本發(fā)明涉及一種用于檢驗用于電學、光學或光電學的晶片的方法和系統(tǒng)，所述晶片在用于進行檢驗的光源的波長下是部分或完全透明的。

發(fā)明背景

在制造和使用用于電學、光學或光電學的晶片(根據英語術語為“wafers”)時，通常對每個晶片的表面進行檢驗以檢測其上可能的缺陷。

由于要檢測的缺陷的尺寸非常小，操作者的目視檢驗是不夠的。

此外，檢驗通常不僅旨在發(fā)現是否存在缺陷，而且還旨在提供關于所述缺陷的定性和/或定量信息，例如，比如其位置、其尺寸和/或其性質。

因此，已經開發(fā)出檢驗系統(tǒng)以檢測越來越小的缺陷并且提供關于所述缺陷的性質、尺寸、位置等的所有所需信息。

這些系統(tǒng)還必須允許每個晶片的檢驗持續(xù)時間足夠短，以便不會不利地影響生產速度。

已知各種檢驗技術。

第一種技術是激光多普勒效應測速儀(英文名稱為“Laser Doppler Velocimetry”，縮寫為LDV)。

文獻WO 2009/112704描述一種實施該技術來檢驗半導體晶片的系統(tǒng)。如能夠從圖1所見，該系統(tǒng)包括光源20和與光源耦接的干涉裝置30，所述干涉裝置面向由運動啟動的待檢驗晶片2的表面S布置。所述干涉裝置包括光導，其輸入端與光源耦接并且包括用于將源自光源的光束分成兩條入射光束的兩個分支。在光導的輸出端，兩個分支相對于彼此定向為在兩條光束之間的交叉處形成包括多條平行條紋的測量空間。所述系統(tǒng)還包括光纖40，其布置在晶片的表面和檢測模塊50之間，以將由晶片的表面背向散射的光引導向檢測模塊。

當晶片表面上存在的缺陷穿過干涉條紋時，該缺陷的存在表現為由檢測模塊測量的多普勒閃爍(bouffée Doppler)的散射。多普勒閃爍是具有雙頻分量的信號：低頻分量，其形成信號包絡，對應于由缺陷散射的平均光強度；以及高頻分量，其對應于包含關于缺陷速度信息的多普勒頻率。多普勒頻率f_D與缺陷在垂直于干涉條紋的方向上的移動速度v以及干涉條紋之間的距離Δ(或條紋間距)通過關系式v＝f*Δ相關聯。

文獻WO 02/39099描述了另一種用于依靠激光多普勒效應測速儀來檢驗半導體晶片的系統(tǒng)。

用于檢驗晶片的另一種已知技術是暗場(根據英文術語為“dark field”)顯微法，其在于從光源沿晶片方向發(fā)射光束以及測量由表面背向散射的光的強度。散射強度的變化揭示晶片表面上缺陷的存在。

這些不同的技術適用于在光束的波長下不透明的晶片。

另一方面，沒有已知的技術允許對在光源的波長下至少部分透明的晶片(在下文中所述鏡片稱為“透明的”)進行滿意的檢驗。

事實上，在這種情況下，不僅存在于晶片表面上(在暴露于光束的面和/或相對面上)并且還存在于晶片的厚度中的缺陷使入射光散射，并因此能夠被檢測到。因此，不可能知道每個檢測到的缺陷是否位于待檢驗的表面上。

KLA-Tencor公司提出了一種稱為Candela^TM的、激光掃描系統(tǒng)和共焦檢測類型的用于檢驗透明晶片的系統(tǒng)。然而，由于共焦測量所需的定位精度，這種系統(tǒng)特別難以聚焦，因此不提供可重復的結果。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是解決上述問題并設計用于檢驗透明晶片的系統(tǒng)和方法，其提供比已知技術更高的測量靈敏度和測量可重復性。

