TW202208835A - 污染識別度量衡系統、微影設備及其方法 - Google Patents

污染識別度量衡系統、微影設備及其方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202208835A
TW202208835A TW110113721A TW110113721A TW202208835A TW 202208835 A TW202208835 A TW 202208835A TW 110113721 A TW110113721 A TW 110113721A TW 110113721 A TW110113721 A TW 110113721A TW 202208835 A TW202208835 A TW 202208835A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
wavelength
particle
detection system
detection
radiation
Prior art date
Application number
TW110113721A
Other languages
English (en)
Inventor
安德魯 賈治
拉維 柴坦亞 凱魯瑞
米卡 艾曼紐 寶拉斯基
詹姆士 漢米頓 華許
賈斯汀 洛依德 克魯瑟
Original Assignee
荷蘭商Ａｓｍｌ控股公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 荷蘭商Ａｓｍｌ控股公司 filed Critical 荷蘭商Ａｓｍｌ控股公司
Publication of TW202208835A publication Critical patent/TW202208835A/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • G03F7/70916—Pollution mitigation, i.e. mitigating effect of contamination or debris, e.g. foil traps
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
    • G01N15/0211—Investigating a scatter or diffraction pattern
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
    • G01N15/0227—Investigating particle size or size distribution by optical means using imaging; using holography
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1429—Signal processing
    • G01N15/1433—Signal processing using image recognition
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1434—Optical arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/171—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with calorimetric detection, e.g. with thermal lens detection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4795—Scattering, i.e. diffuse reflection spatially resolved investigating of object in scattering medium
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G03F1/84—Inspecting
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2004—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7085—Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1434—Optical arrangements
    • G01N2015/1438—Using two lasers in succession
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1434—Optical arrangements
    • G01N2015/144—Imaging characterised by its optical setup
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N2015/1493—Particle size
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/171—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with calorimetric detection, e.g. with thermal lens detection
    • G01N2021/1714—Photothermal radiometry with measurement of emission
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/314—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths
    • G01N2021/3155—Measuring in two spectral ranges, e.g. UV and visible
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G01N2021/8845—Multiple wavelengths of illumination or detection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8896—Circuits specially adapted for system specific signal conditioning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N2021/95676—Masks, reticles, shadow masks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

本發明提供一種檢測系統、一種微影設備及一種檢測方法。該檢測系統包括一照射系統、一偵測系統及處理電路系統。該照射系統產生一第一波長下之一第一照射光束及一第二波長下之一第二照射光束。該第一波長不同於該第二波長。該照射系統同時用該第一照射光束及該第二照射光束輻照一物件。該偵測系統接收由在該物件之一表面處存在的一顆粒在該第一波長下散射之輻射。該偵測系統產生一偵測信號。該處理電路系統基於該偵測信號判定該顆粒之一特性。

Description

污染識別度量衡系統、微影設備及其方法
本發明係關於微影系統，例如，用於偵測微影設備中之倍縮光罩上的污染物之檢測系統。
微影設備為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影設備可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，圖案化裝置(其替代地稱為遮罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。此圖案可轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含一個或若干個晶粒之部分)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之相鄰目標部分之網路。已知的微影設備包括：所謂的步進器，其中藉由將整個圖案一次性曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束掃描圖案同時平行或反平行於此掃描方向同步地掃描目標部分來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化裝置轉印至基板。
在微影操作期間，不同處理步驟可要求不同層待連續地形成於基板上。針對每一圖案轉印程序，層之定序通常藉由根據每一層之所要圖案更換不同倍縮光罩來實現。
