[发明专利]使用光纤将光输送到真空腔室中

说明书

本发明提供使用光纤达成激光增强电压对比度的系统。所述系统包含具有对晶片进行紧固的载台的真空腔室。所述真空腔室外部的激光光源将光引导到光纤。所述光纤将来自所述激光光源的所有波长的光穿过所述真空腔室的壁传输到所述真空腔室中。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2019年2月15日提出申请且转让给美国申请的临时专利申请案第62/806,208号的优先权，所述临时专利申请案的揭示内容特此以引用的方式并入。

技术领域

本发明涉及光纤输送系统。

背景技术

半导体制造工业的演进正在对合格率管理以及(特定来说)计量系统及检验系统提出更大需求。临界尺寸不断缩小，但工业为了达成高合格率、高价值生产需要减少时间。最小化从检测到合格率问题到将其解决的总时间决定了半导体制造商的投资报酬率。

制作例如逻辑及存储器装置等半导体装置通常包含使用大量制作过程来处理半导体晶片以形成半导体装置的各种特征及多个层级。举例来说，光刻是涉及将图案从光罩转印到布置于半导体晶片上的光致抗蚀剂的半导体制作过程。半导体制作过程的额外实例包含但不限于化学机械抛光(CMP)、蚀刻、沉积及离子植入。可在单个半导体晶片上的布置中制作多个半导体装置，所述多个半导体装置被分离成若干个别半导体装置。

在半导体制造期间在各个步骤处使用检验过程来检测晶片上的缺陷以促成制造过程中的较高合格率且因此促成较高利润。检验始终是制作例如集成电路等半导体装置的重要部分。然而，随着半导体装置的尺寸减小，检验对可接受半导体装置的成功制造变得甚至更加重要，这是因为较小缺陷可导致装置不合格。例如，随着半导体装置的尺寸减小，对大小减小的缺陷的检测变得有必要，这是因为甚至相对小的缺陷可在半导体装置中造成非想要的像差。

然而，随着设计规则缩小，半导体制造过程可更接近于对所述过程的性能能力的限制而操作。另外，随着设计规则缩小，较小缺陷可对装置的电参数具有影响，这驱动较敏感检验。随着设计规则缩小，通过检验检测到的潜在合格率相关缺陷的族群显著地增长，且通过检验检测到的扰乱性缺陷的族群也显著地增加。因此，可在晶片上检测到更多的缺陷，且校正过程以消除所有缺陷可为困难且昂贵的。确定缺陷中的哪些缺陷实际上对装置的电参数及合格率具有影响可允许将过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，在较小设计规则下，过程诱发的故障在一些情形中倾向于是系统性的。即，过程诱发的故障倾向于在设计内通常重复多次的预定设计图案处发生故障。空间系统性的电相关缺陷的消除可对合格率具有影响。

激光增强电压对比度(LEVC)已与扫描电子显微镜(SEM)一起使用。举例来说，可在照明下有利地改变两个不同的电压对比度效应。这使得能够检测到在SEM检验需要的高速度下原本无法检测到的缺陷。

先前，光学窗口提供空气与真空之间的结。个别接连地施加具有固定波长的不同的自由空间激光束。切换波长会需要改变激光及后续光学重新对准。偏振变化是不可能的。由于不组合所使用的波长，因此在波长之间切换是耗时的。由于光学窗口的使用，因此需要从光源到所关注区的笔直方向。

用于与真空腔室连接的光纤的馈通件也是有问题的。先前，使用数个O形环来形成密封件。这在光纤上施加径向力以形成真空屏障。然而，施加于光纤上的压缩力(例如，轴向的或径向的)导致传输损耗。此传输损耗在可见红色波长中是特别明显的。

使用围绕光纤的聚合物代替O形环，但这不提供充分的气密密封。所述聚合物的泄漏率高于包含半导体检验等许多制造应用所需的泄漏率。

因此，需要经改进系统。

发明内容