TWI677679B - 在雷射暗場系統中用於斑點抑制之方法及裝置 - Google Patents

在雷射暗場系統中用於斑點抑制之方法及裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI677679B
TWI677679B TW105121805A TW105121805A TWI677679B TW I677679 B TWI677679 B TW I677679B TW 105121805 A TW105121805 A TW 105121805A TW 105121805 A TW105121805 A TW 105121805A TW I677679 B TWI677679 B TW I677679B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
zero
illumination beam
order gaussian
image
sample
Prior art date
Application number
TW105121805A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201706593A (zh
Inventor
佛艾哈福 捷安得
Vaibhav Gaind
傑森Ｃ 琪爾克烏德
Jason C. Kirkwood
Original Assignee
美商克萊譚克公司
Kla-Tencor Corporation
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 美商克萊譚克公司, Kla-Tencor Corporation filed Critical 美商克萊譚克公司
Publication of TW201706593A publication Critical patent/TW201706593A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI677679B publication Critical patent/TWI677679B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • 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
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
    • 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
    • G01N2021/8822—Dark field detection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/56—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)

Abstract

本發明揭示用於偵測一半導體樣本上之缺陷之裝置及方法。一系統包含：一照明模組，用於將一非零階高斯照明光束引導朝向一樣本上之複數個位置；及一收集模組，用於偵測回應於該等非零階高斯照明光束而自該樣本散射之光，且針對該樣本上之各位置產生複數個輸出影像或信號。該系統進一步包括藉由以下步驟來偵測缺陷之一處理器系統：(i)處理該等輸出影像或信號以保留實質上與該一或多個非零階高斯照明光束之一點擴散函數匹配之經濾波影像或信號部分；及(ii)分析該等經濾波影像或信號部分以偵測該樣本上之缺陷。

Description

在雷射暗場系統中用於斑點抑制之方法及裝置 相關申請案之交叉參考
本申請案主張由Vaibhav Gaind等人在2015年7月10日申請之先前申請案美國臨時申請案第62/190,729號之權利，該案之全文為全部目的以引用方式併入本文中。
本發明大體上係關於在一檢測系統中用於半導體晶圓或主光罩之缺陷偵測之方法及系統，且更明確言之係關於在缺陷偵測期間降低斑點效應。
各種各樣的檢測系統可用於檢測樣本缺陷。雷射通常用作許多檢測系統中之光源以偵測晶圓或光罩上之缺陷。雷射歸因於其等極高亮度而提供最有效率的照明方法之一。
然而，使用雷射之缺點之一者係雷射光之高空間及時間同調性在成像一樣本之表面上之圖案時引起一振鈴效應(ringing effect)，或在表面特徵無規則(例如，歸因於表面或線邊緣粗糙部(roughness))時引起斑點。振鈴效應或斑點可使影像品質嚴重降級且引入過多雜訊，因此降低偵測缺陷之靈敏度。關於諸如振鈴及斑點現象之干涉效應之綜合論述可發現於由J.W.Goodman、McGraw-Hill所著之「Fourier Optics」及亦由J.W.Goodman、Wiley-Interscience所著之「Statistical Optics」中。
可以各種方式減少此等有害的影像效應。提供部分非同調雷射光之一習知技術涉及使用一旋轉擴散器。一旋轉擴散器通常由在雷射光束到達待成像物體之前引入至雷射光束之路徑中之一旋轉毛玻璃屏組成。旋轉擴散器將隨機相位變動引入至入射雷射光束中，藉此降低光束之空間同調性。隨著擴散器的旋轉，一偵測器可從獨立視圖或視角收集物體之影像。偵測器繼而可整合獨立檢測視圖以有效地合成待成像物體之一非同調照明。與使用一旋轉擴散器相關聯之一問題涉及照明效率。擴散器通常由於光之過度散射而具低效率。與一旋轉擴散器相關聯之另一問題係其針對一照明系統充當不理想之一振源。最後，擴散器盤之旋轉速度必須比偵測器之整合時間更快以提供適當斑點抑制。此對於其中偵測器之整合時間可低達幾奈秒之高處理量系統係不可行的。
鑒於前述內容，需要用於缺陷偵測同時降低斑點效應之改良的計量裝置及技術。
下文呈現本發明之一簡明概要以提供對本發明之特定實施例之一基本理解。此概要並非本發明之一全面綜述且並未識別本發明之關鍵/重要元件或描繪本發明之範疇。其唯一目的係以一簡化形式呈現本文中揭示之一些概念作為稍後呈現之更詳細描述之一序言。
在一項實施例中，揭示一種用於偵測一半導體樣本上之缺陷之系統。該系統包含：一照明模組，其用於將一非零階高斯(Gaussian)照明光束引導朝向一樣本上之複數個位置；及一收集模組，其用於偵測回應於該非零階高斯照明光束而自該樣本散射之光且針對該樣本上之各位置產生複數個輸出影像或信號。該系統進一步包括一處理器系統，其藉由以下步驟偵測缺陷：(i)處理該等輸出影像或信號以保留實 質上與一或多個非零階高斯照明光束之一點擴散函數匹配之經濾波影像或信號部分；及(ii)分析該等經濾波影像或信號部分以偵測該樣本上之缺陷。
在一特定實施方案中，該照明模組包括：(i)一光源，其用於產生零階高斯照明光束；(ii)一非零階高斯產生器，其用於更改該零階高斯照明光束以產生一非零階高斯照明光束；及(iii)一或多個光學元件，其等用於將該非零高斯照明光束引導朝向該樣本。在另一態樣中，該零階高斯照明光束係一零階拉格耳(Laguerre)高斯照明光束且該非零階高斯照明光束係一非零階拉格耳高斯照明光束。在其他態樣中，該非零階高斯產生器係一螺旋相位板、一繞射光柵或全像圖，或一空間光調變器或q板。
