CN115427787A - 污染物分析量测系统、光刻设备及其方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种检查系统、光刻设备和检查方法。照射检查系统包括照射系统、检测系统和处理电路。照射系统生成宽带束,并且用照射宽带照射束照射物体的表面。照射宽带束具有连续光谱范围。照射检测系统接收在照射表面处散射的辐射和由照射表面附近的结构散射的辐射。照射检测系统基于对照射宽带照射束的光学响应来生成检测信号。照射处理电路分析照射检测信号。照射处理电路基于照射分析来区分伪信号和对应于照射表面上的缺陷的信号。照射伪信号在照射连续光谱范围的至少一部分被减弱。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年4月15日提交的美国临时专利申请号63/010,353的优先权,其通过引用全部并入本文。
技术领域
本公开涉及光刻系统,例如用于检测光刻设备中的掩模版上的污染物的检查系统。
背景技术
光刻设备是将期望图案施加到衬底上(通常施加到衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以被用于例如集成电路(IC)的制造中。在该实例中,图案形成装置(备选地被称为掩模或掩模版)可以被用于生成要被形成在IC的单个层上的电路图案。该图案可以被转移到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括部分管芯、一个或多个管芯)上。图案的转移通常经由成像到在衬底上提供的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常,单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器(其中每个目标部分通过将整个图案一次曝光到目标部分上来照射)以及所谓的扫描仪(其中每个目标部分通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案来照射,同时同步扫描平行或反平行于该扫描方向的目标部分。也可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案形成装置转移到衬底。
在光刻操作期间,不同的处理步骤可能需要不同层被按顺序形成在衬底上。对于每个图案转移过程,层的定序通常通过根据每层的期望图案交换不同掩模版来实现。
典型的光刻系统在亚纳米公差范围内工作,涉及掩模版上的图案和从掩模版转移到晶片上的图案。在光刻设备的环境内,会发生高度动态的过程,例如掩模版切换、晶片切换、受控气流、真空室壁放气、液体分配(例如光刻胶涂层)、温度变化、金属沉积、许多可致动组件的快速移动以及结构磨损。随着时间的推移,动态过程会在光刻设备内引入和积累污染物颗粒。掩模版上的污染物颗粒可能会给转移的图案引入误差。因此,期望维持无污染的掩模版,它能够以亚纳米准确性准确地将图案转移到晶片上,同时最小化假阳性检测。
发明内容
需要提供改进的检查技术,以检测光刻设备的光学关键组件上的污染物。
在一些实施例中,一种系统包括照射系统、检测系统和处理电路。照射系统生成宽带束,并且用宽带照射束照射物体的表面。宽带束具有连续光谱范围。检测系统接收在表面处散射的辐射和由表面附近的结构散射的辐射。检测系统基于对宽带照射束的光学响应来生成检测信号。处理电路分析检测信号。处理电路基于分析来区分伪信号和对应于表面上的缺陷的信号。伪信号在连续光谱范围的至少一部分被减弱。
在一些实施例中,一种方法包括:用具有连续光谱范围的宽带照射束照射物体的表面;在检测器处接收散射辐射,该散射辐射包括从表面散射的辐射以及由表面附近的结构散射的辐射;基于接收到的散射辐射生成表示对宽带照射束的光学响应的检测信号;分析检测信号;以及基于分析来区分伪信号和对应于表面上的缺陷的信号,其中伪信号在连续光谱范围的至少一部分被减弱。
在一些实施例中,一种光刻设备包括照射设备、投影系统和量测系统。量测系统包括照射系统、检测系统和处理器。照射系统生成宽带束,并且用宽带照射束照射物体的表面。宽带束具有连续光谱范围。检测系统接收在表面处散射的辐射和由表面附近的结构散射的辐射。检测系统基于对宽带照射束的光学响应来生成检测信号。处理电路分析检测信号。处理电路基于分析来区分伪信号和对应于表面上的缺陷的信号。伪信号在连续光谱范围的至少一部分被减弱。
本公开的其他特征以及各个实施例的结构和操作在下面参照附图详细描述。要注意的是,本公开不被限于本文描述的具体实施例。这种实施例是仅出于说明性目的而在本文中呈现的。基于本文包含的教导,附加实施例对于(多个)相关领域的技术人员将是显而易见的。
附图说明
被并入到本文中并且形成说明书的一部分的附图图示了本公开,并且连同本描述,进一步用于解释本公开的原理并且使(多个)相关领域的技术人员能够制作和使用本文描述的实施例。
图1A示出了根据一些实施例的反射光刻设备的示意图。
图1B示出了根据一些实施例的透射光刻设备的示意图。
图2示出了根据一些实施例的反射光刻设备的更详细的示意图。
图3示出了根据一些实施例的光刻单元的示意图。
图4示出了根据一些实施例的颗粒检查系统的示意图。
图5示出了根据一些实施例的从衍射图案反射的信号。
图6示出了根据一些实施例的从颗粒反射的信号以及从衍射图案反射的信号。
图7A示出了根据一些实施例的发光和检测器光谱特性。
图7B示出了根据一些实施例的宽带光源的发光轮廓和检测器光谱特性。
图8示出了根据一些实施例的颗粒检查系统。
图9示出了根据一些实施例的颗粒检查系统。
图10A示出了根据一些实施例的具有平顶光谱敏感度的颗粒检查系统。
图10B示出了根据一些实施例的颗粒检查系统的光谱敏感度。
图11示出了根据一些实施例的包括多个检测器的颗粒检查系统。
图12示出了根据一些实施例的检查方法的流程图。
当结合附图时,通过下面陈述的详细描述,本公开的特征将变得更加明显,其中相同的附图标记始终标识对应的元件。在附图中,相同的附图标记通常指示相同的、功能类似和/或结构类似的元件。附加地,通常,附图标记的最左边的(多个)数字标识附图标记首次出现的附图。除非另有指示,否则本公开中提供的附图不应被解释为按比例绘制的附图。
具体实施方式
本说明书公开了并入本公开的特征的一个或多个实施例。(多个)所公开的实施例被提供为示例。本公开的范围不被限于(多个)所公开的实施例。要求保护的特征由所附权利要求限定。
所描述的(多个)实施例以及说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用指示所描述的(多个)实施例可以包括特定特征、结构或特性,但是每个实施例可能不一定包括该特定特征、结构或特性。而且,这种短语不一定指的是相同实施例。进一步地,当特定特征、结构或特性结合实施例描述时,要理解的是,无论是否被明确描述,它都在本领域技术人员的知识范围内,以结合其他实施例实现这种特征、结构或特性。
