专利名称：物体检查系统和方法
技术领域：
本发明的实施例大体涉及物体检查系统和方法，并且具体地涉及光刻技术领域中的物体检查系统和方法，其中将要被检查的物体可以例如是掩模版或其他图案形成装置。
背景技术：
光刻技术被广泛认为是制造集成电路(ICs)和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着使用光刻技术形成的特征的尺寸变得越来越�。杂谑迪治⑿偷慕圃斓� IC或其他器件和/或结构来说，光刻技术正变成更加关键的因素。光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。光刻设备可用于例如IC制造过程中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上而而实现图案的转移。通常，单一衬底将包括相邻目标部分的网络，所述相邻目标部分被连续地图案化。目前的光刻系统投影极为细小的掩模图案特征。在掩模版的表面上出现的灰尘或外来微粒会负面地影响最终的产品。在光刻过程之前或期间沉积在掩模版上的任何微粒物质容易使正投影到衬底上的图案中的特征扭曲。因此，特征尺寸越�。友谀０嫦牧俳缥⒘３叽缭叫�。掩模版通常应用表膜。表膜是薄的透明层，其可以在掩模版的表面之上的框架上伸展开。表膜或表面薄膜用于拦截颗粒到达掩模版表面的图案化一侧。虽然表膜表面上的颗粒离开焦平面并且不应该在被曝光的晶片上形成图像，但是仍然优选将表膜表面尽可能地保持为无颗粒。然而，对于特定类型的光刻技术(例如，大多数的极紫外(EUV)光刻工艺)，不使用表膜。当掩模版没有被覆盖的时候，它们容易遭受颗粒污染，这在光刻过程中引起缺陷。EUV掩模版上的颗粒是成像缺陷的主要源头之一。除了颗粒，掩模图案中的其他异常部分(例如不对准、缺少部分或变形部分)正变得越来越�。蚨孀盘卣鞒叽缂跣「岩跃返丶觳�。在本公开中(对于所有实施例和变体)，物体的检查被理解为是评价物体是否没有缺陷的物体检查。“缺陷”理解为与所需特性不同的任何异常，尤其与物体需要具有的所需形状、图案、表面轮廓或者不受污染的自由度不同的异常。缺陷可以例如是颗粒(停留在物体上或者形成在物体上)，或者变形(例如物体表面内的不想要的坑)，或物体的不对准、 缺少或变形部分。在将掩模版移至曝光位置之前检查和清洁EUV掩模版是掩模版处理过程的重要环节。通常在怀疑有污染的时候，作为检查的结果或基于历史的统计而清洁掩模版。通常使用散射光技术或扫描成像系统检查掩模版的缺陷。扫描成像系统包括例如共焦、EUV或电子束显微镜系统。共焦显微镜系统的一个示例在 2006 年 5 月 4 日出版的 Urbach 等人的名为“Con-focal Imaging System and Method Using Destructive Interference to Enhance Image Contrast of Light Scattering Objects on a Sample Surface(使用相消干涉以提高样品表面上光散射物体的图像对比度的共焦成像系统和方法)”的美国专利申请出版物第2006/0091334号中公开。在该文献中公开的系统采用参照光束和探测光束之间的相消干涉加强在另一平的表面上检测缺陷的敏感性。通过调整一系列反射镜的位置来改变参照光束的光路长度以调节其相位，并且通过转动一系列偏振器来调节参照光束的振幅，由此微调该系统以最大化相消干涉。对于每一个将要检查的物体执行微调，作为扫描和检测缺陷之前的准备步骤。此外，因为使用光学相减技术(optical subtraction technique)，所述束需要被正确地对准以便实现正确的相减。使用散射光技术，激光束被聚焦在掩模版上并且检测散射离开镜面反射方向的辐射束。物体表面上的缺陷将任意地散射光。通过使用显微镜观察被照射的表面，缺陷将被照亮成亮斑。斑点的强度是缺陷尺寸的量度。用可见光或紫外(UV)光操作的散射仪实现比扫描成像系统(例如共焦、EUV或电子束显微镜系统)快得多的掩模版检查。已知的散射仪使用激光辐射束并且相干光学系统具有在光瞳平面内拦截从掩模版的图案衍射的光的傅里叶滤光片。这种类型的散射仪检测被缺陷散射的在来自掩模版上周期图案的背景水平以上的光。在Bleeker等人2007年11 月 8 日出版的名为‘Inspection Method and Apparatus Using Same (检查方法和使用该方法的设备)，，的美国专利申请出版物第2007/0258086A1 号中描述了这种系统的一个示例。