TWI661192B - 使用多光源／多偵測器於高通量ｘ光拓樸量測 - Google Patents

使用多光源／多偵測器於高通量ｘ光拓樸量測 Download PDF

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Abstract

一種用於X光拓撲之裝置，其包含一光源總成、一偵測器總成、一掃描總成及一處理器。該光源總成經組態以引導多個X光束以輻照一樣本上之多個各自區域，其中該等區域沿該樣本之一第一軸彼此部分地重疊，且沿與該第一軸正交之該樣本之一第二軸相對於彼此偏移。該偵測器總成經組態以偵測自該樣本繞射之該等X光束，且回應於該等經偵測X光束而產生各自電信號。該掃描總成經組態以使該樣本相對於該光源總成及該偵測器總成沿該第二軸移動。該處理器經組態以在該樣本移動時藉由處理由該偵測器總成產生的該等電信號而識別該樣本中之缺陷。

Description

使用多光源/多偵測器於高通量X光拓樸量測 相關申請案的交叉參考
本申請案主張2014年6月18日申請之美國臨時專利申請案62/013,628之權利，該案之揭示內容以引用的方式併入本文中。
本發明大體上係關於X光分析，且特定言之係關於使用多個X光束於X光分析之方法及系統。
微電子樣本(諸如矽晶圓)在運送、處置或生產期間可能會受損害。例如，機械損害可能會引起晶圓之結晶結構之缺陷。已針對偵測結晶缺陷而發展出各種方法。
例如，其揭示內容以引用的方式併入本文中之美國專利6,782,076描述一種X光拓撲系統，其包括產生照射於一樣本(諸如一矽晶圓)上之一有限區域上之一X光束之一X光產生器。一固態偵測器經定位以攔截在透射穿過樣本或自樣本反射之後的繞射光束且產生X光照射於其上之區域之一數位影像。樣本與X光產生器之間的相對步進運動產生組合在一起的一系列數位影像。在選用實施例中，一X光光學器件經插入以產生一平行光束以避免重影或藉由軟體移除重影之效應。
其揭示內容以引用的方式併入本文中之美國專利8,503,611描述 一種X光拓撲裝置，其中藉由一X光偵測器偵測自用一線性X光掃描之樣本繞射之X光，以獲得一平面繞射影像。X光偵測器係一成像板，其塑形為一圓柱體且具有大於樣本之一表面積，且使該成像板與線性X光之掃描移動協調而經歷繞圓柱形狀之中心軸之α旋轉。圓柱形狀之中心軸以相對於線性X光之掃描移動之方向成一直角之一方向延伸。
其揭示內容以引用的方式併入本文中之美國專利8,781,070描述一種用於檢測一圓盤之裝置，該圓盤包含一結晶材料且具有第一側及第二側。該裝置包含一X光源，其經組態以引導一X光束以照射於圓盤之第一側之一區域上。一X光偵測器經定位以接收以一反射模式自圓盤之第一側之區域繞射之X光且形成其之輸入影像。一運動總成經組態以使圓盤相對於X光源及偵測器旋轉，使得區域掃描靠近圓盤之一邊緣之一圓周路徑。一處理器經組態以沿該圓周路徑處理由X光偵測器形成之輸入影像，以產生指示沿圓盤之邊緣之缺陷之一複合輸出影像。
本文中描述之本發明之一實施例提供一種用於X光拓撲之裝置，其包含一光源總成、一偵測器總成、一掃描總成及一處理器。該光源總成經組態以引導多個X光束以輻照一樣本上之多個各自區域，其中該等區域沿該樣本之一第一軸彼此部分地重疊，且沿與該第一軸正交之該樣本之一第二軸相對於彼此偏移。該偵測器總成經組態以偵測自該樣本繞射之該等X光束，且回應於該等經偵測X光束而產生各自電信號。該掃描總成經組態以使該樣本相對於該光源總成及該偵測器總成沿該第二軸移動。該處理器經組態以在該樣本移動時藉由處理由該偵測器總成產生的該等電信號而識別該樣本中之缺陷。
