TW201602552A - 體積的基板掃描器 - Google Patents

Abstract

用於掃描基板及明確地是該基板之體積以識別異常結構或缺陷的系統係在此中被敘述。輻射被聚焦在該基板之體積內的位置，並作成散射光之測量。基板的體積之掃描可為相當均勻的或遍及所選擇之區域，偏好該基板的那些涉及隨後之基板處理步驟的區域。

Description

體積的基板掃描器

本發明大致上有關用於異常及/或缺陷的半導體基板之體積的掃描。尤其是，本發明有關諸如用於空洞及缺陷之半導體晶圓的基板之掃描，該等空洞及缺陷可不利地影響形成在其上面的半導體裝置。

當半導體裝置變得較小時，它們更不利地受在該基板中所形成之缺陷所影響。於基板之形成期間源自不適當的化學組成或溫度控制之問題可產生問題，其影響半導體裝置的電特徵或甚至可造成該基板物理性破裂。其最佳地是於該製造製程中儘可能早地識別可能具有此等問題之基板，以避免與處理基板相關的成本，該問題可具有低產量或該基板可僅只變得不堪使用。

藉由在早期階段識別控制製程中之問題、差異、缺陷、或偏移，吾人亦可驗證所提出的生產方法或確保堅持該現存生產方法。然而，應注意的是甚至在其它方面“良好”之成堆或成群的基板中，其可為可能具有許多以不良 特徵之觀點為廢值的基板。據此，盡可能寬廣地與徹底地進行檢查及復查製程係有幫助的。

一些復查基板、諸如矽晶圓之方法包括銅電鍍及藉由該電鍍製程所揭示的晶圓表面中之晶體缺陷的隨後分析。其已被發現裸露之矽晶圓可被以銅的薄塗層電鍍，以識別具有對半導體裝置之形成無益的結構或化學特色之晶圓的區域或位置。這是耗時及昂貴之製程，且大致上以取樣為基礎被進行。

復查諸如矽晶圓的基板之另一方法涉及在其沿著所選擇的晶體平面被劃線及劈開之前小心地磨光及蝕刻晶圓表面，該晶體平面通常係藉由其適當的米勒指數(Miller index)所識別。該劈開之表面接著使用紅外線散射斷層掃描被評鑑。而更詳細言之，此製程係甚至比銅電鍍更耗時的。再者，於此製程中，僅只該晶圓之劈開表面被復查。

大致上，由於成本及時間需求，基板為了僅只在其表面的缺陷被復查。那些於該醫學成像工業中所熟悉之各種斷層掃描技術確實擷取散射資訊，該散射資訊被使用於描繪在測試之下的3D體積、通常為生物樣品或甚至一個人之特徵。然而，這些技術需要複雜的感測器配置，其可由多數入射角及/或方位角辨別由所興趣之物體所散射的一或多個波長之光。供使用於生產環境中，此等系統係太慢，且坦白地係太貴。

其他檢查技術係比該前面的技術更加簡單及更快速。譬如，暗場成像技術時常被使用於識別諸如矽晶圓之物體 表面中的不連續處。此成像技術可在很高敏感性(數十奈米)被進行，然而，在較高敏感性下，此一系統之複雜性及速率係分別增加及減少。在眾所周知的光譜之相反端子，一些光學系統被配置，以同時檢查基板的整個表面。然而，於這些案例中，此一系統之所增加的速率係藉由所識別之不連續處的尺寸及形狀中之不確定性而偏置。

因此於該市場中對於掃描檢查系統有一強烈需要，該掃描檢查系統係能夠迅速及可靠地審查不只基板之表面，而且審查該基板的內部體積。再者，如比較於擁有及操作該系統之成本，此系統必需是操作相當簡單及提供高產量。

滿足市場的需要之體積的基板掃描器之一實施例包括照明器、聚焦光學器件、收集光學器件、偵測器、架台、及控制器，它們被製成及配置來掃描諸如矽晶圓的基板之實質上所有部分、或於一些情況中僅只掃描該基板的經選擇部分，以識別該基板的內部中之異常或缺陷。此實施例的一態樣可涉及輸出輻射之照明器，該輻射具有於大約800奈米至2000奈米的範圍中之至少一波長。其他合適的波長亦可被使用。

