TWI467154B - 干涉成像裝置及其系統 - Google Patents

Description

干涉成像裝置及其系統

本發明有關於一種成像技術，且特別是一種干涉成像裝置及其系統。

干涉成像技術具有非侵入性、非破壞性與高解析度之成像技術，因此，已被廣泛地應用在半導體工業與電子醫療等領域。

一般而言，傳統的X光(X-ray)成像技術可根據穿透性的差異來成像。舉例來說，當物質的密度不同時，物質對X光吸收係數也會不同，使得X光的穿透量有差異。換言之，密度較高的物質吸收較多的X光，使得X光片呈現白色；反之，密度低的物質吸收較少的X光，使得X光片呈現黑色。因此，可藉由黑白對比來區分出高密度的硬物質。

目前的X光成像技術更可以根據光線折射率的不同，來分析物質之更微小的差異，因此，可區分出體積小或密度低的物質。根據上述，無論是傳統或目前的X光成像技術皆可產生黑白對比的二維影像。然而，傳統或目前的X光成像技術的縱向解析度皆不足，而可能無法對待測物的深度結構進行有效的分析。

近年來，同調性斷層攝影術(Optical Coherence Tomography，OCT)的發展已經提升了干涉成像技術的解析度，且更進一步地發展出三維影像。同調性斷層攝影術使用低同調性射源(low coherence emission source)或超短脈衝雷射(ultrashort laser pulses)射源等，對待測物進行斷層掃描以產生三維影像(即包括待測物的深度結構資訊)。

進一步地說明，同調性斷層攝影術可根據寬頻射源之時間同調的特性，以產生極短的干涉條紋之長度。當寬頻射源的頻譜越寬，則所產生的干涉條紋之長度越短，此時輸出影像的解析度越高。所述之解析度的方程式為l _c =0.441X(/△λ )，其中l _c 為射源的同調長度(即縱向解析度)，λ ₀ 為中心波長，△λ 為頻譜寬度。

目前，在半導體工業生產晶片的過程，使晶片微小化不但可以節省晶片在使用時所占據的空間，並且可增加單片晶圓中所生產的晶片總數量，故製程方法已發展至奈米等級(nanometer-order)。

然而，前述的成像方式皆因為有其限制，故其縱向解析度有限。因此，為了符合奈米等級的製程技術與獲得更佳的縱向解析度，可能需要發展更精密的檢測儀器與掃描技術，以獲取更高解析度的三維影像，並增加產品的良率來帶動產業的發展。

本發明實施例提供一種干涉成像裝置，包括射源裝置與成像裝置。射源裝置為極紫外線射源，且用以產生干涉成像裝置所需之輸入射源。成像裝置包括參考路徑輻射單元、樣本路徑輻射單元與輻射感測器，其中成像裝置接收輸入射源，並將輸入射源分為參考射束與樣本射束，且所述成像裝置之反射或聚焦元件皆為使用特定材料組合之多層膜片。所述之參考射束行經於參考路徑輻射單元，並聚焦於輻射感測器，此外，所述之樣本射束行經於樣本路徑輻射單元，並聚焦於輻射感測器，其中樣本路經輻射單元可供設置待測物。聚焦於輻射感測器之參考射束與樣本 射束之間的波程差小於輸入射源的同調長度，且此兩射束相互干涉以產生干涉資訊，並透過輻射感測器擷取干涉資訊，其中所述之干涉資訊帶有待測物的結構資訊。

本發明實施例提供一種干涉成像系統，包括射源裝置、監測裝置與成像裝置。射源裝置為極紫外線射源，並用以產生干涉成像裝置所需之輸入射源。利用監測裝置對輸入射源的激發過程進行監測。成像裝置包括參考路徑輻射單元、樣本路徑輻射單元與輻射感測器，其中成像裝置接收輸入射源，並將輸入射源分為參考射束與樣本射束，且所述成像裝置之反射或聚焦元件皆為使用特定材料組合之多層膜片。所述之參考射束行經於參考路徑輻射單元，並聚焦於輻射感測器，此外，所述之樣本射束行經於樣本路徑輻射單元，並聚焦於輻射感測器，其中樣本路徑輻射單元可供設置待測物。聚焦於輻射感測器之參考射束與樣本射束之間的波程差小於輸入射源的同調長度，且兩射束相互干涉以產生的干涉資訊，並透過輻射感測器擷取干涉資訊，其中所述之干涉資訊帶有待測物的結構資訊。

