KR20180000734A - 공간 선택적 파장 필터에 의해 수정된 조명원으로 샘플을 영상화하는 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

스펙트럼으로 필터링된 조명원으로 샘플을 조명하는 시스템은 제1 파장 집합을 가진 조명 빔을 발생하도록 구성된 조명원을 포함한다. 또한, 시스템은 파장 필터링 서브시스템, 샘플 스테이지, 조명 서브시스템, 검출기, 및 하나 이상의 샘플의 표면으로부터 조명을 집속하고 상기 수집된 조명을 상기 검출기에 집속하는 대물렌즈를 포함한다. 또한, 파장 필터링 서브시스템은 상기 빔에 공간 분산을 도입하도록 배치된 하나 이상의 제1 분산 요소, 공간 필터 요소, 및 상기 빔으로부터 공간 분산을 제거하도록 배치된 하나 이상의 분산 요소를 포함한다. 상기 공간 필터 요소는 제2 파장 집합을 포함한 빔의 적어도 일부를 통과시키도록 또한 배치되고, 상기 제2 파장 집합은 상기 제1 파장 집합의 부분집합이다.

Description

공간 선택적 파장 필터에 의해 수정된 조명원으로 샘플을 영상화하는 시스템 및 방법
본 발명은 일반적으로 웨이퍼 검사 시스템에 관한 것으로, 특히 스펙트럼으로 필터링된 조명원에 의한 웨이퍼 조명에 관한 것이다.
검사 또는 제조용으로 설계된 광학 시스템에 의해 분석할 수 있는 최소 피처 크기는 조명원의 파장에 반비례한다. 그러므로 더 짧은 파장 및 이 파장에서 더 높은 강도를 가진 조명원을 개발할 필요성이 꾸준히 있다. 그러나 점점 더 강력한 조명원의 개발은 이 조명을 이용하는 시스템 및 방법의 개발에 새로운 난제를 제시한다. 자외선까지 걸치는 파장으로 작업하도록 설계된 광학 시스템과 관련된 한가지 중대한 난제는 많은 재료들이 단파장 조명에 대하여 흡수성이 높다는 것이다. 이러한 높은 흡수성은 성능의 감퇴를 야기할 뿐만 아니라 조명원의 허용 가능한 강도를 제한하는 요소가 될 수 있다. 일 예로서, 자외선 조명원의 스펙트럼을 필터링하도록 설계된 많은 코팅은 열 부하(thermal loading)라고 부르는 처리인, 조명광의 높은 흡수에 기인하여 고온을 유도한다. 이 열 부하는 궁극적으로 시스템에서 컴포넌트 손상 또는 광 오염(photo-contamination)을 유도할 수 있다. 그러므로 종래 기술에서의 전술한 결함들을 치유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 예시적인 실시형태에 따라서 파장 선택 제어 기능이 있는 자외선 조명원이 개시된다. 예시적인 일 실시형태에서, 자외선 조명원은 제1 파장 집합을 포함한 조명 빔을 발생하도록 구성된 조명원을 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 자외선 조명원은 하나 이상의 광학 요소들의 제1 집합을 포함하고, 상기 하나 이상의 광학 요소들의 제1 집합은 빔에 공간 분산을 도입하도록 배치된 하나 이상의 제1 분산 요소를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 자외선 조명원은 공간 필터 요소를 포함하고, 상기 공간 필터 요소는 조명원에 대한 평면 켤레 내에 배치되며, 상기 공간 필터 요소는 상기 빔의 적어도 일부를 통과시키도록 구성되고, 상기 공간 필터 요소로부터 지향된 빔은 제2 파장 집합을 포함하고, 상기 제2 파장 집합은 상기 제1 파장 집합의 부분집합이다. 다른 예시적인 실시형태에서, 자외선 조명원은 하나 이상의 광학 요소들의 제2 집합을 포함하고, 상기 하나 이상의 광학 요소들의 제2 집합은 빔의 적어도 일부를 수집하도록 배치되며, 상기 하나 이상의 광학 요소들의 제2 집합은 빔으로부터 공간 분산을 제거하도록 배치된 하나 이상의 제2 분산 요소를 포함한다.
본 발명의 예시적인 실시형태에 따라서, 스펙트럼으로 필터링된 조명원으로 샘플을 조명하는 시스템이 개시된다. 예시적인 일 실시형태에서, 시스템은 제1 파장 집합을 포함한 조명 빔을 발생하도록 구성된 조명원을 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 시스템은 파장 필터링 서브시스템을 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 파장 필터링 서브시스템은 하나 이상의 광학 요소들의 제1 집합을 포함하고, 상기 하나 이상의 광학 요소들의 제1 집합은 빔에 공간 분산을 도입하도록 배치된 하나 이상의 제1 분산 요소를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 파장 필터링 서브시스템은 공간 필터 요소를 포함하고, 상기 공간 필터 요소는 조명원에 대한 평면 켤레 내에 배치되며, 상기 공간 필터 요소는 상기 빔의 적어도 일부를 통과시키도록 구성되고, 상기 공간 필터 요소로부터 지향된 빔은 제2 파장 집합을 포함하고, 상기 제2 파장 집합은 상기 제1 파장 집합의 부분집합이다. 다른 예시적인 실시형태에서, 상기 파장 필터링 서브시스템은 하나 이상의 광학 요소들의 제2 집합을 포함하고, 상기 하나 이상의 광학 요소들의 제2 집합은 빔의 적어도 일부를 수집하도록 배치되며, 상기 하나 이상의 광학 요소들의 제2 집합은 빔으로부터 공간 분산을 제거하도록 배치된 하나 이상의 제2 분산 요소를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 시스템은 하나 이상의 샘플을 고정하기 위한 샘플 스테이지를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 시스템은 조명 경로를 통해 상기 제2 파장 집합 중 적어도 일부로 상기 하나 이상의 샘플 중의 적어도 일부를 조명하도록 구성된 조명 서브시스템을 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 시스템은 검출기를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 시스템은 하나 이상의 샘플의 표면으로부터 조명을 집속하고, 상기 검출기에서 상기 하나 이상 샘플의 표면 중 적어도 일부의 영상을 형성하기 위해 상기 검출기에 수집 경로를 통해 상기 수집된 조명을 집속하도록 구성된 대물렌즈를 포함한다.
