CN115060650A - 用于以由空间选择性波长滤波器所修改的照明源将样本成像的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于以由空间选择性波长滤波器所修改的照明源将样本成像的系统及方法。所述系统包含波长滤波子系统、样本载台、照明子系统、检测器，及用以聚集来自一或多个样本的表面的照明且将所述聚集的照明聚焦到所述检测器的物镜。此外，所述波长滤波子系统包含：经定位以将空间色散引入到所述光束中的一或多个第一色散元件、空间滤波器元件，及经定位以从所述光束中移除空间色散的一或多个第二色散元件。所述空间滤波器元件经进一步定位以传递所述光束的包含第二组波长的至少一部分，其中所述第二组波长是所述第一组波长的子组。
Description
分案申请的相关信息
本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2016年5月16日、申请号为201680028562.4、发明名称为“用于以由空间选择性波长滤波器所修改的照明源将样本成像的系统及方法”的发明专利申请案。
技术领域
本发明大体上涉及晶片检验系统，且特定来说涉及以经光谱滤波的照明源照明晶片。
背景技术
由为检验或制造设计的光学系统可解析的最小特征大小与照明源的波长成反比。因此需要不断开发具有更短波长且在这些波长下具有更高强度的源。然而，日渐强大的照明源的开发给用于利用(harness)此照明的系统及方法的开发带来新挑战。与经设计以对跨越到紫外线中的波长有效的光学系统关联的一个重大挑战是许多材料能高度吸收短波长照明。此高吸收不仅导致性能的降低，且还可变成限制照明源的许可强度的因素。作为实例，由于照明的光的高度吸收，经设计以滤波紫外线照明源的光谱的许多涂层会被驱动到高温(被称作热加载的过程)。此热加载最终会在系统中引起组件损坏或光污染(photo-contamination)，因此，需要消除上文所识别的先前技术中的缺陷。
发明内容
根据本发明的说明性实施例，揭示一种具有波长选择控制的紫外线照明源。在一个说明性实施例中，紫外线照明源包含照明源，所述照明源经配置以产生包含第一组波长的照明光束。在另一说明性实施例中，紫外线照明源包含第一组一或多个光学元件，其中所述第一组一或多个光学元件包含经定位以将空间色散引入到光束中的一或多个第一色散元件。在另一说明性实施例中，紫外线照明源包含空间滤波器元件，其中所述空间滤波器元件定位在与照明源共轭的平面中，其中空间滤波器元件经配置以传递光束的至少一部分，其中从空间滤波器元件引导的光束包含第二组波长，其中所述第二组波长是所述第一组波长的子组。在另一说明性实施例中，紫外线照明源包含第二组一或多个光学元件，其中所述第二组一或多个光学元件经定位以聚集光束的至少一部分，其中所述第二组一或多个光学元件包含经定位以从光束中移除空间色散的一或多个第二色散元件。
根据本发明的说明性实施例，揭示一种用于以经光谱滤波的照明源照明样本的系统。在一个说明性实施例中，系统包含照明源，所述照明源经配置以产生包含第一组波长的照明光束。在另一说明性实施例中，系统包含波长滤波子系统。在另一说明性实施例中，波长滤波子系统包含第一组一或多个光学元件，其中所述第一组一或多个光学元件包含经定位以将空间色散引入到光束中的一或多个第一色散元件。在另一说明性实施例中，波长滤波子系统包含空间滤波器元件，其中所述空间滤波器元件定位在与照明源共轭的平面中，其中空间滤波器元件经配置以传递光束的至少一部分，其中从空间滤波器元件引导的光束包含第二组波长，其中所述第二组波长是所述第一组波长的子组。在另一说明性实施例中，波长滤波子系统包含第二组一或多个光学元件，其中所述第二组一或多个光学元件经定位以聚集光束的至少一部分，其中所述第二组一或多个光学元件包含经定位以从光束移除空间色散的一或多个第二色散元件。在另一说明性实施例中，系统包含用于固定一或多个样本的样本载台。在另一说明性实施例中，系统包含照明子系统，所述照明子系统经配置以经由照明路径以第二组波长的至少一部分照明一或多个样本的至少一部分。在另一说明性实施例中，系统包含检测器。在另一说明性实施例中，系统包含物镜，所述物镜经配置以聚焦来自一或多个样本的表面的照明且经由聚集路径将聚集的照明聚焦到检测器以在检测器上形成一或多个样本的表面的至少一部分的图像。