在一些實施例中，該裝置包含各自狹縫，其等定位於該光源總 成與該樣本之間且經組態以形成該多個X光束以具有矩形橫截面，使得該等經輻照區域係矩形。在其他實施例中，該偵測器總成包含一X光屏蔽，其經組態以防止不同X光束之偵測之間的干擾。在其他實施例中，該掃描總成包含一或多個夾具，其等經組態以在掃描期間機械地支撐該樣本，且該等夾具包含經組態以阻斷X光自該等夾具散射朝向該偵測器總成之各自屏蔽。
在一實施例中，該光源總成包含兩個或更多個X光源。在另一實施例中，該兩個或更多個X光源安裝成一交錯組態，以產生沿該樣本之該第一軸部分地重疊且沿該樣本之該第二軸相對於彼此偏移之該等區域。在另一實施例中，該光源總成包含經組態以產生一X光束之至少一X光源，且該裝置進一步包含經組態以將該X光束分離成該多個X光束之一光束分離器。
在一些實施例中，該偵測器總成包含兩個或更多個偵測器，其等安裝成一交錯組態，以偵測自沿該樣本之該第一軸部分地重疊且沿該樣本之該第二軸相對於彼此偏移之該等區域繞射之該等X光束。在其他實施例中，該偵測器總成包含至少一偵測器，且該處理器經組態以在該至少一偵測器上界定對應於自該樣本上之該等各自區域繞射之該等X光束之所關注之區域。
根據本發明之一實施例，額外地提供一種用於X光拓撲之方法，其包含使用一光源總成來引導多個X光束以輻照一樣本上之多個各自區域，其中該等區域沿該樣本之一第一軸彼此部分地重疊，且沿與該第一軸正交之該樣本之一第二軸相對於彼此偏移。藉由一偵測器總成偵測自該樣本繞射之該等X光束，且回應於偵測該等X光束而由該偵測器總成產生各自電信號。使用一掃描總成來使該樣本相對於該光源總成及該偵測器總成沿該第二軸移動。在該樣本移動時，藉由處理由該偵測器總成產生的該等電信號而識別該樣本中之缺陷。
自結合圖式取得之本發明之實施例之以下詳細描述將更充分理解本發明，其中：
20‧‧‧系統
22‧‧‧半導體晶圓
24‧‧‧光源總成
25A‧‧‧X光管
25B‧‧‧X光管
25C‧‧‧X光管
25D‧‧‧X光管
26‧‧‧高電壓電源供應單元(PSU)
27A‧‧‧繞射條紋
27B‧‧‧繞射條紋
28‧‧‧光束
29‧‧‧重疊區域/重疊
30‧‧‧狹縫
31A‧‧‧經輻照區域
31B‧‧‧經輻照區域
31C‧‧‧區域
31D‧‧‧區域
32‧‧‧偵測器總成
33A‧‧‧偵測器
33B‧‧‧偵測器
33C‧‧‧偵測器
33D‧‧‧偵測器
34‧‧‧處理器
36‧‧‧介面
38‧‧‧處理單元
40‧‧‧移動平台
42‧‧‧機動旋轉平台
43‧‧‧屏蔽
44‧‧‧光束擋止器
45‧‧‧屏蔽
46‧‧‧檢視偵測器
47‧‧‧屏蔽
48‧‧‧夾具
50‧‧‧屏蔽
圖1及圖2係根據本發明之一實施例之一X光繞射成像(XRDI)系統之示意性側視圖；圖3係根據本發明之一實施例之一X光繞射成像(XRDI)系統之一示意性圖解；圖4係根據本發明之一實施例之一晶圓之一掃描方案之一示意性圖解；圖5係根據本發明之一實施例之一偵測器總成之一示意性圖解；及圖6係根據本發明之一實施例之具有屏蔽之樣本夾具之一示意性圖解。
概述
