CN109155263A - 全表面薄膜计量系统 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种系统，其经配置以对晶片的前表面、与所述前表面相对的后表面及/或所述前表面与所述后表面之间的边缘执行计量。此可提供对所述晶片的所述后表面的全晶片计量及/或薄膜的计量。在实例中，可使用从晶片的后表面出射的亮场光的灰阶图像与参考晶片的灰阶图像的比率而确定受测试的所述晶片的所述后表面上的薄膜的厚度及/或光学性质。

Description

全表面薄膜计量系统
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2016年3月28日申请且被指定为第62/314,276号美国申请案的临时专利申请案的优先权，所述美国申请案的揭示内容特此以引用方式并入。
技术领域
本发明涉及晶片检验及计量。
背景技术
晶片检验及计量系统通过检测在制造过程期间发生的缺陷而帮助半导体制造商增加且维持集成电路(IC)芯片产量。检验及计量系统的一个目的是监测制造过程是否满足规范。如果所述制造过程在既定规范范围之外，那么检验及计量系统可指示问题及/或所述问题的来源，接着所述半导体制造商可解决所述问题及/或所述问题的来源。
半导体制造工业的演进对产量管理且尤其对计量及检验系统的需求越来越大。临界尺寸在缩小，而晶片大小在增大。经济性在驱动工业缩短实现高产量、高价值生产的时间。因此，最小化从检测产量问题到修复所述问题的总时间决定了半导体制造商的投资回报。
半导体晶片可包含厚度可小于1nm到若干μm的薄膜，例如氧化物或氮化物。在晶片上，所述薄膜可存在于前表面(其通常包含额外层或半导体装置)、前表面相对的后表面或前表面与后表面之间的边缘上。化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、原子层沉积(ALD)及外延是可用来形成此薄膜的四种技术，但其它技术也是可行的。
这些薄膜的厚度可影响装置性能或产量。半导体制造商通常想要检验或测量所述薄膜且尤其确定所述薄膜的厚度及性质。然而，确定厚度及(例如)光学性质可为具有挑战性的。存在于半导体晶片的边缘或后表面上的薄膜尤为如此。当前，不存在尤其当前表面经图案化且无法放置于晶片卡盘上时对晶片的后表面进行计量的方法。也不存在提供“全晶片表面计量”或对晶片的全表面进行计量的方法。特定来说，无技术可在制造环境中提供后表面薄膜计量。因此，所需要的是经改进的计量硬件技术。
发明内容
在第一实施例中，提供一种系统。所述系统包括：载物台，其经配置以固持晶片；至少一个光源，其经配置以在所述载物台上的所述晶片的前表面、与所述前表面相对的后表面及所述前表面与所述后表面之间的边缘处引导至少一个光束；至少三个检测器，其经配置以接收经反射离开所述前表面、所述后表面及所述边缘的所述光束；及控制器，其与传感器电子通信。所述控制器经配置以对所述前表面、所述后表面及所述边缘执行计量。所述系统可包含所述光源中的三者。所述光源可包含至少一个有色发光二极管。所述控制器可经配置以基于使用所述检测器确定的检验结果而执行计量。
所述控制器可包括处理器，且所述处理器可经编程以通过使用硬件模型、第一薄膜堆叠模型及第二薄膜堆叠模型测量从所述晶片的所述后表面出射的亮场光的灰阶图像与参考晶片的比率而确定所述晶片的所述后表面上的所述薄膜的厚度。所述硬件模型包含系统的硬件参数。所述第一薄膜堆叠模型对应于所述参考晶片。所述第二薄膜堆叠模型对应于所述晶片。
