CN112867919A - 暗场光学检查装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对诸如用于电子器件、光学器件或电子器件的晶片的基板(3)进行检查的暗场光学装置(1)，该暗场光学装置包括：光源(4)，该光源生成被投射到基板(3)的检查区(P)上并且能够以漫射辐射(5)的形式从该检查区反射的至少一个入射照明光束(4a、4a’、4a”)；至少一个第一收集装置(7a)以及一个第二收集装置(7b)；以及反射光学装置(6)，该反射光学装置沿收集装置(7a、7b)的方向引导漫射辐射(5)的从与检查区(P)重合的光学收集焦点(F)发出的至少一部分，反射光学装置具有第一反射区(6a)和第二反射区，从反射区朝着与光学收集焦点(F)在光学上共轭的第一光学检测焦点(Fa)反射漫射辐射(5)的第一部分，并且从反射区朝着与光学收集焦点(F)在光学上共轭并与第一光学检测焦点(Fa)分离的第二光学检测焦点(Fb)反射漫射辐射(5)的第二部分。

Description

暗场光学检查装置

技术领域

本发明涉及一种对基板进行暗场光学检查以便在该基板中检测可能存在缺陷或颗粒或者更一般地表征该基板的表面状况的装置。基板可以是用于制造电子器件、光学器件或光电子器件领域中的部件的晶片。

背景技术

必须对用于电子器件、光学器件或光电子器件的基板(诸如晶片(或者根据Anglo-Saxon术语为“wafer”))进行检查，以便能够检测、识别和/或表征该基板的表面上或体积中存在的任何缺陷和/或颗粒。缺陷可能是晶体缺陷、划痕、凹凸不平或者表面粗糙。

这种检查通常旨在提供定性或定量信息，例如，诸如缺陷或颗粒的位置、大小和/或性质。与基板的表面状况有关的该信息可以表示基板制造工艺或者使用基板的生产步骤的质量。

已知在暗场照明期间由基板表面散射的光会根据特定的方位角和/或仰角在空间上分布，所述特定的方位角和/或仰角构成了包含有关缺陷或颗粒的存在和/或性质的信息的特征标记。

例如，根据文献US6538730已知一种检查装置，该检查装置包括使用投射到基板的检查点上的入射光束来对该基板进行暗场照明。收集漫射光辐射的反射镜关于穿过检查点并垂直于基板的轴线具有旋转对称性。从基板反射的漫射光辐射的一部分被收集，以便被引向焦点。收集器装置(诸如光纤束的光纤或者阵列像素)围绕对称轴线布置，以便根据特定的方位角分布来收集漫射辐射。由于在多个光纤或像素处执行角度辨别，因此这些光纤或像素必须放置在距焦点一定距离处，以便收集光斑处而不是点处的辐射。光斑在空间上由光纤束或像素阵列进行分辨。

因此，该方法根据方位角在较宽的空间区域内辨别漫射辐射，这必然导致与辐射的未被光纤或像素收集的部分相对应的光度损失。

因此，以信号损失为代价获得方位角分布信息，这可能导致施加相对长的获取时间并因此导致相对低的检查速率。

更甚者，该光斑的空间分辨带来了待区分的区域之间的过渡处的增大的串扰风险。

本发明提出了针对该问题的解决方案。与现有技术的解决方案相比，本发明的目的具体是，在暗场光学检查装置中以改进的测量速率建立与漫射辐射的方位角有关的信息。

发明内容

为了实现这些目标之一，本发明的目的是提出一种对诸如用于电子器件、光学器件或电子器件的晶片的基板进行暗场光学检查的装置，所述装置包括：

-光源，所述光源生成至少一个入射照明光束，所述至少一个入射照明光束投射到所述基板的检查区上并且能够以漫射辐射的形式在所述检查区中反射；

-至少一个第一收集器装置以及一个第二收集器装置，所述至少一个第一收集器装置和所述一个第二收集器装置具有感测表面，所述感测表面捕获所述漫射辐射的至少一部分并将所述至少一部分传输至分析装置；

