[发明专利]用于探测半导体衬底中的裂纹的方法和装置

说明书

技术领域

本发明总体上涉及对半导体衬底中的缺陷的探测。尤其是，本发明涉及对半导体衬底中(例如晶片中)的裂纹的识别方案和定位方案。

背景技术

为了探测半导体衬底中的裂纹，公知的是机械、尤其是触感和听觉方法。于是，例如在WO 2008/112597 A1中公开了将硅晶片的谐振频率与参照晶片的谐振频率比较。然后，根据谐振频率的偏差可以推断出裂纹。在此，不利的是如下的机械负荷，该机械负荷即使在晶片完好的情况下，也可能会导致破裂。

此外，已知了光学方法。于是，在DE 01 46 879中所介绍的装置基于一种透射光系统。晶片被从一侧用光照射。在相对的侧上设置有摄像机，该摄像机检测穿过裂纹的光。然而在此情况下，前提条件是，裂纹是连续的或至少深到使得光可以穿透裂纹。

其他在结构上类似的光学方法同样基于明场观察，而其中，晶片从背侧被用光照射，该光由其相对于晶片透明的波长而通过晶片透射。该晶片在相对侧上以光学方式借助摄像机来分析。在裂纹处，透射率略微变化，使得借助摄像机可以检测到裂纹。这种装置在JP 08220008A中公开。在此，不利的是，透射率改变的信号被通过晶片规则透射的光形式的显著更大的背景信号叠加。这恰好在小裂纹的情况下使探测变得困难。

发明内容

因此，本发明所基于的任务是，以如下方式改进对半导体衬底的裂纹探测，即：一方面避免了机械负荷，而另一方面避免了高信号背景。

该任务通过独立权利要求的主题来解决。根据本发明的方法和根据本发明的装置基于对裂纹处发生偏转的光的检测，或者一般而言基于对裂纹处发生偏转的电磁辐射的检测。有利的扩展方案和改进方案在相应的从属权利要求中予以说明。

因此，本发明设置了一种用于探测平面式的半导体衬底中的裂纹的方法，该半导体衬底具有两个对置的侧面和包绕的边沿面。

其中，

-将电磁辐射、优选为红外光引入到半导体衬底的边沿面中，其中，

-电磁辐射、优选为光具有如下波长，即：该波长至少部分透射通过半导体衬底的材料，

从而：

-电磁辐射从边沿面上的入射部位通过在侧面上的反射被引导达到至边沿面的对置点的距离的至少一半，以及其中，

-借助对引入的电磁辐射、优选为引入的光敏感的、起成像作用的光学探测器来探测辐射，所述光/辐射在裂纹处发生散射，并且在侧面之一上在裂纹位置处出射，并且其中，由被光学探测器所记录的信号来生成由光学探测器所观察的侧面的至少一个区域的散射强度的图像。

用于对在具有两个对置的侧面和包绕的边沿面的平面式的半导体衬底中的裂纹加以探测的、适合用于执行前面所介绍的方法的装置

相应地包括：

-用于支承半导体衬底(3)的机构，以及

-辐射源、优选为红外光源，该辐射源相对于用于支承半导体衬底的机构这样布置：使得电磁辐射、优选为光被引入到所支承的半导体衬底的边沿面中，其中，电磁辐射或辐射源的光或优选为光源的光具有如下波长，该波长至少部分地透射通过半导体衬底的材料，使得辐射或优选为光从边沿面的入射部位通过在侧面上的反射被引导达到至边沿面的对置点的距离的至少一半，以及

-对所引入的辐射或优选为所引入的光敏感的、起成像作用的光学探测器，光学探测器相对于用于支承半导体衬底的机构被这样布置即，使得光学探测器探测如下的辐射或光，所述辐射或光在裂纹处发生散射，并且在侧面之一上在半导体衬底的裂纹位置处出射，以及

-计算机构，该计算机构适用于由被光学探测器所记录的信号生成被光学探测器所观察到的侧面的至少一个区域的散射强度的图像或在光源的情况下为散射光强度的图像。

与现有技术中的光学探测器不同，半导体衬底例如半导体晶片并非被横向于侧面地透射，而是光被沿着侧面引导通过衬底。只要光不在裂纹或其他缺陷部位处发生散射，则在侧面上出现全反射并且光被进一步引导。因此，基本上只有缺陷部位本身对探测器可检测到的信号有贡献。由此，避免了在信号探测时的高背景。

光源的选择尤其依赖于衬底的半导体材料。激光通常由于高光强度和射束平行性而是有利的。