多点扫描收集光学器件制造技术

本发明专利技术揭示用于检验或测量样品的设备及方法。一种系统包括照明通道，所述照明通道用于产生多个入射光束且使所述多个入射光束偏转以形成多个光点，所述多个光点跨越由所述样品的多个扫描部分组成的经分段线进行扫描。所述系统还包含一或多个检测通道，所述一或多个检测通道用于感测响应于朝向样品引导的所述入射光束而从此样品发出的光，且在使每一入射光束的光点在其扫描部分上方进行扫描时收集每一扫描部分的所检测图像。所述一或多个检测通道包含至少一个纵向侧通道，所述至少一个纵向侧通道用于在使每一入射光束的光点在其扫描部分上方进行扫描时纵向地收集每一扫描部分的所检测图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请案的交叉参考本申请案主张由杰米·沙利文(Jamie Sullivan)等人2014年2月12日提出申请的标题为“多点扫描收集光学器件(Multi-Spot Scanning Collection Optics)”的第61/939,140号美国临时专利申请案的优先权，所述申请案出于所有目的以其全文引用的方式并入本文中。
本专利技术一般来说涉及检验及计量系统。更具体来说，本专利技术涉及用于检验及测量半导体晶片及其它类型的经图案化样本的扫描类型系统。
技术介绍
通常，半导体制造工业涉及用于使用经分层且经图案化到衬底(例如硅)上的半导体材料来制作集成电路的高度复杂技术。由于大规模的电路集成及渐减的半导体装置大小，因此经制作装置变得对缺陷越来越敏感。即，装置中导致故障的缺陷变得越来越小。每一装置需要是无故障的，之后才能销售给最终用户或消费者。在半导体工业内使用各种检验及计量系统来检测半导体光罩或晶片上的缺陷。一些常规光学检验工具通过运用紧密聚焦的激光光点来扫描晶片的表面及测量由晶片上的经照明光点散射的光量而定位经图案化晶片上的缺陷。邻近裸片中的类似位置之间的散射强度的差异被记录为潜在缺陷位点。其它类型的计量系统用于测量各种特性，例如光罩或晶片上的临界尺寸(CD)。持续需要包含扫描类型系统的经改进检验及计量系统。
技术实现思路
下文呈现本专利技术的简化概要以提供对本专利技术的一些实施例的基本理解。此概要并非本专利技术的扩展概述，且此概要不识别本专利技术的关键/临界元素或叙述本专利技术的范围。此概要的唯一目的是以简化形式呈现本文中所揭示的一些概念作为稍后呈现的更详细说明的前序。本专利技术揭示一种用于检验或测量样品的系统。所述系统包含照明通道，所述照明通道用于产生多个入射光束且用所述多个入射光束进行扫描以形成跨越由所述样品的多个扫描部分组成的经分段线进行扫描的多个光点。所述系统进一步包含一或多个检测通道，所述一或多个检测通道用于感测响应于朝向样品引导的所述入射光束而从此样品发出的光，且在使每一入射光束的光点在其扫描部分上方进行扫描时收集每一扫描部分的所检测图像。所述一或多个检测通道包含至少一个纵向侧通道，所述至少一个纵向侧通道用于在使每一入射光束的光点于其扫描部分上方进行扫描时纵向地收集每一扫描部分的所检测图像。在特定实施方案中，所述检测通道包含：第一纵向侧通道，其用于纵向地收集所述扫描部分的第一多个所检测图像；第二纵向侧通道，其用于纵向地收集所述扫描部分的第二多个所检测图像；及法向通道，其用于收集所述扫描部分的第三多个所检测图像。所述第一纵向侧通道与所述第二纵向侧通道对置地定位。在另一方面中，所述照明通道包含：法向照明子通道，其用于产生第一组所述多个入射光束且用所述第一组所述多个入射光束进行扫描以促成跨越所述样品的所述多个扫描部分进行扫描的所述多个光点；及倾斜照明子通道，其用于产生第二组所述多个入射光束且用所述第二组所述多个入射光束进行扫描以促成跨越所述样品的所述多个扫描部分进行扫描的所述多个光点。在另一方面中，所述第一纵向侧通道包括第一前透镜，所述第一前透镜经布置以用于接收从所述扫描部分散射的第一输出光束且穿过傅里叶平面朝向第一后透镜引导此些第一输出光束，所述第一后透镜经布置以用于接收所述第一输出光束且朝向第一传感器模块引导所述第一输出光束，所述第一传感器模块经布置以用于单独感测来自所述第一后透镜的所述第一输出光束。所述第二纵向侧通道包含类似组件。所述法向通道包含输出光学器件，所述输出光学器件用于收集第三组输出光束且朝向第三传感器模块引导所述第三组输出光束，所述第三传感器模块经布置以用于单独感测所述第三输出光束。在另一方面中，所述第一纵向侧通道进一步包含第一光学元件，所述第一光学元件经布置以用于接收来自所述第一前透镜的所述第一输出光束、在所述傅里叶平面处对所述第一输出光束的部分进行空间滤光且将所述第一输出光束引导到所述第一后透镜。第二及第三光学元件包含类似组件。在另一实施例中，所述第一、第二及第三光学元件各自包含孔口，所述孔口具有垂直于光轴而指向的锯齿状齿以用于控制衍射。在另一方面中，所述第一及第二以及第三光学元件中的每一者的所述锯齿状齿由具有锯齿状齿的两个重叠掩模形成以覆盖每一掩模中的所述锯齿状齿的圆形部分且形成非圆形锯齿状齿。