)光衰減片調(diào)節(jié)所述缺陷的散射光和反射光的光強(qiáng)相當(dāng)。優(yōu)選的，所述根據(jù)所述光斑圖像，確定所述集成電路上缺陷的類別，包括根據(jù)所述光斑圖像中亮斑和暗斑的分布屬性，確定所述集成電路上缺陷的類別。一種集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)裝置，包括沿光路設(shè)置的光信號(hào)采集單元、螺旋相位片、圖像接收單元及缺陷確定單元；所述螺旋相位片設(shè)置在Fourier平面；所述光信號(hào)采集單元采集集成電路上缺陷的散射光和反射光，所述散射光和反射光通過所述螺旋相位片在圖像接收單元中的接收平面形成圓圈形狀圖像；其中，所述反射光經(jīng)過所述螺旋相位片的中心，在圖像接收平面形成同相位均勻背景光；所述圓圈形狀圖像與同相位均勻背景光在圖像接收平面發(fā)生相位干涉，形成包含亮斑和暗斑的光斑圖像；所述缺陷確定單元根據(jù)所述光斑圖像，確定所述集成電路上缺陷的類別。優(yōu)選的，所述螺旋相位片的螺旋相位范圍為(0，2 π )。優(yōu)選的，還包括光強(qiáng)調(diào)節(jié)單元，用于調(diào)節(jié)所述缺陷的散射光和反射光的光強(qiáng)相當(dāng)。優(yōu)選的，所述光強(qiáng)調(diào)節(jié)單元包括設(shè)置在所述缺陷的反射光進(jìn)入所述螺旋相位片之iu的光路上的可調(diào)節(jié)光裳減片。優(yōu)選的，所述缺陷確定單元根據(jù)所述光斑圖像中亮斑和暗斑的分布屬性，確定所述集成電路上缺陷的類別。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明實(shí)施例中，將螺旋相位技術(shù)應(yīng)用于對(duì)于集成電路缺陷的檢測(cè)中，在Fourier平面設(shè)置螺旋相位片，將采集到的集成電路上缺陷的散射光和反射光傳輸至螺旋相位片之后進(jìn)行輸出，其中，散射光經(jīng)過螺旋相位片，因方向角的不同發(fā)生從O到2 π的相位變化，在圖像接收平面形成圓圈形狀圖像；反射光經(jīng)過螺旋相位片的中心，相位基本不發(fā)生變化，在圖像接收平面形成同相位均勻背景光，圓圈形狀圖像與同相位均勻背景光在圖像接收平面發(fā)生相位干涉，在一定位置會(huì)完全干涉相加形成亮點(diǎn)，在相反的位置會(huì)完全抵消形成暗斑，從而使得最終的光斑圖像產(chǎn)生最大程度的亮度對(duì)比，達(dá)到更高的缺陷檢測(cè)精度。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)方法的步驟流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中螺旋相位片的相位分布示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中螺旋相位4f成像系統(tǒng)的PSF示意圖；圖4(a)為傳統(tǒng)明視野顯微鏡下缺陷檢測(cè)信號(hào)的對(duì)比度示意圖；圖4(b)為本發(fā)明實(shí)施例中缺陷檢測(cè)信號(hào)的對(duì)比度示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的附加不同螺旋相位對(duì)干涉圖案影響的示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的短路缺陷對(duì)應(yīng)的光斑圖像；圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的斷路缺陷對(duì)應(yīng)的光斑圖像；圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種應(yīng)用螺旋相位技術(shù)進(jìn)行集成電路缺陷檢測(cè)的具體應(yīng)用實(shí)例示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在集成電路中，電路缺陷會(huì)影響甚至破壞芯片的正常功能，直接導(dǎo)致器件功能失敗。