根據本發(fā)明，提出一種用于檢驗用于電學、光學或光電學的晶片的方法，其包括：

-使所述晶片繞與所述晶片的主表面垂直的對稱軸轉動，

-從與干涉裝置耦接的光源發(fā)射兩條類準直入射光束，以在兩條光束之間的交叉處形成包含干涉條紋的測量空間，所述干涉條紋橫向于所述晶片的轉動路徑延伸并且在所述測量空間內具有可變的條紋間距，缺陷通過測量空間的時間特征取決于所述缺陷在所述測量空間中通過的位置處的條紋間距的值，所述晶片在光源的波長下是至少部分透明的，

所述干涉裝置和所述晶片相對于彼此布置為使得所述測量空間在所述晶片的區(qū)域中延伸，所述區(qū)域的厚度小于所述晶片的厚度，

-收集由所述晶片的所述區(qū)域散射的光的至少一部分，

-捕獲所收集的光并發(fā)射電信號，所述電信號表示所收集的光的光強度隨時間的變化，

-在所述信號中檢測所述所收集的光的強度變化中的頻率分量，所述頻率是缺陷通過測量空間的時間特征，

-基于所述缺陷通過的位置處的所述條紋間距的值來確定所述缺陷在徑向方向上和/或所述晶片的厚度中的位置。

根據優(yōu)選實施例，所述干涉裝置是集成光學裝置，其包括光導，光導的輸入端與光源耦接并且被分成兩個分支，光導的輸出端被定向成在兩條光束的交叉處形成所述測量空間。

“類準直光束”指的是具有小發(fā)散度的非準直光束，即通常小于20°的非零發(fā)散度。

特別有利地，條紋間距在晶片的徑向方向上變化。

優(yōu)選地，所述條紋間距在于測量空間距晶片的轉動軸最遠的端部處的最小距離和于測量空間距晶片的轉動軸最近的端部處的最大距離之間變化。

根據實施例，在測量空間中，條紋間距在標稱值的±50％的區(qū)間內變化。

根據本發(fā)明的主要專用于確定缺陷的徑向位置的實施方式，測量空間相對于晶片的主表面的法線傾斜10°到80°的角度。

根據本發(fā)明的主要專用于確定缺陷在晶片的厚度中的位置的另一實施例，測量空間相對于晶片主表面的法線傾斜0°到40°的角度。

根據實施例，該方法還包括對信號進行帶通濾波，所述濾波器的通帶被選擇為僅傳輸信號的具有與晶片的厚度中確定位置相關聯的多普勒頻率的部分。

另一主題涉及一種用于檢驗用于電學、光學或光電學的晶片的系統(tǒng)，包括：

-用于驅動晶片繞與所述晶片的主表面垂直的對稱軸轉動的裝置，

-適配為發(fā)射類準直光束的光源，所述類準直光束的波長被選擇為使得所述光束的至少一部分透射穿過晶片，

-干涉裝置，其與所述光源耦接，以將由所述光源發(fā)射的光束分成兩條光束并且在所述兩條光束之間的交叉處形成包含干涉條紋的相應測量空間，條紋間距在所述測量空間內是可變的，

-用于收集由所述晶片散射的光的裝置，

-用于捕獲所收集的光的裝置，其被配置為發(fā)射電信號，所述電信號表示所收集的光的光強度隨時間的變化，

-處理裝置，其被配置為在所述信號中檢測所述所收集的光的強度的變化中的頻率分量并且基于所述頻率確定所述條紋間距的值和所述缺陷在徑向方向上和/或所述晶片的厚度中的位置，所述頻率是缺陷通過相應測量空間的時間特征并且取決于所述缺陷在所述測量空間中通過的位置處的條紋間距的值。

根據優(yōu)選實施例，干涉裝置是集成光學裝置。

特別有利地，該系統(tǒng)還包括用于使干涉裝置和用于收集散射光的裝置沿徑向平移移動的臂。

附圖說明

根據以下詳細描述并且參照附圖，本發(fā)明的其他的特征和優(yōu)點將變得明顯，在附圖中：

-圖1是在文獻WO 2009/112704中描述的、基于激光多普勒效應測速儀的檢驗系統(tǒng)的原理圖，

-圖2是根據本發(fā)明的檢驗系統(tǒng)的原理圖，

-圖3A和圖3B分別以側視圖和俯視圖示出根據本發(fā)明的第一實施例的、相對于晶片表面的測量空間，

-圖4A和圖4B示意性地示出針對其中的干涉條紋是平行的測量空間和針對根據本發(fā)明的第一實施例的、其中的干涉條紋具有在晶片的徑向方向上可變間距的測量空間而分別獲得的多普勒閃爍，

