TW202248746A - 用於在一檢測工具中之橫向剪切干涉量測之系統及方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種用於在一檢測系統內之原位波前偵測之方法。該方法包含用一光源產生光,且將該光引導至安置在一遮罩載台上之一載台級反射遮罩光柵結構。該方法包含將從該載台級反射結構反射之光引導至安置在一偵測器之一平面中之一偵測器級遮罩結構,且接著用一光學元件收集從該偵測器級遮罩結構反射之光。該方法包含在該偵測器上形成一光瞳影像,且用該遮罩載台使該載台級反射遮罩跨該載台級反射遮罩光柵結構之一光柵週期橫向偏移,以提供用於橫向剪切干涉量測之相位重構。該方法包含將從該光學元件反射之光選擇性地照射至該偵測器之該一或多個感測器上。
Description
本發明大體上係關於一種用於一成像系統內之波前像差偵測之系統及方法,且更特定言之,係關於一種用於一極紫外(EUV)遮罩檢測工具或一深紫外晶圓檢測工具中之基於橫向剪切干涉量測之波前計量系統及方法。
如在一半導體製造程序中使用之用於光微影遮罩或晶圓之先進缺陷檢測工具中,歸因於工具操作期間之熱誘導漂移或其他機械對準變化,出現對成像光學系統之內部光學像差控制之一需要。此控制方案之一整合部分係一光學像差計量,歸因於其在工具之硬體中的永久實施,其通常被稱為「原位對準計量」。原位計量通常分為兩種不同之方法,即原位粗略對準及原位精細對準。原位粗略對準及原位精細對準兩者通常係基於給定檢測工具之CCD (電荷耦合裝置)影像感測器上之測試結構之空中成像。兩種方法之間的此分離係必要的,此係因為具有足夠高精度用於精細對準之計量不具有足夠之擷取範圍來從成像光學器件之機械組裝後之初始對準階段收斂至最佳對準狀態。
粗略對準計量方法針對不同之像差要求不同之結構,且因此在對準策略中僅包含選定之像差項。雖然此通常由光學模擬支援,但存在更高階像差未被擷取之一風險。雖然粗略對準計量被設計為具有足夠之動態範圍來擷取成像光學器件之機械組裝後之未對準位準,但仍然存在個別總成可超過限制且無法對準之一風險。同樣,存在一最終粗略對準狀態在精細對準方法之擷取範圍內不令人滿意,並且可收斂至一假最小值之一風險。精細對準計量方法遭受非常低的強度位準,且因此需要大量之量測時間。一般言之,類似於所有基於影像之像差計量,上述方法無法嚴格區分振幅與相位,且因此經受照明系統中之誤差或光度參數(諸如塗層均勻性或光斑)之缺陷影響。
因此,期望提供一種系統及方法來克服先前解決方案之不足。
本發明揭示一種檢測系統,其具有該檢測系統之光之原位波前計量。在實施例中,該系統包含一成像子系統,該成像子系統包括一光源、一組成像光學器件及包含一或多個成像感測器之一偵測器。在實施例中,該系統包含一載台。在實施例中,一載台級反射遮罩光柵結構安置在由該載台固定之一遮罩之一平面中,其中該光源經組態以用入射光照明該載台級反射遮罩光柵結構。在實施例中,該系統包含安置在該偵測器之一平面中之一偵測器級反射遮罩光柵結構,其中該組成像光學器件經組態以將從該載台級反射結構反射之光引導至該偵測器級遮罩結構。在實施例中,該系統包含一光學元件,該光學元件經組態以收集來自該偵測器級遮罩結構之光,其中該偵測器級遮罩結構經定向以將來自該偵測器級遮罩結構之光引導至該光學元件,其中該光學元件經組態以在該偵測器之該一或多個感測器上形成一光瞳影像。在實施例中,該載台經組態以提供跨該載台級反射遮罩光柵結構之一光柵週期之橫向偏移運動,以提供用於橫向剪切干涉量測之相位重構,以識別該成像系統之光之波前之變化。在實施例中,該系統包含一致動器,該致動器經組態以將從該光學元件反射之光選擇性地照射至該偵測器之該一或多個感測器上。
應理解,前文概述及下列詳細描述兩者僅係例示性及解釋性的且不必限制本發明。併入本說明書中且構成其之一部分之隨附圖式繪示本發明之標的物。描述及圖式一起用於解釋本發明之原理。
相關申請案之交叉參考
本申請案根據35 U.S.C. § 119 (e)主張2021年4月21日申請之美國臨時申請案第63/177,395號之權利,該案之全文以引用之方式併入本文中。
現在將詳細參考附圖中繪示之所揭示標的物。已相對於特定實施例及其等之特定特徵特別展示及描述本發明。本文闡述之實施例被視為繪示性而非限制性的。一般技術者應容易明白,可在不脫離本發明之精神及範疇之情況下對形式及細節進行各種改變及修改。
