CN1479944A - 表面金属污染的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种在半导体或硅结构中检测表面金属污染或接近表面金属污染的方法，其中，将所述结构或结构的一部分暴露于一预定波长的激发光束中，并以PL图的形式收集从结构中发出的光，由半导体提供的PL图其光亮度基本上是均匀一致的；检查PL图中光强度增强的一个或多个区域以找出表面金属污染或接近表面金属污染。该方法可特别应用于在制产品质量控制或对如同互连之类的加工好的结构进行质量控制。

Description

表面金属污染的检测方法

发明领域

本发明涉及一种非破坏性的方法，以及涉及使用一种装置检测半导体、诸如硅中表面金属的污染，具体地说，是检查经过部分加工的硅、完全加工好的器件结构以及检查交叉污染，但这仅仅是应用的例子，实际上还可用于其他种种检查。

发明背景

晶体生长的发展已使硅晶片在制造中不会产生位错。因此晶片可用化学方法磨边以排除锯开时给晶片带来的损害，然后对它们进行高温处理以形成一氧化物层，在此过程中，可能会在晶片及栅极氧化物层中的器件活性区域内形成缺陷，从而降低器件的性能，导致产量损失及产生可靠性问题。WO98/11425揭示了一种用光致发光(PL)映象技术来定位和测量这些缺陷的电气活性的装置及方法，相应地申请了该专利。

硅晶片还受到金属杂质的影响，尤其是过渡金属，在所使用的材料中作为少量杂质出现，并且主要存在于例如用于SC1清洗(NH₄OH/H₂O₂/H₂O)以去除微粒的化学制品中。半导体器件结构是在晶片制作的三个主要步骤中形成的。其中，第一步是形成器件活性区域；第二步是用钝化层对加工过的芯片进行保护；最后是将一层或多层导电金属层沉积在晶片的特定位置上，以便于各电路元件之间的电气连接。这些金属层形成表面布线，被用于生产接触区域，金属线或互连线。金属通常以化学方法沉积在晶片上，并蚀去多余区域。最后，利用热处理将金属熔入硅晶片以确保良好的电气连接。传统上用铝作为导电材料，这是因为它具有低的电阻系数以及可以承载适度的电流密度。

由于半导体越做越小，铜被视为用于互连的较佳选择，因为它是一种优于铝的导体。铜的另一优点是其承载信号的线非常细，因而材料可以更为紧密地安置在一起以缩短间距并用更多的晶体管来制造更快的芯片。铜有扩散入周围芯片材料和毒化硅的倾向，这一倾向通过将沉积步骤更改为先为蚀刻出的、其上行将沉积铜的径迹上沉积一层衬层的阻挡材料，之后，进一步淀积一阻挡材料进行密封，然后对芯片进行抛光。铜的上述倾向得以在很大程度上被克服。

铜污染会由金属化过程(金属沉积、蚀刻、抛光以及晶片处理)所用的工具和设备造成。还有可能在铜处理的过程中在晶片背面发生意外的交叉污染。晶片背面的铜污染会向晶片自动化机械处理设备转移或转移到用于铜和非铜两种处理过程的度量工具上。铜污染还可能在金属化过程之前的晶片抛光、外延生长或表面清洁时发生。

在硅中快速扩散的过渡金属很容易形成深层能级，即远离价电带或导电带边缘，并导致点及延伸缺陷被掩饰，最终导致器件的失效。这些过渡金属杂质还会形成复合中心和阱，明显减小载流子寿命，而且还会成为暗电流的产生位置，即，在没有光的情况下会发生电荷泄漏。一诸如磨蚀的机械损伤的损伤位置，能以海绵的形式吸收晶片中的杂质，为此，人们发展了吸气技术以从设备活性区域中除去过渡金属杂质。铜在硅中的扩散速度比金或铁要快，并可在室温下扩散过硅晶片。器件的铜中毒将导致器件高渗漏、介电击穿，而且还会导致短路以及在导体之间形成漏电路径。

由于抛光期间和残留迁移所引入的金属污染和另外的污染源，吸气技术不足以提供所要求的高纯度，从而产生了检测和消除污染源的需要。

有几种用于在抛光的半导体和铜互连中检测较低的表面污染的技术。这些技术包括经典的金属检测技术，可用于检测金属的存在，但这些技术是具破坏性的。主要的非破坏性化学分析方法是全X射线反射荧光法(TXRF)，该方法是一种实验室技术，该技术每次仅能对全晶片的一个微小区域(≈1平方厘米)进行取样，因此非常耗费时间。此外，直接查找金属的物理检测过为繁琐，且效率差。