-反射光学装置，所述反射光学装置具有反射表面，所述反射表面被设计成沿所述收集装置的方向引导所述漫射辐射的源自与所述检查区重合的光学收集焦点的至少一部分。

所述光学检查装置的显著之处在于：

-所述反射光学装置的所述反射表面包括：第一反射区，所述漫射辐射的第一部分朝着与所述光学收集焦点在光学上共轭的第一光学检测焦点反射到所述第一反射区上；以及第二反射区，所述漫射辐射的第二部分朝着与所述光学收集焦点在光学上共轭并且与所述第一光学检测焦点不同的第二光学检测焦点反射到所述第二反射区上；

-所述第一收集装置和所述第二收集装置是分别布置在所述检查装置中的，以便在所述反射光学装置的所述第一光学检测焦点和所述第二光学检测焦点处捕获所述漫射辐射。

以这种方式，可以在所述反射光学装置处非常高效地收集经空间辨别的漫射辐射的不同部分。然后，所述收集装置中的一个收集装置全部或者几乎全部收集该辐射的各个部分。

根据本发明的单独地或者以任何技术上可行的组合采用的其它有利的且非限制的特征：

-所述光源被设计成以相对于所述基板的平面的倾斜入射角生成入射在所述基板上的至少一个照明光束；

-所述光源被设计成以相对于所述基板的平面的倾斜入射角生成在入射平面上入射在所述基板上的至少两个照明光束，所述照明光束在所述入射平面上在所述照明光束之间形成非零角，并且所述照明光束相互相干以在所述检查区中生成干涉；

-所述第一反射区是按照方位角来角度定界的，以使所述漫射辐射的被所述第一反射区拦截的所述第一部分对应于反向散射；

-所述第二反射区是按照方位角来角度定界的，以使所述漫射辐射的被所述第二反射区拦截的所述第二部分对应于前向散射；

-所述第一反射区和所述第二反射区是互补的，以使对于所有可能方位角，所述反射光学装置收集所述漫射辐射的至少一部分；

-所述第一反射区和所述第二反射区对应于不同椭圆的部分，所述椭圆的相应主轴线在所述相应主轴线之间形成非零角，所述椭圆的第一焦点对应于所述光学收集焦点，并且所述椭圆的另一焦点分别对应于所述反射光学装置的所述第一光学检测焦点和所述第二光学检测焦点；

-所述第一收集器装置和所述第二收集器装置中的至少一个收集器装置包括光纤，所述光纤的一端形成所述收集器装置的所述感测表面，所述光纤的所述一端按照与所述第一光学检测焦点和/或所述第二光学检测焦点重合或者在光学上共轭的方式设置在所述检查装置中；

-所述第一收集装置和所述第二收集装置中的至少一个收集装置包括诸如透镜或微透镜的光学聚焦元件；

-所述光纤的光学轴线在所述光学检测焦点处与光辐射的入射立体角的等分线对齐；

-所述第一光学检测焦点和所述第二光学检测焦点分别与垂直于所述基板的穿过所述检查区的轴线相距第一距离和第二距离，所述第一距离不同于所述第二距离；

-所述第一反射区和所述第二反射区被设计成各自反射所述漫射辐射的与不同仰角扇区相对应的部分；

-所述检查装置包括第三收集装置，所述第三收集装置以围绕关于所述基板的表面的穿过所述检查区的法线的立体角捕获所述漫射辐射的至少一部分。

本发明还涉及一种对来自暗场光学检查装置的漫射光辐射进行反射的反射光学装置，所述反射光学装置包括反射表面，所述反射表面根据第一反射区被配置为使所述漫射辐射的源自光学收集焦点的第一部分朝向与所述光学收集焦点在光学上共轭的第一光学检测焦点，并且根据第二反射区被配置，以便将所述漫射辐射的源自所述光学收集焦点的第二部分朝着与所述光学收集焦点在光学上共轭并且与所述第一光学检测焦点不同的第二光学检测焦点进行引导。

