用于检查多个测量物体的材料属性的设备的制作方法

本申请涉及检查设备，更具体地，涉及用于检查多个测量物体的材料特性的设备。

背景技术：

通常，通过加工(fabrication，“fab”)过程来制造半导体装置，其中包括电部件的电路在所述加工过程中被形成在硅晶片上，所述硅晶片被用作半导体基底。在加工之后，可以执行电子基片拣选(electricaldiesorting，eds)过程以检查在加工过程中形成的半导体装置的电特性。然后可以执行封装组装过程以用环氧树脂包封半导体装置中的每一个并且个体化半导体装置。

加工过程通常包括沉积过程，通过该沉积过程将薄膜形成在半导体基底上。执行化学机械抛光以使所述薄膜光滑。执行光刻过程以在薄膜上形成光阻图案。执行蚀刻过程以使用光阻图案将薄膜形成为具有电特性的图案。执行离子注入过程以将特定离子注入到半导体基底的预定区域中。执行清理过程以从半导体基底去除杂质。执行检查过程以检查其上形成有薄膜或图案的半导体基底的表面。

半导体基底的缺陷(比如残留在半导体基底上的外来物质)可能降低半导体装置的操作性能和生产率。

技术实现要素：

一种检查设备包括产生第一光的光源。第一测量单元被配置为接收来自光源的第一光并将第一光引导到第一测量物体。第二测量单元被配置为接收来自光源的第一光并将第一光引导到与第一测量物体不同的第二测量物体。检查单元被配置为接收沿着第一光学路径从第一测量单元提供的第一光信号并使用第一光信号检查第一测量物体，并且接收沿着与第一光学路径不同的第二光学路径从第二测量单元提供的第二光信号并使用第二光信号检查第二测量物体。测量位置选择单元被配置为通过调整反射镜的角度来交替地启用所述一个光学路径和第二光学路径。

检查设备包括第一测量物体设置在其中的第一测量单元。第一测量单元包括被配置为将第一光提供到第一测量物体的第一照明单元和被配置为接收穿过第一测量物体的第一光的第一光接收单元。第二测量物体设置在其中的第二测量单元包括被配置为将第二光提供到第二测量物体的第二照明单元和被配置为接收穿过第二测量物体的第二光的第二光接收单元。检查单元被配置为接收从第一测量单元提供的第一光信号并且据此检查第一测量物体，并且接收从第二测量单元提供的第二光信号并且据此检查第二测量物体。反射镜被配置为将第一光信号或第二光信号引导到所述检查单元。控制单元被配置为控制驱动单元以调整所述反射镜的角度。

检查设备包括被配置为将光引导到第一测量物体的第一测量单元。第二测量单元被配置为将所述光引导到第二测量物体。检查单元被配置为检查第一测量物体和检查第二测量物体。测量位置选择单元被配置为通过调整反射镜的角度来交替地将来自第一测量单元的第一光信号提供到所述检查单元和将来自第二测量单元的第二光信号提供到所述检查单元。

附图说明

在结合附图进行考虑时，通过参考下文的详细描述，由于本公开的更全面的理解和其关注的许多方面变得更好理解，将更容易获得本公开的更全面的理解和其关注的许多方面。

图1是示意了根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备的简图；

图2是示意了根据本公开一些示例性实施例的用于使用用于检查材料属性的设备来检查材料属性的方法的流程图；

图3至图5是示意了根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备的操作的图；

图6是示意了根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备的简图；

图7是示意了根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备的简图；

图8是示意了根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备的视图简图；以及

图9是示意了根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备的简图。

具体实施方式

在描述在附图中示意的本公开的示例性实施例时，为了清楚起见采用了特定术语。然而，不打算将本公开限制于如此选择的特定术语，并且应当理解，每个特定元件包括以相似方式进行操作的所有技术等效物。

下面，将参考图1描述根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备。

图1是示意了根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备的简图。

根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备可以用于在半导体装置的制造过程的每一个步骤处检查半导体基底的材料的属性。例如，检查可以在下列过程处进行：用于形成薄膜的沉积过程、用于使薄膜光滑的化学机械抛光过程、用于在薄膜上形成图案的光刻过程、用于使用光阻图案形成图案的蚀刻过程、用于将特定离子注入到半导体基底的预定区域的离子注入过程和用于去除杂质的清理过程。然而，本公开不限于此。