因此，對(duì)于集成電路中缺陷的檢測(cè)在集成電路制造工藝中至關(guān)重要。本發(fā)明實(shí)施例將螺旋相位技術(shù)應(yīng)用于對(duì)于集成電路缺陷的檢測(cè)中，在光路上的Fourier平面設(shè)置螺旋相位片。下面首先對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)方法進(jìn)行說明，參見圖1所示，包括以下步驟步驟101、通過所述螺旋相位片，接收集成電路上缺陷的散射光和反射光，其中，所述散射光經(jīng)過所述螺旋相位片，在圖像接收平面形成圓圈形狀圖像；所述反射光經(jīng)過所述螺旋相位片的中心，在圖像接收平面形成同相位均勻背景光；所述圓圈形狀圖像與同相位均勻背景光在圖像接收平面發(fā)生相位干涉，形成包含亮斑和暗斑的光斑圖像；步驟102、根據(jù)所述光斑圖像，確定所述集成電路上缺陷的類別。上述實(shí)施例中，將螺旋相位技術(shù)應(yīng)用于對(duì)于集成電路缺陷的檢測(cè)中，在Fourier平面設(shè)置螺旋相位片，將采集到的集成電路上缺陷的散射光和反射光傳輸至螺旋相位片之后進(jìn)行輸出，其中，散射光經(jīng)過螺旋相位片，因方向角的不同發(fā)生從O到2 π的相位變化，在 圖像接收平面形成圓圈形狀圖像；反射光經(jīng)過螺旋相位片的中心，相位基本不發(fā)生變化，在圖像接收平面形成同相位均勻背景光，圓圈形狀圖像與同相位均勻背景光在圖像接收平面發(fā)生相位干涉，在一定位置會(huì)完全干涉相加形成亮點(diǎn)，在相反的位置會(huì)完全抵消形成暗斑，從而使得最終的光斑圖像產(chǎn)生最大程度的亮度對(duì)比，達(dá)到更高的缺陷檢測(cè)精度。為了便于對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的理解，下面結(jié)合本發(fā)明的具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明實(shí)施例中，螺旋相位檢測(cè)技術(shù)是基于近幾年新興的在顯微鏡系統(tǒng)中使用的螺旋相位技術(shù)。在成像系統(tǒng)中的Fourier平面上,視場(chǎng)的各個(gè)Fourier成分在空間上分開，從而可以被獨(dú)立的處理。如圖2所示，在螺旋相位技術(shù)中，螺旋相位片(spiral phaseplate)設(shè)置于Fourier平面上，它的相位關(guān)系為exp (i Φ),其中，Φ為垂直于光軸的Fourier平面中的方位角。當(dāng)光線通過螺旋相位片時(shí)，光線的相位發(fā)生了變化，相位變化范圍為O到2 π，數(shù)值與方位角成線性關(guān)系。如圖3所示，在一個(gè)經(jīng)典的4f光學(xué)成像系統(tǒng)中，一個(gè)點(diǎn)光源的成像是它與Fourier平面的通光孔徑的卷積(convolution)的結(jié)果。在Fourier平面放螺旋相位片后，一個(gè)點(diǎn)光源的成像是它與螺旋相位片的卷積，即圓圈形狀的像，這也就是螺旋相位系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(point spread function, PSF)。沿著成像圓圈的圓周方向，螺旋相位系統(tǒng)的點(diǎn)成像PSF的相位從O到2 Ji變化著。通常，集成電路上的缺陷尺寸遠(yuǎn)小于光波長(zhǎng)，可以是2x納米或更小量級(jí)，因此，在成像系統(tǒng)中可視為點(diǎn)光源，該點(diǎn)光源的散射光分布在立體角中，散射光具體的分布角度由缺陷的特定形狀、大小和入射光的性質(zhì)等決定。缺陷的散射光透過螺旋相位片，因方位角的不同發(fā)生從O到2π的相位變化，再通過透鏡系統(tǒng)成像在C⑶上。集成電路表面的反射光同樣透過螺旋相位片的中心，相位基本不變化，再通過透鏡系統(tǒng)均勻照射在CCD上，形成均勻同相位的背景光強(qiáng)。