抑制雷射链路处理系统的工作雷射射束失真的方法技术方案

一种抑制工作雷射射束（１２’）的失真的方法，该工作雷射射束（１２’）是被导引以入射在一呈现以通过雷射链路处理系统（１００）处理的靶极样本（１４）上，该方法是使用空间滤波器（１０２）以自该工作雷射射束去除杂散光线所引起的失真。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于雷射链路处理，尤其是有关被导引以执行半导体靶极样本的 链路处理的工作雷射射束的失真的抑制技术。
技术实现思路
本专利技术提出一种用于抑制被导引以入射在一呈现以通过雷射链路处理系 统处理的靶极样本上的工作雷射射束的失真的方法，其将从工作雷射射束去除 杂散光线所导致的失真。该工作雷射射束是由传送自雷射的雷射输出射束所衍 生出且通过衰减器来予以衰减，而该雷射及衰减器两者则形成雷射链路处理系 统的部件。当未运用该失真抑制方法时，该工作雷射射束的失真大致会响应于 雷射输出射束的衰减量的增加而显著地增加。该方法的较佳实施例需要透过衰减器来导引雷射输出射束以形成衰减器 输出射束，以及提供一空间滤波器，该空间滤波器包含聚焦透镜及孔径。该衰 减器输出射束是导引至聚焦透镜以形成聚焦的射束于一与该聚焦透镜相关联 的聚焦区。所聚焦的射束包含主要射束分量及杂散光线分量，后者产生自与该 衰减器输出射束结合的链路处理系统散射的光线。该主要射束分量聚焦于一空 间频率，以及该杂散光线分量聚焦于一比该主要射束分量的空间频率更高的空 间频率。该空间滤波器的孔径定位于聚焦区或靠近聚焦区，以允许主要射束分 量无阻碍地通过及阻隔杂散光线分量，藉以从工作雷射射束来去除杂散光线所 引起的失真。当开始参考附图时，额外的观点及优点从下文较佳实施例的详细说明将变 得明显。 附图说明图l是公知雷射链路处理系统的方块图；图2A及2B是以不同的影像放大率来显示用于通过图1及4的雷射链路 处理系统的处理所呈现的半导体晶圓样本的工作表面上的对准靶极；图3A-1、 3A-2、 3B-1、 3B-2、 3C-1、 3C-2、 3D-1、及3D-2显示雷射输出 射束衰减的增加在通过图2A及2B的靶材样本所反射的扫描光在线的影响；图4是雷射链路处理系统的方块图，该雷射链路处理系统是构成以执行用 于抑制靶极样本的链路处理所导引的工作雷射射束失真的较佳方法；图5是以横剖面来显示图4的雷射链路处理系统中所含的空间滤波器总成 的图；以及图6A-1、 6A-2、 6B-1、 6B-2、 6C陽1、 6C-2、 6D-1、及6D隱2显示图4的雷 射处理系统中所使用的空间滤波器总成抑制图2A及2B的半导体晶圓样本的 工作表面上的对准靶极所反射的扫描光线失真。公知雷射链路处理系统工作雷射射束工作表面雷射输出射束雷射射束调节光学组件模块 AOM衰减器 衰减器输出射束 扫描条可变射束扩展器射束分离器射束路径区段聚焦透镜侦测器模块反射光线脉波雷射链路处理系统空间滤波器总成射束路径杂散光线射束孔径1012，12，14161820222430344042,4644,1105060，62，64，66,70，72,74，76100102104106雨准直透4竟 112 孔 114 不透明区 116 聚焦区 118反射光线脉波 160， 162,164， 166， 170,172,174， 1具体实施方式图1是公知雷射链路处理系统10的方块图，该公知雷射链路处理系统10 产生被导引用以入射于靶极样本的工作表面上的工作雷射射束12。该工作雷 射射束12衍生自通过雷射18(较佳地通过谐波产生)所发射的输出射束16,以 取得所希望波长的输出射束16，且藉以形成所希望的工作雷射射束光点大小。 谐波产生可通过使用典型地操作在900奈米(nm)至1500奈米范围中的固态雷 射或光纤雷射的基本红外线(IR)波长的谐波波长来达成。发射此IR波长范围 中的光线的雷射是目前使用于诸如由伊雷克托科学工业股份有限公司所制造 的型号9830的雷射链路处理系统中，该伊雷克托科学工业股份有限公司是此 专利申请案的受让者。打算使用于链路处理中的更短的谐波波长包含在大约 532奈米以下的波长，例如在紫外线(UV)范围中的355奈米。雷射输出射束16透过射束调节光学组件模块20来传送，该射束调节光学 组件模块20建立可适用于入射在声光调变器(AOM)22上的雷射输出射束16 的光学性质，该AOM将选择性地作用为布拉格(Bragg)角可控制的衰减器或光 线快门。AOM衰减器22产生衰减器输出射束24,该衰减器输出射束24构成 雷射输出射束16的衰减后的形式。在链路处理的对准靶极扫描操作中，AOM 衰减器22使用来将雷射出射束16形成为降低功率的工作雷射射束12，用于 以多重L型的10微米宽扫描条30的形式来使用于扫描中，而无需改变样本 对准耙极的物理性质。图2A及2B是以不同的影像放大率来显示半导体晶圆 的工作表面14上的对准靶极。该种对准靶极由L形的扫描条30所构成，各 个扫描条30具有区段于x及y轴扫描方向中。侦测通过扫描条30所反射的入 射扫描光线，及提供相关于样本的对准信息。扫描操作是通过给与扫描条30 与降低功率的工作雷射射束12间的相对移动来予以达成。组构系统10来执行 扫描操作是必须通过可变射束扩展器34来扩展衰减器输出射束24以及导引其输出至射束分离器40。沿着射束路径区段42从射束分离器40所传送的扫描 分量是通过聚焦透镜44来予以聚光而形成降低功率的工作射束12。