綜合上述，本發明實施例提供一種干涉成像裝置及系統，且其射源裝置可以是雷射生成式電漿極紫外線的輸入射源。此干涉成像裝置可對待測物進行掃描檢測，並透過輻射感測器與後端的運算電路產生輸出影像，以獲得待測物的結構資訊。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

〔干涉成像裝置之實施例〕

請參閱圖1，圖1為本發明實施例提供的干涉成像裝置之方塊圖。干涉成像裝置1包括射源裝置10與成像裝置12。所述之成像裝置12還包括參考路徑輻射單元120與樣本路徑輻射單元122，成像裝置120之反射或聚焦元件皆為使用特定材料組合之多層膜片。

請一併參閱圖2，圖2為本發明實施例提供的干涉成像裝置之示意圖。圖1之干涉成像裝置1例如可以使用圖2之干涉成像裝置2來實現，但本發明不限於此。因此，參考路徑輻射單元120包括分束單元220、縱向位移單元222與第一參考射束聚焦單元224。樣本路徑輻射單元122包括分束單元220、橫向位移單元226、第一樣本射束聚焦單元228、目標單元234與第二樣本射束聚焦單元230。所述之分束單元220用以供參考路徑輻射單元120與樣本路徑輻射單元122共同使用。

射源裝置20可為一種輻射射源，以供產生輸入射源，且此輻射射源可為奈米波長等級的輻射射源。例如，射源裝置20為雷射生成式電漿(Laser Produced Plasma，LPP)極紫外線(Extreme Ultraviolet，EUV)射源，且極紫外線射源波長小於30奈米(30nm)，而極紫外線的頻寬主要大於0.1奈米(0.1nm)。更詳細地說，為了符合目前逐漸微小化之製程所需要的高解析度，射源裝置20較佳地是上述的極紫外線射源，且可以是雷射生成式電漿極紫外線射源。

根據上述，射源裝置20可使用驅動雷射激發出極紫外線，而極紫外線透過固定焦點之反射殼面被聚集與收集在 電漿引發標靶所指定的位置上。如此，極紫外線將經由反射而被聚焦於指定位置的固定焦點上，以產生極紫外線射源的輸入射源。另外，上述電漿引發標靶可經由輸送系統連續輸送，且所產生之極紫外線還可以由極紫外線波前調變部件所準值化。需要說明的是，所述之極紫外線射源產生輸入射源的方法並非用以限定本發明。

目標單元234可供設置待測物(sample)36，且可使所設置的待測物36在z方向進行平移，以調整待測物36位於可檢測的範圍。所述之待測物36可以是晶圓(wafer)、黏膜組織(mucosa)與器官等。總而言之，待測物36可能因為應用的領域不同而有不同類型。

分束單元220接收並分束輸入射源，以產生參考射束與樣本射束，且可以是僅讓輸入射源部份穿透的反射裝置。所述之分束單元220可以是分束鏡、三稜鏡、具有矽成分的反射薄膜與具有矽化合物的反射薄膜等。舉例來說，分束單元220可由兩個具有矽成分的反射薄膜形成。

請參閱圖3，圖3為本發明實施例所提供的分束單元對輸入射源進行分束之示意圖。當一束輸入射源32射入分束單元220時，分束單元220根據其兩個擺放位置不同的反射薄膜將輸入射源32分成形成行經路徑不同的兩束射束34a與34b，射束34a與34b分別為參考射束與樣本射束。分束單元220所產生的參考射束34a之行經路徑位於參考路徑輻射單元120之中，而分束單元220所產生的樣本射束34b之行經路徑位於樣本路徑輻射單元122之中。

