JPWO2019160781A5 - - Google Patents

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ターゲット108の平面内での非対称DOEのビームプロファイルはこの場合、対称位相項と非対称位相項の畳み込みの結果得られる:

Figure 2019160781000001
上式で、GsymDOEは対称位相項に相当し、GasymDOEは非対称位相項に相当する。図3は、いくつかの実施形態に係るこの畳み込みのシミュレーション結果を示す:シミュレーションされたウエハ平面または別のターゲット108の平面内でのビームプロファイル304は、対称位相項300と非対称位相項304の畳み込みの結果得られる(位相項300の対称性および位相項302の非対称性は、光軸に関するものである)。図3が示すように、ターゲット108の平面内でのビームプロファイル304は、ターゲット108の平面内において実質的に対称(実際にはほぼ精確に対称)である。したがって、DOEは、対称位相項と非対称位相項の畳み込みの実例(インスタンス化)となって、光ビーム102がターゲット108上に斜入射角で収束されているときに、ターゲット108の平面内で実質的に対称なビームプロファイルを生成することができる。 The beam profile of the asymmetric DOE in the plane of the target 108 is in this case the result of the convolution of the symmetric phase term and the asymmetric phase term:
Figure 2019160781000001
In the above equation, G symDOE corresponds to a symmetric phase term and G symDOE corresponds to an asymmetric phase term. FIG. 3 shows the simulation results of this convolution according to some embodiments: the beam profile 304 in the plane of the simulated wafer plane or another target 108 is a convolution of the symmetric phase term 300 and the asymmetric phase term 304. (The symmetry of phase term 300 and the asymmetry of phase term 302 are related to the optical axis). As shown in FIG. 3, the beam profile 304 in the plane of the target 108 is substantially symmetric (actually almost exactly symmetric) in the plane of the target 108. Therefore, the DOE is an example (instantiation) of the convolution of the symmetric phase term and the asymmetric phase term, and is substantially in the plane of the target 108 when the light beam 102 is converged on the target 108 at an oblique angle of incidence. A symmetrical beam profile can be generated.

光ビームは(例えば位相変調器104を使用して)位相変調される(704)。いくつかの実施形態では、位相変調は、DOE、非球面レンズ、ロッドレンズ、またはパウエルレンズを使用して行われる(706)。例えば、対称位相項300と非対称位相項302の畳み込みの実例(インスタンス化)となることでターゲットの平面内で実質的に対称なビームプロファイル304(図3)を生成するDOEが使用される(708)。DOEは、光ビームの入射平面に対して垂直な(例えば図5に従う)DOEの個別のスライスに対して、個別の位相を有するそれぞれのビームプロファイルが得られるように成形されてもよい(710)。個別の位相同士を組み合わせることによってビームのトップのスパイクが平滑化される。 The light beam is phase-modulated (eg, using the phase modulator 104) (704). In some embodiments, phase modulation is performed using a DOE, aspherical lens, rod lens, or Powell lens (706). For example, a DOE is used that produces a substantially symmetric beam profile 304 (FIG. 3) in the plane of the target by being an example (instantiation) of the convolution of the symmetric phase term 300 and the asymmetric phase term 302 (708). ). The DOE may be shaped to obtain a beam profile with a different phase for each slice of the DOE perpendicular to the plane of incidence of the light beam (eg according to FIG. 5) (710). .. The combination of the individual phases smoothes the spikes at the top of the beam.

Claims (15)