根据本发明的另一说明性实施例，揭示一种用于以经光谱滤波的照明源照明样本的系统。在一个说明性实施例中，系统包含照明源，所述照明源经配置以产生包含第一组波长的照明光束。在另一说明性实施例中，系统包含波长滤波子系统。在另一说明性实施例中，波长滤波子系统包含第一组一或多个光学元件，其中所述第一组一或多个光学元件包含经定位以将空间色散引入到光束中的一或多个第一色散元件。在另一说明性实施例中，波长滤波子系统包含空间滤波器元件，其中所述空间滤波器元件定位在与照明源共轭的平面中，其中空间滤波器元件经定位以反射性地传递光束的至少一部分，其中从空间滤波器元件引导的光束包含第二组波长，其中所述第二组波长是所述第一组波长的子组，其中从空间滤波器元件引导的光束往回传播穿过镜像通路中的一或多个光学元件，使得从光束移除空间色散。在另一说明性实施例中，系统包含用于固定一或多个样本的样本载台。在另一说明性实施例中，系统包含照明子系统，所述照明子系统经配置以经由照明路径以第二组波长的至少一部分照明一或多个样本的至少一部分。在另一说明性实施例中，系统包含检测器。在另一说明性实施例中，系统包含物镜，所述物镜经配置以聚焦来自一或多个样本的表面的照明且经由聚集路径将聚集的照明聚焦到检测器以在在检测器上形成一或多个样本的表面的至少一部分的图像。
根据本发明的说明性实施例，揭示一种用于为样本成像滤波紫外线照明的方法。在一个说明性实施例中，方法包含产生包含第一组波长的照明光束。在另一说明性实施例中，方法包含将空间色散引入到光束中。在另一说明性实施例中，方法包含将光束引导到空间滤波器元件上，使得从空间滤波器元件引导的光束包含第二组波长，其中所述第二组波长是所述第一组波长的子组。在另一说明性实施例中，方法包含聚集从空间滤波器元件引导的光束的至少一部分。在另一说明性实施例中，方法包含从光束移除空间色散。
附图说明
通过参考附图，所属领域的技术人员可更好地理解本发明的众多优势，其中：
图1A是根据本发明的一个实施例的以经光谱滤波的照明源成像样本的系统的概念图。
图1B是根据本发明的一个实施例的波长滤波子系统的示意图。
图1C是根据本发明的一个实施例的经配置具有光学镜像的照明路径的波长滤波子系统的示意图。
图1D是根据本发明的一个实施例的经配置具有光学镜像的照明路径及延伸照明源的波长滤波子系统的示意图。
图1E是根据本发明的一个实施例的用作色散元件的传统三角形棱镜的概念图。
图1F是根据本发明的一个实施例的用作色散元件的棱镜阵列的概念图。
图2是根据本发明的一个实施例的延伸照明源的经空间色散图像的概念图，所述延伸照明源经配置使得每一波长成像为直线，其中所述直线的宽度与照明源的大小相关。
图3是根据本发明的一个实施例的用于以经光谱滤波的照明源照明样本的系统的示意图。
图4是描绘根据本发明的一个实施例的用于以经光谱滤波的照明源成像样本的方法的流程图。
具体实施方式
现将详细地参考说明于附图中的所揭示的标的物。
尽管已说明了本发明的特定实施例，但应清楚的是，所属领域的技术人员在不脱离前述揭示内容的范围及精神的情况下，可做出本发明的各种修改及实施例。据此，本发明的范围应仅为由附加于此的权利要求书来限制。
大体上参考图1A到1F，根据本发明来描述一种用于滤波照明源的光谱辐射的系统及方法。本发明的实施例涉及从照明源的光谱中选择一组所要波长。额外实施例涉及以对应成像系统(例如，晶片检验子系统、计量学子系统及类似者)的照明光学器件来耦合经光谱滤波的波长。本发明的一些实施例涉及在高功率及极短波长系统中的波长选择。
图1A说明根据本发明的实施例的以照明源101的经光谱滤波的部分成像样本的系统100。照明源101产生定义光束104的照明输出，所述光束104具有由第一组波长组成的光谱。通过非限制性实例的方式，第一组波长可包含(但不限于)电磁波谱的红外线、可见光、紫外线(UV)、深紫外线(DUV)、极紫外线(EUV)及/或真空紫外线(VUV)区域中的波长。在一些实施例中，光束104的至少一部分可由一或多个元件103聚集并引导。应注意，一或多个光学元件103可包含(但不限于)一或多个透镜、棱镜、光栅、偏光元件、波片或光圈。应进一步注意到，一或多个元件可经配置以修改光束104的时间或空间轮廓，以及控制光束104的发散度(例如，产生经准直、发散或聚敛的光束104)。