對於一光罩檢測系統之初始設定及週期性維護,有必要實施用於成像光學器件之一影像品質計量工具,即永久整合於光罩檢測系統中。一成像光學器件之影像品質之一基本表示可由波前像差提供。波前像差通常被表達為Zernike多項式之一展開式,該等多項式描述波前在一給定場點與一理想球面波之一偏離,且與基本影像誤差(諸如散焦、彗形像差、像散及其他)有關。本發明之實施例係關於一種用於一極紫外(EUV)遮罩檢測工具之原位波前計量系統。本發明之原位波前計量系統係基於在13.5 nm之光化EUV波長下操作之橫向剪切干涉量測(LSI)。
光化LSI波前計量係有利的,此係因為其組合歸因於粗略機械對準之成像光學器件波前誤差之一大初始擷取範圍與潛在之高端精度,藉此提供用一單一計量方法替換多個互補之基於空中影像之計量之能力。另外,本發明之LSI波前計量比空中成像更快,此係因為僅需要掃描一個結構,並且歸因於非關鍵光預算,整合時間更短。由於LSI區分強度與相位,因此在照明缺陷之情況下,本發明之實施例亦可提供比空中成像更高之絕對精度。與空中成像相比,高達~Z36之所有Zernike係數可以高擷取範圍量測,藉此減輕光學設定程序中之「盲點」風險。若僅需要特定Zernike係數,則可對相移及波前重構演算法進行最佳化及加速,以潛在地追蹤漂移,諸如但不限於加熱誘發之效能漂移。
本發明之額外實施例係關於在波長範圍190至270 nm中之深紫外(DUV)中具有高數值孔徑之晶圓檢測系統之波前計量。
圖1繪示根據本發明之一或多項實施例之配備原位波前計量能力之一檢測系統100。在實施例中,檢測系統100經組態為在EUV波長區間(regime) (例如,13.5 nm)中操作之一光罩檢測系統。在實施例中,檢測系統100包含一成像子系統102。成像子系統102可經組態以執行與遮罩114之檢測相關聯之功能以及與原位波前計量相關聯之功能。在實施例中,且在本文進一步討論,檢測系統100之模式可在i)正常檢測模式與ii)波前偵測模式之間切換。
成像子系統102可包含但不限於一EUV光源104、一組EUV成像光學器件106以及包含一或多個感測器108a、108b之一或多個偵測器103。注意,EUV光源104、該組EUV成像光學器件106及一或多個偵測器103可包含在基於EUV之檢測的領域中已知之任何EUV光源104、EUV成像光學器件106及偵測器103。2014年12月23日發佈之美國專利第8,916,831號及2021年9月7日發佈之美國專利第11,112,691號大體上論述基於EUV之檢測,該等案之全部內容以引用之方式併入本文中。在2011年4月19日發佈之美國專利第7928416B2號;2017年7月18日發佈之美國專利第9,709,811號及2018年7月10日發佈之美國專利第10,021,773號中大體上描述用於產生EUV源之光,該等案之全部內容以引用的方式併入本文中。
在實施例中,檢測系統100包含經組態以固定遮罩114之一遮罩載台110。在實施例中,檢測系統100包含一載台級反射遮罩光柵結構112,該載台級反射遮罩光柵結構112在遮罩114由遮罩載台110固定時安置在遮罩114之一平面中。在實施例中,檢測系統100包含安置在偵測器108之一平面中之一偵測器級反射遮罩光柵結構116。光源104經組態以用入射光105照明載台級反射遮罩光柵結構112。繼而,該組成像光學器件106經組態以將從載台級反射結構112反射之光束107引導至偵測器級遮罩結構116。
圖2繪示載台級反射遮罩光柵結構112之一頂層視圖,且圖3繪示偵測器級反射遮罩光柵結構116之一頂層視圖。注意,本發明之實施例不限於圖2及圖3中提供之特定實例,並且經考慮在系統100內可實施許多光柵結構配置。
在實施例中,載台級遮罩光柵結構112可用成像子系統102之全NA照明。載台級反射遮罩光柵結構112可包含但不限於一棋盤式光柵設計,其旨在產生入射非相干光NA之相干繞射複本(1階)。為了使繞射角成為工具NA之一相當小部分(通常為幾%),根據EUV波長為13.5 nm之繞射方程式,光柵之週期性(沿區塊(patch)對角線)可為大約一微米。對於本實例中之3x3遮罩大小,此將導致幾μm之一結構大小(d