典型微影系統在關於倍縮光罩上之圖案及自倍縮光罩轉印至晶圓上之圖案的亞奈米容差內工作。在微影設備之環境內，發生高度動態程序，例如，倍縮光罩交遞、晶圓交遞、受控氣體流動、真空腔室壁之除氣、液體施配(例如，光阻塗佈)、溫度變化、金屬沈積、眾多可致動組件之快速移動及結構之耗損。隨時間推移，動態程序在微影設備內引入且累積污染物顆粒。倍縮光罩上之污染物顆粒可能引入錯誤至經轉印圖案。因此，需要維持能夠以亞奈米準確度準確地將圖案轉印至晶圓上同時最小化假陽性偵測之無污染物倍縮光罩。
需要提供用以偵測微影設備之光學關鍵組件上之污染物的改良之檢測技術。
在一些實施例中，一種系統包含一照射系統、一偵測系統及處理電路系統。該照射系統產生一第一波長下之一第一照射光束及一第二波長下之一第二照射光束。該第一波長不同於該第二波長。該照射系統同時用該第一照射光束及該第二照射光束輻照一物件。該偵測系統接收由在該物件之一表面處存在的一顆粒在該第一波長下散射之輻射。該偵測系統產生一偵測信號。該處理電路系統基於該偵測信號判定該顆粒之一特性。
在一些實施例中，一種方法包含同時用在一第一波長下之一第一照射光束及在一第二波長下之一第二照射光束輻照一物件。該第一波長不同於該第二波長。該方法亦包含：接收由在該物件之一表面處存在的一顆粒在該第一波長下散射之輻射；基於該所接收散射輻射產生一偵測信號；分析該偵測信號；以及基於該偵測信號判定該顆粒之一特性。
在一些實施例中，一種微影設備包含一照射設備、一投影系統及一度量衡系統。該度量衡系統包含一照射系統、一偵測系統及一處理器。該照射系統產生一第一波長下之一第一照射光束及一第二波長下之一第二照射光束。該第一波長不同於該第二波長。該照射系統同時用該第一照射光束及該第二照射光束輻照一物件。該偵測系統接收由在該物件之一表面處存在的一顆粒在該第一波長下散射之輻射。該偵測系統產生一偵測信號。該處理電路系統基於該偵測信號判定該顆粒之一特性。
下文參考隨附圖式詳細地描述本發明之另外特徵以及各種實施例之結構及操作。應注意，本發明不限於本文中所描述之特定實施例。本文中僅出於說明性目的來呈現此等實施例。基於本文中所含之教示，額外實施例對於熟習相關技術者將為顯而易見的。
本說明書揭示併有本發明之特徵之一或多個實施例。所揭示實施例被提供為實例。本發明之範疇不限於所揭示實施例。所主張之特徵係由此處附加之申請專利範圍界定。
所描述實施例及本說明書中對「一個實施例」、「一實施例」、「一實例實施例」等等之參考指示所描述實施例可能包括一特定特徵、結構或特性，但每一實施例可能未必包括該特定特徵、結構或特性。此外，此等短語未必指代相同實施例。此外，當結合實施例描述特定特徵、結構或特性時，應理解，無論是否予以明確描述，結合其他實施例來實現此特徵、結構或特性皆係在熟習此項技術者之認識範圍內。
出於描述容易的目的，可在本文中使用空間相對術語(諸如「之下」、「以下」、「較低」、「以上」、「在上」、「上部」或類似者)以描述如圖中所說明的一個要素或特徵與另一(些)要素或特徵之關係。除了諸圖中所描繪的定向以外，空間相對術語亦意欲涵蓋裝置在使用或操作中的不同定向。設備可以其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向)且本文中所使用之空間相對描述符可同樣相應地進行解釋。
如本文中所使用之術語「約」指示可基於特定技術變化之給定數量之值。基於特定技術，術語「約」可指示例如在值之10%至30%內(例如，值之±10%、±20%或±30%)變化之給定數量之值。
本發明的實施例可實施於硬體、韌體、軟體或其任何組合中。本發明之實施例亦可經實施為儲存於機器可讀媒體上之指令，該等指令可藉由一或多個處理器讀取及執行。機器可讀媒體可包括用於儲存或傳輸呈可由機器(例如，計算裝置)讀取之形式的資訊之任何機構。舉例而言，機器可讀媒體可包括：唯讀記憶體(ROM)；隨機存取記憶體(RAM)；磁碟儲存媒體；光學儲存媒體；快閃記憶體裝置；電氣、光學、聲學或其他形式之傳播信號(例如，載波、紅外線信號、數位信號，等)，及其他。另外，韌體、軟體、常式及/或指令可在本文中描述為進行特定動作。然而，應瞭解，此等描述僅僅為方便起見，且此等動作事實上係由計算裝置、處理器、控制器或執行韌體、軟體、常式、指令等等之其他裝置引起。術語「非暫時性」可在本文中用以表徵用於儲存資料、資訊、指令等的電腦可讀媒體，唯一例外為暫時性傳播信號。
然而，在更詳細地描述此類實施例之前，呈現可供實施本發明之實施例之實例環境係具指導性的。
實例微影系統
圖1A及1B分別展示微影設備100及微影設備100'之示意性說明，其中可實施本發明之實施例。微影設備100及微影設備100'各自包括以下各者：照射系統(照射器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如，深紫外線或極紫外線輻射)；支撐結構(例如，遮罩台) MT，其經組態以支撐圖案化裝置(例如，遮罩、倍縮光罩或動態圖案化裝置) MA且連接至經組態以準確地定位圖案化裝置MA之第一定位器PM；及基板台(例如，晶圓台) WT，其經組態以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓) W且連接至經組態以準確地定位基板W之第二定位器PW。微影設備100及100'亦具有投影系統PS，該投影系統經組態以將由圖案化裝置MA賦予至輻射光束B之圖案投射至基板W之目標部分(例如，包含一或多個晶粒) C上。在微影設備100中，圖案化裝置MA及投影系統PS係反射式的。在微影設備100'中，圖案化裝置MA及投影系統PS係透射性的。
照射系統IL可包括用於導向、塑形或控制輻射光束B之各種類型之光學組件，諸如折射、反射、反射折射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
支撐結構MT以取決於圖案化裝置MA相對於參考框架之定向、微影設備100及100'中之至少一者之設計及其他條件(諸如，圖案化裝置MA是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化裝置MA。支撐結構MT可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化裝置MA。支撐結構MT可為(例如)框架或台，其可視需要而係固定或可移動的。藉由使用感測器，支撐結構MT可確保圖案化裝置MA (例如)相對於投影系統PS處於所要位置。
應將術語「圖案化裝置」MA廣泛地解釋為指代任何裝置，該裝置可用以在其橫截面中向輻射光束B賦予圖案，以便在基板W之目標部分C中產生圖案。賦予至輻射光束B之圖案可對應於裝置中之特定功能層，在目標部分C中產生該功能層以形成積體電路。
圖案化裝置MA可為透射性的(如在圖1B之微影設備100'中)或反射性的(如在圖1A之微影設備100中)。圖案化裝置MA之實例包括倍縮光罩、遮罩、可程式化鏡面陣列，或可程式化LCD面板。遮罩在微影中已為人所熟知，且包括諸如二元、交替相移或衰減相移之遮罩類型，以及各種混合遮罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例採用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以便使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面在由小鏡面矩陣反射之輻射光束B中賦予圖案。
術語「投影系統」PS可涵蓋如適於所使用之曝光輻射或適於諸如基板W上之浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。可將真空環境用於EUV或電子束輻射，此係由於其他氣體可吸收過多輻射或電子。因此，可憑藉真空壁及真空泵將真空環境提供至整個光束路徑。
微影設備100及/或微影設備100'可屬於具有兩個(雙載物台)或多於兩個基板台WT (及/或兩個或多於兩個遮罩台)之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外基板台WT，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他基板台WT用於曝光。在一些情形下，額外台可不為基板台WT。
微影設備亦可屬於以下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影設備中之其他空間，例如，遮罩與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增大投影系統之數值孔徑。如本文中所使用之術語「浸潤」不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
參看圖1A及圖1B，照射器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當源SO為準分子雷射時，源SO及微影設備100、100'可為單獨的物理實體。在此類情況下，不認為源SO形成微影設備100或100'之部分，且輻射光束B係憑藉包括例如合適導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD (在圖1B中)而自源SO傳遞至照射器IL。在其他情況下，例如，在源SO為水銀燈時，源SO可為微影設備100、100'之整體部分。源SO及照射器IL連同光束遞送系統BD (在需要時)可稱為輻射系統。
