本發(fā)明大體涉及包含用于減少經(jīng)檢驗(yàn)的樣品的非樣品誘導(dǎo)的光散射及異物污染的氣流子系統(tǒng)的檢驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、以下描述及實(shí)例并未憑借其包含于此段落中而被承認(rèn)為現(xiàn)有技術(shù)。

2、制造半導(dǎo)體裝置(例如邏輯及存儲(chǔ)器裝置)通常包含使用大量半導(dǎo)體制造工藝處理襯底(例如半導(dǎo)體晶片)以形成所述半導(dǎo)體裝置的各種特征及多個(gè)層級(jí)。例如，光刻是一種半導(dǎo)體制造工藝，其涉及將圖案從光罩轉(zhuǎn)印到布置于半導(dǎo)體晶片上的光致抗蝕劑。半導(dǎo)體制造工藝的額外實(shí)例包含但不限于化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)、蝕刻、沉積及離子植入。多個(gè)半導(dǎo)體裝置可制造于單個(gè)半導(dǎo)體晶片上的布置中且接著分離成個(gè)別半導(dǎo)體裝置。

3、在半導(dǎo)體制造過(guò)程期間的各種步驟使用檢驗(yàn)過(guò)程來(lái)檢測(cè)晶片及其它襯底上的缺陷以促進(jìn)制造過(guò)程中的更高良率及因此更高利潤(rùn)。檢驗(yàn)始終是制造半導(dǎo)體裝置(例如ic)的重要部分。然而，隨著半導(dǎo)體裝置的尺寸減小，檢驗(yàn)對(duì)于成功制造可接受半導(dǎo)體裝置變得甚至更為重要，這是因?yàn)檩^小缺陷可引起裝置故障。

4、顆粒是半導(dǎo)體制造中的致命缺陷。10nm顆?？善茐木哂?0nm臨界尺寸(cd)的裝置中的電路系統(tǒng)或使其短路。通過(guò)引入極紫外(euv)光刻，cd的按比例調(diào)整繼續(xù)緩慢但穩(wěn)定地進(jìn)行。檢驗(yàn)甚至更小顆粒的需求迫在眉睫。

5、用于檢測(cè)顆粒的當(dāng)前使用方法是在暗場(chǎng)(df)光學(xué)器件下測(cè)量經(jīng)散射光。將激光以角度照射到晶片上?？赊饤夌R面反射，且通過(guò)物鏡收集經(jīng)散射光。經(jīng)散射光包含來(lái)自顆粒、晶片的粗糙度及光束穿過(guò)的空氣的經(jīng)散射光。為了實(shí)現(xiàn)所需信噪比(snr)，必須抑制來(lái)自表面粗糙度及空氣的經(jīng)散射光。空氣散射通常很小且直到所關(guān)注顆?？s小到10nm及更小才成為問(wèn)題。減少空氣散射的有效方式是通過(guò)在物鏡與晶片之間抽真空來(lái)降低空氣密度。一些下一代顆粒檢驗(yàn)工具預(yù)計(jì)從樣品到樣品上方約1mm需要約10托(約1％大氣壓)的真空。

6、為了產(chǎn)生真空，當(dāng)前使用的方法及系統(tǒng)構(gòu)建經(jīng)圍封腔室且在其中抽真空。檢驗(yàn)?zāi)K(例如卡盤、載物臺(tái)及物鏡)將駐留于腔室中或至少部分駐留于腔室中。用于為半導(dǎo)體應(yīng)用產(chǎn)生此真空環(huán)境的當(dāng)前使用方法的實(shí)例是在1996年7月16日發(fā)布的陳(chen)等人的第5,536,330號(hào)美國(guó)專利及2006年2月21日發(fā)布的倫巴第(lombardi)等人的第7,001,491號(hào)美國(guó)專利中進(jìn)行描述，所述專利以宛如全文闡述引用的方式并入本文中。

