用于檢測(cè)晶片的斜面上的污染物的xrf測(cè)量設(shè)備的制作方法
【專利摘要】公開(kāi)了用于檢測(cè)晶片的斜面上的污染物的XRF測(cè)量設(shè)備。XRF(x射線熒光)測(cè)量設(shè)備(1)包括：x射線源(2)，用于產(chǎn)生x射線(4)，x射線光學(xué)元件(3)，用于將來(lái)自x射線源(2)的x射線(4)引導(dǎo)至樣品(5)，樣品(5)，和EDS(能量色散譜)檢測(cè)器(7)，用于檢測(cè)來(lái)自樣品(5)的熒光x射線(14)，其特征在于，樣品(5)是晶片(6)，特別是硅晶片，其中，x射線光學(xué)元件(3)被定位為將x射線(4)引導(dǎo)至晶片(6)的斜面(12)上，并且x射線源(2)加上x(chóng)射線光學(xué)元件(3)具有至少是5×107計(jì)數(shù)／秒平方毫米的亮度，優(yōu)選地具有至少是1×108計(jì)數(shù)／秒平方毫米的亮度。本發(fā)明允許改進(jìn)對(duì)晶片的污染物控制，特別是硅晶片。
【專利說(shuō)明】用于檢測(cè)晶片的斜面上的污染物的XRF測(cè)量設(shè)備
[0001]本發(fā)明涉及一種XRF(x射線熒光)測(cè)量設(shè)備，包括
[0002]用于產(chǎn)生χ射線的χ射線源，
[0003]用于將來(lái)自χ射線源的χ射線引導(dǎo)至樣品的χ射線光學(xué)元件，
[0004]樣品(sample),和
[0005]用于檢測(cè)來(lái)自樣品的突光χ射線的EDS (能量色散譜(energy dispersivespectroscopy))檢測(cè)器。
[0006]這樣的XRF測(cè)量設(shè)備根據(jù)US5，778，039A是已知的。
[0007]晶片(wafer)，尤其是硅晶片，是半導(dǎo)體電子產(chǎn)品中的基本元件。這些半導(dǎo)體電子產(chǎn)品基于Pn躍遷，尤其是在二極管和晶體管中。通過(guò)謹(jǐn)慎地控制基礎(chǔ)材料(如硅)的化學(xué)成分來(lái)生產(chǎn)P型和η型半導(dǎo)體材料。更具體地說(shuō),價(jià)電子數(shù)目不同于基礎(chǔ)材料的雜質(zhì)材料被專門(mén)添加到基礎(chǔ)材料中。
[0008]然而，污染物(contamination)可能與雜質(zhì)材料類似地起作用，進(jìn)而以意想不到的方式改變半導(dǎo)體材料的特性。因此，半導(dǎo)體產(chǎn)品在清潔的室內(nèi)條件下執(zhí)行，并且污染物水平被嚴(yán)密監(jiān)視。
[0009]對(duì)硅晶片而言，已提出通過(guò)TXRF(全反射χ射線熒光)譜來(lái)檢查晶片的平面表面。在TXRF中，通常是單色的χ射線被引導(dǎo)至樣品表面，并且產(chǎn)生自樣品材料的耗盡的深電子殼層的回填的特征χ射線被檢測(cè)。與單獨(dú)的樣品材料相比，樣品表面的污染物導(dǎo)致在更多波長(zhǎng)處的χ射線峰值。XRF譜可被定量評(píng)估，以確定污染物的量。如果需要，則可用χ射線束完整地掃描平面表面(“晶片映射”)。
[0010]在生產(chǎn)過(guò)程期間，晶片在許多情形下不得不被傳送。出于此目的，通常鉗子作用在晶片的斜面(bevel)上；斜面有時(shí)也被稱作“夾緊邊緣”。因此，晶片的平面表面的污染物將被避免。
[0011]然而，例如通過(guò)表面擴(kuò)散，斜面的污染物隨后可被傳遞到平的表面上，特別是在升高的溫度處。因此，斜面污染物也應(yīng)被避免，因此，出于此目的，斜面污染物應(yīng)該被監(jiān)視。
[0012]為了監(jiān)視斜面污染物，能夠用接收載體(如棉簽)來(lái)擦拭晶片的邊緣，并且例如用ICP-MS(電感耦合等離子體質(zhì)譜)來(lái)分析接收載體。然而，這是個(gè)復(fù)雜且耗時(shí)的過(guò)程，并且接收載體本身可能污染晶片。
[0013]發(fā)明目的
[0014]本發(fā)明的目的在于使得能夠改進(jìn)對(duì)晶片(特別是硅晶片)的污染物控制。
[0015]發(fā)明簡(jiǎn)短描述
