[发明专利]相移干涉仪及执行干涉仪测量的方法

说明书

一种干涉仪，其使用相移掩模，该相移掩模包括的像素阵列与检测器的对应像素阵列对准。该相移掩模中的每个像素适于产生测试光束和参考光束之间的多个预定相移中的一个预定相移。例如，该像素可为线性偏振器或相位延迟元件，其具有该多个偏振器取向或相位延迟中的一者以产生该测试光束和该参考光束之间的该预定相移。该相移掩模中的该像素被布置在该阵列中以便包括以一列宽的行、一行高的列、或多个行和列的块的重复像素组中的该预定相移中的每一者。

相关专利申请的交叉引用

根据35 USC 119，本申请要求以下申请的优先权：2018年9月28日提交的名称为“用于晶片缺陷检测的优化的像素化相位掩模(OPTIMIZED PIXELATED PHASE MASK FORWAFER DEFECT DETECTION)”的美国临时申请号62/738,789，以及2018年10月1日提交的名称为“用于晶片缺陷检测的优化的像素化相位掩模(OPTIMIZED PIXELATED PHASE MASKFOR WAFER DEFECT DETECTION)”的美国临时申请号62/739,574，以及2018年11月21日提交的名称为“具有像素化相移掩模的干涉仪(INTERFEROMETERWITH PIXELATED PHASE SHIFTMASK)”的美国非临时申请号16/197,929，所有这些申请均全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及干涉测量法，并且具体地讲，涉及使用光学相位差的干涉测量法。

背景技术

半导体和其他类似工业通常使用光学计量装备来在加工过程期间提供对衬底的非接触评估。光学计量通常用于确定样品的一个或多个特性或样品上的特征。对样品的另一种类型的评估是缺陷检测。缺陷(诸如样品上的颗粒或其他不规则部分)可干扰所得设备的性能。常规地，用于检测缺陷的光学工具使用明场检测和暗场检测。明场检测和暗场检测工具基于由缺陷引起的光的散射来检测缺陷。

干涉仪是能够通过确定每个像素处的干涉信号的相位来测量对象上的小高度差的光学工具。确定信号的相位需要从晶片上的每个点获得多于一个样品。在常规扫描干涉仪中，通常在产生干涉图的相位中的四分之一波长变化的步骤中，通过沿着垂直于表面的轴线移动样品或参考表面来修改相位。处理至少三个此类相位变化允许确定信号相位并因此确定表面的竖直位置，这是以获取这些样品所花费的时间为代价的。

发明内容

本发明公开了一种干涉仪，该干涉仪使用相移掩模，该相移掩模包括的像素阵列与检测器的对应像素阵列对准。该相移掩模中的每个像素适于产生测试光束和参考光束之间的多个预定相移中的一个预定相移。例如，该像素可为线性偏振器或相位延迟元件，其具有该多个偏振器取向或相位延迟中的一者以产生该测试光束和该参考光束之间的该预定相移。该相移掩模中的该像素被布置在该阵列中以便包括以一列宽的行、一行高的列、或多个行和列的块的重复像素组中的该预定相移中的每一者。