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TWI874085B - 多重模式系統及方法 - Google Patents

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TWI874085B
TWI874085B TW112151607A TW112151607A TWI874085B TW I874085 B TWI874085 B TW I874085B TW 112151607 A TW112151607 A TW 112151607A TW 112151607 A TW112151607 A TW 112151607A TW I874085 B TWI874085 B TW I874085B
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bright field
specular reflection
aperture
unit
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TW112151607A
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立哈瓦 班伊立爾
曼娜泉 瑞根斯博格
西蒙 科倫
托馬爾 吉拉德
夏伊 夏普拉
Original Assignee
以色列商肯提克有限公司
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Publication date
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Abstract

一種用於檢查一半導體基板之檢查系統，該檢查系統可包括一檢查單元，該檢查單元包含一部分阻擋明視野單元及一非阻擋明視野單元；其中該部分阻擋明視野單元經組配來阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)該鏡面反射係藉由沿一第一軸線照射晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿一第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該晶圓之該區域之一法線為中心成對稱，且(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之一光軸；且其中該非阻擋明視野單元經組配來將滿足以下條件之任何鏡面反射傳遞至影像平面：(a)該鏡面反射係藉由沿該第一軸線照射該晶圓之一區域而引起，(b )該鏡面反射沿該第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該法線為中心成對稱，且(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之該光軸。

Description

多重模式系統及方法
本發明之背景 本申請案主張來自申請日為2017年6月14日之美國臨時專利62/519,497之優先權，該美國臨時專利以引用之方式併入本文中。
本揭示係有關於多重模式系統及方法。
發明背景 近年來，電子產品(智慧型電話、平板電腦、汽車、IoT等)之複雜性正在增長，同時此等系統之整體小型化之需求依然存在。半導體晶片之厚度及尺寸一代一代地減小，而電子功能之內容預計會增長。半導體製造使用不同技術來滿足此需求：2.5-D、3DIC、「先進封裝」、扇出晶圓及基板級封裝、藉由諸如系統單晶片(SOC)、新型高效之「異構整合」技術等方法在單個矽晶片上整合多個電子功能。一個晶片可在一個模組中整合具有諸如數位RF、模擬、功率、記憶體、影像感測器及微電子機械系統(MEMS)等各種功能之單個至多個先進數位晶片。
多晶片模組併有來自不同製程之不同半導體晶片，此等晶片之間無製程相關性。因此，嵌入在該製程中之一個晶片之效能偏差不提供關於另一晶片之製程偏差之資訊。
單個低成本故障晶片可能會導致昂貴的封裝模組或最終產品之故障。先進封裝模組中很少之製程步驟可被撤銷之事實進一步加劇了對故障之此脆弱性。因此，故障晶片在嵌入高級封裝模組之後可能不會被移除。
因此，嵌入至高級模組中之每一晶粒皆需要加以測試，且高級封裝模組亦需要加以測試以發現可見之外部及內部缺陷(以排除通常在晶粒單分處理期間形成之內部裂紋之存在)。此外，發現所有隱藏之缺陷作為可靠性措施亦很重要。在許多情況下，在產品發貨之前，電氣測試不能偵測未偵測到之隱藏缺陷，諸如內部裂紋或不同層之間整合之缺失或有缺陷的內部凸塊。稍後，當產品處於消費者「手」中時，隱藏之裂紋將發展為產品故障。此種現場故障對財務造成最大之損害，因此在發貨前需要做出巨大努力來防止其發生。
在現有技術之系統中，為了檢查、偵測及量測諸如半導體晶圓之基板中之內層缺陷，使用了昂貴、耗時或破壞性之方法，諸如X光線光成像、IR或UV光成像、晶圓橫截面之SEM取樣。在現有技術中已知之習知AOI技術中，內層之缺陷(諸如側壁裂紋)係不可見的，從而導致最終使用者之顯著損失。
因此，需要高處理量及高效之AOI系統及方法來防止如上所述之現場故障。此種高處理量偵測系統及方法亦可能在不限於「異構整合」之其他技術中需要。
發明概要 提供如本申請案中所說明之用於評估半導體基板之系統、方法及非暫時性電腦。
可提供本申請案中所說明之任何方法之任何步驟之任何組合。
可提供本申請案中所說明之任何系統之任何單元及/或組件之任何組合。
可提供儲存在本申請案中所說明之任何非暫時性電腦可讀媒體中之任何指令之任何組合。
本發明之詳細說明 對系統之任何引用皆應適用於(加以必要之修改)由系統及/或非暫時性電腦可讀媒體執行之方法，該非暫時性電腦可讀媒體儲存一旦由系統執行將會使系統執行方法之指令。該系統可為檢查系統、驗證系統、計量系統或其組合。
對方法之任何引用皆應適用於(加以必要之修改)經組配來執行該方法之系統及/或非暫時性電腦可讀媒體，該非暫時性電腦可讀媒體儲存一旦由系統執行將會使系統執行該方法之指令。
對於非暫時性電腦可讀媒體之任何引用皆應適用於(加以必要之修改)由一系統及/或經組配來執行儲存在非暫時性電腦可讀媒體中之指令之系統執行之方法。
術語「及/或」為另外或替代地。
術語「包含」、「包括」及「基本上由...組成」以可互換之方式使用。
例如，說明為包括某些單元及/或組件之系統可(a)包括額外單元及/或組件，(b)可僅包括特定單元及/或組件，或(c)可包括不會實質上影響所主張發明之基本及新穎特徵之特定單元及/或組件及額外單元及/或組件。
然而，對於另一實例 – 說明為包括某些步驟之方法可(a)包括額外步驟，(b)可僅包括特定步驟，或(c)可包括不會實質上影響所主張發明之基本及新穎特徵之特定步驟及額外步驟。
又例如，說明為儲存某些指令之非暫時性電腦可讀媒體可(a)儲存額外指令，(b)可僅儲存某些指令，或(c)可儲存不會實質上影響所主張發明之基本及新穎特徵之某些指令及額外指令。
因為實施本發明之系統大部分由熟習此項技術者已知之光學組件及電路組成，所以電路細節將不會以比上文認為必要之更大之程度加以解釋，以理解及瞭解本發明之基本概念且為了不混淆或偏離本發明之教示。
在以下說明書中，將參考本發明之實施例之具體實例來描述本發明。然而，顯而易見，在不脫離如所附申請專利範圍中所闡述之本發明之更寬泛之精神及範圍之情況下，可在其中進行各種修改及改變。
術語「鏡面反射」係指(wikipedia.org)對來自表面之光的鏡面樣反射，其中入射光(入射光線)之方向及出射光(反射光線)之方向相對於表面法線形成相同之角度，因此入射角等於反射角(在圖中 )，且入射方向、法向方向及反射方向係共面的。
部分阻擋明視野單元為經組配來阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射之單元：(a)鏡面反射係由沿第一軸線照射晶圓之區域引起，(b)鏡面反射沿第二軸線傳播，(c)第一軸線與第二軸線以晶圓之區域之法線為中心成對稱，且(d)法線平行於部分阻擋明視野單元之光軸。在圖38及圖39中，部分阻擋明視野單元5000具有光軸5002，法線(與區域5010)為5004，第一軸線表示為5001 (且表示照明光束，即照射光束，之中心)，且第二軸線表示為5003 (且表示鏡面反射之中心)。在圖37中，區域5010係水平的，而光軸5002係垂直的。在圖38中，區域5010被定向。
非阻擋明視野單元經組配來將滿足以下條件之任何鏡面反射傳遞至影像平面：(a)鏡面反射係藉由沿第一軸線照射晶圓之區域而引起，(b)鏡面反射沿第二軸線傳播，(c)第一軸線與第二軸線以法線為中心成對稱，及(d)法線平行於部分阻擋明視野單元之光軸。
部分阻擋明視野單元及/或非阻擋明視野單元可通過或阻擋一或多個其他光束。
部分阻擋明視野單元及非阻擋明視野單元用於獲取(或至少協助獲取)一或多個半導體基板之一或多個影像。
部分阻擋明視野單元及非阻擋明視野單元可包括諸如透鏡、孔徑光闌等之光學元件。
部分阻擋明視野單元及非阻擋明視野單元可包括或可不包括光源及/或感測器等。
提供一種快速、成本有效且非破壞性之系統及方法，其允許在明視野光學及成像通道之數值孔徑內具有暗視野成像。
可提供用於與半導體工業相關之不同半導體基板之自動光學偵測之系統及方法，諸如圖案化之半導體晶圓及基板、非圖案化之半導體晶圓及基板、經切割之半導體基板、未經切割之半導體基板、半導體晶圓等中之任一者之晶粒、圖案辨識技術、缺陷偵測、驗證、計量等等。
以下實例中之一些提及晶圓。此僅為半導體基板之非限制性實例。
實例中之一些提及光且特別是光脈衝。應注意，光為輻射之非限制性實例，且對光之任何提及皆可應用於其他類型之輻射，諸如紅外、近紅外、紫外、深紫外等等。
圖1說明由溝道(例如605)間隔開之四個作用晶粒區(例如601)之實例。在每一晶粒中，作用晶粒區被冗餘晶粒區包圍。冗餘晶粒區形成溝道(street)。每一作用區與冗餘晶粒區之間的邊界稱為保護環608。
晶圓將被切割以提供包括間隔開之晶粒之經切割晶圓。切割過程包括機械去除溝道中心，此等中心被稱為切口。
在切割過程中可能會形成內部裂紋及外部裂紋。圖2說明出現在晶粒作用區之上表面上的外部裂紋612，且亦說明形成在晶粒作用區中之內部裂紋614。