在第二实施例中，提供一种方法。所述方法包括校准用于晶片的前表面、与所述前表面相对的后表面及所述前表面与所述后表面之间的边缘的计量的计量系统。使用所述计量系统对所述晶片的所述前表面、与所述前表面相对的所述后表面及所述前表面与所述后表面之间的所述边缘执行计量。可使用三个光源照明所述晶片，使得所述光源中的一者用于所述前表面、所述光源中的一者用于所述后表面及所述光源中的一者用于所述边缘。可使用三个检测器从所述前表面、所述后表面及所述边缘接收光。可使用所述前表面、所述后表面及所述边缘的检验结果执行所述计量。
在第三实施例中，提供一种方法。所述方法包括：提供包含系统的硬件参数的硬件模型；提供至少一第一薄膜堆叠模型及第二薄膜堆叠模型；照明具有所述后表面上的所述薄膜的所述晶片；使用传感器检测从具有所述薄膜的所述晶片的所述后表面出射的亮场光的灰阶图像；将所述灰阶图像传达到处理器；及使用所述处理器，通过将使用所述硬件模型的从所述晶片的所述后表面出射的所述亮场光的所述灰阶图像的测量比率与使用所述第一薄膜堆叠模型及所述第二薄膜堆叠模型的所述灰阶图像的模拟比率匹配而确定所述晶片的所述后表面上的所述薄膜的厚度。所述第一薄膜堆叠模型对应于参考晶片且所述第二薄膜堆叠模型对应于具有后表面上的薄膜的晶片。所述硬件参数可包含入射角、光的波长及偏光调节元件的参数中的至少一者。
可使用裸晶片或使用具有已知厚度的薄膜的晶片校准所述系统。
所述亮场光可包含来自红色发光二极管、绿色发光二极管及蓝色发光二极管的光。所述亮场光可包含来自一或多个二极管激光器的光。
使用所述处理器，可确定所述薄膜的光学性质。
在确定之前可已知薄膜材料及所述薄膜的光学性质。
附图说明
为更全面理解本发明的性质及目的，应对结合附图进行的下文详细描述进行参考，其中：
图1是说明根据本发明的方法的实施例的流程图；
图2是在晶片视图下包含来自红色、绿色及蓝色通道的数据的经蚀刻薄膜晶片的后表面上的灰阶比率的一系列实例图像；
图3是在裸片视图下具有来自红色、绿色及蓝色通道的数据的经蚀刻薄膜晶片的后表面上的灰阶比率的一系列实例图像；
图4是在晶片视图下使用根据本发明的实施例从红色、绿色及蓝色通道的灰阶比率计算的经蚀刻薄膜晶片的所述后表面上的薄膜厚度的实例图像；
图5是在裸片视图下使用根据本发明的实施例从红色、绿色及蓝色通道的灰阶比率计算的经蚀刻薄膜晶片的所述后表面上的薄膜厚度的实例图像；
图6是说明根据本发明的方法的第二实施例的流程图；
图7是根据本发明的系统的框图；
图8是说明根据本发明的薄膜堆叠模型的实施例的流程图，其中数据以灰色方框展示且算法特征以白色方框展示；及
图9是根据本发明的另一系统的框图。
具体实施方式
尽管将就特定实施例描述所主张标的物，但其它实施例(包含未提供本文中所陈述的所有好处及特征的实施例)也在本发明的范围内。可在不脱离本发明的范围的情况下作出各种结构、逻辑、过程步骤及电子改变。相应地，仅通过参考所附权利要求书界定本发明的范围。
如本文中所揭示的计量硬件可用来测量晶片的全表面上的薄膜的厚度，全表面包含晶片的顶部表面、斜面、边缘顶端及背侧。尽管所述晶片的边缘顶端及后表面通常未经图案化，但在顶部及上斜表面上的薄膜厚度可经图案化或未经图案化。
具有全表面处的高取样密度的计量在半导体工业中越来越重要。在空白晶片的顶部表面上的薄膜堆叠的绝缘体上硅(SOI)厚度是临界尺寸。5埃厚度变化可导致高达15％的装置时间变化，因此可需要在所有空间频率下测量厚度。在执行化学机械抛光(CMP)时，顶部表面处的剩余厚度是装置性能及产品产量的临界参数。边缘厚度对尤其在光刻步骤中理解及改进边缘产量也是越来越重要。此外，积累于晶片的后表面上的薄膜可影响晶片产量，这是因为那些薄膜可影响在等离子腔室中的蚀刻速率或当放置于静电卡盘(例如，ESD卡盘)上时出错。在另一例子中，晶片的后表面上的薄膜归因于在晶片处置期间的粒子的产生而导致污染。