参考图1，根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备包括光源110、第一测量单元120、第二测量单元130、第三测量单元140、测量位置选择单元150、可以包括前述光源110的检查单元160和控制单元170。

光源110可以将第一光(l1)提供到第一测量单元120、第二测量单元130和第三测量单元140中的每一个。

例如，光源110可以向连接到第一测量单元120的第一头部151、连接到第二测量单元130的第二头部152和/或连接到第三测量单元140的第三头部153提供第一光(l1)。关于头部151、152和153中的哪一个接收来自光源110的光(l1)的确定可以根据设置在前述测量位置选择单元150内的反射镜155的角度来确定。

向第一头部151提供的第一光(l1)可以随后通过光纤向第一测量单元120的第一照明单元121提供。向第二头部152提供的第一光(l1)可以随后通过光纤提供到第二测量单元130的第二照明单元131。向第三头部153提供的第一光(l1)可以随后通过光纤提供到第三测量单元140的第三照明单元141。

光源110可以在第一测量物体10定位在第一测量单元120中时将第一光(l1)提供到第一照明单元121。光源110可以在第二测量物体20定位在第二测量单元130中时将第一光(l1)提供到第二照明单元131。光源110可以在第三测量物体30定位在第三测量单元140中时将第一光(l1)提供到第三照明单元141。

尽管图1示出光源110设置在检查单元160内，但是本公开不限于此。例如，在本公开的一些示例性实施例中，光源110可以设置在检查单元160的外部。

第一测量单元120可以包括第一照明单元121和第一光接收单元122。

第一照明单元121可以接收来自光源110的第一光(l1)，并且可以将第二光(l2)照射到第一测量物体10。第一光接收单元122可以接收已经穿过第一测量物体10的第二光(l2)，然后可以通过光纤将第一光信号(s1)提供到第一头部151。

第二测量单元130可以包括第二照明单元131和第二光接收单元132。

第二照明单元131可以接收来自光源110的第一光(l1)，并且可以将第三光(l3)照射到第二测量物体20。第二光接收单元132可以接收已经穿过第二测量物体20的第三光(l3)，然后可以通过光纤将第二光信号(s2)提供到第二头部152。

第三测量单元140可以包括第三照明单元141和第三光接收单元142。

第三照明单元141可以接收来自光源110的第一光(l1)，并且可以将第四光(l4)照射到第三测量物体30。第三光接收单元142可以接收已经穿过第三测量物体30的第四光(l4)，然后可以通过光纤将第三光信号(s3)提供到第三头部153。

尽管图1示出使用三个测量单元120、130和140，但是本公开不限于此。例如，在本公开的一些示例性实施例中，可以布置四个或更多个测量单元。

测量位置选择单元150可以包括第一头部151、第二头部152、第三头部153、透镜154、反射镜155和驱动单元156。驱动单元156可以被配置为调整反射镜155的角度，以便将第一光(l1)引导到第一、第二和第三头部151、152和153当中的期望头部。就这方面而言，驱动单元156可以是制动器。

测量位置选择单元150可以通过连接到第一头部151、第二头部152和第三头部153的光纤分别连接到第一测量单元120、第二测量单元130和第三测量单元140。此外，测量位置选择单元150可以通过光纤连接到检查单元160。

测量位置选择单元150可以将从光源110提供的第一光(l1)提供到第一测量单元120、第二测量单元130和第三测量单元140中的任意一个。

此外，测量位置选择单元150可以向检查单元160提供来自第一测量单元120的第一光信号(s1)、来自第二测量单元130的第二光信号(s2)和/或来自第三测量单元140的第三光信号(s3)。

透镜154可以汇聚从光源110提供并由反射镜155发射到第一头部151、第二头部152和/或第三头部153上的第一光(l1)。

此外，透镜154可以在反射镜155上汇聚来自第一光接收单元122的第一光信号(s1)、来自第二光接收单元132的第二光信号(s2)和/或来自第三光接收单元142的第三光信号(s3)。

反射镜155可以通过驱动单元156使得其角度被调整，从而将从光源110提供的第一光(l1)反射到第一头部151、第二头部152和/或第三头部153。

此外，反射镜155可以通过驱动单元156使得其角度被调整，从而将来自第一头部151的第一光信号(s1)、来自第二头部152的第二光信号(s2)和/或来自第三头部153的第三光信号(s3)反射到检查单元160。这将在下文中更加详细地进行描述。

