写在前面
“明场”和“暗场”不是简单的亮背景与黑背景滤镜，而是照明和收集光路对不同空间方向信号的选择。选择哪种模式，取决于目标缺陷如何改变反射、散射和偏振。
一、镜面反射与散射
理想平滑表面把大部分光送入确定的镜面方向；颗粒、粗糙度、边缘和形貌突变会把光分散到其他角度。检测系统通过在角度空间选择信号，提高目标相对背景的对比度。
真实图形晶圆同时包含规则结构的衍射、材料反射和随机散射，不能把非镜面信号全部当作缺陷。
二、明场检测
明场通常收集包含镜面或成像主光路的信号，形成类似显微图像的结构信息。优势包括：
- 图形可辨识，便于配准和差分；
- 对反射率、线宽和图形缺失等异常敏感；
- 可利用多波段和偏振区分材料。
限制是正常图形背景强，微弱缺陷可能被背景和工艺变化淹没。
三、暗场检测
暗场抑制主反射光，收集离轴散射。平滑背景较暗，颗粒和边缘异常可形成明显亮信号，特别适合无图形表面和某些局部缺陷。
暗场也会对正常粗糙度、图形边缘和周期结构敏感。照明角、收集角、偏振和波长决定哪些空间频率进入探测器，因此不同暗场通道可能看到完全不同的缺陷族。
四、多通道为何有价值
单通道很难同时覆盖颗粒、浅划伤、材料残留和形貌缺失。多通道系统可以组合：
- 不同入射角和方位；
- 不同收集 NA 与角度区间；
- S/P 或其他偏振；
- 不同波长；
- 明场、暗场和相位相关信号。
同一缺陷在各通道形成“光学指纹”，有助于分类和 Nuisance 抑制。通道越多也意味着校准、数据量和 Recipe 优化更复杂。
五、散射截面不等于几何尺寸
检测信号取决于缺陷尺寸，还取决于材料折射率、形状、位置、底层膜堆叠和波长。同一个 30 nm 颗粒在硅、金属和多层膜上的信号可以不同；不同形貌也可能产生相似强度。
因此工具报告的 Optical Size 常是相对某种校准颗粒或模型的等效尺寸，不应直接当作缺陷真实直径。真实尺寸需要 Review 或参考分析确认。
六、如何选择模式
Recipe 开发通常从目标缺陷和背景出发：
- 收集已知缺陷样本和 Golden 区域；
- 比较各光学通道的信噪比；
- 调整扫描采样、增益和阈值；
- 用 Review 验证捕获与 Nuisance；
- 在多片、跨批和真实工艺变化下复验；
- 固化校准与监控样片。
实验室里最亮的通道不一定是量产最稳的通道，背景随工艺漂移的鲁棒性同样重要。
七、小结
- 明场侧重主光路和图形成像，暗场抑制镜面背景并收集离轴散射。
- 检测模式由照明、收集角、偏振和波长共同定义。
- 多通道有助于提高缺陷覆盖和分类能力，也增加校准复杂度。
- 光学等效尺寸不是缺陷真实几何尺寸。