在另一實施例中，該收集模組包含經定位以收集回應於該非零階高斯照明光束而自該樣本散射之光的一或多個偵測器。在另一態樣中，藉由將與該非零階高斯照明光束之該點擴散函數匹配之一核心影像與該等輸出影像迴旋而獲得該等經濾波輸出影像。在另一態樣中，藉由使用經訓練以將與該非零階高斯照明光束之該點擴散函數匹配之影像定義為缺陷之一分類器分類該等輸出影像而獲得該等經濾波輸出影像。在另一實例實施例中，該收集模組經配置以在一暗場模式中收集該散射光。
本發明之一替代實施例係關於一種偵測一半導體樣本上之缺陷之方法。用一非零階高斯照明光束照明該樣本之複數個位置。自經配置以偵測回應於該非零階高斯照明光束而自該樣本散射之光的一或多個偵測器獲得輸出影像或信號。對該等輸出影像或信號進行濾波以保留實質上與該非零階高斯照明光束之一點擴散函數匹配之經濾波影像或信號部分。分析該等經濾波影像或信號以偵測該樣本上之缺陷。
在一特定方法實施方案中，用一非零階高斯照明光束照明該樣 本之複數個位置包括：(i)產生一零階高斯照明光束；(ii)自該零階高斯光束產生一非零階高斯照明光束；及(iii)將該非零階高斯照明光束引導朝向該樣本上之該複數個位置。
下文參考圖進一步描述本發明之此等及其他態樣。
102a‧‧‧點擴散函數(PSF)
102b‧‧‧點擴散函數(PSF)
102c‧‧‧點擴散函數(PSF)
102d‧‧‧點擴散函數(PSF)
201a‧‧‧缺陷影像
201b‧‧‧缺陷影像
201c‧‧‧缺陷影像
202a‧‧‧缺陷影像部分/缺陷部分
202b‧‧‧缺陷部分
202c‧‧‧缺陷部分
204a‧‧‧斑點影像部分
204b‧‧‧斑點部分
204c‧‧‧斑點部分
302a‧‧‧缺陷部分
302b‧‧‧缺陷部分
302c‧‧‧缺陷部分
304a‧‧‧核心
304b‧‧‧核心
304c‧‧‧核心
305a‧‧‧經濾波影像
305b‧‧‧經濾波影像
305c‧‧‧經濾波影像
306a‧‧‧斑點部分
306b‧‧‧斑點部分
306c‧‧‧斑點部分
400‧‧‧程序
402‧‧‧操作
404‧‧‧操作
406‧‧‧操作
408‧‧‧操作
501‧‧‧樣本
502‧‧‧光源
503‧‧‧非零階產生器
506a‧‧‧收集光學器件
506b‧‧‧收集光學器件
506c‧‧‧收集光學器件
518‧‧‧收集光學器件
520a‧‧‧偵測器
520b‧‧‧偵測器
521‧‧‧偵測器
522‧‧‧點擴散函數(PSF)濾波器
524‧‧‧缺陷偵測模組
526‧‧‧控制器/電腦系統
530‧‧‧載台
531‧‧‧定位機構
602‧‧‧螺旋波板
632‧‧‧繞射全像圖
652‧‧‧q板
圖1A繪示高斯光束寬度依據沿光束之距離z而變化。
圖1B繪示拉格耳高斯(LG)光束截面之數種實例。
圖2繪示根據本發明之一項實施方案之藉由用不同LG光束照明一缺陷及線邊緣粗糙部而獲得之散射(或暗場)缺陷影像。
圖3繪示根據本發明之一特定實施方案之起因於將與照明光束之點擴散函數(PSF)匹配之核心應用於經收集缺陷影像的經濾波缺陷影像。
圖4係繪示根據本發明之一項實施例之用於使用非零階高斯光束及PSF匹配濾波來偵測缺陷之一程序之一流程圖。
圖5係根據本發明之一特定實施方案之運用非零階高斯照明及PSF匹配濾波之一檢測系統之一圖解表示。
圖6A繪示根據本發明之一特定實施方案之用於自一標準橫向電磁波(TEM00)產生一螺旋形光束之一螺旋波板。
圖6B繪示根據本發明之另一實施方案之使用具有一叉形位錯(fork dislocation)之一繞射全像圖產生±2階高斯光束。
圖6C繪示根據本發明之另一實施方案之使用q板產生±2階高斯光束。
在以下描述中，陳述諸多具體細節以提供對本發明之一透徹理解。可在無一些或全部此等具體細節之情況下實踐本發明。在其他例項中，並未詳細描述熟知程序操作以免不必要地使本發明不清楚。雖 然將結合特定實施例描述本發明，但應瞭解，並不意欲將本發明限於該等實施例。
介紹
用於檢測半導體樣本之傳統雷射系統趨於利用零階高斯光束以使光束輪廓儘可能緊密而有利於對極小結構之檢測。在暗場應用中使用此等同調系統之情況下，缺陷之散射效應與表面或線粗糙部之散射效應幾乎相同，此稱為「斑點效應」。因此，難以區分缺陷與表面或線粗糙部。例如，缺陷之強度可能不會高於斑點雜訊之強度，使得用於定義缺陷之定限技術失敗。
可使用各種方法來抑制斑點，諸如在收集通道之間使用去相關以改良信號對雜訊比之通道融合；收集時相對於照明偏振之交叉偏振；及用角度或波長分集產生部分同調系統。又，可使用匹配濾波來抑制不相關之雜訊源，像散粒雜訊。然而，當用一零階高斯光束掃描一粗糙區域時，所產生之斑點保留入射光束之點擴散函數，且因此使用一匹配濾波並未導致缺陷信號對雜訊比之任何改良。
用於偵測缺陷之實例實施例：
本發明之特定實施例利用一非零階高斯光束以成像樣本。首先將描述一簡單高斯光束。圖1A繪示高斯光束寬度依據沿光束之距離z而變化。圖式展示以下參數：w 0 係光束腰；b係焦點深度；z R 係羅利範圍(Raleigh range)；且θ係總的角擴散。一給定波長λ之一高斯光束之形狀僅取決於光束腰w 0 ，該光束腰w 0 係其中光束寬度w(z)最小(且同樣地其中軸上(r=0)強度最大)之其焦點(z=0)之點處之光束大小之一量測值。可自此參數判定描述高斯光束之其他參數。例如，ZR可如下定義：
Figure TWI677679B_D0001
儘管一高斯函數之尾實際上從未達到零，然一光束之「邊緣」被稱為半徑，其中r=w(z)隨z線性增大。即，其中強度已降低至其軸上值之1/e2。即，對於z>>z R ，參數w(z)隨z線性增大。此關係意謂距腰較遠，光束「邊緣」(在上述意義上)係圓錐形的。沿該圓錐之線(其之r=w(z))與光束之中心軸(r=0)之間的角度稱作光束的發散度，其如下給出：
Figure TWI677679B_D0002
接著，距腰較遠之光束之總的角擴散如下給出：θ=2θ
一種類型的非零階高斯光束可採取一拉格耳高斯(LG)的形式。儘管本文中將特定實施例描述為使用一非零階LG光束，然可使用其他類型的非零階高斯光束(例如，厄米高斯(Hermite-Gaussian)、恩斯高斯(Ince-Gaussian)、超幾何高斯、平頂、貝塞爾(Bessel)、艾瑞(Airy)或碎形光束等)。一LG光束之方程式如下給出：
Figure TWI677679B_D0003
 其中C係一正規化常數；z係距光束之焦點或腰的軸向距離；k=2π/λ係一波長λ之一波數(弧度每米)；r係距光束之中心軸的徑向距離；zR係羅利距離或範圍；p對應於光束之徑向分量；l係關於方位軸；L l p 係廣義拉格耳多項式；w(z)係其中場振幅在沿光束之平面z處下降至其等軸向值之1/e處的半徑；i係虛數單位。ZR亦係定義為：
Figure TWI677679B_D0004
具有l>0之LG光束攜帶一軌道角動量。傳統高斯光束對應於l=0及p=0，且導致方位對稱之一相位。然而，對於l>0，相位從exp(-ilΦ)得到一額外比重。旋轉模數l之效應除影響拉格耳多項式外，亦主要被含於相位因數exp(-il
