一种激光能量调节装置和检测方法与流程

1.本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种激光能量调节装置和检测方法。


背景技术：

2.随着集成电路工艺的发展，半导体工艺器件尺寸不断微缩，在器件缩小到28nm以下时， 对于uv系列亮场扫描机型，由于光源为单一波长266nm(短波)的激光光源，该单一波长 对扫描像素大小的局限性使得该类型机台在一些特殊缺陷的抓取上有所欠缺(如一些缺陷需 要长波波段容易抓取)，且较大的激光能量可能会使得图形容易受扫描影响而造成图形崩溃 (如图7所示)；此外，在28nm以下产品研发过程中，光罩弱点是产品通线的最大阻碍：
3.①
当光刻胶曝光波长与机台扫描波长相近时，容易导致光刻胶损伤；
4.②
做光罩窗口时，由于光刻胶容易受光强影响，如此将产生扫描的缺陷数量小于实际数 量，影响缺陷检测结果，因此目前的光罩窗口缺陷检测只能在刻蚀工艺之后进行，延长了先 进工艺的研发时间。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种激光能量调节装置和检测方 法，用于解决现有技术中单一波长对扫描像素大小的局限性使得该类型机台在一些特殊缺陷 的抓取上有所欠缺，且较大的激光能量可能会使得图形容易受扫描影响而造成图形崩溃的问 题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种激光能量调节装置，其用于集成电路 图形图形缺陷检测，所述激光能量调节装置至少包括：
7.激光器，用于发射不同波长的连续的激光；
8.设置于所述激光器激光出射口一侧的用于将所述激光改变为准直平行光束的扩束镜片；
9.设于所述扩束镜片激光口一侧的能量调节器，用于调节所述激光能量，所述能量调节器 包括：
10.折射镜，所述折射镜的不同区域设置有不同折射率的折射膜；用于改变所述折射镜的位 置的移动装置；
11.设置于所述折射镜的出射光的一侧的偏振器，所述偏振器用于改变由所述折射镜折射后 激光的偏振方向。
12.能量探头，用于实时采集经过所述能量调节器的激光，得到采样激光，依据所述采样激 光计算其能量值，若能量值大于阈值，则停止所述激光器工作。
13.优选地，所述偏振方向至少包括平行方向和垂直方向。
14.优选地，所述折射膜的折射率在所述折射镜上呈梯度分布。
15.优选地，为了便于折射膜折射率的调整，所述折射镜通过所述移动装置移动或转
动。
16.一种检测方法，其用于集成电路图形图形缺陷检测，至少包括：
17.步骤一、获取检测产品的缺陷类型；
18.步骤二、提供所述激光能量调整器，根据不同的所述缺陷类型选择不同的所述激光器；
19.步骤三、将选择后的所述激光器发射到能量调节器中的激光调节至不超过所述缺陷类型 可承担的最大能量。
20.优选地，所述步骤三中的所述能量调节器的调节步骤包括：
21.步骤a、所述激光在经由扩束镜片变为准直平行光束；
22.步骤b、通过移动装置改变所述折射镜的位置，使得所述激光的入射点在不同折射率的 折射膜之间切换，得到不同输出能量的所述激光光束；
23.步骤c、通过偏振器调节所述激光光束的输出方向。
24.优选地，一种检测方法，还包括：
25.步骤四、通过能量探头实时采集所述激光，依据所述激光计算其能量值，并将信号传导 给所述激光能量调节装置；
26.步骤五、若能量大于设置阈值，其中所述设置阈值根据不同的所述缺陷类型设定，则停 止所述激光器工作；若能量小于设置阈值则所述激光器继续工作；
27.步骤六、步骤五中的所述激光器停止工作后，再次通过移动装置改变所述折射镜的位置， 增大对所述激光的折射率；
28.步骤七、再次启动所述激光器。
29.优选地，步骤七中的再次重启所述激光器，得到不超过所述缺陷类型可承担最大能量的 激光。
30.如上所述，本发明的激光能量调节装置和检测方法，具有以下有益效果：发明能够针对 不同的缺陷类型调整激光的能量，避免了在检测过程中单一波长的激光能量难以调节，解决 了现有技术中单一波长对扫描像素大小的局限性使得该类型机台在一些特殊缺陷的抓取上有 所欠缺，且较大的激光能量可能会使得图形容易受扫描影响而造成图形崩溃的问题。
附图说明
31.图1显示为本发明的激光能量调节装置结构示意图；
32.图2显示为本发明的检测方法流程示意图；
33.图3显示为本发明的激光能量调节装置工作示意图；
34.图4显示为本发明的激光能量调节装置工作示意图；
35.图5显示为本发明的折射镜的结构示意图；
36.图6为本发明的折射膜分布示意图；图7为现有技术中一种需激光扫描的图形示意图。
37.其中，101-激光器；102-括束镜片；103-能量调节器；1031-折射镜；1032-偏振器；104
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能量探头；105-激光；106-折射膜；107-移动装置。
具体实施方式
38.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露 的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加 以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精 神下进行各种修饰或改变。
39.请参阅图1，本发明提供一种激光能量调节装置，激光能量调节装置至少包括：