在第一实施例中，测量晶片的后表面上的薄膜厚度。图1是说明此方法的实施例的流程图。提供100包含系统的硬件参数的硬件模型。所述硬件模型可包含描述硬件的特性的参数，例如入射角(AOI)、样本上照明的光源的波长、偏光调节元件的参数等。为建构所述硬件模型，以下步骤可能发生。第一，可建构数学模型以描述其中引入系统参数(例如，AOI)的系统。第二，可通过校准程序确定那些参数。此校准程序可包含使已知样本运行穿过所述系统以找出系统参数(例如，AOI)的值。第三，进行测量。在受测试样本上取得灰阶数据且应用系统模型(其可包含所存储参数)以找出样本参数(例如，薄膜厚度)。所述系统参数可在校准之后保存于系统计算机中，且可在需要时被读取到所述系统模型中以计算样本参数。可在校准过程(例如，图6中的校准200)期间提供此硬件模型。
返回到图1，提供101至少一第一及第二薄膜堆叠模型。所述第一薄膜堆叠模型对应于参考晶片，且所述第二薄膜堆叠模型对应于具有待确定或分析的后表面上的薄膜的晶片。举例来说，一个薄膜堆叠模型对应于已知参考晶片，例如裸硅晶片或具有已知厚度的薄膜的晶片。所述第二薄膜堆叠模型对应于被测试晶片。薄膜堆叠模型包含用来计算薄膜的厚度及薄膜及衬底的光学性质的参数。转换模型参数及物理样本量(例如厚度或光学性质)的公式是用户可编辑的数学表达式，所述数学表达式可为线性函数或复杂非线性关系。图8展示所述薄膜堆叠模型的过程流的实例。尽管图8涉及一种SOI晶片，但此技术可与其它薄膜或其它类型的晶片一起使用。
返回到图1，照明102所述晶片。使用传感器，检测103从所述晶片的后表面出射的亮场光的灰阶图像。可测量晶片的任何表面。照明待测量的表面且将经反射数据记录为灰阶数据。可取决于对所述晶片的顶部、边缘或后表面的测量而夹紧所述晶片。硬件配置可包含第7,782,452号美国专利案的特征，所述案以全文引用方式并入。可将所述灰阶图像传达104到处理器。
使用所述处理器，通过测量从具有所述第二薄膜堆叠的受测试晶片的后表面出射的亮场光的灰阶与具有所述第一薄膜堆叠的已知晶片的灰阶的比率且使用所述硬件模型、所述第一薄膜堆叠模型及所述第二薄膜堆叠模型而确定105所述晶片的后表面上的薄膜的厚度。所述比率可为经数字化灰阶值。
在图2及3中可见实例灰阶比率。在图4及5中可见实例经计算薄膜厚度。图3包含图2的小截面面积，且图5是图4的截面。所述比率是针对三个不同照明色彩的未知样本对已知样本的逐像素基础的灰阶值。图4及5中的厚度是在硅的顶部上的示范性氧化物层，且图4及5展示经计算示范性氧化物薄膜厚度。
算法可用来分析比率信号以提取薄膜参数，例如薄膜的厚度及/或光学性质。举例来说，所述算法可不断地调整未知样本的厚度以找出针对经测量比率的最佳匹配模拟比率信号。在此实例中，可已知所述薄膜的光学性质或材料。
测量从晶片的背侧出射的亮场光的相对灰阶以确定薄膜厚度。举例来说，此可为相对于已知晶片(例如，背侧抛光裸硅晶片)的来自一或多个受测试晶片的后表面的灰阶的比率。可使用相同硬件(例如，由加利福尼亚州苗必达市KLA-Tencor公司制造的BSI模块)进行两个信号的测量。可使用由配方(例如，红色、绿色及蓝色LED照明器)设置的波长的任何组合来测量所述比率。
校准程序可用来确定所述硬件模型的参数。所述校准程序包含工具型(on-tool)及脱机步骤两者。脱机程序可以组件级执行，例如使用工具光谱仪测量LED波长。在组装所述模块之后执行工具型程序。典型程序可为对一或多个已知(由参考工具测量或由厂商验证)样本的测量。所述算法的部分可用来将这些校准程序的结果转换成所述硬件模型的参数。所述硬件参数通常不依赖于受测试样本。因此，当将所述系统应用到新型应用(例如，具有不同薄膜堆叠)时无需新的校准程序。
数据提取算法可用来分析所述受测试晶片的经测量灰阶比率，且通过使用本文中所提及的硬件模型及校准参数输出所需薄膜参数(关于厚度及/或光学性质)。在实例中，如果已知薄膜厚度，那么可确定光学性质。在另一实例中，如果已知所述光学性质，那么可确定薄膜厚度。可能难以在一个测量中确定三个以上未知参数(例如，厚度或光学性质)。所述光学性质可为折射率、吸收系数或另一性质。