[0016]根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)目的通過(guò)開(kāi)篇介紹的XRF測(cè)量設(shè)備實(shí)現(xiàn)，XRF測(cè)量設(shè)備的特征在于:樣品是晶片，特別是硅晶片，其中，X射線光學(xué)元件被定位為將X射線引導(dǎo)至晶片的斜面上，并且X射線源加上X射線光學(xué)元件具有至少是5 X IO7計(jì)數(shù)/秒平方毫米(count / secmm2)的亮度(brilliance),優(yōu)選地具有至少是IX IO8計(jì)數(shù)/秒平方毫米的亮度。
[0017]本發(fā)明提出在晶片(如硅晶片)的斜面(邊緣)上使用XRF，并且提出相應(yīng)地將X射線引導(dǎo)至斜面。優(yōu)選地，當(dāng)斜面被分析時(shí)，(主要的)X射線只擊中(hit)晶片的斜面，而不擊中晶片的平面表面。比外，本發(fā)明提出應(yīng)用具有高亮度的X射線源(特別是微源類型)。這確保從可能的污染物實(shí)現(xiàn)足夠的信號(hào)電平，因此污染物能被可靠地檢測(cè)。XRF測(cè)量能被立即(沒(méi)有延遲地)評(píng)估，以例如將接收載體傳送到質(zhì)譜。本發(fā)明的方法是非破壞生的，并且也不太可能產(chǎn)生新的污染物。
[0018]注意，根據(jù)本發(fā)明，作為樣品使用的典型晶片基本上是圓盤(pán)狀，通常沿割線具有切除部分。一般地，晶片的平面的表面積至少為10cm2，通常是IOOcm2或更大，厚度為750 μ m或更小，通常為375 μ m或更小。典型的晶片材料是硅或鍺，然而其它材料如氧化鋁或鋼也可以。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例
[0020]在本發(fā)明設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例中，X射線光學(xué)元件和晶片被定位為使得X射線以介于0.05°和6°之間的角度在斜面處擊中晶片的表面。與更接近于垂直取向的主入射光束相比，這種布局產(chǎn)生來(lái)自污染物的更大信號(hào)電平。更多污染物材料可被同時(shí)照亮，并且全反射可在晶片表面處發(fā)生，這保持來(lái)自晶片材料的信號(hào)低。
[0021]同樣優(yōu)選的是如下實(shí)施例，其中，χ射線光學(xué)元件和晶片被定位為使得被引導(dǎo)至樣品的X射線基本上在與晶片的平面平行的平面中傳播。與更接近于垂直取向的主入射光束相比，這種布局也產(chǎn)生來(lái)自污染物的更大信號(hào)電平(對(duì)于典型的晶片設(shè)計(jì)，使用基本上正切的X射線束)。再一次地，更多污染物材料可被同時(shí)照亮。
[0022]進(jìn)一步優(yōu)選的是如下實(shí)施例，其中，晶片被取向?yàn)槭咕钠矫娴拿娣ň€水平地取向。這節(jié)省了空間，并且在一些情況下可允許通過(guò)水平地移動(dòng)一行晶片來(lái)快速改變所檢查的晶片。
[0023]同樣優(yōu)選的是如下實(shí)施例，其中，被引導(dǎo)至樣品的X射線在基本上水平的方向上傳播。在實(shí)踐中，這提供了對(duì)設(shè)備和樣品的良好訪問(wèn)。
[0024]在有益的實(shí)施例中，X射線源具有金屬噴射物靶類型。金屬噴射物靶類型X射線源允許特別高的亮度。靶材料中的熱容易消散；此外，根據(jù)噴射物的直徑，被電子束擊中的靶面積可被選擇為較小。注意，根據(jù)本發(fā)明，ΙΟΟμπι或更小的源斑直徑(符合微源的要求)是優(yōu)選的。
[0025]在優(yōu)選的實(shí)施例中，χ射線光學(xué)元件包括Montel反射鏡或Giibe丨反射鏡或雙曲多層反射鏡。這些部件在聚焦或校準(zhǔn)X射線束方面顯示出高效性。特別是，根據(jù)本發(fā)明，可使用具有相對(duì)于入射χ射線的徑向和縱向方向二者彎曲的單個(gè)反射面的多層反射鏡(參見(jiàn)US7，248，670B2)(稱作雙曲多層反射鏡)。注意，χ射線光學(xué)元件可替代地或附加地包括更多部件，如毛細(xì)管光學(xué)元件或光圈。