圖3說明兩個晶粒作用區601及602、形成上層變形609(以上層之剝片之形式)之內部裂紋614的橫截面。大多數內部裂紋614形成在冗餘晶粒區606中，但內部裂紋614之一部分形成在晶粒作用區602中。
圖3亦說明切口607、溝道及上層變形609之影像610。
圖4說明兩個晶粒作用區601及602、上層變形609(諸如剝片)之頂視圖。大多數內部裂紋614形成在冗餘晶粒區606中，但內部裂紋614之一部分形成在晶粒作用區602中。
圖4亦展示保護環608、切口607。
圖4進一步展示上層變形609之長度617及上層變形609與保護環之間的最小距離618。應注意，可使用其他量度來評估裂紋之潛在危害。度量之非限制性實例可包括上層變形之面積、上層變形與保護環之間的面積等。
圖5說明系統200及經切割晶圓300。
系統200具有驗證單元及檢查單元。
檢查單元可包括非阻擋明視野單元及部分阻擋明視野單元。
部分阻擋明視野單元可併入在物鏡改變設備210 (物鏡選擇器(諸如線性或旋轉轉盤))中，其允許自動改變物鏡或場阻擋光闌。
因此，其使得能夠在一台機器上檢查一系列部分阻擋明視場的內部裂紋，且對晶粒上之其他缺陷或對成像表面之不同放大率進行非阻擋明視場檢查。
部分阻擋明視野單元經組配來阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)鏡面反射係藉由沿第一軸線照射晶圓之區域而引起，(b)鏡面反射沿第二軸線傳播，(c)第一軸線與第二軸線以晶圓之區域之法線為中心成對稱，且(d)法線平行於部分阻擋明視野單元之光軸。部分阻擋可藉由使用一或多個孔徑光闌來達成。
第一軸線及第二軸線可分別對應於照射光束及鏡面反射之中間。
非阻擋明視野單元經組配來將滿足以下條件之任何鏡面反射傳遞至影像平面：(a)鏡面反射係藉由沿第一軸線照射晶圓之區域而引起，(b)鏡面反射沿第二軸線傳播，(c)第一軸線與第二軸線以法線為中心成對稱，及(d)法線平行於部分阻擋明視野單元之光軸。
非阻擋明視野單元可在收集路徑及/或照射路徑內具有或可不具有任何濾波器及/或偏振器或任何其他阻擋濾波器。
部分阻擋明視野單元可為其中照亮暗視野照射之角度含在顯微鏡明視野成像光學件之數值孔徑(NA)內之顯微鏡。
非阻擋明視野單元與阻擋明視野單元可共用一些組件，或可能不共用任何組件。
檢查系統可包括處理器，用於處理影像以識別以下任何一種：檢查之平坦表面上方之所識別傾斜區域之內部裂紋或凸塊缺陷或磊晶柱缺陷或結合之晶圓內層缺陷或計量(長度、寬度、面積計算)。或者，至少一些處理由位於系統外部之處理器執行。
應注意，當傾斜角度在1°(1度)至2°(2度)之間時，藉由所提出之系統及方法可很好地偵測到所檢查之平坦表面上之粗糙度之傾斜角度，然而，所建議之系統及方法偵測到之粗糙度可能小於1°傾角或大於2°。
非阻擋明視野單元與阻擋明視野單元可共用光學件及黑白相機206且藉由其物鏡而彼此不同：第一物鏡221屬部分阻擋明視野單元(且可稱為部分阻擋物鏡)，而第二物鏡222屬非阻擋明視野單元(且可稱為非阻擋物鏡)。為相機206之偵測器可為諸如CCD或CMOS數位攝像機之區域相機或諸如TDI等之線相機，其可為灰度級(黑白)相機或彩色相機。
系統200被說明為包括用於選擇哪個物鏡(在第一物鏡221或第二物鏡222)來定位在收集路徑及檢查單元之收集路徑中的物鏡選擇器。
應注意，並非更換物鏡，系統200可包括可組配孔徑光闌(諸如可組配空間光調變器(SLM))，其可被設定為部分阻擋組配且亦可設定為非阻擋組配。
SLM可經設定以影響入射光及/或反射光之任何特性(不僅阻擋或解除阻擋光)，例如，SLM可經組配來施加以下功能：完全阻擋、完全透明、部分透明、極化、旋轉極化、相變。對阻擋或解除阻擋之任何引用皆應加以必要之修改後應用於此等操作。
當可組配之SLM組配成部分阻擋組配時，則檢查單元作為部分阻擋明視野單元來操作。
當可組配SLM組配成非阻擋組配時，則檢查單元作為非阻擋明視野單元來操作。
SLM之組配可以動態方式(在一次掃描之間或在同一次掃描期間、「在飛行中」等等)改變。可基於要掃描之區域之實際或預期特性來判定SLM之組配之改變。可基於設計資訊中之至少一個(例如電腦輔助設計CAD檔案)、類似半導體基板之先前掃描結果等來判定待掃描區域之實際或預期特性。期望之特性可包括期望之幾何形狀、粗糙度、網格等。此等特性可定義在SLM之各個區域處哪些反射要阻擋及哪些反射通過、誘發哪些相移及/或極化改變。
SLM可為液晶遮罩，其可「在飛行中」改變不同區域之不透明度以偵測超出平坦基板表面之不同角度之傾斜。
SLM可動態地改變其阻擋模式。因此，其可用於藉由改變圖案以電子方式選擇所需之傾斜角度(相對於水平面)之應用中。因此，可每次作業改變角度以適應具有不同表面粗糙度之實際檢查區域。調諧可在單次掃描期間完成，亦可逐個掃描迭代地完成。
例如，當根據第一組配設定SLM時，系統可掃描半導體基板之一或多個區域，接著掃描半導體基板之一或多個其他區域(或可掃描具有不同組配之相同區域之SLM)。
例如，若系統正在尋找具有兩個琢面之缺陷，則可使用SLM之一種組配來偵測第一琢面，且可使用SLM之第二組配來偵測第二琢面。第二組配可僅應用於偵測第一琢面之位置，由此節省時間。
半導體基板可為經切割晶圓。晶粒彼此間隔開且由被框架303固持之帶302支撐。框架303由可由XY台306移動之夾盤304支撐。
檢查單元包括光源202，該光源可藉由光纖204經由光學件208及第一物鏡221向經切割晶圓300饋送光脈衝(由閃控器觸發)。
光學件208可包括分束器，該分束器可將來自光纖204之光脈衝導向經切割晶圓300。
自經切割晶圓300反射之光脈衝可經由第一物鏡221、光學件208被引導(部分阻擋或不被阻擋)至黑白相機206。
光之阻擋取決於檢查單元之組配 – 經組配來部分阻擋還是非阻擋。
檢查單元包括光源202，該光源可經由光纖204藉由光學件208及第一物鏡221向經切割晶圓300饋送光脈衝(由閃控器或任何其他觸發器觸發)。
光源202可為任何電磁輻射源，例如雷射、光纖、燈、LED、氙氣、頻閃燈、鹵素，其可具有不同之波長，例如可見光譜或UV光譜、R光譜或近IR光譜。光源可包括偏振器或光譜濾波器。
光纖僅僅為光導管之非限制性實例。系統中可使用任何其他光導管及/或光學組件。
光學件208可包括分束器，該分束器可將來自光纖204之光脈衝導向經切割晶圓300。
自經切割晶圓300反射之光可經由第一物鏡221、光學件208被引導(或部分地阻擋或不被阻擋)至黑白相機206。
驗證單元包括光源228、光學件212、彩色相機224及光纖226。
光源228可經由光纖226藉由光學件212向經切割晶圓300饋送光脈衝(其可由閃控控制器觸發，或在光源本身中界定)。光學件212可包括物鏡。
光學件212可包括分束器，該分束器可將來自光纖226之光脈衝導向經切割晶圓300。
自經切割晶圓300反射之光可經由光學件212引導至彩色相機224。
黑白相機206可具有比彩色相機更高之處理量。
驗證單元可僅針對由偵測單元偵測到之可疑缺陷，但不一定如此。
驗證單元可偵測上層變形609 (呈上層之剝片之形式)，由於剝片具有與其周圍不同之顏色。
圖5亦說明可經組配以處理自檢查單元或驗證單元中之任一者接收之偵測信號且應用各種檢查演算法及/或驗證演算法(諸如但不限於在該應用中所說明之方法)中之一或多個處理器280。偵測信號可按照訊框(例如，藉由訊框抓取器)配置，或可以任何其他方式被饋送至一或多個處理器。
一或多個處理器可包括一或多個硬體處理器。相同之處理器可耦接至黑白相機206且亦耦接至彩色相機。或者，每一相機分配一個不同之處理器。每種類型之相機可存在任何數目個，且可存在與此等相機相關聯之任何數目個處理器。
一或多個處理器亦可經組配來執行計量演算法且作為計量單元之一部分(與任何照射及收集光學件一起)起作用。
圖6說明系統201及經切割晶圓300。
系統201具有檢查單元，但由於缺少驗證單元而不同於圖5之系統200。
圖7、圖9及圖10說明系統200及201中之任一者之檢查單元之各種組配。
在圖7中，來自照射路徑20 (例如來自光纖204)之光脈衝經過照射孔徑光闌平面23朝向分束器15傳遞，(藉由分束器15)向物鏡出射光瞳平面24引導且穿過物鏡16到達位於物面21中之經切割晶圓(未展示)上。
來自經切割晶圓之光經由分束器15穿過物鏡(且穿過物鏡出射光瞳平面24)，朝向管透鏡14且到達位於影像平面22內之黑白相機(未展示)。
在圖7中，孔徑光闌可位於物鏡出射光瞳平面24中。物鏡光闌可為非阻擋孔徑光闌、部分阻擋孔徑光闌，可為設定為部分阻擋組配之可組配物鏡光闌，或可為設定為非阻擋組配之可組配物鏡光闌。
圖7亦說明位於物面21中之半導體基板(例如晶圓) 300及位於影像平面22中之黑白相機206。
應注意，單個孔徑光闌可由一群孔徑光闌代替。單孔徑光闌之效果可藉由使用一群孔徑光闌來達成。在下文之一些圖中說明不同群孔徑光闌之實例。
圖8說明物鏡16及位於物鏡之出射光瞳處之孔徑光闌16'，靠近物鏡與物鏡之間的界面。
圖9為包括一群孔徑光闌之偵測單元之實例，該群包括第一孔徑光闌及第二孔徑光闌。
第一孔徑光闌51位於照射孔徑光闌平面23中，而第二孔徑光闌52位於重新成像出射光瞳平面28處。重新成像出射光瞳平面28位於收集光學件處(例如，用於透鏡系統13與管透鏡14之間)，且定位在物鏡出射光瞳平面24被成像之位置處。
第一及/或第二孔徑光闌可為靜態的，可相對於彼此移動，可相對於物體或系統200之任何部分移動。
圖10說明位於出射光瞳共軛平面29處之SLM 19。出射光瞳共軛平面29與照射孔徑光闌平面23共軛。如上所指示，SLM 19係可組配的且可被設定為部分阻擋組配，且亦可設定為非阻擋組配。
物鏡可被設計成可自由進入物鏡出射光瞳平面，其方式為使得孔徑光闌可機械地插入到位或自路徑中取出以致能非阻擋明視野成像。
特殊形狀光闌之機械安裝可調整構件以使光闌精確地與透鏡光軸同心地定位。
光闌安裝件可包括根據實際缺陷偵測要求交換之幾個不同之光闌形狀。
不同光闌之間的交換可為機動化且為自動控制的。
圖11說明物鏡16之側視圖及前視圖。圖11說明可藉由移除另一孔徑光闌及插入孔徑光闌44 (經由形成在物鏡中之機械開口41)來更換孔徑光闌44。在圖11中，孔徑光闌位於物鏡出射光瞳平面24中。
圖12為說明物鏡可包括用於將孔徑光闌精確地定位在機械開口41中之空間濾波器集中構件42之俯視圖。空間濾波器集中構件42可包括任何機械構件，其可將孔徑光闌以受控之方式定位，其可包括導軌、螺栓、凹槽、螺釘、螺栓、電動機、控制器、用於監控孔徑光闌位置之監控單元等。