-圖5示出針對其中的干涉條紋是平行的測量空間、多普勒頻率(以％計)隨相對晶片中心的距離r的變化曲線(曲線(a))和針對根據本發(fā)明的第一實施例的測量空間的、多普勒頻率(以％計)隨相對晶片中心的距離r的變化曲線(曲線(b))，

-圖6A和圖6B分別以側視圖和俯視圖示出根據本發(fā)明的第二實施例的、相對于晶片表面的測量空間，

-圖7是示出用于定位晶片空間中的缺陷的不同步驟的邏輯圖，

-圖8示出根據第二實施例、實施傳統(tǒng)帶通濾波器檢測晶片厚度中不同位置處的缺陷，

-圖9示出根據第二實施例、結合高選擇性帶通濾波器檢測晶片厚度中確定位置處的缺陷。

為了便于閱讀附圖，附圖不一定是按比例繪制的。

具體實施方式

本發(fā)明涉及旨在用于電學、光學或光電學領域并且在由光源所發(fā)射的光束的波長下至少部分透明的任何晶片。特別地，所述晶片能夠包括以下材料中的至少一種：玻璃、藍寶石、石英、SiC、AsGa、GaN(非限制性列表)。

特別有利地，本發(fā)明通過使用頻率特征來檢測缺陷來克服與共焦技術相關的限制，所述頻率特征只能缺陷通過由激光多普勒效應測速儀產生的測量空間來發(fā)射。

在這種系統(tǒng)中，因此必須相對于待檢驗晶片表面精確地調整干涉裝置的定位，使得待檢驗晶片區(qū)域通過所述測量空間的至少一部分；但是由于測量空間的限制和因此的檢測通過多普勒頻率進行，因此用于收集背向散射光的該裝置不需要同樣高的定位精度。

此外，如下面在一些實施例的描述中將示出的，本發(fā)明使得能夠在徑向方向和/或晶片的厚度方向上以比測量空間的尺寸更高的分辨率來檢測缺陷。

檢驗系統(tǒng)1的原理在圖2中示出。

該系統(tǒng)包括支撐件10，其用于接收待檢驗晶片2并驅動其繞與所述晶片的主表面S垂直的對稱軸X轉動。通常，晶片具有圓形形狀，但是本發(fā)明可應用于任何其他形狀。

晶片2通過任何合適的部件(比如靜電部件、機械部件等)保持在支撐件10上。

用于轉動支撐件的機構本身是已知的，因此將不再詳細描述。

支撐件10包括一個或更多個編碼器(未示出)，使得能夠知道晶片在任何時刻的角度位置。

檢驗系統(tǒng)1還包括光源20。

光源20通常是DFB(分布反饋，為英文“Distributed Feed Back”的縮寫)類型的激光器。

光源與將在下面詳細描述的干涉裝置30耦接。

檢驗系統(tǒng)還包括用于收集由通過測量空間的晶片區(qū)域背向散射的光的裝置40。該裝置40可以包括光纖，其優(yōu)選地具有大的芯徑(即，通常100和1000μm的直徑)，其輸入端布置為面向晶片的表面，靠近測量空間，并且其輸出端與用于捕獲所收集的光的裝置50耦接以發(fā)射電信號，所述電信號表示所收集的光的光強度隨時間的變化。所述裝置50通常包括光檢測器。

優(yōu)選地，干涉裝置30和用于收集背向散射光的裝置40剛性地彼此連結。實際上，收集裝置40的輸入端必須相對于測量空間以適當的方式定位，以接收由晶片背向散射的光。

干涉裝置30包括光導，其輸入端與光源20耦接并且包括用于將源自光源的光束分成兩條入射光束的兩個對稱分支。每個分支在其端部都具有擴寬部分，其用于在保持其高斯分布的同時擴寬光束。在光導的輸出端，所述分支相對于彼此定向為在兩條個光束之間的交叉處形成包含干涉條紋的測量空間V。