有利地，所述第一反射区和所述第二反射区是利用不同机械元件产生的。

附图说明

根据本发明的参照附图的以下详细描述，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，在附图中：

-图1是根据详细描述的暗场光学检查装置的示意图；

-图2a和图2b限定了方位角和仰角；

-图3a和图3b表示反射光学装置的特定示例；

-图4a和图4b示出了反射光学装置的特定配置；

-图5a和图5b分别示出了具有两个光束的光源的实施方式以及利用该光源获得的漫射信号。

具体实施方式

图1示出了根据本说明书的暗场光学检查装置1的示意图。腔室限定了与外部光隔离的内部空间。内部空间包括用于基板3的支承件2。

例如，基板3可以是或者可以包括由诸如硅或锗的半导体材料制成的晶片(或用英文表示的wafer)，或者诸如玻璃的绝缘材料，或者甚至可以由多个层构成，并且例如可以是光秃的或者可以设有上述电子电路或光学电路。例如，基板3还可以包括半导体工业中已知的任何类型的基板、MEMS或集成光学器件，例如，诸如“框架上晶片”、“切割框架”或面板(“panel”)。

可以将支承件2设置成可运动或者使其例如沿由该支承件限定的平面中所包括的方向旋转或平移地移动，以使得能够利用一个或更多个照明光束4a来检查基板3的整个暴露表面，如稍后将说明的。为此，光学检查装置设有使支承件2相对于照明光束4a以受控的方式移动的机构(图1中未示出)。例如，位移机构可以包括：使支承件2沿着垂直于该支承件的平面的轴线旋转的装置；以及在支承件2的平面上平移支承件2和/或照明光束4a的装置。因此，可以沿螺旋形路径利用照明光束4a来检查基板3的整个表面。

位移机构还可以使支承件2沿垂直于由该支承件2限定的平面的方向相对于光学装置平移地移动，以使得能够将照明光束4a最佳地定位在基板3上，特别是用于检查各种厚度或可变厚度的基板。

装置1还包括光源4(例如，激光源)。出于将入射照明光束4a投射到基板3的表面的区域或检查点P上的目的，将源布置在所述装置中。例如，源4可以包括光学部件、透镜或反射镜或者与之相关联，以便将入射照明光束4a引导到检查点P上。为了简单起见，已从图1省略了这些光学部件。

在此，照明光束4a具有关于由支承件2限定的平面的倾斜入射。例如，该倾斜入射可以具有相对于由支承件2限定的平面介于40度至60度之间的角度。当将基板放置在支承件2上时，入射光束4a以镜面反射4b以及(可选地并且根据基板3的检查点P处的表面状况)作为散射或漫射辐射5反射到检查点P上。该漫射辐射5沿根据基板3的表面的特性的有角度的方向、方位角以及仰角被发射。因此，可以解释根据方位角和/或仰角的漫射辐射5的这种角度分布，以便确定基板的检查点P处的表面状况。

为了消除任何歧义并且参照图2a和图2b，在此，将漫射方向的方位角Z限定为投射到由支承件2限定的平面上的、介于参考方向与所考虑的漫射方向之间的角度，该参考方向可以如所例示的是入射光束4a或其镜面反射4b的方向。此外，将漫射方向的仰角θ限定为在由支承件2限定的平面与该漫射方向之间形成的角度。按照惯例，当漫射方向与入射光束4a或其镜面反射4b投射到支承件2的平面上时在检查点P处的传播方向相对应时，漫射的方位角为零。同样地，当漫射方向平行于支承件2的平面时，漫射的仰角为零。

返回至图1的描述，光学检查装置1还包括反射光学装置6，该反射光学装置沿收集装置7a、7b的方向引导漫射辐射5的至少一部分。该反射光学装置6可以由一个或更多个光学零件(诸如反射镜)构成，所述一个或更多个光学零件布置在检查点P附近(例如检查点P的周围)。反射光学装置6具有面朝检查点P的反射表面，以使得能够根据按方位角和仰角确定的角度扇区拦截漫射辐射5，并且使得能够将该漫射辐射重新引向收集装置7a、7b。

更具体地，反射光学装置6具有光学收集焦点F，该光学收集焦点F被定位成与检查点P重合。换句话说，反射光学装置6在测量期间并且相对于检查装置1的其它元件布置在该装置中，以便使光学收集焦点F与区域或检查点P重合。可以进行设置以使支承件2沿垂直于该支承件限定的平面的方向平移地移动，以精确地获得该测量配置。

