CN110857917A - 检查设备和检查方法、以及半导体器件制造方法 - Google Patents

检查设备和检查方法、以及半导体器件制造方法 Download PDF

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Abstract

描述了与基于结构照明(SI)的检查设备有关的系统和方法。基于SI的检查设备可以能够以高分辨率实时精确地检查检查对象，同时减少光的损失。还描述了检查方法，以及包括基于SI的检查方法的半导体器件制造方法。检查设备可包括：光源，配置为产生并输出光束；相移光栅(PSG)，配置为将来自光源的光束转换成SI；分束器，配置为使SI入射到检查对象上并输出来自检查对象的反射光束；台架，能够移动检查对象并且在其上布置检查对象；以及延时积分(TDI)相机，配置为通过检测反射光束来捕获检查对象的图像。

Description

检查设备和检查方法、以及半导体器件制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年8月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0098095的权益，其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明构思涉及检查设备和检查方法，更具体地，涉及基于结构照明(structuredillumination,SI)的检查设备和检查方法。
背景技术
随着半导体制造工艺中的设计规则的减少，晶片表面上的较小异常可能变得相关。也就是说，潜在缺陷的大小可能减小。结果，检测这些缺陷可能变得更加困难。在一些情况下，增加检查设备的光学分辨率可使设备能够检测较小的缺陷。例如，可以通过增加物镜的数值孔径(NA)来提高检查设备的光学分辨率。然而，可以基于用于检查的光的波长来限制高NA方法的有效性。
提高光学分辨率的另一种方法可以包括使用结构照明(SI)。然而，SI手段也可能受到限制，因为它们可能难以应用于某些光学系统，它们可能导致明显的光损失，并且它们可能依赖于后图像处理。
发明内容
本发明构思提供了用于以高分辨率实时精确地检查对象并减少光损失的基于结构照明(SI)的检查设备和检查方法，以及基于该检查方法的半导体器件制造方法。
根据本发明构思的一个方面，提供了基于结构照明(SI)的检查设备，该检查设备包括：光源，配置为产生并输出光束；相移光栅(PSG)，配置为将来自光源的光束转换成SI；分束器，配置为使SI入射到检查对象上并输出来自检查对象的反射光束；台架，配置为接收和移动检查对象；以及延时积分(time-delayed integration，TDI)相机，配置为通过检测反射光束来捕获检查对象的图像。
根据本发明构思的另一方面，提供了基于SI的检查设备，该检查设备包括：光源，配置为产生并输出光束；PSG，配置为透射来自光源的大体上所有的光束并产生SI；分束器，配置为使SI入射到检查对象上并输出来自检查对象的反射光束；台架，配置为接收和移动检查对象；以及TDI相机，配置为检测反射光束并捕获检查对象的图像，其中，检查设备被配置为通过在检查对象被移动的同时使用TDI相机捕获检查对象的图像来实时地检查检查对象。
根据本发明构思的另一方面，提供了基于SI的检查方法，该检查方法包括：产生并输出光束，其中，产生并输出由光源执行；在PSG中，通过透射来自光源的大体上所有的光束来产生SI；经由分束器使SI入射到检查对象上；输出来自检查对象的反射光束；以及在TDI相机中，通过检测反射光束来捕获检查对象的图像。
根据本发明构思的另一方面，提供了半导体器件制造方法，包括：通过光源产生并输出光束；在PSG中，通过透射来自光源的大体上所有的光束来产生SI；在分束器中，使SI入射到检查对象上并输出来自检查对象的反射光束；在延时积分(TDI)相机中，通过检测反射光束来捕获检查对象的图像；以及当检查对象中没有缺陷时，对检查对象执行半导体处理。
根据本发明构思的另一方面，提供了检查检查对象的方法，包括：使用照明光学系统的PSG将光束形成为SI图案；使用与照明光学系统不同的成像光学系统将光束反射到检查对象上；当检查对象位于第一位置时，通过使用线阵扫描相机的第一传感器区域检测反射光束来捕获检查对象的第一图像；当检查对象位于不同于第一位置的第二位置时，通过使用线阵扫描相机的第二传感器区域检测反射光束来捕获检查对象的第二图像；通过平均第一图像的相位和第二图像的相位来积分第一图像和第二图像，以产生积分图像；以及基于积分图像来实时地确定检查对象是否包括缺陷。
附图说明
从以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明构思的实施例，附图中：
图1是示意性地示出根据本公开的实施例的基于结构照明(SI)的检查设备的概念图；
图2A至图2E是示出根据本公开的实施例的在图1的基于SI的检查设备中使用的各种类型的相移光栅(PSG)的概念图；
图3A示出了图2C的PSG的沿线I-I'截取的截面图和与其对应的照明的强度图；
图3B示出了根据本公开的实施例的一般二元光栅的截面图和与其对应的照明的强度图；
图4A至图4E示出了根据本公开的实施例的各种类型的PSG及其对应的SI和幅度图；
图5A和图5B分别是根据本公开的实施例的用于设计双极PSG和四极PSG的概念图；
图6A至图6C是示出了根据本公开的实施例的包括在图1的基于SI的检查设备中的延时积分(TDI)相机的操作原理并且示出了在移动检查对象时由TDI相机进行的图像捕获过程的概念图；
图7是示意性地示出根据本公开的实施例的基于SI的检查设备的概念图；
图8是根据本公开的实施例的基于SI的检查方法的流程图；和
图9是根据本公开的实施例的包括基于SI的检查方法的半导体器件制造方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明构思的实施例。相同的附图标记用于附图中的相同构成元件，并且省略其重复描述。
本公开描述了使用结构照明技术来获得高分辨率图像的方法和设备。特别地，该设备可以被配置为使用延时积分(TDI)相机来执行扫描方法检查。该设备还可以通过使用二维(2D)正交无铬相移光栅来减少光损失。本文描述的方法和设备可以通过减少对后图像处理的需要来实时地进行对象检查。
图1是示意性地示出根据本公开的实施例的基于结构照明(SI)的检查设备100的概念图。
