[发明专利]一种用于半导体设备的光学检测装置和检测方法

权利要求书

1.一种用于半导体设备的光学检测装置，所述光学检测装置包括一个腔体，腔体内包括一个基座，基座上固定有晶圆，晶圆上表面具有刻蚀形成的孔或槽，所述晶圆上方设置有一个参考光源用于发射参考光到所述晶圆，还包括一个接收器用于接收从晶圆上反射的参考光，其特征在于，

所述参考光入射到晶圆表面具有刻蚀形成的孔或槽的区域，所述参考光的光束与晶圆平面的夹角小于60度，所述接收器位于参考光源的入射侧，所述接收器与晶圆平面的夹角为15-50度；

一个控制器接收并处理所述接收器接收到的光信号，所述控制器存储有基准光学信号强度，所述控制器比较接收器接收到光学信号强度和基准光学信号强度，判断刻蚀孔或槽的尺寸是否偏移。

2.如权利要求1所述的用于半导体设备的光学检测装置，其特征在于，所述腔体选自半导体设备中的传输腔、真空锁之一。

3.如权利要求1所述的用于半导体设备的光学检测装置，其特征在于，所述刻蚀形成的孔或槽的开口尺寸小于100nm。

4.如权利要求1所述的用于半导体设备的光学检测装置，其特征在于，所述接收器位于参考光源下方或侧面。

5.如权利要求1所述的用于半导体设备的光学检测装置，其特征在于，还包括一个第二接收器位于所述参考光源入射侧，所述两个接收器用于接收晶圆上孔或槽反射的不同角度的光线。

6.一种如权利要求1所述的用于半导体设备光学检测装置的检测方法，其特征在于，包括步骤：

将接收到的光学信号强度减去存储的背景信号强度以获得特征信号强度，所述背景信号强度是所述光学检测装置参考光照射到无刻蚀孔区域时接收的光学信号强度；

比较所述特征信号强度与存储的基准光学信号强度，如果两者差值大于预设阀值则判断刻蚀形成的孔或槽的尺寸发生偏移。

7.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述基准光学信号强度根据如下步骤获得：

照射参考光源到晶圆上无刻蚀孔的区域，接收器获得的背景信号强度存入控制器；

照射参考光源到晶圆上具有合格尺寸刻蚀孔的区域，接收器获得的第二光学信号强度；

第二光学信号强度减去所述背景信号强度获得基准光学信号强度。

8.一种用于半导体设备光学检测的方法，利用权利要求5所述的光学检测装置进行检测，所述控制器比较来自两个接收器的光学信号强度，来自两个光学接收器的光学强度信号发生不同比例变化时判定刻蚀孔开口形貌发生变化。