在CXD的圖像接收平面上，由于缺陷散射后在C⑶上成像圓圈形狀，與周圍的反射光背景發(fā)生相位干涉。由于缺陷散射光圈的相位從O到2π變化，所以在一定位置會(huì)與反射光背景發(fā)生完全干涉相加形成亮斑，在相反的位置會(huì)完全抵消形成暗斑。缺陷散射光圈的完全相加干涉和完全抵消干涉形成了最大程度的亮度對(duì)比。如圖4(b)所示，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)于缺陷檢測(cè)的信號(hào)對(duì)比度大大高于同等條件下的傳統(tǒng)明視野顯微鏡下的信號(hào)對(duì)比度(參見圖4(a))。這里以橋型短路缺陷為例，從圖4可見，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)于缺陷檢測(cè)的信號(hào)對(duì)比度是明視野顯微鏡成像下信號(hào)對(duì)比度的近十倍?？梢?，使用螺旋相位技術(shù)在缺陷檢測(cè)中，能夠大大增加缺陷的亮度對(duì)比，從而大大增加缺陷檢測(cè)信號(hào)?！ぴ诒景l(fā)明實(shí)施例中，無須調(diào)節(jié)缺陷反射光與散射光的相位差，因?yàn)槿魏稳毕萆⑸涔庠诔上裰幸欢〞?huì)形成O到2 的相位變化,在相同相位的反射光背景中，一定會(huì)形成完全加強(qiáng)的干涉和完全抵消的干涉，從而形成最大的圖像對(duì)比。需要說明的是，為了獲得更好的干涉圖案，即增加干涉圖案中明暗光斑之間的對(duì)比度，通常需要調(diào)節(jié)缺陷反射光的強(qiáng)度。具體實(shí)現(xiàn)可以是衰減缺陷反射光，通過衰減，調(diào)節(jié)缺陷的散射光和反射光的光強(qiáng)相當(dāng)。具體實(shí)施時(shí)，可以在缺陷的反射光進(jìn)入螺旋相位片之前的光路上設(shè)置可調(diào)節(jié)光衰減片，通過該可調(diào)節(jié)光衰減片調(diào)節(jié)缺陷的散射光和反射光的光強(qiáng)相當(dāng)。此外，通過研究發(fā)現(xiàn)，上述干涉圖案具體成像與螺旋相位片的螺旋相位范圍有關(guān)，即干涉圖案中光斑數(shù)與所加螺旋相位的η位成正比，如圖5所示，所加螺旋相位分別為(O, 31)、(0,2 31)、(0,3 31)及(0,4 31),可見,加2 π相位更加容易看清楚光斑的旋轉(zhuǎn)圖形，從而進(jìn)行缺陷類型的分辨。因此，優(yōu)選的，可以選擇螺旋相位片的螺旋相位范圍為(0，2 π )。需要指出的是，缺陷散射經(jīng)過螺旋相位片干涉形成的光斑形狀與缺陷散射在立體角中的光強(qiáng)和相位分布緊密相關(guān)，而每一種缺陷的散射光強(qiáng)和相位分布都是不同的，反映了每種缺陷的形狀、材料和大小的信息。因此，可以通過缺陷成像中亮斑和暗斑的分布屬性來判斷缺陷的種類。例如當(dāng)所述光斑圖像為上明下暗的光斑時(shí)，所述缺陷為短路缺陷，如圖6所示；當(dāng)所述光斑圖像為左明右暗的光斑時(shí)，所述缺陷為斷路缺陷，如圖7所示。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)裝置，包括沿光路設(shè)置的光信號(hào)采集單元、螺旋相位片、圖像接收單元及缺陷確定單元；所述螺旋相位片設(shè)置在Fourier平面；所述光信號(hào)采集單元采集集成電路上缺陷的散射光和反射光，所述散射光和反射光通過所述螺旋相位片在圖像接收單元中的接收平面形成圓圈形狀圖像；其中，所述反射光經(jīng)過所述螺旋相位片的中心，在圖像接收平面形成同相位均勻背景光；所述圓圈形狀圖像與同相位均勻背景光在圖像接收平面發(fā)生相位干涉，形成包含亮斑和暗斑的光斑圖像；所述缺陷確定單元根據(jù)所述光斑圖像，確定所述集成電路上缺陷的類別。參考圖8，示出了一種應(yīng)用螺旋相位技術(shù)進(jìn)行集成電路缺陷檢測(cè)的具體應(yīng)用實(shí)例。圖8中，集成電路上的缺陷在成像系統(tǒng)中可視為點(diǎn)光源，缺陷的散射光被顯微鏡鏡頭采集，透過Fourier平面上設(shè)置的螺旋相位片，因方位角的不同發(fā)生從O到2 π的相位變化，再通過透鏡系統(tǒng)成像在CCD上。