反射光学装置6的反射表面包括至少一个第一反射区6a，漫射辐射5的第一部分反射到该第一反射区上。漫射辐射的该第一部分可以是拦截第一立体角的部分，该第一立体角的原点位于检查点P上并由第一方位角和仰角范围限定。反射表面的第一反射区6a被配置成朝着与光学收集焦点F在光学上共轭的第一光学检测焦点Fa反射漫射辐射的源自光学收集焦点F的第一部分。以这种方式，漫射辐射5的源自检查点并且被第一反射区6a拦截的第一部分被反射，以朝着第一检测焦点Fa会聚。表述“朝着第一光学焦点”旨在表示“直接朝着第一光学焦点”—即，不存在另一反射表面的和/或光学检测焦点Fa以及光学收集焦点F的在光学上共轭的中间光学焦点的中间者。

将回想起，光学焦点是如下点，源自一点的光射线在穿过光学系统之后朝着该点会聚。在本发明中，光学收集焦点F和第一光学检测焦点Fa而且是彼此光学共轭的，在此范围内，源自一者并且由第一反射区6a反射的光射线朝着另一者会聚。

类似地，反射光学装置6的反射表面包括第二反射区6b，漫射辐射5的第二部分反射到该第二反射区上。漫射辐射的该第二部分可以是拦截第二立体角的部分，该第二立体角的原点位于检查点P上并由第二方位角和仰角范围限定，该第二方位角和仰角范围不同于并且不覆盖第一方位角和仰角范围。反射表面的第二反射区6b被配置成朝着与光学收集焦点F在光学上共轭的第二光学检测焦点Fb反射漫射辐射5的源自光学收集焦点F的第二部分。因此，漫射辐射5的源自检查点P并且被第二反射区6b拦截的第二部分被反射，以朝着第二光学检测焦点Fb会聚。表述“朝着第二光学焦点”旨在表示“直接朝着第二光学焦点”—即，不存在另一反射表面的和/或光学检测焦点Fb以及光学收集焦点F的在光学上共轭的中间光学焦点的中间者。

在根据本说明书的光学检查装置中，第二光学检测焦点Fb不同于第一光学检测焦点Fa。

有许多方式来配置反射装置，以使该反射装置具有与光学收集焦点F不同并且共轭的光学检测焦点Fa、Fb。通过示例的方式并且如图4a和图4b示意性地示出的，第一反射区6a和第二反射区6b可以具有分别对应于椭圆(称为“生成椭圆”)的部分的轮廓，所述椭圆的主轴线(连接椭圆的焦点)在所述主轴线之间形成非零角。使第一反射区6a的生成椭圆的焦点与第二反射区6b的生成椭圆的焦点重合，以形成光学收集焦点F，并且各个椭圆的另一焦点分别对应于第一光学检测焦点Fa和第二光学检测焦点Fb。

在根据本说明书的光学检查装置1中，第一光学检测焦点Fa和第二光学检测焦点Fb不必布置成与垂直于支承件2并且穿过检查点或检查区P的轴线相距相同距离。如在图4a和图4b中可以看出的，分别将第一光学焦点Fa和第二光学焦点Fb与该轴线隔开的第一距离da和第二距离db可以不同。针对形成检查装置1的各种光学元件和部件在腔室中的布置，该特征提供了很大的灵活性。

如将容易理解的，可以设想其它配置，根据所述其它配置，反射光学装置6的反射表面具有其它反射区，该其它反射区拦截漫射辐射5的其它部分，并且彼此既不重叠也不与漫射辐射5的第一部分和第二部分重叠，以便使这些其它部分朝着定位有其它收集装置的其它光学检测焦点会聚。各个其它光学检测焦点与和检查点P重合的光学收集焦点F在光学上共轭。

根据图4a所示的第一特定配置，第一反射区6a和第二反射区6b被配置成各自反射漫射辐射5的与不同方位角扇区相对应(意味着不会重叠)的部分。仰角扇区因而可以相同、重叠或者不同。

根据图4b所示的另一特定配置，第一反射区6a和第二反射区6b被配置成分别反射漫射辐射5的与不同仰角扇区相对应(意味着不会重叠)的部分。方位角扇区因而可以相同、重叠或者不同。

