包括光學隔離器的激光掃描模塊的制作方法
【專利說明】包括光學隔離器的激光掃描模塊
[0001]發明背景
[0002]本申請是2009年12月9日提交的系列號為12/653，235的名稱為“光學隔離模塊及其使用方法(Optical Isolat1n Module and Method for Utilizing the Same)，，的未決主申請的部分接續案，并且要求該主申請的申請日期的權益，并且特此完整地結合該主申請以作參考。
[0003]半導體制造中廣泛地使用激光掃描顯微鏡。例如，可以使用激光掃描顯微鏡來執行軟缺陷的定位，其中在制造出的半導體裝置中檢測軟缺陷，諸如時序邊際性。軟缺陷的定位通常要利用激光器來掃描接受測試的半導體裝置的一些區域。隨著現代半導體裝置的尺寸不斷變小，隔離各個裝置特征件以便進行軟缺陷分析所需要的分辨率也相應地變高。
[0004]通過米用固體浸沒透鏡(solid immers1n lens，SIL)使用暗場顯微鏡方法，可以實現半導體裝置的高分辨率成像。為了用這種方法實現最小的裝置尺寸所需要的成像分辨率，入射在目標上的成像光應當是超臨界光，能夠在遮罩著目標的半導體材料內產生消逝場。此外，可能必須收集沿著SIL的中央軸或者靠近SIL的中央軸從目標散射的光。因此，如下的一種激光掃描模塊是用于激光掃描顯微鏡的期望特征件:能夠使用光學隔離器產生超臨界光以掃描目標，同時能夠收集這個目標散射的光。
【發明內容】
[0005]本發明是針對一種包括光學隔離器的激光掃描模塊，將結合各圖中的至少一個圖示出和/或說明該激光掃描模塊，并且在權利要求書中更完整地闡述該激光掃描模塊。
[0006]附圖簡述
[0007]圖1示出了激光掃描顯微鏡系統的圖，該激光掃描顯微鏡系統包括一個包括光學隔離器的激光掃描模塊的示例性實施方案。
[0008]圖2示出了提呈一種用于執行激光掃描顯微檢查的方法的一個示例性實施方案的流程圖。
[0009]圖3示出了示例性激光掃描顯微鏡系統的一部分的圖，通過實施該示例性激光掃描顯微鏡系統來執行暗場顯微檢查，該示例性激光掃描顯微鏡系統包括圖1的示例性激光掃描模塊。
[0010]圖4示出了提呈一種執行光學隔離作為激光掃描顯微檢查過程的一部分的方法的一個示例性實施方案的流程圖。
[0011]圖5A是示出了根據一個示例性實施方案的圖3的激光掃描模塊的一部分在圖4中示出的示例方法的早期階段的圖。
[0012]圖5B是示出了根據一個示例性實施方案的圖3的激光掃描模塊的一部分在圖4中示出的示例方法的中間階段的圖。
[0013]圖5C是示出了根據一個示例性實施方案的圖3的激光掃描模塊的一部分在圖4中示出的示例方法的另一個中間階段的圖。
【具體實施方式】
[0014]下面的說明中包括一些與本公開中的實施方案有關的具體信息。本申請中的圖式及其附隨的詳細說明，僅僅是針對示例性實施方案。除非另有注明，否則各圖中的相同或相應的元件可以用相同或相應的參考標號來表示。而且，本申請中的圖式和圖解說明總體上并不是按比例的，并且無意于對應實際的相對尺寸。
[0015]圖1是一個激光掃描顯微鏡系統的圖，該激光掃描顯微鏡系統包括一個包括光學隔離器的激光掃描模塊的不例性實施方案。激光掃描顯微鏡系統100包括:激光光源101，激光光源101產生光102用于給目標160成像；物鏡150 ;以及激光掃描模塊110，其位于激光光源101與物鏡150之間。圖示的激光掃描模塊110包括光學隔離器120和掃描單元140。應注意，雖然為了概念上清晰起見，將掃描單元140描繪成一個集成塊組件或單元，但是掃描單元140可以包括多個內部特征件，例如，諸如檢流式掃描儀(包括掃描鏡)，和一或多個掃描透鏡(圖1中未如此不出鏡和透鏡)。可以實施激光掃描顯微鏡系統100，對目標160執行軟缺陷分析，目標160可以采用在半導體晶片或芯片上制造的集成電路(IC)的形式。
[0016]光學隔離器120包括:至少第一線性偏光器123 ;法拉第旋轉器125 ;透射元件126，其包括半波板126a和孔隙126b ;以及第二線性偏光器128。如圖1所示，法拉第旋轉器125以及包括半波板126a和孔隙126b的透射元件126位于第一線性偏光器123與第二線性偏光器128之間。任選地，并且如圖1進一步示出的，在一些實施方案中，光學隔離器120可以包括入口孔隙112(可以是共焦入口孔隙)與準直光學器件121中的一者或兩者。也就是說，在一些實施方案中，入口孔隙112和/或準直光學器件121可以不是包括在光學隔離器120中，而是構成激光掃描模塊110的單獨的部件。應注意，在光學隔離器120中未設有準直光學器件121的實施方案中，光學隔離器120位于激光掃描模塊110內，在準直光學器件121與掃描單元140之間。