特別有利的，干涉裝置具有集成光學裝置的形式，其由單一器件構成并且同時確保由光源發(fā)射的光束的分離和光束的兩個分支的傳播，以在傳感器的輸出端形成干涉空間。注意，集成光學裝置是通過微電子技術制造的光學裝置。

P.Lemaitre-Auger等人的文章“Integrated Laser Doppler Velocimeter for Fluid Velocity and Wall Friction Measurements描述了這樣的集成光學裝置。

這種裝置特別由A2 Photonic Sensors公司制造并且以名稱i-LDA^TM銷售。

例如，集成光學裝置能夠通過在玻璃襯底上的離子交換來制造。這種工藝通常包括：

-提供玻璃襯底，

-在所述玻璃襯底上沉積金屬掩模層，

-在金屬層上沉積聚合物層，

-通過光刻將限定光導形狀的圖案轉移到聚合物層上，

-在由聚合物掩模暴露的區(qū)域中借助于化學工藝對金屬掩模層進行化學蝕刻，

-移除聚合物掩模，

-將覆蓋有蝕刻的金屬掩模層的襯底浸入離子浴(例如硝酸鉀浴)中，

-通過未被金屬掩模層覆蓋的襯底區(qū)域交換存在于浴中的離子(例如鉀離子)和包含在玻璃中的離子(例如鈉離子)，所述金屬掩模層阻擋離子通過。

由于存在于浴中的離子和存在于玻璃中的離子之間在尺寸差異，離子交換在玻璃襯底中產生局部機械應力，這增加了玻璃的折射率。由此獲得上述波導。

然后去除金屬掩模層，并且可選地沉積保護層，例如SiO₂。最后，剪裁襯底的邊緣，并將它們精細拋光。

存在用于制造集成光學裝置的其他工藝，并且本領域技術人員可以自行從微電子技術中進行選擇，以設計集成光學裝置。

可選地，光學裝置還可以與光纖結合，使得能夠收集背向散射光。

這種集成裝置的優(yōu)點是其魯棒性和其穩(wěn)定性。特別地，與通過諸如微光學或光纖之類的其他技術實現的系統(tǒng)不同，集成裝置的緊湊性質和各種部件的集成使其對振動和溫度梯度不敏感。

此外，使每個測量空間在其中延伸的區(qū)域(該區(qū)域包括待檢驗表面的一部分)都具有小于晶片厚度的厚度。所述區(qū)域的厚度優(yōu)選小于或等于晶片厚度的90％。例如，對于厚度為500μm至1mm的晶片，使測量空間在具有小于或等于100μm的厚度的晶片區(qū)域中延伸。

測量空間的尺寸是干涉裝置的特性，并且的光導的兩個分支之間的角度和所述分支的數值孔徑來限定，其中由光源發(fā)射的光束這兩個分支中傳播。因此，這些特性在集成光學裝置的生產期間被設定，這使得能夠確保在批量生產期間對系統(tǒng)性能的良好控制。

因此，可以將該測量空間限制到晶片表面或所述表面的鄰近區(qū)域。

由此，確保了檢測到的缺陷位于待檢驗表面上或其緊鄰處，而不是位于晶片的相對表面上。

在這一背景下，集成光學裝置具有另外的優(yōu)點，因為其穩(wěn)定性使得能夠避免場深誤差。因此，集成裝置所允許的場深控制便于通過激光多普勒效應測速儀來檢驗透明晶片。

應注意到，相比之下，考慮到測量空間不穿透這種晶片的厚度，晶片表面的一部分通過測量空間就足以允許對所述表面進行檢驗，因此對于檢驗不透明晶片來而言，對場深的控制較不重要的。

最后，檢驗系統(tǒng)1包括處理裝置60，其被配置為檢測所述信號中對應于多普勒頻率的頻率分量。

處理裝置60有利地與接口(未示出)耦接，使得使用者能夠訪問檢驗結果，以便特別是顯示、記錄和/或打印結果。

根據本發(fā)明的特別有利的實施例，檢驗系統(tǒng)被設計成產生包含不平行(即，不具有恒定的條紋間距)的干涉條紋而具有在測量空間內變化的條紋間距的測量空間。