X光繞射成像(XRDI)(亦稱為X光拓撲)可用以基於分析自一結晶晶圓繞射之X光之強度而偵測該晶圓中之缺陷。在一習知XRDI系統中，一X光源引導一X光束以照射於晶圓之一側之一區域上。以一適當角度定位於晶圓之另一側上之一X光偵測器接收通過晶圓且自經輻照區域繞射之X光，以形成該區域之一繞射影像。通常，光源及偵測器係對稱地定位而相對於晶圓成相等仰角，該等仰角經選取使得偵測器接收來自垂直晶體平面(實質上垂直於晶圓之表面)之勞厄繞射(Laue diffraction)。或者，可使用其他角配置來成像來自晶體之其他平面之勞厄繞射。當經輻照區域無缺陷時，X光自所要晶體平面均勻地繞射。與來自無缺陷晶體之強度相比，經輻照區域中之缺陷通常表現為繞射強度之一改變，即一增加或減少，歸因於待測試之區域中之晶體 平面之扭曲。
此等扭曲通常係由不同類型的缺陷引起，諸如晶圓之主體中可存在的(微)裂痕、差排(dislocation)、沈澱物及滑移帶。光學檢測系統通常經組態以探測樣本之表面，且通常無法偵測且量測此種類的缺陷。另一方面，XRDI技術提供高解析度成像且更徹底檢查晶圓之主體。然而，歸因於典型緩慢量測及量測大晶圓需要裝置之大的大小，X光拓撲已很少由半導體工業採用於晶體缺陷檢測。
本文中描述之本發明之實施例提供使用多個X光束於X光拓撲之高通量量測之改良的方法及系統。在所揭示之實施例中，一XRDI系統使用多個同時X光束檢測一移動樣本(例如，晶圓)之一大區域。系統包括：一光源總成，其用多個X光束輻照樣本；及一偵測器總成，其偵測經繞射光束。
在一些實施例中，光源總成可包括一單一X光源，其中來自該光源之光束劃分成多個光束。在其他實施例中，光源總成可包括多個X光源，各光源產生一或多個光束。
在以下之描述中，樣本沿其相對於光源及偵測器總成移動之軸稱為X軸。垂直於X軸之樣本平面之軸稱為Y軸。在所揭示之實施例中，光源總成經組態以引導X光束以照射於樣本之不同(例如，鄰近)區域上，其中鄰近X光束經定位使得經輻照區域沿X軸相對於彼此偏移，且沿Y軸彼此重疊。
在一些實施例中，偵測器總成相對於光源總成定位於晶圓之相對側上，且經組態以(通常以一透射幾何)偵測自晶圓繞射之X光束。在一實施例中，總成偵測器包括一單一偵測器。在其他實施例中，偵測器總成可包括多個偵測器，其等通常相對於其等對應光源配置成一對稱組態。
在一實施例中，各光束通過定位於X光源總成與晶圓之間的一各 自狹縫，以產生照射於晶圓上之一線性形狀光束(例如，具有一長且窄矩形之一橫截面之一光束)。一掃描總成(例如，一掃描平台)經組態以支撐晶圓且使晶圓相對於X光源及偵測器總成移動，以用線性X光束掃描晶圓，且因此產生待由對應偵測器之各者偵測之X光之一條紋。
藉由應用此掃描方案以及光源及偵測器總成之組態，鄰近X光束通常將使用偵測器之一交錯圖案配置沿掃描方向覆蓋重疊條紋，以使其等不干擾彼此。在一實施例中，一處理器經組態以自偵測器接收電信號，以分析該等信號而縫合經掃描條紋，且產生指示晶圓中之可能缺陷之一複合輸出影像。
在一些情況中，來自一X光源之雜散X光束可自系統中包括之材料散射，且可干擾自晶圓繞射之所關注之信號。使用多個X光束可增加此非所要X光輻射之量。就偵測器總成中之多個偵測器而言，偵測器總成可包括一屏蔽，該屏蔽經組態以使各經繞射X光通至適當偵測器且阻斷雜散散射X光輻射。
通常，掃描平台包括在掃描期間機械地支撐樣本之夾具。在一實施例中，夾具經屏蔽以阻斷可自該等夾具散射朝向偵測器之X光。
所揭示之技術使用覆蓋重疊條紋之多個X光束來提供高通量XRDI檢測，且同時消除鄰近光束之間的串擾(亦即，至一偵測器中之X光自意欲用於另一偵測器之一光源之不當散射)。所揭示之技術可容許整個晶圓之有效率掃描，且因此可用以藉由偵測來自晶圓之主體之隱藏缺陷(諸如結晶缺陷)且可消除隱藏缺陷而改良半導體器件之品質及可靠性。