参考图1，根据本实施例的基于SI的检查设备100可以包括光源110、相移光栅(PSG)130、分束器140、物镜150、台架170、和延时积分(TDI)相机180。
光源110可包括产生并输出激光束的激光装置。来自光源110的激光束可以是脉冲激光。例如，光束可以是低功率脉冲(LPP)激光。光源110的光束不限于脉冲激光。例如，根据实施例，光源110的光束可以是连续波激光。
光源110可以产生并输出各种波长的光束。例如，光源110可以产生并输出波长为约248nm(KrF)、约193nm(ArF)或约157nm(F2)的光束。然而，光源110的光束不限于这些波长的光束。例如，光源110可以产生并输出对应于几十纳米的极紫外(EUV)光束。
PSG 130可以使用衍射和相移现象来将光源110的光束转换成SI。例如，PSG 130可以将光源110的光束转换成双极照明或四极照明。由PSG 130产生的SI不限于双极照明和四极照明。例如，PSG 130可以产生八极(8极)照明或任何其他合适的照明。SI可以提高图像的分辨率。这可能是因为SI中相邻光束的入射角大于一般照明的入射角，并且因此，由于降低的极限分辨率，可以提高图像的分辨率。
在基于SI的检查设备100的一些示例中，PSG 130可以不包括诸如铬等金属。例如，PSG 130可以是无铬PSG。因此，PSG 130可以透射来自光源110的大体上所有的光束。然而，由于光束通过PSG 130的每个区域处的速度不同，所以可能发生相移。另外，由于光束在穿透PSG 130的每个区域的同时被衍射，因此可以形成SI。在参考图2A至图6B给出的描述中更详细地描述了PSG 130的截面、光栅配置和SI。
分束器140可以使通过PSG 130形成的SI入射到检查对象200上，并且将来自检查对象200的反射光束朝向TDI相机180输出。例如，分束器140可以通过透射或反射SI使来自PSG 130的SI入射到检查对象200上，并且可以通过进一步反射或透射反射光束使从检查对象200反射的光束朝向TDI相机180行进。
物镜150可以使来自分束器140的SI被聚集并入射到检查对象200上。另外，物镜150可以使来自检查对象200的反射光束入射到分束器140上。
检查对象200可以被布置在台架170上。台架170可以通过沿x方向、y方向和z方向的线性移动来移动检查对象200。因此，台架170也可以被称为x-y-z台架。根据各种实施例，台架170可以通过线性移动和/或旋转移动来移动检查对象200。
随着台架170在如箭头所示的扫描方向S上移动，检查对象200可以在扫描方向S上移动。因此，TDI相机180可以在检查对象200在扫描方向S上移动的同时捕获检查对象200的图像。参考图6A至图6C更详细地描述TDI相机180对检查对象200的图像捕获。
检查对象200可以包括各种元件，包括晶片、半导体封装件、半导体芯片、显示面板等。例如，在本实施例的基于SI的检查设备100中，检查对象200可以是包括多个半导体元件的晶片。作为参考，本实施例的基于SI的检查设备100可以检查检查对象200以检测其缺陷。缺陷可以是例如检查对象200上的细颗粒和在检查对象200上形成的划痕。然而，缺陷不限于细颗粒或划痕。此外，缺陷可以不表示所有颗粒或所有划痕，但可以表示尺寸超出公差的颗粒或划痕。在下文中，可以根据以上描述理解检查对象200的缺陷。
缺陷可能导致检查对象200在后续处理中质量差。例如，当检查对象200是晶片时，在晶片的后续半导体处理中，缺陷可能导致晶片中的半导体元件质量差。通过检测检查对象200的缺陷并预先去除缺陷，可以防止检查对象200质量差。在另一示例中，通过基于检测到一个或多个缺陷来丢弃检查对象200，可以省略对将导致不适合的产品的检查对象200的后续处理。此外，可以通过分析缺陷的原因来识别防止缺陷发生的方法。
TDI相机180可以是包括多个像素的相机(在一些示例中，像素可以形成为线形)。TDI相机180可以通过以特定时间间隔拍摄对象来获得合成图像，并且重叠和积分在每个间隔获得的图像。TDI相机180可以以这样的方式积分图像：累积和平均图像的相位。因此，本实施例的基于SI的检查设备100可以减少或消除执行后图像处理的需要(例如，在后图像处理中，考虑并组合图像的相位)。参考图6A至图6C更详细地描述TDI相机180。
本实施例的基于SI的检查设备100可以包括照明中继透镜单元120，该照明中继透镜单元120包括至少两个中继透镜(120-1和120-2)，用于将来自光源110的光束透射到检查对象200。另外，基于SI的检查设备100可以包括成像中继透镜单元160，该成像中继透镜单元160包括至少两个中继透镜(160-1和160-2)，用于将来自检查对象200的反射光束透射到TDI相机180。另外，本实施例的基于SI的检查设备100还可以包括准直透镜、通用滤光器、多个反射镜等，其被省略并且未示出。
本实施例的基于SI的检查设备100可以通过PSG 130产生SI并利用产生的SI捕获检查对象200的图像，来大大提高图像的分辨率，同时减少光的损失。因此，本实施例的基于SI的检查设备100可以使用相对低照明的光源，并且此外，可以获取检查对象200的高分辨率图像，以精确检查检查对象200的缺陷。
本实施例的基于SI的检查设备100可以执行检查对象200的高速捕获，并且可以减少或消除执行后图像处理的需要。例如，基于SI的检查设备100可以通过使用TDI相机180捕获检查对象200的图像来减轻考虑图像的相位对图像进行积分的需要。因此，基于SI的检查设备100可以实时地检查检查对象200并且显著地提高用于检查检查对象200的检查速度。
本实施例的基于SI的检查设备100可以通过使用TDI相机180将PSG 130布置在照明光学系统Ill-Optics中。因此，本实施例的基于SI的检查设备100可以容易地用于分离光学系统结构的明视场(BF)方法，在分离光学系统结构中，照明光学系统Ill-Optics和成像光学系统Ima-Optics是彼此分开的。这里，照明光学系统Ill-Optics可以表示从光源110到物镜150的路径上的光学系统，并且成像光学系统Ima-Optics可以表示从物镜150到TDI相机180的路径上的光学系统。BF方法可以表示使用检查对象200上的直接照明来观察检查对象200的方法，并且可以与使用散射光束观察检查对象200的暗视场(DF)方法形成对比。
一些检查系统可以在旋转光栅的同时利用针对相同视场(FOV)的多次拍摄，以及通过执行快速傅里叶变换(FFT)在频域中积分图像来组合不同相位的图像并且然后通过执行逆FFT来将图像恢复到时域的处理。换句话说，这种系统可能需要大量的后图像处理。该后图像处理可以防止对检查对象200的检查实时地发生。