Figure TWI677679B_D0005
)中，其中光束輪廓在繞光束之一次旋 轉(依φ)中推進(或滯後)達l個完整2π相位。
可使用螺旋相位板或繞射光學元件來產生LG光束。可獲得用於DUV及UV波長之此等相位板。儘管以下實例繪示產生l不為零之一非零階照明光束，然取決於特定檢測應用，p參數亦可變化以形成偶極、四極等。
圖1B繪示數種例示性LG光束。如所示，展示LG光束針對p=0，l=0、1、2、3之不同組合的不同點擴散函數(PSF)。PSF 102a對應於一LG00光束；PSF 102b對應於一LG01光束；PSF 102c對應於一LG02光束；且PSF 102d對應於一LG03光束。
一般而言，此等LG光束在樣本上皆具有環面形狀光環。當一樣本係由一環面形狀光束輪廓照明時，缺陷之散射行為與表面粗糙部或線邊緣粗糙部之散射行為不同。來自缺陷之散射效應捕捉照明之形狀，使得缺陷導致一完全顯影的環面形狀。相比之下，斑點散射並不具有一環面或環形狀，或僅具有一部分環形狀。換言之，缺陷散射係一能量轉移現象，而表面粗糙部或線邊緣粗糙部係一干涉現象。對於任何非零階高斯光束，缺陷信號形狀將有可能與入射光束點擴散函數(PSF)形狀高度相關。
圖2繪示根據本發明之一項實施方案之藉由用不同LG光束來照明一缺陷及線邊緣粗糙部而獲得的散射(或暗場)缺陷影像。在此實例中，在存在線邊緣粗糙部的情況下，缺陷係一線突部。如所示，缺陷影像201a起因於用一LG00光束照明樣本上之一線邊緣粗糙部分及缺陷。此缺陷影像201a含有來自線邊緣粗糙部之一斑點影像部分204a及來自缺陷之一缺陷影像部分202a。如可見，斑點影像部分204a具有與缺陷部分202a類似之一強度，使得可證明難以區分斑點與缺陷。
然而，對於愈來愈高階之LG光束，缺陷部分放大且斑點部分縮小。例如，漸增的l導致照明光束之環面大小的增大。對於一LG01光 束，缺陷影像201b含有斑點部分204b及缺陷部分202b，且對於一LG02光束，缺陷影像201c含有斑點部分204c及缺陷部分202c。缺陷影像部分清晰地保留掃描其之較高階光束之PSF。即，缺陷影像部分與PSF匹配，而光斑點影像部分與對應較高階照明光束之PSF部分匹配或完全不匹配。
由於斑點起源於散射波之干涉，故斑點將在PSF之全部點上具有相長干涉之可能性係低的。即，一斑點特徵將可能具有與PSF不同之一形狀。接著可對經收集影像使用一演算法或其他類型的濾波以重新捕捉缺陷之能量效應，而最小化斑點雜訊之捕捉。因此，特定實施例可實施對與非零階高斯光束之PSF匹配之輸出影像或信號進行濾波之濾波程序，以容易定位由一較高階LG光束產生之一散射影像中之缺陷且非斑點。此基於照明光束之PSF之濾波容許容易區分缺陷與斑點，如本文中進一步描述。
圖3繪示根據本發明之一特定實施方案之起因於將與照明光束匹配之核心應用於經收集缺陷影像之經濾波缺陷影像。如所示，將對應於一μ00光束之核心304a應用於由此LG光束產生之散射缺陷及斑點影像，且導致經濾波影像305a。此經濾波影像305a含有斑點部分306a及缺陷部分302a。相比之下，將對應於μ01光束之核心304b應用於經偵測影像，導致經濾波影像305b具有斑點部分306b及缺陷部分302b。最後，將對應於μ02光束之核心304c應用於經偵測影像，導致經濾波影像305c具有斑點部分306c及缺陷部分302c。在愈來愈高階下，斑點之部分環效應甚至降低且甚至消失。因此，由於此等斑點影像與核心之環面環並不匹配，故一部分環之存在(或完全不存在一環)降低斑點信號之量值。所得經濾波缺陷表示SNR(信號對雜訊比)之一顯著提高。與μ00光束相比，以μ02光束觀察到一1.8倍的SNR。
圖4係繪示根據本發明之一項實施例之用於使用非零階高斯光束 及PSF匹配濾波來偵測缺陷之一程序400之一流程圖。儘管將所繪示之程序描述為應用於半導體樣品之暗場缺陷檢測，然此等技術(及系統)適用於使用同調照明之其中斑點成問題之任何類型的缺陷偵測。
最初，在操作402中，可用一非零階高斯光束照明一樣本上之複數個位置。例如，可產生一零階高斯光束且使其穿過一光學元件以更改此光束之軌道角動量(OAM)而產生接著在樣本上方掃描之一非零階高斯光束。
例如，可相對於照明光束掃描一晶圓(或其他樣本類型)以獲得晶圓之整個掃描帶部分之影像。為自各位置獲得一信號或影像，晶圓可相對於光束柱移動；光束柱可相對於晶圓移動；或光束柱及晶圓皆可相對於彼此移動。可將所得影像條帶分成影像補片(image patch)，並行地或串行地個別分析該等影像補片。儘管通常將以一單一選定波長檢測一晶圓之全部補片，然一替代方法可包含以一選定波長設定檢測各補片或補片集，此取決於此補片之特定材料特性。偏振及光圈設定亦可應用於經收集光。
接著，在操作404中，可自從一或多個偵測器收集之影像或信號獲得輸出影像或信號。可以任何適合方式形成輸出影像以分析缺陷。例如，可使用一晶粒對晶粒、胞對胞或晶粒對資料庫技術以藉由比較測試影像與參考影像而獲得差分影像。例如，可藉由減去可與另一參考影像區域不同之一經成像測試區域而獲得輸出影像，該另一參考影像區域無缺陷且係自另一晶粒、胞獲得或自一設計資料庫模擬。
接著，在操作406中，對輸出影像或信號進行濾波以獲得與非零照明光束之PSF匹配之經濾波影像及信號。例如，接著可基於一匹配PSF核心對影像或信號進行濾波。即，可使用與非零階高斯光束之PSF匹配之一濾波來對來自經偵測影像之缺陷進行濾波。例如，若一μ02入射光束跨樣本掃描，則可使用模擬此μ02入射光束之PSF之一核心 (例如，304c)來對各所得影像進行濾波。接著，可將PSF核心與輸出影像迴旋以對來自此輸出影像之缺陷進行濾波。
可使用其他技術來對缺陷影像或信號進行濾波。例如，一分類器模型(任何機器學習演算法，諸如類神經網路、支援向量機(SVM)或決策樹或類神經網路)可經訓練以濾出作為缺陷之圓形形狀。
可對經偵測影像或在比較測試影像與參考影像之後獲得之「差分」影像執行濾波程序。結果係相同的。然而，與在比較參考影像與測試影像之前對自偵測器獲得之影像進行濾波相比，對差分影像進行濾波可節省計算時間。
接著，在操作408中，可分析經濾波影像或信號以判定任何位置是否具有一缺陷。可使用任何適合技術以任何適合方式分析經濾波信號或影像。當一測試影像區域與參考影像區域之間之一差異大於一預定臨限值(其對於樣本上之不同圖案類型或位置可基於所要靈敏度等級而變化)時，可旗標一缺陷。
在一項實施例中，設計資料庫(用以製造受測試之主光罩及晶圓)用以產生待成像之區域之參考光學影像。一般而言，藉由模擬主光罩製程及光微影程序以模擬晶圓圖案而呈現此等參考影像。亦模擬檢測工具之實體組態及光學特性(例如，波長範圍、照明及光學透鏡組態、像差效應等)以產生模擬晶圓圖案影像。在另一實施例中，可用檢測工具成像一相同晶粒或胞之實際相同區域且將其等用作待與一對應相同晶粒或胞之測試區域比較之參考區域。
可修復一樣本上之缺陷，或可丟棄該樣本。若可判定此缺陷之源，則可調整用於製造下一樣本之一程序以最小化缺陷。例如，特定缺陷訊符可與晶圓製造期間之特定程序條件或問題相關聯，且當在一晶圓上發現此等缺陷訊符時，可調整或校正此等條件或問題。