空间相关术语(诸如“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“之上”、“上部”等)可以在本文中为了方便描述而使用,以描述一个元件或特征与附图中图示的(多个)另一元件或(多个)特征的关系。除了附图中描绘的定向之外,空间相对术语旨在涵盖装置在使用或操作中的不同定向。该设备可以以其他方式定向(旋转90度或在其他定向上),并且本文使用的空间相对描述符同样可以被相应地解释。
如本文使用的,术语“大约”指示可以基于特定技术变化的给定量的值。基于特定技术,术语“大约”可以指示给定量的值,它在该值的例如10%至30%(例如值的±10%、±20%或±30%)内变化。
本公开的实施例可以被实施在硬件、固件、软件或其任何组合中。本公开的实施例还可以被实施为存储在机器可读介质上的指令,该指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于以由机器(例如计算装置)可读的形式存储或发送信息的任何机构。例如,机器可读介质可以包括只读存储器(ROM);随机存取存储器(RAM);磁盘存储介质;光学存储介质;闪存装置;电气、光学、声学或其他形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号等)等。进一步地,固件、软件、例程和/或指令在本文中可以被描述为执行某些动作。然而,应该了解的是,这种描述仅仅是为了方便起见,并且这种动作事实上是由计算装置、处理器、控制器或执行固件、软件、例程、指令等的其他装置引起的。术语“非瞬态”在本文中可以被用于表征用于存储数据、信息、指令等的计算机可读介质,唯一的例外是瞬态的传播信号。
然而,在更详细地描述这种实施例之前,呈现本公开的实施例可以被实施的示例环境是有益的。
示例光刻系统
图1A和1B分别示出了本公开的实施例可以被实施的光刻设备100和光刻设备100'的示意性图示。光刻设备100和光刻设备100'分别包括以下:照射系统(照射器)IL,被配置为调节辐射束B(例如深紫外或极紫外辐射);支撑结构(例如掩模台)MT,被配置为支撑图案形成装置(例如掩模、掩模版或动力学的图案形成装置)MA并且被连接至第一定位器PM,该第一定位器PM被配置为准确地定位图案形成装置MA;以及衬底台(例如晶片台)WT,被配置为保持衬底(例如涂有抗蚀剂的晶片)W并且被连接至第二定位器PW,该第二定位器PW被配置为准确地定位衬底W。光刻设备100和100'还具有投影系统PS,它被配置为将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分(例如包括一个或多个管芯)C上。在光刻设备100中,图案形成装置MA和投影系统PS是反射式的。在光刻设备100'中,图案形成装置MA和投影系统PS是透射式的。
照射系统IL可以包括各种类型的光学组件,诸如折射、反射、反射折射、磁性、电磁、静电或其他类型的光学组件或其任何组合,以用于引导、整形或控制辐射束B。
通过取决于图案形成装置MA相对于参考系的定向、光刻设备100和100'中的至少一个的设计以及其他条件(诸如图案形成装置MA是否被保持在真空环境中)的方式,支撑结构MT保持图案形成装置MA。支撑结构MT可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术来保持图案形成装置MA。支撑结构MT可以是框架或工作台,例如这可以根据需要固定或可移动。例如,通过使用传感器,支撑结构MT可以确保图案形成装置MA相对于投影系统PS位于期望位置处。
术语“图案形成装置”MA应该被广义地解释为指代任何装置,它可以被用于在其横截面中向辐射束B赋予图案,诸如在衬底W的目标部分C中创建图案。赋予辐射束B的图案可以对应于在目标部分C中创建以形成集成电路的装置中的特定功能层。
图案形成装置MA可以是透射式的(如在图1B的光刻设备100'中)或反射式的(如在图1A的光刻设备100中)。图案形成装置MA的示例包括掩模版、掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。掩模在光刻中是众所周知的,并且包括诸如二态掩模类型、交替相移掩模类型或衰减相移掩模类型以及各种混合掩模类型等掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置,每个小反射镜都可以被单独地倾斜,以便在不同方向上反射传入辐射束。倾斜的反射镜在由小反射镜的阵列反射的辐射束B中赋予图案。
术语“投影系统”PS可以涵盖任何类型的投影系统,包括折射、反射、反射折射、磁性、电磁和静电光学系统或其任何组合,如对于所使用的曝光辐射或者诸如在衬底W上使用浸液或使用真空等其他因素来说所适合的。真空环境可以被用于EUV或电子束辐射,因为其他气体可能会吸收过多的辐射或电子。因此,借助于真空壁和真空泵,真空环境可以被提供给整个光路。
光刻设备100和/或光刻设备100'可以是具有两个(双工作台)或多个衬底台WT(和/或两个或多个掩模台)的类型。在这种“多工作台”机器中,附加衬底台WT可以被并行使用,或者预备步骤可以对一个或多个工作台执行,同时一个或多个其他衬底台WT正被用于曝光。在一些情况下,附加工作台可能不是衬底台WT。
光刻设备也可以是其中衬底的至少一部分可以被具有相对较高的折射率的液体(例如水)覆盖的类型,以填充投影系统和衬底之间的空间。浸液也可以被应用于光刻设备中的其他空间,例如掩模与投影系统之间的空间。浸没技术在本领域中是众所周知的,以增大投影系统的数值孔径。本文使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底等结构必须被淹没在液体中,相反,浸没仅意味着在曝光期间液体位于投影系统和衬底之间。
参照图1A和1B,照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。源SO和光刻设备100、100'可以是单独的物理实体,例如当源SO是准分子激光器时。在这种情况下,源SO未被视为形成光刻设备100或100'的一部分,并且借助于包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束递送系统BD(在图1B中),辐射束B从源SO传递到照射器IL。在其他情况下,源SO可以是光刻设备100、100'的集成部分,例如当源SO是汞灯时。源SO和照射器IL以及(如果需要的话)束递送系统BD可以被称为辐射系统。
照射器IL可以包括调整器AD(在图1B中),用于调整辐射束的角强度轮廓。通常,照射器的光瞳平面中的强度轮廓的至少外部和/或内部径向范围(一般分别被称为“σ外部”和“σ内部”)可以被调整。另外,照射器IL可以包括各种其他组件(在图1B中),诸如积分器IN和聚光器CO。照射器IL可以被用于调节辐射束B,以便在其横截面中具有期望的均匀性和强度轮廓。
参照图1A,辐射束B入射到图案形成装置(例如掩模)MA上,并且由图案形成装置MA图案化,该图案形成装置MA被保持在支撑结构(例如掩模台)MT上。在光刻设备100中,辐射束B从图案形成装置(例如掩模)MA反射。在从图案形成装置(例如掩模)MA反射之后,辐射束B穿过投影系统PS,它将辐射束B聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器IF2(例如干涉测量装置、线性编码器或电容式传感器),衬底台WT可以被准确移动(例如以便将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中)。类似地,第一定位器PM和另一位置传感器IF1可以被用于相对于辐射束B的路径准确地定位图案形成装置(例如掩模)MA。图案形成装置(例如掩模)MA和衬底W可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准。