大体上参考图1B，在一个实施例中，光束104经引导到系统100内的波长滤波子系统102。在一个实施例中，光束104穿过波长滤波子系统102的入射光瞳116，且入射在经定位以将空间色散引入到光束104中的色散元件111(例如，棱镜)上。在此意义上，第一组波长内的每一波长以不同角度从色散元件111引导。聚焦元件113经定位以将光束104聚集并聚焦到空间滤波器元件112上，所述空间滤波器元件112经配置以仅传递光束的具有第二组波长的部分。此处应注意，第二组波长是第一组波长的子组。归因于由色散元件111所引发的空间色散，聚焦元件113将每一波长聚焦到空间滤波器元件112上的不同位置。在一个实施例中，空间滤波器元件112是具有一或多个开口的光圈，所述空间滤波器元件112经定位使得仅第二组波长穿过一或多个开口。在一些实施例中，第二聚焦元件114经定位以聚集并准直由空间滤波器元件112所传递的选定波长的光。在一些实施例中，第二色散元件(例如，棱镜)115经定位以移除空间色散并产生光束105。穿过波长滤波子系统102的出射光瞳117的光束105因此是穿过入射光瞳116的光束的经光谱滤波版本。
此处应注意，色散元件111及/或115中的任何色散元件可包含任何数目个所属领域中已知的色散组件且可包含(但不限于)折射元件(例如，棱镜)及衍射元件(例如，以反射模式或透射模式操作的衍射光栅)。在一个实施例中，如图1E及1F中所示，色散元件111包含棱镜阵列111b或等效地包含菲涅耳棱镜111b。此处应注意，具有顶角136及宽度134的棱镜阵列111b可与具有相同顶角136及宽度132的传统棱镜111a一样而将相同色散引入到光束104。以此方式，从厚度132到厚度134的缩减可降低色散元件111中光(例如，UV光)的吸收。应进一步注意，色散元件111及/或115中的任何色散元件可包含折射元件及衍射元件的任何组合。通过非限制性实例的方式，色散元件111及/或115可包含(但不限于)传统类型或菲涅耳类型中的任一类型的一或多个棱镜。作为另一非限制性实例，色散元件111可包含(但不限于)一个衍射光栅，且色散元件115可包含(但不限于)一或多个棱镜。此处应进一步注意，系统100中的任何透镜元件(例如，元件103及106)可包含一或多个菲涅耳透镜。
应进一步注意，色散元件111及/或115中的任何色散元件可由所属领域中已知的适合于引入色散的目的的任何材料制成。例如，透射式色散元件111及/或115(例如，棱镜或透射衍射光栅)可由例如(但不限于)MgF2、LiF、CaF2、蓝宝石、结晶型石英、熔融硅、透明石英1、透明石英2、透明石英300、透明石英310、贺利氏(HERALUX)PLUS、贺利氏VUV及类似材料的材料形成。此处再次注意，例如(但不限于)CaF2、MgF2、结晶型石英及蓝宝石的材料将透明度提供到短波长辐射(例如，λ<190mm)。由基于折射的色散光学元件111及/或115(例如，棱镜)引入到光束104中的空间色散的度取决于材料选择以及物理设计考虑(例如，光束104在任何表面上的入射角)。应进一步注意，基于衍射的色散元件111及/或115(例如，衍射光栅)可使用所属领域中已知的任何制造过程来制造。基于衍射的色散元件111及/或115可包含(但不限于)全像光栅、刻线光栅、闪耀光栅、体布拉格光栅(VBG)或使用直接写入过程(例如，在材料的表面上或材料的本体内的飞秒激光直接写入)所制造的光栅。
应注意，本发明不限于文中先前所描述的聚焦元件113及114，其仅为出于说明性目的而提供。在一些实施例中，聚焦元件113及/或114可不被包含。聚焦元件113及/或114可由所属领域中已知的任何类型的透镜形成。例如，聚焦元件113及/或114可包含(但不限于)一或多个球面透镜或一或多个圆柱透镜。此处应注意，空间滤波器元件112的一或多个通带区域的形状可由空间滤波器元件112上的照明源101的图像的形状定义，所述形状受到定位在照明源101与空间滤波器元件112之间的光束104的光学通路上的任何元件影响。通过非限制性实例的方式，色散元件111是线性棱镜，其经定位使得光束显现一个尺寸上的线性空间色散，且聚焦元件113是圆柱透镜，其经定位使得来自照明源101的每一波长聚焦为空间滤波器元件112上的直线。此外，在此配置中，每一波长经聚焦到空间滤波器上的不同空间位置上。
图2说明根据本发明的一个实施例的在空间滤波器元件112上的照明源101的图像的概念图。在此实施例中，照明源101的每一波长经成像为空间滤波器元件112上的直线。直线118的宽度与照明源101的成像部分的空间范围相关。应进一步注意，空间滤波器元件112将能够选择性地传递所要波长并阻断第二波长所凭借的对比度取决于空间滤波器元件112上对应于每一波长的直线118的宽度；此线宽越小，则空间滤波器元件112上的波长的空间重叠越小且空间滤波器的对比度越高。参考图2中的概念图，照明源101可具有包含120nm到200nm的波长范围中的波长的光谱。每一波长经成像为空间滤波器元件112上的直线且每一直线118的宽度表示照明源101的成像大小。在一些实施例中，系统100可包含例如光学器件或滤波器的元件103(例如，光谱选择性涂层或空间滤波器)，元件103经配置以限制照明源101的光谱含量及/或有效大小，如系统100的其余部分所见。此处应进一步注意，在空间滤波器元件112上的照明源101的图像的形状及大小可经设计以便最小化对空间滤波器元件112的制造局限。例如，相对于成像照明源101使得每一波长呈圆形状，成像照明源使得每一波长呈直线形状(例如，根据图2)可使空间滤波器元件112的制造更容易及/或更低廉。