照射器IL可包括用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD (在圖1B中)。通常，可調整照射器之光瞳平面中之強度分佈之至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。此外，照射器IL可包含各種其他組件(在圖1B中)，諸如積光器IN及聚光器CO。照射器IL可用於調節輻射光束B以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
參考圖1A，輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如遮罩台) MT上之圖案化裝置(例如遮罩) MA上，且係由該圖案化裝置MA而圖案化。在微影設備100中，自圖案化裝置(例如，遮罩) MA反射輻射光束B。在自圖案化裝置(例如，遮罩) MA反射之後，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，該投影系統PS將該輻射光束B聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF2 (例如，干涉裝置、線性編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WT (例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中)。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器IF1可用以相對於輻射光束B之路徑精確地定位圖案化裝置(例如，遮罩) MA。可使用遮罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化裝置(例如，遮罩) MA及基板W。
參考圖1B，輻射光束B入射於經固持於支撐結構(例如，遮罩台MT)上之圖案化裝置(例如，遮罩MA)上，且由該圖案化裝置圖案化。跨越遮罩MA之後，輻射光束B穿經投影系統PS，該投影系統PS將光束聚焦至基板W之目標部分C上。投影系統具有光瞳共軛物PPU至照射系統光瞳IPU。輻射之部分自照射系統光瞳IPU處之強度分佈發散且橫穿遮罩圖案而不受到遮罩圖案處之繞射影響，且產生照射系統光瞳IPU處之強度分佈之影像。
投影系統PS將遮罩圖案MP之影像MP'投射至塗佈於基板W上的光阻層上，其中影像MP'藉由自強度分佈之輻射來由產生自遮罩圖案MP的繞射光束形成。舉例而言，遮罩圖案MP可包括線及空間之陣列。在該陣列處且不同於零階繞射之輻射之繞射生成轉向繞射光束，其在垂直於線的方向上具有方向改變。非繞射光束(亦即，所謂的零階繞射光束)橫穿圖案，而傳播方向無任何改變。零階繞射光束橫穿投影系統PS之在投影系統PS之光瞳共軛PPU上游的上部透鏡或上部透鏡群組，以到達光瞳共軛PPU。在光瞳共軛PPU之平面中且與零階繞射光束相關聯的強度分佈之部分為照射系統IL之照射系統光瞳IPU中之強度分佈之影像。孔徑裝置PD例如在包括投影系統PS之光瞳共軛PPU之平面處或實質上在該平面處安置。
投影系統PS經配置以藉助於透鏡或透鏡群組L不僅捕獲零階繞射光束，而且亦捕獲一階或一階及較高階繞射光束(未展示)。在一些實施例中，可使用用於使在垂直於線之方向上延伸之線圖案成像的偶極照射以利用偶極照射之解析度增強效應。舉例而言，一階繞射光束在晶圓W之位階處干涉對應的零階繞射光束，而以最高可能解析度及程序窗(亦即，與可容許曝光劑量偏差組合之可用聚焦深度)產生線圖案MP之影像。在一些實施例中，可藉由在照射系統光瞳IPU之相對象限中提供輻射極(未展示)來減小散光像差。另外，在一些實施例中，可藉由阻擋投影系統之光瞳共軛PPU中之與相對四分體中之輻射極相關聯的零階光束來減小散光像差。以全文引用之方式併入本文中的於2009年3月31日發佈之US 7,511,799 B2中更詳細地描述此情形。
憑藉第二定位器PW及位置感測器IF (例如，干涉裝置、線性編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WT (例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中)。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器(圖1B中未展示)可用以相對於輻射光束B之路徑精確地定位遮罩MA (例如在自遮罩庫之機械擷取之後或在掃描期間)。
一般而言，可藉助於形成第一定位器PM之部分之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現遮罩台MT之移動。類似地，可使用形成第二定位器PW之部件之長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進器(相對於掃描器)之情況下，遮罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可係固定的。可使用遮罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準遮罩MA與基板W。儘管基板對準標記(如所說明)佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中(被稱為切割道對準標記)。類似類似地，在將超過多於一個晶粒提供於遮罩MA上之的情形中，遮罩對準標記可位於該等晶粒之間。
遮罩台MT及圖案化裝置MA可處於真空腔室V中，其中真空內機器人IVR可用以將諸如遮罩之圖案化裝置移入及移出真空腔室。替代地，當遮罩台MT及圖案化裝置MA係在真空腔室外部時，類似於真空內機器人IVR，真空外機器人可用於各種輸送操作。真空內機器人及真空外機器人兩者需要經校準以用於任何有效負載(例如，遮罩)至轉移站之固定運動安裝台的平滑轉移。
微影設備100及100'可用於以下模式中之至少一者中：
1.  在步進模式中，支撐結構(例如，遮罩台) MT及基板支撐結構WT保持基本上靜止，同時將賦予至輻射光束B之整個圖案一次性投射至目標部分C上(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。
2.  在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束B之圖案投射至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構(例如，遮罩台) MT及基板台WT (亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之(縮小)放大率及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構(例如遮罩台) MT之速度及方向。
3.  在另一模式中，使支撐結構(例如遮罩台) MT保持實質上靜止，從而固持可程式化圖案化裝置，且當將賦予至輻射光束B之圖案投射至目標部分C上時，移動或掃描基板台WT。可使用脈衝式輻射源SO，且在基板台WT之每一移動之後或在一掃描期間的順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化裝置。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化裝置(諸如，可程式化鏡面陣列)之無遮罩微影。
亦可使用對所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。
在一些實施例中，微影設備可產生DUV及/或EUV輻射。舉例而言，微影設備100'可經組態以使用DUV源進行操作。在另一實例中，微影設備100包括極紫外線(EUV)源，該極紫外線源經組態以產生用於EUV微影之EUV輻射光束。一般而言，EUV源經組態於輻射系統中，且對應的照射系統經組態以調節EUV源之EUV輻射光束。
圖2更詳細地展示微影設備100，其包括源收集器設備SO、照射系統IL及投影系統PS。源收集器設備SO經建構及配置成使得可將真空環境維持於源收集器設備SO之圍封結構220中。可藉由放電產生電漿源來形成EUV輻射發射電漿210。可藉由氣體或蒸汽(例如，Xe氣、Li蒸汽或Sn蒸汽)來產生EUV輻射，其中產生極熱電漿210以發射在電磁光譜之EUV範圍內之輻射。舉例而言，藉由產生至少部分離子化電漿之放電來產生極熱電漿210。為了輻射之有效產生，可能需要為(例如) 10 Pa之分壓的Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他合適氣體或蒸汽。在一些實施例中，提供受激發錫(Sn)之電漿以產生EUV輻射。
由熱電漿210發射之輻射經由定位於源腔室211中之開口中或後方的可選氣體障壁或污染物截留器230 (在一些情況下，亦稱為污染物障壁或箔片截留器)而自源腔室211傳遞至收集器腔室212中。污染物截留器230可包括通道結構。污染物截留器230亦可包括氣體障壁，或氣體障壁與通道結構之組合。本文中進一步所指示之污染物截留器或污染物障壁230至少包括通道結構。
