光学检测系统技术方案

本技术公开了光学检测系统。一种光学检测系统包括扫描台、Wolter镜和探测器。扫描台用于承载待测的样品，并且布置成使样品能够被入射光照射以产生反射光和散射光。Wolter镜布置成使反射光和散射光掠入射到Wolter镜并反射掠入射的光。探测器布置成接收从Wolter镜反射的光。

【技术实现步骤摘要】

本技术总体涉及光学检测领域，并且具体涉及对光刻技术中的缺陷的光学检测。

技术介绍

1、无缺陷掩模是保证利用光刻进行芯片制造过程中的良率的关键元件之一。因此，对光刻技术中的缺陷检测(例如，掩模缺陷检测、晶圆检测等)是光刻工艺的核心技术之一。

2、一些光刻技术使用作为反射式光学元件的掩模，其会导致在掩模上出现更复杂的缺陷结构(例如，新增了相位缺陷(phase defect)等)。此外，由于这些掩模往往具有多层膜的结构，因此部分缺陷可能埋藏在多层膜中，使得难以利用原子力显微镜、扫描电子显微镜(scanning electron microscopy，sem)、电子束等方法进行检测。

3、目前对这些掩模进行检测的光学检测方法需要使用与光刻曝光使用的光源相近的检测光源，例如，使用actinic方法。actinic方法采用紫外光源，并且典型地是基于schwarzschild光学系统的暗场缺陷检测方法。图1示出利用schwarzschild光学系统130对掩模进行暗场缺陷检测的光学检测系统100。该光学检测系统100包括掩模110、schwarzschild光学系统130和探测器150。在检测中，光源(未示出)发出的光入射到掩模110(为清楚起见，未示出该入射光)而产生散射光，该散射光通过schwarzschild光学系统130的反射而到达探测器150(如图1中的实线和虚线光路所示)。schwarzschild光学系统130可由两个球面镜构成，其可以消除很多高阶像差，因此可实现很高的成像分辨率。然而，在使用schwarzschild光学系统130的光学检测系统100中，由于掩模110的缺陷而产生的散射光接近正入射地入射到schwarzschild光学系统130的镜面，这导致探测器150最终采集到的指示缺陷的散射光的信号极大地受检测系统(例如，schwarzschild光学系统130)的反射率和带宽的限制。

4、由于掩模缺陷检测需要同时保证检测速度和检测灵敏度，因此需要提高散射光的收集能力，即提高检测系统中的成像系统的信噪比是非常重要的。本领域中需要一种在保证足够的成像分辨率的同时能够大幅度提高散射光信号收集能力的光学检测系统，以同时提高检测速度和检测灵敏度。

技术实现思路

1、为提供一种能够提高针对光刻技术中的缺陷检测的检测速度和检测灵敏度的技术，提供本技术。

2、根据本技术，提供一种光学检测系统，其包括：扫描台，用于承载待测的样品，所述扫描台布置成使所述样品能够被入射光照射以产生反射光和散射光；wolter镜，布置成至少使所述散射光掠入射到所述wolter镜并反射掠入射的光；以及探测器，布置成接收从所述wolter镜反射的光。

3、如上所述的光学检测系统，还包括：光源，所述光源用于发出照射所述样品的入射光。

4、如以上任一项所述的光学检测系统，其中，所述光源包括紫外光源。

5、如以上任一项所述的光学检测系统，其中，所述探测器包括紫外电荷耦合器件相机。

6、如以上任一项所述的光学检测系统，其中，所述光源包括x射线光源。

7、如以上任一项所述的光学检测系统，还包括：反射镜，布置成使所述光源发出的光掠入射到所述反射镜并反射掠入射的光以照射所述样品。

8、如以上任一项所述的光学检测系统，还包括：真空腔体，容纳所述扫描台、所述wolter镜、所述光源和所述探测器。

9、如以上任一项所述的光学检测系统，还包括：孔径光阑，用于限制能够被掠入射到所述wolter镜的散射光和/或反射光的光束直径、和/或从所述wolter镜反射的光的光束直径。

10、如以上任一项所述的光学检测系统，其中，所述扫描台布置成使所述样品与所述探测器的探测面平行，并且所述扫描台布置成使所述样品在与所述探测面平行和/或与所述探测面垂直的平面上移动。

11、如以上任一项所述的光学检测系统，其中，所述样品是掩模版，并且所述扫描台布置成使照射所述掩模版的光接近正入射地入射到所述掩模版。

12、如以上任一项所述的光学检测系统，其中，所述样品是晶圆，并且所述扫描台布置成使照射所述晶圆的光掠入射到所述晶圆。

13、根据本技术的光学检测系统针对光刻技术中的缺陷检测能够有效克服缺陷检测中光学系统反射率和带宽的限制，从而提高检测速度和检测灵敏度。

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【技术保护点】

1.一种光学检测系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，还包括：

3.如权利要求2所述的光学检测系统，其特征在于，所述光源包括紫外光源。

4.如权利要求3所述的光学检测系统，其特征在于，所述探测器包括紫外电荷耦合器件相机。

5.如权利要求2所述的光学检测系统，其特征在于，所述光源包括X射线光源。

6.如权利要求2所述的光学检测系统，其特征在于，还包括：

7.如权利要求2所述的光学检测系统，其特征在于，还包括：

8.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，还包括：

9.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，

10.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，

11.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，

【技术特征摘要】

1.一种光学检测系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于，还包括：

3.如权利要求2所述的光学检测系统，其特征在于，所述光源包括紫外光源。

4.如权利要求3所述的光学检测系统，其特征在于，所述探测器包括紫外电荷耦合器件相机。

5.如权利要求2所述的光学检测系统，其特征在于，所述光源包括x射线光源。

【专利技术属性】
技术研发人员：曾志男，张路遥，刘人奇，
申请(专利权)人：张江国家实验室，
类型：新型
国别省市：

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