本發明之特定實施例利用將資訊添加至缺陷影像而未添加或僅 最小限度地將此資訊之部分添加至公害(諸如表面或線邊緣粗糙部)之機制。即，結構獨有地添加至經偵測缺陷影像且未添加至斑點影像。缺陷影像含有在視覺上區分缺陷影像與斑點影像(其等在視覺上未以相同方式更改)之獨有形態資訊。接著，可使用缺陷影像之此額外資訊以對來自公害影像之此等缺陷影像進行濾波。
總而言之，使用一非零階高斯照明光束與後處理之此等機制在暗場成像系統中、尤其對於其中大晶圓雜訊限制暗場系統之使用之大陣列、深層及後端層可為有用的。此可潛在地使暗場系統對此等晶圓之靈敏度顯著提高。
一般而言，用於實施本發明之技術之一適用檢測工具可包含用於產生一非零階高斯入射光光束之至少一光源。此一檢測工具亦可包含：照明光學器件，其用於將入射光束引導至所關注區域；收集光學器件，其用於引導回應於入射光束而自所關注區域發射之一輸出光束；一感測器，其用於偵測一輸出光束且自經偵測輸出光束產生一影像或信號；及一控制器，其用於控制檢測工具之組件且有利於缺陷偵測，包含收集後濾波，如本文中進一步描述。
圖5係根據本發明之一特定實施方案之運用非零階高斯照明及PSF匹配濾波之一檢測系統之一圖解表示。如所示，系統500包含用於產生一實質上同調照明光束之一光源502。光源之輸出可採取任何適合形式，諸如用於產生一零階高斯光束之一雷射源。由雷射源產生之照明光束穿過更改該零階高斯光束之非零階產生器503以產生一非零階高斯光束。
非零階產生器503可採取用於產生一非零階高斯照明光束之任何適合形式。在一項實施例中，將一相位板插入至入射光束之路徑中。實際上，非零階產生器503針對一非零階引入一軌道角動量(OAM)。一給定l狀態之軌道角動量可由螺旋相位板、繞射光柵/全像圖、空間 光調變器、q板等產生。
由塑膠或玻璃製成之螺旋波板係其中材料之厚度以一螺旋型樣增加以將一相位梯度壓印於穿過其之光上之板。圖6A繪示根據本發明之一特定實施方案之用於自一標準橫向電磁波(TEM00)產生一螺旋形光束之一螺旋波板602。對於一給定波長，一給定l之一OAM狀態需要藉由d=lλ/(n-1)(其中n係一整數)給出階梯高度(板之最薄部分與最厚部分之間的高度)。儘管波板本身係有效率的，然其等可相對昂貴且可無法根據不同波長調整。
修改光之相位的另一方法係運用一繞射光柵或全像圖。對於一l=0狀態，繞射光柵/全像圖將由平行線組成。然而，對於一l=1狀態，將存在一「叉形」位錯，且位錯上方之線的數目將比下方大一。圖6B繪示根據本發明之另一實施方案之使用具有一叉形位錯之一繞射全像圖(632)以產生一非零階高斯光束。可藉由增加位錯上方及下方之線的數目差來產生具有l>1之一OAM狀態。如同螺旋波板，此等繞射光柵/全像圖針對l固定，但不限於一特定波長。一空間光調變器可經組態以依與繞射光柵/全像圖相同之方式運作，但可受控於電腦以動態地產生一廣範圍的OAM狀態。
用於產生OAM之另一方法係基於可發生於各向異性且非均質之一介質中的光自旋角動量(SAM)-OAM耦合。特定言之，可將一q板插入至入射光束路徑中。可使用可藉由利用一SAM正負號變化而產生OAM之液晶、聚合物或次波長光柵來構造一q板。在此情況中，OAM正負號受控於輸入偏振。圖6C繪示根據本發明之另一實施方案之使用q板(例如652)來產生±2階高斯光束。
此等特徵可結合用於減少斑點之其他機構使用，該等機構諸如旋轉擴散器；收集通道之通道融合、交叉偏振；經由波長或角度變動產生部分同調系統等。數種斑點減少技術及裝置係進一步描述於由 Mehdi Vaez-Iravani等人在2008年1月15日發證之美國專利第7,319,229號中，該專利之全文為全部目的以引用的方式併入本文中。
除用於產生(例如)一零階高斯雷射光束之一相干光源外，光源亦可採取用於產生一或多個電磁波形的任何形式。即，亦可使用多個光源。一或多個光源可產生僅具有一個波長之光(例如，單色光)、具有若干離散波長之光(例如，多色光)、具有多個波長之光(例如，寬頻光)，及/或連續地或在波長之間跳躍掃過波長之光(例如，可調諧源或掃頻源)。例如，不同波長可與不同材料一起使用以達成相對於受測試之材料上的入射光透明或不透明。一雷射光源可用於光源502，與諸如白光干涉術及色共焦顯微術之分光法相比，雷射光源可提供一較高亮度。諸如二極體雷射之雷射光源改良光源之壽命、穩定性及熱控制。適合光源之其他實例係：一白光源、一紫外線(UV)雷射、一弧光燈或一無電極燈、彩色或白光發射二極體(LED)、例如在商業上可購自Woburn,Massachusetts之Energetiq Technology公司之一雷射支持的電漿(LSP)源、諸如在商業上可購自Morganville,New Jersey之NKT Photonics公司之一超連續源(諸如一寬頻雷射源)，或諸如x射線源、極UV源之較短波長源，或其等之一些組合。(若干)光源亦可經組態以提供具有足夠亮度之光，在一些情況中，亮度可為大於約1W/(nm cm2 Sr)之一亮度。檢測系統亦可包含對光源之一快速回饋，以穩定光源之功率及波長。光源之輸出可係經由自由空間傳播傳遞，或在一些情況中係經由光纖或任何類型的光導傳遞。
來自光源之入射光束通常可穿過用以將光束中繼(例如，塑形、聚焦或調整焦點偏移、濾波/選擇波長、濾波/選擇偏振狀態、重調大小、放大、減少失真等)朝向一樣本之任何數目個及任何類型的透鏡。
亦可將一偏振設定應用於較長或較短波長範圍。例如，可針對 選定波長範圍，選擇一水平或垂直偏振。可基於任何適合檢測參數(諸如缺陷類型、樣本成分、波長範圍或子頻帶選擇等)而應用一偏振設定。
亦可將一光圈設定插入至照明(及收集)路徑中。例如，可基於任何適合檢測參數(諸如缺陷類型、樣本成分、待檢測樣本結構的類型、偏振設定、波長範圍或子頻帶選擇等)來選擇用於達成一組特定入射角(AOI)之一光圈設定。
物鏡506可為一高放大率物鏡，諸如一遠心型。一些或全部入射光穿過物鏡506而至樣本501的至少一部分上。照明點處入射光之光點大小可受繞射限制。
特定檢測系統實施例可經組態以檢測半導體樣本，諸如晶圓及主光罩。可使用本發明之檢測裝置來檢測或成像之其他類型的樣本包含太陽能板結構、光碟等。
樣本501亦可被安置於經組態以定位樣本501以在特定量測位點處接收入射光之一載台530上。在一例項中，可諸如透過機械及/或靜電箝夾，將樣本501箝夾至載台。
載台530可為固定的或可在x方向、y方向及/或z方向上掃描。例如，載台可使樣本501在垂直於入射光軸之一平面(例如，x-y平面)中在或平行於此入射軸之一方向(例如，z軸)上平移。
檢測系統500亦可包含用於使載台530(及樣本501)相對於入射光束移動之一定位機構531。例如，一或多個馬達機構可各自由一螺釘驅動及步進器馬達、具有回體位置之線性驅動或頻帶致動器及步進器馬達形成。一或多個定位機構531亦可經組態以使檢測系統之其他組件(諸如照明或收集鏡、光圈、波長濾波器、偏振器等)移動。