参照图1B,辐射束B被入射到图案形成装置(例如掩模MA)上,并且由图案形成装置图案化,该图案形成装置MA被保持在支撑结构(例如掩模台MT)上。在穿过掩模MA后,辐射束B穿过投影系统PS,它将束聚焦到衬底W的目标部分C上。投影系统具有与照射系统光瞳IPU的光瞳共轭PPU。部分辐射从照射系统光瞳IPU处的强度轮廓发出,并且穿过掩模图案,而不受掩模图案处的衍射影响,并且在照射系统光瞳IPU处创建强度轮廓的图像。
投影系统PS将掩模图案MP的图像MP'投影到涂覆在衬底W上的光刻胶层上,其中图像MP'由通过来自强度轮廓的辐射从标记图案MP产生的衍射束形成。例如,掩模图案MP可以包括线和空间的阵列。位于阵列处并且与零阶衍射不同的辐射衍射生成偏转的衍射束,其方向在垂直于线的方向上发生变化。非衍射束(即,所谓的零阶衍射束)在传播方向没有任何变化的情况下穿过图案。零阶衍射束穿过投影系统PS的上透镜或上透镜组,在投影系统PS的光瞳共轭PPU的上游,到达光瞳共轭PPU。在光瞳共轭PPU平面中并且与零阶衍射束相关联的强度轮廓部分是照射系统IL的照射系统光瞳IPU中的强度轮廓的图像。例如,孔径装置PD被设置在或基本上设置在包括投影系统PS的光瞳共轭PPU的平面处。
投影系统PS被布置为借助于透镜或透镜组L不仅捕获零阶衍射束,而且捕获一阶或者一阶和更高阶衍射束(未示出)。在一些实施例中,用于对在垂直于线的方向上延伸的线图案进行成像的偶极照射可以被用于利用偶极照射的分辨率增强效果。例如,一阶衍射束与晶片W水平处的对应零阶衍射束发生干涉,以尽可能高的分辨率和过程窗口(即,可用焦深与可容忍的曝光剂量偏差组合)创建线图案MP的图像。在一些实施例中,象散像差可以通过在照射系统光瞳IPU的相对象限中提供辐射极(未示出)来减少。进一步地,在一些实施例中,象散像差可以通过阻挡与相对象限中的辐射极相关联的投影系统的光瞳共轭PPU中的零阶束来减少。这在于2009年3月31日发布的US 7,511,799 B2中进行了更详细的描述,其通过引用全部并入本文。
借助于第二定位器PW和位置传感器IF(例如干涉测量装置、线性编码器或电容式传感器),衬底台WT可以被准确移动(例如以便将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中)。类似地,第一定位器PM和另一位置传感器(未在图1B中示出)可以被用于相对于辐射束B的路径准确地定位掩模MA(例如在从掩模库机械取回之后,或在扫描期间)。
通常,借助于形成第一定位器PM的一部分的长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精细定位),掩模台MT的移动可以被实现。类似地,使用形成第二定位器PW的一部分的长行程模块和短行程模块,衬底台WT的移动可以被实现。在步进器(与扫描器相对)的情况下,掩模台MT可以仅被连接至短行程致动器,或者可以是固定的。掩模MA和衬底W可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准。尽管衬底对准标记(如所图示的)占用了专用目标部分,但它们可以位于目标部分之间的空间中(称为划线对准标记)。类似地,在多于一个管芯被设置在掩模MA上的情况下,掩模对准标记可以位于管芯之间。
掩模台MT和图案形成装置MA可以在真空室V中,其中真空中机器人IVR可以被用于将诸如掩模等图案形成装置移入和移出真空室。备选地,当掩模台MT和图案形成装置MA在真空室外部时,真空外机器人可以被用于各种运输操作,类似于真空中机器人IVR。真空中和真空外机器人都需要被校准,以便将任何有效载荷(例如掩模)平稳转移到转移站的固定运动底座。
光刻设备100和100'可以在以下模式中的至少一种下使用:
1.在步进模式下,在赋予辐射束B的整个图案被一次投影到目标部分C上(即,单次静态曝光)时,支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT基本上保持静止。然后,衬底台WT在X和/或Y方向上偏移,使得不同的目标部分C可以被曝光。
2.在扫描模式下,在赋予辐射束B的图案被投影到目标部分C上(即,单次动态曝光)时,支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT被同步地扫描。衬底台WT相对于支撑结构(例如掩模台)MT的速度和方向可以通过投影系统PS的放大率(缩小率)和图像反转特性来确定。
3.在另一模式下,支撑结构(例如掩模台)MT基本上保持静止,从而保持可编程图案形成装置,并且在赋予辐射束B的图案被投影到目标部分C上时,衬底台WT被移动或扫描。脉冲式辐射源SO可以被采用,并且在衬底台WT的每次移动之后或者在扫描期间的连续辐射脉冲之间,可编程图案形成装置根据需要来更新。这种操作模式可以被容易地应用于无掩模光刻,它利用可编程图案形成装置(诸如可编程反射镜阵列)。
所描述的使用模式的组合和/或变化或者完全不同的使用模式也可以被采用。
在一些实施例中,光刻设备可以生成DUV和/或EUV辐射。例如,光刻设备100'可以被配置为使用DUV源操作。在另一示例中,光刻设备100包括极紫外(EUV)源,它被配置为生成用于EUV光刻的EUV辐射束。通常,EUV源被配置在辐射系统中,并且对应的照射系统被配置为调节EUV源的EUV辐射束。
图2更详细地示出了光刻设备100,包括源收集器设备SO、照射系统IL和投影系统PS。源收集器设备SO被构造和布置为使得真空环境可以被维持在源收集器设备SO的封闭结构220中。EUV辐射发射等离子体210可以由放电产生的等离子体源形成。EUV辐射可以由气体或蒸汽产生,例如氙气、锂蒸汽或锡蒸汽,其中非常热的等离子体210被创建,以发射电磁谱的EUV范围内的辐射。非常热的等离子体210是由例如放电创建的,该放电导致至少部分电离的等离子体。为了有效地生成辐射,可能需要例如10Pa的Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他合适的气体或蒸汽的分压。在一些实施例中,激发锡(Sn)的等离子体被提供,以产生EUV辐射。
经由被定位在源室211中的开口中或后面的可选气体阻挡部或污染物陷阱230(在一些情况下也被称为污染物阻挡部或翼片阱),由热等离子体210发射的辐射从源室211被传递到收集器室212中。污染物陷阱230可以包括通道结构。污染物陷阱230还可以包括气体阻挡部或者气体阻挡部和通道结构的组合。本文进一步指示的污染物陷阱或污染物阻挡部230至少包括通道结构。