[0026]特別優(yōu)選的是如下實(shí)施例，其中，晶片的斜面位于χ射線光學(xué)元件的焦點(diǎn)處。然后，主要χ射線的通量可被有效用于晶片斜面的XRF分析，并且來(lái)自遠(yuǎn)離斜面的區(qū)域的影響可被排除或至少最小化?？商娲?，可使用平行χ射線束。另外，可替代地或附加地，緊鄰斜面的區(qū)域可被遮蔽，如使用掩?；蚬馊Α?br> [0027]有益的是另一如下實(shí)施例，其中，在樣品的表面處的一位置處，被引導(dǎo)至樣品的χ射線的寬度與晶片的寬度相匹配。這確保在晶片的單次旋轉(zhuǎn)中基本上所有的污染物可被檢測(cè)，并且來(lái)自遠(yuǎn)離斜面的區(qū)域的影響可被排除。此外，主要X射線能被有效使用。注意，晶片通常具有750 μ m或更小的厚度，如450 μ m或375 μ m。[0028]特別優(yōu)選的是如下實(shí)施例，其提供進(jìn)一步包括輔助X射線光學(xué)元件和切換裝置的設(shè)備，該輔助X射線光學(xué)元件用于將來(lái)自X射線源的X射線引導(dǎo)至樣品，該切換裝置用于在第一操作模式和第二操作模式之間切換所述設(shè)備，其中，在第一操作模式中，X射線光學(xué)元件被定位為將來(lái)自X射線源的X射線引導(dǎo)至晶片的斜面上，并且其中，在第二操作模式中，輔助X射線光學(xué)元件被定位為將來(lái)自X射線源的X射線引導(dǎo)至晶片的平面上。這樣的設(shè)備允許檢查完整的晶片表面，包括平面表面(至少前表面，或者甚至前后平面表面二者)和斜面，于是不會(huì)遺漏任何污染物。
[0029]在此實(shí)施例的優(yōu)選的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)中，切換裝置包括第一移動(dòng)臺(tái)，該第一移動(dòng)臺(tái)用于在X射線的路徑中用輔助X射線光學(xué)元件替換X射線光學(xué)元件。第一移動(dòng)臺(tái)通常是馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的(motorized),并且允許χ射線光學(xué)元件的快速且簡(jiǎn)單的改變。
[0030]另一優(yōu)選的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供包括第二移動(dòng)臺(tái)的切換裝置，該第二移動(dòng)臺(tái)用于使晶片相對(duì)于X射線的路徑繞軸旋轉(zhuǎn)(PiVOte)和/或平移。第二移動(dòng)臺(tái)通常是馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的，并且簡(jiǎn)化了用主χ射線束照亮的樣品區(qū)域的改變。
[0031]一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，設(shè)備進(jìn)一步包括:
[0032]另一 EDS檢測(cè)器，用于檢測(cè)來(lái)自樣品的熒光χ射線，和
[0033]處理臺(tái)，用于使晶片相對(duì)于被引導(dǎo)至樣品的χ射線的路徑、在與被引導(dǎo)至樣品的χ射線垂直的兩個(gè)獨(dú)立方向上 平移，所述兩個(gè)獨(dú)立方向特別地是正交的，并且用于使晶片相對(duì)于與晶片的平面垂直的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，特別地，其中，EDS檢測(cè)器和另一 EDS檢測(cè)器以相對(duì)于被引導(dǎo)至樣品的χ射線基本上直角的角度并且以相對(duì)于彼此基本上直角的角度來(lái)觀察樣品。這個(gè)實(shí)施例允許在對(duì)晶片的斜面和平面的檢查之間的非常簡(jiǎn)單的切換，僅僅需要最少量的移動(dòng)部件，即處理臺(tái)。
