用于计量的光瞳平面光束扫描制造技术

一种计量测量设备可包含：一或多个照明源；光束分离器，其经配置以从照明路径接收来自所述一或多个照明源的照明且沿着测量路径引导所述照明；及物镜。所述物镜可将来自所述测量路径的所述照明引导到样本，从所述样本收集光，且沿着所述测量路径将所述经收集光引导到所述光束分离器，使得所述光束分离器可沿着集光路径将所述经收集光引导到检测器。所述设备可进一步包含沿着所述测量路径的具有光瞳中继器及偏转器的光瞳平面扫描仪，所述偏转器在经中继光瞳平面中，使得调整所述偏转器会调整照明光点在所述样本上的位置，而未修改照明光瞳分布的位置或所述经收集光沿着所述集光路径的分布的位置。路径的分布的位置。路径的分布的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于计量的光瞳平面光束扫描


[0001]本公开大体上涉及计量系统且更特定来说，涉及照明光在计量系统中的定位。

技术介绍

[0002]在半导体制造工艺中使用的计量系统(例如(但不限于)覆盖计量系统)通常表征定位于样本上的计量目标。在一些基于衍射的计量技术中，基于来自样本的光(例如，反射及/或衍射光)的角度分布产生计量测量。此外，可期望在测量之前或期间选择性地控制照明光点在样本上的位置。然而，用于光点扫描的传统技术通常可能引入照明光在样本上或经收集光在检测器上的分布的偏差，这可负面影响计量测量。因此，可期望提供用于解决这些缺陷的系统及方法。