根据另一特定配置，可以将图4a和图4b中所示的配置进行组合，以产生具有四个反射区的系统，所述四个反射区使漫射辐射5的多个部分朝着与光学收集焦点F在光学上共轭的四个不同的光学检测焦点返回。作为示例，这四个反射区可以布置成根据两个不同的仰角扇区拦截漫射辐射5，这两个不同的角度扇区与介于-90度至90度之间的方位角范围以及与介于90度至270度之间的方位角范围交叉。

无论反射表面的区域数量及其特定配置如何，漫射辐射5都至少部分地被反射，以会聚在第一光学检测焦点Fa和第二光学检测焦点Fb处。而且，光学检查装置1包括用于所反射的漫射辐射的至少一个第一收集装置7a以及一个第二收集装置7b。这些收集装置7a、7b各自具有捕获表面，在该表面处接收到的光辐射能够被拾取，以便例如被引导和传输到光学检查装置1的分析装置或者与光学检查装置1相关联的分析装置。该分析装置例如使得可以测量所捕获的辐射的强度、光谱含量以及偏振并且从中得出所有必要的分析量。

第一收集装置7a和第二收集装置7b分别布置在光学检查装置1中，以便在第一光学检测焦点Fa和第二光学检测焦点Fb处捕获散射的辐射。

为此，捕获表面在装置中可以布置成分别精确地位于第一光学检测焦点Fa和第二光学检测焦点Fb，或者紧邻这些焦点。

还可以借助于诸如透镜的光学聚焦元件来将捕获表面定位成与光学检测焦点Fa、Fb在光学上共轭。

各个收集装置7a、7b可以包括光纤或光纤束，该光纤或光纤束的端截面形成捕获表面。因此，在这种情况下，光纤或所述束的所述一端定位在光学检查装置1中，以便与光学检测焦点Fa、Fb最大程度地重合。

为了改善耦合，收集装置7a、7b中的至少一个收集装置可以包括诸如透镜、GRIN折射率梯度透镜或微透镜的光学聚焦元件，该光学聚焦元件被定位成使光纤的所述一端与光学检测焦点在光学上共轭。

另外，为了促进捕获反射的漫射辐射，有利的是，将光纤或光纤束定位成使得该光纤或光纤束的轴线在反射的漫射辐射的光学检测焦点处与入射立体角的等分线对齐或大致对齐。

光纤的优点是允许生产尺寸非常小的收集装置7a、7b，因为可以在光纤的另一端远程地输送(deported)检测器(例如，光电二极管或雪崩光电二极管)。

如将容易理解的，可以通过任何其它方式来生产收集装置7a、7b。例如，可以借助于光学聚焦元件来将光电检测器(例如，诸如光电二极管或雪崩光电二极管)定位在光学检测焦点Fa、Fb处或者定位在光学检测焦点Fa、Fb的光学共轭点处。

刚刚已经描述的检查装置1的优点在于，其可以为了分析而收集在反射光学装置6的水平面空间地辨别的漫射辐射的不同部分。然后，收集装置7a、7b中的一个收集装置全部或者几乎全部收集该辐射的各个部分。这导致具有非常高水平的光度效率的装置。测量时间(即，收集足够量的光子所需的时间)可以比现有技术的装置短，从而使检查速率更快。

对漫射辐射5的由基板3在检查点P的水平面沿基本上正交于该基板3并且更精确地被包括在围绕法线并且由原点为检查点P的圆锥体生成的立体角中的方向散射的部分进行测量也可以是有用的。为了实现这种分析(所述分析还提供与基板在检查点P处的表面状况有关的信息)，本发明的装置还可以包括用于捕获这种所谓的“法线”漫射的第三收集装置11。可以按照与收集装置7a、7b相同的方式来生产该收集装置11。具体地，例如，该收集装置11可以包括沿着法线布置以捕获漫射辐射5的该部分的光电检测器或光纤或者光纤束。

在这种配置中，立体捕获角是由第三收集装置11(例如，光纤或直接光电检测器类型)的捕获表面限定的。为了调节(并且特别是增大)该立体捕获角，该装置还可以包括光学聚焦元件10(诸如透镜)，以在较大的立体角内收集该漫射辐射并将所述漫射辐射朝着第三收集装置11聚焦。