图6是说明此方法的第二实施例的流程图。在此实施例中，可配置硬件提供针对晶片的顶部、边缘及后表面的任何组合的计量能力。平台可经配置以提供全表面检验及全表面计量，其中任选配置用来覆盖晶片的顶部、边缘及后表面上的所需表面的任何组合。特定来说，可执行后表面计量及检验。
所述检验系统经修改以实现全表面同时检验及计量及/或同时后表面计量及检验。举例来说，可将一或多个有色LED添加到系统以覆盖更多应用空间。一或多个模块的设计型态可经配置以改进计量性能，例如光源及/或检测器稳定性增强及噪声级减小。
在图6的实施例中，校准200所述检验系统用于所述前、后及边缘表面的计量。接着使用系统对所述前、后及边缘表面执行201计量以同时执行检验及计量。所述系统可具有包含用于前表面的检验的一者、用于边缘表面的检验的一者及用于后表面的检验的另一者的独立模型。出于计量目的，可再使用来自检验的数据。由于所述三个模块是独立的，所以所述系统可经配置以包含所述三个模块的任何组合，以覆盖前、边缘及后表面应用的任何组合。
具有全表面同时计量及检验的系统可大体上类似于当前检验及检视系统操作，但是可能需要检验额外表面。举例来说，可使用第8,422,010号美国专利案或第8,611,639号美国专利案中所教示的技术或组件执行计量或检验，所述专利案的揭示内容特此以全文引用方式并入。在例子中，计量是基于检验结果。也可执行额外校准程序，例如图1中可见的程序。
经操纵图像数据可变化。出于检验目的，当仅使用一种色彩时，可逐刈幅处理数据。在计量检验(metrospection)模式中，可需要多色彩图像来计算最终薄膜参数。在完成所有色彩的数据采集之前，可需要数据缓冲器来保存中间图像。
系统可包含本文中揭示的算法以及提供测量结果的呈现。
本文中描述的实施例可包含系统或可由所述系统执行。图7中展示此系统的一个实施例。所述系统包含输出获取子系统，所述输出获取子系统包含至少一能量源及检测器。所述能量源经配置以产生被引导到晶片的能量。所述检测器经配置以检测来自所述晶片的能量且响应于经检测能量产生输出。
在实施例中，经引导到所述晶片的能量包含光，且从所述晶片检测的能量包含光。举例来说，在图7中所展示的系统的实施例中，输出获取子系统310包含经配置以将光引导到晶片314的照明子系统。所述照明子系统包含至少一个光源。举例来说，如图7中所展示，所述照明子系统包含光源316。在一个实施例中，所述照明子系统经配置以以一或多个入射角(其可包含一或多个斜角及/或一或多个垂直角)将所述光引导到晶片314。举例来说，如图7中所展示，来自光源316的光被引导穿过光学元件318且接着穿过透镜320到光束分离器321，所述光束分离器321以垂直入射角将光引导到晶片314。所述入射角可包含任何适合入射角，其可取决于(例如)晶片的特性而变化。
如本文中所使用，术语“晶片”大体上是指由半导体或非半导体材料形成的衬底。此半导体或非半导体材料的实例包含(但不限于)：单晶硅、氮化镓、砷化镓、磷化铟、蓝宝石及玻璃。此类衬底通常可见于半导体制造设施中及/或在半导体制造设施中予以处理。
晶片可包含形成于衬底上的一或多个层。举例来说，此类层可包含(但不限于)：光致抗蚀剂、电介质材料、导电材料及半导体材料。所属领域中已知许多不同类型的此类层，且如本文中所使用的术语晶片希望涵盖包含全部类型的此类层的晶片。
形成于晶片上的一或多个层可经图案化或未经图案化。举例来说，晶片可包含多个裸片，每一裸片具有可重复图案化特征或周期性结构。此类材料层的形成及处理可最终导致成品装置。许多不同类型的装置可形成于晶片上，且如本文中所使用的术语晶片希望涵盖其上制造所属领域中已知的任何类型的装置的晶片。