如图1所示，示例性的检查系统100包括通道102，所述通道102包括显微镜物镜104、光瞳滤光片106、投影光学系统108以及检测器110。辐射 (例如激光)束112照射物体(例如掩模版)114。光瞳滤光片106用于拦截由于物体114 的图案带来的光学散射。计算机116能够被用于基于物体114的图案控制光瞳滤光片106 的滤光。因此，相对于物体114在光瞳平面内设置滤光片106作为空间滤光片并与物体114 的图案化结构相关联以便从散射辐射中滤除辐射。检测器110检测被滤光片106透射的辐射部分，用于检测污染缺陷。然而，在具有任意(S卩，非周期)图案的掩模版上使用诸如检查系统100等检查系统是不可行的。这种限制是因为检测器对图案衍射的光是色饱和的。检测器具有有限的动态范围并且在存在从图案散射的光的情况下不能检测来自缺陷的光。换句话说，相应的光可以通过位于仅用于周期图案的相干光学系统的傅里叶平面内的空间滤光片有效地过滤掉。即使在周期图案的情况下(例如，DRAM)，当在掩模版扫描过程中修改傅里叶滤光片时也存在严重的问题。使用例如检测系统100等检测系统，对于仅使用准直的辐射束以进行其傅里叶过滤来说也有限制。因此，不允许对于抑制来自掩模版表面粗糙度的散射所必须的照射优化。当使用已知的检查系统时，通常会大大降低缺陷检测的精确性、品质以及确定性。 扫描成像系统，例如临界尺寸扫描电子显微镜(CDSEM)，可以对(例如具有IOOnm或更�。蛴叛�20nm或更小的特性尺寸的缺陷)小的缺陷敏感，但是它是慢的工艺。然而，较快的光学技术不能提供非常高水平的检测敏感性。随着对于较高产出以及缩小光刻特征尺寸的不断增长的需求，提高检查系统的有关速度、较小的缺陷尺寸检查以及对不想要的缺陷的免疫性的性能正变得越来越重要。
发明内容
提供一种改进的物体检查系统，与上面示例性给出的已有的技术相比，其可以以相对高的速度操作并且能够检查小的缺陷。尤其地，在极紫外(EUV)光刻技术中强烈感觉到需要检查IOOnm或更�。蛴叛�20nm或更小的缺陷。根据一个实施例，提供一种物体检查系统，包括辐射源，布置用于发射参照辐射束；辐射源，布置用以发射入射至将要被检查的物体上的探测辐射束；一个或多个光学元件，布置成用干涉测量法结合所述参照辐射束和所述探测辐射束；存储介质，布置用以存储参照物的复场图像；和比较器，布置用于对比将要被检查的物体的复场图像和存储的参照物的复场图像。根据另一实施例，提供一种检查物体的方法，包括用干涉测量法结合参照辐射束与探测辐射束以获得物体的复场图像；存储物体的复场图像；和将物体的复场图像与参照复场图像对比。根据另一实施例，提供一种具有物体检查系统的光刻系统，所述物体检查系统包括辐射源，布置用于发射参照辐射束；辐射源，布置用以发射入射至将要被检查的物体上的探测辐射束；一个或多个光学元件，布置成用干涉测量法结合所述参照辐射束和所述探测辐射束；存储介质，布置用以存储参照物的复场图像；和比较器，布置用于对比将要被检查的物体的复场图像和存储的参照物的复场图像。本发明的其他特征和优点以及本发明不同实施例的结构和操作将在下文中参照附图进行描述。本发明不限于这里所描述的具体实施例。在这里给出的这些实施例仅是示例性用途。基于这里包含的教导，其他的实施例对本领域技术人员将是显而易见的。
下面将仅以示例的方式、参考所附示意图描述本发明的不同方面的实施例，其中相应的附图标记表示相应的部件，其中图1示出已知的使用散射测量法的物体检查系统的一个示例；图2示出物体检查系统的一个实施例，其采用与探测束相互作用的倾斜的参照束；图3示出处于记录模式的物体检查系统的一个实施例，其中参照图像被记录在光学存储装置上；图4示出物体检查系统的一个示例，其中参照图像被记录在光学存储装置上，这次是检查模式，其中将物体图像与记录在光学存储装置上的参照图像进行对比；图5示出物体检查系统的一个实施例，其中相位阶跃参照束与探测束干涉；图6示出物体检查系统的一个实施例，其包括振动补偿装置；图7示出物体检查系统的一个实施例，其中镜面反射被用作相位阶跃参照束；
图8示出反射光刻设备；图9示出透射光刻设备；和图10示出示例的EUV光刻设备。结合附图通过下面详细的说明，本发明的特征和优点将变得更加清楚，在附图中相同的附图标记在全文中表示对应元件。在附图中，相同的附图标记通常表示相同的、功能类似的和/或结构类似的元件。
