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公開番号2025061363
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2025005926,2023546422
出願日2025-01-16,2022-02-17
発明の名称感受性粒子を検出するための連続縮退楕円リターダ
出願人ケーエルエーコーポレイション
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類G01N 21/956 20060101AFI20250403BHJP(測定;試験)
要約【課題】表面ヘイズを排除する。
【解決手段】検査システム100は、照明ビームを生成するための照明源と、照明ビームを照明方向に沿って非軸角度で試料に向けるための照明光学系と、暗視野モードで試料から発せられる散乱光を集光するための集光光学系とを含むことができる。試料106からの散乱光は、試料の表面からの散乱光に関連する表面ヘイズと、楕円偏光を有する表面ヘイズの少なくとも一部とを含む。システムは、瞳孔を通る表面ヘイズの偏光を、選択されたヘイズ配向方向に平行に整列された直線偏光に変換するための瞳孔平面光学系をさらに備えることができる。このシステムは、このヘイズ配向方向に平行に整列した表面ヘイズを排除する直線偏光器108と、直線偏光器108を通過した光に基づいて試料の暗視野画像を生成する検出器110とを含むことができる。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
システムであって、
照明ビームを生成するように構成された照明源と、
照明方向に沿って軸外角度で試料に前記照明ビームを向ける１つ以上の照明光学系と、
暗視野モードで前記照明ビームに応答して前記試料からの散乱光を集光する１つ以上の集光光学系であって、前記１つ以上の集光光学系によって集光された前記試料からの前記散乱光が、前記試料の表面から散乱された光に関連する表面ヘイズを含み、前記表面ヘイズの少なくとも一部が楕円偏光を有する、集光光学系と、
前記１つ以上の集光光学系の１つ以上の瞳平面に位置する１つ以上の光学素子であって、
空間的に変化する偏光回転分布を提供して、選択された配向分布に前記表面ヘイズを回転させる偏光回転子であって、前記表面ヘイズの回転が、選択された配向分布への楕円偏光の長軸の回転を含む、偏光回転子と、
前記偏光回転子からの前記表面ヘイズを直線偏光に変換するためのセグメント化された１／４波長板であって、前記直線偏光が前記選択されたヘイズ配向方向に沿って整列される、セグメント化された１／４波長板と、
を含む、１つ以上の光学素子と、
前記選択されたヘイズ配向方向に平行に偏光された光を拒絶して、前記セグメント化された１／４波長板からの前記表面ヘイズを拒絶するように位置合わせされた直線偏光子と、
前記直線偏光子を通過した前記試料からの散乱光に基づいて前記試料の暗視野画像を生成する検出器であって、前記直線偏光子を通過した前記試料からの散乱光は、前記試料の表面上の１つ以上の粒子によって散乱された光の少なくとも一部を含む、検出器と、
を含む、
システム。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記１つ以上の照明光学系は、前記照明ビームをｐ偏光で前記試料に向けるように構成される請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記直線偏光子は、前記試料からの散乱光を第１の光路に沿って方向付け、前記表面ヘイズを第１の光路とは異なる第２の光路に沿って方向付ける、偏光ビームスプリッタである請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記第２の光路に沿った前記表面ヘイズに基づいて前記試料の暗視野画像を生成するように構成される追加の検出器をさらに含む請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記偏光回転子はセグメント化された半波長板を含む請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記セグメント化された半波長板は、瞳平面に分布する複数のセグメントを含む直線的にセグメント化された半波長板である請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記複数のセグメントは、瞳平面内の照明方向に直交する方向に沿って分布する請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記偏光回転子は、空間的に変化する厚さを有し、対応する第１または第２の空間的に変化する偏光回転分布を提供する光学活性材料を含む請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記光学活性材料は、光軸が１つ以上の瞳平面の対応する瞳平面に直交するように配向される請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記光学活性材料は、石英である請求項８に記載のシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