收集器腔室212可包括可為所謂掠入射收集器之輻射收集器CO。輻射收集器CO具有上游輻射收集器側251及下游輻射收集器側252。橫穿收集器CO之輻射可自光柵光譜濾波器240反射以聚焦於虛擬源點IF中。虛擬源點IF通常被稱作中間焦點，且源收集器設備經配置成使得中間焦點IF位於圍封結構220中之開口219處或附近。虛擬源點IF為輻射發射電漿210之影像。特別地使用光柵光譜濾波器240以用於抑制紅外線(IR)輻射。
隨後，輻射橫穿照射系統IL，該照射系統IL可包括琢面化場鏡裝置222及琢面化瞳鏡裝置224，該琢面化場鏡裝置及琢面化瞳鏡裝置經配置以提供輻射光束221在圖案化裝置MA處之所要角度分佈以及在圖案化裝置MA處之輻射強度的所要均一性。在由支撐結構MT固持之圖案化裝置MA處反射輻射光束221後，即形成經圖案化光束226，且由投影系統PS將經圖案化光束226經由反射元件228、229成像至由晶圓載物台或基板台WT固持之基板W上。
比所展示裝置多的裝置通常可存在於照射光學件單元IL及投影系統PS中。取決於微影設備之類型，可視情況存在光柵光譜濾波器240。另外，可存在比圖2中所展示之鏡面更多之鏡面， 例如，在投影系統PS中可存在比圖2中所展示之反射元件多一至六個的額外反射元件。
如圖2中所說明之收集器光學件CO被描繪為具有掠入射反射器253、254及255之巢套式收集器，僅僅作為收集器(或收集器鏡面)之實例。掠入射反射器253、254及255安置成圍繞光軸O軸向地對稱，且此類型之收集器光學件CO係較佳地與放電產生電漿源(常常稱為DPP源)組合使用。
例示性微影單元
圖3展示根據一些實施例之微影單元300，其有時亦稱為微影單元(lithocell)或群集。微影設備100或100'可形成微影單元300之部分。微影單元300亦可包括用以對基板執行曝光前程序及曝光後程序之一或多個設備。習知地，此等包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、冷卻板CH及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板、在不同處理設備之間移動該基板，且將該基板遞送至微影設備100或100'之裝載匣LB。常常統稱為塗佈顯影系統之此等裝置係在塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，塗佈顯影系統控制單元TCU自身受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU來控制微影設備。因此，不同設備可經操作以最大化產出量及處理效率。
例示性污染物檢測設備
在一些實施例中，度量衡系統可用以檢測物件以便判定物件之清潔度。可執行檢測技術，使得成功地偵測表面(例如，倍縮光罩或基板之表面)上之非所需缺陷，同時使假偵測(或假陽性)最小化。檢測技術可包含光學檢測。
術語「瑕疵」、「缺陷」、「斑點」等可在本文中用於指代結構與指定容差之偏差或非均一性。舉例而言，平坦表面可能具有缺陷，諸如刮痕、孔洞或凹部、外來顆粒、污漬等。
在瑕疵的內容脈絡中，術語「外來顆粒」、「污染物顆粒」、「污染物」等可在本文中用以指存在於未經設計以耐受非所需粒狀物質之存在或以其他方式不利地影響存在粒狀物質之設備的操作之區中或表面上的非預期、非典型、非所需等(在本文中，非所需)粒狀物質。外來顆粒之一些實例可包括微影設備內之灰塵、雜散光阻或其他變位材料。變位材料之實例可包括鋼、Au、Ag、Al、Cu、Pd、Pt、Ti等。材料變位可由於例如在基板上製造金屬互連件之程序及經致動結構之摩擦及衝擊而發生。污染物可能到達微影設備中之敏感部分(例如，倍縮光罩或基板)上，且增大微影程序中之錯誤可能性。本發明之實施例提供用於偵測微影設備或程序之敏感部分上之缺陷的結構及功能。
大多數基於影像之演算法在單一影像上操作，且執行一系列形態操作以區分目標物件，例如：顆粒與周圍背景。通常，在開發分析演算法的同時考慮關於物件與背景之間的強度之比率及目標物件邊緣之一些模型的某些假設的情況下量測物件之幾何特徵。最常用模型假定高斯類似於目標物件與周圍鄰域之間的強度轉變。通常，強度位準等於半高寬(FWHM)(目標相較於背景之強度)、用以隔離物件。此等可導致相當簡單之資料處理常式，其可利用任意預設強度臨限位準來二值化影像，隨後進行一系列形態操作以識別所關注目標。此方法之簡單性具有顯著缺陷。為了保證在所需機率位準處之偵測及在所需準確度及機率下判定大小，場景S/N比連同背景雜訊位準必須符合某些準則。另外，通常分析之影像必須符合品質準則，諸如背景均勻性及目標物件可見度，其通常假定跨越影像為恆定的。實務上，難以滿足此等假設，此係因為經量測目標之雙向反射率分佈函數(Bi-directional Reflectance Distribution Function，BRDF)通常不均勻，且結果，目標之亮度隨著照射方向、定向及至成像系統之距離而改變。
顆粒偵測及大小判定在安裝於微影機器上之測試及量測設備中起重要作用。自功能視角，當前使用之系統(例如，倍縮光罩後側檢測(reticle backside inspection，RBI)、整合式倍縮光罩檢測系統(integrated reticle inspection system，IRIS))基本上為基於影像之散射計。散射量測系統或散射計提供關於顆粒之位置及大小之資訊。散射計基於由目標反射至偵測系統之方向上之能量來判定顆粒大小。散射計就其光電機械佈局而言相當簡單，且資料分析基本上減少至分析與顆粒區域成比例的強度信號。雖然基於此原理操作之儀器相當簡單，但其具有若干缺點，主要有：
-   基於返回強度判定顆粒之大小限於大小小於偵測系統之空間解析度的顆粒。
-   顆粒之散射特性與材料及表面輪廓相關。因此，由不同材料製成及/或具有不同表面光學特性之顆粒可能不正確地判定大小，如下文進一步描述。
-   散射計並不提供關於顆粒之材料組成的資訊。
散射計通常利用校準曲線，其提供通常針對參考類型之目標(諸如聚苯乙烯-乳膠球(polystyrene-latex sphere，PSL))量測之顆粒的強度與實體大小之間的直接轉換。因此，由散射計報告之顆粒之大小應被解釋為等效PSL之大小而非所關注顆粒之實體大小。因此，與具有不同反射率之校準標準不同的材料之顆粒引起不同光強度，從而導致大小之不準確讀取。
另外，假陽性對於微影有害。舉例而言，假陽性偵測可能由於不必要地提示維護動作(例如，倍縮光罩更換)或甚至建議捨棄完美符合之倍縮光罩而減緩生產。在行業中考慮若干解決方案以改良粒徑量測之精度及準確度，然而，此等解決方案(例如，多方向照射、涉及偏光之多成像技術)可能不提供假陽性率之足夠衰減，此係因為印刷於倍縮光罩上之圖案並不為吾人所知。本發明之實施例提供用於減少例項或消除假陽性之結構及功能。
為了克服上文所描述之限制，本文中所描述之顆粒偵測/量測系統使用高解析度成像系統，且基於顆粒之影像區域之表面來量測顆粒大小。因此，本文中所描述之系統提供與顯微鏡系統相當之大小判定準確性。準確性與成像系統特性直接相關。另外，本發明之實施例提供用於減少例項或消除假陽性之結構及功能。本發明之實施例提供顆粒之材料組成(類型)。
圖4展示根據一些實施例之顆粒檢測系統400之示意圖。在一些實施例中，顆粒檢測系統400可實施於微影設備中。顆粒檢測系統400可包含照射系統402、偵測系統404及處理器406。照射系統402可包含輻射源408。照射系統402可包含一或多個輻射調整元件410 (例如，偏光器、波長濾波器、聚焦元件、光束分光器、光束組合器等中之任一者)。
顆粒檢測系統400可包含封閉區412。封閉區412可包含一或多個隔室。封閉區412可包含檢視區窗414及416。
然而，在更詳細地描述顆粒檢測系統400之實施例之前，有指導性的為呈現可使用顆粒檢測系統400檢測之物件之實例。在一些實施例中，物件418可為倍縮光罩。倍縮光罩可包含圖案特徵420。圖案特徵420可包含例如待經由微影程序轉印至基板上之產品及對準標記圖案。物件418的表面424上的外來顆粒422可不利地影響微影，此係因為外來顆粒可經由物件418印刷或在外來顆粒包夾於物件418與倍縮光罩台之間時以其他方式使倍縮光罩的形狀變形，或在包夾於其間時對倍縮光罩或倍縮光罩台表面造成損害，或轉移至倍縮光罩台且因此污染倍縮光罩台並潛在地污染或損害在同一載物台上負載的其他倍縮光罩。在一個實例中，顆粒422可具有介於5 µm至200 µm之範圍內的直徑。
在一些實施例中，輻射源408可產生輻射光束426或多於一個輻射光束426，以照射物件418。輻射光束426可包含在第一波長下之第一輻射光束及在不同於第一波長之第二波長下之第二輻射光束。輻射源408可包括一或多個輻射源。舉例而言，輻射源408可包括經組態以產生處於第一波長之輻射光束之第一輻射源及經組態以產生處於第二波長之輻射光束之第二輻射源。在一些實施例中，輻射源408可為經組態以產生在第一波長及第二波長下之輻射光束的可調諧輻射源。由輻射源408產生的輻射可為同調輻射。舉例而言，輻射源408可為一或多個雷射二極體。輻射源408可同時或相繼地用第一輻射光束及第二輻射光束照射物件418。