具体实施例方式本发明的实施例涉及物体检查系统和方法。本说明书公开了一个或多个实施例， 其中并入了本发明的特征。所公开的实施例仅给出本发明的示例。本发明的范围不限于这些公开的实施例。本发明由未决的权利要求来限定。所述的实施例和在说明书中提到的“ 一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例，，等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可以不必包括特定的特征、结构或特性。而且，这些段落不必指的是同一个实施例。此外，当特定特征、结构或特性与实施例结合进行描述时，应该理解，无论是否明确描述，实现将这些特征、结构或特性与其他实施例相结合是在本领域技术人员所知的知识范围内。本发明的实施例或本发明的各种构成部件的实施例可以应用到硬件、固件、软件或其任何组合中。本发明的各种构成部件的实施例还可以应用为存储在机器可读介质上的指令，其可以通过一个或更多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括任何用于以机器(例如计算装置)可读形式存储或传送信息的机构。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光学存储介质；闪存装置；传播信号的电、光、声或其他形式(例如，载波、红外信号、数字信号等)，以及其他。此外，这里可以将固件、软件、程序或指令描述成执行特定动作。然而，应该认识到，这些描述仅为了方便并且这些动作实际上由计算装置、处理器、控制器或其他执行所述固件、软件、程序、指令等的装置来完成的。下面的说明描述了物体检查的系统和方法，其允许检测物体的颗粒和缺陷。图2示意地示出根据本发明一个实施例的物体检查系统200。物体检查系统200 布置成检查物体202，物体202可以例如是掩模版。掩模版还可以可选地包括表膜或表面薄膜204 (或例如玻璃窗)，如部分剖视图所示，其用于防止污染物。是否包括表膜的选择依赖于具体光刻工艺和将要使用的掩模版202对应的光刻设备配置。物体检查系统200包括辐射源206。来自辐射源206的辐射束208被分束器210 分成参照束212和探测束214。参照束212被例如可以是反射镜或棱镜的反射元件216反射。从分束器210发射的探测束214通过第二分束器2 反射通过物镜228，物镜将探测束214聚焦到物体202上。当包括表膜204时，表膜204离开物镜228的焦平面。然后探测束214被物体202反射。镜面反射用零级反射光230表示。物体表面的图案还产生较高级反射光。为了容易图示，仅示出正的第一级232和负的第一级234，但是应该认识到，还可以存在其他级。被系统收集到的其他级的数量依赖于系统的参数，包括物镜228的光学性质。
反射光返回通过分束器226。透镜236收集反射光并将其聚焦通过视场光阑238、 透镜240和反射元件M2。可以设置空间滤光片M4，其阻挡探测束214的零级反射光(图 2还示出被空间滤光片M4的边缘衍射的边缘光线)。剩余的级通过透镜248聚焦。倾斜的参照束212随后与透射的探测束214干涉，从而入射到检测器250上的光包括与倾斜的参照束212干涉的探测束214的剩余的级，从而形成干涉条纹图案。干涉条纹图案允许重构物体的复波前，如本领域技术人员所知的那样。因为使用倾斜的参照束，所以在整个图像平面上不会发生相消干涉。相反，获得相位调节干涉条纹。 这一般称为空间外差法。通过密集的条纹图案的位置变化重新获得物体图像的相位分布。 设置计算机2M用以接收检测器250的输出并执行必要的计算。在该实施例中，检测器可以例如是固态图像传感器，例如CCD或CMOS图像传感器。从辐射源206延伸至反射元件216、至检测器250的光路表示参照路径或支路，并且从辐射源206至物体202、至检测器250的光路表示探测路径或支路。应该认识到，参照支路和探测支路之间的光程差(或光路长度差)应该小于照射源206的相干长度(coherence length)。在实现光学功能的每个支路中设置的不同的部件(在图2和其他实施例中)被称为“光学部件”。光学部件可以例如包括反射元件、干涉仪元件、分束器、透镜、视场光阑以及执行光学功能的任何其他部件。一旦已经使用系统200以上述方式对物体202成像，则可以以相同的方式对第二物体202’成像。