系統描述
圖1係根據本發明之實施例之用於X光繞射成像(XRDI)之一系統20之一示意性側視圖。系統20之態樣詳細描述於上述美國專利 8,781,070中。系統20經配置以檢測一半導體晶圓22(或任何其他適合樣本)，例如以使用下文中描述之方法來識別製造期間可產生的晶圓之一結晶結構中之缺陷(fault)。術語「樣本」及「晶圓」在本揭示內容中可互換地使用。
系統20通常包括一光源總成24，其可包括由一或多個高電壓電源供應單元(PSU)26驅動之一單一激發光源或多個激發光源(諸如X光管25A至25D，如圖2中所示)，例如一PSU 26供電給一管(例如，管25A)，或此項技術中已知之任何其他適合組態。例如，當總成24與晶圓22之間的距離小於1米時，四個管25A至25D可用以照明一整個300mm晶圓。當檢測一450mm晶圓時，總成24中之管之數目可增加至例如六個。
在一些實施例中，總成24中之管之類型可為一低功率微焦點類型(在一小於100W為小於100μm光點大小)或中間功率正常焦點管(通常在2kW至3kW為1mm光點大小)。在其他實施例中，總成24可包括一或多個高功率微焦點管(通常在2kW至3kW為50μm至100μm光點大小)，諸如一液態金屬噴流管，或任何替代適合管。總成24中之各管包括一陽極，其通常由鉬製成且在50kV操作以產生能夠穿透晶圓22之X光。或者，取決於應用，亦可使用其他陽極材料，諸如銀。總成24中之各管將具有一適合能量範圍及功率通量之X光發射至X光光學器件(未展示)中。對於該等管之各者，一相關聯狹縫30(如機動狹縫)經調整以塑形來自管之光束28而使其具有一長且窄矩形之一橫截面。狹縫30係由一X光不透明材料製成。若適當，則狹縫30之位置及大小可經調整以調適X光束發散及空間範圍。
在一些實施例中，系統20包括一電腦控制機械總成，其定位於管與樣本之間(未展示)，以將一準直晶體(未展示)自動地切換於X光束中/切換出X光束，以在某些應用中增加系統解析度。使光束28通過準 直晶體產生一實質上平行且單色光束，但降低X光束之強度。可開啟且關閉晶體之使用以容許在一高強度模式與一低雜訊模式之間切換而無需人工介入。此能力容許在相同系統上提供高解析度搖擺曲線之選項，此可由基板製造商用作樣本之一品質量測。X光管、狹縫及選用晶體總成安裝於一機動旋轉平台42(代表光源平台)上而使旋轉軸在晶圓表面處居中(未展示)。平台42受控於一處理單元38，該處理單元38可包括運行一適合控制軟體之一通用電腦。
平台42容許將光束28調整至相對於樣本表面之一所要角度，以檢測晶圓22之晶體結構之不同繞射平面。另外，平台42可用於在量測之前對選定繞射平面附近之一入射角之精密調整，以補償晶圓之局部變形。如果發生晶圓變形，當將準直晶體插入於總成24與晶圓22之間時，平台42經組態以維持經準直光束之繞射狀況，此引起跨晶圓之繞射角之一長程改變。
在一實施例中，晶圓22安裝於一可移動平台(諸如一X-Y-φ平台40)上，此使樣本能夠相對於X光束在X及Y方向上移動，以及使能夠施加繞垂直於樣本之表面之一軸之方位角旋轉φ。不失一般性地，術語「X方向」及「X軸」指代掃描方向，亦即，沿其掃描晶圓22之軸。術語「Y方向」及「Y軸」指代與掃描方向正交之晶圓之平面上之軸，如圖3中詳細展示。