藉由將輻射引導朝向基板及沿著光學路徑選擇性地聚焦該輻射，聚焦光學器件輔助該基板之掃描，該光學路徑在該基板的體積內相交該基板。由該輻射之焦點位置所散 射的光藉由收集光學器件被收集及引導至偵測器。於一實施例中，該收集光學器件包括空間濾波器，其省略鏡子反射光。該偵測器測量及記錄由該基板所散射之光的特徵。一項此特徵係該散射光之強度。另一特徵可為散射光的光譜，雖然該偵測器將需要某一形式之攝譜儀，以區別散射光的光譜。簡單之光電二極體等可被用來測量散射光的強度。

控制器協調該照明器、聚焦光學器件、偵測器及架台，以確保基板如所想要地被掃描。由於此協調，該基板之體積及或許該基板的至少一表面也同樣為了異常或缺陷而被掃描。

1‧‧‧雷射散射檢查系統

2‧‧‧雷射照明器

3‧‧‧收集光學器件

4‧‧‧偵測器

5‧‧‧孔徑

6‧‧‧鏡片

10‧‧‧基板

11a‧‧‧平坦對齊結構

11b‧‧‧凹口對齊結構

12‧‧‧正面

14‧‧‧背面

16‧‧‧體積

18‧‧‧缺陷

20‧‧‧背面

30‧‧‧掃描器

31‧‧‧光學路徑

31’‧‧‧光學路徑

32‧‧‧照明器

34‧‧‧掃描點

35a‧‧‧下部

35b‧‧‧上部

40‧‧‧感測器

42‧‧‧感測器

44‧‧‧分裂鏡

45‧‧‧感測器

45a‧‧‧2D表面

46‧‧‧孔徑

47a‧‧‧同中心區域

47b‧‧‧同中心區域

47c‧‧‧同中心區域

圖1說明先前技術領域的雷射掃描系統，其僅只針對基板之表面。

圖2係基板之概要截面表示圖。

圖3a-3c概要地說明本發明的實施例，其中基板之體積被掃描。

圖4概要地表示具有“平坦”對齊結構的基板。

圖5概要地表示具有“凹口”對齊結構之基板。

圖6a-6c概要地說明根據本發明的一些實施例之各種掃描配置。

圖7係流程圖，表示本發明的示範實作。

圖8a係具有二感測器之偵測器的概要視圖。

圖8b係具有其2D表面之區域的偵測器之概要視圖，該2D表面被映射至由基板返回的散射光之散射角及方位角。

於本發明的以下詳細敘述中，參考形成其一部分之所附圖面，且其中經由說明顯示本發明可被實踐的特定實施例。於該等圖面中，遍及數個視圖之類似數字實質上敘述類似零組件。這些實施例被充分詳細地敘述，以能夠讓那些熟習此技術領域者實踐本發明。其他實施例可被利用，且結構、邏輯、及電變化可被作成，而未由本發明的範圍脫離。因此，以下之詳細敘述係不被取為受限制的意義，且本發明之範圍係僅只藉由所附申請專利範圍及其同等項來界定。

圖1說明典型的先前技術領域之雷射散射檢查系統1。此系統包括被聚焦在基板10的表面上之雷射照明器2。由該基板的表面所散射之光係藉由收集光學器件3所收集，該收集光學器件將所收集的光引導至偵測器4。當此先前技術領域系統1獨自地被聚焦在該基板10的上表面時，僅只在或緊鄰該基板10之表面、亦即在該偵測器4的景深內之差異係可偵測的。

