用于计量的光瞳平面光束扫描的制作方法

本公开大体上涉及计量系统且更特定来说，涉及照明光在计量系统中的定位。

背景技术：

1、在半导体制造工艺中使用的计量系统(例如(但不限于)覆盖计量系统)通常表征定位于样本上的计量目标。在一些基于衍射的计量技术中，基于来自样本的光(例如，反射及/或衍射光)的角度分布产生计量测量。此外，可期望在测量之前或期间选择性地控制照明光点在样本上的位置。然而，用于光点扫描的传统技术通常可能引入照明光在样本上或经收集光在检测器上的分布的偏差，这可负面影响计量测量。因此，可期望提供用于解决这些缺陷的系统及方法。

技术实现思路

1、根据本公开的一或多个说明性实施例，公开一种计量测量设备。在一个说明性实施例中，所述设备包含一或多个照明源。在另一说明性实施例中，所述设备包含用于从照明路径接收来自所述一或多个照明源的照明且沿着测量路径引导所述照明的光束分离器。在另一说明性实施例中，所述设备包含用于将来自所述测量路径的所述照明引导到样本的物镜。在另一说明性实施例中，所述照明经布置以提供定义所述照明在所述样本上的入射角的所述物镜的光瞳平面中的选定照明光瞳分布，且进一步经布置以提供在所述样本上具有小于所述物镜的视场的光点大小的照明光点。在另一说明性实施例中，所述物镜进一步从所述样本收集光且沿着所述测量路径引导所述经收集光。在另一说明性实施例中，所述光束分离器进一步从所述测量路径接收所述经收集光且沿着集光路径将所述经收集光引导到一或多个检测器。在另一说明性实施例中，所述设备包含沿着所述测量路径定位于所述物镜与所述光束分离器之间的光瞳平面扫描仪。在另一说明性实施例中，所述光瞳平面扫描仪包含：光瞳中继器，其沿着所述测量路径介于所述物镜与所述光束分离器之间以将光瞳平面从所述物镜中继到沿着所述测量路径定位于所述物镜与所述光束分离器之间的一或多个经中继光瞳平面；及一或多个偏转器，其定位于所述一或多个经中继光瞳平面中的至少一者中。在另一说明性实施例中，调整所述一或多个偏转器的角度位置会调整所述照明光点在所述样本上的位置而未修改所述照明光瞳分布的位置或所述经收集光沿着所述集光路径的分布的位置。

2、根据本公开的一或多个说明性实施例，公开一种计量系统。在一个说明性实施例中，所述系统包含照明源。在另一说明性实施例中，所述系统包含光瞳平面检测器。在另一说明性实施例中，所述系统包含经配置以定位样本的可平移载物台。在另一说明性实施例中，所述系统包含用于从所述照明源接收照明且沿着测量路径引导所述照明的光束分离器。在另一说明性实施例中，所述系统包含用于将来自所述测量路径的所述照明引导到所述样本的物镜，所述物镜进一步从所述样本收集光且沿着所述测量路径引导所述经收集光。在另一说明性实施例中，所述光束分离器进一步从所述测量路径接收所述经收集光且沿着集光路径将所述经收集光引导到所述光瞳平面检测器。在另一说明性实施例中，所述系统包含沿着所述测量路径介于所述物镜与所述光束分离器之间的光学中继器，其中所述光学中继器提供介于所述物镜与所述光束分离器之间的一或多个经中继光瞳平面，且其中所述光学中继器进一步提供介于所述物镜与所述光束分离器之间的经中继场平面。在另一说明性实施例中，所述系统包含定位于所述一或多个经中继光瞳平面处的一或多个偏转器。在另一说明性实施例中，调整所述一或多个偏转器会调整来自所述照明源的照明在所述样本上的位置，同时维持所述经收集光沿着所述集光路径的稳定光学路径。在另一说明性实施例中，所述系统包含定位于所述经中继场平面处以对来自所述照明源的所述照明在所述样本上的所述位置成像的反馈检测器。在另一说明性实施例中，所述系统包含控制器，所述控制器通信地耦合到所述可平移载物台及所述反馈检测器以从所述反馈检测器接收包含来自所述照明源的所述照明在所述样本上的所述位置的一或多个图像，将控制信号发送到所述一或多个偏转器以基于来自所述反馈检测器的一或多个图像而将来自所述照明源的所述照明定位于选定测量光点上以供测量，从所述光瞳平面检测器接收一或多个测量图像，及基于所述一或多个测量图像产生一或多个计量测量。