接著，光自樣本501反射且散射。輸出光束可由任何適合數目個及適合類型的收集光學器件(例如506a、506b、506c、518)引導及塑 形，該等光學器件諸如一光瞳中繼器、一或多個鏡或透鏡、一偏振器、光圈及用於使輸出光束變焦且將其聚焦至一或多個偵測器(例如520a、520b、521)上之光學元件。如所示，偵測器520a及520b在兩個通道中接收散射暗場光，而偵測器521經配置以接收反射輸出光。例如，偵測器可包含一CCD(電荷耦合器件)或TDI(時間延遲積分)偵測器、光電倍增管(PMT)，或其他感測器。
系統500亦可包含一控制器或電腦系統526。例如，由各偵測器捕捉之信號可由控制器526處理，該控制器526可包含具有經組態以將來自各感測器之類比信號轉換成數位信號以供處理之一類比轉數位轉換器之一信號處理器件。
在一特定實施方案中，控制器526包含：一PSF濾波器522，其用於對來自經偵測散射暗場影像或信號之環面形狀進行濾波；及一缺陷偵測模組524，其用於發現缺陷，如上文所述。儘管將檢測系統繪示為具有兩個暗場通道，然可使用任何適合數目個通道以收集任何部分或實質上全部的暗場散射光。
控制器可經組態以分析經感測光束之強度、相位及/或其他特性。控制器可經組態(例如，用程式化指令)以提供用於顯示所得測試影像及其他檢測特性之一使用者介面(例如，在一電腦螢幕上)，如本文中進一步描述。控制器亦可包含用於提供使用者輸入(諸如，改變波長、偏振或光圈組態、觀察偵測結果資料或影像、設定一檢測工具配方)之一或多個輸入器件(例如，一鍵盤、滑鼠、操縱桿)。
可在硬體及/或軟體之任何適合組合中實施本發明之技術。控制器通常具有經由適當匯流排或其他通信機構耦合至輸入/輸出埠及一或多個記憶體之一或多個處理器。
控制器可為軟體及硬體之任何適合組合且通常亦可經組態以控制檢測系統之各種組件。例如，控制器可控制照明源之選擇性啟動、 照明或輸出光圈設定、波長帶、焦點偏移設定、偏振設定等。控制器亦可經組態以接收自各偵測器獲得之影像或信號，且分析所得影像或信號以判定樣本上是否存在缺陷、特性化存在於樣本上之缺陷或以其他方式特性化樣本。例如，控制器可包含經程式化以實施本發明之方法實施例之指令之一處理器、記憶體及其他電腦周邊設備。
因為可在一經特殊組態之電腦系統上實施此等資訊及程式指令，所以此一系統包含用於執行本文中描述之各種操作之程式指令/電腦程式碼(其等可儲存於一電腦可讀媒體上)。機器可讀媒體之實例包含但不限於：磁性媒體，諸如硬碟、軟碟及磁帶；光學媒體，諸如CD-ROM光碟；磁光媒體，諸如光碟；及經特殊組態以儲存且執行程式指令之硬體器件，諸如唯讀記憶體器件(ROM)及隨機存取記憶體(RAM)。程式指令之實例包含諸如由一編譯器產生之機器程式碼及含有可由電腦使用一解譯器執行之較高階程式碼之檔案兩者。
應注意，一檢測系統之上文描述及圖式不應被解釋為限制系統之特定組件，且該系統可以許多其他形式具體實施。例如，預期檢測或量測工具可具有來自經配置以偵測一主光罩或晶圓之缺陷及/或解析一主光罩或晶圓之特徵之關鍵態樣之任何數目個已知成像或計量工具之任何適合特徵。例如，一檢測或量測工具可經調適以用於明場成像顯微術、暗場成像顯微術、全天空成像顯微術、相位對比顯微術、偏振對比顯微術及同調性探針顯微術。亦預期可使用單一及多種成像方法以捕捉目標影像。此等方法包含例如單爪、雙爪、單爪同調性探針顯微術(CPM)及雙爪CPM方法。非成像光學方法(諸如散射術)亦可預期形成檢測或計量裝置之部分。
此外，任何適合透鏡配置可用以將入射光束引導朝向樣本且將源於樣本之輸出光束引導朝向一偵測器。系統之照明及收集光學元件可具反射性或透射性。輸出光束可自樣本反射或散射或透射穿過樣 本。同樣地，可使用任何適合偵測器類型或任何適合數目個偵測元件來接收輸出光束且基於經接收輸出光束之特性(例如，強度)提供一影像或一信號。
對於未來晶圓缺陷檢測，一缺陷信號歸因於DR收縮而顯著降低。因此，由於存在用漸減波長達成較高缺陷信號之一一般趨勢，故可期望具有較短波長、更佳解析度及較小檢測像素。然而，此一較短波長檢測組態可具有小的焦點深度、對焦點變化之高熱靈敏度、低處理量等之缺點。特定系統實施例提供追蹤及校正焦點、調整系統參數以最佳化S/N等之特徵。另外，此配置容許在一次掃描中獲得更多資訊以使檢測具成本效益。又，藉由以一單一掃描獲取多個資訊，可針對缺陷特性化、信號增強及雜訊/公害減少有效地執行後處理。
除如上文描述之本發明之特定實施例之外，檢測工具亦可包括可使用之一或多個硬體組態。此等硬體組態之實例包含但不限於以下各者：光束輪廓反射計(角度解析反射計)、寬頻反射分光儀(分光反射計)、單波長反射計、角度解析反射計、成像系統，及散射計(例如，斑點分析儀)。
硬體組態可分離成離散操作系統。另一方面，一或多個硬體組態可組合至一單一工具中。多個硬體組態至一單一工具中之此一組合之一項實例進一步繪示且描述於美國專利第7,933,026中，該專利之全文為全部目的以引用的方式併入本文中。系統可包含特定透鏡、準直器、鏡、四分之一波板、偏振器、偵測器、相機、光圈及/或光源。光學系統之波長可自約120nm改變至3微米。所收集之信號可經偏振解析或非偏振。
系統可包含整合在相同工具上之多個計量頭。然而，在許多情況中，多個計量工具可用於量測樣本上一單一區域或多個區域。多計量工具之若干實施例進一步描述於例如由Zangooie等人標題為 「Multiple tool and structure analysis」之美國7,478,019中，該專利之全文為全部目的以引用的方式併入本文中。
應認知，在本發明各處描述之各個步驟可由一單一處理器系統或替代地一多處理器系統實行。此外，系統之不同子系統(諸如上文描述之光源及/或偵測器系統實施例)可包含適於控制系統狀態、預處理信號或實行本文中描述之步驟之至少一部分之一電腦系統。因此，前述描述不應被解釋為對本發明之一限制而是僅為一繪示。此外，一或多個處理器系統可經組態以執行本文中描述之方法實施例之任一者之(若干)任何其他步驟。
另外，處理器系統可以此項技術中已知之任何方式通信耦合至一偵測器系統。例如，一或多個處理器系統可耦合至與偵測器系統相關聯之計算系統。在另一實例中，偵測器系統可直接受控於耦合至處理器系統之一單一電腦系統。
處理器系統可經組態以藉由一傳輸媒體(可包含有線及/或無線部分)自其他系統接收及/或獲取資料或資訊(例如，量測信號、差分信號、統計結果、參考或校準資料、訓練資料、模型、經提取特徵或變換結果、經變換資料集、曲線擬合、定性及定量結果等)。以此方式，傳輸媒體可用作處理器系統與其他系統(例如，外部記憶體、參考量測源或其他外部系統)之間的一資料鏈路。例如，處理器系統可經組態以經由一資料鏈路自一儲存媒體(例如，內部或外部記憶體)接收量測資料。例如，使用偵測系統獲得之結果可儲存於一永久或半永久記憶體器件(例如，內部或外部記憶體)中。在此方面，可自機載記憶體或自一外部記憶體系統輸入光譜結果。此外，處理器系統可經由一傳輸媒體發送資料至其他系統。例如，可傳遞由處理器系統判定之定性及/或定量結果且將其儲存於一外部記憶體中。在此方面，可將量測結果輸出至另一系統。