圖2說明根據本發明之實施例的掃描器可被針對之基板10的截面。於一些情況中，該基板10可為被使用於半導體裝置之製作的矽晶圓。基板10具有正面12及背面 14。體積16係藉由該兩側面12及14所界定。許多缺陷18係在該體積16內。這些缺陷18可為很多不同型式之其中一者，且為了簡潔故，僅只一型式的缺陷、空洞將在此中被討論。那些熟習此技術領域者將了解其他型式之缺陷、諸如碎片、裂縫、晶體缺陷、微粒與類似者等亦可被調查。一些該等缺陷18係完全在該體積16內，反之一些其他缺陷係存在該基板10的表面。諸如雷射散射檢查系統1之先前技術領域裝置可僅只針對存在或緊鄰該基板10的正面12之缺陷18。雖然有用，這對於所有應用係不足夠的。

那些熟習此技術領域者將了解該基板10通常被變薄，當作製造製程之一部分。尤其是，在其上形成半導體裝置的矽晶圓通常被變薄，當作被稱為後端封裝製程者之一部分。該研磨製程典型使用化學機械平坦化製程(CMP)被進行，該CMP結合研磨劑研磨與致使該基板10的材料更易碎之化學處理，藉此加速度該研磨製程。當該CMP製程持續進行時，多數缺陷18係或可被暴露。於一些情況中，缺陷18可造成行進經過該基板10的體積16之裂縫，藉此於該CMP製程期間或是在隨後的處理及封裝步驟期間打破該基板。特別重要性的是存在變薄基板10之背面20的缺陷18。因為缺陷18典型於該基板10之材料中集中應力，變薄基板可在該經暴露缺陷18的位置打破。其係有助於在基板10變薄之前識別此等缺陷18的存在及位置。

圖3a-3c說明本發明之特色，其允許用於為了缺陷18來掃描基板10的體積16。圖3a-3c之每一者具有二部分、即上部與下部，該上部敘述掃描器30的基本光學機械配置，且該下部概要地識別被定位在基板10之體積16內的掃描點或焦點位置34之對應位置。該掃描器30在許多方面係類似於圖1中所說明的先前技術領域掃描器1，但被修改以配合體積16之掃描，而該先前技術領域掃描器1的一製程係無能的。

掃描器30包括照明來源32，其將光輸出到至少為局部可透射之基板10。用於矽晶圓，該需要的波長係在該近紅外線範圍中。其他基板可需要光的其他波長，且這些波長將為那些熟習此技術領域者所得知。於一實施例中係其已發現使用高亮度發光二極體(SLED)為有利的，該SLED輸出寬廣波長範圍之光當作照明來源32。於其他實施例中，合適波長(例如IR波長)的二極體雷射或鹵素光源可被使用。藉由此型式之典型來源32所輸出的波長之範圍包括具有約700奈米及1500奈米間之波長的光。在該可見範圍中之光的額外波長(約400奈米至700奈米)及較長之紅外線波長(大於1500奈米)亦可為存在於照明器32的輸出中。藉由使用僅只輸出所選擇的波長或波長範圍之照明器32，單一波長或波長範圍之選擇可藉由操作該照明器32以僅只輸出所選擇的波長或波長範圍、或正導入一或多個特定波長的濾光器(未示出)進入該照明器32及該基板10間之光學路徑31來獲得。

照明器32係設有一組聚焦光學器件(未示出)，其可沿著該光學路徑31將藉由照明器32所輸出的光聚焦至想要位置。如那些熟習此技術領域者將了解，聚焦光學器件界定用於照明光之焦點深度，該光可藉由調整該聚焦光學器件沿著該光學路徑31被移動。聚焦光學器件可包括一或多個折射或反射的光學元件(未示出)，其係可調整的，以選擇想要之焦點深度及想要的額定焦點平面位置兩者。聚焦光學器件亦可提供固定之焦點深度，同時保留沿著該光軸平移該焦點平面的能力。

於圖3a中，來自該來源32之光沿著光學路徑31行進，且藉由聚焦光學器件(未示出)被聚焦在基板10的上表面12。入射至該基板10上之光具有習知範圍的波長，且具有習知之入射角(於此情況中，實質上正交於該基板10的表面)及方位角，亦即來自來源32之光形成狹窄的圓錐形，其錐點係位在圖3a的下部中所看見之焦點位置34。