본 발명의 다른 예시적인 실시형태에 따라서, 스펙트럼으로 필터링된 조명원으로 샘플을 조명하는 시스템이 개시된다. 예시적인 일 실시형태에서, 시스템은 제1 파장 집합을 포함한 조명 빔을 발생하도록 구성된 조명원을 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 시스템은 파장 필터링 서브시스템을 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 파장 필터링 서브시스템은 하나 이상의 광학 요소들의 제1 집합을 포함하고, 상기 하나 이상의 광학 요소들의 제1 집합은 빔에 공간 분산을 도입하도록 배치된 하나 이상의 제1 분산 요소를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 상기 파장 필터링 서브시스템은 공간 필터 요소를 포함하고, 상기 공간 필터 요소는 조명원에 대한 평면 켤레 내에 배치되며, 상기 공간 필터 요소는 상기 빔의 적어도 일부를 반사적으로 통과시키도록 배치되고, 상기 공간 필터 요소로부터 지향된 빔은 제2 파장 집합을 포함하고, 상기 제2 파장 집합은 상기 제1 파장 집합의 부분집합이고, 상기 공간 필터 요소로부터 지향된 빔은 공간 분산이 상기 빔으로부터 제거되도록 미러 경로 내의 하나 이상의 광학 요소를 통하여 역으로 전파한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 시스템은 하나 이상의 샘플을 고정하기 위한 샘플 스테이지를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 시스템은 조명 경로를 통해 상기 제2 파장 집합 중 적어도 일부로 상기 하나 이상의 샘플 중의 적어도 일부를 조명하도록 구성된 조명 서브시스템을 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 시스템은 검출기를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 시스템은 하나 이상의 샘플의 표면으로부터 조명을 집속하고, 상기 검출기에서 상기 하나 이상 샘플의 표면 중 적어도 일부의 영상을 형성하기 위해 상기 검출기에 수집 경로를 통해 상기 수집된 조명을 집속하도록 구성된 대물렌즈를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 시스템은 하나 이상의 샘플의 표면으로부터 조명을 집속하고, 상기 검출기에서 상기 하나 이상 샘플의 표면 중 적어도 일부의 영상을 형성하기 위해 상기 검출기에 수집 경로를 통해 상기 수집된 조명을 집속하도록 구성된 대물렌즈를 포함한다.
본 발명의 예시적인 실시형태에 따라서, 샘플 영상화를 위해 자외선 조명을 필터링하는 방법이 개시된다. 예시적인 일 실시형태에서, 이 방법은 제1 파장 집합을 포함한 조명 빔을 발생하는 단계를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 이 방법은 상기 빔에 공간 분산을 도입하는 단계를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 이 방법은 공간 필터 요소로부터 지향된 빔이 제2 파장 집합을 포함하도록 상기 공간 필터 요소에 빔을 지향시키는 단계를 포함하고, 상기 제2 파장 집합은 상기 제1 파장 집합의 부분집합이다. 다른 예시적인 실시형태에서, 이 방법은 상기 공간 필터 요소로부터 지향된 빔의 적어도 일부를 수집하는 단계를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 이 방법은 상기 빔으로부터 공간 분산을 제거하는 단계를 포함한다.
본 발명의 많은 장점들은 첨부 도면을 참조함으로써 당업자에게 더 잘 이해될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 스펙트럼으로 필터링된 조명원으로 샘플을 영상화하는 시스템의 개념도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 파장 필터링 서브시스템의 개략도이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 광학적으로 미러형인 조명 경로로 구성된 파장 필터링 서브시스템의 개략도이다.
도 1d는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 광학적으로 미러형인 조명 경로 및 연장된 조명원으로 구성된 파장 필터링 서브시스템의 개략도이다.
도 1e는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 분산 요소로서 사용되는 종래의 삼각 프리즘의 개념도이다.
도 1f는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 분산 요소로서 사용되는 프리즘 어레이의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 각 파장이 선- 이 선의 폭은 조명원의 크기와 관련됨 -에 영상화되도록 구성된 연장된 조명원의 공간적으로 분산된 영상의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 스펙트럼으로 필터링된 조명원으로 샘플을 조명하는 시스템의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 스펙트럼으로 필터링된 조명원으로 샘플을 영상화하는 방법을 보인 흐름도이다.
이제, 첨부 도면에 도시된 본 발명의 실시형태에 대하여 자세히 설명한다.
비록 본 발명의 특정 실시형태들이 예시되어 있지만, 당업자라면 본 발명의 범위 및 정신으로부터 벗어나지 않고 발명의 각종 변형예 및 실시형태를 구성할 수 있다는 점은 명백하다. 따라서 발명의 범위는 첨부된 특허 청구범위에 의해서만 제한되어야 한다.
일반적으로, 도 1a~1f를 참조하면, 조명원의 스펙트럼 방사선을 필터링하는 시스템 및 방법이 본 발명에 따라 설명된다. 본 발명의 실시형태는 조명원의 스펙트럼으로부터 바람직한 파장 집합의 선택과 관련된다. 추가의 실시형태는 스펙트럼으로 필터링된 파장을 대응하는 영상 시스템(예를 들면, 웨이퍼 검사 서브시스템, 계측 서브시스템 등)의 조명 옵틱스와 결합하는 것과 관련된다. 본 발명의 일부 실시형태는 고출력 및 초단파장 시스템에서 파장 선택에 관련된다.
도 1a는 본 발명의 실시형태에 따른, 조명원(101)의 스펙트럼 필터링된 부분으로 샘플을 영상화하는 시스템(100)을 보인 것이다. 조명원(101)은 제1 파장 집합을 포함한 스펙트럼을 가진 빔(104)을 규정하는 조명 출력을 발생한다. 비제한적인 예로서, 제1 파장 집합은 전자기 스펙트럼의 적외선, 가시광선, 자외선(UV), 심자외선(DUV), 극자외선(EUV) 및/또는 진공 자외선(VUV) 영역의 파장을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 빔(104)의 적어도 일부는 하나 이상의 요소(103)에 의해 수집 및 지향될 수 있다. 하나 이상의 광학 요소(103)는 비제한적인 예를 들자면 하나 이상의 렌즈, 프리즘, 격자, 편광 요소, 파장판 또는 조리개를 포함할 수 있다는 점에 주목한다. 상기 하나 이상의 요소는 빔(104)의 시간적 또는 공간적 윤곽을 수정할 뿐만 아니라, (예를 들면, 시준, 발산 또는 수렴하는 빔(104)을 생성하기 위해) 빔(104)의 발산을 제어하도록 구성될 수 있다는 점에 또한 주목한다.