这可以通过移动系统(至少部分)或通过移除物体202’并用新的物体 202’替换来实现。然后计算机2M例如通过从一个中减去另一个来对比第一物体202和新的物体 202’的复物场。以此方式，可以容易地看到两个物体之间的差异。这意味着，当物体202是参照掩模版并且新的物体202’是测试掩模版(其意味着具有与参照掩模版202具有的图案相同的图案)，可以验证相似性并且可以测试新的物体202’存在的缺陷。在一些实施例中辐射源206可以是单色激光器。如图2所示使用倾斜的参照波需要检测器具有相对高的分辨率，以便分辨由倾斜的参照束212和探测束214之间的干涉结果所获得的条纹图案。图3和4示意地示出根据本发明一个实施例的物体检查系统300，其中复场图像(或“相位图像”)以光学形式而不是数字形式存储。首先，图3中示出记录模式。物体检查系统300的若干个部件与图2中示出的那些相同，并且用与图2中使用的相同的附图标记表示。可以包括空间滤光片M4，但是为了容易显示已经从图中省略了。在检测器250的前面可以设置光学存储装置302。光学存储装置302可以是三维的光学存储装置，例如全息板或者晶体。透镜305操作为放大系统。如上面图2所示，倾斜的参照束212与透射的探测束214干涉，因而入射在光学存储装置302上的光包括与倾斜的参照束212干涉的探测束214 (优选不要零级，其可以通过空间滤光片拦截)，由此形成干涉条纹图案。干涉条纹图案存储在光学存储装置302上。可以设置计算机304用以控制光学存储装置302上的记录位置。以此方式，物体202的复场图像存储在光学存储装置302上。在一个实施例中，在物体202制作之后仅立即执行一次光学存储装置302上的记录。随后光学存储装置302总是与物体202 —起。以此方式，存储装置302可以用作在不同系统300中的参照，使得可以例如在不同系统内的不同位置处检查物体202。在记录期间，检测器250通常是不活动的，然而，在替换的实施例中其可以用于监测用途，例如用于监测光强度噪声数据。在图4中示出相同系统300的检查模式，其中测试测试物体202’与存储的物体 202的相似性。已经记录物体202的图像的光学存储装置302被放置在参照支路中并且重构的参照图像以反相与测试物体202’的图像结合。如果测试物体202’的图像与参照物202的图像相同，则没有信号入射到检测器 250上。如果存在缺陷，则在检测器250上出现亮斑。因为图像以光学方式存储(在全息板或晶体中)，所以不需要快速电子装置或综合的、大的固态图像传感器。全息光学存储的记录速度、高的分辨率以及数据存储容量也是有利的。因为数据处理在光学域中完成，所以可以极快地执行(实时)。此外，检查时间非常短。理想地，(假设具有同质的且大的照射和检测系统)可以立即检查整个物体(或掩模版)。全息板不需要具有与掩模相同的分辨率。可以采用具有合适放大率的光学元件， 使得板上的特征可以(远)多于掩模上的特征，其通过可使用的板的最大尺寸限制。因此， 掩模信号与板信号的对准也较容易。提高放大率还减轻全息板或晶体的任何变形。图5示意地示出根据本发明一个实施例的物体检查系统500，并且如果需要，其可以与其分辨率比图2中示出的实施例低的检测器一起工作。物体检查系统500布置用以检查物体502，其可以例如是掩模版。掩模版还可以可选地包括表膜504 (或例如玻璃窗)，如部分剖视图所示，其用于防止污染物。是否包括表膜的选择依赖于具体光刻工艺和将要使用的掩模版502所对应的光刻设备配置。物体检查系统500包括辐射源506。来自辐射源506的辐射束508被分束器510 分成参照束512和探测束514。参照束512通过引入相移至参照束512的干涉仪元件516。 干涉仪元件516可调节以引入可选择的相移。在图5示出的实施例中，干涉仪元件包括两个反射元件518、520以及相位控制器522。反射元件518、520可以是例如反射镜或棱镜。相位控制器522包括用于调节反射元件518、520的相对位置的致动器。在图5的具体示例中，反射元件518是可移动的，如反射元件518下面的箭头所示。应该认识到，反射元件518、520的相对位置可以通过移动反射元件518、520中的一个或两者进行调节。相位控制器522可以根据从计算机5M接收的指令进行操作。反射元件之间的被调节的相对位置改变参照束512的光路长度，并因此改变应用至参照束512的相位差。