为了避免后图像处理，检查设备可以利用这样的结构(未示出)：通过旋转光栅，光束两次穿过光栅，其中光栅被布置在分束器和物镜之间。然而，具有这种结构的检查设备可能具有大量的光损失，并且可能不用在其中照明光学系统Ill-Optics和成像光学系统Ima-Optics彼此分开的分离光学系统中。此外，这种结构的检查设备可能不使用TDI相机，因为可能需要面阵相机(area camera)来捕获区域图像。因此，检查设备的速度可能非常慢。
另一方面，本实施例的基于SI的检查设备100可以通过包括PSG 130和TDI相机180来解决这些问题。例如，本实施例的基于SI的检查设备100可以容易地用于一般的分离光学系统，可以使用相对低照明的光源，并且可以高速且实时地以高分辨率检查检查对象200。
因此，基于SI的检查设备100可以通过以下来检查检查对象200：在照明光学系统Ill-Optics中将光束形成为结构照明(SI)图案；使用与照明光学系统Ill-Optics不同的成像光学系统Ima-Optics来将光束反射到检查对象200上；在检查对象200处于第一位置时，通过使用线阵扫描相机(line scan camera)(即，TDI相机180)的第一传感器区域检测反射光束来捕获检查对象200的第一图像；在检查对象200位于不同于第一位置的第二位置时，通过使用线阵扫描相机的第二传感器区域检测反射光束来捕获检查对象200的第二图像；通过平均第一图像的相位和第二图像的相位来积分第一图像和第二图像以产生积分图像；以及，基于积分图像来实时地确定检查对象是否包括缺陷。
图2A至图2E是示出在图1的基于SI的检查设备100中使用的各种类型的PSG 130的概念图。图2A至图2E与图1一起描述，并且简要地提供或省略已参考图1给出的元件的描述。
图2A示出了根据本公开的实施例的在光束穿过PSG 130之前的照明Ill的形状。照明Ill可以由光源110本身形成，或者当光源110的光束穿过具有相应照明Ill的形状的孔径光阑时形成。作为参考，照明Ill的形状可以被称为小的西格玛(σ)照明，并且西格玛σ可以与直径或者直径乘以数值孔径(NA)的值相对应。外侧上的大圆可以对应于光瞳面。
参考图2B，在基于SI的检查设备100中，根据本公开的实施例，PSG 130a可以具有线和空间形状。这里，在PSG 130a的线和空间形状中，空间可以不是空的空间，而是可以是比线更薄的部分(即，在垂直于PSG 130a的表面的方向上)。例如，对应于空间的第一部分130a-1可以比对应于线的第二部分130a-2更薄。关于PSG 130a的截面结构，参考图3A和图3B给出更详细的描述。
PSG 130a可以产生双极照明S-Illa，如图2B的底部所示。双极照明S-Illa可以通过衍射和相移形成，该相移在图2A中的小西格玛σ照明Ill穿过PSG 130a时发生。当光束穿过PSG 130a的第一部分130a-1时可以发生衍射。例如，假设PSG 130a的第二部分130a-2是不透明的并且光束不穿过，并且假设第一部分130a-1和第二部分130a-2等间隔，则衍射光束的路径可以通过以下公式1计算。
[公式1]Sin(θ)-Sin(θi)＝mλ/2d
这里，θ和θi可以分别表示衍射光束的衍射角和入射光束的入射角，2d可以表示由第一部分130a-1和第二部分130a形成的图案的周期，并且m可以是具有0、±1、±2、......等的衍射级。从公式1可以理解，对于相同波长λ和相同入射角θi的入射光束，随着图案的周期2d减小，衍射光束的衍射角增加。因此，通过调整图案的周期，可以调整图2B的底部所示的双极照明S-Illa的位置。
在二元光栅的情况下，诸如铬等金属层可以形成在第二部分130a-2中，并且光束可以不穿过第二部分130a-2。在该二元光栅中，可以通过0级衍射光束分量在中心部分处进一步形成照明极(参见图4A)。然而，在基于SI的检查设备100和PSG 130a的一些实施例中，光束的至少一部分可以穿过第二部分130a-2。由于已经穿过第二部分130a-2的光束与已经穿过第一部分130a-1的光束可以具有相位差，因此可以不在中心部分形成照明极。
去除中心照明极的方法不仅可以通过修改PSG 130a来实现，还可以通过离轴二元光栅来实现。例如，通过倾斜入射光束的入射角，只有0级衍射光束分量和+1级或-1级衍射光束分量可以出现在光瞳面上。
参考图2C，在基于SI的检查设备100中，根据本公开的实施例，PSG 130b可以具有方格形状。特别地，第一部分130b-1和第二部分130b-2可以在第一方向(x方向)和第二方向(y方向)上交替布置。PSG 130b可以产生四极照明S-Illb，如图2C的底部所示。四极照明S-Illb可以通过衍射和相移形成，衍射和相移两者都在图2A中的小西格玛σ照明Ill穿过PSG130b时发生。
参考图2D，在基于SI的检查设备100中，根据本公开的实施例，PSG 130c可以具有类似于图2C的PSG 130b但是相对于图2C的PSG 130b旋转的方格形状。
例如，第一部分130c-1和第二部分130c-2可以在第一方向(x方向)和第二方向(y方向)之间的两个对角线方向(D1和D2)上交替布置。PSG 130c可以产生四极照明S-Illc，如图2D的底部所示。四极照明S-Illc可以通过衍射和相移形成，衍射和相移两者都在图2A中的小西格玛σ照明Ill穿过PSG 130c时发生。
将图2C的PSG 130b与图2D的PSG 130c进行比较，图2C的PSG 130b顺时针或逆时针旋转约45°可导致图2D的PSG 130c。另外，还可以理解，图2D的PSG 130c的四极照明S-Illc对应于图2C的PSG 130b的四极照明S-Illb旋转约45°的结果。因此，图2C的PSG130b和图2D的PSG 130c可不需要单独制造，以便利用它们两者。相反，可以制造图2C的PSG 130b和图2D的PSG 130c中的一个并将其布置在光源110的前端，并且可以通过旋转获得图2C的PSG130b和图2D的PSG 130c中的另一个。
参考图2E，在基于SI的检查设备100中，根据本公开的实施例，PSG 130d可以具有网格形状。特别地，第一部分130d-1可以像网状物的网状线一样在第一方向(x方向)和第二方向(y方向)上连续地延伸。另外，第二部分130d-2可以被布置在网状物的结位置处，并且在第一方向(x方向)和第二方向(y方向)上与第一部分130d-1交替地布置。