圖13及圖14說明部分阻擋孔徑光闌之各種實例。
部分阻擋孔徑光闌可包括不同類型之區段，諸如第一類型區段及第二類型區段。
第一類型區段可根據偏振方向與第二類型區段不同。第一偏振光將通過第一類型區段而不通過第二類型區段。第二偏振光將通過第二類型區段而不通過第一類型區段。
另外或替代地，第一類型區段可根據來自第二類型區段之光譜透射而不同。第一光譜之光線將穿過第一類型之區段而不通過第二個類型之區段。第二光譜之光線將通過第二類型之區段，而不通過第一類型之區段。
另外或替代地，第一類型區段可根據來自第二類型區段之強度傳輸而不同，其中第一類型係透明的，且第二類型係不透明的。
圖13說明部分阻擋孔徑光闌510，其包括十個成形為為切片(扇區)之區段，包括以交替方式配置之五個第一類型區段512及五個第二類型區段514。每一第一類型區段被一對第二類型區段包圍。每一第二類型區段被一對第一類型區段包圍。
圖13亦說明部分阻擋孔徑光闌520，其包括二十個成形為切片(扇區)之區段，包括以交替方式配置之十個第一類型區段522及十個第二類型區段524。
已發現，與部分阻擋孔徑光闌510相比，部分阻擋孔徑光闌520改良了對於來自光軸之較小角度偏差之靈敏度。
應注意，區段之數目可不同於五或十。
圖14說明包括內部圓形區及外部環形區之部分阻擋孔徑光闌530。內部圓形區被外部環形區包圍。
內部圓形區包括十個區段，其被成形為切片(扇區)，包括以交替方式配置之五個第一類型區段536及五個第二類型區段538。每一第一類型區段被一對第二類型區段包圍。每一第二類型區段被一對第一類型區段包圍。
外部環形區由假想徑向線分段為十個區段，該假想徑向線界定內部圓形區之十個區段之邊界。十個區段包括以交替方式配置的五個第一類型區段532及五個第二類型區段534。每一第一類型區段(在兩側)被一對第二類型區段包圍。每一第二類型區段(在兩側)被一對第一類型區段包圍。
內部圓形區之第一類型區段之外部邊界接觸外部環形區之第二類型區段之內部邊界。內部圓形區之第二類型區段之外部邊界接觸外部環形區之第一類型區段之內部邊界。
圖14亦說明孔徑光闌540，其包括以交錯方式配置的五個不透明之第一類型區域542及五個透明之第二類型區段544。圖15說明一群孔徑光闌，該群包括第一孔徑光闌560及第二孔徑光闌565。
第一孔徑光闌560可包括以交錯方式且以徑向對稱方式配置之三個第一類型區段561及三個第二類型區段562。第一類型區段561比第二類型區段562更薄(例如為其三分之一)。
第二孔徑光闌565可包括以交錯方式配置之六個第一類型區段561'及六個第二類型區段562'。
當第一孔徑光闌560與第二孔徑光闌565對準時，其實際上形成孔徑光闌568，孔徑光闌568包括徑向對稱且交錯之三個第一類型區段561’’及三個第二類型區段562’’。第一類型區段561’’之寬度與第二類型區段562’’之寬度相同。每一第一類型區段562’’由第一孔徑光闌560之由第二孔徑光闌565之兩個第一類型區段562圍繞之第一類型區段561連續形成。
當第一孔徑光闌560旋轉(順時針)六十度(且第二孔徑光闌565未旋轉)時，第一孔徑光闌560及第二孔徑光闌565實質上形成孔徑光闌569，孔徑光闌569包括九個第一類型區段561’’及九個第二類型區段562’’，其徑向對稱且交錯。第一及第二類型區段561’’及562’’之寬度與第一孔徑光闌560之第一及第二類型區段561'之寬度相同。
應注意，旋轉可不同於六十度，第一類型區段之數目、第一類型區段之寬度、第一類型區段之配置、第一類型區段之形狀、第一類型區段之大小、第一類型區段之數目、第二類型區段之數目、第二類型區段之寬度、第二類型區段之配置、第二類型區段之形狀、第二類型區段之大小可不同於如圖13至圖15所說明者。
該系統可包括孔徑光闌，例如上文列出之孔徑光闌。另外或可選地，該系統可包括孔徑光闌，例如在美國專利申請案「APERTURE STOP」公開號20160366315及美國專利申請案「APERTURE STOP」公開號20170261654中所示之孔徑光闌，兩者均以引用之方式併入本文中。
可提供一種方法，該方法可包括：由部分阻擋明視野單元掃描半導體基板；檢驗是否發現半導體基板之外表面之剝片；計算剝片之至少一個特性；及基於該計算判定是否接受半導體基板、是否拒絕半導體基板或是否拒絕包括半導體基板之一群半導體基板。
剝片之至少一個特性自剝片之長度、寬度、面積、直徑及周長中之至少一者中選擇。
圖16說明用於評估晶圓之方法2500。
方法2500可自(藉由部分阻擋明視野單元)掃描半導體基板之步驟2510開始。
步驟2510之後可為檢驗是否發現剝片之步驟2520。
步驟2520之後可為量測(藉由部分阻擋明視野單元或藉由驗證單元)剝片之維度(長度、寬度、面積、直徑、周長等)之步驟2530。
步驟2530之後可為檢驗剝片(具有在步驟2540期間習得之維度)是否可接受之步驟2540，例如檢驗剝片之長度及深度是否高於長度臨限值及深度臨限值。
若答案係否定的(即，不可接受的)，則跳轉至步驟2550，即廢棄晶粒或甚至圍繞「被廢棄」之晶粒之一群晶粒(或決定廢棄晶粒)。
若答案係肯定的(即，可接受的)，則跳轉至接受晶粒之步驟2560。
圖17說明用於評估半導體基板之方法2600。
方法2600可藉由裝載半導體基板之步驟2610開始。
步驟2610之後可為掃描(藉由部分阻擋明視野單元)半導體基板之步驟2620。
步驟2620之後可為抓取影像以供驗證之步驟2630。
步驟2630之後可為對缺陷進行分類之步驟2640。
應注意，上述系統中之任一者可用於各種目的，且可執行不同於裂紋偵測之各種方法。可提供不同於方法2500之各種方法。
圖18說明用於偵測基板上之磊晶生長中之柱缺陷之方法2700。
柱缺陷為磊晶生長缺陷，其中柱(支柱)在平坦表面上方生長而非平坦表面。在柱附近，表面傾斜偏離水平傾斜，從而使其傾向於由部分阻擋明視野單元進行偵測。
在步驟2720之後，步驟2730藉由驗證通道執行不合格認定或驗證，或執行計量計算：基板平面上方之傾斜區域之長度、寬度、面積、周長、直徑等。
方法2700可藉由掃描具有藉由磊晶生長製程製造之上層之半導體基板之步驟2710開始。掃描由部分阻擋明視野單元執行。步驟2710之結果為半導體基板之一或多個區之一或多個影像。
柱缺陷比由於柱缺陷之存在而傾斜之表面小得多，且因此可使用對柱成像所需之較低解析度之光學件(以間接方式)偵測其之存在。此藉由使用更寬之光束降低了光學件之成本及/或增大了處理量。
步驟2710之後可為處理一或多個影像以找到本應平坦但傾斜之位置之步驟2720。本應平坦之位置可使用設計資訊(諸如CAD資料)、對類似位置之實際量測來判定，例如使用單元對單元、晶粒對晶粒、晶粒對設計比較方法等等。
可使用機器學習，藉由掃描包括此種缺陷之參考半導體基板等來習得由於柱缺陷而形成之傾斜表面之輪廓。
步驟2720可包括搜尋高於灰度級= X(預定義值)且來自大小＞ Y(預定義值)之像素叢集之亮點(指示具有偏離水平的傾斜之琢面)，其可被標記為可疑缺陷。
可提供一種用於傾斜(甚至較小)表面、用於使用部分阻擋明視野單元來量測表面粗糙度之方法。此等方法可能包括霾度檢查。
可提供一種檢查單元，其可包括可改變光束之相位之相移明視野單元。相移明視野單元可包括引入相移之不同區及不引入相移之不同區，或以其他方式對在孔徑光闌內之一些位置處傳播之光束執行相移，且對在孔徑光闌內之其他位置處傳播光束不執行相移。應注意，孔徑光闌可在孔徑光闌之不同區處執行不同之相移。
可補充非阻擋明視野單元、替代非阻擋明視野單元、補充部分阻擋明視野單元或代替部分阻擋明視野單元而提供相移明視野單元。
SLM可提供相移明視野單元及/或非阻擋明視野單元及/或部分阻擋明視野單元之功能。
相移明視野單元、非阻擋明視野單元與部分阻擋明視野單元之間可存在任何空間關係。
相移明視野單元可包括可更換為其他物鏡之相移物鏡。
圖19說明系統202'。系統202'與圖5之系統200之不同之處在於除第一物鏡221及第二物鏡222之外亦包括第三物鏡223。
第三物鏡223屬相移明視野單元(且可稱為相移物鏡)。相移明視野單元可包括物鏡及相移元件，其位於出射光瞳中。
相移元件可具有任何形狀(取決於所需之相移)，且可具有與上述任何孔徑光闌相同之形狀。
可提供物鏡221、222及223之任何組合。第三物鏡223可為另一放大非阻擋明視野單元。
第三物鏡223亦可包括在圖6之系統21中。
在半導體基板結合之過程中，空隙及外來顆粒可能位於一個半導體基板(例如載體晶圓)與另一半導體基板之間的界面處。
此等空隙及外來顆粒為難以直接偵測之內部缺陷。
已發現，可藉由使用部分阻擋明視野單元(藉由搜尋結合的半導體基板之外表面(在本應為平坦之位置處)之傾斜來間接偵測此等空隙。
圖20說明彼此結合之第一半導體基板2810、第二半導體基板2820。在半導體基板之間的界面中形成空隙2831及外來顆粒2832。此等缺陷導致在第一半導體基板2810之本應平坦之上表面2813上形成輕微變形2811及2812，且導致在第二半導體基板2820之本應平坦之下表面2823上形成輕微變形2821及2822。
標準成像不能夠(BF及DF皆然)偵測到輕微之變形。
可使用所建議之系統及方法2800來偵測此等輕微之變形。
方法2800可以掃描一或多個經結合半導體基板之外表面之步驟2870開始。掃描由部分阻擋明視野單元執行。步驟2870之結果為一或多個經結合半導體基板之外表面之一或多個區之一或多個影像。
步驟2870之後可為處理一或多個影像，以找到本應平坦但傾斜之位置之步驟2890。此等位置可能表示形成在經結合半導體基板之間的界面中之內部缺陷。本應平坦之位置可使用設計資訊、類似位置之實際量測來判定，例如使用單元對單元、晶粒對晶粒、晶粒對設計比較方法等。
可使用機器學習，藉由掃描包括此種缺陷之經結合半導體基板等來習得由於經結合半導體基板之此種內部缺陷而形成之輕微變形之輪廓。在學習期間，可偵測具有輕微變形之經結合半導體基板，或進行任何其他侵入式根故障分析以發現輕微變形及內部缺陷之間的匹配。
步驟2890可包括搜尋高於灰度級= X(預定義值)且來自大小＞ Y(預定義值)像素叢集之亮點(指示具有偏離水平的傾斜之琢面)可被標記為可疑缺陷。
步驟2890之後可執行侵入式故障分析步驟。
不同之半導體基板可藉由凸塊彼此連接。因此，內部凸塊陣列可位於兩個半導體基板之間。此等內部凸塊陣列可能不會自此等半導體基板之外部看到。