干涉仪元件516因此可以操作以将选定的相移应用至参照束512。在替换的实施例中，干涉仪元件516可以包括电光调节器，例如采用晶体的类型， 通过应用或改变跨经晶体的电场可以改变晶体的折射率。被分束器510透射的探测束514被第二分束器5 反射通过物镜528，物镜5 将探测束514聚焦到物体502上。当包括表膜504时，表膜504离开物镜528的焦平面。然后探测束514被物体502反射。镜面反射用零级反射光530表示。物体表面的图案还产生较高级反射光。为了容易图示，仅示出正的第一级532和负的第一级534，但是应该认识到，还可以存在其他级。被系统收集到的其他级的数量依赖于系统的参数，包括物镜528的光学性质。反射光返回通过分束器526。透镜536收集反射光并在视场光阑538、透镜540和反射元件542上形成物体502的放大的图像。可以设置空间滤光片M4，其阻挡来自分束器 546的零级反射光(图5还示出被空间滤光片544的边缘衍射的边缘光线)。反射光的较高级通过分束器M6。参照束512也入射在分束器546上，使得由分束器546朝向成像透镜 548透射的光包括反射光的非零级，加上相移的参照束512。相移的参照束512与离开分束器M6的探测束514中的反射光干涉，由此在检测器550上形成干涉图案。在该实施例中，检测器可以例如是固态图像传感器，例如CCD或 CMOS图像传感器。检测器550检测的图像存储在存储介质5M中，其在该示例中是计算机。随后可以操作干涉仪元件516以应用连续的不同相移，并且可以记录对应每个相
移的干涉图案。在一系列干涉图案中每次干涉用下面的关系式表示
2 2 / \ In = RreJ + R0Iyj + 2 RreJ' R0Ijj cos.l^/+ ηΔ^φJ在该关系式中，In是所述系列中的第η级干涉图案的强度；RMf是参照束512的复散射�。琑。w是探测束514的复散射�。乏夕巧⑸涮讲馐�514的相位，以及φ表示应用至参照束512的相移，其乘以表示应用于第η级干涉图案的相位阶跃的因数η。在实际应用中，需要至少三个相位阶跃来重构复物体波前。然而，如果执行较大数量的相位阶跃，则信噪比可以改善，并且相位阶跃误差可以减小。通常，可以应用几十或成百的相位阶跃。此外，应该注意，相位阶跃不必是相等的。然后，来自不同的相位阶跃的干涉图案被用以重构物体502的复场图像。复场图像还可以称为相位图像，也就是，包括相位信息的图像数据。一旦已经使用系统500以上述方式对物体502成像，则其可以用以以相同的方式对第二物体成像。这可以通过移动系统(至少部分地)或通过移除物体502并用新的物体 502’替换来实现。然后计算机5Μ例如通过从一个中减去另一个来对比第一物体502和新的物体 502’的复物场。以此方式，可以容易地看到两个物体之间的差异。这意味着，当物体502是参照掩模版并且新的物体502’是测试掩模版(这意味着具有与参照掩模版具有的图案相同的图案)，可以验证相似性并且可以测试新的物体502’存在的缺陷。在一些实施例中辐射源506可以是单色激光器。然而，在替换的实施例中，辐射源 506可以是发射在多个不同波长处的辐射的源，并且作为具体示例可以是白光源。使用在多个不同波长处发射辐射的辐射源506还允许收集散射场的光谱信息。对于每个相位阶跃，可以同时测量和存储多个不同波长的复场。这允许采用依赖于波长的散射性质作为额外的判别因素，其有助于改善缺陷的可探测性，因为缺陷通�？梢韵允居胝怀上竦奈锾灞砻娴墓馄紫煊Σ煌墓馄紫煊�。为了在与对应单色光源的图像分辨率相同的图像分辨率的情况下实现该光谱可区别性，与单色源的情况需要的数量相比，通常需要较大数量的相位阶跃。需要至少λ2/Δ λ的总的移动范围，其中λ是中心波长，Δ λ是所需光谱分辨率。作为示例，对于IOnm分辨率和400nm的平均波长，将需要16 μ m或更大的范围，并且相位阶跃的总的数量在某些情况下将在100-1000范围内。从辐射源506延伸至干涉仪元件516、至检测器550的光路表示参照路径或支路， 并且从辐射源506延伸至物体502、至检测器550的光路表示探测路径或支路。应该认识至IJ，参照支路和探测支路之间的光程差应该小于照射源506的相干长度。图6示意地示出根据本发明一个实施例的物体检查系统600，其中包括可以补偿被检查的物体的振动的装置。该振动补偿装置可以用在图2至5中示出的物体检查系统中的任一个中，但是为了容易参考、图6示出振动补偿装置并入图5中的物体检查系统的示例。