使用从干涉仪中的干涉通道和偏振修改通道采集的数据来检测缺陷。干涉物镜将偏振照明束分成参考照明和样品束，该参考照明由参考表面反射而不修改偏振，并且该样品束由样品表面反射而可能修改偏振。来自具有无偏振变化的该样品束的光与该参考照明组合并且被引导到该干涉通道，其可测量样品的反射率和/或形貌。来自具有修改的偏振的该样品束的光被引导到该偏振修改通道。在该偏振修改通道处检测到的光的强度可与该反射率和形貌数据一起使用以识别该样品的缺陷或其它特性。别该样品的缺陷或其它特性。别该样品的缺陷或其它特性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】干涉缺陷检查中的样品表面偏振修改
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年9月25日提交的标题为“干涉缺陷检查中的样品表面偏振修改(SAMPLE SURFACE POLARIZATION MODIFICATION IN INTERFEROMETRIC DEFECT INSPECTION)”的第62/906,055号美国临时申请和2020年7月13日提交的标题为“干涉缺陷检查中的样品表面偏振修改(SAMPLE SURFACE POLARIZATION MODIFICATION IN INTERFEROMETRIC DEFECT INSPECTION)”的第16/927,571号美国非临时申请在35USC 119下的优先权，该美国临时申请和美国非临时申请两者均全文以引用的方式并入本文。
[0003]本专利技术涉及使用表面形貌或反射率对样品(例如半导体晶片)的光学检查，以及对偏振修改的检测。
技术介绍
[0004]半导体和其它类似工业通常使用光学工具以用于在加工过程期间对样品的非接触评估。一种类型的评估是缺陷检查。缺陷(例如，样品上的微粒或其它不规则部分)可干扰成品装置的性能。常规地，用于检测缺陷的光学工具使用亮场检测和暗场检测。亮场检测和暗场检测工具基于由缺陷引起的光的散射来检测缺陷。缺陷检测需要从样品的大部分获取数据，并且通常从整个样品获取数据。由于半导体装置的尺寸不断缩小并且设计变得更加复杂，因此需要检测更小的缺陷，用常规的光学检查工具(例如，亮场检测工具和暗场检测工具)来检查缺陷变得越来越困难。
技术实现思路
[0005]使用从干涉通道和检测干涉仪中的偏振修改的通道采集的数据来检测缺陷。干涉物镜将偏振照明束分成参考照明和样品束，参考照明由参考表面反射而不修改偏振，并且样品束由样品表面反射而可能修改偏振。来自具有无偏振变化的样品束的光与参考照明组合并且被引导到干涉通道，其可测量样品的反射率和/或形貌。来自具有修改的偏振的样品束的光被引导到偏振修改通道。在偏振修改通道处检测到的光的强度可与样品的反射率和形貌数据一起使用以识别样品上的缺陷。
[0006]在一个实施方式中，一种光学检查设备可被配置成检测样品上的缺陷。该光学检查设备包括含干涉物镜，该干涉物镜包括偏振分束器和参考镜。偏振分束器可被配置成接收被偏振的照明束并将照明束的第一部分朝向参考镜引导作为参考照明。偏振分束器可进一步将照明束的第二部分朝向样品引导作为样品照明。参考镜可被配置成反射照明束的第一部分以产生反射参考照明。偏振分束器可从参考镜接收反射参考照明并且从样品接收反射样品照明，并将反射参考照明和反射样品照明的第一部分组合为干涉束。干涉束沿着干涉通道引导。反射样品照明的第二部分沿着与干涉通道不同的偏振修改通道引导。光学检查设备进一步包括：干涉通道中的第一检测器，其被配置成从样品接收干涉束并且产生来
自该样品的第一组光学数据；以及偏振修改通道中的第二检测器，其被配置成接收反射样品照明的第二部分并且产生指示样品照明的偏振修改的第二组光学数据。耦合到第一检测器和第二检测器的至少一个处理器可被配置成使用第一组光学数据和来自第二组光学数据的偏振修改来检测样品上的缺陷。
