同时多重角度光谱制造技术

本文呈现用于在入射角AOI、方位角或两者的宽范围内执行半导体结构的同时光谱测量的方法及系统。在不同传感器区域上方以高处理量同时测量包含入射角、方位角或两者的两个或两个以上子范围的光谱。根据AOI、方位角或两者的每一子范围的波长来跨一或多个检测器的不同光敏区域线性分散收集光。每一不同光敏区域布置于所述一或多个检测器上以对AOI、方位角或两者的每一不同范围执行单独光谱测量。以此方式，以高信噪比同时检测AOI、方位角或两者的宽范围。此方法实现以高处理量、高精确度及高准确性来高处理量测量高纵横比结构。

Simultaneous multi-angle spectroscopy

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】同时多重角度光谱相关申请案的交叉参考本专利申请案依据35U.S.C.§119主张2016年6月11日申请的标题为“用于同时多重角度光谱的光学器件(OpticsforSimultaneousMulti-angleSpectroscopy)”的序列号为62/348,870的美国临时专利申请案的优先权，所述申请案的标的物的全文以引用的方式并入本文中。
所描述的实施例涉及度量系统及方法，且更特定来说，所描述的实施例涉及用于半导体结构的改进测量的方法及系统。
技术介绍
通常通过应用于样本的一系列处理步骤来制造例如逻辑及存储器装置的半导体装置。通过这些处理步骤来形成半导体装置的各种特征及多个结构层级。举例来说，光刻尤其是涉及在半导体晶片上产生图案的一个半导体制造工艺。半导体制造工艺的额外实例包含(但不限于)化学机械抛光、蚀刻、沉积及离子植入。多个半导体装置可被制造于单个半导体晶片上且接着被分离成个别半导体装置。在半导体制造工艺期间的各种步骤中使用度量过程来检测晶片上的缺陷以提升良率。光学度量技术提供高处理量且无样品破坏的可能性。通常使用包含散射测量及反射测量实施方案及相关联分析算法的基于光学度量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种度量系统，其包括：一或多个照明源，其经配置以产生宽带照明光量；照明光学子系统，其经配置以按多个入射角、多个方位角或其组合将来自所述照明源的所述照明光量导引到受测量的样本的表面上的测量点；集光子系统，其经配置以从所述样本的所述表面上的所述测量点收集收集光量，所述集光子系统具有测量光瞳；一或多个检测器，其各自具有对入射光敏感的平坦二维表面；及光瞳分段及分散装置，其经配置以将所述测量光瞳的图像分段为两个或两个以上光瞳分段且将所述两个或两个以上光瞳分段分散到不同空间区域上方的所述一或多个检测器上，其中每一光瞳分段包含与所述多个入射角、所述多个方位角或其组合的不同子范围相关联的信号信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.11 US 62/348,870;2016.11.07 US 15/344,8251.一种度量系统，其包括：一或多个照明源，其经配置以产生宽带照明光量；照明光学子系统，其经配置以按多个入射角、多个方位角或其组合将来自所述照明源的所述照明光量导引到受测量的样本的表面上的测量点；集光子系统，其经配置以从所述样本的所述表面上的所述测量点收集收集光量，所述集光子系统具有测量光瞳；一或多个检测器，其各自具有对入射光敏感的平坦二维表面；及光瞳分段及分散装置，其经配置以将所述测量光瞳的图像分段为两个或两个以上光瞳分段且将所述两个或两个以上光瞳分段分散到不同空间区域上方的所述一或多个检测器上，其中每一光瞳分段包含与所述多个入射角、所述多个方位角或其组合的不同子范围相关联的信号信息。2.根据权利要求1所述的度量系统，其中所述光瞳分段及分散装置包括：第一衍射元件，其在所述测量光瞳的图像平面处或所述图像平面附近具有定位于所述集光子系统的光学路径中的入射面，其中第一光瞳分段是入射于所述第一衍射元件的所述入射面上的所述收集光的部分；及第二衍射元件，其在所述测量光瞳的所述图像平面处或所述图像平面附近具有定位于所述集光子系统的所述光学路径中的入射面，其中第二光瞳分段是入射于所述第二衍射元件的所述入射面上的所述收集光的部分，其中所述第一衍射元件的所述入射面的法线经定向成相对于所述第二衍射元件的所述入射面的法线成第一角度。3.根据权利要求2所述的度量系统，其中所述第一衍射元件及所述第二衍射元件中的每一者是反射光栅结构、透射光栅结构或分散棱镜结构。4.根据权利要求3所述的度量系统，其中与所述第一衍射元件与所述第二衍射元件之间的所述第一角度相关联的轴线角经定向成平行于所述第一衍射元件的闪耀方向。5.根据权利要求3所述的度量系统，其中与所述第一衍射元件与所述第二衍射元件之间的所述第一角度相关联的轴线角经定向成垂直于所述第一衍射元件的闪耀方向。6.根据权利要求3所述的度量系统，其中与所述第一衍射元件与所述第二衍射元件之间的所述第一角度相关联的轴线角经定向成相对于所述第一衍射元件的闪耀方向成倾斜角。7.根据权利要求2所述的度量系统，其中所述光瞳分段及分散装置进一步包括：第三衍射元件，其在所述测量光瞳的所述图像平面附近具有定位于所述集光子系统的所述光学路径中的入射面，其中第三光瞳分段是入射于所述第三衍射元件的所述入射面上的所述收集光的部分，其中所述第一衍射元件的所述入射面的法线经定向成相对于所述第三衍射元件的所述入射面的法线成第二角度。8.根据权利要求7所述的度量系统，其中与所述第一衍射元件与所述第三衍射元件之间的所述第二角度相关联的轴线角在量值上等于与所述第一衍射元件与所述第二衍射元件之间的所述第一角度相关联的所述轴线角且在方向上和与所述第一衍射元件与所述第二衍射元件之间的所述第一角度相关联的所述轴线角相反。9.根据权利要求3所述的度量系统，其中所述第一衍射元件的光栅节距不同于所述第二衍射元件的光栅节距。10.根据权利要求1所述的度量系统，其中所述光瞳分段及分散装置在所述度量系统内是可配置的，可与另一光瞳分段及分散装置互换，或两者。11.根据权利要求1所述的度量系统，其中所述一或多个检测器中的第一者包含各自具有不同光敏性的...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·克里许南，A·比特纳，K·普鲁克，D·Y·王，
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