[0034]同樣落入本發(fā)明范圍內(nèi)的是上述本發(fā)明設(shè)備的用途，用于通過(guò)XRF檢測(cè)晶片的斜面上的污染物，所述晶片特別地是硅晶片。XRF分析是非破壞性的，并能給出有關(guān)污染物水平的即時(shí)結(jié)果。注意，通過(guò)本發(fā)明尋找的典型污染物包括Al(來(lái)自鉗子)和Na(來(lái)自人們汗水中包含的鹽)。在本發(fā)明用途的優(yōu)選變型中，將鎵L線(gallium Lline)用于χ射線源中的χ射線產(chǎn)生。這在實(shí)踐中顯示出良好的結(jié)果；鎵可被很好地用在金屬噴射物中，這是由于鎵具有大約30°C的相對(duì)較低的熔點(diǎn)并因此只需要最少量的熱。
[0035]同樣落入本發(fā)明范圍內(nèi)的是用于檢查晶片的斜面的表面的方法，所述晶片特別地是硅晶片，其中，X射線束被引導(dǎo)至晶片的斜面上，且由晶片發(fā)射的熒光X射線被EDS(能量色散譜)檢測(cè)。污染物的譜將使其立即被觀察到。
[0036]更多的優(yōu)點(diǎn)可從說(shuō)明書(shū)和附圖中提取。根據(jù)本發(fā)明，上述和下面提到的特征可被獨(dú)立使用或以任意組合組合使用。提及的實(shí)施例不被理解為窮舉的，而是對(duì)于本發(fā)明的描述而言具有示例性特性。
[0037]附圖
[0038]在附圖中示出本發(fā)明。
[0039]圖1a以示意性側(cè)視圖顯示處于第一操作模式中的本發(fā)明的XRF測(cè)量設(shè)備，在第一操作模式中，X射線光學(xué)元件被定位為將X射線引導(dǎo)至晶片的斜面上；
[0040]圖1b以示意性俯視圖顯示處于第一操作模式中的圖1a的設(shè)備；
[0041]圖2a以示意性側(cè)視圖顯示處于第二操作模式中的圖1a的設(shè)備，在第二操作模式中，輔助X射線光學(xué)元件被定位為將X射線引導(dǎo)至晶片的平面上；
[0042]圖2b以示意性俯視圖顯示處于第二操作模式中的圖2a的設(shè)備；
[0043]圖3a以示意性俯視圖顯示本發(fā)明的測(cè)量設(shè)備的后部，其中處理臺(tái)位置允許檢查晶片的斜面；
[0044]圖3b以示意性側(cè)視圖顯示圖3a的后部；
[0045]圖3c以示意性俯視圖顯示圖3a的后部，其中處理臺(tái)位置允許檢查晶片的平面；
[0046]圖3d以示意性側(cè)視圖顯示圖3c的后部。
[0047]圖1a和Ib在側(cè)視圖(圖1a)和俯視圖(圖1b)中作為示例示出本發(fā)明XRF測(cè)量設(shè)備I的實(shí)施I例。
[0048]設(shè)備I包括χ射線源2，將來(lái)自χ射線源2的χ射線4引導(dǎo)至樣品5的χ射線光學(xué)元件3，和EDS檢測(cè)器7，其中樣品5是盤(pán)狀晶片6。
[0049]在所示出的實(shí)施例中，χ射線源2是金屬噴射類型χ射線源，其中液態(tài)金屬(例如輕微加熱的鎵)的噴射物8在焦斑(focal spot)9b處被電子束9擊中。電子束9由電子束源9a產(chǎn)生；注意電子束9和金屬噴射物8優(yōu)選在真空中傳播。在電子束9的焦斑9b處，特征χ射線10和軔致輻射被發(fā)射。所產(chǎn)生的χ射線的一部分通過(guò)開(kāi)口 11并在隨后的實(shí)驗(yàn)設(shè)置中被用作χ射線4 (或主光束)。χ射線源2與χ射線光學(xué)元件3 —起的亮度這里大約是IO8計(jì)數(shù)/秒平方毫米。
[0050]通過(guò)安裝在第一臺(tái)20上的χ射線光學(xué)元件3將χ射線4向樣品5引導(dǎo)，這里χ射線光學(xué)元件3是雙曲多層反射鏡。在所示示例中，χ射線4通過(guò)χ射線光學(xué)元件3被二維聚焦在晶片6的斜面12上，其中在焦斑13處χ射線4的寬度w與晶片相匹配(相等)。如果需要，χ射線光學(xué)元件3可以被選擇使得焦斑13是焦斑9b的1:1的像。多層反射鏡還引起χ射線4的單色化。χ射線4相對(duì)于晶片6的斜面12的在焦斑13處的切線以角度α擊中斜面12 ;切線(參見(jiàn)圖1a中的虛線)在此表示在焦斑13處的晶片表面。角度α通常在0.05°和6°之間，因此在晶片表面處發(fā)生全反射(沒(méi)有詳細(xì)示出)。注意，為了使其更方便被看到，附圖夸大了一些角度和比例。此外，注意，這里相對(duì)于χ射線束的較遠(yuǎn)的外部部分來(lái)測(cè)量角度α ;射線束的尺寸可通過(guò)光子通量的半最大線來(lái)確定。