當自上方(或自底部)觀察半導體基板時，無法看到凸塊缺陷，例如缺少凸塊、凸塊未對準(凸塊位於與預期位置不同之位置)、不良凸塊連接及其他缺陷。
凸塊可形成半導體基板之外表面之微小偏差。無故障之凸塊可能會形成一定之微小偏差(例如某個凹面區域)，而有缺陷之凸塊可能會導致其他小偏差。
可藉由使用部分阻擋明視野單元(藉由搜尋小偏差或此種小偏差之缺失(當缺少凸塊時))來偵測小偏差。
圖22說明定位在此等晶粒之間的第一晶粒2901、第二晶粒2902及內部凸塊陣列(包括凸塊2911、2912、2913、2914、2915、2916、2917、2918、2919、2921及2922)。
內部凸塊陣列應包括十二個凸塊，但缺少一個凸塊(左上凸塊)。可藉由不存在關於預期凸塊位置之小偏差來偵測缺少之凹凸。
圖22說明沿兩條假想線2930及2940之高度分佈。
假想線2930在凸塊2914上方(見小偏差2934)、凸塊2917上方(見小偏差2937)及缺失凸塊之位置(無小偏差)上方經過。小偏差之間的高度基本恆定。
假想線2940在凸塊2915上方(見小偏差2945)、凸塊2918上方(見小偏差2948)及凸塊2921上方(見小偏差2951)經過。小偏差之間的高度基本恆定。
圖23說明方法3000。
方法3000可藉由掃描半導體基板之外表面，以提供半導體基板之外表面之一或多個區之一或多個影像之步驟3010開始。一或多個內部凸塊位於半導體基板與另一半導體基板之間。掃描由部分阻擋明視野單元執行。
步驟3010之後可為步驟3020：處理一或多個影像以找到凸塊缺陷，諸如缺少凸塊、不良凸塊連接、凸塊未對準等。
可在設計資料(諸如CAD資料)中找到應包括指示無故障凸塊之小偏差之位置，可基於先前檢查等來估計位置。步驟3010可包括搜尋高於灰度級= X(預定義值)且來自大小＞ Y(預定義值)像素叢集之亮點(指示具有偏離水平的傾斜之琢面)可被標記為可疑缺陷。可使用CAD資料來偵測由部分阻擋明視野單元達成之影像，以識別且偵測丟失之凸塊、內層凸塊之未對準等。
可使用機器學習，藉由掃描連接至凸塊之半導體基板等來習得無故障凸塊及一或多個凸塊缺陷之輪廓。在學習期間，連接至故障凸塊之半導體基板可能會受到影響或進行任何其他侵入式根故障分析，以找到小偏差與凸塊缺陷之間的匹配。
步驟3020之後可執行侵入式故障分析步驟。在步驟3020之後，有一步驟是藉由驗證通道執行取消資格或驗證，或執行計量計算：在基板之平面上方之傾斜區域的長度、寬度、面積、周長、直徑等。
圖24說明方法3100。
方法3100可包括操作上文說明之任何系統。
方法3100可藉由執行第一檢查作業階段之步驟3110開始，該第一檢查作業階段包含檢查半導體基板之第一區，其中檢查第一區包含藉由部分阻擋明視野單元阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)鏡面反射係藉由沿第一軸線照射晶圓之區域而引起，(b)鏡面反射沿第二軸線傳播，(c)第一軸線與第二軸線以晶圓之區域之法線為中心成對稱，及(d)法線平行於部分阻擋明視野單元之光軸。
方法3100亦可包含執行第二檢查作業階段之步驟3120，該第二檢查作業階段包含檢查半導體基板之第二區，其中檢查第二區包含將滿足以下條件之任何鏡面反射傳遞至影像平面：(a)該鏡面反射係藉由沿該第一軸線照射該晶圓之區域而引起，(b)該鏡面反射沿該第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該法線為中心成對稱，且(d)法線平行於部分阻擋明視野單元之光軸。
第一區與第二區可為相同之區域，使用檢查系統之不同設定來檢查該區。步驟3120可應用於在步驟3110期間被偵測為可疑(或所關心)之位置，但此不一定如此。
步驟3110及/或步驟3120可包括獲得影像。
方法3100可包括藉由處理器處理在步驟3110及3120中之至少一個步驟期間獲取之影像之步驟3130。
處理可包括發現可疑缺陷、發現缺陷、驗證可疑缺陷、計量等。
可提供一種檢查系統，該檢查系統可包括檢查單元，該檢查單元包含部分阻擋明視野單元及驗證單元；其中該部分阻擋明視野單元經組配來阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)該鏡面反射係藉由沿第一軸線照射晶圓之區域而引起，(b)該鏡面反射沿第二軸線傳播，(c)第一軸線與第二軸線以晶圓之區域之法線為中心成對稱，且(d)法線平行於部分阻擋明視野單元之光軸。
驗證單元可包括非阻擋照射單元及經組配來提供半導體基板之彩色影像之彩色相機。
部分阻擋明視野單元可經組配來獲取影像，且其中檢查系統進一步包含處理器，該處理器經組配來處理影像且在與半導體基板之具有偏離預期傾斜之傾斜的區域之位置對應之位置處偵測可疑缺陷。
驗證單元可經組配來審查可疑缺陷。
圖25說明用於檢查半導體基板之系統204'。系統204'不同於圖5之系統200，不同之處在於其不包括非阻擋明視野單元。
可提供計量(使用部分阻擋明視野單元)、驗證等。系統可產生傾斜表面之計量資訊，特別是寬度、長度及面積。該資料可藉由使用阻擋與非阻擋通道之組合，或僅使用非阻擋通道來產生。
圖26說明一系統。
圖26之系統藉由包括可為黑白相機及/或彩色相機之相機207而不同於圖6之系統21。
圖27說明方法3300。
方法3300開始於以第一模式操作檢查單元之步驟3310，其中檢查單元包含出射光瞳、照射模組及影像感測器；其中以該第一模式操作包含照射整個出射光瞳，且由該影像感測器接收來自整個出射光瞳之光。在該步驟期間，獲取一或多個半導體基板之一或多個區域之一或多個影像。
方法3300可包括以第二模式操作檢查單元之步驟3320，其中以第二模式操作包含將孔徑光闌定位在出射光瞳中，從而防止照射模組照射整個出射光瞳，且藉由阻擋至少一個鏡面反射來防止影像感測器接收來自整個出射光瞳之光。
在此步驟中，獲取一或多個半導體基板之一或多個區域之一或多個影像。
第一及第二模式可用於獲取相同半導體基板或其他半導體基板之影像。
第一及第二模式可與相同類型之缺陷(凸塊缺陷、裂紋或任何其他類型之缺陷)結合使用。或者，可使用第一模式來記錄一種類型之缺陷，且可使用第二模式來尋找另一種類型之缺陷。
第一及第二模式中之任一者可用於執行計量。
步驟3320可包括使孔徑光闌經組配來阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)鏡面反射係藉由沿第一軸線照射晶圓之區域而引起，(b)鏡面反射沿著第二軸線傳播，(c)第一軸線與第二軸線以晶圓之區域之法線為中心成對稱，及(d)法線平行於部分阻擋明視野單元之光軸；且非阻擋明視野單元經組配來將滿足以下條件之任何鏡面反射傳遞至影像平面：(a)該鏡面反射係藉由沿該第一軸線照射該晶圓之區域而引起，(b)該鏡面反射沿第二軸線傳播，(c)第一軸線與第二軸線以法線為中心成對稱，及(d)法線平行於部分阻擋明視野單元之光軸。
方法3300可包括藉由處理器處理在第一模式及第二模式中之至少一者期間獲取之影像之步驟3330。
處理可包括發現可疑缺陷、發現缺陷、驗證可疑缺陷、計量等。
圖28至圖36說明可在系統200及/或系統201中使用之孔徑光闌及/或說明書中說明之任何其他方法之各種實例。
圖28說明根據本發明之實施例之孔徑光闌100。在圓形區120內存在不透明區域101至107及開口111至117。
亮區為材料，且黑色空隙為開口。開口之結構如下：當自徑向橫截面看時，存在材料與開口之交替區域。另外，在任何給定之角度下，距孔徑光闌中心距離相等(即相同之半徑)之點由相反之材料製成(一個屬開口，另一個屬不透明區域)。應注意，保持低鏡面反射以改良製造晶圓圖之過程存在一些優點。此允許進行全面之晶圓掃描，且需要晶粒至晶粒對準等，此可藉由低鏡面反射來改良。
圖29說明對於開口內之每一入射點(141及142)，存在被不透明區域阻擋之鏡面反射的對應點(121及122)。對應點及入射點「屬」相同之虛擬直徑(152及154)。對於所有極角(對於任何方向之任何直徑，諸如但不限於虛擬直徑151、152、153及154)皆如此。在不透明區域101之外，在不透明點與開口點之間存在對稱性。
圖29亦說明每一不透明區域自徑向視點看係窄的(若跨越有限之角度範圍)。此使得來自表面之具有小傾斜(與水平線相關)之反射光線能夠穿過孔徑光闌100。典型值在0.5度處具有峰值回應，且在0.3度至1度之間具有有意義之回應，在0度具有非常低之鏡面回應。
孔徑光闌之外徑應與物鏡之直徑相匹配。孔徑光闌之中心可為開放或為滿的。
圖30說明根據本發明之實施例之開放的入射點141、不透明之對應點121與略微偏離鏡面反射角之反射角之間的映射。
光線161照亮入射點141且具有入射角171。當被照射物體(物體之照射點)係水平的時，反射光線163以等於入射角171之反射角172被反射。反射光線163被不透明區域105阻擋。不透明區域105之寬度135經制訂以阻擋自反射角度172被分配至小角度偏差173之反射光線。反射光線162及164 (自晶圓之傾斜區域(由傾斜方框說明)反射)不被不透明區域105阻擋且在不透明區域105之邊界附近通過。
圖31說明根據本發明之實施例之孔徑光闌100。
孔徑光闌100包括由一或多個開口區域182圍繞之不透明螺旋區域181。每一開口點(例如143)映射至照射角度，且與不透明螺旋區域之自映射至開口點之照射角度映射至鏡面反射角的對應不透明區點(例如點123)相關聯。不透明螺旋區域181之寬度可制訂，以便不阻擋並非鏡面反射且以幾度偏離鏡面反射之反射。
圖32說明包括成形為正方形420之非圓形區之孔徑光闌410，其包括由不透明區412圍繞之三角形開口424及梯形開口422。
正方形420具有對稱軸428 (以-45度定向)及以45度定向之不對稱軸428。
不對稱軸428被稱為不對稱軸係因為在正方形420內，位於不對稱軸之一側處之每一開口點具有對應之不透明點，該不透明點位於鏡子位置處，在不對稱軸之另一側。
三角形開口424與三角形不透明區421「形成鏡像」。梯形開口422與梯形不透明區423「形成鏡像」。
圖33分別說明三個開口點431、432及433及其對應之不透明點434、435及436。
點431及434定位在軸線428上，點432及435定位在軸線427上，點433及436定位在軸線426上。軸線436、437及438平行於對稱軸429。
