【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开大体上涉及用于半导体制造(例如检验及/或测量光掩模、光罩及半导体晶片)的非线性光学晶体。特定来说，本公开涉及一种适合于通过谐波转换产生深uv波长的非线性光学晶体及用于保护所述非线性光学晶体的光学涂层材料及涂布工艺。
技术介绍
1、集成电路行业需要灵敏度越来越高的检验工具以检测其大小可为几十纳米(nm)或更小的越来越小的缺陷及颗粒。这些检验工具必须以高速操作以在短时间周期内检验光掩模、光罩或晶片的大部分或甚至100％的区域。例如，对于生产期间的检验，检验时间可为一个小时或更少，或对于r&d或故障排除，检验时间最多是几小时。为了如此快速地检验，检验工具使用比所关注的缺陷或颗粒的尺寸大的像素或点大小，且检测由缺陷或颗粒引起的信号中的小变化。检测信号中的小变化需要高亮度及低噪声水平。在生产中，高速检验最常在使用紫外线(uv)光操作的检验工具中执行。r&d中的检验可用uv光或电子执行。
2、集成电路行业也需要高精度计量工具以准确测量半导体晶片上的几纳米或更小的小特征的尺寸。在半导体制造过程中的各种点处对晶片执行计量过程以测量晶片的多种特性，例如晶片上的图案化结构的宽度、形成于晶片上的薄膜的厚度及晶片的一个层上的图案化结构相对于晶片的另一层上的图案化结构的覆盖。这些测量用于促进半导体裸片的制造中的工艺控制及/或良率效率。计量可使用可见光及uv光或电子(如在扫描电子显微镜中)执行，但光通常是优选的，因为与电子显微镜相比，高亮度光源能够实现更快测量时间及每个晶片的更多测量。
3、光学频率转换(例如谐
4、然而，clbo具有缺点，即其非常吸湿。参阅(例如)l.伊萨恩科(l.isaenko)等人的“具有cs缺失的cslib6o10晶体：结构与性质(cslib6o10 crystals with cs deficit:structure and properties)”，《晶体生长杂志》(j.crystal growth)，282，407-413(2005)。在暴露于大气之后，clbo晶体立即吸收水分。在暴露于空气几周内，晶体可吸收引起晶体归因于不均匀膨胀而裂开的足够水分。众所周知，当用作非线性光学元件以产生具有duv波长的光时，clbo必须保持在低湿度环境中。仅暴露于空气几分钟，甚至当不操作时，可导致吸收足够水分，当随后暴露于duv波长下的高功率密度时，晶体的稳定性及寿命降级，尽管此晶体在较低duv功率强度下仍可表现良好。因此，在处置、装运、制造及维修激光或含有此晶体的仪器期间，必须始终将晶体维持在非常低的湿度环境中。例如，可需要具有受控低湿度环境的手套箱以在从存储容器移除且安装于激光中期间保护晶体。整个激光可能需要由低湿度气体(例如干燥空气或氮气)连续吹扫，包含当不操作时及从一个位置装运到另一位置时。其将显著成本及时间添加到制造及维修过程且需要对用于装运及存储晶体及激光的专用设备及设施进行投资。
5、因此，需要一种更简单及/或更便宜的保护clbo晶体的方法，所述方法克服现有方法的一些或所有限制。
技术实现思路
1、根据本公开的一或多个实施例，公开一种特征化系统。在实施例中，所述特征化系统包含：光源，其经配置以产生具有在100nm与300nm之间的范围中的波长的入射光；传感器；及光学系统，其经配置以将所述入射光引导到样本上且将光从所述样本引导到所述传感器。在实施例中，所述光源包含非线性光学晶体，所述非线性光学晶体包括：衬底，其包括吸湿性非线性光学材料且经配置以将具有大于300nm的波长的入射光转换为具有介于100nm与300nm之间的波长的输出光；及第一非晶材料层，其安置于所述衬底上，其中所述第一非晶材料层形成包围所述衬底的外表面的连续囊封结构，其中所述第一非晶材料层基本上由一或多种碱金属硼酸盐组成。
2、根据本公开的一或多个额外及/或替代实施例，公开一种特征化系统。在实施例中，所述特征化系统包含：光源，其经配置以产生具有在100nm与300nm之间的范围中的波长的入射光；及光学系统，其经配置以将所述入射光引导到样本上。在实施例中，所述光源包含至少一个非线性光学晶体，所述非线性光学晶体包括：衬底，其包括吸湿性非线性光学材料且经配置以将具有大于300nm的波长的入射光转换为具有介于100nm与300nm之间的波长的输出光；第一非晶材料层，其安置于所述衬底上；及第二光学材料层，其安置于所述第一非晶材料层的顶面上。在实施例中，所述第一非晶材料层形成包围所述衬底的所述外表面的连续囊封结构，其中所述第一非晶材料层基本上由一或多种碱金属硼酸盐组成。在实施例中，所述第二光学材料层包括具有低于所述非晶材料层的折射率的折射率的第二光学层，其中所述第一非晶层及所述第二光学材料层经配置使得所述输出光的一部分通过所述第一光学材料层及所述第二光学材料层两者到达所述衬底的所述顶面。
3、根据本公开的一或多个实施例，公开一种制造及涂布非线性光学晶体的方法。在实施例中，所述方法包含：提供非线性光学晶体；退火所述非线性光学晶体；将所述非线性光学晶体放置于液体上方的惰性环境中；将所述液体的温度设置为第一所要温度tl；将所述非线性光学晶体的温度设置为所要温度tc；将所述非线性光学晶体降低到所述液体中；使非晶层形成于所述非线性晶体上；及在预定时间之后从所述液体移除所述非线性光学晶体，其中所述非线性光学晶体包括clbo晶体或cbo晶体中的至少一者，且所述液体基本上由碱金属硼酸盐或碱土金属硼酸盐中的至少一者组成。
4、应了解，以上一般描述及以下详细描述两者仅供例示及说明且未必限制本公开。并入本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本公开的目标。描述与图一起用于阐释本公开的原理。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种系统，其包含：