光ビームをターゲット上に斜入射角で収束させるための焦点レンズと、
前記光ビームが前記ターゲット上に前記斜入射角で収束されるときに、前記ターゲットの平面内での前記光ビームのトップを実質的にフラットにするための位相変調器であって、対称位相項と非対称位相項との畳み込みをインスタンス化して、前記光ビームが前記ターゲット上に前記斜入射角で収束されるときに前記ターゲットの前記平面内で実質的に対称なビームプロファイルを生成する回折光学素子(DOE)を備える、位相変調器と
を備えることを特徴とする、光学検査器具用のビーム整形装置。
A focal lens for converging the light beam on the target at an oblique angle of incidence,
A phase modulator for substantially flattening the top of the light beam in the plane of the target when the light beam converges on the target at the oblique incident angle, the symmetric phase term. Diffractive optical element that instantiates a convolution of and an asymmetric phase term to generate a substantially symmetric beam profile in the plane of the target when the light beam converges on the target at the oblique angle of incidence. With a phase modulator equipped with (DOE) ,
A beam shaping device for an optical inspection instrument, characterized in that it is provided with.
請求項1に記載のビーム整形装置であって、前記ターゲットが装着されることになるチャックを更に備え、前記焦点レンズは前記光ビームの光経路内で前記位相変調器と前記チャックの間に配置されていることを特徴とするビーム整形装置。 The beam shaping apparatus according to claim 1, further comprising a chuck to which the target is mounted, the focal lens is arranged between the phase modulator and the chuck in the optical path of the light beam. A beam shaping device characterized by being. 請求項2に記載のビーム整形装置であって、前記位相変調器に入射する前記光ビームは実質的にガウシアンであることを特徴とするビーム整形装置。 The beam shaping device according to claim 2, wherein the light beam incident on the phase modulator is substantially Gaussian. 請求項2に記載のビーム整形装置であって、前記位相変調器と前記焦点レンズの間に光学要素が存在しないことを特徴とするビーム整形装置。 The beam shaping device according to claim 2, wherein no optical element is present between the phase modulator and the focal lens. 請求項1に記載のビーム整形装置であって、前記位相変調器は、前記光ビームが前記ターゲット上に前記斜入射角で収束されるときに、前記ターゲットの前記平面内での検査トラックに対応する幅にわたる前記光ビームの強度の変化が10パーセント以下になるようにして、前記光ビームの前記トップをフラットにするように構成されていることを特徴とするビーム整形装置。 The beam shaping apparatus according to claim 1, wherein the phase modulator corresponds to an inspection track in the plane of the target when the light beam converges on the target at the oblique angle of incidence. A beam shaping apparatus, characterized in that the top of the light beam is flattened so that the change in intensity of the light beam over the width of the light beam is 10% or less. 請求項に記載のビーム整形装置であって、前記光ビームの半径方向軸に対して垂直な前記DOEの断面は実質的にくさび形状となっていることを特徴とするビーム整形装置。 The beam shaping device according to claim 1 , wherein the cross section of the DOE perpendicular to the radial axis of the light beam is substantially wedge-shaped. 請求項に記載のビーム整形装置であって、前記DOEは前記DOEの個別のスライスに対して個別の位相を有するそれぞれのビームプロファイルを生成するように成形されており、前記個別のスライスは前記光ビームの入射平面に対して垂直であり、前記個別の位相同士を組み合わせることによって前記ビームの前記トップのスパイクが平滑化されることを特徴とするビーム整形装置。 The beam shaping apparatus according to claim 1 , wherein the DOE is formed so as to generate a beam profile having an individual phase with respect to an individual slice of the DOE, and the individual slice is said. A beam shaping device that is perpendicular to the plane of incidence of the light beam and that the top spikes of the beam are smoothed by combining the individual phases. 請求項1に記載のビーム整形装置であって、
前記ターゲットは半導体ウエハであり、
前記位相変調器は、前記光ビームが収束される前記半導体ウエハの表面に対応する平面内での前記光ビームの前記トップを実質的にフラットにするように構成されていることを特徴とするビーム整形装置。
The beam shaping apparatus according to claim 1, wherein the beam shaping apparatus is used.
The target is a semiconductor wafer,
The phase modulator is configured to substantially flatten the top of the light beam in a plane corresponding to the surface of the semiconductor wafer to which the light beam is converged. Shaping device.
光ビームをターゲット上に斜入射角で収束させるための焦点レンズと、
前記光ビームが前記ターゲット上に前記斜入射角で収束されるときに、前記ターゲットの平面内での前記光ビームのトップを実質的にフラットにするための回折光学素子(DOE)であって、対称位相項と非対称位相項との畳み込みをインスタンス化して、前記ターゲットの前記平面内で実質的に対称なビームプロファイルを生成するDOEと、