如下面將參考圖3A和圖3B所闡釋的，條紋間距的變化選擇為足夠大，以允許獲得從測量空間的一個點到另一個點足夠不同的多普勒頻率。條紋間距的這種變化通過由光源20發(fā)射類準直(即具有非零且小于20°的發(fā)散度)的光束來獲得。借助于光束的這種特性，條紋間距沿光束傳播方向線性增大。

如P.Lemaitre-Auger的上述文章中所述，條紋間距取決于光源的波長、光導的光學指數以及光導的兩個分支之間的角度。對于給定的光源波長，平均條紋間距因此在集成光學裝置的生產期間被設定，條紋間距的可變性通過由光源發(fā)射的光束的類準直特性來獲得。

為了檢驗晶片，將所述晶片2在支撐件10上放置就位，并且驅動支撐件以受控的角速度ω轉動。借助于存在于支撐件10上的編碼器，晶片的給定點的角位置在每個時刻都是已知的。晶片的轉動速度通常約為5000轉/min。

在檢驗系統(tǒng)1中，干涉裝置30被布置成在適配為沿徑向移動所述裝置30的臂(未示出)上面向晶片2的主表面。由此，考慮到晶片的轉動，可以通過使干涉裝置以及用于收集背向散射光的裝置徑向平移，利用測量空間連續(xù)掃描晶片的整個表面。

使干涉條紋相對于晶片的轉動路徑橫向延伸，相對于該路徑垂直或成非零角度傾斜。

根據一個實施例(未示出)，測量空間在平行于晶片主表面的法線的方向上延伸。當測量空間內的條紋間距恒定時，情況尤其可能如此。

根據另一實施例，如圖2A和圖5A所示，測量空間相對于晶片2的主表面S的法線以角度θ傾斜。

條紋基本徑向地定向為優(yōu)選地使得條紋間距在于測量空間的、距晶片的轉動軸最遠的端部處的最小距離dmin和在測量空間的、距晶片的轉動軸最近的端部處的最大距離dmax之間變化。從測量空間的一端到另一端的變化幅度可以約為標稱值的±35％，并且可以例如達到標稱值的±50％。

圖3A和圖3B分別以側視圖和俯視圖示出相對于晶片的表面S的測量空間。距離d1和d2對應于測量空間與晶片的相交處的條紋間距。

通過比較圖4A和圖4B，可以看出這種測量空間對缺陷的徑向位置的檢測分辨率的影響。

圖4A對應于其中在測量空間V內的條紋間距恒定(即條紋平行)的檢驗方法。在這種情況下，通過所述測量空間V的兩個缺陷D1和D2產生相同頻率的多普勒閃爍。這些多普勒閃爍在兩個矩形中示出。

圖4B對應于根據本發(fā)明的實施方式的檢驗方法，其中條紋間距通過朝向晶片中心增大而線性變化。在這種情況下，通過測量空間V的缺陷D1和D2穿過具有不同條紋間距的條紋，并且由于多普勒閃爍的頻率取決于條紋間距，因此每個缺陷產生不同頻率的多普勒閃爍。

由此，通過知道多普勒頻率和缺陷速度，能夠以更高的分辨率確定所述缺陷的位置。

例如，測量空間具有以下尺寸：x*y*z＝220*y*80μm(在所討論的情況下，尺寸不重要)，并且能夠以角度θ＝30°相對于晶片表面S的法線傾斜。通常，在該實施例中選擇相對于晶片的主表面的法線為10°到80°的角度。條紋間距被選擇為長1.4μm±10％，在徑向方向x上線性變化。因此，最小條紋間距dmin等于1.26μm，最大條紋間距等于1.54μm。在該配置中，在測量空間的與晶片交叉的部分中，條紋間距在值d1＝1.37μm和值d2＝1.43μm之間變化，即從測量空間的該部分的一端到另一端變化0.06μm。