图像处理和物体检查的基本原理与上文中参照图5介绍的相类似，并且在适当的情况下物体检查系统600的元件用与图5中使用的相同附图标记表示。物体检查系统600包括监测光源602，其用以测量测量支路和参照支路之间的光路差值的变化。从监测光源602发射的辐射束604可选地经由反射元件606通过分束器 510。分束器510将监测辐射束604分成监测参照束608和监测探测束610。以与处理来自主光源506的参照束512相同的方式处理监测参照束608，通过相同的支路。类似地，以与处理来自主光源506的探测束514相同的方式处理监测探测束610，通过相同的支路。在图6的示例中，监测参照束608具有通过干涉仪元件516引入的相改变。监测参照束和探测束608、610在通过分束器546被反射/透射之后都被监测检测器612接收。监测检测器 612将其接收的信息提供至计算机524，用于并入计算机执行的计算中。在参照束608和探测束610结合以获得其被检测器550检测的干涉组合之前，监测检测器612接收参照束608和探测束610。因而，这用以测量两个支路的光路长度或光程之间的变化。由于物体的移动、系统的移动或系统内部件的移动而在物体和系统之间发生的任何振动将导致两个支路之间光程差的改变。这些差值可以通过监测检测器拾取并提供至计算机524，其中它们可以在图像分析中被考虑。被检测的光程的差值可以转换为将应用至计算机处理过程中偏移图像的对准误差，以改善缺陷检测的精确度。监测光源可以例如是近红外激光二极管，但是可以使用任何其他合适的光源。在检查时监测光源602可以照射物体502、502’上方的延伸区域。从辐射源506延伸至干涉仪元件516、至检测器550的光路表示参照光路或支路。 从辐射源506延伸至物体502、至检测器550的光路表示探测光路或支路。从监测辐射源 602延伸至干涉仪元件516、至检测器550的光路表示监测光路或支路。应该认识到，参照支路和探测支路之间的光程差应该小于照射源602的相干长度。图7示出物体检查系统700的替换的实施例，其中物体702被垂直地照射，并且零级反射光(即，镜面反射)被用作参照支路，以用干涉测量法测量投影到检测器752上的暗场图像的复振幅。用于暗场成像的这种布置也可以与对应图3至图6的多个设备的方法中的任一种一起使用。物体检查系统700布置成检查物体702，物体可以是例如掩模版。掩模版还可以可选地包括表膜704 (或例如玻璃窗)，如部分剖视图所示，其用于防止污染物。是否包括表膜的选择依赖于具体光刻工艺和将要使用的掩模版702所对应的光刻设备配置。从辐射源706延伸至物体702并且随后延伸至干涉仪元件7 和检测器752的光路表示参照光路或支路。从辐射源706延伸至物体702、至检测器752、而不通过干涉仪元件726的光路表示探测光路或支路。应该认识到，参照支路和探测支路之间的光程差应该小于照射源706的相干长度。物体检查系统700包括辐射源706。来自辐射源706的辐射束708通过分束器710 和透镜712，并且随后被反射元件714反射朝向物镜716，物镜将辐射聚焦到物体702上。 然后入射的辐射被物体702反射。当包括表膜704时，表膜704离开物镜716的焦平面。 718、720表示镜面反射(零级反射光)。物体表面的图案还产生较高级反射光。为了容易图示，仅示出正和负的第一级722以及正和负的第二级724，但是应该认识到，还可以存在其他级。被系统收集到的其他级的数量依赖于系统的参数，包括物镜716的光学性质。镜面反射718、720被反射元件714截取并返回通过透镜712和分束器710。反射元件714的尺寸形成为使得零级反射光被截取，而其他级光被允许通过。反射元件714的选定的尺寸依赖于系统700中的其他构成部件的特性，包括诸如所用的透镜的尺寸和光学性质。在被分束器710反射之后，镜面反射束通过弓I入相移的干涉仪元件7 。干涉仪元件7 可调节以便引入可选择的相移。在图7中示出的实施例中，干涉仪元件7 包括两个反向传播的光楔728、730。可以选择这种布置，因为与其他可应用的相位阶跃装置的性能相比，其允许应用相对大的光路差值或差异。然而，应该认识到，可以存在多种其他引入相位阶跃的方法，其可以根据需要替换图7中的光楔728、730，例如鲍克耳斯单元(Pockel' s cell)、克尔单元(Kerr cell)、IXD (液晶)相移装置、压电驱动反射镜/角隅棱镜、索利尔-巴宾补偿器(Soleil Babine compensator)等。