在一个实施例中，照明104由包含照明源101及光学元件103的光学器件的任何组合准直。随后经准直的照明104可经引导到色散元件111，且由聚焦元件113聚焦到空间滤波器元件112上。照明源101及空间滤波器元件112经定位以处于关于聚焦元件113的无限共轭配置中，即照明源的图像以及空间滤波器元件112位于聚焦元件113的焦距处。此处应注意，本发明不限于此特定配置，仅出于说明性目的而提供此配置。应注意，本发明可延伸到任何布置，其中照明源101及空间滤波器元件112定位在任何数目个有限共轭位置中，使得空间滤波器元件112在照明源101的图像平面中。
在另一实施例中，可使用将空间色散引入到光束104中且同时将光束104聚焦到空间滤波器元件112上的单个物理组件(例如，曲面衍射光栅)来实现色散元件111及聚焦元件113的功能。类似地，可使用单个物理组件来实现色散元件115及聚焦元件114的功能。
应注意，空间滤波器元件112可包含所属领域中已知的任何类型的空间滤波器。在一些实施例中，空间滤波器是由包含一或多个开口的光圈形成。在此意义上，第二组波长(即，由空间滤波器元件112传递的那些波长)可传播穿过光圈的一或多个开口。在一个实施例中，空间滤波器元件112吸收由空间滤波器元件拒斥的波长。在另一实施例中，空间滤波器元件112具有反射经拒斥波长的高度反射性表面。在另一实施例中，空间滤波器可由具有控制单元的空间光调制器形成，其中空间光调制器含有个别可寻址的区域，或可使用控制单元来配置以传递或拒斥入射在每一像素上的波长的像素。此空间光调制器可以下列模式操作：透射模式，其中经选定传递的波长被引导穿过空间光调制器；或反射模式，其中经选定传递的波长被反射。在其它实施例中，空间滤波器包含微机电系统(MEMS)器件或纳米机电系统(NEMS)器件，所述器件可经配置以根据波长在器件上的位置来传递选定波长。在一个实施例中，基于MEMS的空间滤波器元件112可经配置成可变形镜，使得待传递的选定波长被引导到系统中的后续元件(例如，聚焦光学器件114)，同时其余波长被反射远离空间滤波器元件112(例如，反射到(如)光束阻块或挡板)。在此意义上，基于MEMS的空间滤波器元件112用于拒斥未经选定穿过空间滤波器元件112的波长。
大体上参考图1C及1D中的简化示意图，在一些实施例中，可通过利用在空间滤波器元件112周围光学地对称的配置来减少系统100中的物理元件的数目。在此意义上，空间滤波器元件112经配置而以反射模式操作：选定的第二组波长从空间滤波器元件112反射，且沿着镜像光学通路传播穿过色散元件111，使得移除光束104中的空间色散。图1C及1D中展示说明此实施例的简化示意图，从而展示照明源101，其分别经配置为点源及延伸源。在一个实施例中，光束104入射在经定位以将空间色散引入到光束104中的色散元件111(例如，棱镜)上。聚焦元件113经定位以将光束104聚集并聚焦到经配置而以反射模式操作的空间滤波器元件112上。选定的第二组波长从空间滤波器元件112反射，且第二次通过镜像光学通路穿过元件111及113。输出光束105可经选定且通过所属领域中已知的任何方法从输入光束104分化。例如，在非限制性实施例中，光学元件103可经配置以包含用于选定波长的偏振光束分光器及四分之一波片，使得由空间滤波器元件112所传递的第二组波长在第二传递上与偏振光束分光器相互作用之后沿着不同于输入光束104的光学通路偏转。所得光束105随后将被引导到照明路径121，且最终引导到样本107。