为了对基板在检查点P处的表面状况进行分析，通常有用的是，对照射光束4a的反向散射或前向散射进行测量，或者同时对该照射光束的前向散射和反向散射进行测量。

反向散射对应于具有介于90度至270度之间的方位角的漫射辐射5，即，当入射光束4a是倾斜入射时，该反向散射通常沿与该入射光束4a的传播方向相反的方向传播。

前向散射对应于具有介于-90度至90度之间的方位角的漫射辐射5，即，当入射光束4a是倾斜入射时，该前向散射通常沿该入射光束4a的方向传播。

为了建立反向散射测量，光学检查装置1可以被配置成使得反射表面的第一反射区6a按照方位角定界，以使漫射辐射5的被第一反射区拦截的第一部分对应于反向散射。换句话说，反射表面的第一区6a以介于90度至270度之间的方位角范围围绕检查点P布置，其可以相对于入射光束4a的方向对称地或不对称地分布。如果该第一反射区6a的方位角延伸范围覆盖入射光束4a的方位角(按照惯例为180度)，那么当然会在仰角方面受到限制或者设有开口以便允许该入射光束4a通过。

同样，为了建立该前向散射测量，光学检查装置1可以被配置成使得反射表面的第二反射区6b按照方位角定界，以使漫射辐射5的被第二反射区拦截的第二部分对应于前向散射。该第二反射区6a可以以介于-90度至90度之间的方位角范围围绕检查点P布置，其可以相对于镜面反射4b的方向对称地或不对称地分布。如果该第二反射区6b的方位角延伸范围覆盖镜面反射4b的方位角(按照惯例为0度)，那么当然会在仰角方面受到限制或者设有开口以使不捕获该镜面反射4b。

例如，这种配置是图4a所示的配置。

如将容易理解的，可以设置根据反射区的方位角的其它类型的角度分布，例如包含被设计成捕获介于0度至+/-180度之间的方位角范围内的前向散射部分和反向散射部分的反射区。

同样，根据所有可能组合，不同反射区可以在仰角方面具有相同或不同角度定位。

另一方面，反射表面和收集装置通常且优选地被定位成不捕获入射光束4a的镜面反射分量4b。

例如，可以基于众所周知的漫射理论(诸如称为“Mie散射”的漫射理论)，根据希望的测量特性来选择反射区的角度定位。

例如，可以限定：后反射区6a，该后反射区仅收集与信号的根据介于90度至270度之间的方位角的反向散射相对应的部分；以及前反射区6b，该前反射区仅收集与信号的按照介于-90度至90度之间的方位角的前向散射相对应的部分。很可能存在于被检查的基板的表面处并且尺寸大于照明光束波长的颗粒具有主要在该光束的传播方向上排列的散射波瓣。基于前向散射，更容易区分这些颗粒。相反地，与照明光束的波长相比非常小的颗粒具有完全各向同性的散射波瓣，并且使用反向散射来检测所述颗粒是更有利的，该反向散射包括与前向散射大致一样多的散射光，但是因高度各向异性的粗糙度信号而通常比前向散射受污染少。

根据特定实施方式，可以规定：构成反射表面的反射区(包括第一反射区6a和第二反射区6b，以及可能还有其它反射区)彼此互补，以使对于所有可能方位角或者这些方位角中的大部分(即，介于0度至360度之间)，所述反射区一起捕获漫射辐射5的至少一部分。然而，应注意，即使在这种情况下，由于各个反射区存在单独的光学检测焦点，因此由反射区的组合产生的整个表面不是具有旋转对称性的表面。换句话说，该整个表面具有旋转不对称性，特别是关于穿过检测焦点并且正交于基板表面的轴线具有旋转不对称性。

图3a、图3b示出了反射装置的特定示例性实施方式。如可以在这些图中具体看出的，反射装置在此由两个光学零件8a、8b构成，所述两个光学零件是彼此机械不同的并且在相应组装表面处组装在一起。光学零件8a、8b在此由例如金属的材料块形成。例如通过机械加工在第一块8a上制作第一凹部，该第一凹部开口到组装面上。凹部从所述块的第一面延伸到相反面，以限定第一反射区6a。在第二材料块8b中类似地形成限定第二反射区6b的第二凹部。