尽管所述系统使用经反射离开晶片314的前表面的光展示光源316及检测器328、334，但额外光源及/或检测器可与经反射离开边缘及后表面的光一起使用。因此，在具有至少一个光源的系统中可存在三组检测器。举例来说，所述系统中可存在三组光源及检测器。图9展示具有固持于载物台322上的晶片314及三个模块401、402、403的示范性系统。每一模块401、402、403可包含光源及检测器，例如相对于图7所描述的光源及检测器。模块401照明晶片314的前表面且检测来自晶片314的所述前表面的光。模块402照明晶片314的边缘且检测来自晶片314的所述边缘的光。模块403照明晶片314的后表面且检测来自晶片314的所述后表面的光。模块401、402、403中的每一者可与控制器通信。
返回到图7，所述照明子系统可经配置以在不同时间以不同入射角将光引导到晶片。举例来说，所述输出获取子系统可经配置以变更所述照明子系统的一或多个元件的一或多个特性，使得光可以不同于图7中所展示的入射角的入射角被引导到所述晶片。在一个此实例中，所述输出获取子系统可经配置以移动光源316、光学元件318及透镜320，使得光以不同入射角被引导到晶片314。
在一些例子中，所述输出获取子系统可经配置以同时以一个以上入射角将光引导到晶片。举例来说，所述照明子系统可包含一个以上照明通道。所述照明通道中的一者可包含如图7中所展示的光源316、光学元件318及透镜320，且所述照明通道中的另一者(未展示)可包含类似元件，所述元件可经不同或相同配置，或可包含至少一光源且可能包含一或多个其它组件(例如本文中进一步描述的组件)。如果此光与另一光同时被引导到晶片，那么以不同入射角被引导到晶片的光的一或多个特性(例如，波长、偏光等等)可不同，使得由以不同入射角对晶片的照明产生的光可在检测器处彼此区别。
在另一例子中，所述照明子系统可仅包含一个光源(例如，图7中所展示的源316)且来自所述光源的光可由所述照明子系统的一或多个光学元件(未展示)分离成不同光学路径(例如，基于波长、偏光等)。接着，可将所述不同光学路径中的每一者中的光引导到晶片。多个照明通道可经配置以同时或在不同时间(例如，当不同照明通道用来依序照明所述晶片时)将光引导到所述晶片。在另一例子中，相同照明通道可经配置以在不同时间使用不同特性将光引导到晶片。例如，在一些例子中，光学元件318可经配置为光谱滤光器且所述光谱滤光器的性质可以多种不同方式(例如，通过换出所述光谱滤光器)改变，使得不同波长的光可在不同时间被引导到晶片。所述照明子系统可具有本领域中已知的用于依序或同时将具有不同或相同特性的光以不同或相同入射角引导到晶片的任何其它适合配置。
在一个实施例中，光源316可包含宽带等离子(BBP)光源。以此方式，由所述光源产生且被引导到晶片的光可包含宽带光。然而，所述光源可包含任何其它适合光源(例如激光器)。所述激光器可包含领域中已知的任何适合激光器且可经配置以以技术中已知的任何适合波长或若干波长产生光。此外，所述激光器可经配置以产生单色或几乎单色的光。以此方式，所述激光器可为窄带激光器。所述光源还可包含以多个离散波长或波带产生光的多色光源。光源316可为宽光谱源(例如白光源)，或更窄光谱源(例如，红光、蓝光或绿光源)。可使用一个以上光源，使得所述系统可利用具有不同模态的图像。
可由透镜320将来自光学元件318的光聚焦到光束分离器321。尽管透镜320在图7中被展示为单个折射光学元件，但应理解实践上透镜320可包含组合地将来自所述光学元件的光聚焦到晶片的数个折射及/或反射光学元件。图7中展示及本文所描述的照明子系统可包含任何其它适合光学元件(未展示)。此类光学元件的实例包含但不限于偏光组件、光谱滤光器、空间滤光器、反射光学元件、变迹器、光束分离器、孔径及类似物，其可包含领域中已知的任何此类适合光学元件。此外，所述系统可经配置以基于将用于输出获取的照明的类型而变更所述照明子系统的元件中的一或多者。