與主掃描軸(X)相比，該等線性軸之一者(Y)之範圍可縮減或完全移除，此係因為光束高度跨越晶圓直徑之一大分率或可跨越整個晶圓或更大。移動平台40可受控於步進馬達、伺服馬達或其等之某一組合，其等可受控於例如運行適合運動控制軟體之一處理器(未展示)。晶圓可以一系列小的、離散步進(步進掃描)或以一恆定速度(連續掃描)沿X軸移動。
一偵測器總成32經組態以偵測自晶圓22繞射之X光。由一X光不 透明材料製成的一光束擋止器44定位於晶圓22與偵測器總成32之間，且經組態以阻隔直接透射光束輻照該偵測器總成32。另外，偵測器總成32之一第一偵測器(例如，下文圖3中所示之偵測器33A)應僅自總成24之其對應第一管(例如，管25A)接收繞射輻射。光束擋止器44經組態以阻斷由於來自一鄰近第二X光管(諸如管25B)之雜散輻射之非所要繞射光束輻照該偵測器33A。
偵測器33A至33D配置成在個別偵測器之間具有重疊區域之一交錯圖案(如圖3至及圖5中所示)，以無間隙地覆蓋晶圓。偵測器總成32中之各偵測器係一個二維(2D)位置敏感X光相機，其經調適依據相對於晶圓之表面之偵測器位置而量測根據勞厄幾何繞射穿過晶圓22之X光。在一些實施例中，偵測器總成32可包括在步進掃描之情況中以X光敏感閃爍器螢幕為特徵之一或多個電荷耦合器件(CCD)或互補金氧半導體(CMOS)相機。在其他實施例之中，諸如在連續掃描期間，一或多個時間延遲及積分(TDI)X光相機(諸如由Hamamatsu Photonics(日本)或由Teledyne DALSA(滑鐵盧，安大略，加拿大)製造之X光相機)可用以增加在高掃描速度下之信號對雜訊比(SNR)。
一檢視偵測器46通常係一x光敏感CCD或一CMOS偵測器。檢視偵測器46通常用於在高空間解析度(例如，10μm)之結晶缺陷之選定區域成像，其可已透過以高通量之X光檢測或自某一外部輸入(諸如自一光學缺陷偵測裝置供應之坐標)而經定位。
另外，系統可包括一光學顯微鏡(未展示)，其用於表面缺陷或基準點之目視檢測且用於晶圓上之導航。
樣本之經輻照區域發射經繞射X光，其由偵測器之一者捕獲。回應於經捕獲X光，偵測器產生傳送至信號處理單元38之電信號。處理單元38包括：一處理器34(下文將詳細描述)，其經組態以處理電信號；及一介面36，其用於將電信號自偵測器總成32傳遞至處理器34。
處理器34經組態以自偵測器獲取資料且判定由偵測器捕獲之X光光子之一繞射強度影像。處理器34通常包括一通用電腦，其在適合軟體之控制下執行此等功能。軟體經組態以進行偵測器控制、資料獲取及資料分析，且可例如經由一網路以電子形式下載至處理器，或者其可提供於有形媒體上，諸如光學、磁性或電子記憶體媒體。
圖2係根據本發明之實施例之用於XRDI量測之系統20之一示意性側視圖。圖2之側視透視圖與圖1中所示之側視透視圖正交。
四個管25A至25D配置成一交錯圖案以產生覆蓋重疊區域之X光束。例如，四個管可配置成兩對而在對之間具有一偏移。管25A及25C表示一對，其在圖2中所呈現之平面前面，且管25B及25D表示第二對，其定位於圖2平面之後面。在圖3中可三維地看出此配置。光束28係由狹縫30形成以具有一矩形橫截面。圖2中展示矩形橫截面之長軸且圖1中展示短軸。