일반적으로 도 1b를 참조하면, 일 실시형태에서, 빔(104)은 시스템(100) 내의 파장 필터링 서브시스템(102)에 지향된다. 일 실시형태에서, 빔(104)은 파장 필터링 서브시스템(102)의 입구 동공(116)을 통과하고, 빔(104)에 공간 분산을 도입하도록 배치된 분산 요소(111)(예를 들면, 프리즘)에 입사한다. 이 점에서, 제1 파장 집합 내의 각 파장은 분산 요소(111)로부터 다른 각도로 지향된다. 집속 요소(113)는 빔(104)을 수집하고, 제2 파장 집합을 가진 빔의 일부만을 통과시키도록 구성된 공간 필터 요소(112)에 상기 빔(104)을 집속하도록 배치된다. 여기에서, 상기 제2 파장 집합은 상기 제1 파장 집합의 부분집합인 점에 주목한다. 분산 요소(111)에 의해 유도된 공간 분산에 기인하여, 집속 요소(113)는 각 파장을 공간 필터 요소(112)의 다른 위치에 집속한다. 일 실시형태에서, 공간 필터 요소(112)는 제2 파장 집합만이 하나 이상의 개공을 통과하도록 배치된 하나 이상의 개공을 가진 조리개이다. 일부 실시형태에서, 제2 집속 요소(114)는 공간 필터 요소(112)를 통과한 선택된 파장의 광을 수집 및 시준하도록 배치된다. 일부 실시형태에서, 제2 분산 요소(예를 들면, 프리즘)(115)는 공간 분산을 제거하고 빔(105)을 생성하도록 배치된다. 따라서 파장 필터링 서브시스템(102)의 출구 동공(117)을 통과하는 빔(105)은 입구 동공(116)을 통과한 빔을 스펙트럼으로 필터링한 버전이다.
여기에서, 임의의 분산 요소(111 및/또는 115)는 업계에 공지된 임의 수의 분산 컴포넌트를 포함할 수 있고, 비제한적으로 굴절 요소(예를 들면, 프리즘)와 회절 요소(예를 들면, 반사 모드 또는 투과 모드로 동작하는 회절격자)를 포함할 수 있다는 점에 주목한다. 일 실시형태에서, 도 1e 및 도 1f에 도시된 것처럼, 분산 요소(111)는 프리즘 어레이(111b), 또는 등가적으로 프레넬 프리즘(111b)을 포함한다. 여기에서, 정점 각(136) 및 폭(134)을 가진 프리즘 어레이(111b)는 동일한 정점 각(136) 및 폭(132)을 가진 종래의 프리즘(111a)과 동일한 분산을 빔(104)에 도입할 수 있다는 점에 주목한다. 이 방법으로, 두께(132)로부터 두께(134)로의 감소는 분산 요소(111)에서 광(예를 들면, UV 광)의 흡수를 감소시킬 수 있다. 임의의 분산 요소(111 및/또는 115)는 굴절 요소와 회절 요소의 임의 조합을 포함할 수 있다는 점에 또한 주목한다. 비제한적인 예로서, 분산 요소(111 및/또는 115)는 비제한적으로 종래 유형 또는 프레넬 유형 중 어느 하나인 하나 이상의 프리즘을 포함할 수 있다. 다른 비제한적인 예로서, 분산 요소(111)는 비제한적으로 하나의 회절격자를 포함할 수 있고, 분산 요소(115)는 비제한적으로 하나 이상의 프리즘을 포함할 수 있다. 여기에서, 시스템(100) 내의 임의의 렌즈 요소(예를 들면, 103, 106)는 하나 이상의 프레넬 렌즈를 포함할 수 있다는 점에 또한 주목한다.
분산 요소(111 및/또는 115)는 분산을 도입하는 목적에 적합한 업계에 공지된 임의의 재료로 제조될 수 있다는 점에 또한 주목한다. 예를 들면, 프리즘과 같은 투과형 분산 요소(111 및/또는 115) 또는 투과형 회절격자는 비제한적인 예를 들자면 MgF2, LiF, CaF2, 사파이어, 결정질 석영, 용융 실리카, SUPRASIL 1, SUPRASIL 2, SUPRASIL 300, SUPRASIL 310, HERALUX PLUS, HERALUX-VUV 등과 같은 재료로 형성될 수 있다. 여기에서, 비제한적으로 CaF2, MgF2, 결정질 석영 및 사파이어와 같은 재료는 단파장 방사선(예를 들면, λ<190nm)에 대하여 투명성을 제공한다는 점에 또한 주목한다. 굴절계 분산 광학 요소(111 및/또는 115)(예를 들면, 프리즘)에 의해 빔(104)에 도입된 공간 분산의 정도는 재료 선택뿐만 아니라, 임의의 표면에 대한 빔(104)의 입사각과 같은 물리적 설계 사양에 의존한다. 회절격자와 같은 회절계 분산 요소(111 및/또는 115)는 업계에 공지된 임의의 제조 공정을 이용하여 제조될 수 있다는 점에 또한 주목한다. 회절계 분산 요소(111 및/또는 115)는, 비제한적인 예를 들자면, 홀로그래픽 격자, 룰 격자(ruled grating), 블레이즈 격자(blazed grating), 볼륨 브래그 격자(VBG), 또는 재료의 표면상 또는 벌크 내에 직접 기록하는 펨토초 레이저와 같은 직접 기록 공정을 이용하여 제조된 격자를 포함할 수 있다.
