多點掃描收集光學(xué)器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示用于檢驗或測量樣品的設(shè)備及方法。一種系統(tǒng)包括照明通道，所述照明通道用于產(chǎn)生多個入射光束且使所述多個入射光束偏轉(zhuǎn)以形成多個光點，所述多個光點跨越由所述樣品的多個掃描部分組成的經(jīng)分段線進行掃描。所述系統(tǒng)還包含一或多個檢測通道，所述一或多個檢測通道用于感測響應(yīng)于朝向樣品引導(dǎo)的所述入射光束而從此樣品發(fā)出的光，且在使每一入射光束的光點在其掃描部分上方進行掃描時收集每一掃描部分的所檢測圖像。所述一或多個檢測通道包含至少一個縱向側(cè)通道，所述至少一個縱向側(cè)通道用于在使每一入射光束的光點在其掃描部分上方進行掃描時縱向地收集每一掃描部分的所檢測圖像。
【專利說明】多點掃描收集光學(xué)器件
[0001 ] 相關(guān)申請案的交叉參考
[0002]本申請案主張由杰米?沙利文(Jamie Sullivan)等人2014年2月12日提出申請的標(biāo)題為“多點掃描收集光學(xué)器件(Mult1-Spot Scanning Collect1n Optics)”的第61/939，140號美國臨時專利申請案的優(yōu)先權(quán)，所述申請案出于所有目的以其全文引用的方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明一般來說涉及檢驗及計量系統(tǒng)。更具體來說，本發(fā)明涉及用于檢驗及測量半導(dǎo)體晶片及其它類型的經(jīng)圖案化樣本的掃描類型系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，半導(dǎo)體制造工業(yè)涉及用于使用經(jīng)分層且經(jīng)圖案化到襯底(例如硅)上的半導(dǎo)體材料來制作集成電路的高度復(fù)雜技術(shù)。由于大規(guī)模的電路集成及漸減的半導(dǎo)體裝置大小，因此經(jīng)制作裝置變得對缺陷越來越敏感。即，裝置中導(dǎo)致故障的缺陷變得越來越小。每一裝置需要是無故障的，之后才能銷售給最終用戶或消費者。
[0005]在半導(dǎo)體工業(yè)內(nèi)使用各種檢驗及計量系統(tǒng)來檢測半導(dǎo)體光罩或晶片上的缺陷。一些常規(guī)光學(xué)檢驗工具通過運用緊密聚焦的激光光點來掃描晶片的表面及測量由晶片上的經(jīng)照明光點散射的光量而定位經(jīng)圖案化晶片上的缺陷。鄰近裸片中的類似位置之間的散射強度的差異被記錄為潛在缺陷位點。其它類型的計量系統(tǒng)用于測量各種特性，例如光罩或晶片上的臨界尺寸(CD)。
[0006]持續(xù)需要包含掃描類型系統(tǒng)的經(jīng)改進檢驗及計量系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]下文呈現(xiàn)本發(fā)明的簡化概要以提供對本發(fā)明的一些實施例的基本理解。此概要并非本發(fā)明的擴展概述，且此概要不識別本發(fā)明的關(guān)鍵/臨界元素或敘述本發(fā)明的范圍。此概要的唯一目的是以簡化形式呈現(xiàn)本文中所揭示的一些概念作為稍后呈現(xiàn)的更詳細說明的前序。
[0008]本發(fā)明揭示一種用于檢驗或測量樣品的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包含照明通道，所述照明通道用于產(chǎn)生多個入射光束且用所述多個入射光束進行掃描以形成跨越由所述樣品的多個掃描部分組成的經(jīng)分段線進行掃描的多個光點。所述系統(tǒng)進一步包含一或多個檢測通道，所述一或多個檢測通道用于感測響應(yīng)于朝向樣品引導(dǎo)的所述入射光束而從此樣品發(fā)出的光，且在使每一入射光束的光點在其掃描部分上方進行掃描時收集每一掃描部分的所檢測圖像。所述一或多個檢測通道包含至少一個縱向側(cè)通道，所述至少一個縱向側(cè)通道用于在使每一入射光束的光點于其掃描部分上方進行掃描時縱向地收集每一掃描部分的所檢測圖像。
[0009]在特定實施方案中，所述檢測通道包含:第一縱向側(cè)通道，其用于縱向地收集所述掃描部分的第一多個所檢測圖像;第二縱向側(cè)通道，其用于縱向地收集所述掃描部分的第二多個所檢測圖像;及法向通道，其用于收集所述掃描部分的第三多個所檢測圖像。所述第一縱向側(cè)通道與所述第二縱向側(cè)通道對置地定位。在另一方面中，所述照明通道包含:法向照明子通道，其用于產(chǎn)生第一組所述多個入射光束且用所述第一組所述多個入射光束進行掃描以促成跨越所述樣品的所述多個掃描部分進行掃描的所述多個光點;及傾斜照明子通道，其用于產(chǎn)生第二組所述多個入射光束且用所述第二組所述多個入射光束進行掃描以促成跨越所述樣品的所述多個掃描部分進行掃描的所述多個光點。
[0010]在另一方面中，所述第一縱向側(cè)通道包括第一前透鏡，所述第一前透鏡經(jīng)布置以用于接收從所述掃描部分散射的第一輸出光束且穿過傅里葉平面朝向第一后透鏡引導(dǎo)此些第一輸出光束，所述第一后透鏡經(jīng)布置以用于接收所述第一輸出光束且朝向第一傳感器模塊引導(dǎo)所述第一輸出光束，所述第一傳感器模塊經(jīng)布置以用于單獨感測來自所述第一后透鏡的所述第一輸出光束。所述第二縱向側(cè)通道包含類似組件。所述法向通道包含輸出光學(xué)器件，所述輸出光學(xué)器件用于收集第三組輸出光束且朝向第三傳感器模塊引導(dǎo)所述第三組輸出光束，所述第三傳感器模塊經(jīng)布置以用于單獨感測所述第三輸出光束。在另一方面中，所述第一縱向側(cè)通道進一步包含第一光學(xué)元件，所述第一光學(xué)元件經(jīng)布置以用于接收來自所述第一前透鏡的所述第一輸出光束、在所述傅里葉平面處對所述第一輸出光束的部分進行空間濾光且將所述第一輸出光束引導(dǎo)到所述第一后透鏡。第二及第三光學(xué)元件包含類似組件。[〇〇11 ]在另一實施例中，所述第一、第二及第三光學(xué)元件各自包含孔口，所述孔口具有垂直于光軸而指向的鋸齒狀齒以用于控制衍射。在另一方面中，所述第一及第二以及第三光學(xué)元件中的每一者的所述鋸齒狀齒由具有鋸齒狀齒的兩個重疊掩模形成以覆蓋每一掩模中的所述鋸齒狀齒的圓形部分且形成非圓形鋸齒狀齒。在一個實例中，所述第一、第二及第三光學(xué)元件各自包含多個銷，所述多個銷可獨立移動以垂降到每一孔口中且選擇性地阻擋噪聲、隔離信號或阻擋一或多個衍射光點。
[0012]在另一實施例中，所述法向照明子通道及所述傾斜照明子通道各自包含放大器改變器。在另一方面中，所述法向通道、所述第一縱向側(cè)通道及所述第二縱向側(cè)通道不包含放大器改變器以針對所述第一、第二及第三輸出光束具有固定放大率。所述法向照明子通道及所述傾斜照明子通道各自包含定位在此子通道的放大器改變器之后的衍射光學(xué)元件 (D0E)，且所述法向照明子通道及所述傾斜照明子通道的所述D0E分別產(chǎn)生所述第一組入射光束及所述第二組入射光束，使得所述第一組入射光束及所述第二組入射光束在不同放大率下具有相同中心掃描位置。所述第一、第二及第三傳感器模塊分別包含第一、第二及第三光點分離器機構(gòu)，所述第一、第二及第三光點分離器機構(gòu)經(jīng)定大小且經(jīng)定位以在不移動此光點分離器機構(gòu)的情況下以最高放大率及最低放大率分別單獨接收所述第一、第二、第三輸出光束。在另一實例中，所述法向照明子通道及所述傾斜照明子通道各自包含掃描機構(gòu)， 所述掃描機構(gòu)經(jīng)配置以使所述第一組輸出光束及所述第二組輸出光束跨越所述樣本上相等大小的掃描部分進行掃掠。在另一實施例中，所述法向通道以及所述第一及第二縱向側(cè)通道各自包含放大器改變器以匹配所述法向照明子通道及所述傾斜照明子通道的所述放大器改變器的放大率。
[0013]在另一實施方案中，所述第一傳感器模塊包含:第一及第二剃刀部分，所述第一及第二剃刀部分在其之間形成經(jīng)布置以接收所述第一輸出光束中的每一者的焦點的第一間隙；及第一多個棱鏡，其各自定位在所述第一輸出光束中的每一者的焦點處以單獨接收所述第一輸出光束且將所述第一輸出光束引導(dǎo)到多個第一光纖元件，所述多個第一光纖元件經(jīng)布置以單獨接收所述第一輸出光束且將所述第一輸出光束引導(dǎo)到第一多個聚焦元件，所述第一多個聚焦元件用于將所述第一輸出光束個別地聚焦到多個第一傳感器元件上，所述多個第一傳感器元件用于個別地感測所述第一輸出光束。所述第二及第三傳感器模塊具有類似組件。在另一方面中，第一、第二及第三棱鏡可移動以補償失真。
[0014]在另一實施例中，所述第一傳感器模塊包含第一多個鏡及/或光纖元件集合，所述第一多個鏡及/或光纖元件集合各自定位在所述第一輸出光束中的每一者的焦點處以單獨接收所述第一輸出光束且將所述第一輸出光束引導(dǎo)到所述第一多個聚焦元件，且所述第二及第三傳感器模塊具有類似鏡。在另一實例中，所述第一傳感器模塊包含:掩模，其具有各自接收所述第一輸出光束中的每一者的焦點的多個孔口；及棱鏡或鏡集合，其各自定位在所述第一輸出光束中的每一者的焦點處以單獨接收所述第一輸出光束且將所述第一輸出光束引導(dǎo)到多個第一光纖元件。所述第二及第三傳感器模塊包含類似組件。在另一方面中，所述第一、第二及第三掩模中的每一者分別在每一孔口中包含光柵，所述光柵分別朝向所述第一、第二及第三傳感器元件引導(dǎo)所述第一、第二及第三輸出光束。在另一方面中，所述第一、第二及第三掩模的所述光柵中的至少一些光柵具有沿不同方向的定向。在另一實例中，所述第一、第二及第三掩模的所述光柵具有沿相同方向的定向。