[0007]在一个实施方式中，一种检测样品上的缺陷的方法可包括朝向参考镜引导被偏振的照明束的第一部分作为参考照明。参考镜反射照明束的第一部分以产生反射参考照明。该方法可进一步包括将照明束的第二部分朝向样品引导作为样品照明，样品反射照明束的第二部分以产生反射样品照明，其中样品的区域部分地修改样品照明的偏振。反射参考照明和来自样品的区域的反射样品照明的第一部分被组合为基于偏振沿着干涉通道引导的干涉束。来自样品的区域的反射样品照明的第二部分基于偏振沿着偏振修改通道引导，其中偏振修改通道不同于干涉通道。检测干涉通道中的干涉束以产生第一组光学数据，并且在偏振修改通道中检测反射样品照明的第二部分以产生指示样品照明的偏振修改的第二组光学数据。使用第一组光学数据和来自第二组光学数据的偏振修改来检测样品上的缺陷。
[0008]在一个实施方式中，一种光学检查设备可被配置成检测样品上的缺陷。光学检查设备可包括用于朝向参考镜引导被偏振的照明束的第一部分作为参考照明以及将照明束的第二部分朝向样品引导作为样品照明的装置。参考镜反射照明束的第一部分以产生反射参考照明，并且样品将反射并部分地修改照明束的第二部分的偏振以产生反射样品照明。光学检查设备可包括用于将反射参考照明和反射样品照明的第一部分组合为干涉束并沿着干涉通道引导干涉束的装置。光学检查设备可包括用于沿着偏振修改通道引导反射样品照明的第二部分的装置，该偏振修改通道不同于干涉通道。光学检查设备可包括用于检测干涉通道中的干涉束以产生第一组光学数据的装置，以及用于检测偏振修改通道中的反射样品照明的第二部分以产生指示样品照明的偏振修改的第二组光学数据的装置。光学检查设备可包括用于使用第一组光学数据和来自第二组光学数据的偏振修改来检测样品上的缺陷的装置。
附图说明
[0009]图1示出具有偏振修改通道以检测样品对偏振入射光的修改的相移干涉仪的示意图。
[0010]图2A和图2B示出相位掩模的侧面透视图和顶部平面图。
[0011]图2C示出相位掩模的单元部分，该单元部分包括具有四个离散偏振的2x2偏振器像素阵列，该四个离散偏振在整个相位掩模上重复。
[0012]图3示出具有偏振修改通道以检测样品对偏振入射光的修改的另一相移干涉仪的示意图。
[0013]图4示出Mirau物镜的示意图。
[0014]图5示出具有偏振修改通道以检测样品对偏振入射光的修改的扫描干涉仪的示意图。
[0015]图6和图7是分别示出用于偏振修改通道的电场系统模型的样品光路和参考镜光路中的偏振的演变的简化图。
[0016]图8示出由干涉通道中的检测器接收的干涉图像，以及示出由偏振修改通道中的检测器接收的偏振修改图像。
[0017]图9是示出使用干涉数据和偏振混合数据的特性确定过程的流程图。
[0018]图10是示出可由光学检查工具执行的缺陷确定过程的流程图。
具体实施方式
[0019]干涉仪是通常用于光学度量的光学工具，以测量样品的表面上的高度差，即表面形貌。干涉仪能够通过确定每个像素处的干涉信号的相位来测量对象上的高度差。确定信号的相位需要从样品上的每个点获得多个测量结果。扫描干涉仪可使用偏振光并且沿着光轴物理地移动(扫描)样品或参考表面，该参考表面在功能上垂直于样品的表面，以修改信号相位。扫描干涉仪通常以产生四分之一波长的相位变化的步长进行扫描。通过处理来自样品上的每个点的不同相位处的多个测量结果，可确定样品上的每个点处的表面的竖直高度(Z)，并且可组合每个点的高度以确定样品的形貌。