ML),具有約為55%之反射占空比。注意,相較於用於空中成像計量之測試結構,此係一非常大之反射面積。藉由使用具有更多方形(例如4x4、5x5、NxM)之一遮罩可增加此面積,且因此可收集更多之光用於波前計量。
在實施例中,偵測器級反射遮罩光柵結構116可定位在一或多個偵測器103之一或多個感測器108a、108b之感測器平面(例如,CCD平面)之一自由區域117內。偵測器級反射遮罩光柵結構116可包含具有比遮罩級光柵結構112更多之反射方形之一擴展棋盤式光柵。在實施例中,偵測器級反射遮罩結構116之大小(d
DL)大於遮罩級反射遮罩結構116之大小d
ML。此一配置確保在各方向上在多達一個週期之多個橫向偏移位置中與遮罩級反射遮罩光柵結構116之投射影像之重疊。在實施例中,偵測器級反射遮罩光柵結構116之光柵節距可藉由成像光學器件108之放大率而按比例增大,從而導致遍及幾毫米之空中覆蓋。
注意,由於在系統100中僅需要一個遮罩級結構(例如,棋盤式結構),故遮罩載台上之可用空間可用相同之冗餘標記填充,且延長計量之污染限制壽命。
在實施例中,檢測系統100包含一鏡118,該鏡118經組態以收集來自偵測器級遮罩結構116之光束119。偵測器級遮罩結構116可經定向以將光從偵測器級遮罩結構116引導至鏡118。繼而,鏡經組態以將由鏡118收集之光束121反射至偵測器103之一或多個感測器以在偵測器108之一或多個感測器上形成一光瞳影像。例如,偵測器級反射遮罩光柵結構116可略微傾斜,以將來自結構116之光束119指向至鏡118上。在實施例中,鏡118以構成干涉儀之軌道長度124之一距離橫向地定位於EUV成像子系統102之下端附近。
來自偵測器級反射遮罩光柵結構116之繞射可產生+/-1階繞射光瞳光束,其將與0階重合以在偵測器108之感測器(例如,CCD)上產生靜態剪切干涉圖。在2008年2月19日發佈之美國專利第7333216 B2號中大體上描述一靜態剪切干涉圖之資訊,該案之全部內容以引用的方式併入本文中。
在一些實施例中,鏡118可包含一球面鏡。例如,具有指示之軌道長度之一焦距(即,2x軌道長度之一半徑曲率)之一球面鏡將經由光學2f變換產生一經校正之光瞳影像。該變換將在偵測器103之感測器(例如,CCD)之一者上產生具有幾百微米之直徑之光瞳影像,該光瞳影像經對準以投射在該感測器上。此發生與幾毫米之照明場大小無關,此係因為軌道長度對比場大小之關係滿足一球面透鏡元件之旁軸條件。例如,給定一CCD之典型像素大小,將由光瞳影像投射覆蓋足夠數量個像素,以產生具有約剪切距離之解析度之系統波前之一數位取樣,該剪切距離係光瞳直徑之一小部分。注意,系統100不限於本文討論之鏡118,並且經考慮系統100可併入能夠執行鏡118之功能之任何光學元件。例如,光學元件可包含適合於如本文描述般收集及/或引導光之折射光學器件(例如,透鏡、稜鏡)、反射光學器件(例如,鏡)或繞射光學器件(例如,繞射光柵)之任何組合。
在實施例中,遮罩載台110經組態以提供跨載台級反射遮罩光柵結構112之一光柵週期之橫向偏移運動120,以提供用於橫向剪切干涉量測之相位重構,以識別檢測系統100之光之波前之變化。注意,圍繞光柵週期之一個週期之橫向偏移運動提供高保真相位重構,此可憑藉遮罩載台110達成。相位重建在D. Malacara之「Optical Shop Testing」,John Wiley & Sons 1992,第1章中大體上描述,其全部內容以引用的方式併入本文中。載台110在完整3D空間中具有大約奈米之足夠精度,以在光柵週期內提供一精確之平面內相位步進運動曲線。在實施例中,不需要光柵鏡在偵測器103之CCD平面中之載台運動。
在實施例中,經由控制器126控制遮罩載台110。在此意義上,控制器126通信地耦合至遮罩載台110,並且經組態以向遮罩載台110傳輸控制指令,以便控制遮罩載台110之運動以執行本文描述之橫向偏移。在實施例中,控制器126亦通信地耦合至偵測器103,以分析與橫向偏移之遮罩載台位置相關之影像資料。控制器126可包含處理器及記憶體以執行此等控制功能。