본 발명은 단지 예시 목적으로 제공된 전술한 집속 요소(113, 114)로 제한되지 않는다는 점에 주목한다. 일부 실시형태에서, 집속 요소(113 및/또는 114)는 포함하지 않을 수 있다. 집속 요소(113 및/또는 114)는 업계에 공지된 임의 유형의 렌즈로 형성될 수 있다. 예를 들면, 집속 요소(113 및/또는 114)는 비제한적인 예를 들자면 하나 이상의 구면 렌즈 또는 하나 이상의 원통 렌즈를 포함할 수 있다. 여기에서, 공간 필터 요소(112)의 하나 이상의 통과대역 영역의 형상은 조명원(101)과 공간 필터 요소(112) 사이의 빔(104)의 광학 경로에 배치된 임의의 요소에 의해 영향을 받는 공간 필터 요소(112) 위 조명원(101)의 이미지 형상에 의해 규정될 수 있다는 점에 주목한다. 비제한적인 예로서, 분산 요소(111)는 빔이 1차원으로 선형 공간 분산을 나타내도록 배치된 선형 프리즘이고, 집속 요소(113)는 조명원(101)으로부터의 각 파장이 공간 필터 요소(112) 위의 선에 집속되도록 배치된 원통 렌즈이다. 또한, 이 구성에서 각 파장은 공간 필터 위의 다른 공간적 위치에 집속된다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 공간 필터 요소(112) 위 조명원(101)의 영상의 개념도이다. 이 실시형태에서, 조명원(101)의 각 파장은 공간 필터 요소(112) 위의 선에 영상화된다. 선(118)의 폭은 조명원(101)의 영상화된 부분의 공간 범위에 관련된다. 공간 필터 요소(112)가 원하는 파장을 선택적으로 통과시키고 제2 파장을 차단할 수 있는 콘트라스트는 공간 필터 요소(112)에서의 각 파장에 대응하는 선(118)의 폭에 의존하고; 이 선 폭이 작으면 작을수록 공간 필터 요소(112)에서 파장의 공간 중첩이 더 작고 공간 필터의 콘트라스트가 더 높다는 점에 또한 주목한다. 도 2의 개념도를 참조하면, 조명원(101)은 120nm 내지 200nm의 파장 범위 내 파장을 포함한 스펙트럼을 가질 수 있다. 각 파장은 공간 필터 요소(112) 위의 선에 영상화되고, 각 선(118)의 폭은 조명원(101)의 영상화 크기를 표시한다. 일부 실시형태에서, 시스템(100)은 시스템(100)의 나머지에서 보이는 바와 같이 조명원(101)의 스펙트럼 성분 및/또는 유효 크기를 제한하도록 구성된 옵틱스 또는 필터(예를 들면, 스펙트럼으로 선택적인 코팅 또는 공간 필터)와 같은 요소(103)들을 포함할 수 있다. 여기에서, 공간 필터 요소(112) 위 조명원(101)의 영상의 형상 및 크기는 공간 필터 요소(112)에서의 제조 제약을 최소화하도록 설계될 수 있다는 점에 또한 주목한다. 예를 들면, 각 파장이 (예를 들면, 도 2에 따라서) 선의 형상으로 되게 하는 조명원의 영상화는 각 파장이 원의 형상으로 되게 하는 조명원(101)의 영상화에 비하여 공간 필터 요소(112)의 제조가 더 쉽고 더 싸게 될 수 있다.
일 실시형태에서, 조명(104)은 조명원(101)과 광학 요소(103)를 포함한 임의의 옵틱스 조합에 의해 시준된다. 그 다음에, 상기 시준된 조명(104)은 분산 요소(111)에 지향되고, 집속 요소(113)에 의해 공간 필터 요소(112)에 집속될 수 있다. 조명원(101)과 공간 필터 요소(112)는 집속 요소(113)와 관련하여 무한 켤레 구성(infinite conjugate configuration)으로 배치된다. 다시 말해서, 조명원의 영상뿐만 아니라 공간 필터 요소(112)는 집속 요소(113)의 초점 길이에 위치된다. 여기에서, 본 발명은 단지 예시 목적으로 제공되는 상기 특수 구성으로 제한되지 않는다는 점에 주목한다. 본 발명은 공간 필터 요소(112)가 조명원(101)의 영상면에 있도록 조명원(101)과 공간 필터 요소(112)가 임의 수의 유한 켤레 위치에 배치되는 임의의 배치로까지 연장될 수 있다는 점에 주목한다.
다른 실시형태에서, 분산 요소(111)와 집속 요소(113)의 기능은 빔(104)에 공간 분산을 도입하고 빔(104)을 공간 필터 요소(112)에 동시에 집속하는 곡면 회절격자와 같은 단일의 물리적 컴포넌트를 이용하여 달성된 수 있다. 유사하게, 분산 요소(115)와 집속 요소(114)의 기능도 단일의 물리적 컴포넌트를 이용하여 달성된 수 있다.
공간 필터 요소(112)는 업계에 공지된 임의 유형의 공간 필터를 포함할 수 있다는 점에 주목한다. 일부 실시형태에서, 공간 필터는 하나 이상의 개공을 포함한 조리개에 의해 형성된다. 이 점에서, 제2 파장 집합(즉 공간 필터 요소(112)를 통과하는 파장 집합)은 조리개의 하나 이상의 개공을 통해 전파할 수 있다. 일 실시형태에서, 공간 필터 요소에 의해 거부되는 파장은 공간 필터 요소(112)에 흡수된다. 다른 실시형태에서, 공간 필터 요소(112)는 거부된 파장을 반사하는 고 반사율 표면을 갖는다. 다른 실시형태에서, 공간 필터는 제어부를 가진 공간 광 변조기에 의해 형성될 수 있고, 이때 상기 공간 광 변조기는 각 픽셀에 입사하는 파장을 통과 또는 거부하도록 상기 제어부를 이용하여 구성될 수 있는 개별적으로 조작 가능한 영역 또는 픽셀을 내포한다. 그러한 공간 광 변조기는 선택된 통과 파장이 공간 광 변조기를 통해 지향되는 투과 모드, 또는 선택된 통과 파장이 반사되는 반사 모드로 동작할 수 있다. 다른 실시형태에서, 공간 필터는 장치에서의 그들의 위치에 따라 선택 파장을 통과시키도록 구성될 수 있는 마이크로전자기계 시스템(MEMS) 장치 또는 나노전자기계 시스템(NEMS) 장치를 포함한다. 일 실시형태에서, MEMS계 공간 필터 요소(112)는 통과될 선택 파장이 집속 요소(114)와 같은 시스템 내 후속 요소로 지향되고, 나머지 파장이 공간 필터 요소(112)로부터 반사되도록(예를 들면, 빔 차단물 또는 방해물로서 반사됨) 변형 가능한 미러로서 구성될 수 있다. 이 점에서, MEMS계 공간 필터 요소(112)는 선택되지 않은 파장이 공간 필터 요소(112)를 통과하는 것을 막는데 소용된다.