[0051 ] 在焦斑13處，熒光(特征)χ射線14被發(fā)射，該熒光(特征)χ射線14可能源自晶片6的材料以及晶片6的表面上的污染物。通過(guò)EDS檢測(cè)器7，熒光χ射線14被以能量分解的方式檢測(cè)。EDS檢測(cè)器7直接位于焦斑13上方以接收熒光χ射線14的最大部分。
[0052]晶片6被安裝在第二臺(tái)15上，該第二臺(tái)15通過(guò)真空鉗子17從其背面16抓緊晶片6。真空鉗子17相對(duì)于與晶片6的平面19垂直的旋轉(zhuǎn)軸18可旋轉(zhuǎn)，以隨后將完整斜面12暴露給χ射線4。
[0053]在所示出的實(shí)施例中，在圖la、lb中，χ射線4基本上與豎直的χζ面平行地傳播，并且?guī)缀踉讦址较蛏纤降貍鞑ィ恍泵?2在焦斑13處的切線水平地延伸(在χ方向上)。晶片6的平面19垂直地取向，也平行于χζ面，其中平面19的面法線SN和旋轉(zhuǎn)軸18水平地延伸(在y方向上)。
[0054]設(shè)備I可從第一操作模式切換到第二操作模式，第一操作模式如圖la、lb所示并且以上已經(jīng)給出說(shuō)明，第二操作模式如圖2a(側(cè)視圖)和圖2b(俯視圖)所示。在此第二操作模式中，晶片6的平面19可通過(guò)XRF被檢查。在圖2a和2b中，僅詳細(xì)說(shuō)明與圖1a和Ib的設(shè)置的主要差別，并且為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，χ射線源2未被詳細(xì)示出。
[0055]為了能夠在操作模式之間切換，第一臺(tái)20被構(gòu)建為第一移動(dòng)臺(tái)20。通過(guò)馬達(dá)(未示出)，第一移動(dòng)臺(tái)20能在垂直方向(z方向)上移動(dòng)。在較低位置中(還參見(jiàn)圖1a)，χ射線光學(xué)元件3處于χ射線4的路徑中，而在較高位置中(如圖2a所示)，輔助光學(xué)元件21處于χ射線4的路徑中。輔助光學(xué)元件21也包括雙曲多層反射鏡，其被取向?yàn)樵谒矫?yx面)中偏轉(zhuǎn)χ射線4并且將χ射線二維聚焦到晶片6的平面19上的焦斑22上。注意，輔助χ射線光學(xué)元件21被放置在楔形物23上來(lái)確保合適的位置，因?yàn)榈谝灰苿?dòng)臺(tái)20通常不能繞軸旋轉(zhuǎn)。
[0056]此外，為了在操作模式之間切換，用于晶片6的第二臺(tái)15被構(gòu)建為第二移動(dòng)臺(tái)15。通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)馬達(dá)(未示出)，第二移動(dòng)臺(tái)15能在所有可平移的方向X、1、z上移動(dòng)，并且能相對(duì)于垂直軸24旋轉(zhuǎn)。這使得晶片6能夠如圖2a、2b所示那樣被放置，并能夠以固定焦斑22掃描平面19的表面。χ射線4以通常介于0.05°至6°之間的角度β?lián)糁衅矫?9，再一次地相對(duì)于傳入χ射線束的較遠(yuǎn)外部部分(外部邊緣)來(lái)測(cè)量該角度β。
[0057]此外，在所示出的實(shí)施例中，EDS檢測(cè)器7也能移動(dòng)，優(yōu)選通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的臺(tái)(未示出)移動(dòng)，因此EDS檢測(cè)器7在第二操作模式中也能被直接放置在焦斑22的上方。
[0058]圖3a到3d示出另一本發(fā)明的設(shè)備，其僅示出后部(即省略了 χ射線源和χ射線光學(xué)元件，這些元件可對(duì)照?qǐng)Dla、Ib)，該設(shè)備可在第一操作模式和第二操作模式之間切換，其中在第一操作模式中晶片的斜面被檢查(參見(jiàn)圖3a、3b)，在第二操作模式中晶片的平面被檢查(參見(jiàn)圖3c、3d)。
[0059]在第一操作模式中，對(duì)照?qǐng)D3a (俯視圖)和圖3b (側(cè)視圖，垂直于χ射線4的傳播方向)，X射線4擊中晶片6的斜面12，對(duì)照焦斑13。X射線4以相對(duì)于晶片6在斜面區(qū)域中的切線的小角度擊中斜面12，例如大約1°，因此其被全反射。在焦斑13處，發(fā)射特征χ射線14，其能被EDS檢測(cè)器7檢測(cè)。EDS檢測(cè)器7被固定在晶片6的高度處(旁邊)，從而以相對(duì)于傳入χ射線4的基本上直角的角度來(lái)接收特征χ射線14供XRF分析。