藉由與正常操作模式之比較,可執行對CCD處之光強度之一估計。圖2中之5場遮罩之反射部分將具有幾平方毫米之一大小,此對應於幾平方毫米之CCD上之一投射影像大小。然而,在從偵測器級遮罩光柵結構116及球面2f鏡118反射回CCD感測器後之投射光瞳將使光壓縮成小於一平方毫米面積之一圓。因此,即使具有來自兩個鏡之一反射率損失,CCD之每像素光子仍將比正常操作中多。注意,偵測器103不限於一CCD偵測器,並且可包含適合於對來自鏡118之收集光進行成像之此項技術中已知之任何類型之偵測器。例如,偵測器103可包含(但不限於)一CCD偵測器、一TDI偵測器、一CMOS影像感測器或類似者。
在實施例中,檢測系統100包含一致動器122,該致動器122經組態以將從鏡118反射之光121選擇性地照射至偵測器103之一個感測器108a、108b上。如圖1所展示,致動器122可包含一快門124,該快門124光學地定位於偵測器級反射遮罩光柵結構116與偵測器103之一或多個感測器108a、108b之間,以i)在正常檢測模式期間阻擋來自一光束路徑之一反射圖案;以及ii)在波前偵測模式期間使光通過。在替代及/或額外實施例中,致動器122包含一傾斜機構,該傾斜機構經組態以在波前偵測模式期間傾斜鏡118,使得從鏡118反射之光照射至偵測器103之一或多個感測器108a、108b上,並且在正常檢測模式期間傾斜鏡,使得從鏡反射之光無法照射至偵測器103之一或多個感測器108a、108b上。
在實施例中,經由控制器126控制致動器122。在此意義上,控制器126通信地耦合至致動器122,並且經組態以將控制指令傳輸至致動器122,以便控制致動器122之狀態。例如,在一快門之情況下,控制器126可將控制指令傳輸至致動器,此使致動器122敞開/閉合快門124,藉此在i)正常操作模式與ii)波前偵測模式之間切換系統100之模式。例如,在一傾斜致動器之情況下,控制器126可將控制指令傳輸至致動器,此使致動器122旋轉或傾斜固定鏡118之一載台,藉此使光121旋轉關/開偵測器103之感測器108a、108b,且因此在i)正常操作模式與ii)波前偵測模式之間切換系統100之模式。
注意,雖然本發明之大部分內容已專注於一EUV遮罩檢測系統之背景內容中之基於LSI之波前偵測,但此組態並不限制本發明之範疇。實情係,本發明之範疇旨在擴展至任何檢測系統組態。例如,在額外實施例中,系統100可包含配備基於LSI之波前計量能力之一DUV晶圓檢測工具。
雖然允許圖2及圖3中所描繪之遮罩及光柵結構之上述尺寸取決於成像系統之精確光學參數而在一特定範圍內變化,但計量系統無法在不改變光學參數之情況下簡單地擴展至DUV區域之長得多的波長(例如,193 nm或266 nm)。DUV區域之波長比EUV之波長大15至20倍,且因此偵測器級遮罩結構116之大小將需要增加至可能不再符合偵測器108之CCD之間的可用空間之一大小。
然而,由於兩者一起可充分減小光柵結構之大小之兩個因素,可將解決方案應用於一DUV晶圓檢測系統。首先,一晶圓檢測顯微鏡之NA通常比EUV遮罩檢測工具之NA大得多,導致針對一給定剪切距離之相應較小之光柵節距。其次,一DUV工具之晶圓檢測光學器件通常可經由具有可變放大率之一光學傳遞元件按比例調整至較小之放大率。
圖4繪示根據本發明之一或多項實施例之配備原位波前計量能力之一DUV晶圓檢測系統400。注意,本文中先前相對於系統100描述之所有實施例、組件及步驟應被解釋為擴展至系統400,除非另外提及。
在實施例中,檢測系統400經組態為在DUV波長區間(例如,193 nm或266 nm)中操作之一晶圓檢測系統。在實施例中,檢測系統400包含一成像子系統402。成像子系統402可經組態以執行與晶圓414之檢測相關聯之功能以及與原位波前計量相關聯之功能。成像子系統402可包含但不限於一DUV光源404、一組DUV成像光學器件406以及包含一或多個感測器408a、408b之一或多個偵測器403。
在實施例中,檢測系統400包含經組態以固定晶圓414之一晶圓載台410。在實施例中,檢測系統400包含一載台級反射遮罩光柵結構412,該載台級反射遮罩光柵結構412在晶圓414由晶圓載台410固定時安置在晶圓414之一平面中。在實施例中,檢測系統400包含安置在偵測器403之一平面中之一偵測器級反射遮罩光柵結構416。光源404經組態以用入射光照明載台級反射遮罩光柵結構412。繼而,該組成像光學器件406經組態以將從載台級反射結構412反射之光束引導至偵測器級遮罩結構416。在實施例中,偵測器級反射遮罩光柵結構416可定位在一或多個偵測器403之一或多個感測器408a、408b之感測器平面(例如,CCD平面)之一自由區域417內。