PSG 130d可以产生四极照明S-Illd，如图2E的底部所示。四极照明S-Illd可以通过衍射和相移形成，衍射和相移两者都在图2A中的小西格玛σ照明Ill穿过PSG 130d时发生。
可以理解，图2E的PSG 130d的四极照明S-Illd和图2D的PSG 130c的四极照明S-Illc可以具有类似的结构。在图2D的PSG 130c的四极照明S-Illc和图2E的PSG 130d的四极照明S-Illd两者中，四个照明极可以被布置成与正方形的相应侧相邻。然而，图2C的PSG130b的四极照明S-Illb可以被布置成使得四个照明极与正方形的相应角部相邻。作为参考，其中第一部分(130b-1、130c-1和130d-1)和第二部分(130b-2、130c-2和130d-2)分别在第一方向(x方向)和第二方向(y方向)上交替布置的结构(如图2C、图2D和图2E中的PSG(130b、130c和130d))可被称为正交结构。
图3A示出了图2C中的PSG 130b的沿线I-I'截取的截面图和与其对应的照明的强度图，并且图3B示出了根据本公开的实施例的一般二元光栅的截面图和与其对应的照明的强度图。
参考图3A，在基于SI的检查设备100中，根据本公开的实施例，PSG 130b可以包括第一透明层132和第二透明层134。第一透明层132和第二透明层134可包括相同的透明材料或不同的透明材料。在一个示例中，第一透明层132和第二透明层134两者都可以包括石英。根据另一示例，仅第一透明层132可以包括石英，并且第二透明层134可以包括另一种透明材料(例如玻璃和氧化硅)而不是石英。然而，第一透明层132和第二透明层134的材料不限于上述材料。
PSG 130b可以包括仅包括第一透明层132的第一区域A1和包括第一透明层132和第二透明层134两者的第二区域A2。第一区域A1可以对应于PSG 130b的第一部分(参考图2C中的130b-1)，并且第二区域A2可以对应于PSG 130b的第二部分(参考图2C中的130b-2)。另外，在结构上，第一区域A1和第二区域A2可以分别对应于在图2B、图2D和图2E中的PSG(130a、130c和130d)的第一部分(130a-1、130c-1和130d-1)和第二部分(130a-2、130c-2和130d-2)。
入射在第一区域A1上的第一入射光束L1in和入射在第二区域A2上的第二入射光束L2in可以在第二透明层134和空气之间的界面表面处具有相同的相位。然而，通过PSG130b的第一区域A1发射的第一出射光束L1out可以与通过第二区域A2发射的第二出射光束L2out异相。在一些情况下，第一入射光束L1in和第一出射光束L1out可以对应于由光源110输出的光束的第一部分。类似地，第二入射光束L2in和第二出射光束L2out可以对应于由光源110输出的光束的第二部分。
第一入射光束L1in可以穿过空气直到第一透明层132和空气之间的界面表面，并且第二入射光束L2in可以穿过第二透明层134直到第一透明层132和第二透明层134之间的界面表面。由于空气和第二透明层134的折射率彼此不同，所以第一入射光束Llin和第二入射光束L2in在第一透明层132和空气之间的界面表面或第一透明层132和第二透明层134之间的界面表面处的相位可以改变，并且可以发生相位差。由于第一入射光束Llin和第二入射光束L2in两者都穿过第一透明层132，第一透明层132可以自始至终具有大体上相同的厚度，所以第一透明层132与出射表面上的空气之间的界面表面处的相位差可以保持原样。结果，第一出射光束L1out和第二出射光束L2out可以保持在它们穿过空气和第二透明层134时已产生的相位差。
图3B示出了根据本公开的实施例的一般二元光栅30，该一般二元光栅30可包括石英透明层32和在石英透明层32上的不透明铬层34。换句话说，二元光栅30可以包括仅包括石英透明层32的第一区域B1和包括石英透明层32和不透明铬层34两者的第二区域B2。一般二元光栅30可以具有与图2C至图2E中的PSG(130b、130c和130d)类似的形式。然而，可以在第二部分(130b-2、130c-2和130d-2)中布置不透明铬层34而不是第二透明层134。
入射在二元光栅30的第一区域B1上的第一入射光束L1in可以穿过石英透明层32并且在与第一入射光束L1in相同的方向上作为第一出射光束L1out行进。相反，入射在二元光栅30的第二区域B2上的第二入射光束L2in可以被不透明铬层34反射并且在与第一入射光束L1in的方向相反的方向上作为第二反射光束L2re行进。换句话说，第二入射光束L2in可能不穿过二元光栅30。
在基于SI的检查设备100的一些示例中，所有或大体上所有的入射光束可以大体上穿过PSG 130(例如，穿过图3A的PSG 130b)。换句话说，PSG 130b的第二区域A2可以延迟光束，并且使得第二区域A2的相位与穿过第一区域A1的光束的相位不同，但是实际上可以不阻挡光束。
另一方面，在二元光栅30的情况下，光束可能根本不会穿过第二区域B2。因此，如下面的图表所示，PSG 130b和二元光栅30的强度可以彼此显著不同。例如，在图3B的二元光栅30的情况下，由于第二区域B2可能发生光损失(可能超过50％)。因此，已经穿过PSG 130b的光束和已经穿过二元光栅30的光束可以显示出大于2倍的强度差的差异。然而，已经穿过二元光栅30和PSG 130b的光束的强度差不限于该值。
图4A至图4E示出了根据本公开的实施例的各种类型的PSG及其对应的SI和幅度图。在幅度图中，x轴和y轴可以表示位置，z轴可以表示照明的幅度，并且单位可以是相关的。简要地提供或省略已参考图1至图3B给出的描述。
参考图4A，可以通过二元光栅30形成三极照明S-Ill。这里，二元光栅30可以具有与图2B中的PSG 130a类似的线和空间结构。换句话说，二元光栅30可包括对应于空间的第一部分(参见图2B中的130a-1)中的透明层(参见图3B中的32)，以及第二部分(参见图2B中的130a-2)中的石英透明层32和铬层(参见图3B中的34)。如上所述，由二元光栅30引起的三极照明S-Ill可包括由中心部分处的0级衍射光束分量引起的照明极。
在幅度图中，由于光束的约50％或更少穿过二元光栅30，因此幅度可能相对较小。然而，当由二元光栅30的第一部分和第二部分形成的图案具有第一间距P1时，三极照明S-Ill的波形可以相应地具有第一间距P1。