所述输出获取子系统还可包含经配置以引起光扫描遍及晶片的扫描子系统。举例来说，所述输出获取子系统可包含载物台322，在输出获取期间晶片314被安置于所述载物台322上。所述扫描子系统可包含可经配置以移动晶片314，使得光可扫描遍及所述晶片的任何适合机械及/或机器人组合件(其包含载物台322)。此外或替代地，所述输出获取子系统可经配置使得所述输出获取子系统的一或多个光学元件执行光的某种扫描遍及晶片314。所述光可以任何适合方式扫描遍及晶片。
所述输出获取子系统进一步包含一或多个检测通道。所述一或多个检测通道中的至少一者包含检测器，所述检测器经配置以检测归因于由所述输出获取子系统照明晶片314而来自晶片314的光且响应于经检测光产生输出。举例来说，图7中展示的所述输出获取子系统包含两个检测通道，一个检测通道由收集器324、元件326及检测器328形成且另一个检测通道由收集器330、元件332及检测器334形成。如图7中所示，两个检测通道经配置以以不同收集角度收集且检测光。在一些例子中，一个检测通道经配置以检测镜面反射光，且另一检测通道经配置以检测非从所述晶片镜面反射(例如，散射、衍射等)的光。然而，所述检测通道中的两者或两者以上可经配置以检测来自晶片的相同类型的光(例如，镜面反射光)。尽管图7展示包含两个检测通道的输出获取子系统的实施例，但所述输出获取子系统可包含不同数目个检测通道(例如，仅一个检测通道或两个或两个以上检测通道)。尽管所述收集器中的每一者在图7中被展示为单个折射光学元件，但应理解所述收集器中的每一者可包含一或多个折射光学元件及/或一或多个反射光学元件。
所述一或多个检测通道可包含领域中已知的任何适合检测器。举例来说，所述检测器可包含光电倍增管(PMT)、CMOS装置、电荷耦合装置(CCD)及延时积分(TDI)摄影机。所述检测器还可包含领域中已知的任何其它适合检测器。所述检测器还可包含非成像检测器或成像检测器。在例子中，所述检测器可配置为成像检测器，所述成像检测器经配置以产生成像信号或图像数据。因此，所述系统可经配置以以数个方式产生本文中所描述的图像。
应注意，本文中提供图7以大体上说明可包含于本文所描述的系统实施例中的输出获取子系统的配置。可变更本文中描述的输出获取子系统配置以使系统的性能优化，如在设计商用系统时正常执行那样。此外，本文所描述的系统可使用现存输出获取系统(例如，通过将本文中所描述的功能性添加到现存输出获取系统)(例如可从加利福尼亚州苗必达市的KLA-Tencor公司购得的工具)实施。对于一些此类系统，本文所描述的方法可被提供为所述输出获取系统的任选功能性(例如，除所述输出获取系统的其它功能性外)。替代性地，本文所描述的系统可经设计以提供全新系统。
所述系统的控制器336可以任何适合方式(例如，经由一或多个传输媒体，其可包含“有线”及/或“无线”传输媒体)耦合到所述输出获取子系统的检测器，使得在晶片314的扫描期间，控制器336可接收由所述检测器产生的输出。控制器336可经配置以使用如本文中所描述的检测器的输出来执行数个功能及本文中进一步描述的任何其它功能。此控制器可如本文中所描述那样进一步配置。
如果所述系统包含额外计算机子系统，那么不同计算机子系统可耦合到彼此，使得可在如下文中进一步描述的计算机子系统之间发送图像、数据、信息、指令等。举例来说，控制器336可由任何适合传输媒体(其可包含领域中已知的任何适合有线及/或无线传输媒体)耦合到另一计算机子系统(未说明)。还可由共享计算机可读存储媒体(未展示)有效地耦合两个或两个以上此类计算机子系统。