[0015]在替代實施例中，本發(fā)明涉及一種檢驗樣品的方法，且所述方法包含:(i)使多個入射光束在所述樣品的經(jīng)分離掃描線上方進行掃描，(ii)接收并分離響應(yīng)于所述入射光束而從所述樣品的所述經(jīng)分離掃描線散射的輸出光束，(iii)朝向傳感器而縱向地引導(dǎo)每一經(jīng)分離輸出光束以縱向地產(chǎn)生圖像或信號，及(iv)基于來自每一傳感器的所述圖像或信號而檢測缺陷或測量所述樣品的特性。
[0016]下文參考各圖來進一步描述本發(fā)明的這些及其它方面。
【附圖說明】
[0017]圖1圖解說明聲光裝置(AOD)的簡化配置。
[0018]圖2A圖解說明經(jīng)配置以產(chǎn)生光束并使所述光束跨越樣本(例如晶片)進行掃描的示范性雙重AOD照明系統(tǒng)。
[0019]圖2B圖解說明啁啾包在圖2A中所展示的雙重AOD照明系統(tǒng)的光點掃掠結(jié)束時的位置。
[0020]圖3A圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的產(chǎn)生具有可變放大率的多個掃描光點的圖解AOD照明系統(tǒng)，所述圖解AOD照明系統(tǒng)可使用固定收集放大率來成像。
[0021]圖3B圖解說明根據(jù)第一實施方案的在低放大率下的三個光點的掃掠位置。
[0022]圖3C圖解說明根據(jù)第一實施方案的在高放大率下的三個光點的掃掠位置。
[0023]圖3D圖解說明根據(jù)第一實施方案的針對低放大率及高放大率兩者的相對掃掠位置。
[0024]圖4圖解說明根據(jù)第二實施方案的具有相同掃描長度的低放大率光點及高放大率光點的掃掠位置。
[0025]圖5A圖解說明可在不具有A0D的泛光照明的情況下產(chǎn)生多個掃描光點的示范性 A0D照明系統(tǒng)。[〇〇26]圖5B針對圖5A中所展示的照明系統(tǒng)圖解說明使用放大率改變器改變照明器的放大率對樣本上的光點大小、光點間距及掃描長度的影響。[〇〇27]圖6A及6B圖解說明三個小光點的示范性掃掠。
[0028]圖7A到7C圖解說明可如何連同照明系統(tǒng)一起使用棱鏡來在收集器光學(xué)器件中形成光點的適當(dāng)隔離。[〇〇29]圖8是物件的縱向成像的大體圖解表示。[〇〇3〇]圖9A到9E是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有傾斜入射通道及法向入射通道以及法向收集通道及縱向側(cè)收集通道的檢驗系統(tǒng)的圖解表示。
[0031]圖9F是根據(jù)本發(fā)明的替代方案的具有單獨明場及暗場收集通道的系統(tǒng)的部分的側(cè)視圖。
[0032]圖10A是根據(jù)本發(fā)明的特定實施方案的使用收集系統(tǒng)的棱鏡及狹縫的光點隔離器的圖解側(cè)視圖，所述棱鏡及狹縫用于捕獲從多個掃描光束散射的光。
[0033]圖10B是如沿圖10A的方向B-B觀看的光點分離器及棱鏡的圖解表示。
[0034]圖10C是根據(jù)本發(fā)明的特定實施方案的掩模類型光點分離器的圖解表示。
[0035]圖10D是根據(jù)本發(fā)明的替代實施例的具有光柵的掩模類型光點分離器的圖解表不。[〇〇36]圖10E圖解說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的具有沿不同方向定向的光柵的掩模類型光點隔離器的俯視圖。
[0037]圖10F是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有鋸齒狀齒且由具有鋸齒狀齒的兩個掩模形成的孔口的圖解表示。[〇〇38] 圖10G展示理想及非理想孔口齒兩者。
[0039]圖10H圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的呈緊密間隔開的銷狀結(jié)構(gòu)的形式的傅里葉濾光器，所述緊密間隔開的銷狀結(jié)構(gòu)可跨越孔口垂降以阻擋光的特定部分。
[0040]圖11A是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的經(jīng)分段縱向成像收集系統(tǒng)的俯視圖表示。[〇〇411圖11B圖解說明載臺及A0D相對于三個光點的掃描方向的一個實例。
[0042]圖11C是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的隨著XY載臺運動而進行交錯掃描的圖解表不。
[0043]圖11D是根據(jù)本發(fā)明的替代實施例的隨著XY載臺運動而進行交錯掃描的圖解表不。[〇〇44]圖12是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖解說明用于使用縱向系統(tǒng)來檢驗樣本的大體程序的流程圖。【具體實施方式】
[0045]在以下說明中，陳述眾多特定細節(jié)以提供對本發(fā)明的透徹理解。可在不具有這些特定細節(jié)中的一些或所有特定細節(jié)的情況下實踐本發(fā)明。在其它例子中，尚未詳細描述眾所周知的過程操作以免使本發(fā)明不必要地模糊。雖然將連同特定實施例一起描述本發(fā)明， 但將理解，并非打算將本發(fā)明限于所述實施例。
[0046]介紹
[0047]一些掃描系統(tǒng)包含具有一或多個入射光束源以用于使一或多個光束跨越晶片進行掃描或掃掠的照明系統(tǒng)。具體來說，掃描系統(tǒng)可包含聲光偏轉(zhuǎn)器(AOD)及用于控制AOD的偏轉(zhuǎn)特性的機構(gòu)。舉例來說，可使用時鐘來產(chǎn)生輸入到每一AOD的“啁啾”信號。舉例來說，圖1圖解說明聲光裝置(AOD) 102的簡化配置。AOD 102包含聲音換能器121、聲光媒介(例如石英)122及吸聲器123。除石英外，還可利用其它聲光媒介材料，此取決于系統(tǒng)的特定波長要求。吸聲器可是聲光媒介122中的切口。振蕩電信號可驅(qū)動聲音換能器121且致使聲音換能器121振動。繼而，此振動在石英板122中形成聲波。吸聲器123可由吸收任何到達石英板122的邊緣的聲波的材料形成。由于所述聲波，因此到石英板122的傳入光124被衍射到多個方向 128、129 及 130 中。
[0048]經(jīng)衍射光束以一角度從石英板122發(fā)出，所述角度取決于與聲音的波長有關(guān)的光的波長。通過使頻率從低斜升到高，部分126可具有比部分127高的頻率。由于部分126具有較高頻率，因此部分126使入射光束的部分衍射穿過較陡角度，如由經(jīng)衍射光束128所展示。由于部分127具有相對較低頻率，因此部分127使入射光束的部分衍射穿過較淺角度，如由經(jīng)衍射光束130所展示。由于部分126與部分127之間的中間區(qū)段部分具有介于較高頻率與相對較低頻率之間的頻率，因此所述中間區(qū)段部分使入射光束的部分衍射穿過中間角度，如由經(jīng)衍射光束129所展示。因此，可使用AOD將傳入光束124聚焦在位置125處。
[0049]圖2A圖解說明經(jīng)配置以產(chǎn)生光束并使所述光束跨越樣本109(例如晶片)進行掃描的示范性雙重AOD照明系統(tǒng)110。預(yù)掃描AOD 101可用于使來自光源100的入射光以一角度偏轉(zhuǎn)，其中所述角度與射頻(RF)驅(qū)動源的頻率成比例。望遠透鏡102可用于將來自預(yù)掃描AOD101的角度掃描轉(zhuǎn)換成線性掃描。
[0050]啁啾AOD104可用于將聲傳播平面中的入射光束聚焦到掃描平面105上，相比于所有RF頻率可全部傳播穿過啁啾AOD 104，此可通過運用換能器104A斜升穿過所有RF頻率而更快地實現(xiàn)。此快速斜升形成啁啾包104B。接著，啁啾包104B以聲速傳播穿過啁啾AOD 104。圖2A展示啁啾包104B在光點掃掠開始時的位置，而圖2B圖解說明啁啾包104B在所述光點掃掠結(jié)束時的位置。應(yīng)注意，在此傳播期間，預(yù)掃描AOD 101可調(diào)整其RF頻率以跟蹤AOD 104中的啁啾包以使光束保持入射于啁啾包104B上。
[0051]圓柱透鏡103可用于將光束聚焦于垂直于聲傳播平面的平面中。中繼透鏡106可用于在光瞳平面106A處產(chǎn)生實際光瞳。放大率改變器107可用于調(diào)整光點的大小及掃掠長度。接著，物鏡108可用于將光點聚焦到樣本109(例如晶片)上。
[0052]其它系統(tǒng)可代替預(yù)掃描AOD而利用光束擴展器以形成“泛光A0D”系統(tǒng)。在泛光AOD配置(未展示)中，AOD 104中可產(chǎn)生單個或多個啁啾包(未展示)。由于整個AOD充滿來自光束擴展器的光，因此AOD 104使入射于每一啁啾包上的光聚焦，且因此每一啁啾包產(chǎn)生其自身的光點。因此，物鏡108同時使一或多個光點聚焦到樣本109上(未展示)。
[0053]當(dāng)使用產(chǎn)生多個啁啾包的AOD來產(chǎn)生多個光點時，需要較大A0D，這是因為每一啁啾包因斜升穿過所需RF頻率所需要的時間而具有有限大小。啁啾包越多；所需要的AOD越大。另外，啁啾包中的每一者隨著其沿著AOD的長度行進而衰減。因此，與較小AOD相比，較大AOD產(chǎn)生較大衰減損失。相反地，具有較緊密多個啁啾包且因此具有彼此緊密接近的掃描光點的AOD在掃描光點之間產(chǎn)生較多串?dāng)_。
[0054]注意，樣本109通常放置在能夠雙向移動的XY平移載臺上。在此配置中，所述載臺可經(jīng)移動使得可使照在樣本109上的經(jīng)聚焦光點(由聚焦光學(xué)器件使用經(jīng)衍射光束而形成)沿著相等寬度的鄰近相連帶(例如，光柵掃描線)進行掃描。1990年3月27日頒予波特(Porter)等人且以引用的方式并入本文中的第4，912，487號美國專利描述包含經(jīng)配置以提供光柵掃描的平移載臺的示范性照明系統(tǒng)。