参考图4B，根据本公开的实施例，可以通过图2B中的PSG 130a形成双极照明S-Illa。如上所述，双极照明S-Illa可不包括中心部分处的照明极。在幅度图中，由于光束以大约100％的强度穿过PSG130a，所以幅度可能相对较大。当由PSG 130a的第一部分(参见图2B中的130a-1)和第二部分(参见图2B中的130a-2)形成的图案具有第二间距P2时，照明波形可具有与第二间距P2的一半相对应的P2*0.5的间距。参考图5A给出了PSG 130a的波形的第二间距P2的计算的更详细描述。
参考图4C，根据本公开的实施例，可以通过离轴二元光栅30'形成双极照明S-Ill'。这里，离轴二元光栅30'可以具有与如图3B的二元光栅30的线和空间结构大体上相同的结构。离轴二元光栅30'可以包括石英透明层32的第一部分以及石英透明层32和不透明铬层34的第二部分。然而，在离轴二元光栅30’的情况下，光束入射的入射角可能与图4A中的二元光栅30的情况下的入射角不同。由于离轴二元光栅30'引起的双极照明S-Ill'可不包括中心部分处的照明极。在双极照明S-Ill'中，左照明极可能是由于0级衍射光束分量引起的，并且右照明极可能是由于+1级衍射光束分量引起的。
在幅度图中，由于光束的少于约50％穿过离轴二元光栅30'，所以光束的幅度也可能相对较小。当由离轴二元光栅30'的第一部分和第二部分形成的图案具有第一间距P1时，照明波形可具有与第一间距P1的一半相对应的约0.5*P1的间距。
参考图4D，根据本公开的实施例，可以通过图2C中的PSG 130b形成四极照明S-Illb。在幅度图中，由于光束以约100％的强度穿过PSG 130b(即，对应于图3A的PSG 130b)，所以光束的幅度可能相对较大。然而，当由PSG 130b的第一部分(参见图2C中的130b-1)和第二部分(参见图2C的130b-2)形成的图案具有在第一方向(x方向)和第二方向(y方向)两者上的约P3的第三间距P3时，照明波形可以具有与在第一方向(x方向)和第二方向(y方向)两者上的第三间距P3的一半相对应的约0.5*P3的间距。参考图5B给出了PSG 130b的波形的第三间距P3的计算的更详细描述。
参考图4E，根据本公开的实施例，可以通过图2D中的PSG 130c形成四极照明S-Illc。在幅度图中，由于光束以大体上约100％的强度穿过PSG 130c，所以光束的幅度可能相对较大。图4E中的PSG 130c的照明波形可以对应于图4D中的PSG 130b的照明波形顺时针或逆时针旋转约45°的情况。因此，图4E中的PSG 130c的间距与照明波形的间距之间的关系可以与图4D中的PSG 130b的间距和照明波形的间距大体上相同。
如上所述，可以容易地理解，与四极照明S-Illc的形式大体上相同的四极照明(参见图2E中的四极照明S-Illd)由图2E中的PSG 130d实现。
作为参考，通过将图4A至图4E彼此进行比较，当图4B、图4D和图4E中的双极照明S-Illa、四极照明S-Illb和四极照明S-Illc的对比度被定义为约为1时，图4A和图4C中的四极照明S-Ill和S-Ill'的对比度可能为显著地更低(例如，分别在约0.38和约0.20)。如上所述，这可能是因为入射光束的超过约50％不穿过二元光栅30或离轴二元光栅30'并被二元光栅30或离轴二元光栅30'阻挡。
图5A和图5B分别是根据本公开的实施例的用于设计双极PSG S-Illa和四极PSGS-Illb的概念图。图5A和图5B结合参考图1描述的方面，并且简要地提供或省略已参考图1至图4E给出的描述。
参考图5A，当本实施例的基于SI的检查设备100使用线和空间图案检查检查对象200时，所得到的双极照明可以提高检查图像的分辨率。例如，当在检查对象200中线和空间沿第一方向(x方向)交替布置并且线和空间图案被形成为沿第二方向(y方向)延伸的形状时，如图5A中所示，其中两个照明极在第一方向(x方向)上彼此分开的双极照明S-Illa可以提高分辨率。另外，当在检查对象200中线和空间图案的线和空间在第二方向(y方向)上交替布置并且具有在第一方向(x方向)上延伸的形状时，其中两个照明极在第二方向(y方向)上彼此分开的双极照明可以提高提高分辨率。
图5A中的双极照明S-Illa可以通过使用图2A中的线和空间类型的PSG 130a来实现。当PSG 130a的第一部分130a-1和第二部分130a-2在第一方向(x方向)上以大体上相同的宽度交替布置时，包括第一部分130a-1和第二部分130a-2的图案在第一方向(x方向)上的图案周期Px与双极照明S-Illa可以具有如下公式2的关系。
[公式2]Px＝λ/(NA-σ)
这里，波长λ可以是照明波长，NA可以是物镜的数值孔径，并且西格玛σ可以表示通过将照明极的直径乘以NA而获得的值。根据检查对象200上的测量结构，可以改变用于提高分辨率的最佳入射角。这里，入射角可以随着照明极距中心的距离的增加而增加。另外，随着光栅的间距减小，两个照明极之间的距离可以增加。因此，为了提高分辨率，可以通过调整PSG 130a的图案周期Px，将两个照明极调整在圆中的适当位置，只要两个照明极不偏离对应于NA的圆即可。
因此，在确定NA、西格玛σ和波长λ之后，可以通过公式2确定PSG 130a的图案周期Px。因此，当确定针对检查对象200上的线和空间类型的图案检查而优化的光学系统的条件(即，NA、西格玛σ和波长λ)时，可以基于公式2相应地设计PSG 130a。
参考图5B，当本实施例的基于SI的检查设备100使用与方格形状或网格形状相对应的图案检查检查对象200时，所得到的四极照明可以提高所得到的图像的分辨率。例如，当在检查对象200上形成在第一方向(x方向)和第二方向(y方向)上以方格形状或网格形状布置的图案时，如图5B所示，其中四个照明极在第一方向(x方向)和第二方向(y方向)两者上彼此分开的四极照明S-Illb可以提高分辨率。
另外，在方格形状的图案在检查对象200上被布置在两个对角线方向上(参见图2D中的D1坐标和D2坐标)的情况下，其中四个照明极在两个对角线方向(D1和D2)上彼此分开的四极照明(参见图2D中的S-Illc)可以提高分辨率。类似地，即使当在检查对象200上形成网格形状的图案时，其中四个照明极在对角线方向(D1和D2)上彼此分开的四极照明(参见图2E中的S-Illd)可以提高分辨率。