使用圖1所示的先前技術領域檢查系統1當作光學機械系統之範例，其能被看見來自來源32的光可在其至該基板10之路途中通過鏡片6中的孔徑5。沿著該光學路徑31被直接反射回之光將回去通過該鏡片中的孔徑，且係由該系統失去。藉由該基板10及/或藉由缺陷18所散射之光將為入射至該收集光學器件上，於一實施例中，該收集光學器件係繞著該光軸31對稱的橢圓反射之周轉表面。該收集光學器件將該散射光引導至該鏡片6，該鏡片 6沿著第二光學路徑31'將該散射光反射至偵測器4，該偵測器諸如形成掃描器1的一部分。注意於本發明之一實施例中，該掃描器30的偵測器(未示出)僅只測量強度，且沒有保留關於該散射光之角度(入射或方位角)資訊，而異於來自來源32的光。於其他實施例中，該光學配置可被修改，以保留某一程度之角度資訊當作藉由該系統30所記錄的量測之一部分。於又其他實施例中，該偵測器亦可為任何有用型式的光譜儀。

於圖8a中，偵測器之實施例被顯示，其中具有二感測器40及42，每一感測器偵測光的強度。該等感測器40及42被配置繞著分裂鏡44，該分裂鏡基於其相對該光學路徑31'之入射角分開沿著光學路徑31'傳播之光。該分裂鏡44具有用作空間濾波器的孔徑46，以將沿著該光學路徑31'傳播之光分裂成入射在感測器40上的第一光束及入射至感測器42上之第二光束。該孔徑46在不同角度分開由該基板10所散射之光，並提供用於作為該基板10及其體積16的特徵為有用之額外資料。

以同樣的意向，圖8b說明具有感測器45之偵測器的實施例，該感測器具有2D表面45a，來自該基板10之散射光係入射在該表面45a上。於此實施例中，藉由將這些角度映射至該感測器45的2D表面45a上，該感測器45在不同散射角及方位角辨別來自該基板10之散射光。該等同中心區域47a、47b、及47c的每一個對應於被由該基板10之平面所測量的一組個別之散射角。該散射光的方 位角係繞著正交於該基板10之光軸31被測量。此方位角被映射至該感測器表面45a上的θ位置。該感測器45可為2D感測器、諸如CMOS或CCD感測器，然而，在此具有相當慢的資料速率。該感測器45可為光電二極體之笛卡爾或極線陣列或甚至有用型式的位置敏感裝置(PSD)。

由該基板10返回之光的散射角可被辨別之其他方式係相對於該基板直立地運動該收集光學器件3，同時將該焦點維持於想要位置中。此相對運動可改變被引導至該偵測器之散射光的散射角之範圍。再者，吾人可形成具有各區域的收集光學器件3，該等區域具有不同之橢圓焦點或長/短軸長度(未示出)。

於圖3b中，該掃描器30的聚焦光學器件已沿著該光學路徑31運動該焦點位置34更深地進入該基板10之體積16。類似地，圖3c說明該焦點位置34在該基板10的體積16內之又更深的位置。注意於一些情況中，其可為想要的是提供具有完全地固定之聚焦光學器件的掃描器30。在此情況下，該基板10將沿著該光軸31被直立地運動，以在該基板10之體積16內選擇性定位該焦點位置34。

圖4及5說明可被使用來相對於該基板10橫側地運動該掃描器30的二掃描方法。於圖4中，徑向掃描配置被敘述。基板10被定位至繞著一軸旋轉該基板10之架台(未示出)上，該基板於此案例中為具有“平坦”對齊結構11a的矽晶圓。為了對實質上該整個基板10提出該掃描 器30之焦點位置34，吾人僅只需要於徑向方向中相對彼此運動該基板10及掃描器30(明確地是該焦點位置34)。這能當該架台旋轉時藉由在徑向方向中運動該架台、或藉由在徑向方向中相對該基板10運動該掃描器30而被完成。注意該掃描器30及該基板10間之相對動作於該徑向方向中可如需要地為線性、曲線或不連續的。