[0055]實例性照明實施例
[0056]圖3A圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的產(chǎn)生具有可變放大率的多個掃描光點的圖解AOD照明系統(tǒng)300，所述圖解AOD照明系統(tǒng)可使用固定收集放大率來成像。在此實施例中，衍射光學(xué)元件(D0E)311可定位在放大器改變器307之后以產(chǎn)生多個光點。盡管圖3A展示產(chǎn)生三個光點，但其它實施例可產(chǎn)生不同數(shù)目個光點。
[0057]在所圖解說明的實例中，在照明光束已由放大器改變器307放大之后，DOE 311產(chǎn)生三個光點。即，DOE 311致使三個光束(由暗線、亮線及虛線展示)在樣本109上形成三個光點3 1a、31 Ob、31 Oc。圖3B到3D針對照明系統(tǒng)300圖解說明改變放大器改變器307的放大率對樣本109上的光點大小、光點間距及掃描長度的影響。用不同灰度級(灰色、黑色及白色)圖解說明三個不同光點，所述三個不同光點分別對應(yīng)于圖3A的三個光點位置310a、310b及310co
[0058]圖3B圖解說明根據(jù)一個實施例的在低放大率下的三個光點的掃掠位置。舉例來說，第一光點(灰色)在持續(xù)時間To到Tn期間從位置I移動到位置5。在鄰近掃描位置之間存在若干位置。舉例來說，第二光點(黑色)在持續(xù)時間To到Tn期間從位置9掃描到位置13。因此，位置6到位置8在此持續(xù)時間期間保持未被掃描或空白，但通常將執(zhí)行后續(xù)掃描以掃描這些先前未被掃描的位置。舉例來說，每一掃掠可是由產(chǎn)生初始光束掃掠的AOD及使初始光束掃掠倍增(舉例來說)為三個掃掠的DOE產(chǎn)生的。如所展示，三個光點掃掠各自分別由對應(yīng)掃描方框332a、332b、332c 表不。
[0059]圖3C展示在高放大率下的所有三個光點的掃掠位置。在此實例中，在高放大率下產(chǎn)生三個較小大小的掃掠方框334a、334b、334c。盡管每一光點的放大率可改變，但放在放大率改變器307之后的DOE 311致使每一掃描方框針對不同放大率具有相同中心位置。圖3D圖解說明針對低放大率及高放大率兩者的相對掃掠位置。舉例來說，當(dāng)將使高放大率第一光點(灰色)從位置2掃描到位置4時，將使低放大率光點(灰色)從位置I掃描到位置5。如所展示，低放大率掃描方框332a到332c具有與高放大率掃描方框334a到334c相同的中心。如果收集區(qū)域?qū)?yīng)于最低放大率的最大掃描方框(例如，332a到332c)，那么低放大率光點及高放大率光點兩者均可由收集光學(xué)器件單獨成像。
[0060]在另一實施例中，AOD的整個長度可用于高放大率，而AOD的長度的僅一部分用于較低放大率。圖4圖解說明根據(jù)第二實施例的具有相同掃描長度的低放大率光點及高放大率光點的掃掠位置。如所展示，高放大率掃掠及低放大率掃掠兩者的位置是相同的。舉例來說，低放大率第一光點(灰色)及高放大率第一光點(灰色)兩者從位置I掃描到位置5，且分別產(chǎn)生相同長度掃描方框402a及404a。同樣地，低放大率第二光點(黑色)及高放大率第二光點(黑色)兩者從位置9掃描到位置13，且分別產(chǎn)生相同長度掃描方框402b及404b。低放大率第三光點(白色)及高放大率第三光點(白色)兩者從位置17掃描到位置21，且分別產(chǎn)生相同長度掃描方框402c及404c。此實施例更高效地涵蓋在可變放大率下的經(jīng)分段掃描線。
[0061]圖5A圖解說明可在不具有泛光照明的情況下產(chǎn)生多個光點的另一示范性A0D照明系統(tǒng)500。圖3A及5A兩者是簡化圖式且未展示通常可存在于此一系統(tǒng)中的每個組件以簡化說明。舉例來說，可存在位于D0E與物鏡之間的中繼透鏡。當(dāng)照明系統(tǒng)的光瞳物理上位于物鏡處及位于透鏡組合件內(nèi)部時，中繼器通常用于形成在物鏡外部的實際光瞳，使得D0E可放置在此光瞳處。針對低數(shù)值孔徑系統(tǒng)，物理光闌位置將在物鏡組合件外部。針對高數(shù)值孔徑系統(tǒng)，物理光闌可位于物鏡組合件內(nèi)。在此情形中，額外中繼器將被添加到系統(tǒng)以提供用以放置D0E的位置。[〇〇62] 在圖5A的實施例中，衍射光學(xué)元件(D0E)501可定位在放大器改變器107之前以產(chǎn)生多個光點。盡管圖5A展示產(chǎn)生三個光點，但其它實施例可產(chǎn)生不同數(shù)目個光點。圖5B針對照明系統(tǒng)500圖解說明改變放大器改變器107的放大率對樣本109上的光點大小、光點間距及掃描長度的影響。注意，不同填充灰度級指示不同光點(且對應(yīng)于圖5A的不同線灰度級)。 如圖5B中所展示，大光點520具有與三個位置1、3及5相關(guān)聯(lián)的間距，而小光點521具有與三個位置2、3及4相關(guān)聯(lián)的間距。圖5B中的低放大率光點及高放大率光點兩者的光點位置表示針對每一光點的中心掃描位置。
[0063]使高放大率掃描分段及低放大率掃描分段重疊使得更難以將經(jīng)散射光與多個光點適當(dāng)隔離。舉例來說，圖6A及6B圖解說明三個小光點601、602及603(對應(yīng)于圖5B中所展示的那些小光點)在時間T1與T4之間的示范性掃掠。圖6B將光點601、602及603的掃描表示為相同灰度級的方框，其中所述方框表示光點的因傳播穿過啁嗽A0D而產(chǎn)生的路徑。圖6B展示存在不同光點的共線掃描的重疊(此將針對大光點及小光點兩者發(fā)生)。此重疊將產(chǎn)生不期望的光點串?dāng)_。
[0064]為提供光點之間的隔離，借此使串?dāng)_最小化，可使用額外光學(xué)器件及技術(shù)。在圖7A 到7C中所展示的一個實例中，棱鏡705可在收集系統(tǒng)中用于隔離通過照明光學(xué)器件沿載臺傳播方向錯開的光點。圖7C是位于收集光學(xué)器件中的棱鏡。2006年7月11日頒予科瓦姆 (Kvamme)且以引用的方式并入本文中的第7,075,638號美國專利描述此照明及收集系統(tǒng)。 在此系統(tǒng)中，棱鏡705及額外光學(xué)器件(例如球面像差校正透鏡及透射透鏡)可經(jīng)定位使得來自樣本上的多個光點的經(jīng)散射光(例如，與光點701、702及703 (圖7A)相關(guān)聯(lián)的光束)被引導(dǎo)到棱鏡705的特定小面，如圖7C中所展示。繼而，棱鏡705將每一光束引導(dǎo)到單獨檢測器。 圖7B展示光點701、702及703在相關(guān)聯(lián)檢驗系統(tǒng)的操作期間的掃描掃掠。棱鏡705(其為收集器的部件)利用圖7A到7C中所展示的偏移(所述偏移由光柵產(chǎn)生，所述光柵是照明系統(tǒng)的部件)以合意地增加光點隔離。因此，返回參考圖7A，轉(zhuǎn)動光柵將致使光點701、702及703(及其相關(guān)聯(lián)掃描)不再沿著掃描軸共線(例如，其將替代地形成沿XY載臺傳播方向錯開的3個線分段)。
[0065]收集光學(xué)器件中的棱鏡可針對放大率范圍(不固定)而工作，即使不存在收集側(cè)放大率改變器也是如此。然而，如果收集側(cè)中不存在放大率改變器，那么中心掃描光點(702) 將保持固定且側(cè)光點(701及703)將隨著放大率改變而沿棱鏡的小面移上及移下(改變掃描方框的大小及長度除外)。如果收集通道中存在隨照明放大率而改變的放大率改變器，那么光點在棱鏡上的圖像可保持恒定。
[0066]盡管所圖解說明棱鏡705在一些應(yīng)用下有效，但棱鏡方法僅能夠支持有限數(shù)目(例如，3)個照明光點。另外，此系統(tǒng)的照明僅關(guān)于法向及接近法向入射角有效且關(guān)于高度傾斜入射角無效，其中物鏡相對于樣本是偏斜的(或反之亦然)。跨越樣本掃描的斜角入射光束將往往因光點的錯開(例如，圖7A)而使一些光點不定位在焦點平面中(未聚焦)。盡管極其大NA(數(shù)值孔徑)物鏡可用于在不偏斜的情況下實現(xiàn)傾斜角，但大NA透鏡具有顯著相關(guān)聯(lián)成本。[0〇67 ]樣本表面上的缺陷的準(zhǔn)確檢測獨立地取決于掃描中的每一光點的正確測量及分析。因此，需要使用光點掃描技術(shù)(例如確保這些光點的隔離的AOD)來使技術(shù)及系統(tǒng)最佳化，借此使串?dāng)_最小化，同時使系統(tǒng)復(fù)雜性及成本最小化。[〇〇68]實例性系統(tǒng)實施例
[0069]與具有垂直于圖像平面的物鏡軸的系統(tǒng)相比，本發(fā)明的一些實施例包含具有成像光學(xué)器件及非成像光學(xué)器件的縱向成像系統(tǒng)，所述成像光學(xué)器件及非成像光學(xué)器件具有與樣本平面或圖像平面平行且一致的光軸。即，使照明光點沿著收集系統(tǒng)的光軸成像而非在垂直于收集系統(tǒng)的光軸的平面中成像。
[0070]圖8是多個物件的縱向成像的大體圖解表示。如所展示，使在樣本801的表面上掃描的兩個光點802a及802b平行于透鏡806a及806b的光軸803而成像。透鏡806a及806b可作為隨后被切割(例如，成一半或更多)的整個透鏡開始，使得樣本在樣本移動時不撞上透鏡。 透鏡806a及806b的光軸803與晶片表面及照明掃描光點一致。所得圖像物件804a及804b由此縱向系統(tǒng)收集。
