[發明專利]使用光纖將光輸送到真空腔室中

在審

• 申請號: 201980091237.6
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN113396348A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: E·澤爾陳;D·佩蒂伯恩;O·G·佛羅倫度;陳立民;M·布魯特沙赫
• 申請（專利權）人: 科磊股份有限公司
• 主分類號: G02B6/38
• 分類號: G02B6/38
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 劉麗楠

本發明提供使用光纖達成激光增強電壓對比度的系統。所述系統包含具有對晶片進行緊固的載臺的真空腔室。所述真空腔室外部的激光光源將光引導到光纖。所述光纖將來自所述激光光源的所有波長的光穿過所述真空腔室的壁傳輸到所述真空腔室中。

相關申請案的交叉參考

本申請案主張2019年2月15日提出申請且轉讓給美國申請的臨時專利申請案第62/806,208號的優先權，所述臨時專利申請案的揭示內容特此以引用的方式并入。

技術領域

本發明涉及光纖輸送系統。

背景技術

半導體制造工業的演進正在對合格率管理以及(特定來說)計量系統及檢驗系統提出更大需求。臨界尺寸不斷縮小，但工業為了達成高合格率、高價值生產需要減少時間。最小化從檢測到合格率問題到將其解決的總時間決定了半導體制造商的投資報酬率。

制作例如邏輯及存儲器裝置等半導體裝置通常包含使用大量制作過程來處理半導體晶片以形成半導體裝置的各種特征及多個層級。舉例來說，光刻是涉及將圖案從光罩轉印到布置于半導體晶片上的光致抗蝕劑的半導體制作過程。半導體制作過程的額外實例包含但不限于化學機械拋光(CMP)、蝕刻、沉積及離子植入?？稍趩蝹€半導體晶片上的布置中制作多個半導體裝置，所述多個半導體裝置被分離成若干個別半導體裝置。

在半導體制造期間在各個步驟處使用檢驗過程來檢測晶片上的缺陷以促成制造過程中的較高合格率且因此促成較高利潤。檢驗始終是制作例如集成電路等半導體裝置的重要部分。然而，隨著半導體裝置的尺寸減小，檢驗對可接受半導體裝置的成功制造變得甚至更加重要，這是因為較小缺陷可導致裝置不合格。例如，隨著半導體裝置的尺寸減小，對大小減小的缺陷的檢測變得有必要，這是因為甚至相對小的缺陷可在半導體裝置中造成非想要的像差。

然而，隨著設計規則縮小，半導體制造過程可更接近于對所述過程的性能能力的限制而操作。另外，隨著設計規則縮小，較小缺陷可對裝置的電參數具有影響，這驅動較敏感檢驗。隨著設計規則縮小，通過檢驗檢測到的潛在合格率相關缺陷的族群顯著地增長，且通過檢驗檢測到的擾亂性缺陷的族群也顯著地增加。因此，可在晶片上檢測到更多的缺陷，且校正過程以消除所有缺陷可為困難且昂貴的。確定缺陷中的哪些缺陷實際上對裝置的電參數及合格率具有影響可允許將過程控制方法聚焦于那些缺陷而在很大程度上忽略其它缺陷。此外，在較小設計規則下，過程誘發的故障在一些情形中傾向于是系統性的。即，過程誘發的故障傾向于在設計內通常重復多次的預定設計圖案處發生故障?？臻g系統性的電相關缺陷的消除可對合格率具有影響。

激光增強電壓對比度(LEVC)已與掃描電子顯微鏡(SEM)一起使用。舉例來說，可在照明下有利地改變兩個不同的電壓對比度效應。這使得能夠檢測到在SEM檢驗需要的高速度下原本無法檢測到的缺陷。

先前，光學窗口提供空氣與真空之間的結。個別接連地施加具有固定波長的不同的自由空間激光束。切換波長會需要改變激光及后續光學重新對準。偏振變化是不可能的。由于不組合所使用的波長，因此在波長之間切換是耗時的。由于光學窗口的使用，因此需要從光源到所關注區的筆直方向。

用于與真空腔室連接的光纖的饋通件也是有問題的。先前，使用數個O形環來形成密封件。這在光纖上施加徑向力以形成真空屏障。然而，施加于光纖上的壓縮力(例如，軸向的或徑向的)導致傳輸損耗。此傳輸損耗在可見紅色波長中是特別明顯的。

使用圍繞光纖的聚合物代替O形環，但這不提供充分的氣密密封。所述聚合物的泄漏率高于包含半導體檢驗等許多制造應用所需的泄漏率。

因此，需要經改進系統。

發明內容