图5B中的四极照明S-Illb可以通过使用图2C中的方格形状的PSG 130b来实现。当PSG 130b的第一部分130b-1和第二部分130b-2在第一方向(x方向)和第二方向(y方向)上以大体上相同的宽度交替布置时，由PSG 130b的第一部分130b-1和第二部分130b-2形成的图案的第一方向(x方向)上的图案周期Px和第二方向(y方向)上的图案周期Py可以分别具有由以下公式3和公式4定义的关系。
[公式3]Px＝(2)1/2λ/(NA-σ)
[公式4]Py＝(2)1/2λ/(NA-σ)
这里，同样地，波长λ可以是照明波长，NA可以是物镜的NA，并且西格玛σ可以表示通过将照明极的直径乘以NA而获得的值。如参考图5A所述，通过调整PSG 130a的图案周期(Px和Py)以提高分辨率，四个照明极可以位于圆中的适当位置，同时不偏离对应于NA的圆。在确定NA、西格玛σ和波长λ之后，可以分别通过公式2和公式3来确定PSG 130b的第一方向(x方向)上的图案周期Px和第二方向(y方向)上的图案周期Py。因此，当确定针对检查对象200上的方格形状的图案检查而优化的光学系统的条件(例如，NA、西格玛σ和波长λ)时，可以基于公式3和公式4相应地设计PSG 130b。
图6A至图6C是示出根据本公开的实施例的包括在图1的基于SI的检查设备100中的延时积分(TDI)相机180的操作原理的概念图，并且还示出了在移动检查对象200时由TDI相机180捕获图像的过程。图6A至图6C与图1一起描述，并且简要地提供或省略已参考图1至图5B给出的描述。
参考图6A，在本实施例的基于SI的检查设备100中，TDI相机180可以是一种线阵扫描相机。线阵扫描相机和一般面阵扫描相机之间的差异简要描述如下。其中像素以二维矩阵类型布置的面阵扫描相机可以一次仅扫描和传送一帧，并且可以仅在面阵扫描相机静止的状态下捕获图像。另一方面，其中像素以线形布置的线阵扫描相机可以在检查对象和线阵扫描相机移动的同时捕获图像。
通常，线阵扫描相机可能比面阵扫描相机便宜，因为线阵扫描相机可能具有更少的像素。此外，线阵扫描相机可以不限于与检查对象的长度有关。然而，由于具有短的曝光时间，线阵扫描相机的灵敏度可能相对较低。TDI相机180可以被配置为克服线阵扫描相机的缺点，使得其可以通过使用线形的多个像素多次拍摄检查对象200的相同部分来获得检查对象200的清晰图像。
下面给出TDI相机180的操作原理的详细描述。
假设对应于检查对象200的对象在如图6A所示的(1→2→3)的扫描方向上移动，可以在包括在TDI相机180中的TDI图像传感器的每个台架(St1、St2和St3)处捕获对象的图像。由于需要在每个台架(St1、St2和St3)处拍摄相同的对象，因此可以根据对象的移动速度而在后续台架处比前一个台架稍晚地拍摄对象。换句话说，与每个台架相对应的TDI相机180的FOV的移动速度可以与对象的移动速度同步。在TDI相机180的名称中对“延时”的引用可以指其操作的这种特性。
在一些线阵扫描相机中，可以使用具有高照明的金属卤化物光源来提高灵敏度。然而，TDI相机180可以在使用例如具有较低照明强度的LED的照明的同时获得高清晰度。因此，TDI相机180可以降低照明的安装成本和维护成本，并且可以被安装用于不能安装替代线阵扫描相机的高速应用。另外，TDI相机180可以通过对图像的有效和快速积分来提高检查速度。此外，在TDI相机180中，由于以累积和平均各个图像的相位的方式对图像进行积分，因此可以不需要基于相位的傅里叶变换来对图像进行积分。虽然TDI相机180的操作可以基于与检查对象200的同步和对准，但是同步和对准的水平可以不高，并且少量的未对准缺陷可能不会显著影响图像的质量。
参考图6B，检查对象200可以通过台架170在扫描方向S上的移动而在扫描方向S上移动。实现SI的PSG 130的光栅可以是固定的。因此，形成在检查对象200上的图案“A”可以在检查对象200移动的扫描方向S上移动，并且图案“A”相对于光栅的相对位置可以被改变。作为参考，图6B示出了根据时间在检查对象200上的图案“A”的相对位置，并且如时间箭头Time所示，时间可以在从顶部到底部的方向上前进。
参考图6C，随着检查对象200在如图6B所示的扫描方向S上移动，TDI相机180可以与检查对象200的移动同步地拍摄检查对象200。随着检查对象200被移动，可以相应地改变捕获图像的相位。例如，如图6C所示，从顶部开始的第一位置处的图像可以对应于约0°的相位，从顶部开始的第二位置处的图像可以对应于约132°的相位，从顶部开始的第三位置处的图像可以对应于约265°的相位，并且从顶部开始的最后的第四图像可以对应于约38°的相位。TDI相机180可以通过累积和平均图像的相位来将图像积分在一起。因此，在基于SI的检查设备100中，可能不需要通过考虑每个图像的相位的傅里叶变换和/或傅里叶逆变换来对图像进行积分的后图像处理。
图7是示意性地示出根据本公开的实施例的基于SI的检查设备100a的概念图。简要地提供或省略已参考图1至图6C给出的描述。
参考图7，本实施例的基于SI的检查设备100a还可以包括放大控制光学系统190。另外，本实施例的基于SI的检查设备100a可以包括棒状透镜112、准直透镜114、多个滤光器116、光圈(或孔径)165、以及第一反射镜M1至第四反射镜M4。
放大控制光学系统190还可以包括第一反射镜m1至第四反射镜m4。放大控制光学系统190可以通过更换第一反射镜m1至第四反射镜m4，或者通过改变第一反射镜m1至第四反射镜m4的相对位置来改变基于SI的检查设备100a的放大率。在图7中，在放大控制光学系统190中写入的xM1和xM2可以表示通过替换的放大率。尽管仅示出了两个放大率，但是根据各种实施例，可以将放大倍数增加到三倍或更多倍。
作为参考，多个滤光器116可以包括空间滤光器、光谱滤光器、中性密度(ND)滤光器等。此外，根据实施例，多个滤光器116可以包括偏振滤光器。
本实施例的基于SI的检查设备100a还可以包括PSG 130和TDI相机180，以解决与基于SI的检查设备有关的问题。例如，PSG 130和TDI相机180可以有助于解决与分离光学系统的不适用性、高照明光源的使用、检查速度慢、后图像处理的所需实现、以及相应的缺乏实时检查能力等有关的问题。
图8是根据本公开的实施例的基于SI的检查方法的流程图。将图8与图1一起描述，并且简要地提供或省略已参考图1至图7给出的描述。
参考图8，本实施例的基于SI的检查方法可以首先从光源110产生并发射光束(S110)。来自光源110的光束可以是例如LPP激光光束。然而，来自光源110的光束不限于脉冲激光。