應注意，不對稱軸及不對稱軸可以其他方式(例如，並非以45度及/或-45度定向)定向。定向可根據所關心之偵測的預期或實際方向來設定。
舉例來說，孔徑光闌410被設計成檢查預期沿X軸及/或Y軸(對應於零度及九十度之定向)定向之缺陷。
三角形開口424及梯形開口422之形狀及定向允許接收來自水平或垂直缺陷之非鏡面反射。
圖34至圖36說明根據本發明之實施例之孔徑光闌450。
孔徑光闌450為孔徑光闌之實例，其並非螺旋形的且不同於螺旋之近似值。
孔徑光闌450包括三個開口461、462及463。注意，開口463與462可組合，且孔徑部分465 (見圖15)可與孔徑462之其他部分分離。
孔徑光闌450具有對稱軸492及不對稱軸491。對稱性為近似對稱性，因為孔徑463及孔徑部分465根據其與孔徑部分455之關係而彼此不同。
孔徑光闌450亦被設計成檢查預期沿X軸及/或Y軸定向(對應於零度及九十度之定向)之缺陷。
孔徑光闌450相對於孔徑光闌410以1至5度之角度偏差(相對於鏡面反射)傳遞較多(衰減較少)之反射信號。
孔徑光闌之圓形區459可由內圓形部分452及圍繞內圓形部分452之外環451形成。
位於內部圓形部分452內之各種開口及/或開口部分分別係指內部開口及/或內部開口部分。
位於外環451內之各種開口及/或開口部分分別係指外部開口及/或外部開口部分。
開口462具有線性邊緣部分4621、4623、4625、4627、4629、4651、4652、4653、4654、4656及非線性邊緣部分4622、4624、4626、4628、4655及4657。
線性邊緣部分4621、4652平行於不對稱軸，且為內部圓形區452之不完整線。
線性邊緣部分4623、2625、4627、4629、4654及4656為孔徑光闌450之假想直徑之一部分。
線性邊緣部分4651及4653相對於不對稱軸定向(小於90度)，且非孔徑光闌450之任何直徑之一部分。
開口461具有線性邊緣部分4611、4613及4615及非線性邊緣部分4614。
線性邊緣部分4611平行於不對稱軸，且為內部圓形區452之不完整線。
線性邊緣部分4613及4613為孔徑光闌450之假想直徑之一部分。
線性邊緣部分4612及4616相對於不對稱軸定向(小於90度)，且非孔徑光闌450之任何直徑之一部分。
邊緣部分4614、4624、4629及4655可為外環451之外邊緣之一部分。
邊緣部分4622、4651、4653及4657可為外環451之內部外邊緣之一部分，該外環在內圓形部分452之外部。
圖36說明五個開口點471、472、473、474及475及其對應不透明點476、477、478、478及480。
每對開口點及對應不透明點位於孔徑光闌450之直徑上(與孔徑光闌450之中心距離相同)且位於相對側處。
應注意，不對稱軸及不對稱軸可以其他方式(例如，並非以45度及/或-45度定向)定向。方向可根據所關心之偵測之預期或實際方向來設定。
熟習此項技術者將認識到，上述操作之功能之間的界限僅僅係說明性的。多個操作之功能可組合成單個操作，及/或單個操作之功能可分佈在額外操作中。此外，替代實施例可包括特定操作之多個例項，且操作之順序可在各種其他實施例中改變。
因此，應理解，本文描繪之架構僅僅係例示性的，且實際上可實施達成相同功能之許多其他架構。在抽象、但仍然明確之意義上，達成相同功能之組件之任何配置皆為有效地「關聯」，使得達成所需功能。因此，本文中組合以達成特定功能之任何兩個組件可被視為彼此「相關聯」，使得達成所需功能，而不管架構或中間組件如何。同樣，如此關聯之任何兩個組件亦可被視為彼此「可操作地連接」或「可操作地耦接」以達成所需功能。
然而，其他修改、變化及更換亦係可能的。因此，說明書及附圖被認為係說明性的而非限制性的。
應用不限於2D且可擴展至3D檢查。被檢查之基板不限於晶圓，且可包括任何類型之基板，特別是諸如印表機電路板、太陽能電池板、MEMS裝置等之平坦基板。
由上述討論，將可理解，本發明可以多種形式來體現，包含但不限於下列： 範例1. 一種用於檢查半導體基板之檢查系統，其包含： 一檢查單元，其包含一部分阻擋明視野單元及一非阻擋明視野單元； 其中該部分阻擋明視野單元經組配來阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)該鏡面反射係藉由沿一第一軸線照射晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿一第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該晶圓之該區域之一法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之一光軸；且 其中該非阻擋明視野單元經組配來將將滿足以下條件之任何鏡面反射傳遞至影像平面：(a)該鏡面反射係藉由沿該第一軸線照射該晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿該第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之該光軸。 範例2. 如範例1之檢查系統，其中該非阻擋明視野單元及該部分阻擋明視場單元不共用任何光學組件。 範例3. 如範例1之檢查系統，其包含位於該影像平面中之一黑白相機。 範例4. 如範例1之檢查系統，其中該部分阻擋明視野單元包含一部分阻擋孔徑光闌。 範例5. 如範例4之檢查系統，其中該部分阻擋孔徑光闌位於一物鏡出射光瞳平面中。 範例6. 如範例1之檢查系統，其中該部分阻擋孔徑光闌包含在偏振上彼此不同之第一類型區段及第二類型區段。 範例7. 如範例1之檢查系統，其中該部分阻擋孔徑光闌包含在光譜透射上彼此不同之第一類型區段及第二類型區段。 範例8. 如範例1之檢查系統，其中該部分阻擋孔徑光闌包含在透明度上彼此不同之第一類型區段及第二類型區段。 範例9. 如範例1之檢查系統，其包含一群孔徑光闌，該群孔徑光闌包含實質上形成一部分阻擋孔徑光闌之多個孔徑光闌。 範例10. 如範例9之檢查系統，其中當該群中之該等孔徑光闌以不同定向定向時形成不同之部分阻擋孔徑光闌。 範例11. 如範例9之檢查系統，其中當該群中之該等孔徑光闌定位於不同位置時形成不同之部分阻擋孔徑光闌。 範例12. 如範例9之檢查系統，其中該多個孔徑光闌中之一第一孔徑光闌位於一照射路徑中，且該多個孔徑光闌中之一第二孔徑光闌位於一收集路徑中且位於一物鏡之下游。 範例13. 如範例9之檢查系統，其中該多個孔徑光闌中之一第一孔徑光闌位於一照射孔徑光闌平面中，且該多個孔徑光闌中之一第二孔徑光闌位於一重新成像出射光瞳平面中。 範例14. 如範例1之檢查系統，其中該非阻擋明視野單元與該部分阻擋明視野單元共用至少一個光學組件。 範例15. 如範例1之檢查系統，其中該部分阻擋明視野單元包含一可組配之空間光調變器。 範例16. 如範例1之檢查系統，其包含經組配來自動更換在一檢查過程期間使用之物鏡之一物鏡改變單元。 範例17. 如範例1之檢查系統，其包含經組配來更換在該檢查過程中使用之孔徑光闌之一孔徑光闌改變單元。 範例18. 如範例1之檢查系統，其進一步包含一處理器，該處理器用於處理由該非阻擋明視野單元及該部分阻擋明視野單元中之至少一者所獲取之影像。 範例19. 如範例18之檢查系統，其中該處理器經組配來處理該等影像且偵測來自內部裂紋、凸塊缺陷、磊晶柱缺陷、結合晶圓內層缺陷之至少一個缺陷。 範例20. 如範例18之檢查系統，其中該處理器經組配來處理該等影像且量測出現在該等影像中之一或多者中的至少一個維度或至少一個元件。 範例21. 一種用於檢查半導體基板之檢查系統，其包含：一檢查單元，其包含一出射光瞳、一照射模組及一影像感測器；其中該檢查單元經組配來以一第一模式及一第二模式操作；其中當以一第一模式操作時，該照射模組經組配來照射整個該出射光瞳，且該影像感測器經組配來接收來自整個該出射光瞳之光；其中當以一第二模式操作時，則定位於該出射光瞳處之一孔徑光闌防止該照射模組照射整個該出射光瞳，且藉由阻擋至少一個鏡面反射來防止該影像感測器接收來自整個該出射光瞳之光。 範例22. 如範例21之檢查系統，其中當該檢查系統以該第二模式操作時，該孔徑光闌經組配來阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)該鏡面反射係藉由沿一第一軸線照射晶圓之區域而引起，(b)該鏡面反射沿該第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該晶圓之該區域之一法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之一光軸；且其中該非阻擋明視野單元經組配來將滿足以下條件之任何鏡面反射傳遞至影像平面：(a)該鏡面反射係藉由沿該第一軸線照射該晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿該第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之該光軸。 範例23. 一種用於檢查半導體基板之方法，該方法包含：執行一第一檢查作業階段，該第一檢查作業階段包含檢查一第一半導體基板之一第一區，其中該檢查該第一區包含藉由一部分阻擋明視野單元阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)該鏡面反射係藉由沿一第一軸線照射晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿一第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該晶圓之該區域之一法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之一光軸；及執行一第二檢查作業階段，該第二檢查作業階段包含檢查一第二半導體基板之一第二區，其中該檢查該第二區包含將滿足以下條件之任何鏡面反射傳遞至一影像平面：(a)該鏡面反射係藉由沿該第一軸線照射該晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿該第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之該光軸。 