在實施例中,檢測系統400包含一鏡418,該鏡418經組態以收集來自偵測器級遮罩結構416之光束419。偵測器級遮罩結構416可經定向以將光從偵測器級遮罩結構416引導至鏡418。繼而,鏡418經組態以將由鏡418收集之光束421反射至偵測器403之一或多個感測器408a、408b以在偵測器403之一或多個感測器上形成一光瞳影像。偵測器級反射遮罩光柵結構416可略微傾斜,以將來自結構416之光束419指向至鏡418上。在一些實施例中,鏡418可包含一球面鏡。注意,系統400不限於本文討論之鏡418,並且經考慮系統400可併入能夠執行鏡418之功能之任何光學元件。例如,光學元件可包含適合於如本文描述般收集及/或引導光之折射光學器件(例如,透鏡、稜鏡)、反射光學器件(例如,鏡)或繞射光學器件(例如,繞射光柵)之任何組合。
在實施例中,晶圓載台410經組態以提供跨載台級反射遮罩光柵結構412之一光柵週期之橫向偏移運動420,以提供用於橫向剪切干涉量測之相位重構,以識別檢測系統400之光之波前之變化。在實施例中,經由控制器426控制晶圓載台410。
在實施例中,檢測系統400包含一致動器422,該致動器422經組態以將從鏡418反射之光421選擇性地照射至偵測器403之一個感測器408a、408b上。如圖4所展示,致動器422可包含一快門424,該快門424光學地定位於偵測器級反射遮罩光柵結構416與偵測器403之一或多個感測器408a、408b之間,以i)在正常檢測模式期間阻擋來自一光束路徑之一反射圖案;以及ii)在波前偵測模式期間使光通過。在替代及/或額外實施例中,致動器422包含一傾斜機構,該傾斜機構經組態以在波前偵測模式期間傾斜鏡418,使得從鏡418反射之光照射至偵測器403之一或多個感測器408a、408b上,並且在正常檢測模式期間傾斜鏡,使得從鏡反射之光無法照射至偵測器403之一或多個感測器408a、408b上。在實施例中,經由控制器426控制致動器422。
圖5繪示根據本發明之一或多項實施例之一光罩檢測系統中之原位波前計量之一方法之一流程圖500。
在步驟502中,產生光。例如,EUV光可由一EUV光源產生。在步驟504中,將光引導至安置在一遮罩載台上之一載台級反射遮罩光柵。在步驟506中,將從載台級反射結構反射之光引導至安置在一偵測器之一或多個感測器之一平面中之一偵測器級遮罩結構。在步驟508中,用一光學元件收集從偵測器級遮罩結構反射之光。在步驟510中,在偵測器之一或多個感測器上形成一光瞳影像。在步驟512中,用遮罩載台使載台級反射遮罩跨載台級反射遮罩光柵結構之一光柵週期橫向偏移以提供用於橫向剪切干涉量測之相位重構,以識別光罩檢測系統之光之波前之變化。在步驟514中,將從光學元件反射之光選擇性地照射至偵測器之一或多個感測器上。
圖6繪示根據本發明之一或多項實施例之一晶圓檢測系統中之原位波前計量之一方法之一流程圖600。
在步驟602中,產生光。例如,可由一DUV光源產生DUV光。在步驟604中,將光引導至安置在一晶圓載台上之一載台級反射遮罩光柵。在步驟606中,將從載台級反射結構反射之光引導至安置在一偵測器之一或多個感測器之一平面中之一偵測器級遮罩結構。在步驟608中,用一光學元件收集從偵測器級遮罩結構反射之光。在步驟610中,在偵測器之一或多個感測器上形成一光瞳影像。在步驟612中,用晶圓載台使載台級反射遮罩跨載台級反射遮罩光柵結構之一光柵週期橫向偏移以提供用於橫向剪切干涉量測之相位重構,以識別晶圓檢測系統之光之波前之變化。在步驟614中,將從光學元件反射之光選擇性地照射至偵測器之一或多個感測器上。
進一步經考慮,上文描述之方法之實施例之各者可包含本文中描述之(若干)任何其他方法之(若干)任何其他步驟。另外,上文描述之方法之實施例之各者可由本文中描述之系統之任一者執行。