收集器室212可以包括辐射收集器CO,它可以是所谓的掠入射收集器。辐射收集器CO具有上游辐射收集器侧251和下游辐射收集器侧252。穿过收集器CO的辐射可以从光栅光谱滤光片240反射,以被聚焦在虚拟源点IF中。虚拟源点IF一般被称为中间焦点,并且源收集器设备被布置为使得中间焦点IF位于封闭结构220中的开口219处或附近。虚拟源点IF是辐射发射等离子体210的图像。光栅光谱滤光片240被具体用于抑制红外(IR)辐射。
随后,辐射穿过照射系统IL,该照射系统IL可以包括琢面场反射镜装置222和琢面光瞳反射镜装置224,它被布置为在图案形成装置MA处提供辐射束221的期望角分布以及在图案形成装置MA处提供辐射强度的期望均匀性。在辐射束221在支撑结构MT保持的图案形成装置MA处被反射时,图案化束226被形成,并且图案化束226由投影系统PS经由反射元件228、229成像到衬底W上,该衬底W由晶片工作台或衬底台WT保持。
比所示更多的元件通常可以存在于照射光学器件单元IL和投影系统PS中。取决于光刻设备的类型,光栅光谱滤光片240可以可选地存在。进一步地,可能存在比图2所示的更多的反射镜,例如与图2所示的相比,投影系统PS中可能存在1至6个附加反射元件。
如图2所图示的,收集器光学器件CO被描绘为具有掠入射反射器253、254和255的嵌套收集器,仅作为收集器(或收集器反射镜)的示例。掠入射反射器253、254和255围绕光轴O被轴向对称地设置,并且优选地,这种类型的收集器光学器件CO与通常称为DPP源的放电产生的等离子体源组合使用。
示例性光刻单元
根据一些实施例,图3示出了光刻单元300,有时也称为光刻单元或簇。光刻设备100或100'可以形成光刻单元300的一部分。光刻单元300还可以包括对衬底执行曝光前和曝光后过程的一个或多个设备。常规来说,这些包括用于沉积抗蚀剂层的旋涂机SC、用于显影曝光后的抗蚀剂的显影剂DE、冷却板CH和烘烤板BK。衬底处置器或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底,使它们在不同的过程设备之间移动,然后将它们递送给光刻设备100或100'的装载机架LB。通常被统称为轨道的这些装置受轨道控制单元TCU的控制,该轨道控制单元TCU本身由监控系统SCS控制,该监控系统SCS也经由光刻控制单元LACU控制光刻设备。因此,不同的设备可以被操作,以最大化吞吐量和处理效率。
示例性污染物检查设备
在一些实施例中,量测系统可以被用于检查物体,以确定物体的清洁度。检查技术可以被执行,使得表面(例如掩模版或衬底的表面)上的不期望的缺陷被成功检测到,同时最小化错误检测(或误报)。检查技术可以包括光学检查。
术语“缺点”、“缺陷”、“瑕疵”等在本文中可以被用于指结构与指定公差的偏差或不一致性。例如,平坦表面可能具有诸如划痕、孔或凹槽、异物颗粒、污渍等缺陷。
在缺陷的上下文中,术语“异物颗粒”、“污染物颗粒”、“污染物”等在本文中可以被用于指存在于区域中或表面上的意外的、非典型的、不期望的等(本文中不期望的)微粒物质,该表面未被设计为容忍存在不期望的微粒物质,或以其他方式对存在微粒物质的设备的操作产生不利影响。异物颗粒的一些示例可能包括灰尘、杂散光刻胶或光刻设备内的其他移位材料。移位材料的示例可以包括钢、Au、Ag、Al、Cu、Pd、Pt、Ti等。材料移位可能是由于在衬底上制造金属互连的过程以及致动结构的摩擦和冲击造成的。污染物可能会进入光刻设备中的敏感部件(例如掩模版或衬底),并且增加光刻过程中出现误差的可能性。本公开的实施例提供了用于检测光刻设备或过程的敏感部件上的缺陷的结构和功能。
误报或误判对光刻有害。例如,误报检测可能会不必要地提示维护动作(例如掩模版更换)甚或建议丢弃完全符合的掩模版,而减缓生产。行业中正在考虑若干解决方案来提高颗粒尺寸测量的精度和准确性,但是,这种解决方案(例如多方向照射、涉及偏振的多成像技术)可能无法提供误报率的充分衰减,因为掩模版上印刷的图案不是已知的。本公开的实施例提供了用于减少实例或消除误报的结构和功能。
图4示出了根据一些实施例的颗粒检查系统400的示意图。在一些实施例中,颗粒检查系统400可以在光刻设备中被实现。颗粒检查系统400可以包括照射系统402、检测系统404和处理器406。照射系统402可以包括辐射源408。照射系统402可以包括一个或多个辐射调整元件410(例如偏振器、波长滤光片、聚焦元件、分束器、束组合器等中的任何一个)。
颗粒检查系统400可以包括外壳412。外壳412可以包括一个或多个隔室。外壳412可以包括视窗414和416。
然而,在更详细地描述颗粒检查系统400的实施例之前,呈现可以使用颗粒检查系统400检测的物体的示例是有益的。在一些实施例中,物体可以是掩模版418。掩模版418可以包括图案特征420。图案特征420可以包括例如产品和对准标记图案以经由光刻过程被转移到衬底上。掩模版418的表面424上的异物颗粒422可能会对光刻产生负面影响,因为当异物颗粒被夹在掩模版418和掩模版台之间时,异物颗粒可能会印刷通过或以其他方式扭曲掩模版418的形状,或者当被夹在它们之间时,导致损坏掩模版或掩模版台表面,或者转移到掩模版台,从而污染它,并且潜在地污染或损坏加载在同一工作台上的其他掩模版。
在一些实施例中,辐射源408可以生成辐射束426以照射掩模版418。辐射束426可以包括跨连续光谱范围(例如宽带宽)的宽带束。换言之,辐射源408可以是白光源。例如,连续光谱范围可以覆盖可见光谱、紫外可见光谱或紫外-可见-红外光谱)。一个或多个辐射调整元件410(例如波长滤光片)可以被用于选择要被用于照射掩模版418的波长。附加地或备选地,辐射源408可以包括两个或多个宽带辐射源,以生成宽带光谱的不同部分(例如可见光谱中从大约400nm到大约900nm的第一辐射源和UV光谱中从大约225nm到大约400nm的第二辐射源)。辐射源408包括宽带源,诸如例如白炽灯泡、自然源(例如阳光)、以宽带光谱发射的发光二极管(LED)、可调谐激光器、氙灯或超连续激光器。
在一些实施例中,检测系统404可以包括传感器元件428和聚焦元件430(例如物镜或透镜系统)。在一些实施例中,检测系统404可能是单一单元光检测器(没有更多,可能无法解析图像),在这种情况下,传感器元件428可能是光敏二极管。然而,在尺寸、组装方便性和/或成本效率是明显因素的情况下,可能需要单一单元光检测器。在一个示例中,掩模版418的表面424上的感兴趣区域可以被扫描。检测系统404可以具有从紫外到近红外的检测范围。
在一些实施例中,检测系统404可以是图像捕获装置或多单元光检测器(例如光检测器的二维阵列)。传感器元件428可以包括电荷耦合装置(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)。检测系统404可以包括多个传感器元件或检测器,以覆盖检测系统405的连续光谱范围和/或扩展视场。例如,多个传感器单元可以包括GaN检测器和InGaAs检测器。检测系统404可以具有与连续光谱范围重叠的光谱范围。
在一些实施例中,检测系统404可以是波长敏感型检测系统。检测系统404可以包括分光仪或彩色相机。使用波长敏感型检测系统的检查系统在图8中示出和描述。
在一些实施例中,检测系统404可以是波长不敏感型检测系统。使用波长不敏感型检测系统的检查系统在图9中示出和描述。