在一個實例中，可使用單一輻射源來產生第一輻射光束及第二輻射光束。一或多個輻射調整元件410 (例如，波長濾波器)可用以選擇待用於照射物件418之波長。舉例而言，單一輻射源可為經組態以產生寬頻帶輻射光束之寬頻帶輻射源。一或多個波長濾波器用以對寬頻帶輻射光束進行光譜濾波以獲得具有不同波長之第一輻射光束及第二輻射光束。
在一些實施例中，封閉區412可包括額外檢視區窗。舉例而言，第一輻射光束及第二輻射光束可經由單獨檢視區窗照射物件418。
在一個實例中，第一波長可在可見光譜中，且第二波長可在紅外線光譜中。
在一個實例中，第一波長及第二波長可在可見光譜中。
在一些實施例中，偵測系統404可包含感測器元件428及聚焦元件430 (例如，接物鏡或透鏡系統)。感測器元件428可在不同波長下擷取物件之影像。偵測系統404可為影像擷取裝置或多單元光偵測器(例如，光偵測器、相機之二維陣列)。感測器元件428可包含電荷耦合裝置(charge-coupled device，CCD)或互補金屬氧化半導體(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)。在一些實施例中，感測器元件可包括多個感測器元件，每一感測器元件經組態以擷取特定波長下之影像。在一些實施例中，偵測系統404可為單單元光電偵測器(若無更多，可能無法解析影像)，在此情況下，感測器元件428可為感光性二極體。然而，在大小、裝配容易性及/或成本效率為顯著因素之情況下，單單元光電偵測器可為合乎需要的。在一個實例中，可掃描物件418之表面424上之所關注區域。偵測系統404可具有紫外線至近紅外之偵測範圍。在一些實施例中，偵測系統404可具有在可見光譜中之偵測範圍。
在一些實施例中，偵測系統404可接收在表面424處由接近表面之結構(例如圖案特徵420)散射的輻射，由所偵測輻射432表示。在表面424處散射之所偵測輻射432可包括由安置於表面424上之顆粒422散射之輻射。偵測系統404可基於所接收輻射產生偵測信號。偵測信號可包含所接收輻射之資訊，例如，強度、相位等。偵測信號可包括所偵測影像之資料。
處理器406可接收及分析偵測信號。處理器406可判定表面424上之顆粒422的大小、顆粒422之邊緣及/或顆粒422之材料組成(例如，碳、生物、鋼、鋁)。另外，處理器406可區分寄生信號與對應於表面424上之顆粒422之存在的信號，如下文進一步描述。
在輻射之偵測的內容脈絡中，術語「假」、「寄生」、「重像」、「原生」等可用以描述與不與外來顆粒相互作用之輻射相關聯的信號。
在一些實施例中，由處理器406執行之判定可包含判定顆粒422之潛在存在的污染之類型。處理器406可將偵測結果呈現給顆粒檢測系統400之使用者(例如，在電腦顯示器上)。
儘管已在偵測外來顆粒(例如，顆粒422)之內容脈絡中描述特定實施例，但本文中所描述之實施例不限於顆粒污染偵測。在一些實施例中，本文中所描述的顆粒檢測系統可偵測一般瑕疵，諸如刮痕、孔洞或凹部、外來顆粒、污漬等。需要偵測造成干擾微影程序之風險的所有類型之瑕疵。
在一些實施例中，處理器406使用在相異光譜帶中獲取之至少兩個影像識別物件/顆粒之邊緣。對於在固定綴合物及數值孔徑F/#下工作之光學系統，成像波長之改變導致解析度之改變，且因此導致物件大小與艾里斑之直徑改變成比例之比例改變。理論上預測在相異波長下獲取的影像之間的強度差異，且使用其找出物件邊緣。在本文中描述的系統中，物件之間的大小差異與影像之間的光譜分離成正比。大小差異隨輻射源及偵測系統之光譜特性而變。
在一些實施例中，顆粒檢測系統400經色譜校正(NA獨立)。使用由偵測系統404獲取的一系列經光譜分離之影像以便隔離目標物件與背景。由於解析度及成像系統係波長相依的且通常用於具有固定NA之系統，因此F/#隨波長增大而減小。由非相干觀測系統給出的物件之影像給定為輸入與系統之脈衝回應(艾里斑)之廻旋。艾里斑直徑由熟知等式
Figure 02_image001
給出，且受數值孔徑(numerical aperture，NA)及波長(λ)兩者影響，因此在較短波長下獲取之影像比在較長波長下獲取之影像具有更高解析度。波長之改變歸因於解析度之改變的導致橫向位移半高寬邊界(FWHD)包封目標強度分佈。可使用在相異波長下獲取之至少兩個影像之集合或使用在相異數值孔徑下操作之光學系統來量測任意物件之大小改變。知曉至少兩個影像之間的解析度之比率可在數值上重構目標物件邊界。此又允許基於在相異波長下獲取之影像中之強度分佈之間的差異而識別目標物件且判定其大小。
在一個實例中，偵測系統404具有NA=0.1、-1x之放大率，且感測器元件428 (或成像偵測器)具有3.5平方μm像素。在λ1 =450 nm及λ2 =650 nm之兩個波長下依序獲取影像。該情況下之艾里斑直徑為
Figure 02_image003
Figure 02_image005
，且對於第二光譜通道，艾里斑直徑為
Figure 02_image007
。在λ1 與λ2 下操作之檢測系統之間的艾里斑直徑之差為
Figure 02_image009
Figure 02_image011
。艾里斑直徑之改變與影像偵測器像素之大小相當。
圖5展示根據一些實施例的在第一波長及第二波長下穿過艾里斑之橫截面的強度。曲線圖502說明在λ1 =450 nm下之強度分佈之橫截面，且曲線圖504說明在λ2 =650 nm下之強度分佈之橫截面。艾里斑之直徑對應於偵測系統404之解析度。
圖6展示根據一些實施例之在第一波長下之強度與在第二波長下之強度之間的差。曲線圖602展示由圖5之曲線圖502及曲線圖504展示之在λ1 =450 nm及λ2 =650 nm下之強度之間的差。
實例 1
圖8A及圖8B分別展示具有由在λ1 =450 nm及λ2 =650 nm下操作之檢測系統400成像之10 μm直徑的圓盤形物件之模擬影像。檢測系統具有繞射受限光學系統，其具有NA=0.1。感測器元件428 (或成像偵測器)具有3.5平方μm像素。圖7描繪參考模擬強度分佈之座標系統之相機像素組織。顆粒之中心在相機像素之邊緣處。
圖9展示根據一些實施例之在第一波長下及在第二波長下的顆粒之影像的橫截面。曲線圖902展示穿過圖8A之中心列的水平橫截面。曲線圖904展示穿過圖8B之中心列的水平橫截面。
圖10A展示根據一些實施例之在第一波長下的顆粒之第一影像與在第二波長下的顆粒之第二影像之間的差異。
圖10B展示根據一些實施例之圖10A之影像的橫截面。曲線圖1002展示穿過圖10A之中心列的水平橫截面。
實例 2
圖12A及圖12B展示具有由在λ1 =450 nm及λ2 =650 nm下操作之檢測系統400成像之10 μm直徑的圓盤形物件之模擬影像。檢測系統具有繞射受限光學系統，其具有NA=0.1。感測器元件428 (或成像偵測器)具有3.5平方μm像素。圖11描繪參考模擬強度分佈之座標系統之相機像素組織。顆粒中心對應於感測器元件428之像素的中心。
圖13展示根據一些實施例之在第一波長下及在第二波長下的顆粒之影像的橫截面。曲線圖1302展示穿過圖12A之中心列的水平橫截面。曲線圖1304展示穿過圖12B之中心列的水平橫截面。
圖14A展示根據一些實施例的顆粒在第一波長下的第一影像與顆粒在第二波長下的第二影像之間的差異。
圖14B展示根據一些實施例之圖14A之影像的橫截面。曲線圖1402展示穿過圖14A之中心列的水平橫截面。
處理器406可識別所獲取影像中之物件的邊緣。處理器406自偵測系統404獲取在第一波長及第二波長下之至少兩個影像。處理器406判定對應於第一波長下之第一影像與第二波長下之第二影像(例如圖10A及圖14A中所展示之影像)之間的強度差的差分影像。接著，處理器406基於差異影像識別物件之邊緣。舉例而言，可藉由執行兩個影像之間的減法運算來獲得差異影像。
在一些實施例中，處理器406可識別所獲取影像中之物件的邊緣。處理器406自偵測系統404獲取在兩個不同數值孔徑(NA)處獲取之至少兩個影像。處理器406判定對應於第一數值孔徑處之第一影像與第二數值孔徑處之第二影像之間的強度差的差異影像。接著，處理器406基於差異影像識別物件之邊緣。
在一些實施例中，識別物件之邊緣可包含基於以下參數識別強度I(x,y)穿過差異影像或第一及第二影像中之零強度的位置：最小負值、最小正值、在強度值經測試之定向處的距離、經測試之正強度與負強度之間的差，等。處理器406可基於距離連接斷開連接的邊緣點。處理器406可比較強度之變化與理論預測值(模板匹配)或實驗檢驗值以識別邊緣並將其與假陽性區分開。舉例而言，物件418包括可引起假陽性之繞射圖案420。處理器406可基於差異強度信號而使得能夠識別自倍縮光罩圖案之繞射特性出現的假陽性偵測。由於雙重反射位置係由光柵等式控管且物件邊緣位置係由成像系統之特性控管，因此在λ1 及λ2 下獲取之影像中將相同地移動/移位的機率係低的。
在一個實施例中，處理器406可基於兩個影像之間的強度差而區分顆粒422與重像信號。較小強度差可對應於重像信號。處理器406可比較強度差與預設臨限值以判定顆粒是否存在於物件之表面上。
在一個態樣中，當檢測表膜前側時，類似機制負責假陽性(在彼情況下，光並非在玻璃中行進，而將行進穿過倍縮光罩圖案與表膜之間的氣隙)。
在一些實施例中，第一波長及第二波長對應於偵測系統之量子效率之邊緣。此提供最大化在第一波長下獲取之第一影像與在第二波長下獲取之第二影像之間的目標大小改變的優點。
在一個實例中，針對強度之改變個別地分析第一影像及第二影像之每一像素。亦即，本文中所描述之系統對於非均勻照射及目標物件之反射率係穩健的。