「関連出願の参照」
本願の請求項でいうｘｕｅｆｅｎｇ米国特許法１１９条（ｅ）ｌｉｕ、米国仮出願６３／１５１，０６８（２０２１年２月１９日、ＡＤＶＡＮＣＥＤＭＥＴＨＯＤＴＯＩＭＰＲＯＶＥＰＡＲＴＩＣＬＥＤＥＴＥＣＴＩＯＮＳＥＮＳＩＴＩＶＩＴＹＩＮＷＡＦＥＲＩＮＳＰＥＣＴＩＯＮ）、ｊｅｎｎ－ｋｕｅｎ命名ｌｅｏｎｇ、Ｊｏｈｎａｌｅｘｆｉｅｌｄｅｎｃｈｕａｎｇとして、本発明者らが全体としている。
「技術分野」
本開示は、概して、粒子検査に関し、より具体的には、散乱または回折光に基づく暗視野撮像を使用する粒子検査に関する。
続きを表示（約 5,600 文字）【背景技術】
【０００２】
粒子検出システムは、通常、半導体処理ラインにおいて、限定されないが、パターン化されていないウエハ等のウエハ上の欠陥または粒子を識別するために利用される。半導体デバイスが縮小し続けるにつれて、粒子検出システムは、感度および分解能の対応する増加を必要とする。測定感度を制限し得るノイズの重要な原因は、ウエハ上の表面散乱（例えば、表面ヘイズ）であり、これは、光学的に研磨された表面に対してさえ存在し得る。粒子からの散乱に対する表面散乱を抑制するために様々な方法が提案されているが、そのような方法は、所望の感度レベルを達成できない場合があり、および／または画質の低下を犠牲にして感度を達成する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許９，８７４，５２６号公報
米国特許９，２９１，５７５号公報
米国特許８，８９１，０７９号公報
米国特許９，８９１，１７７号公報
米国特許１０，９４２，１３５号公報
米国特許１０，９４８，４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、上記の欠点を軽減するシステムおよび方法を開発する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の１つ以上の実施形態による検査システムが開示される。例示的な一実施形態では、システムは、照明ビームを生成するための照明源を含む。別の例示的な実施形態では、システムは、照明方向に沿って軸外角度で試料に照明ビームを向けるための１つ以上の照明光学系を含む。別の例示的な実施形態では、システムは、暗視野モードで照明ビームに応答して試料からの散乱光を集光する（収集：ｃｏｌｌｅｃｔ）１つ以上の集光光学系（集光光学系：ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｏｐｔｉｃｓ）を含み、１つ以上の集光光学系によって集光された試料からの散乱光は、試料の表面から散乱された光に関連する表面ヘイズ（ｓｕｒｆａｃｅｈａｚｅ）を含み、表面ヘイズの少なくとも一部分は楕円偏光を有する。別の例示的な実施形態では、システムは、１つ以上の集光光学系（例えば、瞳平面光学系）の１つ以上の瞳平面に配置された１つ以上の光学素子を含む。別の例示的な実施形態では、瞳平面光学系は、選択された配向方向に対して表面ヘイズを回転させるための第１の空間的に変化する偏光回転分布を提供する第１の偏光回転子を含み、表面ヘイズの回転は、選択された配向方向に対する楕円偏光の長軸の回転を含む。別の例示的な実施形態では、瞳平面光学系は、第１の偏光回転子からの表面ヘイズを直線偏光に変換するための１／４波長板を含む。別の例示的な実施形態では、瞳平面光学系は、第２の空間的に変化する偏光回転分布を提供して、表面ヘイズの直線偏光を１／４波長板から選択されたヘイズ配向方向に回転させる第２の偏光回転子を含む。別の例示的な実施形態では、システムは、選択されたヘイズ配向方向に平行に偏光された光を拒絶して第２の偏光回転子から表面ヘイズを拒絶するように位置合わせされた直線偏光子を含む。別の例示的な実施形態では、システムは、直線偏光子を通過した試料からの散乱光に基づいて試料の暗視野画像を生成する検出器を含み、直線偏光子を通過した試料からの散乱光は、試料の表面上の１つ以上の粒子によって散乱された光の少なくとも一部を含む。
【０００６】
