[发明专利]缺陷检测装置、方法及发光信号的获得方法

说明书

本发明涉及缺陷检测装置，涉及缺陷检测技术，包括：激发装置，用于向被检测结构施加不同激发源，而使被检测结构在不同激发源下产生不同的发光信号；接受装置，用于获得被检测结构产生的发光信号；以及计算单元，接收接受装置输出的发光信号，并根据被检测结构在不同激发源下产生的不同的发光信号计算获得被检测结构的某一层的发光信号，而为被检测结构的优化指明方向，且快速、无损。

技术领域

本发明涉及缺陷检测技术，尤其涉及一种缺陷检测装置。

背景技术

材料或器件的良率是衡量其的关键指标之一。这里的器件可为任何能够完成一定功能的结构，如MOSFET、IC等电源器件，鳍式场效应晶体管、太阳能电池板等半导体器件，传动件、臂等机械器件；这里的材料为能用于制造上述器件的任何源材料，如晶圆等。对于器件，如其有缺陷，则将影响器件性能，甚至无法正常工作，对于材料，如其有缺陷，则由其形成的器件或产品具有存在异常的风险。因此，检测器件或材料的缺陷对于保证产品的良率尤为重要。

上述的缺陷可为任何没有达到器件或材料预定状态的不良现象，如凸起、凹陷、裂痕、密度偏大或偏小、杂质等缺陷。具体的可参阅图1，图1为一材料件的缺陷分布示意图，并请结合图2a至图2c，图2a至图2c为缺陷细部示意图。如图1所示，将材料件1沿Z轴方向(即纵深方向)分为前部区域3、中部区域4和后部区域5(图中的三层为举例说明，根据实际要求，可以分更多数量的层以准确获取缺陷的位置)，缺陷可位于纵深方向不同深度的Z层面及Z层面内的不同位置(x和y坐标)，如图2a、2b和2c所示，位于前部区域内的缺陷2、中部区域内的缺陷6和后部区域内的缺陷7分别位于不同深度的Z层面及该Z层面内的不同位置。检测到这些缺陷并获得该缺陷的具体坐标位置对于提高产品良率至关重要。尤其对于材料件，若能在制造成器件或产品之前就能检测出其缺陷将大大降低器件或产品的制造成本，大大缩短器件或产品的制造时间。并也可为器件和材料的优化指明方向。

发明内容

本申请在于提供一种缺陷检测装置，包括：激发装置，用于向被检测结构施加不同激发源，而使被检测结构在不同激发源下产生不同的发光信号；接受装置，用于获得被检测结构产生的发光信号；以及计算单元，接收接受装置输出的发光信号，并根据被检测结构在不同激发源下产生的不同的发光信号计算获得被检测结构的某一层的发光信号。

更进一步的，激发装置包括光源和/或电源，光源用于向被检测结构发射光信号，电源用于向被检测结构施加电压信号，并光源发射的光的波长和/或强度是可调的，电源施加的电压值是可调的。

更进一步的，向被检测结构施加不同激发源，包括调节光源发射的光的波长和/或强度，和/或，调节电源施加的电压值，而得到不同组合的光波长、光强度和电压值的激发源。

更进一步的，计算单元接收接受装置输出的发光信号，将发光信号用对被检测结构的不同层的过剩载流子复合表示，而获得每种激发源下，被检测结构的发光信号对被检测结构的不同层的过剩载流子复合的表达式，并根据所述表达式进行解方程获得被检测结构的其中一层的发光信号的表达式，而获得该层的发光信号。

更进一步的，被检测结构为器件或材料。

本申请还提供一种被检测结构的其中一层的发光信号的获得方法，包括：S1：提供一被检测结构，该被检测结构可受激发源的激发而发出发光信号；S2：提供一激发装置，改变激发装置发出的激发源信号，而使激发装置输出不同激发源，并将不同激发源信号施加到被检测结构，而使被检测结构在不同激发源下发出不同的发光信号，并将发光信号用对被检测结构的不同层的过剩载流子复合表示，而获得每种激发源下，被检测结构的发光信号对被检测结构的不同层的过剩载流子复合的表达式；以及S3：根据至少两种激发源下的被检测结构的发光信号的对被检测结构的不同层的过剩载流子复合的表达式获得被检测结构的其中一层的发光信号。

更进一步的，不同激发源为：仅有激发光源时，不同的光波长及光强度组合，或激发光源和激发电源都有时，不同的光波长及光强度及电压值的组合，或仅有电源时，不同的电压值的组合。