在一些實施例中，顆粒檢測系統400可判定顆粒422之材料組成。輻射源408可為經組態以在兩個或更多個波長下輻射之雷射源。
在一些實施例中，偵測系統可使用具有不同數值孔徑之成像系統在單一波長下獲取顆粒422之兩個影像。舉例而言，偵測系統404可表示具有相異數值孔徑之兩個或更多個偵測系統404。照射系統402使用單一照射光束照射顆粒422。兩個或更多個偵測系統404擷取顆粒422之至少兩個影像。處理器406分析表示來自顆粒422之至少兩個影像之資料的偵測信號以判定顆粒422之邊緣。換言之，偵測系統可以不同解析度獲取顆粒422之兩個影像，且基於兩個影像之強度差判定顆粒422之邊緣。
在一些實施例中，處理器406可比較使用顆粒檢測系統400判定之大小資料與使用諸如光學顯微鏡之另一系統獲取之大小資料。處理器406基於該比較而判定趨勢。具有一致圖案之大小變化(相較於較高精度設備，來自檢測系統400之大小較高或較低)指示材料類型，諸如較高反射性金屬或較低反射性有機物。
圖15展示根據一些實施例之來自不同顆粒類型之例示性反射。相比於由高折射率材料形成之第二顆粒1504，由低折射率材料形成之第一顆粒1502反射/散射更多光。
圖16展示根據一些實施例之顆粒檢測系統1600之示意圖。顆粒檢測系統1600包括第一照射系統1602、第二照射系統1604及偵測系統1606。第一照射系統1602可包含第一輻射源1608。在一些實施例中，輻射源1608可產生第一輻射光束1610以在第一波長下照射物件1612。第一照射系統1602可包含一或多個輻射調整元件1614 (例如，偏光器、波長濾波器、聚焦元件、光束分光器、光束組合器等中之任一者)。第二照射系統1604可包含第二輻射源1616。第二照射系統1604可包含一或多個輻射調整元件1628。第二輻射源1616產生第二輻射光束1618，以在第二波長下與第一輻射光束1610同時照射物件1612。顆粒1624可存在於物件1612之表面1626上。
在一個實施例中，第一波長在可見光譜中，且第二波長在紅外線光譜中。第一波長可為約532 nm。第一輻射光束1610及第二輻射光束1618驅動顆粒之熱行為。詳言之，顆粒之熱膨脹係數歸因於由第二輻射光束1618進行之照射而改變。亦即，顆粒的光學回應歸因於紅外線曝露而改變。
偵測系統1606將散射輻射1620導向至一或多個感測元件。偵測系統1606經組態以基於在第一波長下之散射輻射1620產生偵測信號。
顆粒檢測系統1600亦可包含處理器1622。處理器1622可經由介面向使用者輸出材料組成。處理器1622可基於所偵測之米氏散射判定材料組成。
另外，處理器1622可基於材料組成輸出校正性動作警告。舉例而言，回應於判定材料組成或類型係有機的，向使用者輸出警告。回應於判定材料組成為金屬，輸出用以檢查系統之警告。校正性動作警告亦可包括基於經檢測樣本之材料組成之歷史資料的大小判定演算法之再校準資料。
在一個實施例中，顆粒檢測系統1600可包括經組態以產生具有可見光譜中之第三波長之第三輻射光束的第三照射系統(未展示)。偵測系統可獲取物件在第一波長及第三波長下的影像。
在一個實施例中，第一照射系統1602可具有經組態以在可見光譜中之兩個波長之間調諧的可調諧輻射源。偵測系統可獲取物件在兩個波長下的影像。處理器1622可分析該等影像以判定顆粒之邊緣，如本文中先前所描述。
在一個實施例中，物件1612為倍縮光罩，且顆粒檢測系統整合於深紫外線(deep ultraviolet，DUV)微影系統或極紫外線(extreme ultraviolet，EUV)微影系統中。
圖17展示根據一些實施例之檢測方法1700的流程圖。應理解，方法1700中所展示之操作並非係詳盡的，且在所繪示操作中之任一者之前、之後或之間同樣可執行其他操作。在本發明之各種實施例中，方法1700的操作可按與描述為例示性的彼等者不同的次序及/或用不同的裝置執行。
操作1702包括用第一波長下之第一照射光束及第二波長下之第二照射光束(例如，由輻射源408產生之輻射光束426)同時輻照物件之表面。該第一波長不同於該第二波長。舉例而言，物件之表面可為圖4之微影圖案化裝置或倍縮光罩418之背側。
操作1704包括在偵測器處接收由在物件之表面處存在的顆粒在第一波長下散射的輻射。此可為接收由見於圖4的微影圖案化裝置或物件418之背側上之顆粒或污染物散射的散射光。
操作1706包括基於在偵測系統(例如，圖4之偵測系統404)處接收之散射輻射產生偵測信號。在一些實施例中，操作1706可包括偵測無彈性光散射以判定顆粒之分子組成。
操作1708包括用處理電路系統(例如，圖4的顆粒檢測系統400之處理器406)分析偵測信號。
操作1710包括基於該偵測信號判定顆粒之特性。
在一些實施例中，第一波長在可見光譜中，且第二波長在紅外線光譜中。
在一些實施例中，可存在自第二檢測系統獲取對應於顆粒之大小資料的獲取操作。另外，可存在比較操作以比較所獲取大小資料與物件之大小。識別操作基於比較操作識別趨勢。可存在基於經識別趨勢判定顆粒之材料類型的操作。
在一些實施例中，可存在基於判定輸出校正性動作警告的輸出操作。
在一些實施例中，可存在在第一波長下分析偵測信號之瑞雷散射(例如，米氏散射)之光熱調變的分析操作。此外，可存在基於分析判定顆粒之材料類型之判定操作。
在一些實施例中，第一波長及第二波長在可見光譜中。
在一些實施例中，偵測系統包括影像擷取裝置，且偵測信號表示影像資料。
在一些實施例中，在第一波長下獲取之第一影像及在第二波長下獲取之第二影像用以藉由分析在第一影像及第二影像中編碼之空間及光譜資訊來識別目標物件。
在一些實施例中，本文中所描述之度量衡系統可實施於較大系統中，例如實施於微影設備內。
可使用以下條項進一步描述實施例： 1.   一種檢測系統，其包含： 一照射系統，其經組態以產生一第一波長下之一第一照射光束及一第二波長下之一第二照射光束，該第一波長不同於該第二波長，且同時用該第一照射光束及該第二照射光束輻照一物件； 一偵測系統，其經組態以接收由在該物件之一表面處存在的一顆粒在該第一波長下散射之輻射，且產生一偵測信號；以及 處理電路系統，其基於該偵測信號判定該顆粒之一特性。 2.   如條項1之檢測系統，其中該第一波長在可見光譜中，且該第二波長在紅外線光譜中。 3.   如條項2之檢測系統，其中： 該特性為該顆粒之一大小，且 該處理電路系統經進一步組態以： 自一第二檢測系統獲取對應於該顆粒之大小資料； 比較該所獲取之大小資料與該顆粒之該大小； 基於該比較識別一趨勢；以及 基於該所識別趨勢判定該顆粒之一材料類型。 4.   如條項3之檢測系統，其中該處理電路系統經進一步組態以基於該判定輸出一校正性動作警告。 5.   如條項2之檢測系統，其中該處理電路系統經進一步組態以： 分析該偵測信號在該第一波長下之瑞雷散射之一光熱調變；以及 基於該分析判定該顆粒之一材料類型。 6.   如條項2之檢測系統，其中該所接收輻射包括非彈性散射光，且該處理電路系統經進一步組態以： 基於該無彈性散射光判定一材料類型。 7.   如條項1之檢測系統，其中該第一波長及該第二波長在該可見光譜中。 8.   如條項1之檢測系統，其中： 該偵測系統包括一影像擷取裝置，且 該偵測信號表示影像資料。 9.   如條項8之檢測系統，其中該特性為該顆粒之一邊緣。 10.  如條項9之檢測系統，其中該處理電路系統經進一步組態以： 基於在一第一波長下之該偵測信號獲取一第一影像； 基於在該第二波長下獲取之一第二偵測信號獲取一第二影像； 基於該第一影像及該第二影像判定一第三影像；以及 基於一或多個準則識別該第三影像中之該顆粒之邊緣。 11.  如條項10之檢測系統，其中該一或多個準則包括一最小強度值、一最大強度值及預測強度值。 12.  如條項9之檢測系統，其中該處理電路系統經進一步組態以基於該第一影像及該第二影像中之一位置之一移位來區分該顆粒之該邊緣與重像反射位置。 13.  如條項9之檢測系統，其中該偵測系統具有自該第一波長至該第二波長之一光譜範圍。 14.  一種檢測方法，其包含： 同時用在一第一波長下之一第一照射光束及在一第二波長下之一第二照射光束輻照一物件，該第一波長不同於該第二波長； 接收由在該物件之一表面處存在的一顆粒在該第一波長下散射之輻射； 基於該所接收散射輻射產生一偵測信號； 分析該偵測信號；以及 基於該偵測信號判定該顆粒之一特性。 15.  如條項14之檢測方法，其中該第一波長在可見光譜中，且該第二波長在紅外線光譜中。 16.  如條項15之檢測方法，其中： 該特性為該顆粒之一大小；且 該方法進一步包含： 自一第二檢測系統獲取對應於該顆粒之大小資料， 比較該所獲取之大小資料與該顆粒之該大小， 基於該比較識別一趨勢，以及 基於該所識別趨勢判定該顆粒之一材料類型。 17.  如條項16之檢測方法，其進一步包含： 基於該判定輸出一校正性動作警告。 18.  如條項15之檢測方法，其進一步包含： 分析該偵測信號在該第一波長下之米氏散射之一光熱調變；以及 基於該分析判定該顆粒之一材料類型。 19.  如條項14之檢測方法，其中該第一波長及該第二波長在該可見光譜中。 20.  如條項14之檢測方法，其中： 該偵測系統包括一影像擷取裝置，且 該偵測信號表示影像資料。 21.  一種微影設備，其包含： 一照射設備，其經組態以照射一圖案化裝置之一圖案； 一投影系統，其經組態以將該圖案之一影像投射至一基板上；以及 一度量衡系統，其包括： 一照射系統，其經組態以產生一第一波長下之一第一照射光束及一第二波長下之一第二照射光束，該第一波長不同於該第二波長，且同時用該第一照射光束及該第二照射光束輻照一物件， 一偵測系統，其經組態以接收由在該物件之一表面處存在的一顆粒在該第一波長下散射之輻射，且產生一偵測信號，以及 處理電路系統，其基於該偵測信號判定該顆粒之一特性。