本開示の１つ以上の実施形態による検査システムが開示される。例示的な一実施形態では、システムは、照明ビームを生成するための照明源を含む。別の例示的な実施形態では、システムは、照明方向に沿って軸外角度で試料に照明ビームを向けるための１つ以上の照明光学系を含む。別の例示的な実施形態では、システムは、暗視野モードで照明ビームに応答して試料からの散乱光を集光する１つ以上の集光光学系を含み、１つ以上の集光光学系によって集光された試料からの散乱光は、試料の表面から散乱された光に関連する表面ヘイズを含み、表面ヘイズの少なくとも一部分は楕円偏光を有する。別の例示的な実施形態では、システムは、１つ以上の集光光学系（例えば、瞳平面光学系）の１つ以上の瞳平面に配置された１つ以上の光学素子を含む。別の例示的な実施形態では、瞳平面光学系は、空間的に変化する偏光回転分布を提供して表面ヘイズを選択された配向分布に回転させる偏光回転子を含み、表面ヘイズの回転は、楕円偏光の長軸を選択された配向分布に回転させることを含む。別の例示的な実施形態では、瞳平面光学系は、偏光回転子からの表面ヘイズを直線偏光に変換するためのセグメント化された１／４波長板を含み、直線偏光は、選択されたヘイズ配向方向に沿って整列される。別の例示的な実施形態では、システムは、選択されたヘイズ配向方向に平行に偏光された光を拒絶して、セグメント化された４分波長板から表面ヘイズを拒絶するように位置合わせされた直線偏光子を含む。別の例示的な実施形態では、システムは、直線偏光子を通過した試料からの散乱光に基づいて試料の暗視野画像を生成する検出器を含み、直線偏光子を通過した試料からの散乱光は、試料の表面上の１つ以上の粒子によって散乱された光の少なくとも一部を含む。
【０００７】
本開示の１つ以上の実施形態による検査システムが開示される。１つの例示的な実施形態では、システムは、照明ビームを生成するための照明源を含み、別の例示的な実施形態では、システムは、照明方向に沿って軸外角度で試料に照明ビームを向けるための１つ以上の照明光学系を含む。別の例示的な実施形態では、システムは、暗視野モードで照明ビームに応答して試料からの散乱光を集光する１つ以上の集光光学系を含み、１つ以上の集光光学系によって集光された試料からの散乱光は、試料の表面から散乱された光に関連する表面ヘイズを含み、表面ヘイズの少なくとも一部分は楕円偏光を有する。別の例示的な実施形態では、システムは、１つ以上の集光光学系（例えば、瞳平面光学系）の１つ以上の瞳平面に配置された１つ以上の光学素子を含む。別の例示的な実施形態では、瞳平面光学系は、表面ヘイズを直線偏光に変換するために、１つ以上の集光光学系の瞳平面に位置する空間的に変化する波長板を含む。別の例示的な実施形態では、瞳平面光学系は、空間的に変化する偏光回転分布を提供する偏光回転子を含み、空間的に変化する波長板から選択された配向分布まで表面ヘイズを回転させ、表面ヘイズの回転は、選択されたヘイズ配向方向への楕円偏光の長軸の回転を含む。別の例示的な実施形態では、システムは、選択されたヘイズ配向方向に平行に偏光された光を拒絶して偏光回転子から表面ヘイズを拒絶するように位置合わせされた直線偏光子を含む。別の例示的な実施形態では、システムは、直線偏光子を通過した試料からの散乱光に基づいて試料の暗視野画像を生成する検出器を含み、直線偏光子を通過した試料からの散乱光は、試料の表面上の１つ以上の粒子によって散乱された光の少なくとも一部を含む。
【０００８】
前述の概要および以下の詳細な説明の両方は、例示的および説明的なものにすぎず、特許請求される本発明を必ずしも限定するものではないことを理解されたい。明細書に組み込まれ、明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示し、全般的な説明とともに、本発明の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の多数の利点は、添付の図面を参照することによって当業者によってよりよく理解され得る。
図１Ａは、本開示の１つ以上の実施形態による粒子検出システムのブロック図である。
図１Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態による検査ツールの概念図である。
図２は、本開示の１つ以上の実施形態による、瞳を２つのセグメントに分割するための２つのセグメントを含む位相マスクの概念上面図である。
図３Ａは、本開示の１つ以上の実施形態による、斜めに入射するｐ偏光に応答した表面散乱の瞳平面散乱マップである。
図３Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態による、斜めに入射するｐ偏光に応答して小粒子によって散乱される光の瞳平面散乱マップである。
図４Ａは、本開示の１つ以上の実施形態による、連続縮退楕円リターダ（ＣＤＥＲ）を含む検査ツールの集光経路の第１の構成の概念図である。