[0071]在一些實施例中，照明光學(xué)器件經(jīng)配置使得掃描光點定位為以交錯光點(例如， 線-空白-線_空白等)的方式全部位于沿著單個線。照明物鏡的光軸可是偏斜的且仍使所有光點聚焦，這是因為所述光點全部位于且保持沿著單個線。側(cè)收集器經(jīng)偏斜使得其光軸是由照明光學(xué)器件的掃描光點形成的線。如從收集器的光軸觀看，來自照明光學(xué)器件的光點將遠離或朝向觀察者進行掃描而非左右或上下掃描。[〇〇72]圖9A到9E是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有縱向成像的檢驗系統(tǒng)900的圖解表不。盡管將此系統(tǒng)900描述為具有用于產(chǎn)生法向入射光束掃描光點及傾斜入射光束掃描光點的兩個入射通道以及用于檢測來自法向通道及兩個縱向側(cè)通道的光的三個檢測通道，但系統(tǒng)900可包含任何適合數(shù)目及類型的入射及收集通道，包含至少一個縱向收集通道。另夕卜，盡管關(guān)于三個掃描光點而圖解說明每一通道，但每一入射通道可產(chǎn)生任何數(shù)目個掃描光點且每一檢測通道可檢測來自任何適合數(shù)目個掃描光點的光。系統(tǒng)可產(chǎn)生3或3個以上光點。在特定替代實施方案中，從法向及傾斜角產(chǎn)生9個、15個、30個等光點且從法向及兩個或兩個以上縱向側(cè)通道收集光。每一光點可具有任何適合形狀，例如圓形或橢圓形。[〇〇73]圖9A是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的檢驗系統(tǒng)900的側(cè)視圖。一般來說，可利用檢驗系統(tǒng)900針對樣本902上的缺陷或測量特性(例如臨界尺寸(CD)或膜厚度)來檢驗樣本902。 樣本表面902可是平滑的或經(jīng)圖案化的。[〇〇74]圖9A的視圖展示用于產(chǎn)生法向入射光束及傾斜入射光束的照明系統(tǒng)901以及用于收集法向于及接近法向于樣本表面902而反射的光的法向收集通道931a。然而，系統(tǒng)900還包含圖9A的此側(cè)視圖中未展示的兩個縱向側(cè)收集通道，但圖9D及9E中圖解說明了此些側(cè)通道。[〇〇75]圖9B圖解說明由傾斜入射光產(chǎn)生的法向收集，而圖9C圖解說明由法向入射光產(chǎn)生的法向收集。圖9B及9C是檢驗系統(tǒng)900的更詳細圖解側(cè)視圖。然而，僅展示單個法向輸出光束以用于簡化對法向收集的說明。相比之下，圖9E圖解說明三個光束的法向收集及縱向側(cè)收集的前視圖。
[0076]照明系統(tǒng)901包含用于產(chǎn)生掃描光束的一或多個光源。如圖9A中所展不，光源904(通常，激光)發(fā)射光束906。照明光束906的波長取決于應(yīng)用的特定要求。舉例來說，照明光束906具有大約266nm的波長。光束906可由任何適合光源(例如，DPSS(二極管栗浦固體)CW(連續(xù)波)DUV(深紫外)激光)產(chǎn)生。
[0077]光束906可經(jīng)引導(dǎo)穿過變焦光學(xué)元件908，變焦光學(xué)元件908補償激光光束的大小改變，且光束906接著照在光束操控系統(tǒng)910上以用于將光束對準(zhǔn)于具有額外照明元件(例如預(yù)掃描AOD 912、望遠透鏡914、啁啾AOD 916及圓柱透鏡918)的特定軸上。照明光學(xué)器件可包含額外透鏡、圓柱形透鏡、波板、濾光器及一或多個空氣狹縫。
[0078]照明路徑可包含其它光學(xué)元件，例如用于使入射光束準(zhǔn)直的中繼透鏡922、用于偏光的分析儀923、用于提供任何線性或圓形偏光(例如，S、P等)的波板924以及用于形成法向入射光束及傾斜入射光束兩者的任何數(shù)目個鏡(例如，920a到920d)及分束器(例如，926a及926b)。在替代實施例中，用分束器、棱鏡及/或鏡組合件替換元件926a。鏡或分束器中的任一者可是可移動的(例如，經(jīng)致動鏡/分束器926a)。
[0079]任何數(shù)目個鏡及分束器可用于形成多個入射路徑。如所圖解說明，使入射光束906朝向放大率改變器組合件927a透射穿過分束器926a，放大率改變器組合件927a經(jīng)配置以在法向入射光束入射于DOE 930a上之前改變法向入射光束的放大率，DOE 930a經(jīng)配置以形成多個光束906a，光束906a從鏡/分束器926b被反射且經(jīng)由物鏡928a聚焦到樣本902上，物鏡928a兼作為收集器透鏡。法向路徑還可包含用于在光瞳平面處產(chǎn)生實際光瞳的中繼透鏡933a，DOE 930a放置于光瞳平面處。
[0080]照明系統(tǒng)901可包含用于形成一或多個傾斜入射光束的組件。舉例來說，分束器/鏡/棱鏡926a使入射光束的部分朝向放大率改變器組合件927b而反射，放大率改變器組合件927b經(jīng)配置以在傾斜入射光束入射于反射鏡920d上之前改變傾斜入射光束的放大率。DOE 930b產(chǎn)生由物鏡928d聚焦到樣本902上的多個傾斜入射光束906b。可用任何適合DOE或更普遍地任何nXm DOE來替換用于產(chǎn)生多個光束的所圖解說明3 X IDOE元件。傾斜路徑還可包含用于在光瞳平面處產(chǎn)生實際光瞳的中繼透鏡933b，D0E930b放置于光瞳平面處。
[0081 ] 可將每一傾斜入射光束(906b)的光軸(9B中的907對應(yīng)于一個傾斜光束)以一角度Θ引導(dǎo)到晶片表面902上。取決于特定應(yīng)用，此角度Θ可相對于樣本表面902的法線介于10度到85度的范圍內(nèi)。可通過組件920d的平移而實現(xiàn)多個傾斜角。入射傾斜光以一傾斜角從偏斜物鏡928d傳入。
[0082]返回參考圖9A，掃描機構(gòu)包含啁啾AOD916以及晶片或樣本擱置于其上的平移或樣本載臺921。可以任何方便方式(例如，經(jīng)由真空抽吸)維持載臺921上的晶片的位置。通過沿一個方向(稱為快掃描方向)掃描啁啾AOD 916同時沿正交方向(稱為慢掃描方向)移動載臺921而實現(xiàn)檢驗。此每照明光點產(chǎn)生一條帶狀形狀的檢驗區(qū)域。載臺921接著步進到新的未經(jīng)檢驗區(qū)域且重復(fù)所述過程(填充空白)，如下文所描述。
[0083]每一照明光學(xué)光點可相對于載臺移動以將光引導(dǎo)到相對于每一收集通道(包含一或多個檢測器或攝影機)移動的樣本及/或載臺，以通過任何適合移動機構(gòu)而收集來自樣本的光。舉例來說，可利用電機機構(gòu)來移動載臺或系統(tǒng)的任何其它組件。以實例方式，每一電機機構(gòu)可由螺桿驅(qū)動器及步進器電機、具有回饋位置的線性驅(qū)動器、或帶致動器及步進器電機形成。
[0084]所圖解說明系統(tǒng)900還包含法向收集通道931a，法向收集通道931a可用于收集來自傾斜入射照明模式的經(jīng)散射光以及來自法向入射照明模式的鏡面或BF(明場)及經(jīng)散射光。在通道處沿法向方向及接近法向方向引導(dǎo)的光可透射穿過透鏡928a、分束器/鏡/棱鏡 926b、透鏡940a及941a、傅里葉濾光器及可配置孔口組合件934a、透鏡936a及偏光分析儀組合件932a且可被朝向傳感器模塊938a而引導(dǎo)。[〇〇85]法向收集器通道931a可在約垂直于晶片的平面的區(qū)域上方在固定立體角內(nèi)收集光。法向收集器可用于收集來自晶片上的有意圖案的經(jīng)散射光，且可用于檢測使光沿向上方向散射的缺陷。從有意圖案收集的信號可用于促進晶片圖案與儀器中的機械載臺的坐標(biāo)系統(tǒng)的對準(zhǔn)及對齊。
[0086]圖9F是根據(jù)本發(fā)明的替代方案的具有單獨明場及暗場收集通道的系統(tǒng)980的部分的側(cè)視圖。所述系統(tǒng)可具有與圖9A到9E的系統(tǒng)900類似的組件。然而，系統(tǒng)980可包含用于引導(dǎo)從樣本朝向單獨收集通道發(fā)出的鏡面明場光及經(jīng)散射暗場光的任何數(shù)目個光學(xué)元件。舉例來說，鏡982可具有使法向入射光束朝向樣本反射且還使來自樣本的經(jīng)鏡面反射輸出光朝向鏡984反射的中心反射部分，鏡984使此明場光朝向明場收集通道98 la反射。鏡982還可具有使來自樣本902的經(jīng)散射光及經(jīng)衍射光朝向暗場收集通道981b透射的透明側(cè)部分。所述暗場及明場收集通道可具有如本文中所描述的類似組件。或者，這些收集通道可共享一或多個組件。[〇〇87]如圖9B及9C兩者中所展示，經(jīng)由透鏡組合件928a收集沿晶片表面法向或接近法向方向從表面反射或散射的光并使所述光準(zhǔn)直。透鏡組合件928a可包含多個光學(xué)元件以產(chǎn)生實際可用的收集光瞳。此經(jīng)準(zhǔn)直光可接著透射穿過光學(xué)元件926b且接著穿過透鏡940a及 941a，透鏡940a及941a可經(jīng)配置以使經(jīng)收集光朝向傅里葉平面轉(zhuǎn)送。傅里葉濾光器及柔性孔口機構(gòu)934a可經(jīng)配置以在傅里葉平面處對輸出光的部分進行空間濾光。另外，機構(gòu)934a 可包含用于使各種空間部分在傅里葉平面處透射以使輸出光束的信號最大化及/或使輸出光束的噪聲(及相對于法向光軸的所得角)最小化的可編程孔徑系統(tǒng)。[〇〇88] 輸出法向光束可接著由透鏡936a經(jīng)由偏光分析儀932a聚焦到傳感器模塊938a上。 針對單個法向輸出光束僅展示每一傳感器模塊938a的部分。如所展示，傳感器模塊938a可包含具有狹縫990a及棱鏡組合件984a的光點或光束分離組合件以用于分離每一輸出光束。 如所展示，每一光點通過狹縫990a且接著進入到棱鏡984a中。棱鏡984a既用于分離光點又使光變均勻。針對每一光束的輸出光可接著從其對應(yīng)棱鏡(984a)輸出到光纖光學(xué)元件974a 上以朝向聚焦元件964a傳遞輸出光束，聚焦元件964a使其輸出光束聚焦到傳感器(954a) 上。光纖光學(xué)元件974a提供光束的進一步均勻化且使得輸出能夠被引導(dǎo)到針對每一光點的單獨傳感器954a上。還可使用鏡、棱鏡或類似物實現(xiàn)光纖的功能。每一光纖使所接收輸出光隨機化。如下文進一步描述，除利用狹縫、棱鏡及/或光纖外，還可使用其它隔離機構(gòu)。[〇〇89]圖9D圖解說明包含照明系統(tǒng)901的傾斜入射通道以及側(cè)收集通道931 b及931 c的系統(tǒng)900的俯視圖。如所展示，傾斜入射通道在樣本902上產(chǎn)生三個傾斜入射光束907a(灰色)、 907b(黑色)及907c(白色)。可使三個入射光束(舉例來說)沿方向903跨越樣本進行掃掠。響應(yīng)于這些入射光束907a到907c，從樣本散射、衍射或反射的輸出光束可由側(cè)通道931b及931c收集。如所展示，側(cè)收集通道931b及931c具有平行于傾斜照明子系統(tǒng)的掃描方向903的光軸。