儘管在本文中可特定地參考微影設備在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影設備可具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等。熟習此項技術者將瞭解，在此等替代應用之內容脈絡中，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統單元(通常將抗蝕劑層施加至基板且使經曝光抗蝕劑顯影之工具)、度量衡單元及/或檢驗單元中處理本文中所提及之基板。適用時，可將本文中之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理多於一次(例如)以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語基板亦可指已含有多個經處理層之基板。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容脈絡中對本發明之實施例之使用，但應瞭解，本發明之實施例可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在內容脈絡允許時不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化裝置中之構形(topography)界定產生於基板上之圖案。可將圖案化裝置之形貌壓入經供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後將圖案化裝置移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
應理解，本文中之措詞或術語係出於描述而非限制之目的，使得本發明之術語或措詞待由熟習相關技術者按照本文中之教示予以解釋。
如本文所使用之術語「基板」描述材料層經添加至其上之材料。在一些實施例中，基板自身可經圖案化，且添加於基板之頂部上之材料亦可經圖案化，或可保持而無需圖案化。
儘管可在本文中特定地參考根據本發明之設備及/或系統在IC製造中之使用，但應明確理解，此類設備及/或系統具有許多其他可能的應用。舉例而言，其可用於製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及檢測圖案、LCD面板、薄膜磁頭等中。熟習此項技術者將瞭解，在此類替代應用之內容脈絡中，本文中之術語「倍縮光罩」、「晶圓」或「晶粒」之任何使用應被認為分別由更一般術語「遮罩」、「基板」及「目標部分」替代。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。該描述不意欲限制本發明。
應瞭解，實施方式章節而非發明內容及中文發明摘要章節意欲用以解釋該等條項。發明內容及中文發明摘要章節可闡述本發明者涵蓋的一或多個但並非全部本發明之例示性實施例，且因此並不意欲以任何方式限制本發明及所附條項。
上文已憑藉說明特定功能及該等功能之關係之實施的功能建置區塊來描述本發明。為了便於描述，本文已任意地界定此等功能建置組塊之邊界。只要適當地執行指定功能及其關係，便可界定替代邊界。
對特定實施例之前述描述將如此充分地揭露本發明之一般性質而使得在不脫離本發明之一般概念的情況下，其他人可藉由應用此項技術之技能範圍內的知識、針對各種應用而容易地修改及/或調適此等特定實施例，而無需進行不當實驗。因此，基於本文所呈現之教示內容及指導，希望此等調適及潤飾屬於所揭示實施例之等效物的含義及範圍內。
受保護主題之廣度及範疇不應受到上述例示性實施例中之任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者予以界定。
100:微影設備 100':微影設備 210:EUV輻射發射電漿 211:源腔室 212:收集器腔室 219:開口 220:圍封結構 221:輻射光束 222:琢面化場鏡裝置 224:琢面化瞳鏡裝置 226:經圖案化光束 228:反射元件 230:污染物截留器 240:光柵光譜濾波器 251:上游輻射收集器側 252:下游輻射收集器側 253:掠入射反射器 254:掠入射反射器 255:掠入射反射器 300:微影單元 400:顆粒檢測系統 402:照射系統 404:偵測系統 406:處理器 408:輻射源 410:輻射調整元件 412:封閉區 414:檢視區窗 416:檢視區窗 418:物件 420:繞射圖案 422:顆粒 424:表面 426:輻射光束 428:感測器元件 430:聚焦元件 432:所偵測輻射 502:曲線圖 504:曲線圖 602:曲線圖 902:曲線圖 904:曲線圖 1002:曲線圖 1302:曲線圖 1304:曲線圖 1502:第一顆粒 1504:第二顆粒 1600:顆粒檢測系統 1602:第一照射系統 1604:第二照射系統 1606:偵測系統 1608:第一輻射源 1610:第一輻射光束 1612:物件 1614:輻射調整元件 1616:第二輻射源 1618:第二輻射光束 1620:散射輻射 1622:處理器 1624:顆粒 1626:表面 1628:輻射調整元件 1700:檢測方法 1702:操作 1704:操作 1706:操作 1708:操作 1710:操作 AD:調整器 B:輻射光束 BD:光束遞送系統 BK:烘烤板 C:目標部分 CH:冷卻板 CO:聚光器/輻射收集器 DE:顯影器 IF:位置感測器/虛擬源點 IF1:位置感測器 IF2:位置感測器 IL:照射系統/照射器 IN:積光器 I/O1:輸入/輸出埠 I/O2:輸入/輸出埠 IPU:照射系統光瞳 IVR:真空內機器人 L:透鏡或透鏡群組 LACU:微影控制單元 LB:裝載匣 MA:圖案化裝置 M1:遮罩對準標記 M2:遮罩對準標記 MP:標記圖案 MP':影像 MT:支撐結構/遮罩台 O:光軸 P1:基板對準標記 P2:基板對準標記 PD:孔徑裝置 PM:第一定位器 PPU:光瞳共軛 PS:投影系統 PW:第二定位器 RO:機器人 SC:旋塗器 SCS:監督控制系統 SO:輻射源/源收集器設備 TCU:塗佈顯影系統控制單元 V:真空腔室 W:基板/晶圓 WT:基板台
併入本文中且形成本說明書之部分之隨附圖式說明本發明，且連同[實施方式]一起進一步用以解釋本發明之原理且使熟習相關技術者能夠進行及使用本文中所描述之實施例。
圖1A展示根據一些實施例之反射微影設備之示意圖。
圖1B展示根據一些實施例之透射微影設備之示意圖。
圖2展示根據一些實施例之反射微影設備之更詳細示意圖。
圖3展示根據一些實施例之微影單元之示意圖。
圖4展示根據一些實施例之顆粒檢測系統之示意圖。
圖5展示根據一些實施例的在第一波長及第二波長下穿過艾里斑(Airy disk)之橫截面的強度。
圖6展示根據一些實施例之在第一波長下之強度與在第二波長下之強度之間的差。
圖7展示根據一些實施例之具有艾里斑之中心的例示性像素柵格。
圖8A展示根據一些實施例之在第一波長下的顆粒之影像。
圖8B展示根據一些實施例之在第二波長下的顆粒之影像。
圖9展示根據一些實施例之在第一波長下及在第二波長下的顆粒之影像的橫截面。
圖10A展示根據一些實施例之在第一波長下的顆粒之第一影像與在第二波長下的顆粒之第二影像之間的差異。
圖10B展示根據一些實施例之圖10A之影像的橫截面。
圖11展示根據一些實施例之具有處於像素中間的艾里斑之中心的例示性像素柵格。
圖12A展示根據一些實施例之在第一波長下的顆粒之影像。
圖12B展示根據一些實施例之在第二波長下的顆粒之影像。
圖13展示根據一些實施例之在第一波長下及在第二波長下的顆粒之影像的橫截面。
圖14A展示根據一些實施例的顆粒在第一波長下的第一影像與顆粒在第二波長下的第二影像之間的差異。
圖14B展示根據一些實施例之圖14A之影像的橫截面。
圖15展示根據一些實施例之來自不同顆粒類型之例示性反射。
圖16展示根據一些實施例之顆粒檢測系統之示意圖。
圖17展示根據一些實施例之檢測方法的流程圖。
本發明之特徵將自結合圖式在下文闡述之詳細描述變得顯而易見，在圖式中，相同參考字元貫穿全文識別對應元件。在該等圖式中，相同參考數字通常指示相同、功能上類似及/或結構上類似之元件。另外，通常，元件符號之最左側數字識別首次出現該元件符號之圖式。除非另有指示，否則貫穿本發明提供之圖式不應被解釋為按比例圖式。
1600:顆粒檢測系統
1602:第一照射系統
1604:第二照射系統
1606:偵測系統
1608:第一輻射源
1610:第一輻射光束
1612:物件
1614:輻射調整元件
1616:第二輻射源
1618:第二輻射光束
1620:散射輻射
1622:處理器
1624:顆粒
1626:表面
1628:輻射調整元件

Claims (21)