請再參閱圖2，縱向位移單元222接收參考射束，以產生縱向位移參考射束，而橫向位移單元226接收樣本射 束，以產生橫向位移樣本射束。所述之縱向位移單元222可調整參考路徑輻射單元120中的路徑長度(即參考射束行經的波程)，而橫向位移單元226可調整樣本路徑輻射單元122中的路徑長度。

根據上述，縱向位移單元222與橫向位移單元226用以調整兩射束之波程差(即參考路徑輻射單元與樣本路徑輻射單元之路徑長度的差異)。透過調整兩射束之波程差將可以完成待測物36的縱向掃描。當波程差不同時，所量測的待測物36之深度亦不同，以產生不同之干涉資訊。舉例來說，干涉成像裝置2可使用時域同調斷層攝影術(Time Domain Optical Coherence Tomography，TDOCT)，利用調整波程差對待測物36進行縱向(z方向或深度)掃描，根據不同深度的干涉資訊，以獲取待測物36的結構資訊(包括深度結構資訊)。需要說明的是，上述掃描的方式並非用以限定本發明。

橫向位移單元226與第一樣本射束聚焦單元228可改變樣本聚焦射束的聚焦位置，以達成待測物36的橫向掃描(x方向與/或y方向)。舉例來說，請參閱圖4，圖4為本發明實施例所提供的樣本聚焦射束聚焦在待測物之焦點位置的示意圖。樣本聚焦射束40聚焦在目標單元234的待測物36之表面或內部的位置，產生焦點為焦點38a，且焦點38a的座標為(0,0,0)。當改變圖2之橫向位移單元226的位置與第一樣本射束聚焦單元228的偏轉角度，則焦點之橫向位置會被改變，例如從焦點38a的位置改變至焦點38b的位置，其中焦點38b的座標為(10,0,0)。因此，根據上述的方法，可不斷地調整樣本焦距射束40的焦點在待測物36之 表面或內部之x與/或y方向位置，以達成對待測物36的橫向掃描。

第一參考射束聚焦單元224接收縱向位移參考射束，以產生參考資訊聚焦射束聚焦於輻射感測器232，而第二樣本射束聚焦單元230接收待測物36反射的樣本資訊射束，以產生樣本資訊聚焦射束聚焦於輻射感測器232。所述之參考資訊聚焦射束與樣本資訊聚焦射束可形成干涉資訊。更精確地說，當樣本資訊射束與參考資訊聚焦射束之波程差小於射源裝置10的同調長度時，輻射感測器232可以收到強度較強的干涉資訊，且如同前面所述，干涉資訊帶有待測物36之結構資訊。

輻射感測器232收到的干涉資訊可用以產生輸出影像。所述之輻射感測器232可為輻射強度感測器或電荷耦合元件陣列等，且可搭配後端計算處理晶片來進行分析，但本發明不以此為限。舉例來說，輻射感測器232為輻射強度感測器。輻射感測器232依據所接收到之輻射強度，產生相對應的電訊號，再藉由主機分析此電訊號，以產生輸出影像(例如，待測物36的三維斷層掃描影像，但不以此限定本發明)。

於所述成像裝置22中，分束單元220、第一參考射束聚焦單元224、第一樣本射束聚焦單元228或第二樣本射束聚焦單元230之材料可使用碳化矽、矽、鋁、鈹、鉬、銅、鎳、陶瓷玻璃及其組合物等的至少其中之一種物質來組成的多層膜片。需要說明的是，上述之材料並非用以限定本發明。

除此之外，第一參考射束聚焦單元224、第一樣本射 束聚焦單元228或第二樣本射束聚焦單元230係為部份穿透的反射裝置，且特別是用以反射極紫外線之反射裝置，例如可以由具有固定焦點之反射殼面所組成，其中此反射殼片亦是上述特定物質所組成的多層膜片。