[0090]注意，側(cè)收集通道兩者經(jīng)展示為垂直于傾斜入射通道，如圖9D中從頂部觀看。舉例來說，如果傾斜入射系統(tǒng)901定義為以180°的側(cè)傾角定位，那么收集通道931b以90°定位且收集931 c以270°定位。縱向收集器可經(jīng)配置以收集方位角為+/-20度到80度(例如，65度)且仰角為20度到80度的光。注意，圖9D及9E中展示每一側(cè)輸出光束的光錐的僅小部分以更清晰地展不每一光束的相對路徑。
[0091]除具有對頂側(cè)傾角的所圖解說明兩個側(cè)通道外，系統(tǒng)還可包含任何數(shù)目個側(cè)收集通道。舉例來說，系統(tǒng)可包含一對以上相反側(cè)通道。在另一實例中，系統(tǒng)可包含各自不屬于一對對頂角側(cè)通道的任何數(shù)目個通道。
[0092]如所展示，每一側(cè)收集路徑可包含用于接收從樣本902散射的輸出光束且朝向放置傅里葉濾光器、可編程孔徑或切趾元件(934b或934c)的位置引導(dǎo)此些光束的前透鏡或透鏡群組(928b或928c)。所述輸出光束可接著朝向后透鏡或透鏡群組(936b或936c)被引導(dǎo)，后透鏡或透鏡群組(936b或936c)可接著將輸出光束引導(dǎo)穿過偏光分析儀元件(932b或932c)以將光聚焦到傳感器模塊(938b或938c)上，下文關(guān)于圖9E進一步描述傳感器模塊(938b或938c)。偏光分析儀元件(932b及932c)可經(jīng)配置以用于選擇性地捕獲從樣本902散射、衍射或反射的任何偏光。
[0093]圖9E是圖9D的如沿方向A-A觀看的系統(tǒng)900的圖解側(cè)視圖。此圖解說明還展示法向收集通道931a，但未展示照明通道931c。如所展示，前透鏡(928b及928c)及后透鏡(936b及936c)呈半透鏡的形式，但其可為整個透鏡的任何適合部分以相對于樣本沿著縱向軸收集傾斜地散射、衍射、反射的光。
[0094]每一經(jīng)收集側(cè)光束經(jīng)聚焦以照在傳感器模塊(938b或938c)上。每一傳感器模塊(938b或938c)可包含光點分離機構(gòu)，所述光點分離機構(gòu)包含狹縫組合件(990b或990c)及棱鏡組件(984c、986c及988c)以用于將不同輸出光束(937a到937c或939a到939c)分離到單獨接收棱鏡中。如所展示，傳感器模塊938c包含三個棱鏡984c、986c及988c以用于單獨接收三個輸出光束。輸出光束在每一棱鏡內(nèi)彈回以朝向?qū)?yīng)光纖光學(xué)模塊(例如，974c、976c或978c)而輸出，所述光纖光學(xué)模塊接著朝向聚焦透鏡(例如，964c、966c或968c)引導(dǎo)對應(yīng)輸出光束，所述聚焦透鏡接著將對應(yīng)輸出光束聚焦到傳感器(例如，954c、956c或958c)上。每一傳感器可采取PMT、雪崩光電二極管、pin 二極管、C⑶攝像機等的形式。
[0095]傳感器模塊938b可具有與傳感器模塊938c類似的組件。同樣地，法向收集傳感器模塊938a可包含類似組件，例如狹縫組合件990a、三個棱鏡(例如，984a)、三個光纖光學(xué)元件(例如，974a)、三個聚焦透鏡(例如，964a)及三個傳感器(例如，954a)。
[0096]可接近于收集器通道提供用于增加所檢測信號的動態(tài)范圍的機構(gòu)。一般來說，高動態(tài)范圍收集器包含用于從所檢測光子產(chǎn)生信號的光傳感器(例如光電倍增管(PMT))及用于將光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字光信號的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。當(dāng)然，可使用其它適合機構(gòu)來感測光及將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。還可使用增益調(diào)整回饋系統(tǒng)來調(diào)整每一 PMT的增益。
[0097]注意，所圖解說明系統(tǒng)900包含照明放大器改變器(927a及927b)，而不包含收集放大器改變器。換句話說，系統(tǒng)900具有簡化系統(tǒng)并降低系統(tǒng)的成本的固定收集放大率。當(dāng)照明放大率被增大(如上文所描述)時，光點大小及掃描速度被減小。盡管經(jīng)減小光點大小對應(yīng)于經(jīng)增加靈敏度，但經(jīng)減小速度對應(yīng)于較低吞吐量。在所圖解說明系統(tǒng)900中，傾斜照明 DOE 930b放在照明放大器927b之后(且存在沿法向入射通道的在放大器927a與DOE 933a之間的類似放置)。此DOE 930b放置允許經(jīng)放大光點具有相同中心位置，而不管光點的大小改變?nèi)绾巍１M管每一掃描線的標(biāo)稱中心對于不同放大率是相同的，但掃描長度會改變。如上文進一步所描述，DOE 930b的此位置確保所有光點的中心掃描位置不隨照明放大率的改變而改變。然而，光點大小及速度隨照明放大率改變而改變。大A0D還可用于提供針對大光點的僅在A0D的中心部分中的掃描，同時提供針對最小光點的跨越整個A0D的掃描，如上文進一步所描述。
[0098]圖10A是根據(jù)本發(fā)明的特定實施方案的具有狹縫及棱鏡以用于從多個照明區(qū)域接收輸出光束的光點分離器組合件的圖解側(cè)視圖。在此實例中，光點分離器組合件是具有第一邊緣部分1002a及第二邊緣部分1002b的一對剃刀刀片，第一邊緣部分1002a及第二邊緣部分1002b—起形成間隙或狹縫1002c。每一輸出光束可聚焦到在此間隙內(nèi)的點1004a。圖 10A中展示具有焦點1004a的單個輸出光束1004,但系統(tǒng)通常將經(jīng)配置以收集并隔離來自多個同時掃描光點的經(jīng)散射、衍射及反射光。[〇〇99]圖10B是如沿圖10A的方向B-B觀看的光點分離器及棱鏡的圖解表示。如圖10A及圖 10B兩者中所展示，輸出光束形成聚焦到點1004a的光錐，點1004a定位在剃刀邊緣部分 1002a及1002b具有間隙1002c的最窄寬度處。輸出光1004通過剃刀間隙1002c且偏離焦點以接著填充棱鏡1006a。在一個實施例中，每一棱鏡具有鄰近于剃刀1002a及1002b的底部的一偵L每一輸出光束單獨填充特定棱鏡且接著從棱鏡輸出到鄰近光纖光學(xué)元件(圖9E的 984c)。即，個別棱鏡經(jīng)定位以捕獲個別掃描光點。在一個實施例中，針對每一通道存在定位在狹縫1002c后面的9個棱鏡。
[0100]另外，棱鏡或孔口的位置可是可調(diào)整的以適應(yīng)檢驗系統(tǒng)的失真(照明或收集光學(xué)器件所誘發(fā))，此致使如由傳感器模塊938a、938b及938c觀看的光點之間的間距不均勻。 [〇1〇1]棱鏡及剃刀刀片替代方案可在每一經(jīng)收集光點位置下方代替每一棱鏡而包含D0E (例如反射或透射光柵)，以使每一光點的輸出光反射或透射到對應(yīng)光纖光學(xué)器件及/或傳感器。每一光柵或光柵集合將包含用于使來自經(jīng)成像光點的光朝向傳感器衍射的一組衍射特征，而不使光點之間(及衍射圖案之間)的光朝向傳感器衍射。在另一實例中，可在基本上透明襯底上形成基本上不透明經(jīng)印刷圖案以形成狹縫。舉例來說，經(jīng)印刷圖案可由沉積在玻璃襯底上的涂層形成。
[0102]收集通道可替代地或另外包含用于提供經(jīng)收集光的隨機化的一系列鏡。舉例來說，每一棱鏡可由一系列鏡替換。可將一或多個鏡放置在對應(yīng)于每一棱鏡小面(例如， 1020a、1020b、1020c及1020d)的位置中。光纖或鏡與光纖的組合也可替換棱鏡。[〇1〇3]其它適合光點分離器可包含具有用于個別經(jīng)掃描光點的狹縫的掩模。圖10C是根據(jù)本發(fā)明的特定實施方案的掩模類型光點分離器1050的圖解表示。舉例來說，所述掩模可由具有孔口(例如，1052a及1052b)的箱材料形成，所述孔口各自經(jīng)塑形以圍封單個光點掃描(例如，1051a及1051b)的。舉例來說，棱鏡可位于每一孔口(例如，1052a、1052b)下面。掩模分離器可替換剃刀部分且任選地與如以上所描述的棱鏡、光纖及/或鏡組合。一或多個掩模可定位在每一通道中。
[0104]可將光柵添加到圖10C的掩模以使來自每一光點的光衍射到棱鏡或光纖或其它收集組合件中。圖1OD是根據(jù)本發(fā)明的替代實施例的具有光柵的掩模類型光點分離器的圖解表不。展不掩模的俯視圖1056及掩模的側(cè)視圖1058。每一孔口具有若干光柵(例如，1054a及1054b) ο在此實例中，光柵跨越每一孔口(如從俯視圖1056所見)垂直地對準(zhǔn)以使傳入光(例如，1046a)沿向下方向衍射到每一棱鏡而非下一棱鏡中。舉例來說，傳入光點光1046a通過光柵1054a向下衍射到棱鏡1048a中。光柵可是反射性的(使光向上衍射)或透射性的(如所展示)。
