用反射或透射红外光来检查微结构的设备和方法技术

技术编号:2667952 阅读:196 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
先前所使用的检查装置和方法通常使用已反射的可见光或UV光来操作以分析(例如)晶片(38)的微结构样品。本发明专利技术的目的在于增加所述装置的可能的用途,即,尤其是为了表示例如可在两侧上均结构化的晶片的结构细节,所述结构细节在VIS或UV中是不可见的,因为涂层或中间材料是不透明的。通过在形成显著地改进IR图像中与其它对象之间的对比度的透照(52)时使用IR光作为反射光来达成所述目的,因而允许样品能同时以反射或透射的IR光和以反射的可见光来表示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于光学检查微结构样品的设备,其包括上面可放置受检查的样品的样品支撑件,且本专利技术涉及一种光学检查微结构样品的方法,其中提供样品支撑件和观察构件(具体地说,显微镜),受检查的样品放置在支撑件上面,使用所述观察构件来观察样品。
技术介绍
对于检查微结构样品(例如晶片、掩模或衬底上的微结构装置)的表面来说,光学设备是尤其适用的。举例来说,如从EP 455 857中可知,可通过评估从晶片表面向后反射的光束来进行表面检查。还可知其中可借助于图像检测来辨识晶片样品表面上的各种结构的光学设备。此处,样品通常在明视场下被照射,且由相机(例如,矩阵式或线性阵列相机)来取样。还可从US 6,587,193中了解到晶片表面的检查,其中选择一种照射,其以线的形式来对晶片进行取样。以一种可形成二维图像的方式来在整个晶片表面上扫描该照射线。从US 2003/0202178A1中可知另一种用于检查晶片的方法和设备。此处,以入射在晶片边缘上的方式将一种照射辐射到晶片上。因此,晶片边缘可被检测且由图像处理单元来进一步处理。可通过将所获得的边缘图像与预存的参考图像进行比较来检测晶片上的缺陷。用于检查晶片的现有技术系统通常仅为在可见或UV范围内进行入射光检查而设计,且一般不适合或不太适合用于检查微结构样品(例如,在两侧上均已结构化的囊封式或嵌入式物体或晶片)和多个晶片的堆叠结构。
技术实现思路
因此,本专利技术的一个目的在于进一步发展常规的样品检查技术,以使得其也适用于检查在两侧上均已结构化的囊封式或嵌入式物体以及多个晶片的堆叠结构。根据本专利技术,本目的由一种具有根据权利要求1所述的特征以用于检查微结构样品的设备和一种具有根据权利要求9所述的特征以用于检查微结构样品的方法来达成。根据本专利技术,还建议一种检查设备(具体地说,显微镜),其使得在IR频谱范围内入射和透射的光能同时或单独照射样品,且还实现可见的入射光照射。为了获得高对比度图像,在优选实施例中,入射光照射包含入射光源和用于过滤来自光学频谱范围的辐射的过滤构件。作为用于透射光设备的照射构件,可使用一种发射具有来自红外频谱范围(IR)的成份的辐射的光源。通过多个用于波长选择的可交换过滤器,所需波长为可选择的。光优选地通过导光管而耦合到系统中。通过此种使用入射光和透射光的多样照射,将IR照射的优点与可见的入射光照射的优点组合在一起成为可能。在透射光模式中,IR光仅在那些对其为透明的地方由样品透射。结果得到对比度非常高的图像。IR中的入射光照射(其可能为同时的)使得归因于金属层遮蔽而通常不能在透射光模式中成像的物体能够成像。通过组合,形成细节丰富且对比度高的图像,其具有归因于许多层缺少透明性而在可见入射光中为不可见的结构。然而,同时,一般可见的入射光图像可用于定向目的。两个图像(即,已组合的入射光和透射光IR图像与可见的入射光图像)均可通过波长选择视频双重输出端而同时成像到IR专用相机上和普通可见的色彩或单色CCD相机上且通过电脑而在监视器上显示。可进一步改进此功能性,因为所使用的光波长为可调整的,其中,具体地说,可交换的过滤器用于入射光和透射光照射。还可通过在入射光和透射光照射的光束路径中使用可切换的光阑来进一步改进设备。依据所调整的波长,使用常规物镜和镜筒透镜或通过IR物镜(尤其是通过依据样品厚度来校正的专用IR物镜)和专用IR镜筒透镜来进行样品的图像检测。通过一种用于在具有微结构组件的样品、晶片、掩模或衬底上聚焦的自动聚焦系统,可使整个系统自动化,其对于在晶片生产中的内嵌应用(in-line utilization)尤其有利。