控制器336可包含处理器306、与处理器306电子通信的存储装置307及与处理器306电子通信的通信端口308。应了解，实践上可由硬件、软件及固件的任何组合实施控制器336。举例来说，通信端口308可为网络端口，例如以太网络端口或无线以太网络端口。在例子中，通信端口308可为(例如)到输出获取子系统310的串行接口。此外，如本文中所描述的其功能可由一个单元执行，或在不同组件间划分，不同组件中的每一者可又由硬件、软件及固件的任何组合实施。供控制器336用来实施本文中所描述的各种方法及功能的程序代码或指令可存储于控制器336内部、控制器336外部或其组合的控制器可读存储媒体(例如存储器)中。
控制器336可执行计量或确定薄膜厚度及/或光学性质。举例来说，控制器336可执行图1、图6或图8的步骤。控制器336还可执行本文中揭示的其它步骤或技术。
控制器336可以任何适合方式(例如，经由一或多个传输媒体，其可包含“有线”及/或“无线”传输媒体)耦合到所述检测器，使得控制器336可接收由输出获取子系统310产生的输出。控制器336可经配置以使用所述检测器的输出执行数个功能。可由控制器336通过将一些过程控制或相符算法及/或方法应用到由所述检测器产生的输出而执行晶片303的检验或计量。举例来说，可确定薄膜厚度或光学性质。
本文中所描述的控制器336、其它系统或其它子系统可采用各种形式，包含个人计算机系统、图像计算机、主计算机系统、工作站、网络器具、因特网器具或其它装置。一般来说，术语“处理器”可经宽泛地定义以涵盖具有一或多个处理器的任何装置，所述一或多个处理器执行来自存储器媒体的指令。所述子系统或所述系统也可包含领域中已知的任何适合处理器，例如，并行处理器。此外，所述子系统或所述系统可包含具有高速处理及软件的平台，作为独立或联网工具。
如果所述系统包含一个以上子系统，那么不同子系统可耦合到彼此，使得可在所述子系统之间发送图像、数据、信息、指令等。举例来说，一个子系统可由任何适合传输媒体(其可包含领域中已知的任何适合有线及/或无线传输媒体)耦合到额外子系统。还可由共享计算机可读存储媒体(未展示)有效地耦合此类子系统的两者或两者以上。
额外实施例涉及非暂时性计算机可读媒体，其存储可在控制器上执行以执行用于识别晶片上的异常性或检测相符/不相符的计算机实施方法的程序指令，如本文中所揭示。特定来说，如图7中所展示，存储装置307或其它存储媒体可含有包含可在控制器336上执行的程序指令的非暂时性计算机可读媒体。所述计算机实施方法可包含本文中所描述的任何方法的任何步骤。
实施方法(例如本文中所描述的方法)的程序指令可存储于计算机可读媒体(例如存储装置307中)或其它存储媒体上。所述计算机可读媒体可为存储媒体(例如，磁盘或光盘、磁带或领域中已知的任何其它适合非暂时性计算机可读媒体)。
所述程序指令可以各种方式的任一者实施，其包含基于程序的技术、基于组件的技术及/或面向对象的技术等等。举例来说，可视需要使用ActiveX控件、C++对象、JavaBeans、微软基础类别(“MFC”)、SSE(数据流SIMD延伸)或其它技术或方法来实施程序指令。
控制器336可根据本文中所描述的实施例中的任一者配置。在例子中，处理器306经编程以执行本文中所描述的方法中的任一者。
尽管已关于一或多个特定实施例描述本发明，但将理解，在可不脱离本发明的范围的情况下制作本发明的其它实施例。因此，本发明被视为仅受所附权利要求书及其合理解释限制。

Claims (17)

1.一种系统，其包括：
载物台，其经配置以固持晶片；
至少一个光源，其经配置以在所述载物台上的所述晶片的前表面、与所述前表面相对的后表面及所述前表面与所述后表面之间的边缘处引导至少一个光束；
至少三个检测器，其经配置以接收经反射离开所述前表面、所述后表面及所述边缘的所述光束；及