[0017]第一線性偏光器123與準直光學器件121隔開第一距離124，而第二線性偏光器128與掃描單元140隔開第二距離129。應注意，在至少一個實施方案中，將第一線性偏光器123與準直光學器件121隔開的第一距離124小于并且可以基本上小于將第二線性偏光器128與掃描單元140隔開的第二距離129。舉例來說，在一個實施方案中，第一距離124可以是大概I毫米(1mm)，而第二距離129可以是大概2mm。圖1中還示出了間距113，基本上準直的光束122，以及光學隔離器120從基本上準直的光束122產生的光環139。
[0018]如下文將更詳細地解釋的，包括光學隔離器120的激光掃描模塊110配置成接收光102，產生光環139，并且利用掃描單元140使用光環139掃描目標160。此外，并且如下文也將詳細說明的，激光掃描模塊110的光學隔離器120配置成使得能夠收集由目標160所散射的光。
[0019]將參照圖2進一步說明激光掃描模塊110的功能性，圖2示出了提呈一種用于執行激光掃描顯微檢查的方法的一個示例性實施方案的流程圖。關于圖2中概括的方法，應注意，流程圖200中省略了某些細節和特征，以免對本申請的發明性特征的論述造成混淆。
[0020]參照流程圖200，并且另外參照圖1的激光掃描顯微鏡系統100，流程圖200開始時是激光掃描模塊I1接收由激光光源101所產生的光102(210)。由激光光源101所產生的光102可以被激光掃描模塊110接收，并且受到允許通過入口孔隙112進入光學隔離器120。需要重申的是，用于準許光102進入的入口孔隙112可以包括在光學隔離器120中作為光學隔離器120的一個部分，或者可以作為激光掃描模塊110的單獨部件存在，如上所述。
[0021]流程圖200繼續，此時準直光學器件121使通過入口孔隙112接收到的光102準直，以便傳遞基本上準直的光束122(220)。如圖1所示，準直光學器件121配置成接收由激光光源101所產生的光102，并且將基本上準直的光束122傳遞到第一線性偏光器123。
[0022]根據一個實施方案，準直光學器件121可以包括無色雙合透鏡，該無色雙合透鏡的焦長對應于間距113。例如，在入口孔隙是共焦入口孔隙的實施方案中，間距113可以基本上等于準直光學器件121的焦長。作為一個具體示例，在一個實施方案中，準直光學器件121可以具有大概50mm的焦長，并且入口孔隙112可以是共焦入口孔隙，與準直光學器件121隔開基本上也等于50mm的間距113。
[0023]流程圖200繼續，使用光學隔離器120傳遞基本上準直的光束122的一部分(230)。如圖1所示，根據一個實施方案，光學隔離器120配置成在第一線性偏光器123處接收基本上準直的光束122，并且從第二線性偏光器128傳遞光環139。下文將參照圖3、圖4、圖5A、圖5B和圖5C進一步說明光學隔離器120從基本上準直的光束122產生光環139所使用的示例性過程。
[0024]流程圖200繼續，使用掃描單元140掃描目標160 (240)。掃描單元140定位成接收由第二偏光器128所傳遞的光(例如，光環139)，并且配置成使用這個光來掃描目標160。掃描單元140可以包括一個檢流式掃描儀和一個掃描透鏡或多個掃描透鏡，如上所述。掃描單元140可以使用任何合適的技術繼續掃描目標160。下面將參照圖3、圖4、圖5A、圖5B和圖5C說明使用固體浸沒透鏡(SIL)執行暗場顯微檢查的這樣一種技術。
[0025]流程圖200結束時收集從目標160散射的光(250)。下文還將參照圖3、圖4、圖5A、圖5B說明使用激光掃描模塊110的光學隔離器120使得能夠收集由目標160所散射的光的不例性實施方案。
[0026]現在參照圖3，圖3示出了示例性激光掃描顯微鏡系統的一部分的圖，通過實施該示例性激光掃描顯微鏡系統來執行暗場顯微檢查，該示例性激光掃描顯微鏡系統包括圖1的示例性激光掃描模塊。激光掃描顯微鏡系統300包括:激光掃描模塊310，激光掃描模塊310包括光學隔離器320和掃描單元340 ;物鏡350 ；SIL 352 ;和目標360，諸如半導體晶片或芯片362的背面(例如，電路364制造在上面)。圖3中還示出了光302，基本上準直的光束322，基本上超臨界的入射光線351，以及從目標360收集的散射光356。
[0027]光學隔離器320包括第一線性偏光器323、