範例24. 如範例23之方法，其中該第一區與該第二區至少部分重疊。 範例25. 如範例23之方法，其中該第一區與該第二區不重疊。 範例26. 如範例23之方法，進一步其中在該第一檢查作業階段及該第二檢查作業階段中之至少一者之後執行一驗證過程。 範例27. 如範例23之方法，其中該第一半導體基板與該第二半導體基板彼此不同。 範例28. 如範例23之方法，其中該第一半導體基板為該等第二半導體基板。 範例29. 一種用於檢查半導體基板之檢查系統，該檢查系統包含：一檢查單元，該檢查單元包含一部分阻擋明視野單元及一驗證單元；其中該部分阻擋明視野單元經組配來阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)該鏡面反射係藉由沿一第一軸線照射晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿一第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該晶圓之該區域之一法線為中心成對稱，且(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之一光軸。 範例30. 如範例29之檢查系統，其中該驗證單元包含經組配來提供該半導體基板之一彩色影像之一彩色相機。 範例31. 如範例29之檢查系統，其中該部分阻擋明視場單元經組配來獲取影像，且其中該檢查系統進一步包含一處理器，該處理器經組配來處理該等影像且偵測在對應於該半導體基板之具有偏離一預期傾斜之一傾斜的區域之位置處的可疑缺陷。 範例32. 如範例31之檢查系統，其中該驗證單元經組配來審查該等可疑缺陷。 範例33. 一種用於檢查半導體基板之檢查系統，其包含： 一檢查單元，其包含一部分阻擋明視野單元及一計量單元； 其中該部分阻擋明視野單元經組配來阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)該鏡面反射係藉由沿一第一軸線照射晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿一第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該晶圓之該區域之一法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之一光軸；且 其中該計量單元經組配來量測該區域之至少一個維度且包含一相機，該相機經組配來提供該所掃描之基板或其任何部分之至少一個影像。 範例34. 如範例33之檢查系統，其進一步包含一處理器，該處理器經組配來處理由該部分阻擋明視野單元獲取之至少一個影像，且量測出現在由該部分阻擋明視野單元獲取之該等影像中之一或多者中的至少一個元件之至少一個維度。 範例35. 一種用於檢查半導體基板之檢查方法，該方法包含： 以一第一模式操作一檢查單元，其中該檢查單元包含一出射光瞳、一照射模組及一影像感測器；其中該以該第一模式操作包含照射整個該出射光瞳，且由該影像感測器接收來自整個該出射光瞳之光；及 以一第二模式操作該檢查單元，其中該以該第二模式操作包含將一孔徑光闌定位在該出射光瞳中，由此防止該照射模組照射整個該出射光瞳，且藉由阻擋至少一個鏡面反射來防止該影像感測器接收來自整個該出射光瞳之光。 範例36. 如範例35之檢查方法，其中當以該第二模式操作時，該孔徑光闌經組配來阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)該鏡面反射係藉由沿一第一軸線照射晶圓之一區域引起，(b)該鏡面反射沿一第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該晶圓之該區域之一法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之一光軸；且該非阻擋明視野單元經組配來將將滿足以下條件之任何鏡面反射傳遞至影像平面：(a)該鏡面反射係藉由沿該第一軸線照射該晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿該第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之該光軸。 範例37. 如範例35之檢查方法，其包含一處理器，該處理器經組配來處理在該第一模式及該第二模式中之至少一者期間獲取之影像。 範例38. 一種方法，其包含：藉由一部分阻擋明視野單元掃描一半導體基板；檢驗是否發現該半導體基板之一外表面之一剝片；計算該剝片之至少一個特性；及基於該計算判定是否接受該半導體基板、是否拒絕該半導體基板或是否拒絕包括該半導體基板之一群半導體基板。 範例39. 如範例38之方法，其中該剝片之至少一個特性選自該剝片之一長度、寬度、面積、直徑及周長中之至少一者。 範例40. 一種儲存用於藉由以下操作檢查半導體基板之指令之非暫時性電腦可讀媒體：執行一第一檢查作業階段，該第一檢查作業階段包含檢查一第一半導體基板之一第一區，其中該檢查該第一區包含藉由一部分阻擋明視野單元阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)該鏡面反射係藉由沿一第一軸線照射晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿一第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該晶圓之該區域之一法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之一光軸；及執行一第二檢查作業階段，該第二檢查作業階段包含檢查一第二半導體基板之一第二區，其中該檢查該第二區包含將滿足以下條件之任何鏡面反射傳遞至一影像平面：(a)該鏡面反射係藉由沿該第一軸線照射該晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿該第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之該光軸。 範例41. 一種儲存用於藉由以下操作檢查半導體基板之指令之非暫時性電腦可讀媒體： 以一第一模式操作一檢查單元，其中該檢查單元包含一出射光瞳、一照射模組及一影像感測器；其中該以該第一模式操作包含照射整個該出射光瞳，且由該影像感測器接收來自整個該出射光瞳之光；及 以一第二模式操作該檢查單元，其中該以該第二模式操作包含將一孔徑光闌定位在該出射光瞳中，由此防止該照射模組照射整個該出射光瞳，且藉由阻擋至少一個鏡面反射來防止該影像感測器接收來自整個該出射光瞳之光。 範例42. 一種儲存用於藉由以下操作來檢查半導體基板之指令之非暫時性電腦可讀媒體：藉由一部分阻擋明視野單元掃描一半導體基板；檢驗是否發現該半導體基板之一外表面之一剝片；計算該剝片之至少一個特性；及基於該計算判定是否接受該半導體基板、是否拒絕該半導體基板或是否拒絕包括該半導體基板之一群半導體基板。
詞語「包含」不排除申請專利範圍中列出之其他元件或步驟之存在。應理解，如此使用之術語在適當之情況下係可互換的，使得本文中描述之本發明之實施例例如能夠以除了在本文中說明或以其他方式描述之彼等定向之外的其他定向來操作。
此外，如本文所使用之術語「一(a或an)」被定義為一個或多於一個。而且，在申請專利範圍中使用諸如「至少一個」及「一或多個」之介紹性短語不應被解釋為暗示由不定冠詞「一」引入之另一請求項元件將此所介紹請求項元件之任何特定請求項限於本發明僅含有一個此類元件，即使當相同之請求項包括介紹性短語「一或多個」或「至少一個」及諸如「一」之不定冠詞時亦如此。對於使用定冠詞亦如此。除非另有說明，否則諸如「第一」及「第二」之術語用於任意區分此等術語所描述之元件。
因此，此等術語不一定意欲指示此等元件之時間或其他優先化。在彼此不同之請求項中引述某些措施之事實並不表示此等措施之組合不能被用來獲益。
13:透鏡系統 14:管透鏡 15:分束器 16:物鏡 16’、44、100、410、450、540、568、569:孔徑光闌 19:SLM 20:照射路徑 21:物面 22:影像平面 23:照射孔徑光闌平面 24:物鏡出射光瞳平面 28:重新成像出射光瞳平面 29:出射光瞳共軛平面 41:機械開口 42:空間濾波器集中構件 51、560:第一孔徑光闌 52、565:第二孔徑光闌 101、102、103、104、105、106、107:不透明區域 111、112、113、114、115、117、461、462、463:開口 120、459:圓形區 121、122:對應點 123:點 135:寬度 141、142:入射點 143、431、432、433、471、472、473、474、475:開口點 151、152、153、154:虛擬直徑 161:光線 162、163、164:反射光線 171:入射角 172:反射角 173:角度偏差 181:不透明螺旋區域 182:開口區域 200、201、202’ 、204’:系統 202、228:光源 204、226:光纖 206:黑白相機 207:相機 208、212:光學件 210:物鏡改變設備 221:第一物鏡 222:第二物鏡 223:第三物鏡 224:彩色相機 280:處理器 300:經切割晶圓 302:帶 303:框架 304:夾盤 306:XY台 412:不透明區 420:正方形 421:三角形不透明區 422:梯形開口 423:梯形不透明區 424:三角形開口 428:對稱軸/不對稱軸 429、492:對稱軸 434、435、436、476、477、478、479、480:不透明點 437、438:軸線 451:外環 452:內部圓形區 455:孔徑部分 491:不對稱軸 510、520、530:部分阻擋孔徑光闌 512、522、532、536、544、561、561’、561’’:第一類型區段 514、524、534、538、562、562’ 、562’’:第二類型區段 601、602:晶粒作用區 605、607:切口 606:冗餘晶粒區 608:保護環 609:上層變形 610:影像 612:外部裂紋 614:內部裂紋 617:長度 618:最小距離 1913、2911、2912、2914、2915、2916、2917、2918、2919、2921、2922:凸塊 2510、2520、2530、2540、2550、2560、2610、2620、2630、2640、2710、2720、2730、2870、2890、3010、3020、3110、3120、3130、3310、3320、3330:步驟 2700、2800、3000、3100、3300:方法 2810:第一半導體基板 2811、2812、2821、2822:變形 2813:上表面 2820:第二半導體基板 2823:下表面 2831:空隙 2832:外來顆粒 2901:第一晶粒 2902:第二晶粒 2930、2940:假想線 2934、2937、2945、2948、2951:小偏差 4611、4612、4613、4615、4616、4621、4623、4625、4627、4629、4651、4652、4653、4654、4656:線性邊緣部分 4614、4622、4624、4626、4628、4655、4657:非線性邊緣部分 5000:部分阻擋明視野單元 5001:第一軸線 5002:光軸 5003:第二軸線 5004:法線 5010:區域