集成電路表面的反射光同樣透過螺旋相位片的中心，相位基本不變化，再通過透鏡系統(tǒng)均勻照射在C⑶上，形成均勻同相位的背景光強(qiáng)。圖6中，入射光由激光光源(例如arc lamp)產(chǎn)生。在CXD的圖像接收平面上，由于缺陷散射后在CXD上成像圓圈形狀，與周圍的反射光背景發(fā)生相位干涉。由于缺陷散射光圈的相位從O到2π變化，所以在一定位置會(huì)與反射光背景發(fā)生完全干涉相加形成亮斑，在相反的位置會(huì)完全抵消形成暗斑。缺陷散射光圈的完全相加干涉和完全抵消干涉形成了最大程度的亮度對(duì)比?？梢?，使用螺旋相位技術(shù)在缺陷檢測(cè)中，能夠大大增加缺陷的亮度對(duì)比，從而大大增加缺陷檢測(cè)信號(hào)。上述集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)裝置中，無須調(diào)節(jié)缺陷反射光與散射光的相位差，因?yàn)槿魏稳毕萆⑸涔庠诔上裰幸欢〞?huì)形成O到2 π的相位變化，在相同相位的反射光背景中，一定會(huì)形成完全加強(qiáng)的干涉和完全抵消的干涉，從而形成最大的圖像對(duì)比。需要說明的是，為了獲得更好的干涉圖案，即增加干涉圖案中明暗光斑之間的對(duì)比度，通常需要調(diào)節(jié)缺陷反射光的強(qiáng)度。因此，上述裝置中，還需設(shè)置光強(qiáng)調(diào)節(jié)單元，具體實(shí)現(xiàn)可以是通過該光強(qiáng)調(diào)節(jié)單元衰減缺陷反射光，通過衰減，調(diào)節(jié)缺陷的散射光和反射光的光強(qiáng)相當(dāng)。具體實(shí)施時(shí)，該光強(qiáng)調(diào)節(jié)單元可以是在缺陷的反射光進(jìn)入螺旋相位片之前的光路上設(shè)置的可調(diào)節(jié)光衰減片，通過該可調(diào)節(jié)光衰減片調(diào)節(jié)缺陷的散射光和反射光的光強(qiáng)相當(dāng)。 此外，優(yōu)選的，可以選擇螺旋相位片的螺旋相位范圍為(0，2 π )。這是由于，加2 π相位更加容易看清楚光斑的旋轉(zhuǎn)圖形，從而進(jìn)行缺陷類型的分辨。缺陷散射經(jīng)過螺旋相位片干涉形成的光斑形狀與缺陷散射在立體角中的光強(qiáng)和相位分布緊密相關(guān)，而每一種缺陷的散射光強(qiáng)和相位分布都是不同的，反映了每種缺陷的形狀、材料和大小的信息。因此，缺陷確定單元可以通過缺陷成像中亮斑和暗斑的分布屬性來判斷缺陷的種類。例如當(dāng)所述光斑圖像為上明下暗的光斑時(shí)，所述缺陷為短路缺陷；當(dāng)所述光斑圖像為左明右暗的光斑時(shí)，所述缺陷為斷路缺陷。對(duì)于裝置實(shí)施例而言，由于其基本相應(yīng)于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的模塊可以是或者也可以不是物理上分開的，作為模塊顯示的部件可以是或者也可以不是物理模塊，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)模塊上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明實(shí)施例的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明實(shí)施例將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)方法，其特征在于，在Fourier平面設(shè)置螺旋相位片，包括 通過所述螺旋相位片，接收集成電路上缺陷的散射光和反射光，其中，所述散射光經(jīng)過所述螺旋相位片，在圖像接收平面形成圓圈形狀圖像；所述反射光經(jīng)過所述螺旋相位片的中心，在圖像接收平面形成同相位均勻背景光；所述圓圈形狀圖像與同相位均勻背景光在圖像接收平面發(fā)生相位干涉，形成包含亮斑和暗斑的光斑圖像； 