일반적으로 도 1c 및 도 1d의 단순화한 개략도를 참조하면, 일부 실시형태에서, 시스템(100) 내 물리적 요소들의 수는 공간 필터 요소(112) 주위에서 광학적으로 대칭인 구성을 이용함으로써 감소될 수 있다. 이 점에서, 공간 필터 요소(112)는 반사 모드에서 동작하도록 구성될 수 있다. 즉, 선택된 제2 파장 집합이 공간 필터 요소(112)로부터 반사되고, 빔(104)의 공간 분산이 제거되도록 미러형 광학 경로를 따라 분산 요소(111)를 통해 전파한다. 이 실시형태를 예시하는 단순화한 개략도는 도 1c 및 도 1d에 도시되어 있고, 도 1c 및 도 1d는 각각 점광원 및 연장 광원으로 구성된 조명원을 도시하고 있다. 일 실시형태에서, 빔(104)은 빔(104)에 공간 분산을 도입하도록 배치된 분산 요소(111)(예를 들면, 프리즘)에 입사한다. 집속 요소(113)는 빔(104)을 수집하고 반사 모드로 동작하도록 구성된 공간 필터 요소(112)에 빔(104)을 집속하도록 배치된다. 선택된 제2 파장 집합은 공간 필터 요소(112)로부터 반사되고, 미러형 광학 경로를 통해 두번째로 요소 111 및 113을 통과한다. 출력 빔(105)은 업계에 공지된 임의의 방법으로 선택되고 입력 빔(104)과 구별될 수 있다. 예를 들면, 비제한적인 실시형태로서, 광학 요소(103)는 공간 필터 요소(112)를 통과한 제2 파장 집합이 두번째 통과시에 편광 빔 스플리터와 상호작용할 때 입력 빔(104)과 다른 광학 경로를 따라 편향되도록, 선택된 파장에 대하여 편광 빔 스플리터 및 1/4 파장판을 포함하도록 구성될 수 있다. 그 다음에, 결과적인 빔(105)은 조명 경로(121)로 지향되고, 궁극적으로 샘플(107)에 지향될 것이다.
여기에서, 파장 필터링 서브시스템(102)의 장점들 중의 하나는 단파장 조명(104)(예를 들면, UV, EUV, DUV 및/또는 VUV 조명)에 대한 개선된 성능이라는 점에 주목한다. 공간 필터 요소(112)를 제조하는 재료의 열적 특성은, 부분적으로, 공간 필터 요소(112)에 의해 거부된 파장과 관련된 에너지 중 적어도 일부가 흡수될 수 있으므로, 파장 필터링 서브시스템(102)의 최대 전력 한계를 제어할 것이다. 비제한적인 일 예로서, 공간 필터 요소(112)는 공간 필터 요소(112)에 의해 거부된 파장의 흡수에 의해 유도된 열적 부하를 흡수 및 소산(예를 들면, 부착된 열 싱크를 통해)할 수 있는 금속으로 제조된다. 다른 비제한적인 실시형태로서, 공간 필터 요소(112)는 공간 필터 요소(112)에 의해 거부된 파장의 에너지의 최소 부분이 공간 필터 요소(112)에 의해 흡수되도록 고반사성 표면을 갖도록 구성되고, 오히려 이 에너지는 공간 필터 요소(112)로부터, 에너지를 흡수 및 소산시키도록 설계된 빔 차단물 또는 방해물과 같은 시스템(100) 내 다른 요소로 반사된다. 비록 단파장 조명원이 광학 성능면에서 장점을 제공하지만, 이 조명원은 수용 가능한 흡수 손실로 조명(104)을 적절히 투과 또는 반사할 수 있는 재료의 제한된 가용성을 비롯해서 시스템(100)의 설계에 독특한 난제를 제기한다. 또한, 시스템(100) 내 컴포넌트들에 의한 과도한 흡수는 궁극적으로 시스템(100)의 성능 또는 수명을 단축시키는 손상 및 광 오염 리스크를 유도할 수 있다.
일 실시형태에서, 조명원(101)은 비제한적으로 적외선 방사선, 가시광 방사선, UV 방사선, DUV 방사선 및/또는 VUV 방사선과 같은 파장 집합 또는 파장 범위의 조명(104)을 발생하도록 구성된 레이저 지속 플라즈마(laser-sustained plasma, LSP) 광원을 포함한다. 일 실시형태에서, 조명원(101)은 레이저 지속 플라즈마 광원이고, 이 조명원은 플라즈마 램프 내에 유지된 플라즈마를 통해 광대역 광을 발생한다. 예를 들면, LSP계 조명원의 플라즈마 램프는 비제한적인 예로서 플라즈마 셀 또는 플라즈마 벌브를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 조명원(101)은 비제한적으로 플라즈마 방전 램프와 같은 방전 소스를 포함한다. 비제한적인 예로서, 조명원(101)은 중수소 램프를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 조명원(101)은 단일 광원에서 가능한 것보다 더 많은 수의 파장을 가진 조명원(101)을 생성하기 위해 2개 이상의 광원을 포함할 수 있다.
추가의 실시형태에서, 조명원은 하나 이상의 레이저 소스와 같은 하나 이상의 협대역 조명원으로 구성된다. 일반적인 의미에서, 조명원(101)은 업계에 공지된 임의의 레이저 시스템을 포함할 수 있다. 비제한적인 예로서, 조명원(101)은 비제한적으로 적외선 방사선, 가시광 방사선, UV 방사선, DUV 방사선 및/또는 VUV 방사선과 같은 파장 집합 또는 파장 범위를 발생하도록 구성된, 업계에 공지된 임의의 레이저 시스템을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 조명원(101)은 연속파(continuous wave, CW) 레이저 방사선을 방출하도록 구성된 레이저 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들면, 펌프 소스(104)는 원하는 분해능을 달성하기 위해 UV, DUV, EUV 또는 VUV 조명과 같은 단파장 소스를 갖는 것이 바람직한 웨이퍼 검사 툴에서 사용하도록 구성된 하나 이상의 CW 자외선 레이저 소스를 포함할 수 있다. 여기에서, CW 조명을 생성하도록 구성된 조명원(101)은 제한되지 않고 업계에 공지된 임의의 조명원(101)이 본 발명과 관련하여 구현될 수 있다는 점에 주목한다. 다른 실시형태에서, 조명원은 비제한적으로 밀리초, 마이크로초, 나노초, 피코초 또는 펨토초를 포함한 시간 척도의 펄스 길이를 가진 펄스형 레이저 소스일 수 있다. 다른 실시형태에서, 조명원(101)은 변조된 출력을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 조명원(101)은 임시로 성형된 조명을 생성하도록 음향-광학 또는 전기-광학 변조기로 변조될 수 있다.
다른 실시형태에서, 조명원(101)은 하나 이상의 엑시머 레이저 시스템을 포함할 수 있다. 비제한적인 예로서, 조명원은 157nm 레이저 광을 방출하기 위해 활성 가스로서 분자 불소를 사용하도록 구성된 엑시머 레이저를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 조명원(101)은 하나 이상의 다이오드 레이저 시스템을 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 조명원은 445nm를 방출하도록 구성된 다이오드 레이저를 포함할 수 있다.
다른 실시형태에서, 조명원(101)은 하나 이상의 주파수 변환 레이저 시스템을 포함할 수 있다. 비제한적인 예로서, 조명원(101)은 229nm 중심 파장을 가진 조명을 생성하기 위해 베타 바륨 붕산염(BBO) 결정과 결합된 458nm의 공칭 중심 조명 파장을 가진 가스 이온 레이저를 포함할 수 있다.