處理器系統可包含但不限於CPU、GPU板、FPGA、可程式化邏輯陣列、一個人電腦系統、主機電腦系統、工作站、影像電腦或此項技術中已知之任何其他器件。一般而言，術語「處理器系統」可廣泛地定義為涵蓋具有執行來自一記憶體媒體之指令之一或多個處理器之任何器件。實施諸如本文中描述之方法之方法的程式指令可經由諸如一電線、電纜或無線傳輸鏈路之一傳輸媒體傳輸。程式指令可儲存於一電腦可讀媒體(例如記憶體)中。例示性電腦可讀媒體包含唯讀記憶體、快閃記憶體、一隨機存取記憶體或一磁碟或光碟。
檢測工具可經設計以使許多不同類型的量測與半導體製造相關。用於判定特定目標特性之額外計量技術亦可與上述缺陷偵測技術組合。例如，在特定實施例中，工具亦可量測信號且判定一或多個目標之其他特性，諸如品質及缺陷量值、關鍵尺寸、疊對、膜厚度、程序相關參數(例如，鍍覆條件)等。目標可包含特定所關注區域，諸如光柵、用於晶片之間的互連之銅柱。目標可包含多個層(或膜)，諸如光阻層或鈍化層。
所收集之資料可藉由若干資料擬合及最佳化技術與科技分析，包含機器學習演算法，諸如類神經網路、支援向量機(SVM)；維度降低演算法，諸如(舉例而言)PCA(主分量分析)、ICA(獨立分量分析)、LLE(本地線性嵌入)；卡爾曼濾波(Kalman filter)；促進與相同或不同類型之匹配之演算法，及其他。
通常使用諸如計算硬體之設計及實施、平行化等之一或多種方法針對資料處理速度及準確度最佳化計算演算法。可在韌體、軟體、FPGA、可程式化邏輯陣列等中完成演算法之不同實施方案。
可使用資料分析來探求以下目標之一者：對高度、品質、缺陷數目、CD、成分、膜之量測；產生處理參數(例如，鍍覆或蝕刻設定)及/或其等之任何組合。
此處呈現之本發明之特定實施例大體上討論半導體處理及品質控制之領域，且不限於硬體、演算法/軟體實施方案及架構，且使用上文總結之案例。
儘管已為清楚理解之目的而詳細描述前述發明，然將明白，可在隨附申請專利範圍之範疇內實踐某些改變及修改。應注意，存在實施本發明之程序、系統及裝置之許多替代方式。因此，本發明實施例應被視為闡釋性的且非限制性的，且本發明不限於本文中給出之細節。

Claims (20)

  1. 一種用於偵測一半導體樣本上之缺陷之系統，其包括：一照明光學器件模組，用於將一非零階高斯照明光束引導朝向一樣本上之複數個位置；一收集光學器件模組，用於偵測回應於該非零階高斯照明光束而自該樣本散射之光，且針對該樣本上之該複數個位置產生複數個輸出影像或信號；及一處理器系統，用於藉由以下步驟來偵測該等缺陷：處理該等輸出影像或信號，以保留與該非零階高斯照明光束之一點擴散函數之螺旋管形(toroidal)環匹配之經濾波影像或信號部分，其中當斑點雜訊之影像或信號部分不趨於匹配該等螺旋管形環時，該等缺陷之影像或信號部分趨於匹配該等螺旋管形環，及分析該等經濾波影像或信號部分以偵測該樣本上之該等缺陷。
  2. 如請求項1之系統，其中該照明光學器件模組包括：一光源，用於產生一零階高斯照明光束；非零階高斯光學器件，用於更改該零階高斯照明光束以產生一非零階高斯照明光束；及一或多個光學元件，用於將該非零階高斯照明光束引導朝向該樣本。
  3. 如請求項2之系統，其中該零階高斯照明光束係一零階拉格耳高斯照明光束且該非零階高斯照明光束係一非零階拉格耳高斯照明光束。
  4. 如請求項2之系統，其中該非零階高斯光學器件係一螺旋相位板。
  5. 如請求項2之系統，其中該非零階高斯光學器件係一繞射光柵或全像圖。
  6. 如請求項2之系統，其中該非零階高斯光學器件係一空間光調變器或q板。
  7. 如請求項2之系統，其中該收集光學器件模組包含經定位以收集回應於該非零階高斯照明光束而自該樣本散射之光的一或多個偵測器。
  8. 如請求項7之系統，其中藉由將與該非零階高斯照明光束之該點擴散函數匹配之一核心影像與該等輸出影像迴旋而獲得該等經濾波輸出影像部分。
  9. 如請求項7之系統，其中藉由使用經訓練以將與該非零階高斯照明光束之該點擴散函數匹配的影像定義為缺陷之一分類器來分類該等輸出影像而獲得該等經濾波輸出影像部分。
  10. 如請求項1之系統，其中該收集光學器件模組經配置以在一暗場模式中收集該散射光。
  11. 一種偵測一半導體樣本上之缺陷之方法，其包括：用一非零階高斯照明光束來照明該樣本之複數個位置；自經配置以偵測回應於該非零階高斯照明光束而自該樣本散射之光的一或多個偵測器獲得輸出影像或信號；對該等輸出影像或信號進行濾波以保留與該非零階高斯照明光束之一點擴散函數之螺旋管形環匹配之經濾波影像或信號部分，其中當斑點雜訊之影像或信號部分不趨於匹配該等螺旋管形環時，該等缺陷之影像或信號部分趨於匹配該等螺旋管形環；及分析該等經濾波影像或信號，以偵測該樣本上之該等缺陷。
  12. 如請求項11之方法，其中用一非零階高斯照明光束來照明該樣本之複數個位置包括：產生一零階高斯照明光束；自該零階高斯光束產生一非零階高斯照明光束；及將該非零階高斯照明光束引導朝向該樣本上之該複數個位置。
  13. 如請求項12之方法，其中該零階高斯照明光束係一零階拉格耳高斯照明光束且該非零階高斯照明光束係一非零階拉格耳高斯照明光束。
  14. 如請求項12之方法，其中該非零階高斯照明光束係由一螺旋相位板產生。
  15. 如請求項12之方法，其中該非零階高斯照明光束係由一繞射光柵或全像圖產生。
  16. 如請求項12之方法，其中該非零階高斯照明光束係由一空間光調變器或q板產生。
  17. 如請求項12之方法，其中該一或多個偵測器經定位以收集回應於該非零階高斯照明光束而自該樣本散射之光。
  18. 如請求項17之方法，其中藉由將與該非零階高斯照明光束之該點擴散函數匹配之一核心影像與該等輸出影像迴旋來獲得該等經濾波輸出影像部分。
  19. 如請求項17之方法，其中藉由使用經訓練以將與該非零階高斯照明光束之該點擴散函數匹配之影像定義為缺陷之一分類器來分類該等輸出影像而獲得該等經濾波輸出影像或信號部分。
  20. 如請求項11之方法，其中基於在一暗場模式中對散射光之收集來獲得該等輸出影像或信號。
TW105121805A 2015-07-10 2016-07-11 在雷射暗場系統中用於斑點抑制之方法及裝置 TWI677679B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562190729P 2015-07-10 2015-07-10
US62/190,729 2015-07-10
US15/201,191 2016-07-01
US15/201,191 US10067072B2 (en) 2015-07-10 2016-07-01 Methods and apparatus for speckle suppression in laser dark-field systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201706593A TW201706593A (zh) 2017-02-16
TWI677679B true TWI677679B (zh) 2019-11-21

Family