在一些实施例中,检测系统404可以接收在表面424处散射以及由表面附近的结构(例如图案特征420)散射、由检测到的辐射432表示的辐射。在表面424处散射的检测到的辐射432可以包括被放置在表面424上的颗粒422散射的辐射。检测系统404可以基于接收到的辐射生成检测信号。检测信号可以包括接收的辐射的信息,例如强度、相位等。
处理器406可以接收和分析检测信号。处理器406可以基于分析和辐射束或照射束的强度轮廓区分伪信号和对应于表面424上存在颗粒422的信号。即,颗粒检查系统400能够区分两种类型的检测的辐射:(1)与颗粒422相关联的辐射(例如真实检测到异物颗粒)和(2)与除颗粒422以外的结构相关联的辐射(例如由于来自由图案特征420散射的辐射的伪信号产生的误报)。
在辐射检测的上下文中,术语“假的”、“伪的”、“鬼影”、“寄生”等可以被用于描述与不与异物颗粒相互作用的辐射相关联的信号。
在一些实施例中,由处理器406执行的区分可以包括确定颗粒422的二态存在(例如存在或不存在)。在一些实施例中,由处理器406执行的区分可以包括确定颗粒422潜在存在的置信度(例如百分比概率)。处理器406可以向颗粒检查系统400的用户呈现检测结果(例如在计算机显示器上)。检测结果可以包括例如颗粒422的存在、位置和/或尺寸、捕获图像、光谱分析等中的任何一个。
尽管具体实施例已经在检测异物颗粒(例如颗粒422)的上下文中描述,但本文描述的实施例不被限于微粒污染检测。在一些实施例中,本文描述的颗粒检查系统通常可以检测缺点,诸如划痕、孔或凹槽、异物颗粒、污渍等。期望检测出所有类型的缺点,这些缺点会造成扰乱光刻过程的风险。
图5示出了根据一些实施例的从衍射图案反射的信号。
一个方面在此处讨论。照射束502以角度β入射到光刻图案形成装置504(例如掩模版)上。光刻图案形成装置504包括第一衍射结构510和第二衍射结构516,其间隔开距离R。照射束502在光刻图案形成装置504(例如掩模版)的第一表面506处被折射。折射光线508被第一衍射结构510重定向,沿路径512朝向第一表面506。光在界面玻璃-空气处被反射朝向第二衍射结构516。反射光遵循路径514,并且被第二衍射机构516重定向朝向第一表面506。反射光通过路径520离开光刻图案形成装置504进入检查系统的检测系统的视场(FOV)518中。反射光图示了鬼影信号的示例性生成。然而,其他机制(诸如一个平面中的多次反射衍射或三维反射/折射)也会生成鬼影信号。
诸如沿路径508、512、514和520的光图示的反射可能会导致误判检测,其中具有FOV 518的检测器可以确定存在颗粒、何时不存在或者错误检测多个颗粒的情况。
在一个方面中,为了将照射束502通过路径(508、512、514和520)耦合到检测系统中,光必须经过两个衍射事件和来自玻璃-空气界面的至少一次反射的系列。由分开距离R的两个衍射结构被印刷在光刻图案形成装置(例如掩模版)上。衍射结构之间的周期(例如衍射结构510、516之间的周期)被配置用于离散的照射波长和照射方向,以使光遵循路径508、512、514和520。换言之,导致误报检测的反射可能是波长相关的(波长敏感),并且对于其他波长可以被减弱。应该注意的是,由于衍射现象的循环属性,多个衍射阶可能满足耦合条件。然而,由于前几个衍射阶引起的反射可能是最重要的,因为衍射效率通常随着阶数降低。
在一个方面中,当检查表膜正面时,类似的机制对误报负责(在这种情况下,光会通过掩模版图案和表膜之间的气隙传播,而不是在玻璃中传播)。
图6示出了根据一些实施例的从颗粒反射的信号,以及从颗粒检查系统600中的衍射图案反射/散射的信号。在一些方面中,可能很少控制照射系统可以如何控制照射光如何穿透光刻图案形成装置和表膜图案腔。
例如,如图6所图示的,光刻图案形成装置602出于检查目的接收照射束604,以检查光刻图案形成装置602的表面上是否存在颗粒606。光刻图案形成装置可以包括照射系统616,照射系统616包括光源614。照射系统可以生成照射束604。颗粒606可以位于光刻图案形成装置602的玻璃侧,并且第一衍射图案(结构)608和第二衍射图案610可以位于光刻图案形成装置602的正面。在一个方面中,进入光刻图案形成装置602的光还到达光刻图案形成装置的正面的第一衍射图案608,并且被反射回检测系统612。检测系统611可以包括传感器元件618。照射束604照射衍射图案,并且在从后表面反射之后衍射的光最终被重定向到检测系统612中,并且被检测为存在污染物(误报)。
在一些实施例中,照射束604可以具有图7A所图示的窄带轮廓。图7A示出了根据一些实施例的发光轮廓702和检测器光谱特性轮廓704。发光轮廓702用于具有波长λc的窄带光源。发光轮廓702以λc为中心。图6的检测系统612可以具有光谱特性轮廓704。检测系统611可以具有从第一波长λ1到第二波长λ2的检测范围。
参照回图6,来自颗粒602的信号可以通过以下来描述:
其中,Iparticle是由颗粒散射的捕获光强,E(λ)是光源614或照射系统的光谱发射,QE(λ)是成像系统612的量子效率,Gd是检测系统的增益,并且Rp是表征颗粒606的光谱和方向散射/衍射效率的参数。误报信号(即,鬼影、杂散光)可以通过以下来描述:
其中,Ighost是由光栅散射的捕获光强,E(λ)是光源614的光谱发射,QE(λ)是成像系统612的量子效率,Gd是检测系统的增益,Rg是表征光栅和玻璃-空气界面反射的光谱和方向散射/衍射效率的参数。在其他示例中,照射束604可以具有宽带轮廓,并且检测系统可以具有窄带检测。来自颗粒602的信号和误报信号也可以分别通过方程(1)和(2)来描述。
基于可用数据,参数Rp值可以被估计为在大约10-5到大约10-7之间。在一个方面中,二维衍射光栅的效率约为10-2,因此考虑到两个衍射事件和玻璃-空气界面上的一个折射,Rg可以被估计为大约10-6。由于方程(1)和(2)的积分范围相等,由掩模版图案生成的杂散光在最不利的情况下(颗粒效率为10-7)可以比由颗粒散射/衍射的光亮一个数量级。为了避免杂散光,信号积分的光谱范围被选择,诸如不可能使用图5所呈现的机制进行耦合。
在一个方面中,照射束604是具有连续光谱范围的宽带照射束,如图7B所示。
图7B示出了根据一些实施例的宽带光源(例如图4的照射系统402)的发光轮廓710。图6的检测系统612具有光谱特性轮廓708。检测系统611可以具有从第一波长λ1到第二波长λ2的检测范围。发光轮廓710或光谱至少包括从第一波长λ1到第二波长λ2的波长范围。
参照回图6,来自颗粒602的信号的强度可以通过以下来描述:
强度由积分范围驱动,即,光源的光谱范围和检测器的光谱敏感度。杂散光或鬼影的强度通过以下来描述
其中λc是与优化波长相对应的波长,并且∧是与第一衍射图案608和第二衍射图案610之间的相互间距相关联的参数。杂散光信号的强度由衍射光栅轮廓以及第一衍射图案408与第二衍射图案610之间的相互间距驱动。因此,衍射光栅轮廓的亮度可以由衍射结构的效率Rg驱动。强度可以在以λc为中心的窄带波长范围±δ∧内定义。
图8示出了根据一些实施例的颗粒检查系统800。