於圖5中，該基板10係具有凹口對齊特色11b之矽晶圓。於此實施例中，該基板10及該掃描器30間之相對動作係於XY平面中。於一些實施例中，該焦點位置34將沿著該基板10的表面於右行左行交互之路徑中運動。於其他情況中，該運動可敘述非線性路徑，其意欲於該最短行進量中對該基板10的被選擇位置提出該掃描器30之焦點位置34、例如沿著為平滑曲線路徑或近似平滑曲線路徑的路徑。

圖6a-6c說明該掃描器30之各種掃描配置。那些熟習該技術領域者將了解該焦點位置34的額外配置係可能的，且這些額外配置將被此揭示內容及申請專利範圍所涵蓋。於圖6a中，該掃描器30被定位，使得該系統之光軸31相交該基板10的經選擇之R、θ或X、Y位置。該基板10沿著該光軸的體積16係藉由沿著該光軸31運動該掃描器30之焦點位置34至離散直立位置來掃描。於此實施例中，該光軸31係平行於該直立Z軸，雖然這不須是該種情況。遍及該體積16或該體積16的經選擇部分，掃描所選擇的區域或甚至實質上該基板10之所有該體積16係 藉由連續地定位該焦點位置34所完成。該偵測器擷取用於該焦點位置34的每一位置之強度讀數。

於圖6b中，用於沿著該Z軸的每一位置，該掃描器30的焦點位置34係橫側地偏置。於圖6a及6b兩者中，該直立位置係均勻地分佈。注意其係亦可能使該直立間距偏向，使得較高密度掃描係在或靠近該基板10之體積16的經選擇部分被進行。於一實施例中，該基板10可被直立地分成將經過研磨被移去的下部35a、及將在研磨之後留下的上部35b。於此實施例中，其想要的是在將於研磨之後留下的上部35b中進行較高密度掃描，並在該下部35a中進行遠較低密度的掃描。另一選擇係，該下部35b可為實質上保持未掃描。

那些熟習此技術領域者將了解該掃描器30之焦點位置34界定一離散空間，該離散空間具有沿著及正交於該光學路徑31所測量的尺寸。該焦點位置34之直立尺寸亦被稱為該景深或焦點深度。該焦點位置34的橫側範圍被稱為該斑點大小。這些尺寸係組成該聚焦光學器件之光學元件的折射率、來自該來源32之光所傳播經過的媒介(典型空氣)、及該基板10之材料的函數。再者，設計選擇可影響該斑點大小及該景深兩者之量值。於一實施例中，該掃描器30的斑點大小係大約20-30μ直徑。於一些實施例中，具有直至大約300μ直徑之較大斑點大小係有用的。於一些實施例中，該焦點位置34之焦點深度可為大約100-200μ。無論如何，吾人能以本發明的掃描器30達成 掃描解析度，其係有關所選擇之焦點位置34的尺寸及更實用之考量、諸如可用於掃描基板的時間。亦被考慮者係該缺陷18之本質，其係該基板10的調查之主要主題。

藉由掃描器30的掃描較佳地係以逐層為基礎來進行，亦即所有測量係在給定Z軸位置於該基板10的整個或所選擇區域之上進行，然後該Z軸位置被修改，且所有需要的測量係再次於該新Z軸位置進行。如圖6a中所示，在新Z位置之每一連續測量可為在實質上與那些於給定測量之前或隨後相同的R、θ或X、Y位置。另一選擇係，用於每一連續新Z位置之R、θ或X、Y位置可如圖6b所示被偏置。藉由在每一測量位置考慮該焦點位置34的直立/水平/徑向/角度間距，吾人可在想要解析度掃描該基板10之體積16。當作一般方式，在測量增加該焦點位置34間之間距導致較低解析度、但該基板10的更快掃描。反之，在測量減少該焦點位置34間之間距導致較高解析度、但該基板10的多少較慢之掃描。