[0105]圖1OE圖解說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的具有沿不同方向定向的光柵的掩模類型光點隔離器的俯視圖。舉例來說，孔口 1060a具有垂直光柵;孔口 1060b具有傾斜光柵;且孔口 1060c具有反向傾斜光柵。這些不同光柵定向使光上下、向左上下或向右上下衍射。
[0106]可將切趾機構(gòu)添加到孔口組合件(934a到934c)以控制衍射及因此控制光點間串?dāng)_。圖1OF是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有鋸齒狀齒且由具有鋸齒狀齒的兩個掩模形成的孔口的圖解表示。圖1OG展示理想及非理想孔口齒兩者。理想地，孔口齒將具有尖銳垂直尖端(1080a)及凹坑(1080b)以使光遠離光軸衍射(例如，到左側(cè)及右側(cè)而非前方)。然而，孔口齒的制作可產(chǎn)生例如凹坑1082的圓形部分，所述圓形部分將使一些不想要的光朝向棱鏡衍射。如圖1OF中所展示，具有圓形凹坑的第一掩模(虛線)可與也具有圓形凹坑的第二掩模(虛線)重疊。兩個掩模的假定是具有尖銳非圓形特征的實線。在縱向收集通道中，齒可垂直于光軸而定向且在平行于晶片表面法線的平面中。在法向收集通道中，齒可垂直于光軸且在垂直于晶片表面法線的平面中。
[0107]可在每一孔徑光闌處利用任何適合類型的切趾機構(gòu)。可將可變透射涂層沉積到透明襯底(例如玻璃)上以提供切趾。可印刷不同圖案(例如，點、三角形)以在孔□的邊緣處形成漸變密度。經(jīng)印刷圖案的不同密度可透射、反射或衍射光以在孔口中執(zhí)行切趾。所有經(jīng)印刷圖案及涂層可經(jīng)形成以提供可用于控制串?dāng)_的多種透射輪廓(線性、余弦、高斯等)。1999年I月12日頒予亞當(dāng).Ε.?諾頓(Adam E.Norton)等人的第5，859，424號美國專利中進一步描述數(shù)個切趾技術(shù)及機構(gòu)，所述專利以其全文引用的方式并入本文中。
[0108]還可將傅里葉濾光器放置在每一收集通道的孔徑光闌處以阻擋特定衍射光點或噪聲或者隔離一些信號。傅里葉濾光器可經(jīng)配置以在孔徑光闌處選擇性地阻擋光的部分。圖1OH圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的呈緊密間隔開的銷狀結(jié)構(gòu)的形式的傅里葉濾光器，所述緊密間隔開的銷狀結(jié)構(gòu)可跨越孔口垂降以阻擋光的特定部分。如所展示，將銷1086垂降到孔口中以阻擋經(jīng)收集光的對應(yīng)部分。
[0109]圖1lA是本發(fā)明的一個實施例的經(jīng)分段縱向成像方面的俯視圖表示。如所展示，使多個光點1110、1112及1114分別沿著掃描線1111、1113及1115跨越樣本902進行掃描。第一側(cè)通道1102a分別沿對應(yīng)掃描方向1116a、1118a及1120a接收并分離縱向成像的掃描光點1110a、1112a及1114a。同樣地，第二側(cè)通道1102b分別沿對應(yīng)掃描方向1116b、1118b及1120b接收并分離縱向成像的掃描光點11 1b、1112b及1114b。這些經(jīng)成像掃描光點由對應(yīng)傳感器感測。圖像掃描光點1110a、1112a及1114a分別由(舉例來說)傳感器模塊1104a、1106a及1108a感測。同樣地，圖像掃描光點111Ob、1112b及1114b分別由(舉例來說)傳感器模塊1104b、1106b 及1108b 感測。
[0110]每一光束的掠射角可在晶片表面上產(chǎn)生橢圓光點，所述橢圓光點具有垂直于掃描線的長軸。AOD致使每一光點跨越在長度上等于掃描線的長度的短掃描線進行掃描以產(chǎn)生經(jīng)反射光及經(jīng)散射光。圖11B圖解說明載臺及AOD相對于三個光點的掃描方向的一個實例。注意，光點及掃描的大小相對于晶片1120被夸大以更好地圖解說明此實施例。在此實例中，AOD產(chǎn)生單個掃描光點，且3 X IDOE產(chǎn)生3個光點:光點1、光點2及光點3。使啁啾包傳播穿過啁啾AOD致使所有3個光點同時沿AOD掃描方向1122跨越晶片1120進行掃描。光點I從晶片位置I掃描到晶片位置2;光點2從晶片位置3掃描到晶片位置4;且光點3從晶片位置5掃描到晶片位置6 ο當(dāng)AOD使每一光點掃描時，xy載臺正沿XY載臺掃描方向1124移動，使得AOD的下一掃掠以晶片位置7、9及11開始且在位置8、10及12處結(jié)束。
[0111]圖1lC是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的隨著XY載臺運動而進行交錯掃描的圖解表示。注意，光點及掃描的大小相對于晶片被夸大以更好地圖解說明此實施例。在此實例中，使三個光點沿AOD掃描方向1132從三個初始條帶1136a、1136b及1136c的底部掃描到頂部。在到達第一掃描部分的邊界(每一條帶的底部到頂部)后，AOD即刻對光點進行復(fù)位及定位以用于從左到右的下一光柵掃描。XY載臺沿垂直于掃描光點方向的方向的連續(xù)運動現(xiàn)在將光束定位到待檢驗的新區(qū)域。舉例來說，載臺還移動使得三個光點分別沿著條帶1136a、1136b及1136c沿XY載臺掃描方向1134a(左到右)同時進行掃描。在掃描前三個條帶1136a到1136c之后，載臺沿方向1140a步進以移動到第二組條帶1137a、1137b及1137c，第二組條帶1137a、1137b及1137c將交錯在第一組條帶1136a到1136c之間。在完成(例如，沿方向1134b掃描)此第二組條帶之后，載臺可接著沿方向1140b步進以運用三個光點來掃描第三組條帶1138a、1138b及1138c。在掃描此第三組條帶1138a到1138c之后，載臺可接著沿方向1140c步進到最后一組條帶1139a、1139b及1139c。
[0112]圖1lD是根據(jù)本發(fā)明的替代實施例的隨著XY載臺運動而進行交錯掃描的圖解表示。在此實例中，首先仍掃描第一組條帶1136a到1136c。然而，載臺沿方向1150a步進較大距離以掃描第二條帶1140a、1140b及1140c。載臺接著沿方向1150b步進以掃描第三組條帶1142a、1142b及1142c。最終，載臺沿方向1150c步進以掃描第四組條帶1144a、1144b及1144c。對最頂部條帶(I 144c)及最底部條帶(I 135a)的分析可不予考慮。
[0113]多個經(jīng)掃描光點沿著光軸的縱向成像可導(dǎo)致一些光學(xué)像差的最小化。舉例來說，在沿著光軸成像時將使需要橫向場的光學(xué)像差(例如，彗形像差)最小化。與交錯掃描組合的縱向成像(不具橫向場)(具有減少的成像要求)提供支持大收集角(NA>0.9)及大F0V(F0V>1_)兩者的簡單且廉價方式。更具體來說，一些系統(tǒng)實施例提供同時從多個經(jīng)分段掃描線進行收集的多個收集通道(兩個縱向及法向收集通道)。
[0114]與大收集NA組合的大FOV可產(chǎn)生高吞吐量、高性能系統(tǒng)。大FOV允許能力達到高吞吐量。精確XY載臺在其可移動受檢驗的樣本的速度方面是受限的。大FOV系統(tǒng)以最小XY載臺操作來檢驗晶片的大部分。另外，大FOV及因此高吞吐量系統(tǒng)使得用戶能夠以相同速度運行更高解析度模式。
[0115]—些收集通道實施例在大立體角內(nèi)進行收集且可與經(jīng)增加靈敏度相關(guān)聯(lián)。大收集立體角確保系統(tǒng)收集所關(guān)注的信號。大收集立體角還使得能夠抑制噪聲(粗糙度及其它源)。另外，大立體角使得系統(tǒng)能夠利用例如柔性孔口配置的特征來選擇具有高信號及低噪聲的區(qū)域。
[0116]大收集立體角及大FOV是將系統(tǒng)分段成包含縱向通道的多個光學(xué)通道的結(jié)果。另夕卜，本文中所描述的光點隔離機構(gòu)減少光點之間的串?dāng)_，否則串?dāng)_將促成噪聲及偽缺陷檢測。
[0117]圖12是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖解說明用于使用縱向系統(tǒng)來檢驗樣本的大體程序1200的流程圖。首選，在操作1202中，可使多個入射光束在經(jīng)分離掃描線部分上方進行掃描。舉例來說，可使用圖9A到9E的法向入射通道及傾斜入射通道來在每一照明通道中產(chǎn)生法向入射光束及傾斜入射光束。
[0118]在操作1204中，可接著接收并分離響應(yīng)于入射光束而從樣本表面上的經(jīng)分離掃描線散射的輸出光。舉例來說，可使用側(cè)收集通道及法向收集通道來接收并分離從樣本掃描線部分反射、衍射及散射的光。在操作1206中，可接著將每一經(jīng)分離輸出光束引導(dǎo)到單獨傳感器。在圖9A到9E的實施例中，來自每一通道931a到931c的每一經(jīng)分離光束可由此些通道傳感器收集。
[0119]在操作1208中，可接著基于所感測光而檢測缺陷或測量樣本特性。通常可分析所檢測圖像(或信號)以確定樣本上是否存在缺陷。舉例來說，將來自目標(biāo)裸片的強度值與來自參考裸片的對應(yīng)部分(或由設(shè)計數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生)的強度值進行比較，其中顯著強度差可被定義為缺陷。這些檢驗系統(tǒng)可連同本文中所描述的縱向成像機構(gòu)一起實施任何適合檢驗技術(shù)。以實例方式，可利用明場及/或暗場光學(xué)檢驗機構(gòu)。還可在掃描電子顯微鏡系統(tǒng)內(nèi)實施本發(fā)明的機構(gòu)。[〇12〇] 還可將每一所檢測圖像輸入到缺陷(例如，圖像)處理器(例如，950)。缺陷處理器可包含用于處理所接收數(shù)據(jù)的機構(gòu)，所述處理例如緩沖、壓縮、打包、對噪聲進行濾波、基于輸入信號而產(chǎn)生圖像、分析圖像以檢測樣本上的缺陷等。通過檢測定義為目標(biāo)裸片與參考裸片中的強度的比率的對比度而非通過定義為強度之間的差異的閾值可找出大多數(shù)缺陷。