[0060]晶片6被保持在處理臺(tái)25上，該處理臺(tái)25被定位在正確的高度(z位置)和橫向位置(y位置)處使得χ射線4以所述小角度(即幾乎正切地)在斜面12處擊中晶片6。在測(cè)量期間，晶片6緩慢旋轉(zhuǎn)(通常以漸增的方式)以檢查完整的圓周。通常，處理臺(tái)25被馬達(dá)驅(qū)動(dòng)以進(jìn)行z位置和y位置調(diào)整并且繞旋轉(zhuǎn)軸18旋轉(zhuǎn)。
[0061]在斜面測(cè)量之前或之后，在第二操作模式中，晶片6的平面19也可用設(shè)備通過(guò)XRF檢查，對(duì)照?qǐng)D3c (俯視圖)和圖3d (側(cè)視圖，在垂直于χ射線4傳播方向的方向上)。與圖3a和3b相比，出于此目的，處理臺(tái)25被略微向下且向左移動(dòng)。在此移動(dòng)位置，χ射線4以相對(duì)于平面19的面的小角度(例如1° )在平面19處擊中晶片6并被全反射。為了完整地掃描晶片6的平面表面，處理臺(tái)25在y方向上以漸增的方式移動(dòng)，且在每個(gè)y位置處，晶片6繞旋轉(zhuǎn)軸18旋轉(zhuǎn)一整圈(通常以漸增的方式)。從焦斑13發(fā)射的特征χ射線14被另一 EDS檢測(cè)器26檢測(cè)，該檢測(cè)器26被固定在晶片6的上方。再一次地，另一 EDS檢測(cè)器26也被定位為以相對(duì)于χ射線4基本直角的角度接收特征χ射線14。
[0062]注意，EDS檢測(cè)器7和另一 EDS檢測(cè)器26以相對(duì)于其視場(chǎng)的直角角度取向，其中取決于操作模式每次僅其中之一在操作。這里為了在模式之間切換，不必移動(dòng)或替換χ射線光學(xué)元件或EDS檢測(cè)器7、26，而是只需相應(yīng)地移動(dòng)處理臺(tái)25或晶片6。
【權(quán)利要求】
1.一種XRF (X射線熒光)測(cè)量設(shè)備(1)，包括 χ射線源(2)，用于產(chǎn)生χ射線(4)， χ射線光學(xué)元件(3)，用于將來(lái)自χ射線源(2)的χ射線(4)引導(dǎo)至樣品(5)， 樣品(5)，和 EDS(能量色散譜)檢測(cè)器(7)，用于檢測(cè)來(lái)自樣品(5)的熒光χ射線(14)， 所述測(cè)量設(shè)備(1)的特征在于， 樣品(5)是晶片(6)，特別是硅晶片，其中，χ射線光學(xué)元件⑶被定位為將χ射線(4)引導(dǎo)至晶片(6)的斜面(12)上，并且 χ射線源(2)加上χ射線光學(xué)元件(3)具有至少是5 X 1O7計(jì)數(shù)/秒平方毫米的亮度，優(yōu)選地具有至少是IXIO8計(jì)數(shù)/秒平方毫米的亮度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(1)，其特征在于，χ射線光學(xué)元件(3)和晶片(6)被定位為使得χ射線⑷以介于0.05°和6°之間的角度(α)在斜面(12)處擊中晶片(6)的表面。
3.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(1)，其特征在于，χ射線光學(xué)元件(3)和晶片(6)被定位為使得被引導(dǎo)至樣品(5)的χ射線⑷基本上在與晶片(6)的平面(19)平行的平面(xz)中傳播。
4.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(1)，其特征在于，晶片(6)被取向?yàn)槭咕?6)的平面(19)的面法線(SN)水平地取向。
5.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(1)，其特征在于，被引導(dǎo)至樣品(5)的χ射線(4)在基本上水平的方向(χ)上傳播。
6.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(1)，其特征在于，χ射線源(2)具有金屬噴射物⑶靶類型。