此处应注意，波长滤波子系统102的优势中的一者是针对短波长照明104(例如，UV、EUV、DUV及/或VUV照明)的改进的性能。用来制造空间滤波器元件112的材料的热性质将部分地控制波长滤波子系统102的最大功率限制，这是因为与由空间滤波器元件112所拒斥的波长关联的能量的至少一部分可被吸收。在一个非限制性实例中，空间滤波器元件112是由能够吸收并耗散(例如，经由附接的散热器)由空间滤波器元件112所拒斥的波长的吸收所引发的热负载的金属制成。在另一非限制性实施例中，空间滤波器元件112经配置以具有高度反射性表面，使得空间滤波器元件112吸收由空间滤波器元件112拒斥的波长的能量的最小部分；更确切的说，此能量经反射远离空间滤波器元件112到系统100内的额外元件(例如，光束阻块或挡板)，所述额外元件经设计以吸收并耗散能量。应进一步注意，虽然短波长照明源在光学性能方面提供优势，但短波长照明源还给包含能够以可接受吸收损耗充分地透射或反射照明104的有限可用性材料的系统100的设计带来独特挑战。此外，系统100内的组件的过多吸收可引起最终降低系统100的性能或寿命的损害及光污染风险。
在一个实施例中，照明源101包括持续激光等离子体(LSP)源，所述持续激光等离子体源经配置以产生一组波长或波长范围(例如但不限于红外线辐射、可见光辐射、UV辐射、DUV辐射及/或VUV辐射)的照明104。在一个实施例中，照明源101是持续激光等离子体源，所述持续激光等离子体源经由保持在等离子体灯内的等离子体而产生宽带光。例如，基于LSP的照明源的等离子体灯可包含(但不限于)等离子体胞或等离子体灯泡。在另一实施例中，照明源101包含放电源，例如但不限于等离子体放电灯。通过非限制性实例的方式，照明源101可包含(但不限于)氘灯。在另一实施例中，照明源101可包含两个或两个以上光源以便能产生比单个源具有更多波长的照明源101。
在额外实施例中，照明源由一或多个窄带照明源(例如，一或多个激光源)组成。广义上，照明源101可包含所属领域中已知的任何激光系统。通过非限制性实例的方式，照明源101可包含所属领域中已知的经配置以产生一组波长或波长范围(例如但不限于红外线辐射、可见光辐射、UV辐射、DUV辐射及/或VUV辐射)的任何激光系统。在一个实施例中，照明源101可包含经配置以发射连续波(CW)激光辐射的激光系统。例如，泵激源104可包含经配置以用在晶片检验工具中的一或多个CW紫外线激光源，其中具有短波长源(例如，UV、DUV、EUV或VUV照明)是所要的以便实现所要分辨率。此处应注意，经配置以产生CW照明的照明源101不是限制性的且所属领域中已知的任何照明源101可经实施在本发明的上下文中。在另一实施例中，照明源可为具有时间尺度的脉冲长度的脉冲激光源，所述时间尺度包含(但不限于)毫秒、微秒、纳秒、皮秒或飞秒。在另一实施例中，照明源101可经配置以产生调制输出。例如，可以声光或电光调制器调制照明源101以产生经时间塑形的照明。
在另一实施例中，照明源101可包含一或多个准分子激光系统。通过非限制性实例的方式，照明源可包含准分子激光，所述准分子激光经配置以使用分子氟作为作用气体以发射157nm激光。在另一实施例中，照明源101可包含一或多个二极管激光系统。在另一实施例中，照明源可包含经配置而以445nm发射的二极管激光。
在另一实施例中，照明源101可包含一或多个频率转换激光系统。通过非限制性实例的方式，照明源101可包含具有与β相硼酸钡(BBO)晶体耦合的458nm的标称中心照明波长的气体离子激光以产生具有229nm中心波长的照明。
在另一实施例中，系统100包含适合用于固定样本107的载台组合件108。载台组合件108可包含所属领域中已知的任何样本载台架构。例如，载台组合件108可包含(但不限于)线性载台、旋转载台或多轴载台的任何组合。此外，样本107可包含晶片，例如但不限于半导体晶片。
在另一实施例中，系统100包含成像子系统121。成像子系统121可包含(但不限于)透镜120及光束分光器110。此外，成像子系统121可包含(但不限于)光圈、滤波器、均化器、偏光器、光束分光器及/或适合用于将照明从波长滤波子系统102传送到一或多个样本107的光束塑形元件。此处应注意，成像子系统121可耦合到波长滤波子系统102的照明输出端且成像子系统121与物镜106协作地运作。在此意义上，成像子系统121可利用来自波长滤波子系统102的照明输出(例如，具有选定波长的UV、DUV、EUV或VUV光)来检验或以其它方式分析一或多个样本107。
在另一实施例中，照明子系统122包含物镜106及检测器109。在一个实施例中，物镜106可在照明从一或多个样本107(或布置在样本107上的颗粒)的一或多个部分散射或反射之后聚集所述照明。物镜可另外地经由聚集路径123将聚集的照明聚焦到检测器109以形成一或多个样本107的表面的一或多个部分的图像。此处应注意，物镜106可包含所属领域中已知的适合用于执行检验(例如，暗视野检验或亮视野检验)或光学计量的任何物镜。另外，此处应注意，检测器109可包含所属领域中已知的适合用于测量从一或多个样本107接收的照明的任何光学检测器。例如，检测器109可包含(但不限于)CCD检测器、TDI检测器或类似者。
