用于基于X射线的计量的明亮且干净的X射线源制造技术

技术编号:23904352 阅读:61 留言:0更新日期:2020-04-22 12:37
本文中描述用于利用干净、硬性的X射线照射源的基于x射线的半导体计量的方法及系统。更具体来说,激光产生的等离子体光源产生具有在25,000到30,000电子伏特的范围中的能量的高亮度、硬性的x射线照射。为实现高亮度,将高度聚焦、极短持续时间的激光束聚焦到呈液态或固态的致密氙靶标上。经聚焦的激光脉冲与所述高密度氙靶标的相互作用引发等离子体。来自所述等离子体的辐射由收集光学器件收集且被引导到被测量样品。由于使用非金属靶标材料,因此所产生等离子体发射是相对干净的。等离子体室填充有氙气以进一步保护光学元件免受污染。在一些实施例中,从所述等离子体室所蒸发的氙被循环回到氙靶标产生器。

Bright and clean X-ray source for X-ray based metrology

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于基于X射线的计量的明亮且干净的X射线源
所描述实施例涉及用于x射线计量及检验的x射线激光产生的等离子体辐射源及系统。
技术介绍
例如逻辑及存储器装置的半导体装置通常通过应用于衬底或晶片的处理步骤序列而制作。半导体装置的各种特征及多个结构层级通过这些处理步骤而形成。举例来说,尤其光刻是涉及在半导体晶片上产生图案的一种半导体制作过程。半导体制作过程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。可在单个半导体晶片上制作多个半导体装置且然后将其分离成个别半导体装置。在半导体制造过程期间,在各个步骤处使用计量过程来检测晶片上的缺陷以促成较高合格率。通常使用若干个基于计量的技术(包含散射测量及反射测量实施方案以及相关联分析算法)来表征纳米尺度结构的临界尺寸、叠对、膜厚度、组合物及其它参数。传统上,对由薄膜及/或重复周期性结构组成的靶标执行测量。在装置制作期间,这些膜及周期性结构通常表示实际装置几何结构及材料结构或中间设计。随着装置(例如,逻辑及存储器装置)朝较小纳米尺度尺寸进展,表征变得更困难。并入有复杂三维几何结构及具有迥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光产生的等离子体光源,其包括:/n等离子体室,其包含所述等离子体室内的氙气流;/n氙靶标产生器,其在所述等离子体室中靶标位置处提供呈固态或液态的氙靶标序列;及/n一或多个脉冲激光源,其产生被引导到所述等离子体室中的所述靶标位置的激发光脉冲序列,其中所述激发光脉冲序列中的每一脉冲具有小于两皮秒的持续时间,其中所述激发光脉冲序列中的脉冲与所述氙靶标序列中的对应氙靶标的相互作用致使所述氙靶标离子化以形成等离子体,所述等离子体发射具有在大约25,000电子伏特到大约30,000电子伏特的范围中的能量的一定量的X射线照射光,其中所述X射线照射光能够用于照射被测量半导体样品。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170830 US 62/551,785;20180826 US 16/112,7621.一种激光产生的等离子体光源,其包括:
等离子体室,其包含所述等离子体室内的氙气流;
氙靶标产生器,其在所述等离子体室中靶标位置处提供呈固态或液态的氙靶标序列;及
一或多个脉冲激光源,其产生被引导到所述等离子体室中的所述靶标位置的激发光脉冲序列,其中所述激发光脉冲序列中的每一脉冲具有小于两皮秒的持续时间,其中所述激发光脉冲序列中的脉冲与所述氙靶标序列中的对应氙靶标的相互作用致使所述氙靶标离子化以形成等离子体,所述等离子体发射具有在大约25,000电子伏特到大约30,000电子伏特的范围中的能量的一定量的X射线照射光,其中所述X射线照射光能够用于照射被测量半导体样品。


2.根据权利要求1所述的激光产生的等离子体光源,其中所述氙靶标产生器包括:
液滴产生器,其将呈固态或液态的氙液滴序列施配到所述等离子体室中。


3.根据权利要求1所述的激光产生的等离子体光源,其中所述氙靶标产生器包括:
安置于所述等离子体室中的低温冷却鼓,所述低温冷却鼓具有安置在所述低温冷却鼓的面向外表面上在每一激发光脉冲的焦点处的固体氙材料层。


4.根据权利要求1所述的激光产生的等离子体光源,其中所述一或多个脉冲激光源包含同时地发射激发光脉冲的至少两个脉冲激光源。


5.根据权利要求1所述的激光产生的等离子体光源,其中所述一或多个脉冲激光源包含依序发射激发光脉冲的至少两个脉冲激光源。


6.根据权利要求1所述的激光产生的等离子体光源,其进一步包括:
气体循环系统,其经配置以回收来自所述等离子体室的一定量的氙气且将第一量的所述所回收氙气提供到所述氙靶标产生器。


7.根据权利要求6所述的激光产生的等离子体光源,所述气体循环系统进一步经配置以将第二量的所述所回收氙气提供到所述等离子体室。


8.根据权利要求6所述的激光产生的等离子体光源,其中所述一定量的所回收氙气包含一定量的所蒸发氙靶标材料。


9.根据权利要求1所述的激光产生的等离子体光源,其中自所述等离子体室的窗口及所述等离子体的距离为至少10厘米。


10.根据权利要求1所述的激光产生的等离子体光源,其中馈料的液滴序列中的每一者的直径小于50微米。


11.根据权利要求1所述的激光产生的等离子体光源,其中所述等离子体的亮度大于1014个光子/(秒).(mm2).(mrad2)。


12.根据权利要求1所述的激光产生的等离子体光源,其中所述等离子体室内的所述氙气的压力在5托与200托之间的范围内。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:O·可哈达金
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

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