다른 실시형태에서, 시스템(100)은 샘플(107)을 고정하기에 적합한 스테이지 조립체(108)를 포함한다. 스테이지 조립체(108)는 업계에 공지된 임의의 샘플 스테이지 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 스테이지 샘플(108)은 비제한적으로 선형 스테이지, 회전 스테이지 또는 다축 스테이지의 임의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 샘플(107)은 비제한적으로 반도체 웨이퍼와 같은 웨이퍼를 포함할 수 있다.
다른 실시형태에서, 시스템(100)은 영상화 서브시스템(121)을 포함한다. 영상화 서브시스템(121)은 비제한적으로 렌즈(120) 및 빔 스플리터(110)를 포함할 수 있다. 추가로, 영상화 서브시스템(121)은 비제한적으로 조리개, 필터, 균질화기, 편광기, 빔 스플리터 및/또는 파장 필터링 서브시스템(102)으로부터 하나 이상의 샘플(107)로 조명을 전달하기에 적합한 빔 성형 요소를 포함할 수 있다. 여기에서, 영상화 서브시스템(121)은 파장 필터링 서브시스템(102)의 조명 출력에 결합되고, 대물렌즈(106)와 협력하여 동작한다는 점에 주목한다. 이 점에서, 영상화 서브시스템(121)은 파장 필터링 서브시스템(102)으로부터의 조명 출력(예를 들면, 선택된 파장을 가진 UV, DUV, EUV 또는 VUV 광)을 검사하거나 다른 방식으로 분석할 수 있다.
다른 실시형태에서, 영상화 서브시스템(122)은 대물렌즈(106)와 검출기(109)를 포함한다. 일 실시형태에서, 대물렌즈(106)는 하나 이상의 샘플(107)의 하나 이상의 부분(또는 샘플(107) 위에 배치된 입자)으로부터 산란 또는 반사된 후의 조명을 수집할 수 있다. 대물렌즈는 수집 경로(123)를 통해 수집된 광을 검출기(109)에 추가로 집속하여 하나 이상 샘플(107)의 표면의 하나 이상 부분의 영상을 형성할 수 있다. 여기에서, 대물렌즈(106)는 검사(예를 들면, 암시야 검사 또는 명시야 검사) 또는 광학 계측을 수행하기에 적합한 업계에 공지된 임의의 대물렌즈를 포함할 수 있다는 점에 주목한다. 또한, 검출기(109)는 하나 이상의 샘플(107)로부터 수신된 조명을 측정하기에 적합한 업계에 공지된 임의의 광 검출기를 포함할 수 있다는 점에 주목한다. 예를 들면, 검출기(109)는 비제한적으로 CCD 검출기, TDI 검출기 등을 포함할 수 있다.
일반적으로 도 3을 참조하면, 일 실시형태에서, 시스템(100)은 단파장 조명을 샘플(107)에 지향시키도록 구성된다. 조명원(101)은 190nm - 450nm 범위의 제1 파장 집합을 가진 조명을 발생하는 레이저 지속형 플라즈마 소스를 포함한다. 조명(104)의 빔은 이축 포물면경(103)에 의해 수집 및 시준된다. 빔(104)은 그 다음에 분산 소자(111)(예를 들면, 프리즘)에 지향되고, 분산 소자(111)는 빔(104)에 공간 분산을 도입한다. 그 다음에 빔은 집속 요소(113)(예를 들면, 원통 미러)에 입사하고, 하나 이상의 개공을 가진 조리개를 포함하도록 구성된 공간 필터 요소(112)에 집속되며, 상기 공간 필터 요소(112)는 제2 파장 집합을 통과시키도록 배치된다. 공간 필터 요소(112)로부터 지향된 빔(104)은 집속 요소(114)(예를 들면, 원통 미러)에 의해 수집 및 시준되고, 빔(104)에서 공간 분산을 제거하는 분산 요소(115)(예를 들면, 프리즘)에 또한 지향된다. 그 다음에 빔(104)은 제2 이축 포물면경에 의해 수집되고 샘플(107)에 지향된다.
여기에서, 시스템(100)내의 임의의 요소는 비제한적으로 반사 방지 코팅 또는 스펙트럼 선택적 코팅을 포함한 하나 이상의 코팅을 포함하도록 구성될 수 있다. 비제한적인 예로서, 스펙트럼 선택적 코팅은 빔(104 및/또는 105)의 스펙트럼 성분을 더욱 제한하기 위해 분산 요소(111 및/또는 115), 집속 요소(113 및/또는 114) 및/또는 공간 필터 요소(112)의 면에 배치될 수 있다. 다른 실시형태에서, 반사 방지 코팅은 시스템(100) 전체에서 미광을 줄이기 위한 밀폐실을 포함한 시스템(100)의 비광학 요소에 배치될 수 있다.
여기에서, 위에서 설명하고 도 1a - 1d에 예시된 시스템(100)의 옵틱스의 집합은 단지 예로서 제공되고 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다는 점에 주목한다. 다수의 등가적인 또는 추가적인 광학 구성이 본 발명의 범위 내에서 사용될 수 있는 것으로 예상된다. 비제한적인 예로서, 하나 이상의 광학 필터는 광이 파장 필터링 서브시스템(102)에 입사하기 전에 조명을 필터링하기 위해, 또는 파장 필터링 서브시스템(102)의 뒤에서 조명을 필터링하기 위해 조명 경로 또는 수집 경로를 따라 배치될 수 있다. 하나 이상의 광학 필터는 조명 서브시스템(122) 또는 수집 경로(123)에 또한 배치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 필터링된 스펙트럼 성분을 가진 조명원으로 샘플을 영상화하는 방법을 보인 흐름도이다. 단계 402에서, 제1 파장 집합을 포함한 조명(104)(예를 들면, 전자기 스펙트럼의 적외선, 가시광선, UV, DUV, EUV 및/또는 VUV 부분의 파장 집합 또는 파장 범위를 가진 조명)의 빔을 발생한다. 단계 404에서, 분산 요소(111)를 이용하여 빔(104)에 공간 분산을 도입한다. 단계 406에서, 공간 분산을 가진 빔(104)을 공간 필터 요소(112)에 지향시켜서 공간 필터 요소(112)로부터 지향된 빔이 제2 파장 집합을 포함하게 하고, 상기 제2 파장 집합은 상기 제1 파장 집합의 부분집합이다. 단계 408에서, 공간 필터 요소(112)로부터 지향된 빔(104)의 적어도 일부를 수집한다. 단계 410에서, 빔(104)으로부터 공간 분산을 제거한다. 일 실시형태에서, 공간 분산은 제2 분산 요소(115)에 의해 제거할 수 있다. 다른 실시형태에서, 공간 필터 요소(112)는 공간 분산이 처음에 분산을 생성한 동일한 분산 요소(111)에 의해 제거될 수 있도록 미러 구성으로 선택된 파장을 반사하도록 구성된다. 단계 412에서, 대물렌즈(106)와 결합된 조명 경로(121)를 통해 상기 선택된 제2 파장 집합의 적어도 일부로 하나 이상의 샘플을 조명한다. 단계 414에서, 하나 이상의 샘플(107)로부터의 조명을 수집한다. 예를 들면, 하나 이상의 샘플(107)로부터 산란 또는 반사된 광은 대물렌즈(106)와 수집 경로(123)의 조합을 통해 검출기(109)에 영상화될 수 있다.
