用于光学表面缺陷材料特性化的方法及系统技术方案

本文中描述用于基于来自样本的暗场散射相位而检测缺陷并对所述缺陷进行分类的方法及系统。在一些实施例中，通过用同一光学系统检测缺陷并对所述缺陷进行分类来增加吞吐量。在一个方面中，基于从集光光瞳中至少两个空间上相异的位置收集的经散射光的所测量相对相位而对缺陷进行分类。如果通过光瞳平面处任何两个空间上相异的位置透射的光之间存在相位差，那么依据干涉条纹在成像平面中的位置来确定所述相位差。所述所测量相位差指示所测量样本的材料组成。在另一方面中，一种检验系统包含经配置以在集光光瞳中不同可编程位置处对光瞳进行取样的可编程光瞳孔口装置。光瞳进行取样的可编程光瞳孔口装置。光瞳进行取样的可编程光瞳孔口装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光学表面缺陷材料特性化的方法及系统
[0001]相关申请案的交叉参考
[0002]本专利申请案依据35U.S.C.
§
119主张于2019年7月9日提出申请的标题为“使用光学显微镜的缺陷材料特性化的方法(Method Of Defect Material Characterization Using Optical Microscope)”的第62/871,872号美国临时专利申请案的优先权，所述美国临时专利申请案的标的物以其全文引用方式并入本文中。