再次參考圖1,在實施例中,控制器126包含一或多個處理器及記憶體。一或多個處理器可包含此項技術中已知之任何處理器或處理元件。為了本發明之目的,術語「處理器」或「處理元件」可被廣義地定義為涵蓋具有一或多個處理或邏輯元件(例如,一或多個微處理器裝置、一或多個特定應用積體電路(ASIC)裝置、一或多個場可程式化閘陣列(FPGA)或一或多個數位信號處理器(DSP))之任何裝置。在此意義上,一或多個處理器可包含經組態以執行演算法及/或指令(例如,儲存於記憶體中之程式指令)之任何裝置。在實施例中,一或多個處理器可體現為經組態以執行經組態以作業系統100或結合系統100操作之一程式之一桌上型電腦、主機電腦系統、工作站、影像電腦、平行處理器、網路連結電腦或任何其他電腦系統,如貫穿本發明描述。此外,可藉由一單一控制器或替代地多個控制器執行貫穿本發明描述之步驟。另外,控制器126可包含容置於一共同外殼中或多個外殼內之一或多個控制器。以此方式,任何控制器或控制器組合可單獨經封裝為適用於整合至系統100中之一模組。此外,控制器126可分析自偵測器103接收之資料且將資料饋送至在系統100內或系統100外部之額外組件。
記憶體媒體可包含適於儲存可由相關聯之一或多個處理器執行之程式指令的此項技術中已知之任何儲存媒體。例如,記憶體媒體可包含一非暫時性記憶媒體。藉由另一實例,記憶體媒體可包含但不限於一唯讀記憶體(ROM)、一隨機存取記憶體(RAM)、一磁性或光學記憶體裝置(例如,磁碟)、一磁帶、一固態硬碟及類似者。進一步應注意,記憶體媒體可與一或多個處理器容置於一共同控制器外殼中。在一項實施例中,記憶體媒體可相對於一或多個處理器之實體位置遠端地定位。例如,一或多個處理器可存取可透過一網路(例如網際網路、內部網路及類似者)存取之一遠端記憶體(例如伺服器)。
熟習此項技術者將認知,本文中描述之組件操作、裝置、物件及隨附其等之論述為概念清晰起見而被用作實例,且考慮各種組態修改。因此,如在本文中使用,所闡述之特定範例及隨附論述旨在表示其等之更一般類別。一般言之,任何特定範例之使用旨在表示其類別,且未包含特定組件、操作、裝置及物件不應被視為限制性。
關於本文中對實質上任何複數及/或單數術語之使用,熟習此項技術者可在適合於背景內容及/或應用時從複數轉變為單數及/或從單數轉變為複數。為清楚起見,未在本文中明確闡述各種單數/複數置換。
本文中描述之標的物有時繪示含於其他組件內或與其他組件連接之不同組件。應瞭解,此等所描繪之架構僅為例示性的,且事實上可實施達成相同功能性之許多其他架構。在一概念意義上,用以達成相同功能性之組件之任何配置經有效「相關聯」,使得達成所要功能性。因此,在本文中經組合以達成一特定功能性之任何兩個組件可被視為彼此「相關聯」,使得達成所要功能性,而無關於架構或中間組件。同樣地,如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為彼此「連接」或「耦合」以達成所要功能性,且能夠如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為「可耦合」至彼此以達成所要功能性。可耦合之特定實例包含但不限於可實體配接及/或實體互動之組件及/或可無線互動及/或無線互動之組件及/或邏輯互動及/或可邏輯互動之組件。
此外,應瞭解,本發明係由隨附發明申請專利範圍定義。本領域技術者將瞭解,一般而言,在本文中及尤其是在隨附發明申請專利範圍(例如,隨附發明申請專利範圍之主體)中使用之術語一般意欲為「開放性」術語(例如,術語「包含(including)」應被解釋為「包含但不限於」,術語「具有」應被解釋為「至少具有」,術語「包含」應被解釋為「包含但不限於」,及類似者)。本領域技術者進一步將瞭解,若預期一特定數目個介紹請求項敘述,則此一意圖將明確敘述於請求項中,且在不存在此敘述之情況下不存在此意圖。例如,為幫助理解,下文隨附發明申請專利範圍可含有介紹性片語「至少一個」及「一或多個」之使用以介紹請求項敘述。然而,不應將此等片語之使用解釋為暗示藉由不定冠詞「一」或「一個」介紹一請求項敘述將含有此介紹請求項敘述之任何特定請求項限制於僅含有一個此敘述之發明,甚至在相同請求項包含介紹性片語「一或多個」或「至少一個」及諸如「一」或「一個」之不定冠詞時亦如此(例如,「一」或「一個」通常應被解釋為意謂「至少一個」或「一或多個」);用於介紹請求項敘述之定冠詞之使用同樣如此。