7、當(dāng)前使用的真空配置的最大問(wèn)題是難以維持清潔度。例如，在真空中操作的當(dāng)前使用的半導(dǎo)體良率相關(guān)工具通常比當(dāng)今市場(chǎng)上的最清潔顆粒檢驗(yàn)工具臟2到3個(gè)數(shù)量級(jí)。當(dāng)前，表面檢驗(yàn)工具使用沖洗空氣實(shí)現(xiàn)優(yōu)越清潔度，沖洗空氣在晶片周圍簇射(shower)且有效地推出將落在晶片上的所有顆粒。在當(dāng)前使用的真空配置的情況下，由于整個(gè)晶片處于真空中，因此不可能實(shí)施空氣沖洗。另一問(wèn)題是當(dāng)前使用的真空配置的成本。真空將極大地增加工具的大小及載物臺(tái)、卡盤及物鏡的成本。歸因于每次裝載新晶片時(shí)抽真空所需的額外時(shí)間，處理量將受到嚴(yán)重影響。對(duì)于相對(duì)較低處理量工具(如電子束檢驗(yàn)器及缺陷重檢工具)來(lái)說(shuō)，這可能不是大問(wèn)題，但對(duì)于較高處理量工具(如顆粒檢驗(yàn)工具)來(lái)說(shuō)，這將是大問(wèn)題，因?yàn)槠涮幚砹客ǔ＝咏诿啃r(shí)10個(gè)到100個(gè)晶片。

8、因此，開(kāi)發(fā)用于在具有減少的非缺陷及/或顆粒光散射及異物污染的情況下檢驗(yàn)樣品的不具有上述缺點(diǎn)中的一或多者的系統(tǒng)及方法將為有利的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、各個(gè)實(shí)施例的以下描述不應(yīng)以任何方式被理解為限制所附權(quán)利要求書的目標(biāo)物。

2、一個(gè)實(shí)施例涉及一種經(jīng)配置用于檢驗(yàn)樣品的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包含檢驗(yàn)子系統(tǒng)，所述檢驗(yàn)子系統(tǒng)經(jīng)配置用于將光引導(dǎo)到所述樣品上的區(qū)域且用于響應(yīng)于來(lái)自所述樣品上的所述區(qū)域的光而產(chǎn)生輸出。所述系統(tǒng)也包含第一氣流子系統(tǒng)，所述第一氣流子系統(tǒng)經(jīng)配置用于用與圍繞所述樣品上的所述區(qū)域的第一局部體積中的氣體相比散射較少的所述光的第一介質(zhì)替換所述氣體。另外，所述系統(tǒng)包含第二氣流子系統(tǒng)，所述第二氣流子系統(tǒng)經(jīng)配置用于用不同于所述第一介質(zhì)的第二介質(zhì)替換接近所述第一局部體積的第二局部體積中的所述氣體。所述系統(tǒng)進(jìn)一步包含計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)經(jīng)配置用于基于所述輸出檢測(cè)所述樣品上的異常。所述系統(tǒng)可如本文中描述般進(jìn)一步配置。

3、另一實(shí)施例涉及一種用于檢驗(yàn)樣品的方法。所述方法包含將光引導(dǎo)到樣品上的區(qū)域且響應(yīng)于來(lái)自所述樣品上的所述區(qū)域的光而產(chǎn)生輸出。所述方法也包含在所述引導(dǎo)及所述產(chǎn)生期間用第一介質(zhì)替換圍繞所述樣品上的所述區(qū)域的第一局部體積中的氣體。所述第一介質(zhì)與所述氣體相比散射較少的所述光。另外，所述方法包含在所述引導(dǎo)及所述產(chǎn)生期間用第二介質(zhì)替換接近于所述第一局部區(qū)域定位的第二局部體積中的所述氣體。所述第二介質(zhì)不同于所述第一介質(zhì)。所述方法進(jìn)一步包含基于所述輸出檢測(cè)所述樣品上的異常。所述檢測(cè)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行。

4、所述方法的步驟可如本文中進(jìn)一步描述般執(zhí)行。所述方法可包含本文中描述的(若干)任何其它方法的(若干)任何其它步驟。所述方法可由本文中描述的系統(tǒng)中的任一者執(zhí)行。

5、另一實(shí)施例涉及一種存儲(chǔ)程序指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體，所述程序指令可在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行用于執(zhí)行用于檢驗(yàn)樣品的計(jì)算機(jī)實(shí)施方法。所述計(jì)算機(jī)實(shí)施方法包含上文描述的方法的步驟。所述計(jì)算機(jī)可讀媒體可如本文中描述般進(jìn)一步配置。所述計(jì)算機(jī)實(shí)施方法的步驟可如本文中進(jìn)一步描述般執(zhí)行。另外，程序指令可針對(duì)其執(zhí)行的計(jì)算機(jī)實(shí)施方法可包含本文中描述的(若干)任何其它方法的(若干)任何其它步驟。