3、根据本公开的一或多个说明性实施例，公开一种计量方法。在一个说明性实施例中，所述方法包含通过引导来自照明源的照明通过光束分离器，沿着测量路径引导所述照明且引导所述照明通过物镜而照明样本。在另一说明性实施例中，所述方法包含使用所述物镜收集来自所述样本的光且沿着所述测量路径引导所述经收集光且引导所述经收集光通过所述光束分离器到定位于光瞳平面处的检测器。在另一说明性实施例中，所述方法包含使用定位于所述物镜与所述光束分离器之间的一或多个经中继光瞳平面处的一或多个偏转器调整来自所述照明源的所述照明在所述样本上的位置，其中调整所述一或多个偏转器会调整来自所述照明源的照明在所述样本上的位置，同时维持所述经收集光在所述检测器上的稳定位置。

4、应理解，前文概述及下文详细描述两者仅是示范性及说明性的且未必限制如主张的本发明。并入本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本发明的实施例且与概述一起用于解释本发明的原理。

技术特征：

1.一种计量测量设备，其包括：

2.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个偏转器经配置以在测量之前调整所述照明光点在所述样本上的所述位置。

3.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个偏转器经配置以循序地调整所述照明光点到测量目标的两个或更多个单元的位置以供所述两个或更多个单元的循序测量而未平移所述样本。

4.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个偏转器经配置以在测量期间调制所述照明光点在所述样本的选定区域内的位置，以缓解所述样本上的计量目标上的特征的斑纹或粗糙度中的至少一者。

5.根据权利要求4所述的计量测量设备，其中所述样本的所述选定区域包括：

6.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个检测器中的至少一者定位于沿着所述集光路径的光瞳平面处，其中调整所述一或多个偏转器会调整所述照明光点在所述样本上的所述位置，同时维持光在所述一或多个检测器中的所述至少一者上的稳定分布。

7.根据权利要求1所述的计量测量设备，其进一步包括：

8.根据权利要求1所述的计量测量设备，其进一步包括：

9.根据权利要求1所述的计量测量设备，其进一步包括：

10.根据权利要求9所述的计量测量设备，其进一步包括：

11.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个偏转器中的至少一者包括：

12.根据权利要求11所述的计量测量设备，其中所述可倾斜镜包括：

13.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个偏转器中的至少一者包括：

14.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个偏转器中的至少一者包括：

15.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个偏转器包括：

16.根据权利要求1所述的计量测量设备，其中所述一或多个偏转器包括：

17.一种计量系统，其包括：

18.根据权利要求17所述的计量系统，其中所述一或多个处理器进一步经配置以执行程序指令，所述程序指令引起所述一或多个处理器：

19.根据权利要求17所述的计量系统，其中所述一或多个处理器经配置以执行程序指令，所述程序指令引起所述一或多个处理器将控制信号发送到所述一或多个偏转器，以在测量期间在所述样本处于运动中时维持来自所述照明源的所述照明在所述样本测量光点上的所述位置。

20.根据权利要求17所述的计量系统，其进一步包括：

21.根据权利要求17所述的计量系统，其中所述一或多个偏转器中的至少一者包括：

22.根据权利要求21所述的计量系统，其中所述可倾斜镜包括：

23.根据权利要求17所述的计量系统，其中所述一或多个偏转器中的至少一者包括：

24.根据权利要求17所述的计量系统，其中所述一或多个偏转器中的至少一者包括：

25.根据权利要求17所述的计量系统，其中所述一或多个偏转器包括：

26.根据权利要求17所述的计量系统，其中所述一或多个偏转器包括：

27.一种计量方法，其包括：

技术总结
一种计量测量设备可包含：一或多个照明源；光束分离器，其经配置以从照明路径接收来自所述一或多个照明源的照明且沿着测量路径引导所述照明；及物镜。所述物镜可将来自所述测量路径的所述照明引导到样本，从所述样本收集光，且沿着所述测量路径将所述经收集光引导到所述光束分离器，使得所述光束分离器可沿着集光路径将所述经收集光引导到检测器。所述设备可进一步包含沿着所述测量路径的具有光瞳中继器及偏转器的光瞳平面扫描仪，所述偏转器在经中继光瞳平面中，使得调整所述偏转器会调整照明光点在所述样本上的位置，而未修改照明光瞳分布的位置或所述经收集光沿着所述集光路径的分布的位置。

技术研发人员：A·V·希尔,A·玛纳森,A·阿布拉莫夫,A·格拉诺特,A·V·舒杰葛洛夫
受保护的技术使用者：科磊股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15