技术实现思路

[0003]根据本公开的一或多个说明性实施例，公开一种计量测量设备。在一个说明性实施例中，所述设备包含一或多个照明源。在另一说明性实施例中，所述设备包含用于从照明路径接收来自所述一或多个照明源的照明且沿着测量路径引导所述照明的光束分离器。在另一说明性实施例中，所述设备包含用于将来自所述测量路径的所述照明引导到样本的物镜。在另一说明性实施例中，所述照明经布置以提供定义所述照明在所述样本上的入射角的所述物镜的光瞳平面中的选定照明光瞳分布，且进一步经布置以提供在所述样本上具有小于所述物镜的视场的光点大小的照明光点。在另一说明性实施例中，所述物镜进一步从所述样本收集光且沿着所述测量路径引导所述经收集光。在另一说明性实施例中，所述光束分离器进一步从所述测量路径接收所述经收集光且沿着集光路径将所述经收集光引导到一或多个检测器。在另一说明性实施例中，所述设备包含沿着所述测量路径定位于所述物镜与所述光束分离器之间的光瞳平面扫描仪。在另一说明性实施例中，所述光瞳平面扫描仪包含：光瞳中继器，其沿着所述测量路径介于所述物镜与所述光束分离器之间以将光瞳平面从所述物镜中继到沿着所述测量路径定位于所述物镜与所述光束分离器之间的一或多个经中继光瞳平面；及一或多个偏转器，其定位于所述一或多个经中继光瞳平面中的至少一者中。在另一说明性实施例中，调整所述一或多个偏转器的角度位置会调整所述照明光点在所述样本上的位置而未修改所述照明光瞳分布的位置或所述经收集光沿着所述集光路径的分布的位置。
[0004]根据本公开的一或多个说明性实施例，公开一种计量系统。在一个说明性实施例中，所述系统包含照明源。在另一说明性实施例中，所述系统包含光瞳平面检测器。在另一说明性实施例中，所述系统包含经配置以定位样本的可平移载物台。在另一说明性实施例中，所述系统包含用于从所述照明源接收照明且沿着测量路径引导所述照明的光束分离器。在另一说明性实施例中，所述系统包含用于将来自所述测量路径的所述照明引导到所述样本的物镜，所述物镜进一步从所述样本收集光且沿着所述测量路径引导所述经收集光。在另一说明性实施例中，所述光束分离器进一步从所述测量路径接收所述经收集光且
沿着集光路径将所述经收集光引导到所述光瞳平面检测器。在另一说明性实施例中，所述系统包含沿着所述测量路径介于所述物镜与所述光束分离器之间的光学中继器，其中所述光学中继器提供介于所述物镜与所述光束分离器之间的一或多个经中继光瞳平面，且其中所述光学中继器进一步提供介于所述物镜与所述光束分离器之间的经中继场平面。在另一说明性实施例中，所述系统包含定位于所述一或多个经中继光瞳平面处的一或多个偏转器。在另一说明性实施例中，调整所述一或多个偏转器会调整来自所述照明源的照明在所述样本上的位置，同时维持所述经收集光沿着所述集光路径的稳定光学路径。在另一说明性实施例中，所述系统包含定位于所述经中继场平面处以对来自所述照明源的所述照明在所述样本上的所述位置成像的反馈检测器。在另一说明性实施例中，所述系统包含控制器，所述控制器通信地耦合到所述可平移载物台及所述反馈检测器以从所述反馈检测器接收包含来自所述照明源的所述照明在所述样本上的所述位置的一或多个图像，将控制信号发送到所述一或多个偏转器以基于来自所述反馈检测器的一或多个图像而将来自所述照明源的所述照明定位于选定测量光点上以供测量，从所述光瞳平面检测器接收一或多个测量图像，及基于所述一或多个测量图像产生一或多个计量测量。
[0005]根据本公开的一或多个说明性实施例，公开一种计量方法。在一个说明性实施例中，所述方法包含通过引导来自照明源的照明通过光束分离器，沿着测量路径引导所述照明且引导所述照明通过物镜而照明样本。在另一说明性实施例中，所述方法包含使用所述物镜收集来自所述样本的光且沿着所述测量路径引导所述经收集光且引导所述经收集光通过所述光束分离器到定位于光瞳平面处的检测器。在另一说明性实施例中，所述方法包含使用定位于所述物镜与所述光束分离器之间的一或多个经中继光瞳平面处的一或多个偏转器调整来自所述照明源的所述照明在所述样本上的位置，其中调整所述一或多个偏转器会调整来自所述照明源的照明在所述样本上的位置，同时维持所述经收集光在所述检测器上的稳定位置。
[0006]应理解，前文概述及下文详细描述两者仅是示范性及说明性的且未必限制如主张的本专利技术。并入本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本专利技术的实施例且与概述一起用于解释本专利技术的原理。
附图说明
[0007]所属领域的技术人员通过参考附图可更好理解本公开的许多优点，其中：
[0008]图1A是根据本公开的一或多个实施例的包含具有光瞳平面扫描仪的计量工具的计量系统的概念视图。
[0009]图1B是根据本公开的一或多个实施例的计量工具的概念视图。
[0010]图1C是根据本公开的一或多个实施例的具有提供多轴角度偏转的单个偏转器的光瞳平面扫描仪的示意图。
[0011]图1D是根据本公开的一或多个实施例的具有两个偏转器的光瞳平面扫描仪的示意图。
[0012]图2是说明根据本公开的一或多个实施例的在计量方法中执行的步骤的流程图。
具体实施方式
[0013]现将详细参考在附图中说明的所公开主题。已关于某些实施例及其特定特征特别展示且描述本公开。将本文中阐述的实施例视为说明性而非限制性。所属领域的一般技术人员应容易了解，可做出形式及细节上的各种改变及修改而不脱离本公开的精神及范围。