[0121]可在各種經(jīng)特殊配置的檢驗或計量系統(tǒng)(例如圖9A到9E中示意性地圖解說明的檢驗或計量系統(tǒng))上實施本文中所描述的縱向收集系統(tǒng)。在一些實施例中，用于檢驗或測量樣品的系統(tǒng)包含用于實施本文中所描述的技術(shù)的各種控制器組件。控制器可通過硬件及/或軟件(例如處理器、存儲器、可編程裝置或現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等)的任何適合組合來實施。
[0122]檢驗系統(tǒng)可與經(jīng)配置(例如，運用編程指令)以提供用于顯示所得檢驗特性的用戶接口(例如，在計算機屏幕上)的計算機系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。所述計算機系統(tǒng)還可包含用于提供用戶輸入(例如改變檢測參數(shù))的一或多個輸入裝置(例如，鍵盤、鼠標(biāo)、操縱桿)。在一些實施例中，計算機系統(tǒng)經(jīng)配置以連同本文中詳述說明的其它檢驗組件(例如控制器950)—起實施檢驗技術(shù)。計算機系統(tǒng)通常具有經(jīng)由適當(dāng)總線或其它通信機構(gòu)而耦合到輸入/輸出端口及一或多個存儲器的一或多個處理器。
[0123]由于這些信息及程序指令可實施于經(jīng)特殊配置的計算機系統(tǒng)上，因此此系統(tǒng)包含可存儲于計算機可讀媒體上的用于執(zhí)行本文中所描述的各種操作的程序指令/計算機代碼。機器可讀媒體的實例包含但不限于:磁性媒體(例如硬盤、軟盤及磁帶)；光學(xué)媒體(例如 CD-ROM磁盤)；磁光媒體(例如光盤)；及經(jīng)特殊配置以存儲并執(zhí)行程序指令的硬件裝置，例如只讀存儲器裝置(ROM)及隨機存取存儲器(RAM)。程序指令的實例包含例如由編譯器產(chǎn)生的機器代碼及含有可由計算機使用解譯器來執(zhí)行的更高級代碼的文件兩者。
[0124]除縱向側(cè)通道外，其它系統(tǒng)實施例還可包含額外傾斜側(cè)通道以通過多個檢測器來檢測從樣本表面散射的光。這些額外收集器通道可經(jīng)布置以在固定立體角內(nèi)收集光，此尤其取決于通道的仰角及方位角。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地認識到，可在不背離本發(fā)明的范圍的情況下在各種替代實施例中改變收集器通道的數(shù)目及位置及/或其收集立體角。 曹凱(Kai Cao)等人在2013年5月21日提出申請的標(biāo)題為“掃描晶片檢驗系統(tǒng)的圖像同步 (Image Synchronizat1n of Scanning Wafer Inspect1n System)’’的第13/898，736號美國專利申請案中進一步描述包含額外收集通道的數(shù)個系統(tǒng)實施例，所述美國專利申請案以其全文引用的方式并入本文中。
[0125]明場反射性/自動定位通道還可定位在傾斜入射光束前面以收集經(jīng)鏡面反射的光。來源于此通道的明場信號攜載關(guān)于圖案、反射率及高度的區(qū)域變化的信息。此通道對檢測表面上的各種缺陷是敏感的。舉例來說，明場信號對表示膜厚度變化、褪色、污點及介電常數(shù)的區(qū)域改變是敏感的。明場信號可用于產(chǎn)生對應(yīng)于晶片高度的變化的誤差高度信號， 所述誤差高度信號被饋送到z載臺以據(jù)此調(diào)整高度。單獨自動聚焦還可插入到系統(tǒng)中以經(jīng)由法向收集通道而成像。最終，明場信號可用于建構(gòu)表面的反射率映射。在一個實施例中， 此通道基本上是在反射模式中操作的展開類型I共焦顯微鏡。通道被視為展開的，這是因為如與其中照明光束及經(jīng)反射光束為共線的典型反射共焦顯微鏡相比，照明光束及經(jīng)反射光束在此處并非共線的。
[0126]可通過對具有均勻反射率的樣品進行掃描而校準(zhǔn)由如上文所描述的系統(tǒng)產(chǎn)生的掃描線的亮度。可收集并測量沿著最后掃描線從不同位置散射的光。可接著在需要時調(diào)制施加到預(yù)掃描A0D的驅(qū)動信號的振幅以在樣品處產(chǎn)生所測量均勻亮度的掃描線。此校準(zhǔn)可不僅補償啁嗽A0D中的衰減，而且補償掃描系統(tǒng)中的任何其它不均勻性。
[0127]照明系統(tǒng)還可包含額外光學(xué)組件(未展示)。舉例來說，額外光學(xué)組件可包含但可不限于:分束器、四分之一波片、偏光器(例如線性及圓形偏光器)、旋轉(zhuǎn)偏光器、旋轉(zhuǎn)分析儀、準(zhǔn)直器、聚焦透鏡、鏡、二向色鏡、部分透射鏡、濾光器(例如光譜或偏光濾光器)、空間濾光器、反射器及調(diào)制器。這些額外光學(xué)組件中的每一者可安置于系統(tǒng)內(nèi)或可耦合到如本文中所描述的系統(tǒng)的組件中的任一者。
[0128]盡管出于清楚理解的目的已相當(dāng)詳細地描述了前述發(fā)明，但將明了，可在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)實踐一些改變及修改。應(yīng)注意，存在實施本發(fā)明的過程、系統(tǒng)及設(shè)備的許多替代方式。舉例來說，收集通道可經(jīng)配置以同時從法向入射照明通道及傾斜入射照明通道進行收集。另外，系統(tǒng)可不包含放大器改變器。因此，本發(fā)明實施例應(yīng)視為說明性的而非限制性的，且本發(fā)明不應(yīng)限于本文中所給出的細節(jié)。
【主權(quán)項】
1.一種用于檢驗或測量樣品的系統(tǒng)，其包括: 照明通道，其用于產(chǎn)生多個入射光束且使所述多個入射光束進行掃描以形成多個光點，所述多個光點跨越由所述樣品的多個掃描部分組成的經(jīng)分段線進行掃描;及 一或多個檢測通道，其用于感測響應(yīng)于朝向樣品引導(dǎo)的所述入射光束而從此樣品發(fā)出的光，且在使每一入射光束的光點在其掃描部分上方進行掃描時收集每一掃描部分的所檢測圖像，其中所述一或多個檢測通道包含至少一個縱向側(cè)通道，所述至少一個縱向側(cè)通道用于在使每一入射光束的光點在其掃描部分上方進行掃描時縱向地收集每一掃描部分的所檢測圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述一或多個檢測通道包含:第一縱向側(cè)通道，其用于縱向地收集所述掃描部分的第一多個所檢測圖像;第二縱向側(cè)通道，其用于縱向地收集所述掃描部分的第二多個所檢測圖像;及法向通道，其用于收集所述掃描部分的第三多個所檢測圖像，其中所述第一縱向側(cè)通道與所述第二縱向側(cè)通道對置地定位。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述照明通道包含:法向照明子通道，其用于產(chǎn)生第一組所述多個入射光束且使所述第一組所述多個入射光束進行掃描以促成跨越所述樣品的所述多個掃描部分進行掃描的所述多個光點；及傾斜照明子通道，其用于產(chǎn)生第二組所述多個入射光束且使所述第二組所述多個入射光束進行掃描以促成跨越所述樣品的所述多個掃描部分進行掃描的所述多個光點。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中: 所述第一縱向側(cè)通道包括: 第一前透鏡，其經(jīng)布置以用于接收從所述掃描部分散射的第一輸出光束且穿過傅里葉平面朝向第一后透鏡引導(dǎo)此些第一輸出光束， 所述第一后透鏡經(jīng)布置以用于接收所述第一輸出光束且朝向第一傳感器模塊引導(dǎo)所述第一輸出光束，且 所述第一傳感器模塊經(jīng)布置以用于單獨感測來自所述第一后透鏡的所述第一輸出光束， 所述第二縱向側(cè)通道包括: 第二前透鏡，其經(jīng)布置以用于接收從所述掃描部分散射的第二輸出光束且穿過傅里葉平面朝向第二后透鏡引導(dǎo)此些第二輸出光束， 所述第二后透鏡經(jīng)布置以用于接收所述第二輸出光束且朝向第二傳感器模塊引導(dǎo)所述第二輸出光束，且 所述第二第一傳感器模塊經(jīng)布置以用于單獨感測來自所述第二后透鏡的所述第二輸出光束;且 所述法向通道包括: 輸出光學(xué)器件，其用于收集第三組輸出光束且朝向第三傳感器模塊弓I導(dǎo)所述第三組輸出光束;且 所述第三傳感器模塊經(jīng)布置以用于單獨感測所述第三輸出光束。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中: 所述第一縱向側(cè)通道進一步包括: 第一光學(xué)元件，其經(jīng)布置以用于接收來自所述第一前透鏡的所述第一輸出光束、在所述傅里葉平面處對所述第一輸出光束的部分進行空間濾光且將所述第一輸出光束引導(dǎo)到 所述第一后透鏡，所述第二縱向側(cè)通道進一步包括:第二光學(xué)元件，其經(jīng)布置以用于接收來自所述第二前透鏡的所述第二輸出光束、在所 述傅里葉平面處對所述第二輸出光束的部分進行空間濾光且將所述第二輸出光束引導(dǎo)到 第二后透鏡，且所述法向通道進一步包括:第三光學(xué)元件，其經(jīng)布置以用于接收所述第三輸出光束且在所述傅里葉平面處對所述 第三輸出光束的部分進行空間濾光且將所述第三輸出光束引導(dǎo)到第三傳感器模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述第一及第二光學(xué)元件各自包含孔口，所述孔口 具有垂直于光軸而指向的鋸齒狀齒以用于控制衍射。