根據(jù)所述光斑圖像，確定所述集成電路上缺陷的類別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)方法，其特征在于，所述螺旋相位片的螺旋相位范圍為(O, 2 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法還包括調(diào)節(jié)所述缺陷的散射光和反射光的光強(qiáng)相當(dāng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)所述缺陷的散射光和反射光的光強(qiáng)相當(dāng)，包括 在所述缺陷的反射光進(jìn)入所述螺旋相位片之前的光路上設(shè)置可調(diào)節(jié)光衰減片，通過所述可調(diào)節(jié)光衰減片調(diào)節(jié)所述缺陷的散射光和反射光的光強(qiáng)相當(dāng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述光斑圖像，確定所述集成電路上缺陷的類別，包括 根據(jù)所述光斑圖像中亮斑和暗斑的分布屬性，確定所述集成電路上缺陷的類別。
6.一種集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)裝置，其特征在于，包括沿光路設(shè)置的光信號(hào)采集單元、螺旋相位片、圖像接收單元及缺陷確定單元；所述螺旋相位片設(shè)置在Fourier平面；所述光信號(hào)采集單元采集集成電路上缺陷的散射光和反射光，所述散射光和反射光通過所述螺旋相位片在圖像接收單元中的接收平面形成圓圈形狀圖像；其中，所述反射光經(jīng)過所述螺旋相位片的中心，在圖像接收平面形成同相位均勻背景光；所述圓圈形狀圖像與同相位均勻背景光在圖像接收平面發(fā)生相位干涉，形成包含亮斑和暗斑的光斑圖像；所述缺陷確定單元根據(jù)所述光斑圖像，確定所述集成電路上缺陷的類別。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述螺旋相位片的螺旋相位范圍為(O, 2 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括 光強(qiáng)調(diào)節(jié)單元，用于調(diào)節(jié)所述缺陷的散射光和反射光的光強(qiáng)相當(dāng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述光強(qiáng)調(diào)節(jié)單元包括設(shè)置在所述缺陷的反射光進(jìn)入所述螺旋相位片之前的光路上的可調(diào)節(jié)光衰減片。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)所述的集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述缺陷確定單元根據(jù)所述光斑圖像中亮斑和暗斑的分布屬性，確定所述集成電路上缺陷的類別。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種集成電路缺陷的光學(xué)檢測(cè)方法和裝置，其中，所述方法包括在Fourier平面設(shè)置螺旋相位片，通過所述螺旋相位片，接收集成電路上缺陷的散射光和反射光，其中，所述散射光經(jīng)過所述螺旋相位片，在圖像接收平面形成圓圈形狀圖像；所述反射光經(jīng)過所述螺旋相位片的中心，在圖像接收平面形成同相位均勻背景光；所述圓圈形狀圖像與同相位均勻背景光在圖像接收平面發(fā)生相位干涉，形成包含亮斑和暗斑的光斑圖像；根據(jù)所述光斑圖像，確定所述集成電路上缺陷的類別。通過本發(fā)明實(shí)施例，能夠提高集成電路中缺陷檢測(cè)的精度。
文檔編號(hào)G01N21/45GK103018202SQ20111028346
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者陳魯 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院微電子研究所