干涉仪元件7 可以通过相位控制器控制，控制器在图7中表示为计算机/控制器�？�732的一部分。作为替换的实施例，相位控制器和计算机可以作为分立的装置并入， 在这种情况下相位控制器可以通过计算机操作(该示例应用可以从图5和6中的相应的计算机中看到)。当如图7那样实施时，计算机/控制器�？�732可以采取包括具有一个或多个用户界面的硬件和软件部件的混合物的专用机器形式。在图7的具体示例中，光楔728、730可以沿由每个光楔处的箭头表示的相反的方向移动。光楔728、730改变入射束的光路长度或光程，并因此引入相差。被应用的相差的量可以通过改变光楔728、730移动的量而改变。因而可以操作干涉仪元件726以将选择的相移应用至入射束。随后相移的镜面反射束在入射到用以引导镜面反射束并入探测支路的光路的反射元件740上之前，通过透镜734、视场光阑736以及透镜738聚焦和滤光(在下文中介绍)。物体702反射的非零级辐射没有被反射元件714截�。⑿纬商讲庵�。非零级反射辐射在被反射元件746反射之前通过透镜716和742以及视场光阑744，并通过透镜 748。探测支路中的辐射没有被反射元件740截取。探测支路和参照支路随后都入射到透镜750上。随后探测束和参照束之间的干涉在检测器752上形成干涉图案。在一个实施例中，检测器是固态图像传感器，例如CCD或CMOS图像传感器。检测器752检测的图像存储在计算机/控制器�？�732处。随后可以操作干涉仪元件726以应用连续的不同相移，并且可以记录对应每个相移的干涉图案。在一系列的干涉图案中每次干涉用下面的关系式表示
权利要求
1.一种物体检查系统，包括布置用于发射参照辐射束的辐射源；布置用以发射入射至将要被检查的物体上的探测辐射束的辐射源；一个或多个光学元件，布置成用干涉测量法结合所述参照辐射束和所述探测辐射束；存储介质，布置用以存储参照物的复场图像；和比较器，布置用于对比将要被检查的物体的复场图像和存储的参照物的复场图像。
2.如权利要求1所述的物体检查系统，还包括分束器，并且其中单一辐射源发射辐射束，其与分束器相互作用以形成参照辐射束和探测辐射束。
3.如权利要求1或2所述的物体检查系统，其中所述一个或多个光学元件包括反射元件，所述反射元件布置用于使参照辐射束偏转、以便提供所述参照辐射束作为倾斜的参照辐射束用于与探测辐射束干涉。
4.如权利要求1-3中任一项所述的物体检查系统，其中所述存储介质包括光学存储装置。
5.如权利要求4所述的物体检查系统，其中所述光学存储装置包括全息板或晶体。
6.如权利要求4或5所述的物体检查系统，其中具有所存储的参照物的复场图像的存储介质以与从将被检查的物体反射的探测辐射束相反的相位被放置，使得仅传送被检查的物体的复场图像与存储的参照物的复场图像之间的差异。
7.如权利要求1或2所述的物体检查系统，其中所述一个或多个光学元件包括相移装置，所述相移装置在参照辐射束与探测辐射束结合之前将相移引入至参照辐射束。
8.如权利要求7所述的物体检查系统，其中所述相移装置能够应用可选择的相移。
9.如权利要求7或8所述的物体检查系统，还包括图像传感器，其检测从用干涉测量法结合的参照辐射束和探测辐射束获得的干涉图案；和计算机，用于将多个检测的干涉图案结合以获得检查时物体的复场图像，和包括所述存储介质。
10.如权利要求7-9中任一项所述的物体检查系统，其中所述相移装置包括电光调节ο
11.如权利要求7-9中任一项所述的物体检查系统，其中所述相移装置包括相位阶跃装置，其包括一对传播方向相反的光楔。
12.如权利要求7-11中任一项所述的物体检查系统，其中所述辐射源或每个辐射源包括白光辐射源。
13.如权利要求12所述的物体检查系统，其中所述比较器布置用以解译光谱信息。
14.如前述权利要求中任一项所述的物体检查系统，其中获得暗场图像。
15.如前述权利要求中任一项所述的物体检查系统，包括反射元件，所述反射元件使镜面反射束偏转朝向参照辐射路径并允许包括非零级的反射束沿探测辐射路径传播。
16.如前述权利要求中任一项所述的物体检查系统，包括监测光源，所述监测光源布置成监测参照辐射束和探测辐射束之间的光程差，并将所述光程差传送至比较器、使得存储的干涉图案与参照复场图像的对比考虑到被检查物体的振动。