〔干涉成像裝置之另一實施例〕

請同時參閱圖2與圖5，圖5為本發明另一實施例提供的干涉成像裝置之示意圖。相較於圖2之干涉成像裝置2的不同處在於，干涉成像裝置5中的參考路徑輻射單元120(繪示於圖1)除了包括縱向位移單元522與第一參考射束聚焦單元524之外，參考路徑輻射單元520更包括調變單元526與第二參考射束聚焦單元536，。除此之外，干涉成像裝置5中的樣本路徑輻射單元122(繪示於圖1)包括第一樣本射束聚焦單元528、第二樣本射束聚焦單元530與目標單元534，但卻不具有橫向位移單元。

在干涉成像裝置5中，調變單元526與縱向位移單元522用以調整兩射束的波程差，而在干涉成像裝置2中，卻是使用縱向位移單元222與橫向位移單元226調整兩射束的波程差。總而言之，干涉成像裝置2、5是雖使用不同元件來調整兩射束的波程差，但皆可得到待測物56的縱向(z方向)資訊。

干涉成像裝置5的掃描方式採用全域同調斷層攝影術(Full-Field Optical Coherence Tomography)，當樣本聚焦射束聚焦於待測物56上時，射束的聚焦並非為一個點，因此，可減少橫向掃描的時間。除此之外，於此實施例中，待測物56與輸入射源的相對位置恆定不變，故不需使用橫向掃描元件。要說明的是，以上所述僅為本發明之一種實施例 ，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

於圖5的實施例中，分束單元520會將輸入射源分束為參考射束與樣本射束。第一樣本射束聚焦單元528接收樣本射束，並產生樣本聚焦射束聚焦在目標單元534的待測物56之表面或內部的位置。第二參考射束聚焦單元536接收待測物56反射的樣本資訊射束，以產生樣本資訊聚焦射束聚焦於輻射感測器532。

調變單元526與縱向位移單元522用以調整兩射束的波程差，並利用調整波程差對待測物56進行縱向(z方向或深度)掃描，根據不同深度的干涉資訊，以獲取待測物56的結構資訊(包括深度結構資訊)，其中調變單元526例如是相位延遲調變機構。需要說明的是，縱向位移單元522可以調整參考射束行經的波程，使參考射束與樣本射束行經的波程大約等長。然後，再透過調變單元526調整參考射束行經的波程，以使參考射束與樣本射束行經的波程差小於射源裝置50的同調長度。

更進一步地說，調變單元526接收參考射束，並產生調變射束。第二參考射束聚焦單元536接收調變射束，以產生參考聚焦射束聚焦於縱向位移單元522。縱向位移單元522接收參考聚焦射束，並且產生縱向位移參考射束。接著，第一參考射束聚焦單元524接收縱向位移參考射束，以產生參考資訊聚焦射束聚焦於輻射感測器532。如前所述，所述之縱向位移參考射束與樣本資訊聚焦射束可形成干涉資訊，而被輻射感測器532接收。

於所述成像裝置52中，分束單元520、第一參考射束聚焦單元524、第二參考射束聚焦單元536、第一樣本射束 聚焦單元528或第二樣本射束聚焦單元530之材料可使用碳化矽、矽、鋁、鈹、鉬、銅、鎳、陶瓷玻璃及其組合物等的至少其中之一種物質來組成的多層膜片。需要說明的是，上述之材料並非用以限定本發明。

除此之外，分束單元520、第一參考射束聚焦單元524、第二參考射束聚焦單元536、第一樣本射束聚焦單元528或第二樣本射束聚焦單元530係為部份穿透的反射裝置，且特別是用以反射極紫外線之反射裝置，例如可以由具有固定焦點之反射殼面所組成，其中此反射殼片亦是上述特定物質所組成的多層膜片。

〔干涉成像裝置之另一實施例〕

請同時參閱圖1與圖6，圖6為本發明另一實施例提供的干涉成像裝置之示意圖。干涉成像裝置6包括輻射裝置60與成像裝置62，其中圖1之射源裝置10與成像裝置12可分別使用圖6之射源裝置60與成像裝置62來實現，但本發明不限於此。因此，參考路徑輻射單元120包括輻射反射單元620、射束處理單元622、參考射束聚焦單元628、參考單元630與射束聚焦單元626。樣本路徑輻射單元122包括輻射反射單元620、射束處理單元622、樣本射束聚焦單元624、目標單元634與射束聚焦單元626。所述之輻射反射單元620、射束處理單元622與射束聚焦單元626用以供參考路徑輻射單元120與樣本路徑輻射單元122共同使用，其中射束處理單元622係為分束與疊合單元。所述之射源裝置60可使用圖2中的射源裝置20來實現，但本發明不限於此。