根據以下結合附圖之詳細描述，將更全面地理解及瞭解本發明，其中：
圖1說明經切割晶圓之實例；
圖2說明經切割晶圓之有缺陷晶粒之實例；
圖3說明經切割晶圓之有缺陷晶粒之實例；
圖4說明經切割晶圓之有缺陷晶粒之實例；
圖5說明半導體基板及系統之實例；
圖6說明半導體基板及系統之實例；
圖7說明檢查單元之實例；
圖8說明孔徑光闌及物鏡之實例；
圖9說明檢查單元之實例；
圖10說明檢查單元之實例；
圖11說明物鏡之實例；
圖12說明物鏡之實例；
圖13說明至少一個孔徑光闌之至少一個實例；
圖14說明至少一個孔徑光闌之至少一個實例；
圖15說明至少一個孔徑光闌之至少一個實例；
圖16說明方法之實例；
圖17說明方法之實例；
圖18說明方法之實例；
圖19說明半導體基板及系統之實例；
圖20說明彼此接合之一對半導體基板；
圖21說明方法之實例；
圖22說明凸塊陣列及一對半導體基板；
圖23說明方法之實例；
圖24說明方法之實例；
圖25說明半導體基板及系統之實例；
圖26說明半導體基板及系統之示例；
圖27說明方法之實例；
圖28說明至少一個孔徑光闌之至少一個實例；
圖29說明至少一個孔徑光闌之至少一個實例；
圖30說明至少一個孔徑光闌之至少一個實例；
圖31說明至少一個孔徑光闌之至少一個實例；
圖32說明至少一個孔徑光闌之至少一個實例；
圖33說明至少一個孔徑光闌之至少一個實例；
圖34說明至少一個孔徑光闌之至少一個實例；
圖35說明至少一個孔徑光闌之至少一個實例；
圖36說明至少一個孔徑光闌之至少一個實例；
圖37說明半導體基板及部分阻擋明視野單元之區域；及
圖38說明半導體基板及部分阻擋明視野單元之區域。
200:系統
202、228:光源
204、226:光纖
206:黑白相機
208、212:光學件
210:物鏡改變設備
221:第一物鏡
222:第二物鏡
224:彩色相機
280:處理器
300:經切割晶圓
302:帶
303:框架
304:夾盤
306:XY台

Claims (21)

  1. 一種用於檢查半導體基板之檢查系統，其包含：一檢查單元，其包含一出射光瞳、一照射模組及一影像感測器；其中該檢查單元經組配來以一第一模式及一第二模式操作；其中當以一第一模式操作時，該照射模組經組配來照射整個該出射光瞳，且該影像感測器經組配來接收來自整個該出射光瞳之光；其中當以一第二模式操作時，則定位於該出射光瞳處之一孔徑光闌防止該照射模組照射整個該出射光瞳，且藉由阻擋至少一個鏡面反射來防止該影像感測器接收來自整個該出射光瞳之光；其中當該檢查系統以該第二模式操作時，該孔徑光闌經組配來阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)該鏡面反射係藉由沿一第一軸線照射晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿一第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該晶圓之該區域之一法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於部分阻擋明視野單元之一光軸；且其中非阻擋明視野單元經組配來(i)將滿足以下條件之任何鏡面反射傳遞至影像平面：(a)該鏡面反射係藉由沿該第一軸線照射該晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿該第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之該光軸；及(ii)容許通過該部分阻擋明視野單元傳輸一些其他鏡面反射光束。
  2. 如請求項1之檢查系統，其包含一群孔徑光闌，該群孔徑光闌包含實質上形成一部分阻擋孔徑光闌之多個孔徑光闌，其中該等多個孔徑光闌包含一第一孔徑光闌及一第二孔徑光闌，其中該第一孔徑光闌位在該第二孔徑光闌之上游。
  3. 一種用於檢查半導體基板之方法，該方法包含：執行一第一檢查作業階段，該第一檢查作業階段包含檢查一第一半導體基板之一第一區，其中該檢查該第一區包含(i)藉由一部分阻擋明視野單元阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)該鏡面反射係藉由沿一第一軸線照射晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿一第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該晶圓之該區域之一法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之一光軸；及執行一第二檢查作業階段，該第二檢查作業階段包含檢查一第二半導體基板之一第二區，其中該檢查該第二區包含將滿足以下條件之任何鏡面反射傳遞至一影像平面：(a)該鏡面反射係藉由沿該第一軸線照射該晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿該第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之該光軸；及(ii)容許通過該部分阻擋明視野單元傳輸一些其他鏡面反射光束。
  4. 如請求項3之方法，其中該第一區與該第二區至少部分重疊。
  5. 如請求項3之方法，其中該第一區與該第二區不重疊。
  6. 如請求項3之方法，進一步其中在該第一檢查作業階段及該第二檢查作業階段中之至少一者之後執行一驗證過程。
  7. 如請求項3之方法，其中該第一半導體基板與該第二半導體基板彼此不同。
  8. 如請求項3之方法，其中該第一半導體基板為該等第二半導體基板。
  9. 一種用於檢查一半導體基板之檢查系統，該檢查系統包含：一檢查單元，該檢查單元包含一部分阻擋明視野單元及一驗證單元；其中該部分阻擋明視野單元經組配來阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)該鏡面反射係藉由沿一第一軸線照射晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿一第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該晶圓之該區域之一法線為中心成對稱，且(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之一光軸；其中該部分阻擋明視野單元經組配來獲取多個影像，且其中該檢查系統進一步包含一處理器，該處理器經組配來處理該等影像且偵測在對應於該半導體基板之具有偏離一預期傾斜之一傾斜的區域之位置處的多個可疑缺陷。
  10. 如請求項9之檢查系統，其中該驗證單元包含一非阻擋照射單元以及經組配來提供該半導體基板之一彩色影像之一彩色相機。
  11. 如請求項9之檢查系統，其中該驗證單元經組配來審查該等可疑缺陷。
  12. 一種用於檢查半導體基板之檢查系統，其包含： 一檢查單元，其包含一部分阻擋明視野單元及一計量單元； 其中該部分阻擋明視野單元經組配來阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)該鏡面反射係藉由沿一第一軸線照射晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿一第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該晶圓之該區域之一法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之一光軸；且 其中該計量單元經組配來量測該區域之至少一個維度且包含一相機，該相機經組配來提供所掃描之該基板或其任何部分之至少一個影像。
  13. 如請求項12之檢查系統，其進一步包含一處理器，該處理器經組配來處理由該部分阻擋明視野單元獲取之至少一個影像，且量測出現在該等影像中之一或多者中的至少一個元件之至少一個維度。
  14. 一種用於檢查半導體基板之檢查方法，該方法包含： 以一第一模式操作一檢查單元，其中該檢查單元包含一出射光瞳、一照射模組及一影像感測器；其中該以該第一模式操作包含照射整個該出射光瞳，且由該影像感測器接收來自整個該出射光瞳之光；及 以一第二模式操作該檢查單元，其中該以該第二模式操作包含將一孔徑光闌定位在該出射光瞳中，由此防止該照射模組照射整個該出射光瞳，且藉由阻擋至少一個鏡面反射來防止該影像感測器接收來自整個該出射光瞳之光；其中當以該第二模式操作時，該孔徑光闌經組配來(i)阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)該鏡面反射係藉由沿一第一軸線照射晶圓之一區域引起，(b)該鏡面反射沿一第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該晶圓之該區域之一法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該孔徑光闌之一光軸；及(ii)容許通過部分阻擋明視野單元傳輸一些其他鏡面反射光束；及當以該第一模式操作時，該孔徑光闌經組配來將滿足以下條件之任何鏡面反射傳遞至影像平面：(a)該鏡面反射係藉由沿該第一軸線照射該晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿該第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該孔徑光闌之該光軸。