大体上参考图3，在一个实施例中，系统100经配置以将短波长照明引导到样本107上。照明源101包含持续激光等离子体源，所述持续激光等离子体源产生具有在190nm到450nm的范围中的第一组波长的照明。偏轴拋物线形镜103聚集并准直照明光束104。光束104随后经进一步引导到色散元件111(例如，棱镜)，所述色散元件111将空间色散引入到光束104中。光束随后入射在聚焦元件113(例如，圆柱镜)上且聚焦到空间滤波器元件112上，所述空间滤波器元件112经配置以包含具有一或多个开口的光圈，其中空间滤波器元件112经定位以传递第二组波长。从空间滤波器元件112引导的光束104由聚焦元件114(例如，圆柱镜)聚集并准直且经进一步引导到色散元件115(例如，棱镜)，所述色散元件115从光束104中移除空间色散。光束104随后由第二偏轴拋物线形镜聚集且经引导到样本107。
此处应注意，系统100中的元件中的任何元件可经配置以包含一或多个涂层，所述涂层包含(但不限于)抗反射性涂层或光谱选择性涂层。通过非限制性实例的方式，光谱选择性涂层可安置在色散元件111及/或115、聚焦元件113及/或114及/或空间滤波器元件112的表面上，以便进一步限制光束104及/或105的光谱含量。在另一实施例中，抗反射性涂层可置放在系统100的非光学元件上，所述非光学元件包含用于减少贯穿系统100的杂散光的目的的围封腔。
此处应注意，如上文所描述且在图1A到1D中所说明的系统100的所述组光学器件仅出于说明性目的而经提供且不应被解释为限制性的。预期到可在本发明的范围内利用若干等效或额外光学配置。通过非限制性实例的方式，一或多个光学滤波器可沿着照明路径或聚集路径定位以便在光进入波长滤波子系统102之前滤波照明或在光进入波长滤波子系统102之后滤波照明。一或多个光学滤波器可进一步定位在照明子系统122或聚集路径123中。
图4说明描绘根据本发明的一个实施例的方法的流程图，所述方法用于以具有经滤波光谱含量的照明源成像样本。在步骤402中，产生包含第一组波长(例如，具有一组波长或具有在电磁波谱的红外线、可见光、UV、DUV、EUV及/或VUV部分中的波长范围的照明)的照明光束104。在步骤404中，使用色散元件111将空间色散引入到光束104中。在步骤406中，具有空间色散的光束104经引导到空间滤波器元件112，使得从空间滤波器元件112引导的光束包含第二组波长，其中第二组波长是第一组波长的子组。在步骤408中，聚集从空间滤波器元件112引导的光束104的至少一部分。在步骤410中，从光束104中移除空间色散。在一个实施例中，第二色散元件115可移除空间色散。在另一实施例中，空间滤波器元件112经配置而以镜像配置反射选定波长，使得空间色散可由最初产生色散的相同色散元件111移除。在步骤412中，经由与物镜106耦合的照明路径121而以选定的第二组波长的至少一部分照明一或多个样本。在步骤414中，聚集来自一或多个样本107的照明。例如，从一或多个样本107散射或反射的光可经由物镜106及聚集路径123的组合而成像到检测器109上。
文中所描述的目标时常说明含在其它组件内或与其它组件连接的不同组件。应理解，如此描绘的架构仅为示范性的，且实际上还可实施实现相同功能性的许多其它架构。从概念上讲，用以实现相同功能性的组件的任何布置“有效地关联”使得实现所要功能性。因此，在文中经组合以实现特定功能性的任何两个组件可被视为彼此“关联”使得实现所要功能性，而无关于架构或中间组件。相同地，如此关联的任何两个组件还可被视为彼此“连接”或“耦合”以实现所要功能性，且能够如此关联的任何两个组件还可被视为彼此“可耦合”以实现所要功能性。可耦合的特定实例包含(但不限于)在物理上可相互作用及/或在物理上相互作用的组件及/或无线地可相互作用及/或无线地相互作用的组件及/或在逻辑上可相互作用及/或在逻辑上相互作用的组件。
据信，将通过先前描述而理解本发明及其许多附加优势，且将明显的是在不脱离所揭示的目标或不牺牲其所有材料优势的情况下可对组件的形式、构造及布置作出各种改变。所描述的形式仅为示范性的，且下列权利要求书希望涵盖并包含此类改变。此外，应理解本发明由所附权利要求书界定。
Claims (37)
1.一种具有波长选择控制的紫外线照明源，其包括：
照明源，其经配置以产生包含第一组波长的照明光束；
