CN113406086A - 检测装置及光刻设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种检测装置及光刻设备，所述检测装置包括发光单元、遮光单元和探测单元；所述发光单元用于提供光线；所述遮光单元用于控制所述光线的通过，所述光线经过所述遮光单元后，部分所述光线入射至待检测结构并经所述待检测结构散射形成散射信号光；所述探测单元用于接收所述散射信号光，以检测所述待检测结构的颗粒度。即通过所述遮光单元控制所述光线的通过，进而避免所述光线中的杂散光入射到所述待检测结构，从而避免所述杂散光对所述散射信号光造成串扰。进一步的，由于避免了所述杂散光对所述散射信号光造成的串扰，从而提高所述散射信号光的信噪比，提高所述待检测结构的颗粒度的检测精度。

Description

检测装置及光刻设备
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种检测装置及光刻设备。
背景技术
在半导体集成电路或平板显示的制备工艺中，为提高产品良率，污染控制是一个至关重要的环节。掩模板、硅片或玻璃基板等在进行曝光前，都需要进行异物检测，例如外来颗粒、指纹、划痕和针孔等异物。一般集成在光刻设备中的检测装置通常采用暗场散射测量技术，检测掩模板、硅片或玻璃基板的颗粒度。但现有的检测装置在检测掩模板、硅片或玻璃基板的颗粒度时存在颗粒镜像串扰的问题，尤其是对掩模板的颗粒度进行检测时，会形成严重的串扰从而影响检测。如图1所示，图1是现有技术的颗粒串扰示意图，存在串扰颗粒10，严重影响检测信号的信噪比，由此影响检测的准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测装置及光刻设备，以解决因信号串扰造成的检测精度低的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种检测装置，所述检测装置包括：发光单元、遮光单元和探测单元；
所述发光单元用于提供光线；
所述遮光单元用于控制所述光线的通过，所述光线经过所述遮光单元后，部分所述光线入射至待检测结构并经所述待检测结构散射形成散射信号光；
所述探测单元用于接收所述散射信号光，以检测所述待检测结构的颗粒度。
可选的，在所述的检测装置中，所述遮光单元为吸光膜、滤光片或者遮光罩。
可选的，在所述的检测装置中，所述吸光膜的材质为金属。
可选的，在所述的检测装置中，所述遮光单元固定在所述待检测结构的上方，并且与所述待检测结构之间存在间隔。
可选的，在所述的检测装置中，所述待检测结构包括掩模板、玻璃基板和/或硅片。
可选的，在所述的检测装置中，所述探测单元为探测器、面阵相机和线阵相机中的至少一种。
可选的，在所述的检测装置中，所述待检测结构呈水平设置，所述发光单元提供的所述光线与竖直方向的夹角介于40°～85°。
可选的，在所述的检测装置中，所述探测单元接收的所述散射信号光与所述竖直方向的夹角介于50°～70°。
基于同一发明构思，本发明还提供一种光刻设备，所述光刻设备包括如上所述的检测装置。
在本发明提供的检测装置及光刻设备中，所述检测装置包括发光单元、遮光单元和探测单元；所述发光单元用于提供光线；所述遮光单元用于控制所述光线的通过，所述光线经过所述遮光单元后，部分所述光线入射至待检测结构并经所述待检测结构散射形成散射信号光；所述探测单元用于接收所述散射信号光，以检测所述待检测结构的颗粒度。即通过所述遮光单元控制所述光线的通过，使部分所述光线入射至所述待检测结构并经所述待检测结构散射形成散射信号光，进而避免所述光线中的杂散光入射到所述待检测结构，从而避免所述杂散光对所述散射信号光造成串扰。进一步的，由于避免了所述杂散光对所述散射信号光造成的串扰，从而提高所述散射信号光的信噪比，提高所述待检测结构的颗粒度的检测精度。
附图说明
图1是现有技术的串扰颗粒的示意图；
图2是本发明具体实施例提供的检测装置的结构示意图；
其中，附图标记说明如下，
10-串扰颗粒；
110-发光单元；120-遮光单元；130-探测单元；140-待检测结构。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的检测装置及光刻设备作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
现有的检测装置在对检测结构进行颗粒检测时会受到串扰的影响，尤其是对掩模板进行颗粒检测时，会严重影响探测信号的信噪比，从而影响检测的准确性，经研究发现，照明等引起的杂散光会引起待检测结构上的反射光，对后续的检测造成串扰，影响检测精度。
本发明的核心思想在于，提供一种检测装置及光刻设备，所述检测装置包括发光单元、遮光单元和探测单元；所述发光单元用于提供光线；所述遮光单元用于控制所述光线的通过，所述光线经过所述遮光单元后，部分所述光线入射至待检测结构并经所述待检测结构散射形成散射信号光；所述探测单元用于接收所述散射信号光，以检测所述待检测结构的颗粒度。即通过所述遮光单元控制所述光线的通过，进而避免所述光线中的杂散光入射到所述待检测结构，从而避免所述杂散光对所述散射信号光造成串扰。进一步的，由于避免了所述杂散光对所述散射信号光造成的串扰，从而提高所述散射信号光的信噪比，提高所述待检测结构的颗粒度的检测精度。