技術(shù)特征：

1.一種經(jīng)配置用于檢驗(yàn)樣品的系統(tǒng)，其包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一介質(zhì)基本上由氦氣組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一介質(zhì)是真空。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一氣流子系統(tǒng)包括用于用所述第一介質(zhì)替換所述氣體的多個(gè)通道，且其中所述第一氣流子系統(tǒng)進(jìn)一步經(jīng)配置以引起所述第一介質(zhì)接近所述多個(gè)通道的兩者或更多者具有特性的不同值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述第一介質(zhì)是真空，且其中所述特性是壓力。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一介質(zhì)在經(jīng)引導(dǎo)到所述區(qū)域的所述光及來(lái)自所述區(qū)域的所述光的一或多個(gè)波長(zhǎng)下具有小于干燥空氣在所述一或多個(gè)波長(zhǎng)下的折射率的折射率。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一局部體積的高度是由所述檢驗(yàn)子系統(tǒng)的物鏡與所述樣品之間的距離界定。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第二介質(zhì)基本上由清潔干燥空氣組成。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第二氣流子系統(tǒng)進(jìn)一步經(jīng)配置以不將所述第二介質(zhì)引導(dǎo)到經(jīng)引導(dǎo)到所述區(qū)域的所述光的路徑及來(lái)自所述區(qū)域的所述光的路徑中。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第二氣流子系統(tǒng)進(jìn)一步經(jīng)配置用于用所述第二介質(zhì)將異物移動(dòng)遠(yuǎn)離所述樣品。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一氣流子系統(tǒng)及所述第二氣流子系統(tǒng)不更改所述第二局部體積外部的所述氣體。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中整個(gè)所述檢驗(yàn)子系統(tǒng)未定位于真空內(nèi)。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一氣流子系統(tǒng)及所述第二氣流子系統(tǒng)進(jìn)一步經(jīng)配置用于分別同時(shí)替換所述第一局部體積及所述第二局部體積中的所述氣體。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一氣流子系統(tǒng)及所述第二氣流子系統(tǒng)進(jìn)一步經(jīng)配置用于在所述引導(dǎo)及所述產(chǎn)生期間分別控制所述第一介質(zhì)及所述第二介質(zhì)。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括經(jīng)配置用于在所述引導(dǎo)及所述產(chǎn)生期間支撐所述樣品的卡盤，其中所述卡盤包括凹部，在所述引導(dǎo)及所述產(chǎn)生期間，所述樣品安置于所述凹部中，且其中所述凹部經(jīng)配置使得所述樣品的上表面在安置于所述凹部中時(shí)與所述凹部外部的所述卡盤的上表面齊平。

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括定位于所述第一局部體積外部且經(jīng)配置用于防止所述第一氣流子系統(tǒng)及所述第二氣流子系統(tǒng)接觸所述樣品的空氣軸承。

17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一氣流子系統(tǒng)包括殼體塊，通過(guò)所述殼體塊用所述第一介質(zhì)替換所述氣體，且其中所述檢驗(yàn)子系統(tǒng)進(jìn)一步經(jīng)配置用于通過(guò)經(jīng)形成穿過(guò)所述殼體塊的一或多個(gè)通路將所述光引導(dǎo)到所述區(qū)域。

18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括定位于所述檢驗(yàn)子系統(tǒng)的物鏡與所述樣品之間且經(jīng)配置用于在不更改所述光的情況下將所述光透射到所述區(qū)域且透射來(lái)自所述區(qū)域的所述光的窗口元件。

19.一種存儲(chǔ)程序指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體，所述程序指令可在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行以用于執(zhí)行用于檢驗(yàn)樣品的計(jì)算機(jī)實(shí)施方法，其中所述計(jì)算機(jī)實(shí)施方法包括：

20.一種用于檢驗(yàn)樣品的方法，其包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供用于檢驗(yàn)樣品的方法及系統(tǒng)。一種系統(tǒng)包含檢驗(yàn)子系統(tǒng)，其經(jīng)配置用于將光引導(dǎo)到所述樣品上的區(qū)域且用于響應(yīng)于來(lái)自所述樣品上的所述區(qū)域的光而產(chǎn)生輸出。所述系統(tǒng)還包含第一氣流子系統(tǒng)，其經(jīng)配置用于用與圍繞所述樣品上的所述區(qū)域的第一局部體積中的氣體相比散射較少的所述光的第一介質(zhì)替換所述氣體。另外，所述系統(tǒng)包含第二氣流子系統(tǒng)，其經(jīng)配置用于用不同于所述第一介質(zhì)的第二介質(zhì)替換接近所述第一局部體積的第二局部體積中的所述氣體。所述系統(tǒng)進(jìn)一步包含計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)，其經(jīng)配置用于基于所述輸出檢測(cè)所述樣品上的異常。

技術(shù)研發(fā)人員：王春海,趙國(guó)衡,A·羅曼諾夫斯基,M·紀(jì),郝益華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：科磊股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9