図４Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態による、照明方向に沿って表面ヘイズの偏光楕円を整列させるように配置された第１の偏光回転子を通って伝搬した後の図３Ａに示す表面ヘイズ電場分布のプロットである。
図４Ｃは、本開示の１つ以上の実施形態による、図４Ｂの表面ヘイズ電場分布を生成するための第１の偏光回転子の空間的に変化する偏光回転分布を示すプロットである。
図４Ｄは、本開示の１つ以上の実施形態による、１／４波長板を通して伝搬した後の図４Ｂに図示される表面ヘイズ電場分布のプロットである。
図４Ｅは、本開示の１つ以上の実施形態による、第２の偏光回転子を通して伝搬した後の図４Ｄに図示される表面ヘイズ電場分布のプロットである。
図４Ｆは、本開示の１つ以上の実施形態による、図４Ｅの表面ヘイズ電場分布を生成するための第２の偏光回転子の空間的に変化する偏光回転分布を示すプロットである。
図４Ｇは、本開示の１つ以上の実施形態による、直線偏光子を通して伝搬した後の図４Ｅに図示される表面ヘイズ電場分布のプロットである。
図４Ｈは、本開示の１つ以上の実施形態による、セグメント化された半波長板４０６として形成された偏光回転子のブロック図である。
図４Ｉは、本開示の１つ以上の実施形態による、セグメント化された半波長板として形成された偏光回転子のブロック図である。
図４Ｊは、本開示の１つ以上の実施形態による、２Ｄ厚さプロファイルを伴う光学活性材料から形成される偏光回転子を伴う、図４Ａに図示されるようなＣＤＥＲの効率のシミュレーションに対応する。
図４Ｋは、本開示の１つ以上の実施形態による、偏光回転子が、一次元的に変化する偏光回転分布を提供するように、単一方向に沿って連続的に変化する厚さプロファイルを有する、図４Ａに図示される構成要素の概念断面図である。
図４Ｌは、本開示の１つ以上の実施形態による、偏光回転子が、直線的に変動する偏光回転分布を提供するように、単一方向に沿って直線的に変動する厚さプロファイルを有する、図４Ａに図示される構成要素の概念的断面図である。
図４Ｍは、本開示の１つ以上の実施形態による、偏光回転子が、２つの光学活性材料および対応する位相補償器を含む要素のスタックとして形成される、図４Ａに図示される構成要素の概念的断面図である。
図５Ａは、本開示の１つ以上の実施形態による、ＣＤＥＲを含む検査ツールの集光経路の第２の構成の概念図である。
図５Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態による、図５Ａの偏光回転子を通して伝搬した後の図３Ａに図示される表面ヘイズ電場分布のプロットである。
図５Ｃは、本開示の１つ以上の実施形態による、図５Ａの１／４波長板を通って伝搬した後の図５Ｂに示す表面ヘイズ電界分布のプロットである。
図５Ｄは、本開示の１つ以上の実施形態による、図５Ａの直線偏光子を通して伝搬した後の図５Ｃに図示される表面ヘイズ電場分布のプロットである。
図５Ｅは、本開示の１つ以上の実施形態による、偏光回転子がセグメント化された半波長板として形成され、１／４波長板がセグメント化された１／４波長板として形成される、図５Ａに示す構成要素の概念断面図である。
図５Ｆは、本開示の１つ以上の実施形態による、偏光回転子が連続要素として形成され、１／４波長板がセグメント化された１／４波長板として形成される、図５Ａに示す構成要素の概念断面図である。
図６Ａは、本開示の１つ以上の実施形態による、ＣＤＥＲを含む検査ツールの集光経路の第３の構成の概念断面図である。
図６Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態による、図６Ａの空間的に変動する波長板を通して伝搬した後の図３Ａに図示される表面ヘイズ電場分布のプロットである。
図６Ｃは、本開示の１つ以上の実施形態による、図６Ａの光学回転子を通して伝搬した後の図６Ｂに図示される表面ヘイズ電場分布のプロットである。
図６Ｄは、本開示の１つ以上の実施形態による、図６Ａの直線偏光子を通して伝搬した後の図６Ｃに図示される表面ヘイズ電場分布のプロットである。
図７は、本開示の１つ以上の実施形態による、粒子検出のための方法において実行されるステップを示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ここで、添付の図面に示される開示された主題を詳細に参照する。本開示は、特定の実施形態およびその特定の特徴に関して具体的に示され、説明されてきた。本明細書に記載される実施形態は、限定的ではなく例示的であると解釈される。本開示の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細における種々の変更および修正が行われ得ることが、当業者に容易に明白となるはずである。
（【００１１】以降は省略されています）

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