前記ターゲットが装着されることになるチャックと、を備え、
前記焦点レンズは、前記光ビームの光経路内で前記DOEと前記チャックの間に配置されており、
前記DOEに入射する前記光ビームは実質的にガウシアンであり、
前記光ビームの半径方向軸に対して垂直な前記DOEの断面は実質的にくさび形状となっている
ことを特徴とする、光学検査器具用のビーム整形装置。
A focal lens for converging the light beam on the target at an oblique angle of incidence,
A diffractive optical element ( DOE ) for substantially flattening the top of the light beam in the plane of the target when the light beam converges on the target at the oblique incident angle. A DOE that instantiates the diffraction of a symmetric phase term and an asymmetric phase term to generate a substantially symmetric beam profile in said plane of the target .
With a chuck to which the target will be mounted,
The focal lens is arranged between the DOE and the chuck in the optical path of the light beam.
The light beam incident on the DOE is substantially Gaussian and is
A beam shaping device for an optical inspection instrument, characterized in that the cross section of the DOE perpendicular to the radial axis of the light beam is substantially wedge-shaped.
対称位相項と非対称位相項との畳み込みをインスタンス化することによってターゲットの平面内で実質的に対称なビームプロファイルを生成する回折光学素子(DOE)を使用して光ビームを位相変調することと、
前記光ビームを前記ターゲット上に斜入射角で収束させることと、を含み、
位相変調され前記ターゲット上に前記斜入射角で収束された前記光ビームは、前記ターゲットの平面内で実質的にフラットになったトップを有する
ことを特徴とする、ビーム整形方法。
Phase-modulating a light beam with a diffractive optic (DOE) that produces a substantially symmetric beam profile in the plane of the target by instantiating the convolution of the symmetric phase term and the asymmetric phase term .
Containing the light beam on the target at an oblique angle of incidence, including
The light beam phase-modulated and focused on the target at the oblique angle of incidence has a substantially flat top in the plane of the target.
A beam shaping method characterized by that.
請求項10に記載の方法であって、
前記位相変調は前記収束の前に前記DOEを使用して行われ、
前記方法は前記光ビームを前記DOEに提供することを更に含み、前記DOEに提供される前記光ビームは実質的にガウシアンであることを特徴とする方法。
The method according to claim 10 .
The phase modulation is performed using the DOE prior to the convergence.
The method further comprises providing the light beam to the DOE, wherein the light beam provided to the DOE is substantially Gaussian.
請求項10に記載の方法であって、
前記DOEは、前記DOEの個別のスライスに対して個別の位相を有するそれぞれのビームプロファイルを生成するように成形されており、前記個別のスライスは前記光ビームの入射平面に対して垂直であり、
前記個別の位相同士を組み合わせることによって前記ビームの前記トップのスパイクが平滑化されることを特徴とする方法。
The method according to claim 10 .
The DOE is shaped to generate a beam profile with a separate phase for each individual slice of the DOE, the individual slice being perpendicular to the plane of incidence of the light beam.
A method characterized in that the spikes at the top of the beam are smoothed by combining the individual phases.
光ビームをターゲット上に斜入射角で収束させるための焦点レンズと、A focal lens for converging the light beam on the target at an oblique angle of incidence,
光軸に対して偏心して位置付けられ、前記光ビームが前記ターゲット上に前記斜入射角で収束されるときに、前記ターゲットの平面内での前記光ビームのトップを実質的にフラットにするための位相変調器と、 To substantially flatten the top of the light beam in the plane of the target when it is positioned eccentrically with respect to the optical axis and the light beam converges on the target at the oblique angle of incidence. With a phase modulator,
備え、 Prepare,
前記位相変調器が、非球面レンズとロッドレンズとパウエルレンズとから成る群から選択される要素を備えることを特徴とする、光学検査器具用のビーム整形装置。 A beam shaping device for an optical inspection instrument, wherein the phase modulator comprises an element selected from the group consisting of an aspherical lens, a rod lens, and a Powell lens.
請求項13に記載のビーム整形装置であって、前記要素が前記非球面レンズであることを特徴とするビーム整形装置。The beam shaping device according to claim 13, wherein the element is the aspherical lens. 請求項13に記載のビーム整形装置であって、前記要素が前記ロッドレンズまたは前記パウエルレンズであることを特徴とするビーム整形装置。The beam shaping device according to claim 13, wherein the element is the rod lens or the Powell lens.
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