雖然該焦點位置34在測量的定位與間距之前面討論大多數已假設於直線或徑向配置中的分層式掃描圖案，其係亦可能使用其他配置、諸如蝸線或螺旋狀掃描圖案。譬如，視在測試之下的基板10之本質而定，吾人可於測量期間採用該焦點位置34之3D配置，其係藉由最常被使用於敘述晶體結構內的平面之米勒指數的其中一者所最佳敘述。範例可包括(100)、(010)、(001)、(00)、(00)、(00)、(101)、(110)、(011)、(10)、(10)及(01)。該焦 點位置34之其他配置係亦可能的。譬如，焦點位置34測量位址之個別層可被稍微互鎖、亦即該等個別層的焦點位置34可重疊或甚至相交至某種程度。於掃描配置中之每一焦點位置34之間的直立或水平節距可為一致或可變的。

圖7概要地說明本發明被進行之方式。於該圖面所示實施例中，該製程以產品設置(步驟50)開始，其中關於基板10的基本資訊被提供至控制器(未示出)，該控制器係通訊地耦接至該掃描器30及至支撐件、諸如架台(未示出)之頂板，該基板10靜置在該架台上。該控制器典型係合適型式的電腦，且大致上包括該需要之計算機構(中央處理系統等)、記憶體、及需要來控制及協調掃描器30之操作的輸入/輸出、及需要於操作期間相對彼此運動基板10及掃描器30之支撐件(自動機械)。

輸入至該控制器而關於該基板10的資訊可包括該基板之基本幾何形狀，包括材料、直徑、厚度、及定向。諸如平坦部11a或凹口11b的對齊結構之存在及幾何形狀亦可為有關的。該產品設立步驟50確保該掃描器30及自動機械、諸如需要之處置器(未示出)及架台(未示出)被製備來以有效率的方式檢查基板10。注意該產品設立步驟50係被稱為製法建立步驟之一部分，其亦可包括該下一、掃描設立步驟52。

該掃描設立步驟52至少局部地使用在該產品設立步驟50期間所獲得的資訊，以用提供有用結果之方式進行 該掃描器30的操作。額外資訊可在掃描設立步驟52被輸入或產生，以確保可接收之性能。於可在該掃描設立步驟52被輸入及/或產生的額外資料之中者係缺陷特徵、諸如幾何形狀、包括諸如背面研磨的隨後製程步驟上之資訊及有關時間/產量或資料處理/通訊限制的資訊之產品特徵，該等限制可影響該掃描是否僅只對一基板10取樣或實質上檢查所有該基板10。此外，識別所測量之散射光來當作是否表示缺陷的模型係在該掃描設立步驟52期間被產生及/或修改。尤其是，模型可必需被更新，以說明在該基板10之本體內所發生的折射，尤其是在此基板10包含一或更多層之離散材料。注意該基板10可包括、但不被限制於基板、諸如矽晶圓、熱氧化物晶圓、SOI(絕緣層上矽)晶圓、Ge晶圓、GaAs晶圓、InGaAs晶圓、InAs晶圓、3~5族晶圓、2~6族晶圓、磊晶矽晶圓、藍寶石晶圓、SiC晶圓、ZnO晶圓、MgO晶圓、SrTiO3晶圓、單晶體晶圓、石英晶圓、玻璃晶圓、陶瓷晶圓與類似者等。此外，於步驟52中，該掃描器30之焦點位置34將被定位的掃描圖案亦如上面所述被選擇。

於一些實施例中，步驟50及52可被組合成單一步驟。譬如，在給定基板10係實質上類似於先前檢查基板之處，先前產生的產品及掃描設立資料與步驟可與該新基板10一起被使用。以同樣的意向，其可為想要的是時常更新或修改掃描設立(步驟52)，甚至在現存產品設立(步驟50)可被未改變地使用之處。這可為由於該等基板10本 身中的輕微修改、或由於精製及造成被使用於識別缺陷之模型更有效的需求。在這些案例中，此等模型可被完全重製或僅只修改，以說明該等基板10中之新資訊或輕微修改。

其亦被了解的是步驟50及52可偶而被稱為製法建立。一製法係該組之所有指令，且係順利檢查、測量、或處理基板10所需要者。一完整的製法可為該產品及掃描設立步驟50及52之結果。然而，製法可為簡單或複雜的，並可需要額外資訊或命令不是如在此中所敘述之本發明的步驟50及52之明確部分的額外步驟或分析。