第一组一或多个光学元件，其中所述第一组一或多个光学元件包含经定位以将空间色散引入到所述光束中的一或多个第一色散元件以形成与所述第一组波长的每一者相关联的一组子光束；
一或多个聚焦元件；
空间滤波器元件，其中所述空间滤波器元件定位在与所述照明源共轭的平面中，其中所述一或多个聚焦元件经配置以将所述光束的每一所述一组子光束聚集到所述空间滤波器元件上，其中所述空间滤波器元件经配置以传递所述子光束的至少一子组，其中从所述空间滤波器元件引导的所述子光束的所述子组关联于第二组波长，其中所述第二组波长是所述第一组波长的子组，其中所述第二组波长包含极紫外线光谱、深紫外线光谱或真空紫外线光谱的至少一者中的波长，且其中所述空间滤波器元件经配置以吸收并耗散热负载或者将所述热负载反射至能够吸收并耗散所述热负载的额外元件；及
第二组一或多个光学元件，其中所述第二组一或多个光学元件经定位以聚集所述光束的至少一部分，其中所述第二组一或多个光学元件包含经定位以从含有所述子光束的所述子组的所述光束中移除空间色散的一或多个第二色散元件。
2.根据权利要求1所述的紫外线照明源，其中所述空间滤波器元件包括具有一或多个开口的光圈，且经定位使得关联于所述第二组波长的所述子光束穿过所述一或多个开口。
3.根据权利要求1所述的紫外线照明源，其中所述空间滤波器元件包括空间光调制器。
4.根据权利要求3所述的紫外线照明源，其中所述空间光调制器包含可变形镜。
5.根据权利要求1所述的紫外线照明源，其中所述照明源包括持续激光等离子体光源。
6.根据权利要求1所述的紫外线照明源，其中所述照明源包括放电源。
7.根据权利要求1所述的紫外线照明源，其中所述第一组光学元件或所述第二组光学元件中的至少一个包含圆柱镜。
8.根据权利要求1所述的紫外线照明源，其中所述一或多个第一色散元件或所述一或多个第二色散元件中的至少一个包含一或多个棱镜。
9.根据权利要求8所述的紫外线照明源，其中所述一或多个棱镜包含一或多个棱镜阵列。
10.根据权利要求1所述的紫外线照明源，其中所述一或多个第一色散元件或所述一或多个第二色散元件中的至少一个包含一或多个衍射光栅。
11.根据权利要求10所述的紫外线照明源，其中所述一或多个衍射光栅包含平面衍射光栅或曲面衍射光栅中的至少一个。
12.一种用于以经光谱滤波的照明源来照明样本的系统，其包括：
照明源，其经配置以产生包含第一组波长的照明光束；
波长滤波子系统，其包括：
第一组一或多个光学元件，其中所述第一组一或多个光学元件包含经定位以将空间色散引入到所述光束中的一或多个第一色散元件以形成与所述第一组波长的每一者相关联的一组子光束；
一或多个聚焦元件；
空间滤波器元件，其中所述空间滤波器元件定位在与所述照明源共轭的平面中，其中所述一或多个聚焦元件经配置以将所述光束的每一所述一组子光束聚集到所述空间滤波器元件上，其中所述空间滤波器元件经配置以传递所述子光束的至少一子组，其中从所述空间滤波器元件引导的所述子光束的所述子组关联于第二组波长，其中所述第二组波长是所述第一组波长的子组，其中所述第二组波长包含极紫外线光谱、深紫外线光谱或真空紫外线光谱的至少一者中的波长，且其中所述空间滤波器元件经配置以吸收并耗散热负载或者将所述热负载反射至能够吸收并耗散所述热负载的额外元件；及
第二组一或多个光学元件，其中所述第二组一或多个光学元件经定位以聚集所述光束的至少一部分，其中所述第二组一或多个光学元件包含经定位以从含有所述子光束的所述子组的所述光束中移除空间色散的一或多个第二色散元件；
样本载台，其用于固定一或多个样本；
照明子系统，其经配置以经由照明路径，以所述第二组波长的至少一部分来照明所述一或多个样本的至少一部分；
检测器；及
物镜，其经配置以聚焦来自所述一或多个样本的表面的照明，且经由聚集路径来将所述聚集的照明聚焦到所述检测器，以在所述检测器上形成所述一或多个样本的所述表面的至少一部分的图像。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述空间滤波器元件包括具有一或多个开口的光圈，其中所述空间滤波器元件经定位使得所述第二组波长穿过所述一或多个开口。
14.根据权利要求12所述的系统，其中所述空间滤波器元件包括空间光调制器。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述空间光调制器包含可变形镜。
16.根据权利要求12所述的系统，其中所述照明源包括持续激光等离子体。
17.根据权利要求12所述的系统，其中所述照明源包括放电源。
18.根据权利要求12所述的系统，其中所述第一组光学元件或所述第二组光学元件中的至少一个包含圆柱镜。