接下去，本申请将结合具体实施例作进一步描述。
请参考图2，其为本发明具体实施例提供的检测装置的结构示意图；所述检测装置包括：发光单元110、遮光单元120和探测单元130，所述发光单元110用于提供光线，所述遮光单元120用于控制所述光线的通过，所述光线经过所述遮光单元120后，部分所述光线入射至待检测结构140并经所述待检测结构140散射形成散射信号光；所述探测单元130用于接收所述散射信号光，以检测所述待检测结构140的颗粒度。
所述发光单元110可以为激光发射器，以使所述发光单元110提供的所述光线能够输出稳定，但不限于此，也可以为本领域人员所知的其他器件，比如氙灯等。
所述遮光单元120固定在所述待检测结构140的上方，并且所述遮光单元120与所述待检测结构140之间存在间隔，以控制所述光线的通过，进而使所述光线经过所述遮光单元120后，部分所述光线入射至所述待检测结构140并经所述待检测结构140散射形成散射信号光，由此避免所述光线的杂散光入射到所述待检测结构140。具体的，所述遮光单元120位于所述待检测结构140的第一表面的上方，用于控制所述光线的通过，避免所述光线入射到所述待检测结构140的第二表面，进而避免所述待检测结构140的第二表面的图案形成反射光。进一步的，避免所述待检测结构140的第二表面的图案形成的反射光和所述散射信号光一起被所述探测单元130接收，从而避免对所述散射信号光造成串扰，进而提高所述散射信号光的信噪比。其中，所述第一表面和所述第二表面为所述待检测结构140的两个相对的表面。
所述遮光单元120可以为吸光膜，所述光线经所述遮光单元120后入射到所述待检测结构140的表面，经所述待检测结构140表面的异物散射形成散射信号光；所述遮光单元120可以对所述光线进行吸光，所述遮光单元120对所述光线吸光是指使部分所述光线仅入射到所述遮光单元120，部分所述光线入射到所述待检测结构140。其中，仅入射到所述遮光单元120的部分所述光线为所述光线中的杂散光。即在所述发光单元110发出光线后，部分所述光线直接入射到所述待检测结构140的表面，所述光线的杂散光入射到所述遮光单元120，通过所述遮光单元120将所述光线的杂散光与所述待检测结构140隔离。从而避免所述光线的杂散光引起的反射光，进而避免对所述散射信号光造成串扰，提高所述待检测结构140的颗粒度的检测精度。在本申请的实施例中，所述吸光膜的材质可以为金属，比如，可以为金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钛(Ti)和铝(Al)其中的一种或者多种的组合。
所述遮光单元120可以为滤光片。具体的，所述滤波片可以为荧光滤光片，但不限于此。通过所述遮光单元120可以控制所述光线小范围的光波段通过，以滤除所述光线中的部分光波。比如，可以滤除所述光线的一光波段或者多个光波段，以滤除所述光线中的杂散光或者干扰光。或者可以通过所述遮光单元120增大所述光线的波长，从而抑制对所述散射信号光的串扰，提高所述散射信号光的信噪比。进一步的，提高所述待检测结构140的颗粒度的检测精度。其中，所述杂散光主要为所述光线中的杂散光。所述光线的杂散光入射到所述待检测结构140，会在所述待检测结构140上形成反射光，所述散射信号光会和所述反射光一起被所述探测单元130接收，从而造成对所述散射信号光的串扰，进而影响所述待检测结构140的颗粒度的检测精度。因此，在本申请的实施例中，在所述待检测结构140上设置遮光单元120，通过滤除所述光线的杂散光，以提高所述散射信号光的信噪比，从而提高所述待检测结构140的颗粒度的检测精度。
所述遮光单元120可以为遮光罩，所述遮光单元120固定在所述待检测结构140的上方，并且与所述待检测结构140之间存在间隔。所述遮光单元120在所述光线入射到所述待检测结构140时，能够对所述待检测结构140的部分进行遮挡，避免所述光线入射到所述待检测结构140的第二表面，从而避免引起所述待检测结构140的第二表面的反射光，进而避免对所述散射信号光造成串扰。所述光线入射到所述待检测结构140，形成所述散射信号光时，所述遮光单元120能够避免除所述光线外的杂散光或者干扰光入射到所述待检测结构140。避免对所述散射信号光造成串扰，由此提高所述散射信号光的信噪比，从而提高所述待检测结构140的颗粒度的检测精度。或者所述遮光单元120能够调节所述光线在所述待检测结构140的分布，避免所述光线引起杂散光，由此避免引起信号的串扰，从而提高所述待检测结构140的颗粒度的检测精度。其中，所述遮光罩的材质可以为金属。
如图2所示，所述待检测结构140呈水平设置，所述发光单元110提供的所述光线与竖直方向的夹角介于40°～85°，即所述光线入射到所述待检测结构140后，所述光线在所述竖直方向形成一夹角α，所述夹角α的介于40°～85°。在本申请的实施例中，可以通过调节所述发光单元110与所述待检测结构140的相对位置调节所述夹角α，从而提高所述光线的入射，避免所述光线在入射的过程中引起杂散光。