我们惊奇地发现，当对某些金属用光致发光(PL)技术进行检查时，它们会按浓度给出光致发光“指纹”特性，并且可以在一个新方法中用以扫描全晶片，先识别变化并进行定位，然后再对污染作更仔细的检查。

WO98/11425揭示光致发光(PL)光谱技术是一项高度灵敏的技术，可用于研究半导体中杂质的本征和非本征电子转变和缺陷。当使用超过材料带隙的激光辐射时，硅在低温下被激发，会产生电子空穴对。这些载流子可以各种不同的方式复合，其中的一些会导致发光。在低温下形成的电子空穴对可在硅的杂质中被捕获，并发射出具有此交互作用的特征的光子，由此在光致发光光谱中给出杂质的信息。PL光谱对硅有多种用途，包括经不同处理步骤后对硅的参数测定，供器件制作的例如移植、氧化、等离子蚀刻，点缺陷复合和位错存在的检测之用。而本发明提供了一种在表面金属检测方面的PL光谱技术的新的应用。

发明概述

概括地说，本发明提供了一种在一半导体或硅结构中检测表面金属污染或接近表面的金属污染的方法，其中，将所述结构或结构的一部分暴露于一预定波长的激发束中，并以PL图的形式从结构中收集其发光，而由半导体本身提供的此PL图基本上具有均匀PL亮度的PL图；检查图中PL亮度有所增强的一个或多个区域，以找出特征性的的表面(接近表面)金属污染。

PL亮度较大的区域与较低亮度和较暗的半导体背景形成对照，显示出白点、霾雾层或薄雾状。

本发明的方法识别来自某些金属的特征性的光致发光时发现这些金属在一给定金属浓度时具有一峰值PL亮度，该亮度比较低或较高金属浓度时具有的PL亮度为大，当然比半导体本身的PL亮度大得多。该方法能较佳地识别出1×10⁹-5×10¹⁴原子/平方厘米范围内的硅中铜污染的光致发光效应，尤其是在1×10⁹-5×10¹²原子/平方厘米范围内，更显著的是在6×10¹⁰-4×10¹²原子/平方厘米的范围内。

我们认为，不仅如此，以某一低浓度出现的某些金属形成一由载流子可用性确定的复合率的一较小活性复合中心。因此，如果按照本发明加以较高的注射，也可提供高亮度的PL。

本发明惊人的性质在于发现了铜不但在一特定浓度水平时能提供独特的PL指纹以供识别，而且还可以识别出由于铜在晶片内扩散而落在此范围内的铜的污染。由此，可以独特地检测的浓度水平与在清洗或抛光时发生接触或凝聚的低水平污染相吻合，或与从铜互连等来的高度污染扩散而发生的低水平污染相吻合。因此，该方法是一种较佳的检测表面金属污染或接近表面金属污染或晶片中污染踪迹的较佳方法，其中包括来自互连等的半导体、硅以及金属功能部件的踪迹。

我们发现，检测来自抛光铜互连的铜污染时，此方法可从检测前侧污染，此前侧污染来自以污染物入口的后侧点的扩散，以及来自直接的表面污染。从而该方法可以对一结构内或在一相对表面处的污染作表面检测，因而是十分有利的。

本发明较佳地使用了一种高敏室温PL映象系统(称为SiPHER-硅光增强复合)，该系统产生结构图或可视结构图像，该图像不同于光谱或其他间接图像。该系统先可记录晶片图(直径达到300毫米)，然后使用高分辨率显微扫描(约1微米分辨率)来细细检查有关的区域。激发是通过聚焦的激光束来形成一小的激发点(直径为1-2微米)的，并利用一差动光声调制器来驱动激光源，由此使光生载流子受到强大的约束，并使载流子的扩散长度大大减小。可见激光激发可用于532nm的区域内，由此使光生载流子被有效地约束于接近表面区域，例如1微米。发光是从全扩散包络内的一小区域内取样的，从而可以进一步增强空间分辨率。

将激发激光束聚焦以获得要求的亮度，为此，也可适当地选择激光束的能量(功率)。

本发明的技术可参照以下信息进行描述。

作为激光束位置(x，y)函数的PL亮度I_PL可从下式得到：

I_PL(x，y)＝k∫AR_fηΔnd³               (1)