控制单元170可以控制驱动单元156以调整反射镜155的角度。例如，控制单元170可以通过驱动驱动单元156以预设时间，通过调整反射镜155的角度来将第一光信号(s1)、第二光信号(s2)和/或第三光信号(s3)提供到检查单元160。

然而，本公开不限于此。例如，在本公开的一些示例性实施例中，当测量物体定位在第一测量单元120、第二测量单元130和/或第三测量单元140中时，控制单元170可以例如通过驱动驱动单元156，通过调整反射镜155的角度来将第一光信号(s1)、第二光信号(s2)和/或第三光信号(s3)提供到检查单元160。

检查单元160可以包括光源110和浓度测量单元161。然而，光源110可以如上所述设置在检查单元160的外部。

根据一些实施例，如从图1可见，相同的光纤可以用于在第一测量单元120和检查单元160之间来回地传输光。另一光纤可以用于在第二测量单元130和检查单元160之间来回地传输光。又另一光纤可以用于在第三测量单元140和检查单元160之间来回地传输光。以这种方式，可以存在与测量物体一样多的光纤，另外，根据这种布置，不管存在多少个测量物体和测量单元，也都仅需要一个光源110和一个浓度测量单元161。然而，本公开不限于此。例如，根据一些其他实施例，如从图8可见，被用于来回地传输光的光纤可以彼此不同。

单个检查单元160从而可以检查第一测量物体10、第二测量物体20和第三测量物体30中的每一个的材料属性。

例如，检查单元160可以通过接收来自第一测量单元120的第一光信号(s1)来检查第一测量物体10的材料属性，可以通过接收来自第二测量单元130的第二光信号(s2)来检查第二测量物体20的材料属性，并且可以通过接收来自第三测量单元140的第三光信号(s3)来检查第三测量物体30的材料属性。

检查单元160可以检查第一至第三测量物体10、20和30中的每一个的第一材料属性，并且还可以检查与第一材料属性不同的第二材料属性。例如，第一材料属性可以是在第一至第三测量物体10、20和30中的每一个中包括的材料的浓度，并且第二材料属性可以是在第一至第三测量物体10、20和30中的每一个中包括的颗粒大小。

然而，本公开不限于此。例如，在本公开的一些示例性实施例中，检查单元160可以检查第一至第三测量物体10、20和30中的每一个的三个或更多个不同的材料属性。

尽管图1示出检查单元160包括用于检查第一至第三测量物体10、20和30中的每一个中包括的材料的浓度的浓度测量单元161来，但是这仅是许多可能示例中的一个，并且本公开不限于此。例如，在本公开的一些示例性实施例中，检查单元160可以包括用于检查第一至第三测量物体10、20和30中的每一个中包括的颗粒大小的颗粒测量单元。

下面，将参考图1至图5描述根据本公开一些示例性实施例的用于使用用于检查材料属性的设备来检查材料属性的方法。

图2是示意了根据本公开一些示例性实施例的用于使用用于检查材料属性的设备来检查材料属性的方法的流程图。图3至图5是示意了根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备的操作的简图。

参考图1至图3，当测量定位在第一测量单元120中的第一测量物体10的材料属性时，控制单元170可以以图3中所示的方式，通过驱动驱动单元156来调整反射镜155的角度(s110)。

在调整反射镜155的角度之后，光源110可以将第一光(l1)提供到第一测量单元120(s120)。

例如，从光源110提供的第一光(l1)可以以被提供到第一头部151的方式由反射镜155反射。提供到第一头部151的第一光(l1)可以通过光纤被引导到第一测量单元120的第一照明单元121。

第一照明单元121可以将第二光(l2)引导到第一测量物体10(s130)。尽管从光源110提供的光被定义为第一光(l1)并且通过第一照明单元121引导到第一测量物体10的光被定义为第二光(l2)，但是这仅是为了说明的方便，可以认为第一光(l1)和第二光(l2)是相同的光。

从第一照明单元121照射并且穿过第一测量物体10的第二光(l2)可以由第一光接收单元122接收。第一光接收单元122可以将第一光信号(s1)提供到检查单元160(s140)。

例如，从第一光接收单元122提供的第一光信号(s1)可以通过光纤提供到第一头部151。提供到第一头部151的第一光信号(s1)可以由反射镜155反射并且可以提供到检查单元160。

因此，第一光(l1)和第一光信号(s1)都可以沿着相同光纤在第一头部151和第一测量单元120之间行进，该相同光纤可以在本文中称为第一光纤。然而，本公开不限于此。