所述探测单元130接收所述散射信号光，以检测所述待检测结构140的颗粒度。所述探测单元130位于所述待检测结构140的上方，所述探测单元130位于所述待检测结构140的上方与所述发光单元110的相对位置。所述待检测结构140的第一表面位于所述探测单元130的视场内。在本申请的实施例中，所述探测单元130接收的所述散射信号光与所述竖直方向的夹角θ介于50°～70°，通过设置所述探测单元130接收的所述散射信号光与所述竖直方向的夹角θ，提高所述探测单元130接收所述散射信号光的强度，由此提高所述待检测结构140的颗粒度的检测精度。具体的，可以通过调整所述探测单元130的位置调整所述夹角θ的大小。所述探测单元130可以为探测器、面阵相机和线阵相机其中的至少一种。
在本申请提供的实施例中，所述待检测结构140包括掩模板、玻璃基板和/或硅片。
基于同一发明构思，本发明还提供一种光刻设备，所述光刻设备通过设置一检测装置，所述检测装置包括发光单元110、遮光单元120和探测单元130，以检测待检测结构140的颗粒度。所述发光单元110用于发出光线，通过所述光线照射所述待检测结构140，产生照明视场。所述遮光单元120位于所述发光单元110的出光处，所述遮光单元120用于控制所述光线的通过，所述光线经过所述遮光单元120后，部分所述光线入射至所述待检测结构140并经所述待检测结构140散射形成散射信号光。通过探测单元130接收所述散射信号光，以检测所述待检测结构140的颗粒度。即所述光线通过所述遮光单元120吸光或者滤光后入射到所述待检测结构140的表面，从而避免所述光线的杂散光引起的反射光或具有干扰的光等对所述散射信号光造成串扰，进而提高所述待检测结构140的颗粒度检测的精度。
所述遮光单元130通过一固定部件固定在所述待检测结构140的上方，并且所述遮光单元130与所述待检测结构140之间存在间隔，所述固定部件可以为支架。所述待检测结构140位于所述光刻设备的一承载台上，所述承载台用于支撑所述待检测结构140，所述承载台设有一移动部件，所述移动部件可以带动所述待检测结构140移动。比如，可以通过移动所述待检测结构140调整所述待检测结构140与所述遮光单元120的相对位置，从而调整所述光线入射到所述待检测结构140的位置，以及通过移动所述待检测结构140使所述探测单元130能够接收到所述待检测结构140不同位置的散射信号光，优选的，所述移动部件为版叉。
综上可见，在本发明提供的检测装置及光刻设备中，所述检测装置包括发光单元、遮光单元和探测单元；所述发光单元用于提供光线；所述遮光单元用于控制所述光线的通过，所述光线经过所述遮光单元后，部分所述光线入射至待检测结构并经所述待检测结构散射形成散射信号光；所述探测单元用于接收所述散射信号光，以检测所述待检测结构的颗粒度。即通过所述遮光单元控制所述光线的通过，使部分所述光线入射至所述待检测结构并经所述待检测结构散射形成散射信号光，进而避免所述光线中的杂散光入射到所述待检测结构，从而避免所述杂散光对所述散射信号光造成串扰。进一步的，由于避免了所述杂散光对所述散射信号光造成的串扰，从而提高所述散射信号光的信噪比，提高所述待检测结构的颗粒度的检测精度。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：发光单元、遮光单元和探测单元；
所述发光单元用于提供光线；
所述遮光单元用于控制所述光线的通过，所述光线经过所述遮光单元后，部分所述光线入射至待检测结构并经所述待检测结构散射形成散射信号光；
所述探测单元用于接收所述散射信号光，以检测所述待检测结构的颗粒度。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述遮光单元为吸光膜、滤光片或者遮光罩。
3.如权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述吸光膜的材质为金属。
4.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述遮光单元固定在所述待检测结构的上方，并且与所述待检测结构之间存在间隔。
5.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述待检测结构包括掩模板、玻璃基板和/或硅片。
6.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述发光单元为激光发射器。
7.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述探测单元为探测器、面阵相机和线阵相机中的至少一种。
8.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述待检测结构呈水平设置，所述发光单元提供的所述光线与竖直方向的夹角介于40°～85°。
9.如权利要求8所述的检测装置，其特征在于，所述探测单元接收的所述散射信号光与所述竖直方向的夹角介于50°～70°。
10.一种光刻设备，其特征在于，所述光刻设备包括如权利要求1～9中任一项所述的检测装置。
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