在一个实例中，所述第一、第二及第三光学元件各自包含多个销，所述多个销可独立移动以垂降到每一孔口中且选择性地阻挡噪声、隔离信号或阻挡一或多个衍射光点。在另一实施例中，所述法向照明子通道及所述倾斜照明子通道各自包含放大器改变器。在另一方面中，所述法向通道、所述第一纵向侧通道及所述第二纵向侧通道不包含放大器改变器以针对所述第一、第二及第三输出光束具有固定放大率。所述法向照明子通道及所述倾斜照明子通道各自包含定位在此子通道的放大器改变器之后的衍射光学元件(DOE)，且所述法向照明子通道及所述倾斜照明子通道的所述DOE分别产生所述第一组入射光束及所述第二组入射光束，使得所述第一组入射光束及所述第二组入射光束在不同放大率下具有相同中心扫描位置。所述第一、第二及第三传感器模块分别包含第一、第二及第三光点分离器机构，所述第一、第二及第三光点分离器机构经定大小且经定位以在不移动此光点分离器机构的情况下以最高放大率及最低放大率分别单独接收所述第一、第二、第三输出光束。在另一实例中，所述法向照明子通道及所述倾斜照明子通道各自包含扫描机构，所述扫描机构经配置以使所述第一组输出光束及所述第二组输出光束跨越所述样本上相等大小的扫描部分进行扫掠。在另一实施例中，所述法向通道以及所述第一及第二纵向侧通道各自包含放大器改变器以匹配所述法向照明子通道及所述倾斜照明子通道的所述放大器改变器的放大率。在另一实施方案中，所述第一传感器模块包含：第一及第二剃刀部分，所述第一及第二剃刀部分在其之间形成经布置以接收所述第一输出光束中的每一者的焦点的第一间隙；及第一多个棱镜，其各自定位在所述第一输出光束中的每一者的焦点处以单独接收所述第一输出光束且将所述第一输出光束引导到多个第一光纤元件，所述多个第一光纤元件经布置以单独接收所述第一输出光束且将所述第一输出光束引导到第一多个聚焦元件，所述第一多个聚焦元件用于将所述第一输出光束个别地聚焦到多个第一传感器元件上，所述多个第一传感器元件用于个别地感测所述第一输出光束。所述第二及第三传感器模块具有类似组件。在另一方面中，第一、第二及第三棱镜可移动以补偿失真。在另一实施例中，所述第一传感器模块包含第一多个镜及/或光纤元件集合，所述第一多个镜及/或光纤元件集合各自定位在所述第一输出光束中的每一者的焦点处以单独接收所述第一输出光束且将所述第一输出光束引导到所述第一多个聚焦元件，且所述第二及第三传感器模块具有类似镜。在另一实例中，所述第一传感器模块包含：掩模，其具有各自接收所述第一输出光束中的每一者的焦点的多个孔口；及棱镜或镜集合，其各自定位在所述第一输出光束中的每一者的焦点处以单独接收所述第一输出光束且将所述第一输出光束引导到多个第一光纤元件。所述第二及第三传感器模块包含类似组件。在另一方面中，所述第一、第二及第三掩模中的每一者分别在每一孔口中包含光栅，所述光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检验或测量样品的系统，其包括：照明通道，其用于产生多个入射光束且使所述多个入射光束进行扫描以形成多个光点，所述多个光点跨越由所述样品的多个扫描部分组成的经分段线进行扫描；及一或多个检测通道，其用于感测响应于朝向样品引导的所述入射光束而从此样品发出的光，且在使每一入射光束的光点在其扫描部分上方进行扫描时收集每一扫描部分的所检测图像，其中所述一或多个检测通道包含至少一个纵向侧通道，所述至少一个纵向侧通道用于在使每一入射光束的光点在其扫描部分上方进行扫描时纵向地收集每一扫描部分的所检测图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.12 US 61/939,140;2015.02.10 US 14/619,0041.一种用于检验或测量样品的系统，其包括：照明通道，其用于产生多个入射光束且使所述多个入射光束进行扫描以形成多个光点，所述多个光点跨越由所述样品的多个扫描部分组成的经分段线进行扫描；及一或多个检测通道，其用于感测响应于朝向样品引导的所述入射光束而从此样品发出的光，且在使每一入射光束的光点在其扫描部分上方进行扫描时收集每一扫描部分的所检测图像，其中所述一或多个检测通道包含至少一个纵向侧通道，所述至少一个纵向侧通道用于在使每一入射光束的光点在其扫描部分上方进行扫描时纵向地收集每一扫描部分的所检测图像。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多个检测通道包含：第一纵向侧通道，其用于纵向地收集所述扫描部分的第一多个所检测图像；第二纵向侧通道，其用于纵向地收集所述扫描部分的第二多个所检测图像；及法向通道，其用于收集所述扫描部分的第三多个所检测图像，其中所述第一纵向侧通道与所述第二纵向侧通道对置地定位。