在一些方面中,颗粒检查系统800包括照射系统802和检测系统804。照射系统802可以包括辐射源806。在一些实施例中,辐射源806可以生成宽带辐射束808来照射掩模版(物体)810。掩模版810可以包括颗粒816和衍射图案822。检测系统804包括波长敏感型检测器824(或感测元件)。检测系统804将散射辐射的强度轮廓作为波长的函数而确定。散射辐射包括来自颗粒816的散射辐射和杂散光信号818(鬼影信号)。
示图812示出了杂散光信号818的强度轮廓(例如由于衍射图案820产生的信号)。示图814示出了颗粒信号的强度轮廓(即,由于从颗粒816散射的光)。
由于从表面826上的颗粒816散射的光产生的信号具有与辐射源806的强度轮廓相对应的强度轮廓。由衍射图案822重定向的杂散光818具有离散量化光谱含量,如812所示。
在一些方面中,颗粒检查系统800还包括处理器820。颗粒检查系统800的处理器820可以接收来自检测系统804的散射辐射的强度轮廓。处理器820可以将散射辐射的强度轮廓与由照射系统802生成的宽带照射束808的强度轮廓进行比较。在一个示例中,处理器820可以归一化散射辐射的强度轮廓和宽带照射束808的强度轮廓。然后,处理器820可以将散射辐射的归一化强度轮廓的形状与宽带照射束808的归一性强度轮廓进行比较。响应于确定散射辐射的归一化强度轮廓的形状与宽带照射束的归一化强度轮廓相匹配,处理器820可以确定检测到的辐射是由颗粒816产生的。响应于确定散射辐射的归一化分布的形状与宽带照射束轮廓的归一化强度轮廓不匹配,处理器820确定散射辐射为误报。然后信号被丢弃。在一些实施例中,处理器820可以基于宽带照射束808的归一化强度轮廓和散射辐射的归一化强度轮廓之间的比较(例如基于匹配分数)来确定颗粒816潜在存在的置信度。
图9示出了根据一些实施例的颗粒检查系统900。颗粒检查系统900包括照射系统902和检测系统904。照射系统902可以包括辐射源906。在一些实施例中,辐射源906可以生成宽带辐射束908(即,宽带照射束)以照射掩模版(或物体)910。掩模版910可以包括颗粒916和衍射图案922。检测系统904包括波长不敏感型检测器924(或单色检测器)。散射辐射包括来自颗粒916的散射辐射和杂散光信号918。
示图912示出了鬼影信号912的强度轮廓。示图914示出了颗粒信号的强度轮廓。如示图914所示,来自颗粒916的信号的强度随着光谱集成范围的增大而线性增大。换言之,与从掩模版910的表面926上的颗粒916散射相对应的信号的强度与辐射束908的连续光谱范围的带宽成比例。
颗粒检查系统还包括处理器920。处理器920从检测系统904接收散射辐射的强度。
在一个方面中,照射系统902可以对宽带照射束进行基于时间的滤光,或者跨连续光谱范围按顺序扫描照射系统902的波长。换言之,辐射束908(照射束)可以被调谐到具体的窄带波长(连续光谱范围的子范围)。在一些实施例中,一个或多个光谱滤光片可以被用于选择辐射源的一个或多个波长。例如,滤光片928可以被包括在照射系统902中,以对宽带辐射束908进行滤光。因此,一系列图像可以在光谱集成的不同范围内获取。由于颗粒916而产生的信号可以在调谐期间被持续检测。相反,由于本文先前描述的信号的波长相关性,来自衍射图案922的信号在调谐期间可以不被持续检测。在一个示例中,图像可以被持续获取,并且图像随时间被分析以标识图像和信号的变化。在另一示例中,信号随着扫描时间而被集成。然后,不同区域处的强度被比较,以区分颗粒区域和伪影区域(伪影信号)。由于宽光谱范围内的集成,颗粒信号稳定增加并且持续上升,而杂散光信号(即,伪影信号)仅在离散频带上增加。换言之,颗粒与伪影的强度比被增大。颗粒916的图像被定性地改进。
滤光片928可以包括两个或多个窄带滤光片。例如,照射系统包括一个或多个波长选择滤光片。在一个方面中,滤光片918可以是可调谐滤光片,具有与检测系统904的光谱范围相对应的波长调谐范围。在一个方面中,分别具有不同的波长调谐子范围的多个可调谐滤光片被使用。处理器920控制被布置为对宽带辐射束908进行滤光的一个或多个可调谐带通滤光片。
可调谐滤光片可以是液晶可调谐滤光片、声光可调谐滤光片等,如本领域的普通技术人员所理解的。
在一个方面中,处理器920响应于滤光来分析检测系统904的光学响应的变化。例如,处理器920可以比较检测的辐射在各种波长下的强度。响应于确定检测的辐射的强度响应于滤光而变化(例如当改变波长时减弱或减小),处理器920可以确定检测的辐射来自杂散光或伪影信号。处理器920可以丢弃与杂散光相关联的信号。响应于确定检测的辐射的强度响应于滤光基本不变,处理器920可以确定检测的辐射来自由颗粒916散射/衍射的光。
在一个方面中,辐射源906包括可调谐光源或者可以以顺序方式触发的一个或多个光源。当光源被调谐时或者在一个或多个光源的顺序触发期间,检测系统904的光学响应的变化如本文先前描述的那样被分析。可调谐光源或者一个或多个光源可以结合可调谐滤光片或者在没有可调谐滤光片的情况下使用。
在一些实施例中,处理器920可以分析检测信号。分析可以包括频率分析。处理器920可以确定检测的辐射的性质,诸如例如检测的辐射中存在的调制频率以及对应于调制频率中的每个调制频率的幅度和/或相位。
图10A示出了根据一些实施例的颗粒检查系统1000。颗粒检查系统1000包括照射系统1002和检测系统1004。照射系统1002可以包括辐射源1006。在一些实施例中,辐射源1006可以生成宽带辐射束1008以照射物体1010。照射系统1002可以包括一个或多个辐射调整元件1012(例如偏振器、波长滤光片、聚焦元件、分束器、束组合器等中的任何一个)。由辐射源1006以不同波长发射的光可以具有不同强度(例如图7B的分布710)。另外,检测系统1004的量子效率可以随波长变化。例如,针对接近检测范围极限的波长(例如在第一波长λ1下,在第二波长λ2下),检测系统1004可以具有更低的量子效率。
在一个实施例中,对颗粒检查系统1000的光的有效敏感度与波长无关。换言之,颗粒检查系统1000具有平顶光谱敏感度。颗粒检查系统1000的光谱敏感度1018如图10B所示。因此,无论颗粒检查系统1000的操作波长如何,颗粒检查系统可以具有基本相等的敏感度。因此,从物体1010的表面上的颗粒检测到的散射信号的强度跨连续光谱范围是恒定的。伪影信号在特定波长下的强度与从颗粒检测到的散射信号在特定波长下的强度相当。因此,与从颗粒检测到的散射信号的集成强度相比,伪影信号会显得更暗。
在一个方面中,照射系统1002可以包括光谱滤光片1014,被配置为将辐射源1006的发射光谱与检测系统1004的量子效率相匹配。光谱滤光片1014可以是自定义设计的吸收性滤光片/增益滤光片。
备选地或附加地,光谱滤光片可以被插入到检测路径1016中。
颗粒检查系统的光谱敏感度基于应用通过检测系统的最低可接受量子效率(QE)来驱动。进一步地,光谱敏感度随着增大的光谱范围而降低。
图11示出了根据一些实施例的颗粒检查系统1100。
在一个方面中,颗粒检查系统1100包括照射系统1102和检测系统1104。照射系统1102可以包括辐射源1106。在一些实施例中,辐射源1106可以生成辐射束1108以照射物体1110。检测系统1104将散射辐射1124引导到多个检测器。多个检测器中的每个检测器对不同波长(或波长的不同子范围)是敏感的。