作用为扫 描光线的工作射束12是通过条30来反射且透过聚焦透镜44来回传，而反射 离开射束分离器40及形成侦测分量，该侦测分量沿着射束路径区段46传送， 用以入射于侦测模块50之上。在研发过程期间，申请人注意到的是，增加AOM衰减器22所给与的衰 减量到高斯射束强度分布或轮廓的雷射输出射束16会造成通过扫描条30所反 射及通过侦测器模块50所侦测的扫描光线失真的增加。图3A-1、 3A-2、 3B-1、 3B-2、 3C-1、 3C-2、 3D-1及3D-2显示雷射输出射束16衰减的增加在所反射 的扫描光在线的影响。可用的衰减范围是实验决定的。图3A-l及3A-2显示最 小衰减(最大透射)时的扫描条30的个别之x及y轴扫描，该最小衰减被设定 正好低于靶材损坏临限值。图3D-l及3D-2显示最大衰减(最小透射)时的扫描 条30的个别的x及y轴扫描，该最大衰减是通过侦测器模块50的侦测灵敏度 极限来加以设定。图3B-1及3C-1以及图3B-2及3C-2显示在相等地间隔开于 通过图3A-1及3A-2与图3D-1及3D-2所表示的衰减量间的中间范围衰减量 时，扫描条30的个别的x及y轴扫描。因为自动标度显示常态化的原因，所 反射的光线脉波显示有相同的振幅；因此，在代表不同的衰减量的图式中的标 度是不同的。所希望的是，使用最低可行的功率的雷射扫描射束来适应具有不 同相关联的损坏临限值的不同材料的扫描条30。图3A-1、 3B画1、 3C-1及3D-1显示响应于工作雷射射束12衰减的增加量， 由x轴对准耙极扫描所产生的反射光线脉波的累进失真。图3A-1显示具有引 入-0.008微米的x轴偏差的失真的反射光线脉波60;图3B-1显示具有引入 -0.007微米的x轴偏差的失真的反射光线脉波62;图3C-1显示具有引入+0.010 微米的x轴偏差的失真的反射光线脉波64;以及图3D-1显示具有引入+0.0165 微米的x轴偏差的失真的反射光线脉波66。图3A-2、 3B-2、 3C-2及3D-2显示响应于工作雷射射束12衰减的增加量， 由y轴对准靶极扫描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制工作雷射射束的失真的方法，该工作雷射射束被导引以入射在一呈现以通过一雷射链路处理系统处理的靶极样本上，该工作雷射射束是由传送自一雷射的雷射输出射束所衍生出且通过一衰减器来加以衰减，该雷射及衰减器是构成该雷射链路处理系统的部件，该工作雷射射束的失真大体上会响应于该雷射输出射束的衰减量的增加而显著地增加，该方法包含以下步骤：　　　　透过该衰减器来导引该雷射输出射束以形成一衰减器输出射束；　　　　提供一空间滤波器，该空间滤波器包含一聚焦透镜及一孔径；　　　　导引该衰减器输出射束至该聚焦透镜，以形成一聚焦后的射束于一与该聚焦透镜相关联的聚焦区，该聚焦后的射束包含一主要射束分量及一杂散光线分量，该杂散光线分量产生自与该衰减器输出射束结合的链路处理系统散射的光线，以及该主要射束分量聚焦于一空间频率，且该杂散光线分量聚焦于一比该主要射束分量的空间频率更高的空间频率；以及　　　　定位该孔径于该聚焦区或靠近该聚焦区，以允许该主要射束分量无阻碍地通过及阻隔该等杂散光线分量，藉以从该工作雷射射束来去除杂散光线所引起的失真。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-7-15 60/700,031;US 2006-5-24 11/440,6961.一种抑制工作雷射射束的失真的方法，该工作雷射射束被导引以入射在一呈现以通过一雷射链路处理系统处理的靶极样本上，该工作雷射射束是由传送自一雷射的雷射输出射束所衍生出且通过一衰减器来加以衰减，该雷射及衰减器是构成该雷射链路处理系统的部件，该工作雷射射束的失真大体上会响应于该雷射输出射束的衰减量的增加而显著地增加，该方法包含以下步骤透过该衰减器来导引该雷射输出射束以形成一衰减器输出射束；提供一空间滤波器，该空间滤波器包含一聚焦透镜及一孔径；导引该衰减器输出射束至该聚焦透镜，以形成一聚焦后的射束于一与该聚焦透镜相关联的聚焦区，该聚焦后的射束包含一主要射束分量及一杂散光线分量，该杂散光线分量产生自与该衰减器输出射束结合的链路处理系统散射的光线，以及该主要射束分量聚焦于一空间频率，且该杂散光线分量聚焦于一比该主要射束分量的空间频率更高的空间频率；以及定位该孔径于该聚焦区或靠近该聚焦区，以允许该主要射束分量无阻碍地通过及阻隔该等杂散光线分量，藉以从该工作雷射射束来去除杂散光线所引起的失真。2. 根据权利要求1所述的方法，其中该雷射输出射束是由谐波产生所形 成，以获得一所希望波长的雷射输出射束。3. 根据权利要求2所述的方法，其中该所希望的波长是在266奈米与532奈米间的波长范围内。4. 根据权利要求1所述的方法，其中该主要射束分量具有实质高斯形状 的一射束强度分布。5. 根据权利要求4所述的方法，其中该高斯形状的主要射束分量具有一 中央部分，该中央部分是透过该孔径而无阻碍地通过。6. 根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫马汀海明威，布莱迪尼尔森，卢可伟，凯斯葛兰特，
申请(专利权)人：伊雷克托科学工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]