检查单元160可以使用第一光信号(s1)来检查第一测量物体10的材料属性(s150)。例如，布置在检查单元160中的浓度测量单元161可以使用第一光信号(s1)来检查在第一测量物体10中包括的材料的浓度。可以根据上述过程来检查第一测量物体10的材料属性。

参考图1、图2和图4，为了检查定位在第二测量单元130中的第二测量物体20的材料属性，控制单元170可以如图4中所示，通过驱动驱动单元156来调整反射镜155的角度(s110)。

在调整反射镜155的角度之后，可以通过与在测量第一测量物体10的材料属性时的过程相似的过程来检查第二测量物体20的材料属性。

例如，在调整反射镜155的角度之后，光源110可以将第一光(l1)提供到第二测量单元130(s120)。第二照明单元131可以将第三光(l3)引导到第二测量物体20(s130)。第二光接收单元132可以将第二光信号(s2)提供到检查单元160(s140)。检查单元160可以使用第二光信号(s2)来检查第二测量物体20的材料属性(s150)。可以根据上述过程来检查第二测量物体20的材料属性。

因此，第一光(l1)和第二光信号(s2)都可以沿着相同光纤在第二头部152和第二测量单元130之间行进，该相同光纤可以在本文中称为第二光纤。第二光纤可以与第一光纤不同。然而，本公开不限于此。

参考图1、图2和图5，为了检查定位在第三测量单元140中的第三测量物体30的材料属性，控制单元170可以如图5中所示，通过驱动驱动单元156来调整反射镜155的角度(s110)。

在调整反射镜155的角度之后，可以通过与在测量第一测量物体10和第二测量物体20的材料属性时的过程相似的过程来检查第三测量物体30的材料属性。

例如，在调整反射镜155的角度之后，光源110可以将第一光(l1)提供到第三测量单元140(s120)。第三照明单元141可以将第四光(l4)提供到第三测量物体30(s130)。第三光接收单元142可以将第三光信号(s3)提供到检查单元160(s140)。检查单元160可以使用第三光信号(s3)来检查第三测量物体30的材料属性(s150)。可以根据上述过程来检查第三测量物体30的材料属性。

因此，第一光(l1)和第三光信号(s3)都可以沿着相同光纤在第三头部153和第三测量单元140之间行进，该相同光纤可以在本文中称为第三光纤。第三光纤可以与第一光纤和第二光纤均不同。然而，本公开不限于此。

根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备可以通过调整布置在测量位置选择单元150中的反射镜155的角度来反射光和光信号，使用单个检查单元160检查多个测量物体的材料属性。因此，可以减少检查多个测量物体的材料属性所需的时间。此外，通过使用单个检查单元160来检查多个测量物体的材料属性可以减少安装成本。

应当理解，可以以一种或多种不同的方式来测量测量物体的材料属性，每种方式都涉及使用入射光(l2、l3和l4)和接收产生的光(s1、s2和s3)。例如，入射光可以是入射在测量物体的表面上的光，而产生的光可以是从测量物体反射的光、已经穿过测量物体的光、已经由测量物体散射的光，或者入射光可以可以激发测量物体的原子，且产生的光可以是在测量物体的原子从其激发态驰豫时由测量物体的原子发射的光。以这种方式，可以由检查单元160通过计算机视觉和/或光谱分析来分析产生的光(s1、s2和s3)。

下面，将参考图6描述根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备。将强调与图1示意的检查设备的不同之处，并且可以假定对于该附图未描述的那些元件可以与对于先前附图已经描述过的对应元件至少类似。

图6是示意了根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备的简图。

参考图6，根据本公开一些示例性实施例，在用于检查材料属性的设备中，除了用于检查在第一至第三测量物体10、20和30中的每一个中包括的材料的浓度的浓度测量单元161之外，检查单元160可以进一步包括用于检查在第一至第三测量物体10、20和30中的每一个中包括的颗粒大小的颗粒测量单元。

因此，图6中所示的用于检查材料属性的设备可以同时检查第一至第三测量物体10、20和30中的每一个的不同材料属性，例如材料的浓度和颗粒大小。

下面，将参考图7描述根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备。将强调与图1中所示的检查设备的不同之处，并且可以假定对于该附图未描述的那些元件可以与对于先前附图已经描述过的对应元件至少类似。