17.如前述权利要求中任一项所述的物体检查系统，包括辐射传感器，所述辐射传感器布置成从参照辐射束和探测辐射束中的一个或两者收集强度噪声数据。
18.如前述权利要求中任一项所述的物体检查系统，其中将要被检查的物体包括由下列项构成的组中的至少一个掩模版、EUV掩模版以及具有非周期性图案的掩模版。
19.一种检查物体的方法，包括用干涉测量法结合参照辐射束与探测辐射束、以获得物体的复场图像； 存储物体的复场图像；和将物体的复场图像与参照复场图像对比。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述参照辐射束与探测辐射束由单一辐射源得出，所述单一辐射源的输出束被分成所述参照辐射束和探测辐射束。
21.如权利要求19或20所述的方法，其中从前面检查的物体获得参照复场图像。
22.如权利要求19-21中任一项所述的方法，其中用干涉测量法结合参照辐射束和探测辐射束的步骤包括提供参照辐射束，所述参考辐射束相对于探测辐射束被倾斜以产生干涉图案。
23.如权利要求22所述的方法，其中存储物体的复场图像的步骤包括将干涉的参照和探测辐射束写入光学存储装置。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述光学存储装置包括全息板或晶体。
25.如权利要求23或M所述的方法，其中对比物体的复场图像与参照复场图像的步骤包括以与从将被检查的物体反射的探测辐射束相反的相位放置包括参照复场图像的光学存储装置，使得仅传送将被检查的物体的复场图像与存储的参照物的复场图像之间的差已
26.如权利要求19-21中任一项所述的方法，其中用干涉测量法结合参照辐射束与探测辐射束的步骤包括在参照辐射束与探测辐射束结合之前将相移引入至参照辐射束。
27.如权利要求沈所述的方法，其中应用一系列选择的相移并且对应每个相移存储干涉图案。
28.如权利要求沈或27所述的方法，其中引入相移的步骤采用包括电光调节器的相位阶跃装置。
29.如权利要求沈或27所述的方法，其中引入相移的步骤采用包括一对传播方向相反的光楔的相位阶跃装置。
30.如权利要求沈-29中任一项所述的方法，其中存储物体的复场图像的步骤包括用固态图像传感器检测相干涉的参照辐射束和探测辐射束，并且在计算机中存储图像数据。
31.如权利要求19-30中任一项所述的方法，其中获得暗场图像。
32.如权利要求31所述的方法，其中镜面反射束被偏转朝向参照辐射路径并且允许非零级沿探测辐射路径传播。
33.如权利要求19-32中任一项所述的方法，包括监测参照辐射束和探测辐射束之间的光程差，并且在存储的复场图像与参照复场图像的所述对比中使用所述光程差以考虑将被检查的物体的振动。
34.如权利要求沈-33中任一项所述的方法，其中具有探测辐射束的参照辐射束包括白光辐射。
35.如权利要求34所述的方法，其中白光辐射被用于光谱信息的确定。
36.如权利要求19-35中任一项所述的方法，还包括从参照辐射束和探测辐射束中的一个或两者收集强度噪声数据。
37.如权利要求19-36中任一项所述的方法，其中将要被检查的物体包括由下列项构成的组中的至少一个掩模版、EUV掩模版以及具有非周期性图案的掩模版。
38.一种具有物体检查系统的光刻系统，所述物体检查系统包括 布置用于发射参照辐射束的辐射源；布置用以发射入射至将要被检查的物体上的探测辐射束的辐射源； 一个或多个光学元件，布置成用干涉测量法结合所述参照辐射束和所述探测辐射束； 存储介质，布置用以存储参照物的复场图像；和比较器，布置用于对比将要被检查的物体的复场图像和存储的参照物的复场图像。
全文摘要
本发明公开用于物体检查的系统和方法，尤其是用在光刻过程中的掩模版检查。所述方法包括用干涉测量法结合参照辐射束与探测辐射束；和存储它们的复场图像。然后将一个物体的复场图像与参照物体的复场图像对比，以确定差值或差异。所述系统和方法在掩模版的缺陷检查中尤其有用。
文档编号G01N21/94GK102460129SQ201080027901
公开日2012年5月16日 申请日期2010年4月13日 优先权日2009年6月22日
发明者A·邓鲍夫, L·斯卡克卡巴拉兹, R·萨拉尔德森, R·雅各布斯, Y·乌拉迪米尔斯基, Y·沙玛莱 申请人:Asml控股股份有限公司, Asml荷兰有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