其中，k是比例因子，用以考虑诸如光收集效率、检波器量子效率的实验参数。A和R_f是材料(A)内的吸收损耗以及表面(R_f)的反射损失的校正因子。η是半导体的内量子效率，Δn是过量载流子密度，d³是发光材料容积。

污染物改变载流子的复合特性，在PL图像中表现为亮度的变化。我们对PL的对比度的定义如下： $C(x,y)=\frac{I_{\mathrm{PL}}(\∞)-I_{\mathrm{PL}}(x,y)}{I_{\mathrm{PL}}(\∞)}...........\left(2\right)$

其中，I_PL(∞)是远离污染物的亮度，而I_PL(x，y)是在x，y位置的亮度。

当上带隙激发而在硅中产生过量的电子空穴对时，复合既可以是辐射的(发光的)也可以是非辐射的。总复合率可由两个复合率的总和来表示：

        R＝R_rr+R_nr                  (3)

半导体的内量子效率η是通过下式给出的： $\mathrm{\η}=\frac{R_{\mathrm{rr}}}{R_{\mathrm{rr}}+R_{\mathrm{nr}}}........\left(4\right)$

当获得光致发光图像时，在PL信号内观测到的任何变化都可以是由R_rr和R_nr两者的空间变化而来的。

污染物的复合行为取决于带隙内(深或浅)的能级位置以及载流子俘获横截面。在低注入时，复合率受少数载流子可用性的限制，反之，在高注入时，注入电荷超过均衡载流子浓度，复合率受阱的数目的限制。因此，注入水平的增加导致污染物复合的增强。

除此之外，我们认为，对于某些金属污染物，特别是某些可扩散金属，更具体地说是铜，它按如下的关系式改变表面复合寿命τ_s从而按下式改变PL亮度： $I_{\mathrm{PL}}=(1-R)\frac{1}{{\mathrm{\τ}}_r}\underset{\mathrm{Layer}\left(i\right)}{\∫}\mathrm{\Δp}\left(z\right)\mathrm{dz\α}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{eff}}$ 其中， $\frac{1}{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{eff}}}=\frac{1}{{\mathrm{\τ}}_s}+\frac{1}{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{ns}}}$

本发明提供了一种可在室温下进行的光致发光技术，该技术以适当速度为工业上的应用提供了在半导体或硅结构中金属污染的有关信息和/或使我们能够目测半导体或硅结构的上部区域中、特别是接近其表面处的金属污染的情况。

本发明所使用的方法增强了半导体或硅结构中污染物的电子空穴对的非辐射复合，目的是在所述半导体或硅结构的PL图像中形成增强的对比度，从而增强对该结构中污染物的检测。

因此，我们在本发明的方法中使用一高注入能级激光器，根据表面载流子寿命的局部变化来检测污染物。这些污染物通常表现为所述污染物的实际位置的发亮的区域，可以从此区域追踪出高的污染源或者追踪出低的污染源的实际位置。

在本发明的方法中，激光器的探测光点很小(空间分辨率为0.1-20微米，理想分辨率为2-5微米)，因此，局部污染物对测量的PL亮度的影响较大。此外，凭借聚焦激发，注入的载流子密度很高(点大小为5厘米-0.5微米，峰值功率或平均功率为10⁴-10⁹瓦特/平方厘米)。这就大大增加了污染物中非辐射复合的可能性，从而大大增加了污染物的定位的可能性。

我们发现，载流子的扩散长度在高注入激光的情况下大为减小，其结果是有效的取样深度在很大程度上取决于激发激光器的渗透深度，而激光渗透深度又取决于激发源的波长。从而接近表面的污染物可通过使用一短波长来检查。相反，较长的波长可用于观察结构中较深的污染物。

在本发明的一较佳方法中，我们使用一脉冲激光激发源，并理想地测量了作为时间函数的发光图像。这意味着深度和空间分辨率两者都有提高，可用于获得载流子俘获截面的信息，指示污染源，例如可扩散污染物的踪迹。也可使用时间分辨测量法来测量有效载流子寿命并获得寿命图。

在本发明的另一实施例中，利用共焦光学技术通过用激光器对半导体大范围的激发以及从一系列焦平面的图像收集来获取污染物的深度鉴别。

本发明的又一方面提供了一种金属互连的制备方法和/或一种金属污染的直接检测方法或是由在金属互连的制备后所产生的交叉污染的检测方法，该方法包括在硅晶片中至少蚀刻一径迹或通孔；形成一阻挡内衬以及沉积一可扩散金属；并用另一阻挡层进行密封；且进行抛光来生产完工产品；对此产品的一预定波长的激发束进行激发；以一PL图的形式从结构中收集所发出的光；检查PL亮度增强的一个或多个区域以鉴别前侧或后侧的可能的金属污染；并通过另外的测试来加以验证。该方法可用于在制品质量控制或对加工后的结构进行质量控制。