反射光学装置6是通过将所述两个光学零件8a、8b按照它们的组装面进行组装以便形成在所述装置的任一侧上引出的中央开口而获得的。

可以规定，通过以与刚刚已经呈现的方式相似的方式组装超过两个光学零件以便形成使得可以捕获漫射辐射5的超过两个部分的检查装置来设计反射装置。还可以设想不将所述两个光学零件8a、8b组装在一起而是将它们分开放置在所述腔室中，以便使光学检查装置1发挥功能。

刚刚已经说明的原理可以应用于不同类型的光学检查装置。

具体地，参照图5a和图5b，可以将光源4设成生成两个相干入射光束4a’、4a”，并且根据相对于基板3的倾斜入射平面将所述两个相干入射光束引向该基板的表面。所述两个入射光束4a’、4a”可以在它们之间形成预定角，以便在检查点P的水平面处形成干涉区。例如根据文献WO2009112704已知这种装置。

在该配置中，例如，光源4可以包括发出蓝光或紫外光的激光源20(诸如激光二极管)。例如借助于光纤耦合器21将来自所述源的光分成两个光束4a’、4a”，并且通过光纤22和诸如透镜的聚焦光学器件23将所述光引向检查区P。

当存在于基板3上或基板3中的颗粒或任何其它散射源穿过入射光束4a’、4a”在检查区P中的重叠区域时，由上述收集装置捕获的所得漫射辐射5采取了干涉“蓬松(puff)”或干涉图24的时间形式，其频率取决于运行速度。

如在WO2009112704中所说明的，因为限于干涉区的体积，因此获得了使得能够实现散射源的更好的空间定位的信号。该信号还呈现了有关散射源特性的更丰富的信息，并且允许在灵敏度方面进行最佳检测。

可以将图5a所示的光源4集成到上述所有实施方式中。仅需要考虑存在角度非常接近的两个镜面反射的事实。在具有关于由支承件2限定的平面的倾斜入射角(仰角方面)的入射平面中包括光束4a’、4a”。以与图1的实施方式的单个照明光束4a的入射角相同的方式来限定该入射角。

如将容易理解的，本发明不限于所描述的实施方式，并且可以在不脱离本发明的由权利要求限定的范围的情况下提供变型实施方式。

Claims (15)

1.一种对诸如用于电子器件、光学器件或电子器件的晶片的基板(3)进行暗场光学检查的装置(1)，所述装置包括：

-光源(4)，所述光源生成至少一个入射照明光束(4a、4a’、4a”)，所述至少一个入射照明光束投射到所述基板(2)的检查区(P)上并且能够以漫射辐射(5)的形式在所述检查区中反射；

-至少一个第一收集器装置(7a)以及一个第二收集器装置(7b)，所述至少一个第一收集器装置和所述一个第二收集器装置具有感测表面，所述感测表面捕获所述漫射辐射(5)的至少一部分并将所述至少一部分传输至分析装置；

-反射光学装置(6)，所述反射光学装置具有反射表面，所述反射表面被设计成沿所述收集装置(7a、7b)的方向引导所述漫射辐射(5)的源自与所述检查区(P)重合的光学收集焦点(F)的至少一部分；

所述检查装置的特征在于：

-所述反射光学装置的所述反射表面包括：第一反射区(6a)，所述漫射辐射(5)的第一部分朝着与所述光学收集焦点(F)在光学上共轭的第一光学检测焦点(Fa)反射到所述第一反射区上；以及第二反射区(6b)，所述漫射辐射(5)的第二部分朝着与所述光学收集焦点(F)在光学上共轭并且与所述第一光学检测焦点(Fa)不同的第二光学检测焦点(Fb)反射到所述第二反射区上；

-所述第一收集装置(7a)和所述第二收集装置(7b)是分别布置在所述检查装置中的，以便在所述反射光学装置(6)的所述第一光学检测焦点(Fa)和所述第二光学检测焦点(Fb)处捕获所述漫射辐射(5)。

2.根据权利要求1所述的检查装置(1)，其中，所述光源(4)被设计成以相对于所述基板(3)的平面的倾斜入射角在所述基板(3)上生成至少一个入射照明光束(4a、4a’、4a”)。

