使用倾斜照明在接合样品计量中的高对比度成像的制作方法

本公开大体上涉及接合样品计量，且更具体来说，本公开涉及接合样品中的特征的高对比度成像。

背景技术：

1、许多现代半导体装置由也可称为接合样品的堆叠样品(例如晶片、裸片或类似者)形成。在制造这些装置期间，提供埋入特征的准确成像是至关重要的。然而，当前技术(例如但不限于标准明场成像)在对埋入特征成像时归因于从接合样品的顶表面的显著反射及/或样品中的吸收而遭受低对比度的困扰。因此，需要开发解决上述缺点的系统及方法。

技术实现思路

1、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其包含：成像子系统，其包含物镜及检测器，所述成像子系统经配置以对样品的体积内的埋入目标成像；照明子系统，其包含提供具有第一空间轮廓的光的一或多个照明源；及两个或更多个透镜组合件，其经配置以将来自所述一或多个照明源的所述光作为两个或更多个照明光束沿所述物镜外部的光学路径引导到所述埋入目标，其中所述两个或更多个照明光束在所述埋入目标处完全重叠以提供共同照明场，其中所述两个或更多个透镜组合件限制所述两个或更多个照明光束的数值孔径以防止所述两个或更多个照明光束的镜面反射进入所述物镜，其中所述两个或更多个透镜组合件中的相应透镜组合件包含均化器以使得所述两个或更多个照明光束中的相应照明光束具有第二空间轮廓，根据选定度量，所述第二空间轮廓具有高于所述第一空间轮廓的空间均匀性；及控制器，其通信地耦合到所述检测器，所述控制器包含经配置以执行程序指令的一或多个处理器，所述程序指令使所述一或多个处理器从所述检测器接收所述埋入目标的一或多个图像；及基于所述一或多个图像产生所述样品的一或多个测量。

2、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述一或多个照明源中的相应照明源包含裸发光二极管(led)，其中所述两个或更多个透镜组合件中的相应透镜组合件包含视场光阑，其中所述相应透镜组合件中的所述均化器在所述视场光阑处提供所述第二空间轮廓；及投影透镜，其用以将所述视场光阑成像到所述埋入目标上以提供所述两个或更多个照明光束中的相应照明光束。

3、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述相应透镜组合件中的所述均化器包含波导。

4、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述波导包含密封波导。

5、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述波导包含多模波导。

6、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述视场光阑包含孔径。

7、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述视场光阑定位在所述均化器的输出面处。

8、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述视场光阑及所述均化器的所述输出面倾斜以满足沙伊姆弗勒(scheimpflug)条件，其中所述投影透镜将所述视场光阑成像到所述埋入目标上以具有与所述埋入目标共面的图像平面。

9、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述相应透镜组合件进一步包含位于所述投影透镜的后焦平面处的孔径光阑，其中所述相应照明光束是远心的以提供跨所述共同照明场的均匀入射角。

10、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述一或多个照明源提供空间相干光，其中所述照明子系统包含两个或更多个光纤以将所述空间相干光耦合到所述两个或更多个透镜组合件。

11、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述一或多个照明源中的至少一者包含超发光二极管。

12、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述两个或更多个光纤中的至少一者是多模光纤。

13、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述多模光纤具有矩形、方形或六边形纤芯中的至少一者。

14、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述两个或更多个透镜组合件中的相应透镜组合件包含：准直透镜，其经配置以从所述两个或更多个光纤中的相关联光纤收集光；及两个鲍威尔(powell)透镜，其中顶点相对于彼此旋转90度。

15、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述相应透镜组合件进一步包含在所述两个鲍威尔透镜之后的额外准直透镜。

16、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述相应透镜组合件进一步包含在所述两个鲍威尔透镜之后的视场光阑。

17、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述一或多个处理器经进一步配置以执行程序指令，所述程序指令使所述一或多个处理器在无所述样品的情况下接收暗参考图像；在所述埋入目标的深度处接收所述样品的平面的亮参考图像，其中所述埋入目标在所述亮参考图像的框架外部；及基于所述亮参考图像及所述暗参考图像产生自然均匀性校准(nuc)参考图像。

18、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中基于所述一或多个图像产生所述样品的所述一或多个测量包含从所述一或多个图像减去所述nuc参考图像以形成所述一或多个经校准图像；及基于所述一或多个经校准图像产生所述一或多个测量。

19、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述选定度量包含跨所述共同照明场的强度的标准偏差或方差中的至少一者。

20、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像系统，其中所述一或多个测量包含计量测量、检验测量或对准测量中的至少一者。

21、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种照明系统，其包含：一或多个照明源，其提供具有第一空间轮廓的时间非相干光；及两个或更多个透镜组合件，其经配置以将来自所述一或多个照明源的所述光作为两个或更多个照明光束沿成像子系统的物镜外部的光学路径引导到埋入目标，其中所述两个或更多个照明光束在所述埋入目标处完全重叠以提供共同照明场，其中所述两个或更多个透镜组合件限制所述两个或更多个照明光束的数值孔径以防止所述两个或更多个照明光束的镜面反射进入所述物镜，其中所述两个或更多个透镜组合件中的相应透镜组合件包含均化器以使得所述两个或更多个照明光束中的相应照明光束具有第二空间轮廓，根据选定度量，所述第二空间轮廓具有高于所述第一空间轮廓的空间均匀性。

22、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种照明系统，其中所述选定度量包含跨所述共同照明场的强度的标准偏差或方差中的至少一者。

23、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像方法，其包含使用照明子系统用两个或更多个照明光束照明样品的体积内的埋入目标，其中所述照明子系统包含：一或多个照明源，其提供具有第一空间轮廓的时间非相干光；及两个或更多个透镜组合件，其经配置以将来自所述一或多个照明源的所述光作为两个或更多个照明光束沿包含物镜及检测器的成像子系统的物镜外部的光学路径引导到所述埋入目标，其中所述两个或更多个照明光束在所述埋入目标处完全重叠以提供共同照明场，其中所述两个或更多个透镜组合件限制所述两个或更多个照明光束的数值孔径以防止所述两个或更多个照明光束的镜面反射进入所述物镜，其中所述两个或更多个透镜组合件中的相应透镜组合件包含均化器以使得所述两个或更多个照明光束中的相应照明光束具有第二空间轮廓，根据选定度量，所述第二空间轮廓具有高于所述第一空间轮廓的空间均匀性；从所述检测器产生所述埋入目标的一或多个图像；及基于所述一或多个图像产生所述样品的一或多个测量。

24、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像方法，其进一步包含在无所述样品的情况下产生暗参考图像；在所述埋入目标的深度处产生所述样品的平面的亮参考图像，其中所述埋入目标在所述亮参考图像的框架外部；及基于所述亮参考图像及所述暗参考图像产生自然均匀性校准(nuc)参考图像。

25、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像方法，其中基于所述一或多个图像产生所述样品的所述一或多个测量包含从所述一或多个图像减去所述nuc参考图像以形成一或多个经校准图像；及基于所述一或多个经校准图像产生所述一或多个测量。

26、在实施例中，本文所描述的技术涉及一种暗场成像方法，其中所述一或多个测量包含计量测量、检验测量或对准测量中的至少一者。

27、应理解，前述一般描述及以下详细描述两者均仅是示范性及解释性且不一定限制所主张的发明。并入且构成说明书的部分的附图说明本发明的实施例且与一般描述一起用于解释本发明的原理。