本发明的又一方面提供了一种先按照本发明对表面金属污染进行半导体或硅结构测试，然后经过检验以供无污染地进行使用的方法。

根据本发明进一步的方面，提供了一种在半导体或硅结构的光致发光图像中的装置，该装置用于检测表面区域金属污染。

附图的简单叙述

下面将结合附图对本发明的一个仅作为举例说明用的实施例进行描述，其中：

图1至4是局部铜污染硅晶片的PL图像，其中，该污染物的成像是根据本发明的PL对比法。

图5是本发明装置的一示意图。

较佳实施例的描述

首先请参阅附图中的图5，图中示出了根据本发明装置的示意图。

该装置主要包括一PL图像显微镜，在右手侧包括一排激光器3-8；在底侧包括一诸如X-Y台或R-Θ台的样品台；在左手侧包括一微处理器40以及一显示屏39；图的中部示出了使光通过系统的种种光学元件。

在图5所示的实施例中，配置了六台激光器以对样品中的不同深度进行探测。然而，在本发明的范围内也可仅使用一台激光器，或者使用更多数量的激光器。无论是哪一种情况中，至少有一台激光器是高亮度激光器，并具有一其介于0.1毫米-0.5微米之间的光点直径以及介于10⁴-10⁹瓦/平方厘米之间的功率密度。一激光选择器16设置成与所述成排的激光器相连，以选择使用一台或多台激光器并进一步选择各激光器的频率和波长。

传统的光学元件，诸如光纤9被用于将光导向准直器10以及激光束扩展器11。变迹板(均匀分布板)12放置在激光束扩展器11和光束分离器31之间。光束分离器31被来自前述各激光器的一部分光通过物镜34导向样品2。

一自动聚焦控制器30与一压电元件驱动的聚焦级33耦合。显微镜装备有一传统型转台36，该转台至少具有一分别用于显微检验的高数值孔径的物镜34以及一用于宏观检验的低数值孔径的物镜35。此外，与转台36耦合的还有一光位移测量系统38。

电缆用于把自动聚焦控制器30连接至微处理器40，电缆还将一显微镜物镜分度装置32连接至微处理器40。

光束分离器31的下游处设置用作激光陷波滤波器的滤光盘13，在其下游处设置一侧摆折叠式反射镜14，该反射镜的功用将在下文中加以描述。与折叠式反射镜14对准设置的是一用于波长选择的滤光盘27，在滤光盘27的后面设置一固定在适当CCD 2-D阵列检测器29上的一变焦距透镜。

无穷系统补偿透镜37设置在冷反射镜17的最前面，该冷反射镜17用于将光向另一用于波长选择的滤光盘23反射。一聚焦透镜24设置在UV和可见光的检测器25的最前面。检测器25与同步(锁定)放大器26耦合。用来获得一表面的反射图像。

冷反射镜17的最后面设置另一也用于波长选择的滤光盘18，在滤光盘18的最后面设置一聚焦透镜22以及另一用于针孔选择的孔径轮19，该孔径轮设置在检测器21的最前面，用于检测所发的光。

UV和可见光区检测器25以及红外探测器21两者都与同步放大器26耦合(连接)。

以下是对该系统操作的叙述：

几台激光器3-8提供了探测样品中不同平面的波长范围。诸激光器可通过一频率发生器16作调制，使得来自样品2所发射的信号可藉由通过同步放大器26与激光调制频率同步的检测器来与背景辐射隔离。在另一实施例中，所述波长范围可使用一可调式激光器和/或一光参变量振荡器来产生。每一激光器对准地连接于一多分支光纤9，以使任一或所有的激光器都可照明样品2。多分支光纤的公共端终止于一用于准直出射光的光学系统10处。此光学系统与一激光束扩展器11对齐，该激光扩展器使激光束直径与在样品2上的显微物镜34，35所需的直径相匹配。扩展的光束随之通过一使光能均匀分布在光束区域上的变迹板12(均匀分布板)。