借助于PC,可以一种可在输出设备(具体地说,监视器)上一起输出的方式来组合入射光和透射光系统的图像。附图说明本专利技术的其它优点和有利实施例是附属的单个图1的标的物且是与该图1有关的描述的一部分,其中所述图1以概略图形式示意性地绘示晶片检查设备。10晶片检查设备 11入射光束12入射光源14、36收集器15可切换的光阑16、34过滤器18、30分束镜 20物镜转轮22VIS物镜 24IR物镜 26样品支撑件 28晶片29聚光器 32导光管33中间光学器件38透射光源40可交换的镜筒透镜41波长选择视频双重输出端42IR相机 44VIS-CCD相机46PC48监视器50入射光照射 52透射光照射具体实施方式所述单个附图示意性地说明晶片检查设备10(具体地说,用于观察晶片28的显微镜)的根据本专利技术的特征结构。然而,术语晶片检查设备10不应理解为本专利技术的限制。借助于晶片检查设备10,可检查微结构样品,例如晶片、掩模或衬底(通常为半导体衬底)上的微结构装置(囊封或非囊封)。晶片检查设备10具有入射光照射构件50。其本质上包括使光直接或间接耦合到晶片28上的入射光源12。出于此目的,入射光束11可穿过收集器14。由于随后的一个或一个以上可交换的过滤器16的配置,可从光学频谱范围中过滤该照射所需的光波长。此外,还可提供可切换的光阑15,以从入射光束11中选择照射该晶片28所需的部分。入射光的光束可接着借助于分束镜18而被引导到晶片28上,所述晶片28固定在衬底支撑件26上。入射光源12的光当然还可(例如)借助于导光管而直接耦合。借助于提供在物镜转轮(objective turret)20上的常规物镜22来检测由晶片28反射的光,且通过可交换的镜筒透镜40来馈入到CCD相机44中。以此方式形成的图像数据可在计算单元(具体地说,PC 46)中处理,且在输出装置(具体地说,监视器48)中输出。根据本专利技术,借助于晶片可在透射光模式中额外加以照射,而在晶片28的底侧同时提供透射光照射52。此透射光照射52具有透射光源38、收集器36和过滤构件34。所述过滤构件使得透射光源38的光能被过滤处于所需的IR频谱部分中以用于品片的透射光照射。为了耦合到IR透射光中,优选地使用导光管32(例如,以光纤束形式而形成者)。在IR透射光已穿过中间光学器件33之后,其可通过分束镜30而引导到晶片28上。在分束镜30与晶片28之间,聚光器通常与可切换的光阑结合而配置着。为了检测晶片28的图像(其在IR透射光和入射光模式中形成),可使用专用IR校正物镜24,所述物镜24也定位在物镜转轮20上且出于此目的而旋转到光束路径中。因此,图像可馈入到IR相机42,且以此方式产生的数据可供应到计算单元(例如,PC 46)。此时,可接着处理数据且通过监视器48而将其输出。可手动地或通过自动聚焦系统自动地进行晶片的聚焦,所述自动聚焦系统是达成整个检查处理的完全自动化的必要特征。如从附图中可见,来自IR入射光和透射光检查以及VIS透射光检查的数据可馈入专用波长选择视频双重输出端41,所述输出端41装备有可见的CCD相机和IR相机,如图所示。在PC 46中,所述两个图像可经处理以使得其在监视器48上个别显示或显示为组合图像。此为两种成像方法的组合,具体地说,其使得底侧上的晶片或结构的内部元件能在结构上得以检测,且与从可见入射光照射中获得的数据相组合。这是如何能显著地改进晶片或其它上述样品的生产过程的监视。权利要求1.一种用于检查微结构样品的设备,所述微结构样品例如晶片(28),所述设备包括用于支撑所述例如晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检查微结构样品的设备,所述微结构样品例如晶片(28),所述设备包括用于支撑所述例如晶片(28)的样品的样品支撑件(26)和用于在入射光模式中照射所述样品的入射光照射(50),其特征在于另外提供透射光照射(52)以用于在透射光模式中照射所述样品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:威葛瑞夫蓝伯特丹纳
申请(专利权)人:比斯泰克半导体系统股份有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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