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述照明通道包含：法向照明子通道，其用于产生第一组所述多个入射光束且使所述第一组所述多个入射光束进行扫描以促成跨越所述样品的所述多个扫描部分进行扫描的所述多个光点；及倾斜照明子通道，其用于产生第二组所述多个入射光束且使所述第二组所述多个入射光束进行扫描以促成跨越所述样品的所述多个扫描部分进行扫描的所述多个光点。4.根据权利要求3所述的系统，其中：所述第一纵向侧通道包括：第一前透镜，其经布置以用于接收从所述扫描部分散射的第一输出光束且穿过傅里叶平面朝向第一后透镜引导此些第一输出光束，所述第一后透镜经布置以用于接收所述第一输出光束且朝向第一传感器模块引导所述第一输出光束，且所述第一传感器模块经布置以用于单独感测来自所述第一后透镜的所述第一
\t输出光束，所述第二纵向侧通道包括：第二前透镜，其经布置以用于接收从所述扫描部分散射的第二输出光束且穿过傅里叶平面朝向第二后透镜引导此些第二输出光束，所述第二后透镜经布置以用于接收所述第二输出光束且朝向第二传感器模块引导所述第二输出光束，且所述第二第一传感器模块经布置以用于单独感测来自所述第二后透镜的所述第二输出光束；且所述法向通道包括：输出光学器件，其用于收集第三组输出光束且朝向第三传感器模块引导所述第三组输出光束；且所述第三传感器模块经布置以用于单独感测所述第三输出光束。5.根据权利要求4所述的系统，其中：所述第一纵向侧通道进一步包括：第一光学元件，其经布置以用于接收来自所述第一前透镜的所述第一输出光束、在所述傅里叶平面处对所述第一输出光束的部分进行空间滤光且将所述第一输出光束引导到所述第一后透镜，所述第二纵向侧通道进一步包括：第二光学元件，其经布置以用于接收来自所述第二前透镜的所述第二输出光束、在所述傅里叶平面处对所述第二输出光束的部分进行空间滤光且将所述第二输出光束引导到第二后透镜，且所述法向通道进一步包括：第三光学元件，其经布置以用于接收所述第三输出光束且在所述傅里叶平面处对所述第三输出光束的部分进行空间滤光且将所述第三输出光束引导到第三传感器模块。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述第一及第二光学元件各自包含孔口，所述孔口具有垂直于光轴而指向的锯齿状齿以用于控制衍射。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述锯齿状齿由具有锯齿状齿的两个重叠掩
\t模形成以覆盖每一掩模中的所述齿的圆形部分且形成非圆形锯齿状齿。8.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一及第二光学元件各自包含多个销，所述多个销可独立移动以垂降到每一孔口中且选择性地阻挡噪声、隔离信号或阻挡一或多个衍射光点。9.根据权利要求4所述的系统，其中所述法向照明子通道及所述倾斜照明子通道各自包括放大器改变器。10.根据权利要求9所述的系统，其中：所述法向通道、所述第一纵向侧通道及所述第二纵向侧通道不包含放大器改变器以针对所述第一、第二及第三输出光束具有固定放大率，所述法向照明子通道及所述倾斜照明子通道各自包含定位在此子通道的放大器改变器之后的衍射光学元件DOE，其中所述法向照明子通道及所述倾斜照明子通道的所述DOE分别产生所述第一组入射光束及所述第二组入射光束，使得所述第一组入射光束及所述第二组入射光束在不同放大率下具有相同中心扫描位置；且所述第一、第二及第三传感器模块分别包含第一、第二及第三光点分离器机构，所述第一、第二及第三光点分离器机构经定大小且经定位以在不移动此光点分离器机构的情况下以最高放大率及最低放大率分别单独接收所述第一、第二、第三输出光束。11.根据权利要求10所述的系统，其中所述法向照明子通道及所述倾斜照明子通道各自包含扫描机构，所述扫描机构经配置以使所述第一组输出光束及所述第二组输出光束跨越所述样本上相等大小的扫描部分进行扫掠。12.根据权利要求9所述的系统，其中所述法向通道以及所述第一及第二纵向侧通道各自包含放大器改变器以匹配所述法向照明子通道及所述倾斜照明子通道的所述放大器改变器的放大率。13.根据权利要求4所述的系统，其中所述第一传感器模块包括：第一及第二剃刀部分，所述第一及第二剃刀部分在其之间形成第一间隙，所述
\t第一间隙经布置以接收所述第一输出光束中的每一者的焦点，第一多个棱镜，其各自定位在所述第一输出光束中的每一者的焦点处以单独接收所述第一输出光束且将所述第一输出光束引导到多个第一光纤元件，所述第一光纤元件经布置以单独接收来自所述第一多个棱镜的所述第一输出光束且将所述第一输出光束引导到第一多个聚焦元件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·沙利文，R·约翰逊，E·丘林，文健·蔡，Y·M·穆恩，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US