圖5示出針對在其中干涉條紋為平行的測量空間、多普勒頻率(以％計)相對晶片中心的距離r的變化曲線(曲線(a))和針對根據本發(fā)明的第一實施例的測量空間、多普勒頻率(以％計)相對晶片中心的距離r的變化曲線(曲線(b))。

觀察到，在條紋間距恒定的情況下，除了晶片的中心部分之外，多普勒頻率的變化非常小。

另一方面，在條紋間距徑向變化的情況下，從測量空間的一端到另一端的多普勒頻率變化為最小4.5％，并且因此能夠在晶片的表面的任何點處被測量。假設可以檢測百分之一量級的頻率差異，使用具有可變的條紋間距的測量空間使得能夠將確定缺陷的徑向位置的分辨率增加幾乎5倍。

除了改進確定缺陷的徑向位置的分辨率的之外，實施具有可變條紋間距的測量空間具有顯著簡化干涉裝置的設計的優(yōu)點。事實上，在已知的檢驗系統(tǒng)中尋求獲得條紋的完美平行度，以避免測量的不準確。該要求包含對干涉裝置的設計和生產的嚴格約束。與檢驗領域中的通常做法相反，本發(fā)明還使得能夠免除設計和生產限制，并且因此能夠比用于檢驗不透明晶片的已知系統(tǒng)更容易實現。

圖6A和圖6B示出本發(fā)明的第二實施例。如同第一實施例中，形成包含條紋的測量空間，其中條紋間距是可變的。然而，在這種情況下，測量空間在接近晶片表面的法線的方向上傾斜(角度θ大約為0至30°)。

由于晶片在入射光束的波長下至少部分透明，因此測量空間延伸穿過晶片2。因此，不管缺陷的位置(在位于干涉裝置側上的主表面S上，在相對的主表面S'上或在晶片的厚度E中)，該缺陷產生多普勒閃爍并且因此能夠被檢測。

條紋間距的可變性使得能夠更精確地確定缺陷在晶片厚度方向上的位置。事實上，如圖6B中能夠看到的，條紋間距在厚度方向和徑向方向上在最小距離(dmin，d1b)和最大距離(d3a，dmax)之間線性地變化，在測量空間的中心處經過中間距離(d2a，d2b)。因此，存在于表面S上的缺陷不會產生與存在于厚度E中的缺陷或存在于表面S'上的缺陷相同頻率的多普勒閃爍。

圖7是示出用于定位晶片體積中的缺陷的不同步驟的邏輯圖。

該圖中提到的參數定義如下：

r：由測量空間掃過的表面的點的徑向位置，

由測量空間掃過的表面的點的切向位置，

F：檢測到的多普勒頻率(檢測到的缺陷的多普勒特征)，

Fd：在徑向距離r處存在于晶片表面上的缺陷的理論多普勒頻率，

x：測量的多普勒頻率和理論多普勒頻率之間的比(x＝F/Fd)，

T：晶片的厚度，

D：推導深度，

θ：測量空間與晶片法線之間的夾角，

R：檢測到缺陷在晶片厚度中的實際徑向位置。

假設條紋間距沿著晶片的厚度線性減小，則缺陷深度由以下公式給出：

此外，考慮到形成測量空間的入射光束相對于晶片表面的法線的傾斜角度θ，在晶片厚度中檢測到的缺陷對于其徑向位置將不是r，而是：

R＝r+D*tan(θ)

在該方法中，假設測量空間的所有點具有相同的線速度，即不考慮與存在于晶片中不同深度處的缺陷具有不同徑向位置的事實相關聯的切向速度的變化。然而，如對于第一實施例所闡釋的，在第二實施例中能夠可選地利用該現象，以進一步提高檢測分辨率。