[0014]本公开的实施例涉及用于基于定位于对照明路径及集光路径两者所共有的光瞳平面中的偏转器在计量系统中定位照明光点的系统及方法。以此方式，可控制照明光点在样本上的位置而不影响照明在样本上的角度分布(例如，照明光瞳分布)且不影响来自样本的经收集光的角度分布(例如，集光光瞳分布)。经审慎考虑，本文中公开的系统及方法可实现在测量之前及/或期间将照明光点精确定位于样本上而不负面影响测量自身。例如，可在测量期间在样本的选定区域(例如，计量目标的单元)内调制、扫描或以其它方式改变照明光点而不影响照明或集光光瞳分布的位置。这可用于(但不限于)缓解与相干照明相关联的斑点及与目标边缘粗糙度相关联的噪声。通过另一实例，可循序地将照明光点定位于样本的不同位置(例如，计量目标的不同单元)上以供后续测量而无需在测量之间平移样本，这可增加吞吐量及测量稳定性。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种计量测量设备，其包括：一或多个照明源；光束分离器，其经配置以从照明路径接收来自所述一或多个照明源的照明且沿着测量路径引导所述照明；物镜，其经配置以将来自所述测量路径的所述照明引导到样本，其中所述照明经布置以提供定义所述照明在所述样本上的入射角的所述物镜的光瞳平面中的选定照明光瞳分布，其中所述照明进一步经布置以提供在所述样本上具有小于所述物镜的视场的光点大小的照明光点，其中所述物镜进一步经配置以从所述样本收集光且沿着所述测量路径引导所述经收集光，其中所述光束分离器进一步经配置以从所述测量路径接收所述经收集光且沿着集光路径将所述经收集光引导到一或多个检测器；及光瞳平面扫描仪，其沿着所述测量路径定位于所述物镜与所述光束分离器之间，其中所述光瞳平面扫描仪包括：光瞳中继器，其沿着所述测量路径介于所述物镜与所述光束分离器之间，以将光瞳平面从所述物镜中继到沿着所述测量路径定位于所述物镜与所述光束分离器之间的一或多个经中继光瞳平面；及一或多个偏转器，其定位于所述一或多个经中继光瞳平面中的至少一者中，其中调整所述一或多个偏转器的角度位置会调整所述照明光点在所述样本上的位置，而未修改所述照明光瞳分布的位置或所述经收集光沿着所述集光路径的分布的位置。2.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个偏转器经配置以在测量之前调整所述照明光点在所述样本上的所述位置。3.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个偏转器经配置以循序地调整所述照明光点到测量目标的两个或更多个单元的位置以供所述两个或更多个单元的循序测量而未平移所述样本。4.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个偏转器经配置以在测量期间调制所述照明光点在所述样本的选定区域内的位置，以缓解所述样本上的计量目标上的特征的斑纹或粗糙度中的至少一者。5.根据权利要求4所述的计量测量设备，其中所述样本的所述选定区域包括：计量目标的单元。6.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个检测器中的至少一者定位于沿着所述集光路径的光瞳平面处，其中调整所述一或多个偏转器会调整所述照明光点在所述样本上的所述位置，同时维持光在所述一或多个检测器中的所述至少一者上的稳定分布。7.根据权利要求1所述的计量测量设备，其进一步包括：集光场光阑，其定位于沿着所述集光路径的场平面处，其中调整所述一或多个偏转器会调整所述照明光点在所述样本上的所述位置，同时维持光在所述集光场光阑上的稳定分布。8.根据权利要求1所述的计量测量设备，其进一步包括：照明场光阑，其定位于沿着所述照明路径的场平面处，其中调整所述一或多个偏转器会调整所述照明光点在所述样本上的所述位置，同时维持光在所述照明场光阑上的稳定分
布。9.根据权利要求1所述的计量测量设备，其进一步包括：额外光束分离器，其在所述测量路径中；场平面中继器，其用于经由所述光束分离器将对应于所述样本的场平面中继到定位于所述测量路径外部的经中继场平面；及反馈检测器，其定位于所述经中继场平面处，其中所述场检测器对所述样本上的所述照明光点进行成像。10.根据权利要求9所述的计量测量设备，其进一步包括：控制器，其通信地耦合到所述一或多个偏转器及所述反馈检测器，其中所述控制器包含经配置以执行程序指令的一或多个处理器，所述程序指令引起所述一或多个处理器：从所述反馈检测器接收包含所述照明光点在所述样本上的位置的一或多个图像；且将控制信号发送到所述一或多个偏转器以基于所述一或多个图像调整所述照明光点在所述样本上的所述位置。11.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个偏转器中的至少一者包括：可倾斜镜。12.根据权利要求11所述的计量测量设备，其中所述可倾斜镜包括：压电可倾斜镜或电流计中的至少一者。13.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个偏转器中的至少一者包括：声光偏转器。14.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个偏转器中的至少一者包括：微机电系统(MEMS)。15.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个偏转器包括：双轴偏转器，其经配置以沿着两个正交方向调整所述照明光点在所述样本上的所述位置。16.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个偏转器包括：第一单轴偏转器，其定位于所述一或多个经中继光瞳平面中的第一经中继光瞳平面处，经配置以沿着第一方向调整所述照明光点在所述样本上的所...

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