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述吸湿性非线性光学材料包括硼酸铯锂(CLBO)晶体或三硼酸铯(CBO)晶体中的至少一者。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多种碱金属硼酸盐包含三硼酸锂(LBO)、四硼酸锂(LB4)、硼酸铯锂(CLBO)、三硼酸铯(CBO)或四硼酸铯(CB4)中的至少一者。
4.根据权利要求1中任一权利要求所述的系统，其中所述第一非晶材料层经配置以最小化所述非线性光学晶体的至少一个面在所述入射光的所述波长或所述输出光的所述波长中的一或多者处的反射率。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一非晶材料层具有在30nm与200nm之间的范围中的厚度。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一非晶材料层直接形成于所述衬底的表面上。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述光源进一步包括：至少一个光学材料层，其安置于所述第一非晶材料层上，其中所述第一非晶层及所述至少一个光学材料层经配置以使得所述入射光及所述输出光中的至少一者通过所述第一非晶材料层、所述至少一个光学
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述至少一个光学材料层包括具有低于所述非晶材料层的折射率的折射率的光学材料。
9.根据权利要求7所述的系统，其中所述至少一个光学材料层包括氟化镁、氟化钙、氟化铝及二氧化硅中的至少一者。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括半导体检验系统或半导体计量系统中的至少一者。
11.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括光刻系统，所述系统经配置以暴露所述样本上的图案。
12.一种系统，其包含：
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述系统包括半导体检验系统或半导体计量系统中的至少一者。
14.根据权利要求12所述的系统，其中所述系统包括光刻系统，所述系统经配置以暴露所述样本上的图案。
15.一种晶体组合件，其包括：
16.一种晶体组合件，其包括：
17.一种方法，其包括：
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述预定时间经选择以导致所述非晶层的厚度降低所述非线性晶体在选定波长下的所述反射率。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述选定波长在130nm与550nm之间。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述厚度在30nm到200nm的范围中。
21.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括在将所述非线性光学晶体降低到所述液体中之后调整所述液体的温度。
22.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括第二涂布步骤，所述第二涂布步骤包括使第二层形成于所述非晶层上。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述第二层包括氟化镁、氟化钙、氟化铝或二氧化硅中的至少一者。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种系统，其包含：
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述吸湿性非线性光学材料包括硼酸铯锂(clbo)晶体或三硼酸铯(cbo)晶体中的至少一者。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述一或多种碱金属硼酸盐包含三硼酸锂(lbo)、四硼酸锂(lb4)、硼酸铯锂(clbo)、三硼酸铯(cbo)或四硼酸铯(cb4)中的至少一者。
4.根据权利要求1中任一权利要求所述的系统，其中所述第一非晶材料层经配置以最小化所述非线性光学晶体的至少一个面在所述入射光的所述波长或所述输出光的所述波长中的一或多者处的反射率。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一非晶材料层具有在30nm与200nm之间的范围中的厚度。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一非晶材料层直接形成于所述衬底的表面上。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述光源进一步包括：至少一个光学材料层，其安置于所述第一非晶材料层上，其中所述第一非晶层及所述至少一个光学材料层经配置以使得所述入射光及所述输出光中的至少一者通过所述第一非晶材料层、所述至少一个光学材料层及所述衬底的所述表面。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述至少一个光学材料层包括具有低于所述非晶材料层的折射率的折射率的光学材料。
9.根据权利要求7所述的系统，其中所述至少一个光学材料层包括氟化镁、氟化钙、氟化铝及二氧化硅中的至少一者。
【专利技术属性】
技术研发人员：J·费尔登，勇霍·亚历克斯·庄，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。