[0020]相移干涉仪使用偏振光和具有产生多个相移的像素阵列的相位掩模，使得可使用单次曝光来采集具有多个相移的干涉测量数据。因此，与扫描干涉仪不同，每次采集的时间仅受移本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学检查设备，所述光学检查设备被配置成检测样品上的缺陷，所述光学检查设备包括：干涉物镜，所述干涉物镜包括偏振分束器，所述偏振分束器被配置成接收被偏振的照明束并将所述照明束的第一部分朝向参考镜引导作为参考照明，并且被配置成将所述照明束的第二部分朝向所述样品引导作为样品照明，其中，所述参考镜被配置成反射所述照明束的第一部分，以产生反射参考照明，所述偏振分束器还被配置成从所述参考镜接收所述反射参考照明并且从所述样品接收反射样品照明，所述偏振分束器被配置成将所述反射样品照明的第一部分和所述反射参考照明组合为干涉束，所述干涉束沿着干涉通道引导，并且所述反射样品照明的第二部分沿着不同于所述干涉通道的偏振修改通道引导；第一检测器，所述第一检测器在所述干涉通道中且被配置成接收所述干涉束并且产生来自所述样品的第一组光学数据；第二检测器，所述第二检测器在所述偏振修改通道中，并且被配置成接收所述反射样品照明的第二部分并产生指示所述样品照明的偏振修改的第二组光学数据；和至少一个处理器，所述至少一个处理器耦合到所述第一检测器和所述第二检测器，并且被配置成使用所述第一组光学数据和来自所述第二组光学数据的偏振修改检测所述样品上的缺陷。2.根据权利要求1所述的光学检查设备，其中，所述干涉物镜是Linnik物镜或Michelson物镜中的一者。3.根据权利要求错误！参考源未找到所述的光学检查设备，还包括：第一四分之一波片，所述第一四分之一波片在所述偏振分束器与所述参考镜之间；和第二四分之一波片，所述第二四分之一波片在所述偏振分束器与所述样品之间。4.根据权利要求1所述的光学检查设备，还包括在所述偏振分束器与所述第一检测器之间的四分之一波片。5.根据权利要求1所述的光学检查设备，其中，所述至少一个处理器还被配置成使用所述干涉束的来自所述第一组光学数据的强度变化和来自所述第二组光学数据的偏振修改检测所述样品的区域处的偏振修改。6.根据权利要求5所述的光学检查设备，其中，所述样品的区域是第一区域，并且其中，所述样品的第二区域通过与所述样品的第一区域不同的量部分地修改所述样品照明的偏振，其中，所述至少一个处理器还被配置成使用所述干涉束的来自所述第一组光学数据、在所述第二区域中的强度变化以及来自所述第二组光学数据、在所述第二区域中的偏振修改检测所述样品的第二区域处的偏振修改。7.根据权利要求1所述的光学检查设备，其中，所述至少一个处理器还被配置成使用所述第一组光学数据和所述第二组光学数据检测所述样品的区域处的较低的反射率。8.根据权利要求7所述的光学检查设备，其中，所述至少一个处理器被配置成使用所述干涉束的来自所述第一组光学数据的强度减小和来自所述第二组光学数据的偏振修改检测所述样品的区域处的较低的反射率。9.根据权利要求1所述的光学检查设备，其中，所述第一检测器从所述干涉束接收所述样品的第一图像，并且所述第二检测器从所述样品照明的第二部分接收所述样品的第二图像。
10.根据权利要求1所述的光学检查设备，还包括：第二分束器，所述第二分束器将所述照明束朝向所述干涉物镜引导，并且沿着包括所述第二检测器的偏振修改通道引导所述反射样品照明的第二部分。11.一种检测样品上的缺陷的方法，所述方法包括：将被偏振的照明束的第一部分朝向参考镜引导作为参考照明，所述参考镜反射所述照明束的第一部分，以产生反射参考照明；将所述照明束的第二部分朝向所述样品引导作为样品照明，所述样品反射所述照明束的第二部分...
【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：昂图创新有限公司，
类型：发明
国别省市：
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