  15. 如請求項14之檢查方法，其中該檢查單元包含一群孔徑光闌，該群孔徑光闌包含實質上形成一部分阻擋孔徑光闌之多個孔徑光闌，其中該等多個孔徑光闌包含一第一孔徑光闌及一第二孔徑光闌，其中該第一孔徑光闌位在該第二孔徑光闌之上游。
  16. 如請求項15之檢查方法，其包含一處理器，該處理器經組配來處理在該第一模式及該第二模式中之至少一者期間獲取之影像。
  17. 一種評估晶圓之方法，其包含：藉由一部分阻擋明視野單元掃描一半導體基板；檢驗是否發現該半導體基板之一外表面之一剝片；計算該剝片之至少一個特性；及基於該計算判定是否接受該半導體基板、是否拒絕該半導體基板或是否拒絕包括該半導體基板之一群半導體基板。
  18. 如請求項17之方法，其中該剝片之至少一個特性選自該剝片之一長度、寬度、面積、直徑及周長中之至少一者。
  19. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存用於藉由以下操作來檢查一半導體基板之指令：執行一第一檢查作業階段，該第一檢查作業階段包含檢查一第一半導體基板之一第一區，其中該檢查該第一區包含(i)藉由一部分阻擋明視野單元阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)該鏡面反射係藉由沿一第一軸線照射晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿一第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該晶圓之該區域之一法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之一光軸；及執行一第二檢查作業階段，該第二檢查作業階段包含檢查一第二半導體基板之一第二區，其中該檢查該第二區包含將滿足以下條件之任何鏡面反射傳遞至一影像平面：(a)該鏡面反射係藉由沿該第一軸線照射該晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿該第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該部分阻擋明視野單元之該光軸；及(ii)容許通過該部分阻擋明視野單元傳輸一些其他鏡面反射光束。
  20. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存用於藉由以下操作來檢查一半導體基板之指令： 以一第一模式操作一檢查單元，其中該檢查單元包含一出射光瞳、一照射模組及一影像感測器；其中該以該第一模式操作包含照射整個該出射光瞳，且由該影像感測器接收來自整個該出射光瞳之光；及 以一第二模式操作該檢查單元，其中該以該第二模式操作包含將一孔徑光闌定位在該出射光瞳中，由此防止該照射模組照射整個該出射光瞳，且藉由阻擋至少一個鏡面反射來防止該影像感測器接收來自整個該出射光瞳之光；及 其中當以該第二模式操作時，該孔徑光闌經組配來(i)阻擋滿足以下條件之任何鏡面反射：(a)該鏡面反射係藉由沿一第一軸線照射晶圓之一區域引起，(b)該鏡面反射沿一第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該晶圓之該區域之一法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該孔徑光闌之一光軸；及(ii)容許通過部分阻擋明視野單元傳輸一些其他鏡面反射光束；及當以該第一模式操作時，該孔徑光闌經組配來將滿足以下條件之任何鏡面反射傳遞至影像平面：(a)該鏡面反射係藉由沿該第一軸線照射該晶圓之一區域而引起，(b)該鏡面反射沿該第二軸線傳播，(c)該第一軸線與該第二軸線以該法線為中心成對稱，及(d)該法線平行於該孔徑光闌之該光軸。
  21. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其儲存用於藉由以下操作來檢查一半導體基板之指令：藉由一部分阻擋明視野單元掃描一半導體基板；檢驗是否發現該半導體基板之一外表面之一剝片；計算該剝片之至少一個特性；及基於該計算判定是否接受該半導體基板、是否拒絕該半導體基板或是否拒絕包括該半導體基板之一群半導體基板。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201803948D0 (en) * 2018-03-12 2018-04-25 Mbda Uk Ltd An imaging device
CN111952230B (zh) * 2020-09-01 2021-03-16 无锡卓海科技有限公司 一种预对准机的透明晶圆边缘提取方法
US12209854B2 (en) * 2021-06-18 2025-01-28 Kla Corporation Methods and systems for measurement of tilt and overlay of a structure

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130148115A1 (en) * 2011-12-12 2013-06-13 Yoav Berlatzky Optical system and method for inspection of patterned samples

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6063514A (ja) * 1983-09-17 1985-04-11 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 暗視野用落射顕微鏡
JP2003149169A (ja) * 2001-11-16 2003-05-21 Tokyo Seimitsu Co Ltd ウエハ欠陥検査装置
US7053999B2 (en) * 2002-03-21 2006-05-30 Applied Materials, Inc. Method and system for detecting defects
US7525659B2 (en) * 2003-01-15 2009-04-28 Negevtech Ltd. System for detection of water defects
JP4680545B2 (ja) * 2004-07-15 2011-05-11 株式会社日立ハイテクノロジーズ 外観検査方法、および外観検査装置
JP4625716B2 (ja) * 2005-05-23 2011-02-02 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検査装置及び欠陥検査方法
TWI370894B (en) * 2007-02-26 2012-08-21 Corning Inc Method for measuring distortion
TWI394946B (zh) * 2008-09-02 2013-05-01 Univ Nat Formosa Method and device for measuring object defect
US9355919B2 (en) * 2010-08-24 2016-05-31 Nanda Technologies Gmbh Methods and systems for inspecting bonded wafers
JP5989671B2 (ja) * 2011-01-19 2016-09-07 ノヴァ・メジャーリング・インストゥルメンツ・リミテッド ３次元構造体を測定するための光学システムおよび方法
KR102025957B1 (ko) * 2011-07-19 2019-11-26 노바 메주어링 인스트루먼츠 엘티디. 패턴처리된 구조물 측정용 광학 시스템 및 방법
KR102117133B1 (ko) * 2012-03-07 2020-05-29 케이엘에이 코포레이션 조명 동공 구성을 선택하기 위한 웨이퍼 및 레티클 검사 시스템 및 방법
JP5993691B2 (ja) * 2012-09-28 2016-09-14 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検査装置及び欠陥検査方法
RU2514162C1 (ru) * 2012-10-11 2014-04-27 Владимир Георгиевич Сидорович Оптическое устройство
JP6095382B2 (ja) * 2013-01-28 2017-03-15 横浜リーディングデザイン合資会社 光学系、光学系に用いる位相板及び光学系の製造方法
US8896825B2 (en) * 2013-02-01 2014-11-25 Zeta Instruments, Inc. Optical inspector
JP6226577B2 (ja) * 2013-06-12 2017-11-08 オリンパス株式会社 共焦点レーザ走査型顕微鏡
US20160366315A1 (en) * 2015-06-14 2016-12-15 Camtek Ltd. Aperture stop

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130148115A1 (en) * 2011-12-12 2013-06-13 Yoav Berlatzky Optical system and method for inspection of patterned samples

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