图7是示意了根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备的简图。

参考图7，在根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备中，从第一照明单元121引导并穿过第一测量物体10的第二光(l2)、从第二照明单元131引导并穿过第二测量物体20的第三光(l3)和从第三照明单元141引导并穿过第三测量物体30的第四光(l4)均可以在第四光接收单元180处被收集，第四光接收单元180为单个光接收单元。

第四光接收单元180可以接收穿过第一测量物体10的第二光(l2)并且将第一光信号(s1)提供到测量位置选择单元150，可以接收穿过第二测量物体20的第三光(l3)并且将第二光信号(s2)提供到测量位置选择单元150，并且可以接收穿过第三测量物体30的第四光(l4)并且将第三光信号(s3)提供到测量位置选择单元150。

下面，将参考图8描述根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备。将强调与图1所示的检查设备的不同之处，并且可以假定对于该附图未描述的那些元件可以与对于先前附图已经描述过的对应元件至少类似。

图8是示意了根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备的简图。

参考图8，在根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备中，光源210可以设置在检查单元160的外部。

例如，光源210可以将第一光(l1)提供到第一照明单元121、第二照明单元131和第三照明单元141中的每一个而不经过反射镜155。在这种情况下，第一照明单元121、第二照明单元131和第三照明单元141中的每一个可以不连接到测量位置选择单元150。

在光源210将第一光(l1)提供到第一照明单元121、第二照明单元131和第三照明单元141中的每一个之后，控制单元170可以通过调整反射镜155的角度来将第一光信号(s1)、第二光信号(s2)和第三光信号(s3)中的任一个提供到检查单元160。

例如，当第一照明单元121接收来自光源210的第一光(l1)并且将第二光(l2)引导到第一测量物体10时，控制单元170可以通过调整反射镜155的角度将第一光信号(s1)提供到检查单元160。当第二照明单元131接收来自光源210的第一光(l1)并且将第三光(l3)引导到第二测量物体20时，控制单元170可以通过调整反射镜155的角度将第二光信号(s2)提供到检查单元160。当第三照明单元141接收来自光源210的第一光(l1)并且将第四光(l4)引导到第三测量物体30时，控制单元170可以通过调整反射镜155的角度将第三光信号(s3)提供到检查单元160。

下面，将参考图9描述根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备。将强调与图1所示的检查设备的不同之处，并且可以假定对于该附图未描述的那些元件可以与对于先前附图已经描述过的对应元件至少类似。

图9是示意了根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备的简图。

参考图9，根据本公开一些示例性实施例的用于检查材料属性的设备可以进一步包括第一位置传感器191、第二位置传感器192和第三位置传感器193。

第一位置传感器191可以感测定位在第一测量单元120中的第一测量物体10。第一位置传感器191可以在第一测量物体10定位在第一测量单元120中时将第一位置信号提供到控制单元170。

当从第一位置传感器191接收到第一位置信号时，控制单元170可以通过调整反射镜155的角度将从光源110提供的第一光(l1)提供到第一照明单元121，并且可以将从第一光接收单元122提供的第一光信号(s1)提供到检查单元160。

第二位置传感器192可以感测定位在第二测量单元130中的第二测量物体20。第二位置传感器192可以在第二测量物体20定位在第二测量单元130中时将第二位置信号提供到控制单元170。

当从第二位置传感器192接收到第二位置信号时，控制单元170可以通过调整反射镜155的角度将从光源110提供的第一光(l1)提供到第二照明单元131，并且可以将从第二光接收单元132提供的第二光信号(s2)提供到检查单元160。

第三位置传感器193可以感测定位在第三测量单元140中的第三测量物体30。第三位置传感器193可以在第三测量物体30定位在第三测量单元140中时将第三位置信号提供到控制单元170。

当从第三位置传感器193接收到第三位置信号时，控制单元170可以通过调整反射镜155的角度将从光源110提供的第一光(l1)提供到第三照明单元141，并且可以将从第三光接收单元142提供的第三光信号(s3)提供到检查单元160。

以这种方式，测量位置选择单元150可以能够自动地将正确的测量单元与单个检查单元160在光学上连接以便测试存在的测量物体。

本文描述的示例性实施例是示意性的，在不脱离公开的精神或随附权利要求书的范围的情况下可以引入许多变型。例如，在本公开和随附的权利要求的范围内可以相互组合和/或可以相互替换不同示例性实施例的元件和/或特征。