接下来，PSG 130可以将光源110的光束转换成SI，并且然后可以发射SI(S120)。例如，当光源110的光束穿过PSG 130时，光源110的光束可以被转换成以双极照明或四极照明为特征的SI。PSG 130可以具有这样的结构：薄层的第一区域(参见图3A中的A1)和厚层的第二区域(参见图3A中的A2)以线和空间形状、方格形状或网格形状布置。另外，由于PSG 130可以不包括诸如铬等金属，因此PSG 130可以通过入射光束的大体上所有光。换句话说，PSG130的第一区域A1和第二区域A2两者都可以包括透明材料，例如没有铬的石英。
PSG 130可以具有能够产生与在检查对象200上形成的图案的形状相对应的适当SI的形式。例如，当在检查对象200上包括线和空间形状时，PSG 130可以具有如图2B的PSG130a中的线和空间形状。附加地或替代地，当在检查对象200上包括方格形状或网格形状时，PSG 130也可以具有类似于图2C至图2E中的PSG(130b、130c和130d)的方格形状或网格形状。为了提高分辨率，可以基于检查设备100中的光学系统的条件来设计由PSG 130的第一区域A1和第二区域A2形成的图案的间距。
接下来，来自PSG 130的SI可以通过分束器140入射到检查对象200上，并且来自检查对象200的反射光束可以通过分束器140朝向TDI相机180输出(S130)。例如，分束器140可以透射或反射从PSG 130入射以被入射到检查对象200上的SI，并且可以将来自检查对象200的反射光束朝向TDI相机180反射或透射。
TDI相机180可以通过检测从分束器140发射的反射光束来捕获检查对象200的图像(S140)。TDI相机180对检查对象200的图像的捕获可以与检查对象200通过台架170在扫描方向S上的移动以及TDI相机180的FOV的移动同步地执行。如上所述，TDI相机180可以通过累积和平均图像的相位来积分检查对象200的多个图像。因此，本实施例的基于SI的检查方法可以避免使用基于每个图像的相位的傅里叶变换和/或傅里叶逆变换的后图像处理过程的必要性。
图9是根据本公开实施例的包括基于SI的检查方法的半导体器件制造方法的流程图。参考上述组件(例如，参考图1)描述图9。简要地提供或省略已参考图8给出的描述。
参考图9，本实施例的半导体器件制造方法可以从产生和发射光束的操作S110进行到捕获检查对象200的图像的操作S140。上述操作的内容是如参考图8所述。
接下来，确定检查对象200中是否存在缺陷(S150)。可以基于由TDI相机180捕获的图像来确定检查对象200中是否存在缺陷。例如，可以通过基于TDI相机180捕获的图像确定检查对象上是否存在细小颗粒或划痕来确定检查对象200中是否存在缺陷。然而，如上所述，并非所有的颗粒或划痕都可被识别为缺陷。例如，只有尺寸超出公差(即，大于阈值尺寸)的颗粒或划痕可被识别为缺陷。
当在操作S150中没有识别出缺陷时(否)，可以对检查对象200执行半导体处理(S160)。例如，当检查对象200是晶片时，可以执行用于晶片的半导体处理。用于晶片的半导体处理可包括各种子处理。例如，用于晶片的半导体处理可以包括沉积处理、蚀刻处理、电离处理、清洁处理等。用于晶片的半导体处理可导致形成相应半导体器件所需的集成电路和布线。用于晶片的半导体处理还可包括晶片级的半导体器件上的测试处理。
在通过用于晶片的半导体处理完成晶片中的半导体芯片之后，可以将晶片个体化为各个半导体芯片。可以通过使用刀片或激光器的锯切处理来实现个体化为各个半导体芯片。接下来，可以在半导体芯片上执行封装处理。封装处理可以指半导体芯片被安装在印刷电路板(PCB)上并用密封材料密封的处理。封装处理可以包括通过在PCB上堆叠多个半导体芯片来形成堆叠封装件，或者通过在堆叠封装件上堆叠各个堆叠封装件来形成层叠封装(package on package,POP)结构。可以通过半导体芯片的封装处理完成半导体器件或半导体封装件。可以在封装处理之后对半导体封装件执行测试处理。
当在操作S150期间确定检查对象200中存在缺陷时(是)，可以分析缺陷的类型和原因(S170)。根据本公开的实施例，可以根据缺陷的类型执行通过清洁来去除缺陷或丢弃相应的检查对象的处理。
根据本公开的实施例，基于SI的检查设备可以通过PSG产生SI并使用SI来捕获检查对象的图像来减少光的损失，同时提高检查图像的分辨率。因此，基于SI的检查设备可以利用相对低照明的光源，同时仍然获得检查对象的高分辨率图像，来准确地检查检查对象的缺陷。
另外，本文描述的基于SI的检查设备可以通过使用TDI相机捕获检查对象的图像来执行检查对象的高速捕获，并且，因为考虑图像的相位而对图像积分的后图像处理操作是不需要的，所以可以实时地高速检查检查对象。
此外，本公开的基于SI的检查设备的实施例可以容易地应用于具有分离光学系统结构的BF系统，在分离光学系统结构中，通过仅在照明光学系统上布置PSG来分离照明光学系统和成像光学系统。
尽管已经参考本发明的示例实施例具体示出和描述了本发明构思，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明构思的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。因此，本发明构思的真正保护范围应由权利要求确定。

Claims (25)

1.一种基于结构照明的检查设备，所述检查设备包括：
光源，配置为产生并输出光束；
相移光栅，配置为将来自所述光源的所述光束转换成所述结构照明；
分束器，配置为使所述结构照明入射到检查对象上并输出来自所述检查对象的反射光束；
台架，配置为接收和移动所述检查对象；和
延时积分相机，配置为通过检测所述反射光束来捕获所述检查对象的图像。
2.根据权利要求1所述的检查设备，其中，所述相移光栅包括无铬相移光栅并且被配置为透射所有的所述光束。
3.根据权利要求2所述的检查设备，其中
所述相移光栅包括第一厚度的第一区域和大于所述第一厚度的第二厚度的第二区域，并且
其中，所述相移光栅被配置为修改所述光束的相位，使得所述光束的穿过所述第一区域的第一部分的相位与所述光束的穿过所述第二区域的第二部分的相位不同。
4.根据权利要求3所述的检查设备，其中，
所述相移光栅具有所述第一区域和所述第二区域以线形图案交替布置的线和空间结构，并且
所述结构照明是基于所述线和空间结构的双极照明。
5.根据权利要求3所述的检查设备，其中，
所述相移光栅具有所述第一区域和所述第二区域在第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向上交替布置的正交结构，并且