여기에서 설명한 주제는 가끔 다른 컴포넌트에 내포된, 또는 다른 컴포넌트와 접속된 상이한 컴포넌트들을 예시한다. 그러한 예시된 구조들은 단지 예를 든 것이고, 사실 많은 다른 구조들이 동일한 기능을 달성하도록 구현될 수 있는 것으로 이해된다. 개념적 관점에서, 동일한 기능을 달성하는 컴포넌트들의 임의의 배열은 바람직한 기능이 달성되도록 효과적으로 "관련"된다. 그러므로 특정 기능을 달성하기 위해 여기에서 결합된 임의의 2개의 컴포넌트는 구조 또는 중간 컴포넌트와 관계없이 바람직한 기능이 달성되도록 서로 "관련"된 것으로 보여질 수 있다. 마찬가지로, 그렇게 관련된 임의의 2개의 컴포넌트는 바람직한 기능을 달성하기 위해 서로 "접속" 또는 "결합"된 것으로 또한 보여질 수 있고, 그렇게 관련될 수 있는 임의의 2개의 컴포넌트는 바람직한 기능을 달성하기 위해 서로 "결합 가능한" 것으로 또한 보여질 수 있다. 결합 가능한 것의 구체적인 예로는, 비제한적인 예를 들자면, 물리적으로 상호작용 가능한 및/또는 물리적으로 상호작용하는 컴포넌트 및/또는 무선으로 상호작용 가능한 및/또는 무선으로 상호작용하는 컴포넌트 및/또는 논리적으로 상호작용 가능한 및/또는 논리적으로 상호작용하는 컴포넌트가 있다.
본 발명 및 그 부수적인 많은 장점들은 전술한 설명에 의해 이해될 것으로 믿어지고, 개시된 주제로부터 벗어나지 않고, 또는 개시된 주제의 중요한 장점들을 모두 희생하지 않고 컴포넌트들의 형태, 구성 및 배열에 있어서 각종 변화가 있을 수 있다는 것은 명백하다. 전술한 형태는 단순히 예시한 것이고, 첨부된 특허 청구범위는 그러한 변화를 포함하는 것으로 의도된다. 또한, 발명은 첨부된 특허 청구범위에 의해 규정된다는 점을 이해하여야 한다.

Claims (37)

  1. 파장 선택 제어 기능이 있는 자외선 조명원에 있어서,
    제1 파장 집합을 포함한 조명 빔을 발생하도록 구성된 조명원;
    상기 빔에 공간 분산을 도입하도록 배치된 하나 이상의 제1 분산 요소를 포함한 하나 이상의 광학 요소들의 제1 집합;
    상기 조명원에 대한 평면 켤레 내에 배치되고 상기 빔의 적어도 일부를 통과시키도록 구성된 공간 필터 요소 - 상기 공간 필터 요소로부터 지향된 빔은 제2 파장 집합을 포함하고, 상기 제2 파장 집합은 상기 제1 파장 집합의 부분집합임; 및
    상기 빔의 적어도 일부를 수집하도록 배치되고 상기 빔으로부터 공간 분산을 제거하도록 배치된 하나 이상의 제2 분산 요소를 포함한 하나 이상의 광학 요소들의 제2 집합
    을 포함한 자외선 조명원.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공간 필터 요소는 하나 이상의 개공을 가진 조리개를 포함하고, 상기 제2 파장 집합이 상기 하나 이상의 개공을 통과하게끔 배치된 것인 자외선 조명원.
  3. 제1항에 있어서, 상기 공간 필터 요소는 공간 광 변조기를 포함한 것인 자외선 조명원.
  4. 제3항에 있어서, 상기 공간 광 변조기는 변형 가능한 미러를 포함한 것인 자외선 조명원.
  5. 제1항에 있어서, 상기 조명원은 레이저 지속형 플라즈마 광원을 포함한 것인 자외선 조명원.
  6. 제1항에 있어서, 상기 조명원은 방전 소스를 포함한 것인 자외선 조명원.
  7. 제1항에 있어서, 상기 광학 요소들의 제1 집합과 상기 광학 요소들의 제2 집합 중 적어도 하나는 원통형 미러를 포함한 것인 자외선 조명원.
  8. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 제1 분산 요소와 상기 하나 이상의 제2 분산 요소 중의 적어도 하나는 하나 이상의 프리즘을 포함한 것인 자외선 조명원.
  9. 제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 프리즘은 하나 이상의 프리즘 어레이를 포함한 것인 자외선 조명원.
  10. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 제1 분산 요소와 상기 하나 이상의 제2 분산 요소 중의 적어도 하나는 하나 이상의 회절격자를 포함한 것인 자외선 조명원.
  11. 제10항에 있어서, 상기 하나 이상의 회절격자는 평면 회절격자와 곡면 회절격자 중 적어도 하나를 포함한 것인 자외선 조명원.