另外,即使明確敘述一特定數目個介紹請求項敘述,熟習此項技術者仍將認知,此敘述通常應被解釋為意謂至少所敘述數目(例如,不具有其他修飾語之單純敘述「兩個敘述」通常意謂至少兩個敘述或兩個或更多個敘述)。此外,在其中使用類似於「A、B及C等之至少一者」之一慣例之彼等例項中,一般而言,在熟習此項技術者將理解該慣例之意義上預期此一構造(例如,「具有A、B及C之至少一者之一系統」將包含但不限於僅具有A、僅具有B、僅具有C、同時具有A及B、同時具有A及C、同時具有B及C及/或同時具有A、B及C及類似者之系統)。在其中使用類似於「A、B或C之至少一者及類似者」之一慣例之彼等例項中,一般而言,在熟習此項技術者將理解該慣例之意義上預期此一構造(例如,「具有A、B或C之至少一者之一系統」將包含但不限於僅具有A、僅具有B、僅具有C、同時具有A及B、同時具有A及C、同時具有B及C及/或同時具有A、B及C及類似者之系統)。熟習此項技術者將進一步理解,事實上呈現兩個或多於兩個替代術語之任何轉折性字詞及/或片語(不管在描述、發明申請專利範圍或圖式中)應被理解為考慮包含術語之一者、術語之任一者或兩個術語之可能性。例如,片語「A或B」將被理解為包含「A」或「B」或「A及B」之可能性。
據信,將藉由前文描述理解本發明及其許多伴隨優勢,且將明白,在不脫離所揭示之標的物或不犧牲所有其重大優勢之情況下可對組件之形式、構造及配置做出各種改變。所描述形式僅為解釋性,且下列發明申請專利範圍旨在涵蓋及包含此等改變。此外,應瞭解,本發明係由隨附發明申請專利範圍定義。
100:檢測系統
102:成像子系統
103:偵測器
104:EUV光源
105:入射光
106:EUV成像光學器件
107:光束
108a:感測器
108b:感測器
110:遮罩載台
112:載台級反射遮罩光柵結構
114:遮罩
116:偵測器級反射遮罩光柵結構
117:自由區域
118:鏡
119:光束
120:橫向偏移運動
121:光束
122:致動器
124:軌道長度/快門
126:控制器
400:DUV晶圓檢測系統
402:成像子系統
403:偵測器
404:DUV光源
406:DUV成像光學器件
408a:感測器
408b:感測器
410:晶圓載台
412:載台級反射遮罩光柵結構
414:晶圓
416:偵測器級反射遮罩光柵結構
417:自由區域
418:鏡
419:光束
420:橫向偏移運動
421:光束
422:致動器
424:快門
426:控制器
500:流程圖
502:步驟
504:步驟
506:步驟
508:步驟
510:步驟
512:步驟
514:步驟
600:流程圖
602:步驟
604:步驟
606:步驟
608:步驟
610:步驟
612:步驟
614:步驟
藉由參考附圖熟習此項技術者可更佳理解本發明之許多優勢。
圖1繪示根據本發明之一或多項實施例之具有原位橫向剪切干涉量測能力之一EUV檢測系統之一簡化方塊圖。
圖2繪示根據本發明之一或多項實施例之一遮罩級反射光柵結構之一頂層視圖。
圖3繪示根據本發明之一或多項實施例之一偵測器級反射光柵結構之一頂層視圖。
圖4繪示根據本發明之一或多項實施例之具有原位橫向剪切干涉量測能力之一DUV檢測系統之一簡化方塊圖。
圖5繪示根據本發明之一或多項實施例之一光罩檢測系統內之原位橫向剪切干涉量測能力之一方法之一流程圖。
圖6繪示根據本發明之一或多項實施例之一晶圓檢測系統內之原位橫向剪切干涉量測能力之一方法之一流程圖。
100:檢測系統
102:成像子系統
103:偵測器
104:EUV光源
105:入射光
106:EUV成像光學器件
107:光束
108a:感測器
108b:感測器
110:遮罩載台
112:載台級反射遮罩光柵結構
114:遮罩
116:偵測器級反射遮罩光柵結構
117:自由區域
118:鏡
119:光束
120:橫向偏移運動
121:光束
122:致動器
124:軌道長度/快門
126:控制器
Claims (21)