圖3係根據本發明之一實施例之用於XRDI量測之系統20之一示意性圖解。圖3係上文圖1及圖2中描述之系統之一個三維圖解。四個管25A至25D經配置而在X方向上具有一偏移且在Y方向上對準。在一些實施例中，四個對應偵測器33A至33D以一類似方式配置，各偵測器面向其對應管。在替代實施例中，偵測器總成可包括能夠偵測來自晶圓22之全部經繞射X光且消除串擾之任何適合數目個偵測器，諸如包括由處理器34界定之所關注之虛擬區域之一單一偵測器。
當平台40沿晶圓22在X方向上移動時，歸因於偵測器之交錯圖案配置而發生由鄰近光束28輻照之區域之間的實際重疊。圖4中展示此性質。晶圓22通常由一處置機器人(未展示)放置於平台40上，其包括三個移動工作台；例如用於X軸之一下工作台、用於Y軸之一中間板及用於一旋轉軸之一上板。全部三個板實際上係框架(中間無材料)，以容許光束28照射於晶圓22之下表面上。上板包括夾具48以提供對晶 圓22之機械支撐，如圖6中將描述。
各總成24(如X光管)發射X光束28，其通過晶圓22且自待測試之一選定結晶平面(且因此關於該平面成一給定角度)、自晶圓22之上表面繞射穿過光束擋止器44而至對應偵測器中。
圖4係根據本發明之一實施例之可用以掃描晶圓22之一掃描方案之一示意性圖解。如上文說明，管25A至25D配置成兩對而在X方向上具有一偏移且在Y方向上具有一重疊。管25A至25D發射各自X光束，其等由狹縫30塑形且因此輻照晶圓表面上之矩形區域31A至31D。四個X光束自晶圓22繞射朝向偵測器總成32中之各自偵測器。
此組態容許在掃描期間之一重疊，但確保在一給定時間來自晶圓22上之一給定點之輻射僅由適當偵測器偵測到。換言之，鄰近偵測器並不同時收集來自晶圓上之相同點之XRDI信號。例如，當沿X軸掃描晶圓時，經輻照區域31A及31B分別形成繞射條紋27A及27B。一重疊區域29包括於兩個條紋27A及27B中，且因此被掃描兩次，但此是在不同時間，首先由區域31B且稍後由區域31A。
例如，藉由一軟體程式管理時間及空間之此偏移，該軟體程式經組態以基於管及其各自偵測器之各組合之繞射條紋之空間位置而建構影像。在一實施例中，此影像建構可在完成整個晶圓上方之量測之後完成。在另一實施例中，可使用「即時縫合」技術在藉由各相機收集各條紋時建構來自該相機之影像。使用此方法，可跨晶圓用一單次掃描來成像整個晶圓。
散射X光及X光管與偵測器之間的干擾
圖5係根據本發明之一實施例之偵測器總成32之一示意性圖解。四個偵測器33A至33D配置成兩對而在X方向上具有偏移且在Y方向上具有重疊。該等對之一對包括偵測器33A及33C，且另一對包括偵測器331及33D。在晶圓掃描期間，光束自晶圓22繞射朝向其等各自偵 測器以形成繞射條紋。偵測器輸出信號由處理器34上運行之軟體處理，該軟體自全部或一些條紋建構一影像。例如，管25A產生區域31A，其由狹縫30塑形且照射於晶圓22上。偵測器33B接收如自晶圓22繞射之區域31B，且處理器34產生條紋27B。在全部管及偵測器處進行相同流程，且全部輸出條紋(及因此重疊，諸如重疊29)由處理器34處理以產生一影像，該影像指示晶圓22上之可能缺陷。
X光束通常係多色的，且因此可以任何方向自晶圓22之經照明部分繞射。定址給一給定偵測器之一經繞射光束亦可由鄰近偵測器偵測為可引起影像退化之干擾，包含額外「妨害線」及強度變動。另外，光束與系統20之各個元件之間的相互作用可能會產生散射X光輻射，其會干擾自晶圓散射之所關注之信號。使用多個X光管可增加自鄰近管發射或自系統20之元件散射之非所要X光輻射之量。本文中描述用於保護以免受此串擾之構件。