ID=57730196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105121805A TWI677679B (zh) 2015-07-10 2016-07-11 在雷射暗場系統中用於斑點抑制之方法及裝置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10067072B2 (zh)
JP (1) JP6869944B2 (zh)
KR (1) KR102367236B1 (zh)
CN (1) CN107851589B (zh)
IL (1) IL256404B (zh)
TW (1) TWI677679B (zh)
WO (1) WO2017011226A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG11201810682PA (en) * 2016-06-02 2018-12-28 Tokyo Electron Ltd Dark field wafer nano-defect inspection system with a singular beam
WO2018084355A1 (ko) 2016-11-01 2018-05-11 한국식품연구원 고분해능 테라헤르츠파 집광모듈, 산란광 검출모듈 및 테라헤르츠파 베셀빔을 이용한 고분해능 검사 장치
US11397158B2 (en) * 2017-03-29 2022-07-26 Agency For Science, Technology And Research Reconfigurable laser stimulated lock-in thermography for micro-crack detection
CN107102501B (zh) * 2017-04-14 2019-11-08 歌尔股份有限公司 一种激光投影仪及其投影方法
US10937705B2 (en) * 2018-03-30 2021-03-02 Onto Innovation Inc. Sample inspection using topography
US10942135B2 (en) * 2018-11-14 2021-03-09 Kla Corporation Radial polarizer for particle detection
CN109544527B (zh) * 2018-11-16 2021-08-03 凌云光技术股份有限公司 一种基于硬卡编程的玻璃表面缺陷的检测方法及装置
US10957035B2 (en) * 2018-11-30 2021-03-23 Kla Corporation Defect classification by fitting optical signals to a point-spread function
CN109816654B (zh) * 2019-01-30 2021-12-17 哈尔滨工业大学 一种太阳能电池暗场锁相热成像分层微缺陷精准表征系统与方法
US11294162B2 (en) * 2019-02-07 2022-04-05 Nanotronics Imaging, Inc. Fluorescence microscopy inspection systems, apparatus and methods with darkfield channel
CN111639767A (zh) * 2020-05-27 2020-09-08 西安电子科技大学 基于湍流效应的光学轨道角动量机器学习识别方法
DE102020207566B4 (de) 2020-06-18 2023-02-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Charakterisierung einer Maske für die Mikrolithographie
US11710227B2 (en) * 2020-06-19 2023-07-25 Kla Corporation Design-to-wafer image correlation by combining information from multiple collection channels
CN113468554B (zh) * 2021-06-02 2022-05-24 北京理工大学 基于深度学习的高保真全息轨道角动量通信方法
CN117538333A (zh) * 2023-12-26 2024-02-09 苏州矽行半导体技术有限公司 镜头阵列和晶圆检测设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005065246A2 (en) * 2003-12-29 2005-07-21 Kla- Tencor Technologies Corporation Illumination apparatus and methods
JP2006194852A (ja) * 2005-01-12 2006-07-27 Kla-Tencor Technologies Corp 可変照明器およびスペックル防止装置
CN1834579A (zh) * 2005-03-15 2006-09-20 三丰株式会社 检测器面积可选的位移变换器的操作员界面装置及方法
US7433124B2 (en) * 2004-10-28 2008-10-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Illumination system to eliminate laser speckle and a single-panel projection system employing the same
TW201532166A (zh) * 2013-11-14 2015-08-16 Kla Tencor Corp 自圖案影像移除運動及焦點模糊

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL99823A0 (en) * 1990-11-16 1992-08-18 Orbot Instr Ltd Optical inspection method and apparatus
WO2000035002A1 (de) * 1998-12-04 2000-06-15 Semiconductor 300 Gmbh & Co. Kg Verfahren und vorrichtung zur optischen kontrolle von fertigungsprozessen feinstrukturierter oberflächen in der halbleiterfertigung
US6836560B2 (en) * 2000-11-13 2004-12-28 Kla - Tencor Technologies Corporation Advanced phase shift inspection method