目標單元634可供設置待測物66，且干涉成像裝置6 的掃描方式採用全域同調斷層攝影術，當樣本聚焦射束聚焦於待測物66上時，射束的聚焦並非為一個點，因此，可減少橫向掃描的時間。除此之外，於此實施例中，不需使用橫向掃描元件。要說明的是，以上所述僅為本發明之一種實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

根據上述，輻射感測器632可為至少一維之電荷耦合元件陣列，並可搭配後端計算處理晶片進行分析，藉此獲得至少一維的橫向結構資訊。另外，參考單元630用以調整行經參考路徑輻射單元120之參考射束與的波程，以藉此行經參考路徑輻射單元120之參考射束與行經樣本路徑輻射單元122之樣本射束之間的波程差(亦即聚焦於輻射感測器632之干涉射束中相關於樣本反射射束與參考反射射束之成份的波程差)，其中參考單元630例如是相位延遲調變單元。

於圖6的實施例中，輻射反射單元620反射所接收的輸入射源，並產生反射射源。射束處理單元622接收反射射源，並產生參考射束與樣本射束。樣本射束聚焦單元624接收樣本射束，並產生樣本聚焦射束聚焦在待測物66之表面或內部的位置。待測物66反射樣本聚焦射束，並產生樣本反射射束，且透過樣本射束聚焦單元624反射樣本反射射束至射束處理單元622。

參考射束聚焦單元628接收參考射束，並產生參考聚焦射束聚焦在參考單元630。參考單元630反射參考聚焦射束，並產生參考反射射束，且透過參考射束聚焦單元628反射參考反射至射束處理單元622。另外，射束處理單元622接收樣本反射射束與參考反射射束，透過射束處理單元 622將樣本反射射束與參考反射射束疊合後，產生疊合射束。接著，射束聚焦單元626反射疊合射束，並將干涉射束聚焦於輻射感測器632，以獲得疊合射束中的干涉資訊。

所述之射束處理單元622可以是分束鏡、三稜鏡、具有矽成分的反射薄膜與具有矽化合物的反射薄膜等。舉例來說，射束處理單元622可為分束鏡，當分束鏡接收的射源為一束射束，部分射束經由分束鏡反射並產生參考射束，且部分射束穿透分束鏡並產生樣本射束，藉此產生行經路徑不同的兩束射束，以達到分束的效果。除此之外，射束處理單元622還可反射樣本反射射束，並且使參考反射射束可透過射束處理單元622，使得樣本反射射束與參考反射射束相互疊合，以達到疊合的效果。要說明的是，以上所述之射束分束與疊合的方法並非用以限定本發明。

於所述成像裝置62中，輻射反射單元620、樣本射束聚焦單元624、射束聚焦單元626與參考射束聚焦單元628之材料可使用碳化矽、矽、鋁、鈹、鉬、銅、鎳、陶瓷玻璃及其組合物等的至少其中之一種物質來組成的多層膜片。需要說明的是，上述之材料並非用以限定本發明。

除此之外，輻射反射單元620、樣本射束聚焦單元624、射束聚焦單元626與參考射束聚焦單元628係為部份穿透的反射裝置，且特別是用以反射極紫外線之反射裝置，例如可以由具有固定焦點之反射殼面所組成，其中此反射殼片亦是上述特定物質所組成的多層膜片。

〔干涉成像裝置之另一實施例〕

請同時參閱圖6與圖7，圖7為本發明另一實施例提供的干涉成像裝置之示意圖。圖7的輻射反射單元720、參 考單元730與射束處理單元722相同於圖6的輻射反射單元620、參考單元630與射束處理單元622，故不再重複地贅述。