在一些實施例中，將屏蔽43、45及47附接至偵測器總成32以阻斷源於干擾光源之串擾輻射。屏蔽通常由一X光不透明材料製成。例如，屏蔽45定位於偵測器33A與偵測器33C之間以阻斷管25A與偵測器33C之間及管25C及偵測器33A之間的串擾。屏蔽43定位於兩對偵測器之間以阻斷例如管25D與偵測器33C之間的串擾輻射。同樣地，屏蔽47阻斷例如管25B與偵測器33D之間的可能串擾。
圖6係根據本發明之一實施例之用於定位晶圓22之夾緊配件之一示意性圖解。在量測程序期間，為準確地偵測缺陷及其等位置，晶圓22相對於總成24及32必須保持在一準確位置。平台40之上板通常包括夾具48，其等經組態以固持晶圓22使其在平台在掃描期間移動時在平台40上固定。
當藉由多個光束以一透射幾何量測晶圓22時，一或多個光束可與包括夾具48之材料相互作用。夾具可散射可干擾自晶圓散射之所關 注之信號之雜散X光輻射，且因此可使量測品質降級。
在一些實施例中，在夾具48周圍提供由一X光不透明材料製成之屏蔽50之一迷宮式配置，以容許整個晶圓曝露於入射X光輻射，而防止影像內出現來自支撐夾具之散射。在其他實施例中，夾具可包括一X光不透明材料，且在其他實施例中，夾具之機械形狀及大小可經選取以實質上減少自夾具散射之X光輻射。
圖1至圖6之實例涉及X光系統20之一特定組態。然而，此組態僅係為概念具體起見而選取。在替代實施例中，在作了適當修正後，所揭示之技術可用於各種其他類型的XRDI系統中或用於分析模組，包括任何適合激發光源、電源供應器、聚焦光學器件及偵測系統。例如，光源總成可包括一單一光源，其將一單一X光束發射至將光束分離成多個X光束之一光束分離器中。在多光源及多偵測器之情況中，光源及偵測器之數目可不同。此外，一單一光源可與多個偵測器相關聯，且一單一偵測器可與多個光源相關聯。
將明白，上述實施例係以實例方式陳述，且以下申請專利範圍不限於上文中已特定展示且描述之內容。實情係，範疇包含上文中描述之各種特徵之組合及子組合，以及熟習此項技術者在閱讀前述描述之後將想到且先前技術中並未揭示之本發明之變動及修改。以引用的方式併入於本專利申請案中之文獻應視為本申請案之一整合部分，惟在某種程度上在此等併入文獻中以與本說明書中明確地或隱含地進行的定義衝突之一方式定義任何術語，僅應考慮本說明書中之定義除外。

Claims (14)

  1. 一種用於經重疊繞射作像之裝置，其包括：一光源總成，其包括多個X光源，其等用於在預定義之一掃描方向(i)沿正交於該掃描方向之一軸彼此部分地重疊及(ii)沿該掃描方向相對於彼此偏移，其中該等X光源經組態以引導多個各自X光束以在一樣本之一第一表面上輻照多個各自區域，其等(i)沿與該掃描方向正交之一軸彼此部分地重疊，且(ii)沿與該掃描方向相對於彼此偏移；一偵測器總成，其包括多個X光偵測器，其等(i)沿正交於該掃描方向之該軸彼此部分地重疊及(ii)沿該掃描方向相對於彼此偏移，其中該等X光偵測器經組態以偵測由該等X光源引導進入於該樣本之該第一表面之該等各自X光束，其當經過該樣本時被繞射，並於相對於該第一表面之一第二表面離開該樣本，且回應於該等經偵測X光束而產生各自電信號；一掃描總成，其經組態以使該樣本相對於該光源總成及該偵測器總成沿該掃描方向移動；及一處理器，其經組態以藉由自該等電信號產生一經繞射X光強度影像而識別該樣本中之缺陷，該等電信號係在該樣本移動時藉由該偵測器總成產生，並於該偵測經繞射X光強度影像中偵測相對於一無缺陷(defect-free)晶體之改變。