19.根据权利要求12所述的系统，其中所述一或多个第一色散元件或所述一或多个第二色散元件中的至少一个包含一或多个棱镜。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述一或多个棱镜包含一或多个棱镜阵列。
21.根据权利要求12的系统，其中所述一或多个第一色散元件或所述一或多个第二色散元件中的至少一个包含一或多个衍射光栅。
22.根据权利要求21所述的系统，其中所述一或多个衍射光栅包含平面衍射光栅或曲面衍射光栅中的至少一个。
23.根据权利要求12所述的系统，其中所述检测器包括CCD检测器或TDI检测器中的至少一个。
24.一种用于以照明源来照明样本的系统，其包括：
照明源，其经配置以产生包含第一组波长的照明光束；
波长滤波子系统，其包括：
一或多个光学元件，其中所述一或多个光学元件包含经定位以将空间色散引入到所述光束中的一或多个色散元件，其中所述一或多个光学元件包括一或多个聚焦元件；及
空间滤波器元件，其中所述空间滤波器元件定位在与所述照明源共轭的平面中，其中所述一或多个聚焦元件经配置以将所述光束的一组子光束中的每一者聚集到所述空间滤波器元件上，其中所述空间滤波器元件经定位以反射性地传递所述子光束的至少一子组，其中从所述空间滤波器元件引导的所述子光束的所述子组关联于第二组波长，其中所述第二组波长是所述第一组波长的子组，其中所述第二组波长包含极紫外线光谱、深紫外线光谱或真空紫外线光谱的至少一者中的波长，其中从所述空间滤波器元件引导的所述光束往回传播穿过镜像通路中的所述一或多个光学元件，使得从含有所述子光束的所述子组的所述光束移除空间色散，且其中所述空间滤波器元件经配置以吸收并耗散热负载或者将所述热负载反射至能够吸收并耗散所述热负载的额外元件；
样本载台，其用于固定一或多个样本；
照明子系统，其经配置以经由照明路径，以所述第二波长的至少一部分来照明所述一或多个样本的至少一部分；
检测器；及
物镜，其经配置以聚焦来自所述一或多个样本的表面的照明，且经由聚集路径来将所述聚集的照明聚焦到所述检测器，以在所述检测器上形成所述一或多个样本的所述表面的至少一部分的图像。
25.根据权利要求24所述的系统，其中所述空间滤波器元件包括具有一或多个开口的光圈，其中所述空间滤波器元件经定位使得关联于所述第二组波长的所述子光束穿过所述一或多个开口。
26.根据权利要求24所述的系统，其中所述空间滤波器元件包括空间光调制器。
27.根据权利要求26所述的系统，其中所述空间光调制器包含可变形镜。
28.根据权利要求24所述的系统，其中所述照明源包括持续激光等离子体。
29.根据权利要求24所述的系统，其中所述照明源包括放电源。
30.根据权利要求24所述的系统，其中所述第一组光学元件或所述第二组光学元件中的至少一个包含圆柱镜。
31.根据权利要求24所述的系统，其中所述一或多个第一色散元件或所述一或多个第二色散元件中的至少一个包含一或多个棱镜。
32.根据权利要求31所述的系统，其中所述一或多个棱镜包含一或多个棱镜阵列。
33.根据权利要求24所述的系统，其中所述一或多个第一色散元件或所述一或多个第二色散元件中的至少一个包含一或多个衍射光栅。
34.根据权利要求33所述的系统，其中所述一或多个衍射光栅包含平面衍射光栅或曲面衍射光栅中的至少一个。
35.根据权利要求24所述的系统，其中所述检测器包括CCD检测器及TDI检测器中的至少一个。
36.一种用于为样本成像准备紫外线照明的方法，其包括：
产生包含第一组波长的照明光束；
将空间色散引入到所述光束中以形成与所述第一组波长的每一者相关联的一组子光束；
将所述子光束聚焦到空间滤波器元件上，使得从所述空间滤波器元件引导的所述子光束的子组包含第二组波长，其中所述第二组波长是所述第一组波长的子组，其中所述第二组波长包含极紫外线光谱、深紫外线光谱或真空紫外线光谱的至少一者中的波长，且其中所述空间滤波器元件经配置以吸收并耗散热负载或者将所述热负载反射至能够吸收并耗散所述热负载的额外元件；
聚集含有所述子光束的所述子组的所述光束的从所述空间滤波器元件引导的至少一部分；及
从含有所述子光束的所述子组的所述光束中移除空间色散。
37.根据权利要求36所述的方法，其进一步包括：
以含有所述子光束的所述子组的所述光束的至少一部分来照明一或多个样本的至少一部分；及
经由聚集路径，聚集来自所述一或多个样本的照明，以形成所述一或多个样本的至少一部分的图像。
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