例如,检测系统1104可以包括第一检测器1114、第二检测器1116和第三检测器1118。第一检测器1114、第二检测器1116和第三检测器1118可以具有不同的检测范围。第一检测器1114可能对第一波长范围内的光敏感,并且对与第二检测器1116和第三检测器1118相关联的第二波长范围和第三波长范围内的辐射不敏感。检测系统1104可以包括辐射重定向元件1120、1122,被配置为将散射辐射1124的一部分重定向到第一检测器1114、第二检测器1116和第三检测器1118中的每个检测器。
图12示出了根据一些实施例的检查方法1200的流程图。应该理解的是,方法1200所示的操作不是详尽的,并且其他操作也可以在任何图示的操作之前、之后或之间执行。在本公开的各种实施例中,方法1200的操作可以以不同顺序和/或使用与作为示例性描述的装置不同的装置执行。
操作1202包括用具有连续光谱范围的宽带照射束(例如由辐射源408生成的辐射束426)照射物体的表面。例如,物体的表面可以是光刻图案形成装置或图4的掩模版418的背侧。
操作1204包括在检测器处接收散射辐射。散射辐射包括从表面散射的辐射以及由表面附近的结构散射的辐射。这可以通过接收由在光刻图案形成装置或图4的掩模版418的背侧发现的颗粒或污染物散射的散射光来进行。
操作1206包括基于在检测系统(例如图4的检测系统404)处接收到的散射辐射来生成表示对宽带照射信号的光学响应的检测信号。
操作1208包括用处理电路(例如图4的颗粒检查系统400的处理器406)分析检测信号。
操作1210包括基于分析来区分伪信号和对应于光刻图案形成装置的表面上的缺陷(例如图4的颗粒422)的信号。伪信号在本文先前描述的连续光谱范围的至少一部分被减弱。
在一些实施例中,可以存在对宽带照射束的修改操作,以跨连续光谱范围产生均匀光谱响应。例如,图10A的滤光片1014可以被用于获得图10B所示的均匀光谱响应1018。
在一些实施例中,可以存在将散射辐射的强度轮廓作为波长的函数的确定操作。例如,波长敏感型检测器可以被使用。
在一些实施例中,可以存在包括将跨连续光谱范围的散射辐射的强度轮廓与宽带照射束的强度轮廓进行比较的区分操作。
在一些实施例中,可以存在当检测器是波长不敏感型检测器时连续光谱范围内的宽带照射束的滤光操作。例如,图9的滤光片920可以被用于跨辐射源906的连续光谱范围调谐或按顺序扫描宽带辐射照射束908的波长。进一步地,可以存在用于响应于滤光检测光学响应的变化的分析操作。
在一些实施例中,可以存在散射辐射到多个单波长检测器的引导操作,该多个单波长检测器中的每个单波长检测器对与其他检测器不同的波长敏感。来自单波长检测器中的每个单波长检测器的检测信号可以被分析,以区分伪信号和对应于缺陷的信号。例如,由两个或多个单波长检测器检测的信号可以对应于来自缺陷的信号。
在一些实施例中,本文描述的量测系统可以被实施在更大的系统内,例如光刻设备内。
实施例还可以使用以下条项来描述:
1.一种检查系统,包括:
照射系统,被配置为生成具有连续光谱范围的宽带照射束,并且用宽带照射束照射物体的表面;
检测系统,被配置为接收在表面处散射的辐射和由表面附近的结构散射的辐射,并且基于对宽带照射束的光学响应来生成检测信号;以及处理电路,被配置为
分析检测信号,以及
基于分析来区分伪信号和对应于表面上的缺陷的信号,其中伪信号在连续光谱范围的至少一部分被减弱。
2.根据条项1的检查系统,还包括:
光学器件,被配置为修改宽带照射束,以跨照射系统的连续光谱范围产生检测系统的均匀响应。
3.根据条项1的检查系统,其中检测系统是波长敏感型检测系统,并且还被配置为将散射辐射的强度轮廓作为波长的函数而确定。
4.根据条项3的检查系统,其中区分包括将跨连续光谱范围的散射辐射的强度轮廓与宽带照射束的强度轮廓进行比较。
5.根据条项4的检查系统,其中对应于表面上的缺陷的信号的强度轮廓与宽带照射束的强度轮廓对应。
6.根据条项1的检查系统,其中检测系统是波长不敏感型检测系统。
7.根据条项6的检查系统,其中
照射系统还被配置为跨连续光谱范围对宽带照射束进行基于时间的滤光;并且
分析包括对响应于滤光的光学响应的变化的分析。
8.根据条项7的检查系统,其中照射系统包括一个或多个波长选择滤光片。
9.根据条项7的检查系统,其中照射系统还包括可调谐滤光片。
10.根据条项6的检查系统,其中对应于表面上的缺陷的信号的强度与连续光谱范围的带宽成比例。
11.根据条项1的检查系统,其中检测系统还被配置为将散射辐射引导到多个单波长检测器,该多个单波长检测器中的每个单波长检测器对与其他单波长检测器不同的波长敏感。
12.根据条项1的检查系统,其中照射系统的连续光谱范围对应于检测系统的光谱范围。
13.一种检查方法,包括:
用具有连续光谱范围的宽带照射束照射物体的表面;
在检测器处接收散射辐射,该散射辐射包括从表面散射的辐射以及由表面附近的结构散射的辐射;
基于接收到的散射辐射,生成表示对宽带照射信号的光学响应的检测信号;
分析检测信号;以及
基于分析来区分伪信号和对应于表面上的缺陷的信号,其中伪信号在连续光谱范围的至少一部分被减弱。
14.根据条项13的检查方法,还包括:
修改宽带照射束,以跨连续光谱范围产生均匀响应。
15.根据条项13的检查方法,其中检测器是波长敏感型检测器,并且该方法还包括将散射辐射的强度轮廓作为波长的函数来确定。
16.根据条项15的检查系统,其中区分包括将跨连续光谱范围的散射辐射的强度轮廓与宽带照射束的强度轮廓进行比较。
17.根据条项13的检查方法,其中检测器是波长不敏感型检测器。
18.根据条项17的检查方法,还包括:
跨连续光谱范围对宽带照射束进行基于时间的滤光;以及
响应于滤光分析光学响应的变化。
19.根据条项11的检查方法,还包括:
将散射辐射引导到多个单波长检测器,该多个单波长检测器中的每个单波长检测器对与其他检测器不同的波长敏感。
20.一种光刻设备,包括:
照射设备,被配置为照射图案形成装置的图案;
投影系统,被配置为将图案的图像投影到衬底上;以及
量测系统,所述量测系统包括
照射系统,被配置为生成具有连续光谱范围的宽带照射束,并且用宽带照射束照射物体的表面,
检测系统,被配置为接收在表面处散射的辐射和由表面附近的结构散射的辐射,并且基于对宽带照射束的光学响应来生成检测信号,以及
处理电路,被配置为
分析检测信号,以及
基于分析来区分伪信号和对应于表面上的缺陷的信号,其中伪信号在连续光谱范围的至少一部分被减弱。
21.一种检查系统,包括:
照射系统,被配置为生成照射束,并且用照射束照射物体的表面,该照射束具有跨连续光谱范围光谱扫描的波长;
检测系统,被配置为接收在表面处散射的辐射和由表面附近的结构散射的辐射,并且基于接收到的散射辐射来生成检测信号;以及
处理电路,被配置为
分析跨连续光谱范围的检测信号的强度的时间值,以及
基于分析来区分伪信号和对应于表面上的缺陷的信号,其中伪信号在连续光谱范围的至少一部分被减弱。