  12. 스펙트럼으로 필터링된 조명원으로 샘플을 조명하는 시스템에 있어서,
    제1 파장 집합을 포함한 조명 빔을 발생하도록 구성된 조명원;
    상기 빔에 공간 분산을 도입하도록 배치된 하나 이상의 제1 분산 요소를 포함한 하나 이상의 광학 요소들의 제1 집합, 상기 조명원에 대한 평면 켤레 내에 배치되고 상기 빔의 적어도 일부를 통과시키도록 구성된 공간 필터 요소 - 상기 공간 필터 요소로부터 지향된 빔은 제2 파장 집합을 포함하고, 상기 제2 파장 집합은 상기 제1 파장 집합의 부분집합임 -, 및 상기 빔의 적어도 일부를 수집하도록 배치되고 상기 빔으로부터 공간 분산을 제거하도록 배치된 하나 이상의 제2 분산 요소를 포함한 하나 이상의 광학 요소들의 제2 집합을 포함한 파장 필터링 서브시스템;
    하나 이상의 샘플을 고정하기 위한 샘플 스테이지;
    조명 경로를 통해 상기 제2 파장 집합 중 적어도 일부로 상기 하나 이상의 샘플 중의 적어도 일부를 조명하도록 구성된 조명 서브시스템;
    검출기; 및
    상기 하나 이상의 샘플의 표면으로부터 조명을 집속하고, 상기 검출기에서 상기 하나 이상 샘플의 표면 중 적어도 일부의 영상을 형성하기 위해 상기 검출기에 수집 경로를 통해 상기 수집된 조명을 집속하도록 구성된 대물렌즈
    를 포함한 샘플 조명 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 공간 필터 요소는 하나 이상의 개공을 가진 조리개를 포함하고, 상기 공간 필터 요소는 상기 제2 파장 집합이 상기 하나 이상의 개공을 통과하게끔 배치된 것인 샘플 조명 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 상기 공간 필터 요소는 공간 광 변조기를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 공간 광 변조기는 변형 가능한 미러를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  16. 제12항에 있어서, 상기 조명원은 레이저 지속형 플라즈마를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  17. 제12항에 있어서, 상기 조명원은 방전 소스를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  18. 제12항에 있어서, 상기 광학 요소들의 제1 집합과 상기 광학 요소들의 제2 집합 중 적어도 하나는 원통형 미러를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  19. 제12항에 있어서, 상기 하나 이상의 제1 분산 요소와 상기 하나 이상의 제2 분산 요소 중의 적어도 하나는 하나 이상의 프리즘을 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 하나 이상의 프리즘은 하나 이상의 프리즘 어레이를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  21. 제12항에 있어서, 상기 하나 이상의 제1 분산 요소와 상기 하나 이상의 제2 분산 요소 중의 적어도 하나는 하나 이상의 회절격자를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  22. 제21항에 있어서, 상기 하나 이상의 회절격자는 평면 회절격자와 곡면 회절격자 중 적어도 하나를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  23. 제12항에 있어서, 상기 검출기는 CCD 검출기와 TDI 검출기 중의 적어도 하나를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  24. 조명원으로 샘플을 조명하는 시스템에 있어서,
    제1 파장 집합을 포함한 조명 빔을 발생하도록 구성된 조명원;
    상기 빔에 공간 분산을 도입하도록 배치된 하나 이상의 분산 요소를 포함한 하나 이상의 광학 요소, 및 상기 조명원에 대한 평면 켤레 내에 배치되며 상기 빔의 적어도 일부를 반사적으로 통과시키도록 배치된 공간 필터 요소 - 상기 공간 필터 요소로부터 지향된 빔은 제2 파장 집합을 포함하고, 상기 제2 파장 집합은 상기 제1 파장 집합의 부분집합이고, 상기 공간 필터 요소로부터 지향된 빔은 상기 공간 분산이 상기 빔으로부터 제거되게끔 미러 경로 내의 하나 이상의 광학 요소를 통하여 역으로 전파하는 것임 - 를 포함한 파장 필터링 서브시스템;
    하나 이상의 샘플을 고정하기 위한 샘플 스테이지;
    조명 경로를 통해 상기 선택된 제2 파장 중 적어도 일부로 상기 하나 이상의 샘플 중의 적어도 일부를 조명하도록 구성된 조명 서브시스템;
    검출기; 및
    상기 하나 이상의 샘플의 표면으로부터 조명을 집속하고 상기 검출기에서 상기 하나 이상 샘플의 표면 중 적어도 일부의 영상을 형성하기 위해 상기 검출기에 수집 경로를 통해 상기 수집된 조명을 집속하도록 구성된 대물렌즈
    를 포함한 샘플 조명 시스템.
  25. 제24항에 있어서, 상기 공간 필터 요소는 하나 이상의 개공을 가진 조리개를 포함하고, 상기 공간 필터 요소는 상기 제2 파장 집합이 상기 하나 이상의 개공을 통과하게끔 배치된 것인 샘플 조명 시스템.
  26. 제24항에 있어서, 상기 공간 필터 요소는 공간 광 변조기를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  27. 제26항에 있어서, 상기 공간 광 변조기는 변형 가능한 미러를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  28. 제24항에 있어서, 상기 조명원은 광 지속형 플라즈마를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  29. 제24항에 있어서, 상기 조명원은 방전 소스를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  30. 제24항에 있어서, 상기 광학 요소들의 제1 집합과 상기 광학 요소들의 제2 집합 중 적어도 하나는 원통형 미러를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  31. 제24항에 있어서, 상기 하나 이상의 제1 분산 요소와 상기 하나 이상의 제2 분산 요소 중의 적어도 하나는 하나 이상의 프리즘을 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  32. 제31항에 있어서, 상기 하나 이상의 프리즘은 하나 이상의 프리즘 어레이를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  33. 제24항에 있어서, 상기 하나 이상의 제1 분산 요소와 상기 하나 이상의 제2 분산 요소 중의 적어도 하나는 하나 이상의 회절격자를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  34. 제33항에 있어서, 상기 하나 이상의 회절격자는 평면 회절격자와 곡면 회절격자 중 적어도 하나를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  35. 제24항에 있어서, 상기 검출기는 CCD 검출기와 TDI 검출기 중의 적어도 하나를 포함한 것인 샘플 조명 시스템.
  36. 샘플 영상화를 위해 자외선 조명을 제작하는 방법에 있어서,
    제1 파장 집합을 포함한 조명 빔을 발생하는 단계;
    상기 빔에 공간 분산을 도입하는 단계;
    공간 필터 요소로부터 지향된 빔이 제2 파장 집합 - 상기 제2 파장 집합은 상기 제1 파장 집합의 부분집합임 - 을 포함하도록 상기 공간 필터 요소에 빔을 지향시키는 단계;
    상기 공간 필터 요소로부터 지향된 빔의 적어도 일부를 수집하는 단계; 및
    상기 빔으로부터 공간 분산을 제거하는 단계
    를 포함한 자외선 조명 제작 방법.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 제2 파장 집합을 포함한 상기 빔의 적어도 일부로 상기 하나 이상 샘플의 적어도 일부를 조명하는 단계; 및
    상기 하나 이상 샘플의 적어도 일부의 영상을 형성하기 위해 수집 경로를 통해 상기 하나 이상 샘플로부터 조명을 수집하는 단계
    를 더 포함한 자외선 조명 제작 방법.
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