扩展及变迹(均匀分布)光束被一光束分离器31反射并射到显微镜物镜(34和35)。该光束由一显微镜物镜(34或35)聚焦至样品上。在显微模式中，选择该物镜使光束聚焦成一衍射较少的光点大小。由一分度装置32操控的一转台36可使物镜改为宏观模式，在宏观模式，样品的一较大区域可被照明。在另一实施例中，变迹板12(均匀分布板12)可以去除，从而使显微模式的光点可成为较小以使用较高的注入。

一光位移感测器38用于检测到达样品的距离，并藉由一抗聚焦控制器30的反馈回路由压电促动聚焦台33保持正确的间隔。

来自样品的光致发光信号由显微镜物镜34(在显微模式中)收集，并通过光束分离器31和滤波转盘13中的陷波滤波器被传送返回，所述滤波转盘13含有与激光波长相匹配的陷波滤波器。陷波滤波器去除任何反射的激光，只让光致发光信号通过。

折叠式反射镜14被转出光束之外，以使信号到达管式透镜37，它可补偿所使用的无穷远显微镜物镜，并可加到冷光镜(17)上去。该反射镜将那些低于经选定截止点的波长(约700纳米)反射到使信号聚焦在检测器25上的聚焦透镜24。检测器聚焦透镜24前的一滤光盘23包含隔离选定波带的滤波器。

位于波长范围内截止点以上的光致发光信号的部分透过冷反射镜17并由透镜22类似地聚焦在检测器21上。该信号也透过一含有滤波器的滤光盘18以隔离选定的波带。

一安置在检测器21前面的孔径轮19中包含一系列不同直径的针孔。该孔径轮可通过压电驱动器20作轴向移动，使诸针孔可与所要求的图像平面共焦安置。通过该方法，样品2中不同深度的平面可被成像以提供精确的深度信息。

来自检测器21，25的电信号传送到同步放大器26，此处的同步放大器藉由一来自频率发生器15的基准信号与激光器3-8的调制频率同步。电信号随之被传送到中央处理器40作分析。PL图像是通过扫描级的光栅扫描获得的。另一种方式是使用检流计反射镜来进行光学扫描。

在另一可选择的显微操作的模式中，折叠式反射镜14摆入光致发光信号的光束中。转向信号通过一含有隔离选定波带滤波器的滤光盘27并进入变焦透镜28。变焦透镜可以使用不同的放大率以使样品2上的照明点成像在CCD两维阵列29上。这可使样品2上的照明区域以不同分辨率成像。来自CCD阵列的电信号被传送到中央处理器40作分析。

使用前述装置进行了研究，目的是为了显现半导体中的金属污染，这些研究的结果如图1-4所示。这些图像是唯一的，它们不能在室温下通过任何其他方法获取。一般来说，可以看出，该装置的使用能定位和描述半导体中某些具有PL特性的金属污染。这可以有效地用于筛选晶片，特别是制造微处理器和铜的互连，以在制造器件时避免生产有缺陷的半导体。

因此，可以看到，本发明提供了半导体或硅结构中某些金属污染成像的装置的使用及方法，所述半导体或硅结构中的污染能够成像，可以确定污染物的密度及其空间分布。

示例

成像的方法

将硅晶片在1×10⁹-5×10¹²原子/平方厘米范围内用铜污染或获取被污染的晶片。使用TXRF来确认或测定污染程度。用无污染的晶片作为对照晶片。

使用532纳米的激光激发来激发晶片，获取全晶片图和显微扫描，从中计算出平均PL信号。获得了如图1-4所示的PL图，图中较亮的区域表示在上述浓度范围内的铜污染的位置，对照晶片则无较亮区域。

示例1

如上所述，对受污染的和供对照的硅晶片进行成像，在图1-4示出了其结果。图像的检查显示，较亮的对照区域出现在人为污染的位置上而不出现在对照晶片内，从而可证实铜污染产生了较高亮度PL，且该PL可通过观察加以检测出来，从而可指示出所引入的污染物的性质和位置。

示例2

用前述方法对抛光的硅晶片成像(图中未示出)。对图像检查显示出现了铜污染的白色霾。在得到了污染确实存在的结果之后，进行深入检查和进行TXRF检查以确定污染的性质，检查表明是铜在上述浓度范围内的污染物，据此来确定污染物的性质和位置，在此例子中，发现污染是由抛光工具本身造成的。于是，可通过处理或替换抛光工具来消除污染源。