尽管在本文中可以具体引用光刻设备在IC的制造中的使用,但是应该理解,本文描述的光刻设备可以具有其他应用,诸如集成光学系统的制造、磁畴存储器的指导和检测图案、平板显示器、LCD、薄膜磁头等。技术人员将了解到,在这种替代应用的上下文中,本文的术语“晶片”或“管芯”的任何使用都可以被认为分别与更通用的术语“衬底”或“目标部分”同义。本文引用的衬底可以在曝光之前或之后处理,例如在轨道单元(通常将抗蚀剂层施加到衬底并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测单元和/或检查工具中。在适用情况下,本文的本公开可以被应用于这种和其他衬底处理工具。进一步地,衬底可以被处理一次以上,例如以创建多层IC,使得本文使用的术语衬底也可以指已经包含多个已处理层的衬底。
尽管上面可能已经在光学光刻的上下文中具体引用了本公开的实施例的使用,但是要了解的是,本公开可以被用于其他应用中,例如压印光刻,并且在上下文允许的情况下,不被限于光学光刻。在压印光刻中,图案形成装置中的形貌限定在衬底上创建的图案。图案形成装置的形貌可以被压入供应到衬底的抗蚀剂层中,因此抗蚀剂通过施加电磁辐射、热量、压力或其组合来固化。在抗蚀剂被固化之后,图案形成装置被移出抗蚀剂,从而在其中留下图案。
要理解的是,本文的措辞或术语是为了描述起见而非限制,使得本公开的措辞或术语是由(多个)相关领域的技术人员鉴于本文的教导而解释的。
如本文使用的,术语“衬底”描述了材料层被添加的材料。在一些实施例中,衬底本身可以被图案化,并且在其顶部添加的材料也可以被图案化,或者可以保持没有图案化。
虽然在本文中可以具体引用根据本公开的设备和/或系统在IC的制造中的使用,但是应该明确理解的是,这种设备和/或系统具有许多其他可能的应用。例如,它可以被用于集成光学系统的制造、磁畴存储器的指导和检测图案、LCD面板、薄膜磁头等。本领域技术人员将了解,在这种替代应用的上下文中,术语“掩模版”、“晶片”或“管芯”在本文中的任何使用应该被认为分别由更通用的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”更换。
尽管本公开的具体实施例已经在上面描述,但是要了解的是,本公开可以以不同于所描述的方式来实践。本描述并不旨在限制本公开。
要了解的是,具体实施方式章节而非发明内容和摘要章节旨在被用于解释条项。发明内容和摘要章节可以陈述(多个)本发明人所设想的本公开的一个或多个但非所有示例性实施例,因此,并不旨在以任何方式限制本公开和所附条项。
借助于图示了指定功能及其关系的实施方式的功能构建块,本公开已经在上面描述。为了方便描述,这些功能构建块的边界在本文中被任意地定义。交替边界可以被定义为只要指定功能及其关系被适当地执行即可。
具体实施例的前述描述将充分展现本公开的一般性,通过应用技术领域内的知识,在未过度实验,未脱离本公开的一般概念的情况下,其他人可以容易地修改和/或适应这种具体实施例的各种应用。因此,基于本文提出的教导和指导,这种适应和修改旨在在与所公开的实施例等效的含义和范围内。
所保护主题的广度和范围不应该受到任何上述示例性实施例的限制,而应该只根据以下权利要求及其等效物来定义。
Claims (20)
1.一种检查系统,包括:
照射系统,被配置为生成具有连续光谱范围的宽带照射束,并且用所述宽带照射束照射物体的表面;
检测系统,被配置为接收在所述表面处散射的辐射和由所述表面附近的结构散射的辐射,并且基于对所述宽带照射束的光学响应来生成检测信号;以及
处理电路,被配置为
分析所述检测信号,以及
基于所述分析来区分伪信号和对应于所述表面上的缺陷的信号,其中所述伪信号针对所述连续光谱范围的至少一部分被减弱。
2.根据权利要求1所述的检查系统,还包括:
光学器件,被配置为修改所述宽带照射束,以跨所述照射系统的所述连续光谱范围产生所述检测系统的均匀响应。
3.根据权利要求1所述的检查系统,其中所述检测系统是波长敏感型检测系统,并且还被配置为将所述散射辐射的强度轮廓作为波长的函数来确定。
4.根据权利要求3所述的检查系统,其中所述区分包括将跨所述连续光谱范围的所述散射辐射的所述强度轮廓与所述宽带照射束的强度轮廓进行比较。
5.根据权利要求4所述的检查系统,其中与所述表面上的所述缺陷对应的所述信号的强度轮廓对应于所述宽带照射束的所述强度轮廓。
6.根据权利要求1所述的检查系统,其中所述检测系统是波长不敏感型检测系统。
7.根据权利要求6所述的检查系统,其中
所述照射系统还被配置为跨所述连续光谱范围对所述宽带照射束进行基于时间的滤光;并且
所述分析包括对响应于所述滤光的所述光学响应的变化的分析。
8.根据权利要求7所述的检查系统,其中所述照射系统包括一个或多个波长选择滤光片。
9.根据权利要求7所述的检查系统,其中所述照射系统还包括可调谐滤光片。
10.根据权利要求6所述的检查系统,其中与所述表面上的所述缺陷对应的所述信号的强度与所述连续光谱范围的带宽成比例。
11.根据权利要求1所述的检查系统,其中所述检测系统还被配置为将所述散射辐射引导到多个单波长检测器,所述多个单波长检测器中的每个单波长检测器对与所述其他单波长检测器不同的波长敏感。
12.根据权利要求1所述的检查系统,其中所述照射系统的所述连续光谱范围对应于所述检测系统的光谱范围。
13.一种检查方法,包括:
用具有连续光谱范围的宽带照射束照射物体的表面;
在检测器处接收散射辐射,所述散射辐射包括从所述表面散射的辐射以及由所述表面附近的结构散射的辐射;
基于所述接收到的散射辐射,生成表示对所述宽带照射信号的光学响应的检测信号;
分析所述检测信号;以及
基于所述分析来区分伪信号和对应于所述表面上的缺陷的信号,其中所述伪信号针对所述连续光谱范围的至少一部分被减弱。
14.根据权利要求13所述的检查方法,还包括:
修改所述宽带照射束,以跨所述连续光谱范围产生均匀响应。
15.根据权利要求13所述的检查方法,其中所述检测器是波长敏感型检测器,并且
所述方法还包括将所述散射辐射的强度轮廓作为波长的函数来确定。
16.根据权利要求15所述的检查系统,其中所述区分包括将跨所述连续光谱范围的所述散射辐射的所述强度轮廓与所述宽带照射束的强度轮廓进行比较。
17.根据权利要求13所述的检查方法,其中所述检测器是波长不敏感型检测器。
18.根据权利要求17所述的检查方法,还包括:
跨所述连续光谱范围对所述宽带照射束进行基于时间的滤光;以及
响应于所述滤光来分析所述光学响应的变化。
19.根据权利要求11所述的检查方法,还包括:
将所述散射辐射引导到多个单波长检测器,所述多个单波长检测器中的每个单波长检测器对与所述其他检测器不同的波长敏感。
20.一种光刻设备,包括:
照射设备,被配置为照射图案形成装置的图案;
投影系统,被配置为将所述图案的图像投影到衬底上;以及
量测系统,所述量测系统包括
照射系统,被配置为生成具有连续光谱范围的宽带照射束,并且用所述宽带照射束照射物体的表面,
检测系统,被配置为接收在所述表面处散射的辐射和由所述表面附近的结构散射的辐射,并且基于对所述宽带照射束的光学响应来生成检测信号,以及
处理电路,被配置为
分析所述检测信号,以及
基于所述分析来区分伪信号和对应于所述表面上的缺陷的信号,其中所述伪信号针对所述连续光谱范围的至少一部分被减弱。
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