所述结构照明是基于所述正交结构的四极照明。
6.根据权利要求5所述的检查设备，其中，
所述第一区域和所述第二区域包括方格形状，并且
当所述结构照明包括在矩形中时，四个照明极形成在所述矩形的每条边附近或者所述矩形的每个顶点附近。
7.根据权利要求5所述的检查设备，其中，
所述第一区域和所述第二区域包括网格形状，并且
所述第二区域被布置在所述网格形状的结位置处。
8.根据权利要求1所述的检查设备，其中，所述反射光束由所述延时积分相机检测而不穿过光栅。
9.根据权利要求1所述的检查设备，其中，所述延时积分相机被配置为在所述检查对象由于所述台架在第一方向上的移动而在所述第一方向移动的同时拍摄所述检查对象。
10.根据权利要求9所述的检查设备，其中，所述检查设备被配置为通过累积和平均由所述延时积分相机捕获的所述检查对象的图像的相位来对所述图像积分。
11.根据权利要求9所述的检查设备，其中，所述检查设备被配置为在由所述延时积分相机捕获所述检查对象的图像的同时实时地检查所述检查对象。
12.一种基于结构照明的检查设备，所述检查设备包括：
光源，配置为产生并输出光束；
相移光栅，配置为透射所有的来自所述光源的所述光束并产生所述结构照明；
分束器，配置为使所述结构照明入射到检查对象上并输出来自所述检查对象的反射光束；
台架，配置为接收和移动所述检查对象；和
延时积分相机，配置为检测所述反射光束并捕获所述检查对象的图像，
其中，所述检查设备被配置为在所述检查对象移动的同时通过使用所述延时积分相机捕获所述检查对象的图像来实时地检查所述检查对象。
13.根据权利要求12所述的检查设备，其中，所述相移光栅不包括铬，并且包括第一厚度的第一区域和大于所述第一厚度的第二厚度的第二区域。
14.根据权利要求13所述的检查设备，其中，
所述相移光栅包括：
线和空间结构，在所述线和空间结构中，所述第一区域和所述第二区域交替布置成线形，或者
正交结构，在所述正交结构中，所述第一区域和所述第二区域在第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向上交替布置。
15.根据权利要求12所述的检查设备，其中，
所述相移光栅被布置在所述光源和所述分束器之间，并且
从所述检查对象到所述延时积分相机的路径不穿过光栅。
16.根据权利要求12所述的检查设备，其中，
所述检查设备被配置为在所述检查对象通过所述台架在第一方向上的移动而在所述第一方向上移动的同时使用所述延时积分相机来捕获所述检查对象的图像，并且
所述检查设备进一步被配置为通过累积和平均由所述延时积分相机捕获的所述检查对象的图像的相位来对所述图像积分。
17.一种基于结构照明的检查方法，所述检查方法包括：
产生并输出光束，其中所述产生并输出由光源执行；
通过透射所有的来自所述光源的所述光束，在相移光栅中产生所述结构照明；
经由分束器，使所述结构照明入射到检查对象上；
输出来自所述检查对象的反射光束；和
在延时积分相机中，通过检测所述反射光束来捕获所述检查对象的图像。
18.根据权利要求17所述的检查方法，其中，
所述相移光栅包括无铬相移光栅并且包括第一厚度的第一区域和大于所述第一厚度的第二厚度的第二区域，其中所述光束的穿过所述第一区域的第一部分的相位不同于所述光束的穿过所述第二区域的第二部分的相位，并且
所述相移光栅被配置为通过衍射和相移来产生所述结构照明。
19.根据权利要求18所述的检查方法，其中，
所述相移光栅包括所述第一区域和所述第二区域交替布置成线形的线和空间结构，并且其中，所述相移光栅被配置为产生双极照明。
20.根据权利要求18所述的检查方法，其中，所述相移光栅包括所述第一区域和所述第二区域在第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向上交替布置的正交结构，并且其中，所述相移光栅被配置为产生四极照明。
21.根据权利要求17所述的检查方法，进一步包括：
在所述检查对象在第一方向上移动的同时使用所述延时积分相机来捕获所述检查对象的图像；和
通过累积和平均所述图像的相位来对所述图像积分，使得能够执行所述检查对象的检查而无需用于对每相位的所述图像进行积分的后图像处理。
22.一种半导体器件制造方法，包括：
产生并输出光束，其中所述产生并输出所述光束由光源执行；
通过透射所有的来自所述光源的所述光束，在相移光栅中产生结构照明；
经由分束器，使所述结构照明入射到检查对象上；
输出来自所述检查对象的反射光束；
通过检测所述反射光束，使用延时积分相机来捕获所述检查对象的图像；
至少部分地基于所捕获的图像来确定所述检查对象中没有缺陷；和
基于所述确定对所述检查对象执行半导体处理。
23.根据权利要求22所述的半导体器件制造方法，其中，
所述相移光栅包括无铬相移光栅并且包括第一厚度的第一区域和大于所述第一厚度的第二厚度的第二区域，其中所述光束的穿过所述第一区域的第一部分的相位不同于所述光束的穿过所述第二区域的第二部分的相位；并且
所述相移光栅包括：线和空间结构，在所述线和空间结构中，所述第一区域和所述第二区域交替布置成被配置为产生双极照明的线形；或者正交结构，在所述正交结构中，所述第一区域和所述第二区域在第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向上交替布置，以产生四极照明。
24.根据权利要求22所述的半导体器件制造方法，其中，所述反射光束不穿过光栅；
在所述检查对象在第一方向移动的同时捕获所述图像；并且
所述制造方法进一步包括通过累积和平均所述图像的相位来对所述图像积分，使得所述制造方法能够执行所述检查对象的检查而无需用于对每相位的所述图像进行积分的后图像处理。
25.一种检查检查对象的方法，包括：
使用照明光学系统的相移光栅将光束形成为结构照明图案；
使用与所述照明光学系统不同的成像光学系统将所述光束反射到所述检查对象上；
当所述检查对象位于第一位置时，通过使用线阵扫描相机的第一传感器区域检测所述反射光束来捕获所述检查对象的第一图像；
当所述检查对象位于不同于所述第一位置的第二位置时，通过使用所述线阵扫描相机的第二传感器区域检测所述反射光束来捕获所述检查对象的第二图像；
通过平均所述第一图像的相位和所述第二图像的相位来积分所述第一图像和所述第二图像，以产生积分图像；和
基于所述积分图像实时地确定所述检查对象是否包括缺陷。
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