[0003]所描述实施例涉及用于表面检验的系统，且更特定来说涉及半导体晶片检验模态。

技术介绍

[0004]例如逻辑及存储器装置等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。通过这些处理步骤形成所述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种半导体制作工艺。半导体制作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。可在单一半导体晶片上制作多个半导体装置，且然后将所述多个半导体装置分离成个别半本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，其包括：照明源，其经配置以产生引导到样品的表面上的测量光点的第一量的照明光；集光物镜，其经配置以响应于所述第一量的照明光而从所述样品的所述表面上的所述测量光点收集第一量的所收集光，所述第一量的所收集光包含所述集光物镜的集光光瞳内的暗场散射光；第一配置中的位于所述集光物镜的光瞳平面处或附近的一或多个掩模元件、与所述集光物镜的所述光瞳平面共轭的光瞳平面或者其任一组合，所述第一配置中的所述一或多个掩模元件阻挡所述第一量的所收集光的第一部分且透射所述第一量的所收集光的第二部分，所述第一量的所收集光的所述第二部分是由所述第一配置中的所述一或多个掩模元件从所述集光光瞳中至少两个空间上相异的位置选择的；成像检测器，其具有位于与所述样品的所述表面共轭的场平面处或附近的光敏表面，所述成像检测器经配置以在所述场平面处或附近检测由所述第一量的所收集光的所述第二部分形成的第一干涉图案；及计算系统，其经配置以进行以下操作：接收指示所述第一干涉图案的输出信号；及依据所述第一干涉图案来确定由所述第一配置中的所述一或多个掩模元件从所述至少两个空间上相异的位置中的第一位置选择的所述经透射光与由所述第一配置中的所述一或多个掩模元件从所述至少两个空间上相异的位置中的第二位置选择的所述经透射光之间的第一相位差。2.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括：第二配置中的位于所述集光物镜的所述光瞳平面处或附近的一或多个掩模元件、与所述集光物镜的所述光瞳平面共轭的所述光瞳平面或者其任一组合，其中所述照明源进一步经配置以产生引导到所述样品的所述表面上的所述测量光点的第二量的照明光，其中所述集光物镜进一步经配置以响应于所述第二量的照明光而从所述样品的所述表面上的所述测量光点收集第二量的所收集光，所述第二量的所收集光包含所述集光物镜的所述集光光瞳内的暗场散射光，其中所述第二配置中的所述一或多个掩模元件阻挡所述第二量的所收集光的第一部分且透射所述第二量的所收集光的第二部分，所述第二量的所收集光的所述第二部分是由所述第二配置中的所述一或多个掩模元件从所述集光光瞳中至少两个空间上相异的位置选择的，其中由所述第二配置中的所述一或多个掩模元件选择的所述至少两个空间上相异的位置中的至少一者不同于由所述第一配置中的所述一或多个掩模元件选择的所述至少两个空间上相异的位置中的至少一者，其中所述成像检测器进一步经配置以检测由所述第二量的所收集光的所述第二部分形成的第二干涉图案；且其中所述计算系统进一步经配置以进行以下操作：接收指示所述第二干涉图案的输出信号；依据所述第二干涉图案来确定由所述第二配置中的所述一或多个掩模元件从所述至
少两个空间上相异的位置中的第一位置选择的所述经透射光与由所述第二配置中的所述一或多个掩模元件从所述至少两个空间上相异的位置中的第二位置选择的所述经透射光之间的第二相位差；及基于所述第一相位差及所述第二相位差而对位于所述测量光点处的缺陷进行分类。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述缺陷的所述分类涉及基于所述第一相位差及所述第二相位差而确定所述缺陷的材料组成。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一相位差的所述确定涉及所述第一干涉图案的快速傅立叶变换(FFT)分析。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一相位差的所述确定涉及测量的物理模型与所述第一干涉图案的迭代拟合。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述集光光瞳中所述至少两个空间上相异的位置中的所述第一位置与所述集光光瞳中所述至少两个空间上相异的位置中的所述第二位置之间的空间间隔跨越从0.1到0.9的NA范围。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述集光光瞳中所述至少两个空间上相异的位置中的所述第一位置与所述集光光瞳中所述至少两个空间上相异的位置中的所述第二位置对称地位于所述集光光瞳的中心周围。8.根据权利要求1所述的系统，其中由所述第一配置中的所述一或多个掩模元件在所述集光光瞳中所述至少两个空间上相异的位置中的所述第一位置处形成的第一孔口开口的大小处于从0.01NA到0.3NA的范围中，并且由所述第一配置中的所述一或多个掩模元件在所述集光光瞳中的所述至少两个空间上相异的位置中的所述第二位置处形成的第二孔口开口的大小对称地位于所述集光光瞳的中心周围处于从0.01NA到0.3NA的范围中。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述第一孔口开口的所述大小不同于所述第二孔口开口的所述大小。10.根据权利要求8所述的系统，其进一步包括：中性密度滤光器，其安置在由所述第一配置中的所述一或多个掩模元件选择的所述经透射光的光学路径中，位于由所述一或多个掩模元件形成所述第一孔口开口的所述第一位置处或附近。11.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括：第一致动器，其耦合到所述一或多个掩模元件中的第一掩模元件，所述第一致动器通信地耦合到所述计算系统，其中所述第一致动器响应于从所述计算系统传递到所述第一致动器的第一控制命令而将所述第一掩模元件移动到第一所期望位置。12.根据权利要求11所述的系统，其进一步包括：第二致动器，其耦合到所述一或多个掩模元件中的第二掩模元件，所述第二致动器通信地耦合到所述计算系统，其中所述第二致动器响应于从所述计算系统传递到所述第二致动器的第二控制命令而将所述第二掩模元件移动到第二所期望位置。13.根据权利要求1所述的系统，所述集光物镜具有至少跨越从0.1数值孔径(NA)到0.99NA的范围的NA。14.根据权利要求1所述的系统，所述计算系统进一步经配置以进行以下操作：确定所述第一相位差与同所述样品相关联的已知相位差值之间的差；及
将所述差值作为校正因子存储在存储器中，所述校正因子适用于由所述系统使用所述第一配置中的所述一或多个掩模元件执行的后续相位差测量。15.一种方法，其包括：产生引导到样品的表面上的测量光点的第一量的照明光；响应于所述第一量的照明光而从所...

【专利技术属性】
技术研发人员：许志伟，K，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：