控制器，其与传感器电子通信，其中所述控制器经配置以对所述前表面、所述后表面及所述边缘执行计量。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包含所述光源中的三者。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述光源包含至少一个有色发光二极管。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器包括处理器，且所述处理器经编程以通过使用硬件模型、第一薄膜堆叠模型及第二薄膜堆叠模型测量从所述晶片的所述后表面出射的亮场光的灰阶图像与参考晶片的比率而确定所述晶片的所述后表面上的所述薄膜的厚度，其中所述硬件模型包含系统的硬件参数，其中所述第一薄膜堆叠模型对应于所述参考晶片，且其中所述第二薄膜堆叠模型对应于所述晶片。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器经配置以基于使用所述检测器确定的检验结果而执行计量。
6.一种方法，其包括：
校准用于晶片的前表面、与所述前表面相对的后表面及所述前表面与所述后表面之间的边缘的计量的计量系统；及
使用所述计量系统对所述晶片的所述前表面、与所述前表面相对的所述后表面及所述前表面与所述后表面之间的所述边缘执行计量。
7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括使用三个光源照明所述晶片，所述光源中的一者用于所述前表面、所述光源中的一者用于所述后表面及所述光源中的一者用于所述边缘。
8.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括使用三个检测器接收来自所述前表面、所述后表面及所述边缘的光。
9.根据权利要求6所述的方法，其中使用所述前表面、所述后表面及所述边缘的检验结果执行所述计量。
10.一种方法，其包括：
提供包含系统的硬件参数的硬件模型；
提供至少一第一薄膜堆叠模型及第二薄膜堆叠模型，其中所述第一薄膜堆叠模型对应于参考晶片且所述第二薄膜堆叠模型对应于具有后表面上的薄膜的晶片；
照明具有所述后表面上的所述薄膜的所述晶片；
使用传感器检测从具有所述薄膜的所述晶片的所述后表面出射的亮场光的灰阶图像；
将所述灰阶图像传达到处理器；及
使用所述处理器，通过将使用所述硬件模型的从所述晶片的所述后表面出射的所述亮场光的所述灰阶图像的测量比率与使用所述第一薄膜堆叠模型及所述第二薄膜堆叠模型的所述灰阶图像的模拟比率匹配而确定所述晶片的所述后表面上的所述薄膜的厚度。
11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括使用裸晶片校准所述系统。
12.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括使用具有已知厚度的薄膜的晶片校准所述系统。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述亮场光包含来自红色发光二极管、绿色发光二极管及蓝色发光二极管的光。
14.根据权利要求10所述的方法，其中所述亮场光包含来自一或多个二极管激光器的光。
15.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括使用所述处理器确定所述薄膜的光学性质。
16.根据权利要求10所述的方法，其中所述硬件参数包含入射角、光的波长及偏光调节元件的参数中的至少一者。
17.根据权利要求10所述的方法，其中在所述确定之前已知薄膜材料及所述薄膜的光学性质。
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