  2. 如請求項1之裝置，且其包括各自狹縫，該等狹縫定位於該光源總成與該樣本之間且經組態以形成該多個X光束以具有矩形橫截面，使得該等經輻照區域係矩形。
  3. 如請求項1之裝置，其中該偵測器總成包括一X光屏蔽，其經組態以防止不同X光束之偵測之間的干擾。
  4. 如請求項1之裝置，其中該掃描總成包括一或多個夾具，其等經組態以在掃描期間機械地支撐該樣本，且其中該等夾具包括經組態以阻斷X光自該等夾具散射朝向該偵測器總成之各自屏蔽。
  5. 如請求項1之裝置，其中該等X光源安裝成一交錯(staggered)組態，以產生沿與該掃描方向正交之該軸部分地重疊且沿該掃描方向相對於彼此偏移之該等區域。
  6. 如請求項1之裝置，其中該等X光偵測器安裝成一交錯組態，以偵測自沿與該掃描方向正交之該軸部分地重疊且沿該掃描方向相對於彼此偏移之該等區域繞射之該等X光束。
  7. 如請求項1之裝置，其中該處理器經組態以在該等X光偵測器之至少一者上界定對應於自該樣本上之該等各自區域繞射之該等X光束之一或多個所關注之區域。
  8. 一種用於經重疊X光繞射成像之方法，其包括：使用一光源總成來輻照多個各自X光束於一樣本上之一第一表面之多個各自區域上，該光源總成包括多個X光源，其等用於在預定義之一掃描方向(i)沿正交於該掃描方向之一軸彼此部分地重疊及(ii)沿該掃描方向相對於彼此偏移，該多個各自區域(i)沿正交於該掃描方向之該軸彼此部分地重疊及(ii)沿該掃描方向相對於彼此偏移；藉由一偵測器總成偵測由該等X光源引導進入於該樣本之該第一表面之該等各自X光束，其當經過該樣本時被繞射，並於相對於該第一表面之一第二表面離開該樣本，且回應於偵測該等X光束而藉由該偵測器總成產生各自電信號，該偵測器總成包括多個X光偵測器，其等(i)沿正交於該掃描方向之該軸彼此部分地重疊及(ii)沿該掃描方向相對於彼此偏移；使用一掃描總成來使該樣本相對於該光源總成及該偵測器總成沿該掃描方向移動；及藉由自該等電信號產生一經繞射X光強度影像而識別該樣本中之缺陷，該等電信號係在該樣本移動時藉由該偵測器總成產生，並於該偵測經繞射X光強度影像中偵測相對於一無缺陷晶體之改變。
  9. 如請求項8之方法，其中引導該多個X光束包括藉由使該等X光束通過定位於該光源總成與該樣本之間的各自狹縫而形成該多個X光束以具有矩形橫截面，以使得該等經輻照區域係矩形。
  10. 如請求項8之方法，其中偵測該等X光束包括使用一X光屏蔽來防止不同X光束之偵測之間的干擾。
  11. 如請求項8之方法，其中移動該樣本包括在掃描期間使用夾具機械地支撐該樣本，且包括使用應用於該等夾具之各自屏蔽來阻斷X光自該等夾具散射朝向該偵測器總成。
  12. 如請求項8之方法，其中引導該等X光束包括將該光源總成中之該等X光源安裝成一交錯組態，以產生沿與該掃描方向正交之該軸部分地重疊且沿該掃描方向相對於彼此偏移之該等區域。
  13. 如請求項8之方法，其中偵測該等X光束包括將該偵測器總成上之該等X光偵測器安裝成一交錯組態，以偵測自沿與該掃描方向正交之該軸部分地重疊且沿該掃描方向相對於彼此偏移之該等區域繞射之該等X光束。
  14. 如請求項8之方法，其中偵測該等X光束包括在該等X光偵測器之至少一者上界定對應於自該樣本上之該等各自區域繞射之該等X光束之一或多個所關注之區域。
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