- 一種檢測系統,其具有該檢測系統之光之原位波前計量,該系統包括: 一成像子系統,其包括一光源、一組成像光學器件及包含一或多個成像感測器之一偵測器; 一載台; 一載台級反射遮罩光柵結構,其安置在由該載台固定之一遮罩之一平面中,其中該光源經組態以用入射光照明該載台級反射遮罩光柵結構; 一偵測器級反射遮罩光柵結構,其安置在該偵測器之一平面中,其中該組成像光學器件經組態以將從該載台級反射結構反射之光引導至該偵測器級遮罩結構; 一光學元件,其經組態以收集來自該偵測器級遮罩結構之光,其中該偵測器級遮罩結構經定向以將來自該偵測器級遮罩結構之光引導至該光學元件,其中該光學元件經組態以在該偵測器之該一或多個感測器上形成一光瞳影像, 其中該載台經組態以提供跨該載台級反射遮罩光柵結構之一光柵週期之橫向偏移運動,以提供用於橫向剪切干涉量測之相位重構,以識別該成像系統之光之波前之變化;及 一致動器,其經組態以將從該光學元件反射之光選擇性地照射至該偵測器之該一或多個感測器上。
- 如請求項1之系統,其中該光源經組態以產生極紫外(EUV)光。
- 如請求項2之系統,其中該檢測系統包括一EUV光罩檢測系統。
- 如請求項3之系統,其中該載台包括一遮罩載台。
- 如請求項1之系統,其中該光源經組態以產生深紫外(DUV)光。
- 如請求項5之系統,其中該檢測系統包括一DUV晶圓檢測系統。
- 如請求項6之系統,其中該載台包括一晶圓載台。
- 如請求項1之系統,其中該光源經組態以用具有該成像子系統之全NA之入射光照明該載台級反射遮罩光柵。
- 如請求項1之系統,其中該載台級反射遮罩光柵結構經組態以產生具有非相干光NA之一組相干繞射複本。
- 如請求項1之系統,其中該偵測器級反射遮罩光柵結構包含比該載台級反射遮罩光柵結構更多之光柵元件。
- 如請求項1之系統,其中該偵測器級反射遮罩光柵結構之光柵節距藉由該成像光學器件之放大率而按比例增大。
- 如請求項1之系統,其中該偵測器級反射遮罩光柵結構安置在該偵測器平面之一自由區域內。
- 如請求項1之系統,其中該一或多個感測器包括一或多個電荷耦合裝置。
- 如請求項13之系統,其中該光瞳影像在該一或多個電荷耦合裝置上之一投射跨該一或多個電荷耦合裝置之兩個或兩個以上像素延伸。
- 如請求項1之系統,其中該光學元件包括一鏡。
- 如請求項15之系統,其中該鏡包括一球面鏡。
- 如請求項16之系統,其中該球面鏡具有對應於該成像子系統之一軌道長度之一焦距。
- 如請求項1之系統,其中該致動器包括定位於該偵測器級反射遮罩光柵結構與該偵測器之該一或多個感測器之間的一快門,以在正常檢測模式期間阻擋來自一光束路徑之一反射圖案,且在波前偵測模式期間使光通過。
- 如請求項1之系統,其中該致動器包括一傾斜致動器,該傾斜致動器經組態以在波前偵測模式期間傾斜該鏡,使得從該鏡反射之光照射至該偵測器之該一或多個感測器上並且在正常檢測模式期間傾斜該鏡,使得從該鏡反射之光無法照射至該偵測器之該一或多個感測器上。
- 一種一光罩檢測系統之極紫外(EUV)光之原位波前計量之方法,其包括: 產生EUV光; 將該EUV光引導至安置在一遮罩載台上之一載台級反射遮罩光柵; 透過一光學成像系統將從該載台級反射結構反射之EUV光引導至安置在一偵測器之一或多個感測器之一平面中之一偵測器級遮罩結構; 用一光學元件收集從該偵測器級遮罩結構反射之EUV光, 在該偵測器之該一或多個感測器上形成一光瞳影像; 用該遮罩載台使該載台級反射遮罩跨該載台級反射遮罩光柵結構之一光柵週期橫向偏移以提供用於橫向剪切干涉量測之相位重構,以識別該光罩檢測系統之該EUV光之波前之變化;及 將從該光學元件反射之EUV光選擇性地照射至該偵測器之該一或多個感測器上。
- 一種一深紫外(DUV)晶圓檢測之光之原位波前計量之方法,其包括: 產生DUV光; 將該DUV光引導至安置在一晶圓載台上之一載台級反射遮罩光柵結構; 透過一光學成像系統將從該載台級反射結構反射之DUV光引導至安置在一偵測器之一或多個感測器之一平面中之一偵測器級遮罩光柵結構; 用一光學元件收集從該偵測器級遮罩結構反射之DUV光, 在該偵測器之該一或多個感測器上形成一光瞳影像; 用該晶圓載台使該載台級反射遮罩跨該載台級反射遮罩光柵結構之一光柵週期橫向偏移以提供用於橫向剪切干涉量測之相位重構,以識別該遮罩檢測系統之該DUV光之波前之變化;及 將從該光學元件反射之DUV光選擇性地照射至該偵測器之該一或多個感測器上。
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