7.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(1)，其特征在于，χ射線光學(xué)元件(3)包括Montel反射鏡或Gdbel反射鏡或雙曲多層反射鏡。
8.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(1)，其特征在于，晶片(6)的斜面(12)位于χ射線光學(xué)元件(3)的焦點(diǎn)處。
9.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(1)，其特征在于，在樣品(5)的表面處的一位置處，被引導(dǎo)至樣品(5)的χ射線(4)的寬度與晶片(6)的寬度(w)相匹配。
10.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(1)，其特征在于，設(shè)備(1)進(jìn)一步包括輔助X射線光學(xué)元件(21)和切換裝置，該輔助X射線光學(xué)元件(21)用于將來(lái)自X射線源(2)的χ射線(4)引導(dǎo)至樣品(5)，該切換裝置用于在第一操作模式和第二操作模式之間切換所述設(shè)備， 其中，在第一操作模式中，χ射線光學(xué)元件(3)被定位為將來(lái)自χ射線源(2)的χ射線(4)引導(dǎo)至晶片(6)的斜面(12)上，并且 其中，在第二操作模式中，輔助χ射線光學(xué)元件(21)被定位為將來(lái)自χ射線源(2)的χ射線引導(dǎo)至晶片(6)的平面(19)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備(I)，其特征在于，切換裝置包括第一移動(dòng)臺(tái)(20)，該第一移動(dòng)臺(tái)(20)用于在χ射線(4)的路徑中用輔助χ射線光學(xué)元件(21)替換χ射線光學(xué)元件⑶。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的設(shè)備(I)，其特征在于，切換裝置包括第二移動(dòng)臺(tái)(15)，該第二移動(dòng)臺(tái)(15)用于使晶片(6)相對(duì)于χ射線(4)的路徑繞軸旋轉(zhuǎn)和/或平移。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(I)， 其特征在于，設(shè)備(I)進(jìn)一步包括 另一 EDS檢測(cè)器(26)，用于檢測(cè)來(lái)自樣品(5)的熒光χ射線(14)，和 處理臺(tái)(25)，用于使晶片(6)相對(duì)于被引導(dǎo)至樣品(5)的χ射線(4)的路徑、在與被引導(dǎo)至樣品(5)的χ射線⑷垂直的兩個(gè)獨(dú)立方向(z，y)上平移，所述兩個(gè)獨(dú)立方向(z，y)特別地是正交的，并且用于使晶片(6)相對(duì)于與晶片(6)的平面(19)垂直的旋轉(zhuǎn)軸(18)旋轉(zhuǎn)， 特別地，其中，EDS檢測(cè)器(7)和另一 EDS檢測(cè)器(26)以相對(duì)于被引導(dǎo)至樣品(5)的χ射線(4)基本上直角的角度并且以相對(duì)于彼此基本上直角的角度來(lái)觀察樣品(5)。
14.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(I)的用途，用于通過(guò)XRF檢測(cè)晶片(6)的斜面(12)上的污染物，所述晶片(6)特別地是硅晶片， 特別地，其中，將鎵L線用于χ射線源⑵中的χ射線產(chǎn)生。
15.一種用于檢查晶片(6)的斜面(12)的表面的方法，所述晶片(6)特別地是硅晶片，其中，χ射線束被引導(dǎo)至晶片(6)的斜面(12)上，且由晶片(6)發(fā)射的熒光χ射線(14)被EDS檢測(cè)。
【文檔編號(hào)】G01N23/223GK103969276SQ201410058293
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月30日
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