3.根据前述权利要求中一项所述的检查装置(1)，其中，所述光源(4)被设计成以相对于所述基板的平面的倾斜入射角生成在入射平面上入射在所述基板(3)上的至少两个照明光束(4a、4a”)，所述照明光束(4a、4a”)在所述入射平面上在所述照明光束(4a、4a”)之间形成非零角，并且所述照明光束(4a、4a”)相互相干以在所述检查区(P)中生成干涉。

4.根据权利要求2或3所述的检查装置(1)，其中，所述第一反射区(6a)是按照方位角来角度定界的，以使所述漫射辐射(5)的被所述第一反射区拦截的所述第一部分对应于反向散射。

5.根据权利要求2至4中一项所述的检查装置(1)，其中，所述第二反射区(6a)是按照方位角来角度定界的，以使所述漫射辐射(5)的被所述第二反射区拦截的所述第二部分对应于前向散射。

6.根据前述权利要求中一项所述的检查装置(1)，其中，所述第一反射区(6a)和所述第二反射区(6b)是互补的，以使对于所有可能方位角，所述反射光学装置(6)收集所述漫射辐射(5)的至少一部分。

7.根据前述权利要求中一项所述的检查装置(1)，其中，所述第一反射区(6a)和所述第二反射区(6b)对应于不同椭圆的部分，所述椭圆的相应主轴线在所述相应主轴线之间形成非零角，所述椭圆的第一焦点对应于所述光学收集焦点(F)，并且所述椭圆的另一焦点分别对应于所述反射光学装置(6)的所述第一光学检测焦点(Fa)和所述第二光学检测焦点(Fb)。

8.根据前述权利要求中一项所述的检查装置(1)，其中，所述第一收集装置(7a)和所述第二收集装置(7b)中的至少一个收集装置包括光纤，所述光纤的一端形成所述收集器装置的所述感测表面，所述光纤的所述一端按照与所述第一光学检测焦点(Fa)和/或所述第二光学检测焦点(Fb)重合或者在光学上共轭的方式设置在所述检查装置(1)中。

9.根据权利要求8所述的检查装置(1)，其中，所述光纤的光学轴线在所述光学检测焦点(Fa、Fb)处与光辐射的入射立体角的等分线对齐。

10.根据前述权利要求中一项所述的检查装置(1)，其中，所述第一收集装置(7a)和所述第二收集装置(7b)中的至少一个收集装置包括诸如透镜或微透镜的光学聚焦元件。

11.根据前述权利要求中一项所述的检查装置(1)，其中，所述第一光学检测焦点(Fa)和所述第二光学检测焦点(Fb)分别与垂直于所述基板(3)的穿过所述检查区(P)的轴线相距第一距离(da)和第二距离(db)，所述第一距离(da)不同于所述第二距离(db)。

12.根据前述权利要求中一项所述的检查装置(1)，其中，所述第一反射区(6a)和所述第二反射区(6b)被设计成各自反射所述漫射辐射(5)的与不同仰角扇区相对应的部分。

13.根据前述权利要求中一项所述的检查装置(1)，所述检查装置包括第三收集装置(11)，所述第三收集装置以围绕关于所述基板(3)的表面的穿过所述检查区(P)的法线的立体角捕获所述漫射辐射(5)的至少一部分。

14.一种对来自暗场光学检查装置(1)的漫射光辐射(5)进行反射的反射光学装置(6)，所述反射光学装置(6)包括反射表面，所述反射表面根据第一反射区(6a)被配置为使所述漫射辐射的源自光学收集焦点(F)的第一部分朝向与所述光学收集焦点(F)在光学上共轭的第一光学检测焦点(Fa)，并且根据第二反射区(6b)被配置，以便将所述漫射辐射的源自所述光学收集焦点(F)的第二部分朝着与所述光学收集焦点(F)在光学上共轭并且与所述第一光学检测焦点(Fa)不同的第二光学检测焦点(Fb)进行引导。

15.根据权利要求14所述的反射光学装置(6)，其中，所述第一反射区(6a)和所述第二反射区(6b)是利用不同机械元件产生的。

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