40.激光器101，相较于现有技术中单一波长的激光105光源，采用多种用于发射不同波长 的连续的激光105，便于对不同类型的缺陷调整激光105的能量，防止激光105的能量过大 造成图形崩溃；
41.设置于激光器101激光出射口一侧的用于将激光105改变为准直平行光束的扩束镜片102 片；
42.设于扩束镜片102激光口一侧的能量调节器103，用于调节激光105能量；
43.请参阅图5和图6，在一种可选的实施例中，能量调节器103包括在不同区域设置有不 同折射率折射膜106的折射镜1031、用于改变折射镜1031的位置的移动装置107和设置于 折射镜1031的出射光的一侧，用于改变由折射镜1031折射后激光105的偏振方向的偏振器 1032；
44.进一步地，偏振方向至少包括平行方向和垂直方向，可由不同的缺陷类型决定。
45.进一步地，折射膜106的折射率在折射镜1031上呈梯度分布。
46.具体地，折射膜106在折射镜1031上依次设置n块，其中n大于等二，每一块的折射膜 106可以通过调节厚度、材料等方法调节折射膜106处的折射率，在折射镜1031移动或转动 时,由于激光105竖直照射在折射膜106上，随着折射镜1031位置的变化，入射点也能照射 在不同折射率的折射膜106上，从而使得折射率增大，能够减少激光105的能量，在对图形 进行扫描时，避免了单波长的激光105能量在对图形的扫描中无法及时调节能量对图形造成 损坏；
47.在一种可能的实施中，可通过调节折射镜1031片在水平面的位置使得入射点通过不同折 射率的折射膜106；
48.在另一种可能的实施例中，可通过转动折射镜1031，通过折射镜1031的转动角度和折 射膜106的调整，可使折射镜1031转动不同的角度从而使折射率变化，例如转动5
°
折射能 量损失率10％，转动10
°
，折射能量损失率20％，此处的梯度设置可根据实际调整，此处不 做具体限定。
49.能量探头104，用于实时采集经过能量调节器的激光105，得到采样激光105，依据采样 激光105计算其能量值，若能量大于设置阈值，则停止激光器101工作，其中设置阈值由不 同的缺陷类型决定，在对图形进行扫描时，能够针对不同的部分切换能量，防止过大的激光 105能量不能够及时调节对图形产生损坏。
50.请参阅图2，一种检测方法，至少包括：
51.步骤一，获取检测产品的缺陷类型，可通过例如传感器等设备进行获取；
52.步骤二，提供能量调节器103，根据不同的缺陷类型选择不同的激光器101；
53.步骤三，将选择后的激光器101发射到能量调节器103中的激光105调节至不超过缺陷 类型可承担的最大能量，能够避免在检测过程中激光105的能量过大对图形造成损
坏。
54.请参阅图3，在一种可选的实施例中，能量调节器103可通过以下方式实现：
55.步骤a，激光105在经由扩束镜片102射出后变为准直平行光束；
56.步骤b，通过移动装置107改变折射镜1031的位置，使得激光105的入射点在不同折射 率的折射膜106之间切换，得到不同输出能量的激光105光束；
57.步骤c，通过偏振器1032调节激光105光束的输出方向，其输出方向可以是平行方向或 是垂直方向。
58.请参阅图4，为了防止调节激光105能量时对图形造成损坏，还提供一种预防损坏的方 法：
59.步骤四，通过能量探头104实时采集激光105，依据激光105计算其能量值，并将信号 传导给激光105能量调节装置；
60.步骤五，若能量大于设置阈值，其中设置阈值根据不同的缺陷类型设定，则停止激光器 101工作，能够防止激光105能量过大时仍继续扫描，避免了能量过大的激光105对图形造 成损坏；若能量小于设置阈值则激光器101继续工作；
61.步骤六，步骤五中的激光器101停止工作后，再次通过移动装置107改变折射镜1031的 位置，增大对激光105的折射率；
62.步骤七，再次启动激光器101，此时可减弱激光105的能量。
63.进一步地，步骤七中的再次重启激光器101，得到不超过缺陷类型可承担最大能量的激 光105。
64.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式 中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际 实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
65.综上所述，本发明能够针对不同的缺陷类型调整激光的能量，避免了在检测过程中单一 波长的激光能量难以调节的问题，解决了现有技术中单一波长对扫描像素大小的局限性使得 该类型机台在一些特殊缺陷的抓取上有所欠缺，且较大的激光能量可能会使得图形容易受扫 描影响而造成图形崩溃的问题。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产 业利用价值。
66.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技 术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡 所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等 效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。