  1. 一種檢測系統，其包含： 一照射系統，其經組態以產生一第一波長下之一第一照射光束及一第二波長下之一第二照射光束，該第一波長不同於該第二波長，且同時用該第一照射光束及該第二照射光束輻照一物件； 一偵測系統，其經組態以接收由在該物件之一表面處存在的一顆粒在該第一波長下散射之輻射，且產生一偵測信號；以及 處理電路系統，其基於該偵測信號判定該顆粒之一特性。
  2. 如請求項1之檢測系統，其中該第一波長在可見光譜中，且該第二波長在紅外線光譜中。
  3. 如請求項2之檢測系統，其中： 該特性為該顆粒之一大小，且 該處理電路系統經進一步組態以： 自一第二檢測系統獲取對應於該顆粒之大小資料； 比較該所獲取之大小資料與該顆粒之該大小； 基於該比較識別一趨勢；以及 基於該所識別趨勢判定該顆粒之一材料類型。
  4. 如請求項3之檢測系統，其中該處理電路系統經進一步組態以基於該判定輸出一校正性動作警告。
  5. 如請求項2之檢測系統，其中該處理電路系統經進一步組態以： 分析該偵測信號在該第一波長下之瑞雷散射之一光熱調變；以及 基於該分析判定該顆粒之一材料類型。
  6. 如請求項2之檢測系統，其中該所接收輻射包括非彈性散射光，且該處理電路系統經進一步組態以： 基於該無彈性散射光判定一材料類型。
  7. 如請求項1之檢測系統，其中該第一波長及該第二波長在該可見光譜中。
  8. 如請求項1之檢測系統，其中： 該偵測系統包括一影像擷取裝置，且 該偵測信號表示影像資料。
  9. 如請求項8之檢測系統，其中該特性為該顆粒之一邊緣。
  10. 如請求項9之檢測系統，其中該處理電路系統經進一步組態以： 基於在一第一波長下之該偵測信號獲取一第一影像； 基於在該第二波長下獲取之一第二偵測信號獲取一第二影像； 基於該第一影像及該第二影像判定一第三影像；以及 基於一或多個準則識別該第三影像中之該顆粒之邊緣。
  11. 如請求項10之檢測系統，其中該一或多個準則包括一最小強度值、一最大強度值及預測強度值。
  12. 如請求項9之檢測系統，其中該處理電路系統經進一步組態以基於該第一影像及該第二影像中之一位置之一移位來區分該顆粒之該邊緣與重像反射位置。
  13. 如請求項9之檢測系統，其中該偵測系統具有自該第一波長至該第二波長之一光譜範圍。
  14. 一種檢測方法，其包含： 同時用在一第一波長下之一第一照射光束及在一第二波長下之一第二照射光束輻照一物件，該第一波長不同於該第二波長； 接收由在該物件之一表面處存在的一顆粒在該第一波長下散射之輻射； 基於該所接收散射輻射產生一偵測信號； 分析該偵測信號；以及 基於該偵測信號判定該顆粒之一特性。
  15. 如請求項14之檢測方法，其中該第一波長在可見光譜中，且該第二波長在紅外線光譜中。
  16. 如請求項15之檢測方法，其中： 該特性為該顆粒之一大小；且 該方法進一步包含： 自一第二檢測系統獲取對應於該顆粒之大小資料， 比較該所獲取之大小資料與該顆粒之該大小， 基於該比較識別一趨勢，以及 基於該所識別趨勢判定該顆粒之一材料類型。
  17. 如請求項16之檢測方法，其進一步包含： 基於該判定輸出一校正性動作警告。
  18. 如請求項15之檢測方法，其進一步包含： 分析該偵測信號在該第一波長下之米氏散射之一光熱調變；以及 基於該分析判定該顆粒之一材料類型。
  19. 如請求項14之檢測方法，其中該第一波長及該第二波長在該可見光譜中。
  20. 如請求項14之檢測方法，其中： 該偵測系統包括一影像擷取裝置，且 該偵測信號表示影像資料。
  21. 一種微影設備，其包含： 一照射設備，其經組態以照射一圖案化裝置之一圖案； 一投影系統，其經組態以將該圖案之一影像投射至一基板上；以及 一度量衡系統，其包括： 一照射系統，其經組態以產生一第一波長下之一第一照射光束及一第二波長下之一第二照射光束，該第一波長不同於該第二波長，且同時用該第一照射光束及該第二照射光束輻照一物件， 一偵測系統，其經組態以接收由在該物件之一表面處存在的一顆粒在該第一波長下散射之輻射，且產生一偵測信號，以及 處理電路系統，其基於該偵測信號判定該顆粒之一特性。
TW110113721A 2020-04-24 2021-04-16 污染識別度量衡系統、微影設備及其方法 TW202208835A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063015034P 2020-04-24 2020-04-24
US63/015,034 2020-04-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202208835A true TW202208835A (zh) 2022-03-01

Family

ID=75529993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110113721A TW202208835A (zh) 2020-04-24 2021-04-16 污染識別度量衡系統、微影設備及其方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230142459A1 (zh)
KR (1) KR20230004535A (zh)
CN (1) CN115461683A (zh)
TW (1) TW202208835A (zh)
WO (1) WO2021213813A1 (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3166841B2 (ja) * 1998-04-10 2001-05-14 日本電気株式会社 パーティクル検査装置
US7511799B2 (en) 2006-01-27 2009-03-31 Asml Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus and a device manufacturing method
DE102015201139A1 (de) * 2015-01-23 2015-04-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Erfassung von Verunreinigungen an optischen Elementen in Projektionsbelichtungsanlagen

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230004535A (ko) 2023-01-06
CN115461683A (zh) 2022-12-09
US20230142459A1 (en) 2023-05-11
WO2021213813A1 (en) 2021-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9594311B2 (en) Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method
JP6033890B2 (ja) 検査装置及び方法
US8749775B2 (en) Inspection method and apparatus
TWI448658B (zh) 量測疊對誤差的方法及器件製造方法
US10126659B2 (en) Method and apparatus for inspection and metrology
TWI435182B (zh) 角度分辨散射計及檢查方法
US20110255066A1 (en) Apparatus and Method for Inspecting a Substrate
US9081304B2 (en) Substrate, an inspection apparatus, and a lithographic apparatus
US9304077B2 (en) Inspection apparatus and method
US20230142459A1 (en) Contaminant identification metrology system, lithographic apparatus, and methods thereof
TWI818251B (zh) 污染物分析檢測系統及方法和微影設備
US20240167809A1 (en) Metrology systems, measurement of wear systems and methods thereof
US20230089666A1 (en) Improved alignment of scatterometer based particle inspection system
KR20230145077A (ko) 오염물 검출 시스템 및 방법
TW202238214A (zh) 擴增實境(ar)輔助之粒子污染偵測
WO2023285138A1 (en) Metrology systems with phased arrays for contaminant detection and microscopy
JP2024521436A (ja) アパーチャアポダイゼーションを備えた構造照明を使用したレチクル粒子検出用の検査システム