US20040042001A1 (en) * 2002-04-18 2004-03-04 Kla-Tencor Technologies Corporation Simultaneous multi-spot inspection and imaging
US6844927B2 (en) * 2002-11-27 2005-01-18 Kla-Tencor Technologies Corporation Apparatus and methods for removing optical abberations during an optical inspection
JP2006162500A (ja) * 2004-12-09 2006-06-22 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査装置
ATE533043T1 (de) * 2007-08-31 2011-11-15 Icos Vision Systems Nv Vorrichtung und verfahren zum nachweis von halbleitersubstratanomalien
US7986412B2 (en) * 2008-06-03 2011-07-26 Jzw Llc Interferometric defect detection and classification
DE102011013613A1 (de) * 2010-10-01 2012-04-05 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Mikroskop und Mikroskopierverfahren
US9279774B2 (en) * 2011-07-12 2016-03-08 Kla-Tencor Corp. Wafer inspection
CN104364605B (zh) * 2012-04-18 2017-06-06 科磊股份有限公司 针对极紫外线光罩的临界尺寸均匀性监测
US9389349B2 (en) * 2013-03-15 2016-07-12 Kla-Tencor Corporation System and method to determine depth for optical wafer inspection
JP2013210393A (ja) * 2013-07-01 2013-10-10 Hitachi High-Technologies Corp 欠陥検査方法及び欠陥検査装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005065246A2 (en) * 2003-12-29 2005-07-21 Kla- Tencor Technologies Corporation Illumination apparatus and methods
US7433124B2 (en) * 2004-10-28 2008-10-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Illumination system to eliminate laser speckle and a single-panel projection system employing the same
JP2006194852A (ja) * 2005-01-12 2006-07-27 Kla-Tencor Technologies Corp 可変照明器およびスペックル防止装置
CN1834579A (zh) * 2005-03-15 2006-09-20 三丰株式会社 检测器面积可选的位移变换器的操作员界面装置及方法
TW201532166A (zh) * 2013-11-14 2015-08-16 Kla Tencor Corp 自圖案影像移除運動及焦點模糊

Also Published As

Publication number Publication date
IL256404A (en) 2018-02-28
US20170011495A1 (en) 2017-01-12
WO2017011226A9 (en) 2017-04-13
WO2017011226A1 (en) 2017-01-19
US10067072B2 (en) 2018-09-04
IL256404B (en) 2021-03-25
KR20180019243A (ko) 2018-02-23
KR102367236B1 (ko) 2022-03-08
JP6869944B2 (ja) 2021-05-12
CN107851589A (zh) 2018-03-27
TW201706593A (zh) 2017-02-16
JP2018530146A (ja) 2018-10-11
CN107851589B (zh) 2019-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI677679B (zh) 在雷射暗場系統中用於斑點抑制之方法及裝置
TWI721993B (zh) 用於量測在一半導體晶圓上之高度的方法及裝置
US9879977B2 (en) Apparatus and method for optical metrology with optimized system parameters
US7511293B2 (en) Scatterometer having a computer system that reads data from selected pixels of the sensor array
JP5199539B2 (ja) 焦点ずれ検出のためのマルチスペクトル技術
US9599573B2 (en) Inspection systems and techniques with enhanced detection
JP2020517096A (ja) 層特定的照明スペクトルによる計量システム及び方法
US9605946B2 (en) Method for characterizing a structure on a mask and device for carrying out said method
KR102495449B1 (ko) 다중 산란 신호에 기초한 매립된 파티클 깊이 비닝
KR20210130841A (ko) 자기 광학 커 효과 계측 시스템
TW202120915A (zh) 用於在計量量測中減少錯誤之系統及方法
US20230205095A1 (en) Method and system for determining one or more dimensions of one or more structures on a sample surface