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述鋸齒狀齒由具有鋸齒狀齒的兩個重疊掩模形 成以覆蓋每一掩模中的所述齒的圓形部分且形成非圓形鋸齒狀齒。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述第一及第二光學(xué)元件各自包含多個銷，所述多 個銷可獨立移動以垂降到每一孔口中且選擇性地阻擋噪聲、隔離信號或阻擋一或多個衍射 光點。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述法向照明子通道及所述傾斜照明子通道各自 包括放大器改變器。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中:所述法向通道、所述第一縱向側(cè)通道及所述第二縱向側(cè)通道不包含放大器改變器以針 對所述第一、第二及第三輸出光束具有固定放大率，所述法向照明子通道及所述傾斜照明子通道各自包含定位在此子通道的放大器改變 器之后的衍射光學(xué)元件DOE，其中所述法向照明子通道及所述傾斜照明子通道的所述DOE分 別產(chǎn)生所述第一組入射光束及所述第二組入射光束，使得所述第一組入射光束及所述第二 組入射光束在不同放大率下具有相同中心掃描位置;且所述第一、第二及第三傳感器模塊分別包含第一、第二及第三光點分離器機構(gòu)，所述第 一、第二及第三光點分離器機構(gòu)經(jīng)定大小且經(jīng)定位以在不移動此光點分離器機構(gòu)的情況下 以最高放大率及最低放大率分別單獨接收所述第一、第二、第三輸出光束。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述法向照明子通道及所述傾斜照明子通道各 自包含掃描機構(gòu)，所述掃描機構(gòu)經(jīng)配置以使所述第一組輸出光束及所述第二組輸出光束跨 越所述樣本上相等大小的掃描部分進行掃掠。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述法向通道以及所述第一及第二縱向側(cè)通道各 自包含放大器改變器以匹配所述法向照明子通道及所述傾斜照明子通道的所述放大器改 變器的放大率。13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述第一傳感器模塊包括:第一及第二剃刀部分，所述第一及第二剃刀部分在其之間形成第一間隙，所述第一間 隙經(jīng)布置以接收所述第一輸出光束中的每一者的焦點，第一多個棱鏡，其各自定位在所述第一輸出光束中的每一者的焦點處以單獨接收所述第一輸出光束且將所述第一輸出光束引導(dǎo)到多個第一光纖元件，所述第一光纖元件經(jīng)布置以單獨接收來自所述第一多個棱鏡的所述第一輸出光束且 將所述第一輸出光束引導(dǎo)到第一多個聚焦元件，所述第一多個聚焦元件用于將所述第一輸出光束個別地聚焦到多個第一傳感器元件 上，且所述第一多個傳感器元件用于個別地感測所述第一輸出光束，所述第二傳感器模塊包括:第三及第四剃刀部分，所述第三及第四剃刀部分在其之間形成第二間隙，所述第二間 隙經(jīng)布置以接收所述第二輸出光束中的每一者的焦點，第二多個棱鏡，其各自定位在所述第二輸出光束中的每一者的焦點處以單獨接收所述 第二輸出光束且將所述第二輸出光束引導(dǎo)到多個第二光纖元件，所述第二光纖元件經(jīng)布置以單獨接收來自所述第二多個棱鏡的所述第二輸出光束且 將所述第二輸出光束引導(dǎo)到第二多個聚焦元件，所述第二多個聚焦元件用于將所述第二輸出光束個別地聚焦到多個第二傳感器元件 上，且所述第二多個傳感器元件用于個別地感測所述第二輸出光束，且 所述第三傳感器模塊包括:第五及第六剃刀部分，所述第五及第六剃刀部分在其之間形成第三間隙，所述第三間 隙經(jīng)布置以接收所述第三輸出光束中的每一者的焦點，第三多個棱鏡，其各自定位在所述第三輸出光束中的每一者的焦點處以單獨接收所述 第三輸出光束且將所述第三輸出光束引導(dǎo)到多個第三光纖元件，所述第三光纖元件經(jīng)布置以單獨接收來自所述第三多個棱鏡的所述第三輸出光束且 將所述第三輸出光束引導(dǎo)到第三多個聚焦元件，所述第三多個聚焦元件用于將所述第三輸出光束個別地聚焦到多個第二傳感器元件 上，且所述第三多個傳感器元件用于個別地感測所述第三輸出光束。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述第一、第二及第三棱鏡可移動以補償失真。15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中:所述第一傳感器模塊包括:第一及第二剃刀部分，所述第一及第二剃刀部分在其之間形成第一間隙，所述第一間 隙經(jīng)布置以接收所述第一輸出光束中的每一者的焦點，第一多個鏡及/或光纖元件集合，其各自定位在所述第一輸出光束中的每一者的焦點 處以單獨接收所述第一輸出光束且將所述第一輸出光束引導(dǎo)到第一多個聚焦元件，所述第一多個聚焦元件用于將所述第一輸出光束個別地聚焦到多個第一傳感器元件 上，且所述第一多個傳感器元件用于個別地感測所述第一輸出光束，所述第二傳感器模塊包括:第三及第四剃刀部分，所述第三及第四剃刀部分在其之間形成第二間隙，所述第二間 隙經(jīng)布置以接收所述第二輸出光束中的每一者的焦點， 第二多個鏡及/或光纖元件集合，其各自定位在所述第二輸出光束中的每一者的焦點處以單獨接收所述第二輸出光束且將所述第二輸出光束引導(dǎo)到第二多個聚焦元件， 所述第二多個聚焦元件用于將所述第二輸出光束個別地聚焦到多個第二傳感器元件上，且 所述第二多個傳感器元件用于個別地感測所述第二輸出光束，且 所述第三傳感器模塊包括: 第四及第五剃刀部分，所述第四及第五剃刀部分在其之間形成第三間隙，所述第三間隙經(jīng)布置以接收所述第三輸出光束中的每一者的焦點， 第三多個鏡及/或光纖元件集合，其各自定位在所述第三輸出光束中的每一者的焦點處以單獨接收所述第三輸出光束且將所述第三輸出光束引導(dǎo)到第三多個聚焦元件， 所述第三多個聚焦元件用于將所述第三輸出光束個別地聚焦到多個第三傳感器元件上，且 所述第三多個傳感器元件用于個別地感測所述第三輸出光束。16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中: 所述第一傳感器模塊包括: 第一掩模，其具有多個孔口，所述多個孔口各自接收所述第一輸出光束中的每一者的隹占，V、、W、、、7 第一多個棱鏡或鏡集合，其各自定位在所述第一輸出光束中的每一者的焦點處以單獨接收所述第一輸出光束且將所述第一輸出光束引導(dǎo)到多個第一光纖元件， 所述第一光纖元件經(jīng)布置以單獨接收來自所述第一多個棱鏡的所述第一輸出光束且將所述第一輸出光束引導(dǎo)到第一多個聚焦元件， 所述第一多個聚焦元件用于將所述第一輸出光束個別地聚焦到多個第一傳感器元件上，且 所述第一多個傳感器元件用于個別地感測所述第一輸出光束， 所述第二傳感器模塊包括: 第二掩模，其具有多個孔口，所述多個孔口各自接收所述第二輸出光束中的每一者的隹占，V、、W、、、7 第二多個棱鏡或鏡集合，其各自定位在所述第二輸出光束中的每一者的焦點處以單獨接收所述第二輸出光束且將所述第二輸出光束引導(dǎo)到多個第二光纖元件， 所述第二光纖元件經(jīng)布置以單獨接收來自所述第二多個棱鏡的所述第二輸出光束且將所述第二輸出光束引導(dǎo)到第二多個聚焦元件， 所述第二多個聚焦元件用于將所述第二輸出光束個別地聚焦到多個第二傳感器元件上，且 所述第二多個傳感器元件用于個別地感測所述第二輸出光束，且 所述第三傳感器模塊包括: 第三掩模，其具有多個孔口，所述多個孔口各自接收所述第三輸出光束中的每一者的隹占，V、、W、、、7 第三多個棱鏡或鏡集合，其各自定位在所述第三輸出光束中的每一者的焦點處以單獨接收所述第三輸出光束且將所述第三輸出光束引導(dǎo)到多個第三光纖元件，所述第三光纖元件經(jīng)布置以單獨接收來自所述第二多個棱鏡的所述第三輸出光束且 將所述第三輸出光束引導(dǎo)到第三多個聚焦元件，所述第三多個聚焦元件用于將所述第三輸出光束個別地聚焦到多個第三傳感器元件 上，且所述第三多個傳感器元件用于個別地感測所述第三輸出光束。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述第一、第二及第三掩模中的每一者分別在每 一孔口中包含光柵，所述光柵分別朝向所述第一、第二及第三傳感器元件引導(dǎo)所述第一、第 二及第三輸出光束。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述第一、第二及第三掩模的所述光柵中的至少 一些光柵具有沿不同方向的定向。19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述第一、第二及第三掩模的所述光柵具有沿相 同方向的定向。20.—種檢驗樣品的方法，其包括:使多個入射光束在所述樣品的經(jīng)分離掃描線上方進行掃描；接收并分離響應(yīng)于所述入射光束而從所述樣品的所述經(jīng)分離掃描線散射的輸出光束；朝向傳感器縱向地引導(dǎo)每一經(jīng)分離輸出光束以縱向地產(chǎn)生圖像或信號;及基于來自每一傳感器的所述圖像或信號而檢測缺陷或測量所述樣品的特性。
【文檔編號】G02B26/10GK105980908SQ201580008361
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年2月12日
【發(fā)明人】J·M·沙利文, R·約翰遜, E·丘林, 文健·蔡, Y·M·穆恩
【申請人】科磊股份有限公司