大多數暗場檢測系統的核心是聲光偏轉器（AOD）。當高頻信號作用於它時，AOD展現某些特性，它可折射出雷射束。如果此雷射束折射地很快，結果就相當於在晶圓上畫一雷射掃描線。正是這條線可確定每次通過晶圓的檢測高度，這和產量直接相關。
傳統的暗場結構很簡單：主要是基於照明斑點和光電倍增管（PMT）感測器。
如今，大多數傳統的暗場檢測系統可達到100M像素/秒。理論上，可達到300M像素/秒。但是，在暗場中，晶圓結構的散射可從一個像素中幾個光子到下個像素中變成數百萬個光子，當取樣時間減少到>3nsec時，使支持高動態範圍（>12比特）和單輸出數位化系統的電子電路的研發變得越來越難。擴展雷射光斑掃描的另一障礙是為提高檢測靈敏度而減少光斑尺寸時，功率密度就增加了，也就增加了先進晶圓材料受損傷的危險性。另外，光斑掃描結構不能依比例縮小解析度並同時保持光的傅立葉濾光。這點很重要，因為對先進SRAM和DRAM陣列，傅立葉濾光可使雷射器光斑掃描系統的靈敏度增加10倍。
KLA-Tencor公司研發了一種解決方案，避開了這些基本限制，即把難題從前端照明處轉移到集光端。這簡化了採用光學透鏡沿晶圓跟蹤線的要求。其新的Puma9000平台採用了專利結構，可在晶圓上形成一條長線並進行檢測，同時，經過多個集光通道可產生雙暗場平面。KLA-Tencor設計了一種新的線性感測器和結構，稱之為“Streak”技術，它可使傳統的暗場極限分別得到解決，能提供>500M像素/秒，以及≤65nm的線監測能力。對精密的運算規則有足夠的計算能力，可從多個通道分析數據。同時，不會延長掃描時間和犧牲產量。
以前，通常採用的是雷射光斑和PMT，但PMT是一種光探測器，它並不意味著更高的解析度。解析度由照明光斑的尺寸決定。平台能控制照明光斑的尺寸，而且因它有一個與像素有關的感測器，在集光通道中也存在解析度。成像技術結合照明線允許系統傅立葉濾波任何先進的陣列結構，得到10倍靈敏度的增加，同時增加了照明線上和成像集熱器的解析度。具有雙暗場結構的照明和集光器的結合可在獲得傳統的暗場晶圓產量的前提下得到最好的缺陷靈敏度。
典型的套用是在氮化矽剝離後在像STICMP這樣的薄層上的空洞探測。空洞的大小可在200nm到20nm範圍內。Puma對>50nm的空洞的產量已達>10wph，這對傳統的暗場系統是做不到的。另一個例子是對在90nm到70nm設計規則下，某些遺漏的接觸孔甚至部分被刻蝕的接觸孔的探測，由於和接觸層有關的噪聲，至今為止，這方面的探測也成了檢測系統面臨的主要挑戰。
由於平台不再受AOD要求的限制，它可望將延伸好幾代。
作者：Alexander E. Braun，Semiconductor International高級編輯