至少局部地基於該產品設立(步驟50)，於該擷取掃描資料步驟54期間，該基板10及/或該掃描器30係相對彼此運動，以致該掃描器30將照明引導至該基板10上，且關於該等基板30如何在該經選擇之焦點位置34散射光的資料被測量。如上面所述，每一測量係在藉由該基板10的外部表面所界定及包括該基板10之外部表面的3D空間(笛卡爾或徑向坐標系)中之離散位置。至少，於步驟54期間，當作測量時，在所選擇的位置之每一者的散射光之強度隨同該焦點位置34的位置被測量及記錄。

一旦測量已被作成，所收集之資料被使用於識別缺陷(步驟56)，如有任何缺陷存在。於一實施例中，模型的態樣係與所測量之散射光比較，且是否存在缺陷的二進位決定被作成。於另一實施例中，模型之態樣係與所測量的散射光比較，且該基板10在該焦點位置之特徵被決定。視 所決定的特徵之本質而定，吾人可為能夠決定缺陷的存在及譬如分辨一些額外資訊、諸如該缺陷之尺寸或結構。於一範例中，其可為可能分辨缺陷是否為該基板10中的空洞或該基板10之表面中的裂縫。再者，視該掃描之密度而定，其可為可能勾劃該基板10中的單一缺陷之範圍。其亦可為可能決定該基板10的體積內之缺陷的密度及空間位置或圖案。

於步驟58中，於步驟56中所決定之資訊被呈報給該掃描器30的人類使用者之至少一者、或給另一電腦或資料庫(未示出)。資料之通報可為視覺及或聽覺的、諸如經由視頻螢幕、紙張、或藉由存在人類使用者可見的螢幕上或燈塔(未示出)上之聽得見及/或視覺警報。資料的通報可局部地發生在該掃描器30之相同位置、或可經由有線或無線網路被傳導至遠離該掃描器30的位置。

雖然常有的事是步驟56及58係藉由被耦接至該掃描器30之控制器(未示出)或以該控制器來進行，其將被了解這些步驟中所具體化的資料之分析及通報可遠離該掃描器30發生。於此實施例中，來自該掃描器30的資料可經由合適之網路被傳達給第二控制器。此設有合適的輸入/輸出能力以及分析及記憶能力之第二控制器可遠距離地執行步驟56及58。再者，其係可能利用第二控制器，以對於複數個掃描器30執行步驟56及58。

結論

雖然各種範例被提供在上面，本發明不被限制於該等範例之細節。雖然本發明的特定實施例已在此中被說明及敘述，被計算以達成相同目的之任何配置可被用來替代所示的特定實施例將被那些普通熟習該技術領域者所了解。本發明之很多修改對於那些普通熟習該技術領域者將為明顯的。據此，此申請案係意欲涵蓋本發明之任何修改或變動。其顯然地係意欲使本發明僅只被以下申請專利範圍及其同等項所限制。

1‧‧‧雷射散射檢查系統

2‧‧‧雷射照明器

3‧‧‧收集光學器件

4‧‧‧偵測器

5‧‧‧孔徑

6‧‧‧鏡片

10‧‧‧基板

31‧‧‧光學路徑

31’‧‧‧光學路徑

Claims (19)