示例3

如上所述，使来自SC1清洗步骤经清洗的硅晶片成像(图中未示出)。图像检查显示一暗示铜污染存在的白色霾。由于知道污染确实存在，然后进行深入检查和使用TXRF以确定污染物性质，检查表明铜是在上述浓度范围内的污染，由此可确定污染物的性质和位置，在此例子中，发现污染是由清洁材料造成的。于是，可通过处理或替换清洁材料来消除污染源。

示例4

用如上所述的方法，使用532纳米激光激发的晶片记录一显示全晶片(接近)表面的PL图。检测该图中是否存在PL亮度增加的区域，即与灰/黑“背景”的硅PL图对比呈白色光或雾状区域。

在PL亮度增加的图像位置检测表示可能存在铜污染的光点或区域，然后以高分辨率检测它们，以找出污染物的性质和位置(深度)，检查表明，前表面或后表面污染或晶片边缘污染，从而推断出清洗、抛光或互连形成是污染的来源。随后，通过处理或替换加工工具，或度量工具或清洗液来消除污染源，或通过阻挡层沉积质量的提高来消除铜扩散源。

Claims (20)

1.一种检测半导体或硅结构中表面或接近表面金属污染的方法，该方法包括以下步骤：将所述结构或结构的一部分暴露于一预定波长的激发束中，并以PL图的形式从所述结构中收集它发出的光，其特征在于，半导体提供一大致均匀的PL亮度；半导体所提供的PL光强度基本上是均匀的，从而可通过图中一个或多个光增强的区域识别出表面或近表面处的金属污染。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，PL亮度较大的区域与亮度较低较暗的半导体背景相比呈白色光点、霾雾或薄雾状。

3.如权利要求1或2任一项所述的方法，其特征在于，它适于识别在1×10⁹-5×10¹⁴原子/平方厘米范围内的硅中铜污染的光致发光的一个特征峰值PL亮度。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，铜污染是在1×10⁹-5×10¹²原子/平方厘米范围内。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，铜污染是在6×10¹⁰-4×10¹²原子/平方厘米范围内。

6.如上述权利要求中任一项用作检测晶片表面或接近表面金属污染或晶片中污染物踪迹的方法，其特征在于，晶片包括半导体或硅以及包括互连件等的金属功能元件。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法可应用于来自抛光铜互连件的铜污染的检测，所述铜污染包括来自后侧入口点扩散的前侧污染以及直接表面污染两种。

8.如上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法使用灵敏而快速的室温光致发光映象系统来产生一结构图或可视结构图像，此图像或可视图像不同于光谱或其他间接所获得的图像。

9.如上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，激发是由一高亮度激光束进行的。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，将光束聚焦以产生一小的激发光点(直径为1-2微米)，并利用一差动光声调制器来驱动激光源，由此使光生载流子受到强大的限制，并使载流子的扩散长度大大减小。

11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述可视激光激发主要用于532纳米的范围内，据此能有效地将光生载流子限制在例如1微米左右的最接近表面区域处。

12.如权利要求9至11任一项所述的方法，其特征在于，所述激光的探测点被限定于0.1-20微米范围内的空间分辨率。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述探测点被限定于一2至5微米范围的空间分辨率。

14.如权利要求9至13任一项所述的方法，其特征在于，将所述激发被聚焦以使得注入的载流子密度高，从而产生一5厘米-0.5微米大小的光点以及10⁴-10⁹瓦特/平方厘米的峰值功率或平均功率。

15.如上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法使用脉冲激光激发源以及按一时间函数测量发光图像。

16.如上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，利用共焦光技术通过一激光器激发所述半导体的一个大的容积以及从一系列焦平面中收集图像来获取污染物的深度鉴别。

17.一种金属互连的制备方法和/或一种直接产生的或由金属互连制备后的交叉污染产生的金属污染的检测方法，其特征在于，该方法包括对至少在硅晶片中蚀刻一条径迹或一通道，设置一阻挡内衬、沉积一可扩散金属，用另一阻挡层进行密封，抛光以生产完工产品，以一预定波长的激发光束对完工产品进行激发，以一PL图的形式收集结构中发出的光，检查图中PL亮度增强的一个或多个区域以鉴别前侧或后侧的可能的扩散金属污染，以及通过另外的测试来验证。

18.如上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法可作为在制品质量控制或作为一对已加工好的结构进行质量控制。

19.一种按照本发明的方法对表面金属污染进行测试，并经过验证的无污染可供使用的半导体或硅结构。

20.一种装置的用途，该装置可用于对半导体或硅结构进行光致发光成像以检测被金属污染的表面区域。

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