CN111415875B 半导体检测装置、检测方法及半导体带有工艺腔的装置 （紫创(南京)科技有限公司）

,2020.01.31,同时消除检测过程中非线性光学信号的各向异2光束整形系统，将所述第一入射光整形成第一环形入射光，所述主信号采集系统，用于获取所述非线性光学信号，并将所述非附加信号采集系统，用于自所述第一反射光中获取附元，用于根据所述待检测晶圆表面不同位置的成像图案获取所述待检测晶圆的位置信息；第一位置控制单元，用于根据所述位置信息沿着平行基准平面方向移动所述晶圆承载装3如权利要求1至17任一项所述的半导体检测装置，所述入射光系统、所述光束整形系将所述第一入射光整形成第一环形入射光，所述第一环形入射光经根据所述非线性光学信号获取所述待检测晶圆4转装置驱动所述承载盘沿所述承载盘的中心轴线567[0036]图1至图11是本发明各实施例的半导体检测装置以及半导体带有工艺腔的装置的[0040]为了解决在半导体先进制程研发生产中由于新型材料与工艺流程中出现的原子8形入射光310经待检测晶圆的反射形成第一[0052]所述半导体检测装置能够通过非线性光学信号312表征所述待检测晶圆101内的[0056]所述非线性光学信号312能够对介质层111与基底110之间界面处的界面态电荷势9缺陷或介质层固有电荷及缺陷会引起介质层111和基底110之间的电学信号。而所述非线性光学信号312与所述电场诱导信号发生耦合后，即能够反映所述基底110内的空间电荷分布变化，继而表征出介质层111与基底110界面处界面态电荷势阱缺陷引起所述半导体层内产生晶体结构缺陷时，所述晶体结构缺陷会与所述非线性光学信号单元303将所述第一环形入射光310聚焦到所述待[0072]本实施例中，通过所述光束整形系统300将准直高斯光光束整形呈第一环形光束所述待检测晶圆101的表面上，但是入射角并非为零，而入射角是由直径与聚焦焦距决定402以过滤出具有预设偏振参数的非线性光学信待检测晶圆101表面不同位置的成像图案获取所述待检测晶圆的位置信息；第一位置控制晶圆对准对焦系统600用于使第一环形入射光310在待检测晶圆101表面对准待检测位置并[0080]当成像单元601获取待检测晶圆101表面不同位置的成像图案后，所述控制系统500能够通过所述成像图案获取待检测晶圆101的位置信息，进而控制晶圆承载装置100移[0082]当所述传感器602获取所述待检测晶圆101在第一方向Z上的位置信息后，将所述向Z上的位置信息移动所述晶圆承载装置100，直至第一环形入射光310能够在待检测晶圆[0083]请继续参考图1及图4，所述调制装置220用于对初始入射光2011的光学参数进行制装置220对初始入射光2011的光学过准直后的第一反射光入射至所述光学信号分拣所述光学信号分拣系统400用于自所述第一反射光中311分拣出非线性光学信号312，并将所述非线性光学信号312反馈中至所述主信号采集系统320，所述主信号采集系统320并将[0088]请继续参考图1，在本实施例中，所述半导体检测装置还包括附加信号采集系统附加反射光314；所述附加信号采集系统700用于自所述附加反射光314中获取附加光学信号315用于表征第二类型缺陷，因此所述非线性光学信号312与附加光学信号315能够实现[0090]在另一实施例中，所述附加光学信号315对第三类型缺陷和第四类型缺陷均能够产生响应，然而，所述附加光学信号315无法对所述第三类型缺陷和第四类型缺陷进行区分。而非线性光学信号312能够对第三类型缺陷进行响应，而无法对第四类型缺陷进行响提供的入射光发生反射或散射而成的反射或散射[0093]所述附加信号采集系统700可以安装在所述聚焦单元的所述透镜的通孔内，以减的信号移动所述承载盘沿着平行待检测晶圆的表面运动至过所述工艺窗口801垂直入射到所述待检测晶圆101上，从而实现对所述待检测晶圆101的[0099]参考图12，当所述晶圆承载装置100在旋转装置的作用下，沿着中心轴线进行自着平移轨迹在所述承载盘的中心至所述承载盘的边缘之间往复扫描；图12b通过所述旋转晶圆表面自承载盘中心向边缘延伸的螺旋形扫它实施例中，所述基底110材料还能够为其它具有中心对称性的半导体材料；所述介质层势阱缺陷分布于半导体与氧化膜的分界面处；所述介质层111内的固有电荷及缺陷分布于所述介质层111内部，所述介质层111固有电荷缺陷是因介质层111在成膜过程中的工艺因111固有电荷及缺陷会引起介质层111和基底110之间的电学以及位于基底120表面的半导体层121；所述半导体层121的材料为化合物或单质半导体材形入射光310经待检测晶圆101的反射形成第一述第一环形入射光310可以通过所述工艺窗口801垂直入射到所述待检测晶圆101上，获取从所述第一反射光311中分拣出非线性光学信号312，从而实现对所述待检测晶圆101在外延生长时的实施监控。所述非线性光学信号312表征所述待检测晶圆101内的原子级的缺[0118]所述非线性光学信号312能够对介质层111与基底110之间界面处的界面态电荷势缺陷或介质层固有电荷及缺陷会引起介质层111和基底110之间的电学信号。而所述非线性光学信号312与所述电场诱导信号发生耦合后，即能够反映所述基底[0121]所述非线性光学信号312能够对所述化合物半导体材料中的晶体结构缺陷作出响示所述第一环形入射光310的平移轨迹，曲线箭头表示所述晶圆承载装置100旋转的方向，所述第一环形入射光310沿着平移轨迹在所述承载盘的中心至所述承载盘的边缘之间往复一环形入射光310在待检测晶圆表面自承载盘中心向边缘延伸的螺旋形扫描引起所述半导体层内产生晶体结构缺陷时，所述晶体结构缺陷会与所述非线性光学信号表面的介质层111；所述第一缺陷信息包括所述基底与介质层之间界面处的界面电学属性[0127]所述第一环形入射光310除了在待检测晶圆101表面产生第一反射光311之外，还产生附加反射光314；所述检测方法还包括：自所述附加反射光314中获取附加光学信号[0128]在本实施例中，所述附加光学信号315与非线性光学信号312均来自第一光源201