1. 一種體積的基板掃描器，包含：照明器，輸出具有於大約800奈米至2000奈米之範圍中的至少一波長之輻射；聚焦光學器件，其接收來自該照明器的輻射並將其引導朝向基板，在此該輻射係沿著相交該基板之光學路徑在該基板之體積內於經選擇的焦點位置選擇性地聚焦；收集光學器件，其收集由該基板所散射之光並將其引導至偵測器，該收集光學器件包括濾光器，以省略由該基板返回的鏡子反射光，其中該偵測器接收來自該基板之散射光，且產生對應於該散射光的特徵之信號；架台，用於相對該輻射的焦點位置沿著一路徑運動該基板；及控制器，被耦接至該照明器、聚焦光學器件、偵測器及架台，其基於該聚焦光學器件之選擇設定及該架台的位置，記錄藉由該偵測器所輸出之信號及該輻射的焦點位置在該基板之體積內的位置。
2. 如申請專利範圍第1項之體積的基板掃描器，其中該收集光學器件另包含橢圓收集器及轉動鏡片，該轉動鏡片具有使輻射由該照明器通過至被定位之基板的孔口，使得由該基板返回的鏡子反射光通過該孔口，而不會被該轉動鏡片所反射，且在此由該橢圓收集器返回之散射光被引導至該偵測器。
3. 如申請專利範圍第1項之體積的基板掃描器，另 包含偵測器，其係光電二極體，且對800奈米至2000奈米之範圍中的至少一波長敏感的。
4. 如申請專利範圍第1項之體積的基板掃描器，另包含架台，其繞著直立軸旋轉該基板，使得該輻射之焦點位置的路徑係曲線的。
5. 如申請專利範圍第1項之體積的基板掃描器，另包含架台，其在正交於該聚焦光學器件之光軸的平面中線性地運動該基板。
6. 如申請專利範圍第5項之體積的基板掃描器，其中該輻射之焦點位置的路徑被選自由線性、右行左行交互及曲線所組成之群組。
7. 如申請專利範圍第1項之體積的基板掃描器，其中該控制器被設計成適於比較藉由該偵測器所輸出之信號與一模型，以識別缺陷的存在。
8. 如申請專利範圍第1項之體積的基板掃描器，其中該控制器被設計成適於比較藉由該偵測器所輸出之信號與一模型，以識別該基板的特徵。
9. 如申請專利範圍第1項之體積的基板掃描器，其中該控制器被設計成適於對第二控制器通報資料。
10. 一種掃描基板內之體積的方法，包含：沿著正交於該基板之光軸將輻射聚焦至經選擇的直立位置，該基板對該輻射係至少局部可透射的；在正交於該光軸之平面中相對該經聚焦的輻射運動該基板； 週期性地測量由該基板返回之散射光，並記錄該輻射被聚焦在該基板的體積內之位置；沿著該光軸在至少一不同選擇的直立位置聚焦該輻射，且在此不同選擇之直立位置重複該測量步驟；及比較所測量之散射光與一模型，以如果有任何缺陷，識別在基板內的體積中之缺陷。
11. 如申請專利範圍第10項的掃描基板內之體積的方法，包含：通報缺陷之存在及位置，在此一缺陷於該基板的體積內被識別。
12. 如申請專利範圍第10項的掃描基板內之體積的方法，包含：於藉由米勒指數所敘述之體積圖案中測量該散射光，該米勒指數選自由(100)、(010)、(001)、(00)、(00)、(00)、(101)、(110)、(011)、(10)、(10)及(01)所組成之群組。
13. 如申請專利範圍第10項的掃描基板內之體積的方法，包含：提供超發光之發光二極體；及啟動該超發光的發光二極體，以提供被聚焦至該基板上之輻射。
14. 如申請專利範圍第10項的掃描基板內之體積的方法，該至少一不同選擇之直立位置包含複數個實質上沿著該光軸均勻地隔開的位置。
15. 如申請專利範圍第10項的掃描基板內之體積的方法，其中該至少一不同選擇之直立位置包含複數個位置，其中該複數個位置的大多數係位於該基板之上表面與沿著該光軸的經選擇背面研磨位置之間。
16. 如申請專利範圍第10項的掃描基板內之體積的方法，其中該至少一不同選擇之直立位置包含複數個位置，其中該複數個位置的大多數係位於該基板之上表面與沿著該光軸的經選擇背面研磨位置之間。
17. 如申請專利範圍第10項的掃描基板內之體積的方法，其中相對該經聚焦之輻射運動該基板涉及界定路徑，該路徑選自由螺旋狀路徑、盤旋路徑、弧狀路徑、曲線路徑、右行左行交互的路徑、及平滑曲線路徑所組成之群組。
18. 如申請專利範圍第17項的掃描基板內之體積的方法，其中所選擇之路徑相交該基板的經選擇區域。
19. 如申請專利範圍第18項的掃描基板內之體積的方法，其中該基板之經選擇區域將具有於隨後處理步驟中被形成在其上或附接至其上的離散結構。