如能夠在圖7中看見的，用于檢測缺陷的方法包括以下步驟。

步驟100包括捕獲背向散射光并發(fā)射電信號，所述電信號表示隨時間變化的散射光的強度，指示晶片中或晶片上存在缺陷。

步驟101包括確定相應的多普勒頻率(標記為F)。

步驟102包括獲得檢測到的缺陷的徑向位置的編碼數據，以及步驟103包括基于這些數據確定所述檢測到的缺陷的徑向位置r。

步驟104包括獲得關于晶片轉動的編碼數據。

這使得能夠一方面確定晶片的轉動速度(步驟105)和檢測到的缺陷的切向位置(角度)(步驟106)。

在步驟107中，缺陷的徑向位置和晶片的轉動速度的結合使得能夠確定缺陷的理論多普勒頻率(標記為Fd)。

步驟108、109和110分別是計算缺陷的檢測到的多普勒頻率和理論多普勒頻率之間的比率x的步驟、基于上述公式計算缺陷深度D的步驟以及根據上述公式計算缺陷的實際徑向位置R計算步驟。

最后，在步驟111中，這些計算結果和角度結合使得能夠確定缺陷在三個方向上的位置(X，Y，Z)。

剛剛描述的檢測方法使得能夠借助于延伸穿過晶片厚度的測量空間來檢測缺陷，而不管其在晶片厚度方向上的位置如何。

然而，在某些情況下，尋求限制測量空間在晶片厚度方向上的尺寸可能是有益的。

為此，本發(fā)明在特定實施例中包括使用具有高選擇性的帶通濾波器。

如圖8所示，通常使用帶通濾波器BP，以允許僅使電信號中的、與測量空間相關聯的多普勒頻率和該頻率附近的窄范圍內的頻率通過。如果期望無論缺陷在晶片的厚度中的位置如何都能夠檢測缺陷，則該濾波器具有適度的選擇性，以考慮由于從晶片的一個面到另一個面的條紋間距的變化而引起的多普勒頻率的變化。因此，這樣的濾波器提供包含各個缺陷D1、D2、D3的多普勒特征F1、F2、F3的濾波信號，而不考慮其位置。

為了僅選擇性地檢測在晶片的厚度中的確定深度處存在的缺陷，使用高選擇性濾波器，即其通帶恰好對應于與該深度相關聯的多普勒頻率并且不允許任何其他頻率通過的濾波器。在條紋間距在晶片厚度的方向上是可變的范圍內，每個深度實際上與不同的多普勒頻率相關聯。因此，在所示的示例中，濾波器HS BP選擇頻率F1，其是與晶片的主表面S相關聯的多普勒頻率。這意味著濾波器的輸出信號將僅包含存在于該表面上的缺陷D1的多普勒頻率，而不包括存在于晶片的厚度E中的缺陷D2的多普勒頻率或存在于相對表面S'上的缺陷D3的多普勒頻率。

通過這種濾波，因此在厚度的方向上減小測量空間。

此外，在測量空間相對于晶片主表面的法線傾斜的范圍內，所述濾波也具有在徑向方向上減小測量空間的效果。事實上，如上面已經描述的圖6B所示，晶片表面S處的條紋間距在值d1a和值d1b之間變化。通過選擇其通帶[d_start–d_end]為諸如d1a<d_start<d_end<d1b的濾波器，測量空間在徑向方向上減小。

例如，本發(fā)明人已經生產了包括如上所述的集成光學裝置的系統(tǒng)，使得能夠形成深度(晶片厚度方向)為300μm的測量空間并且具有從0.8變化到1.2μm的條紋間距。在缺陷以10m/s的速度穿過該空間的情況下，相關聯的多普勒頻率為12.5Mhz到8.3Mhz。

如果期望集中在1μm的條紋間距上并且具有50μm的深度(其對應于0.95到1.05μm的條紋間距的變化)的測量空間，必須應用具有從9.5MHz到10.5MHz的通帶的濾波器。該帶通濾波器的斜率越大，濾波器的選擇性越高。

如果期望10μm的測量空間，則通帶從9.9MH延伸到11MHz。

自然地，過濾器的特性取決于缺陷的速度，但是本領域技術人員能夠根據晶片的轉動速度來確定濾波器的合適的通帶，以獲得確定的測量空間。

參考文獻

WO 2009/112704

WO 02/39099

Integrated Laser Doppler Velocimeter for Fluid Velocity and Wall Friction Measurements，P.Lemaitre-Auger、A.Cartellier、P.Benech和Schanen Duport，Sensors，2002，IEEE論文集(第1卷)，78-82頁。