相較於圖6之干涉成像裝置6的不同處在於，在干涉成像裝置7中，除了包括色散單元736之外，樣本路徑輻射單元122(繪示於圖1)還包括橫向位移單元728，且目標單元734除了可供設置待測物76之外，還可使所設置的待測物76在z方向進行平移，以調整待測物76位於可檢測的範圍。

除此之外，在干涉成像裝置7中，橫向位移單元728用以調整兩射束之波程差，且透過樣本射束聚焦單元724，改變樣本聚焦射束的聚焦位置，以達成待測物76的橫向掃描(x方向與/或y方向)。橫向位移單元728可接收樣本射束，以產生橫向位移參考射束於樣本射束聚焦單元724，且樣本射束聚焦單元724產生聚焦樣本射束於待測物76。待測物76反射聚焦樣本射束，以產生樣本反射射束，且樣本反射射束可以透過樣本射束聚焦單元724再反射至橫向位移單元728，橫向位移單元728接著產生橫向位移樣本反射射束給射束處理單元722。

射束處理單元722接收參考反射射束與橫向位移樣本反射射束，並產生疊合射束。射束處理單元722所產生的疊合射束經由色散單元736色散，而產生多個色散射束。接著，射束聚焦單元726接收多個色散射束，以產生多個聚焦色散射束聚焦於輻射感測器732，其中多個聚焦色散射束具有干涉資訊，且此干涉資訊對應於待測物76的結構資訊。另外，所述之色散單元736可為光柵(grating)與三稜鏡 等。

由於多個色散射束之入射角度不同會造成波程差，使得射束聚焦單元726聚焦於輻射感測器732上時，射束的聚焦並非為一個點，因此，輻射感測器732可為至少一維的電荷耦合元件陣列，以獲取待測物76之縱向(z方向或深度)結構資訊。另外，待測物76與輸入射源的相對位置恆定不變，故不需進行縱向掃描元件。

舉例來說，干涉成像裝置7可使用頻域同調斷層攝影術(Spectral Domain Optical Coherence Tomography，SDOCT)，利用色散單元736處理干涉資訊，並聚焦於輻射感測器732，搭配後端計算處理晶片進行傅立葉公式的轉換，來獲得待測物的深度(z方向或縱向)結構資訊。要說明的是，以上所述僅為本發明之一種實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

於所述成像裝置72中，輻射反射單元720、樣本射束聚焦單元724與射束聚焦單元726之材料可使用碳化矽、矽、鋁、鈹、鉬、銅、鎳、陶瓷玻璃及其組合物等的至少其中之一種物質來組成的多層膜片。需要說明的是，上述之材料並非用以限定本發明。

除此之外，輻射反射單元720、樣本射束聚焦單元724與射束聚焦單元726係為部份穿透的反射裝置，且特別是用以反射極紫外線之反射裝置，例如可以由具有固定焦點之反射殼面所組成，其中此反射殼片亦是上述特定物質所組成的多層膜片。

〔干涉成像系統實施例〕

請參閱圖8，圖8為本發明實施例提供的干涉成像系 統之示意圖。干涉成像系統8包括射源裝置80、成像裝置82與監測裝置84，其中成像裝置82可使用圖2之成像裝置22或圖5之成像裝置52來實現，但本發明不限於此。

射源裝置80可使用圖2之射源裝置20來實現，但本發明不限於此。除此之外，射源裝置80亦可為一種輻射射源，以供激發出輸入射源，其中所述之激發出輸入射源需在真空狀態下進行，且真空度可在10-6torr以下。使用擴束單元800(例如，Keplerian type或Galilean type的射束擴展器等)來擴散射束，藉由聚焦單元聚焦被擴散的輸入射源於電漿引發標靶的焦點上，以形成干涉成像系統8所需之輸入射源。要說明的是，輸入射源的產生方法並非用以限定本發明。

監測裝置84為一種外部監測的裝置，且可對射源裝置80激發輸入射源的過程進行多項監測。舉例來說，利用輻射感測器840監測電漿引發標靶之運動過程，並配合滴落頻率來同步控制輸入射源的脈衝時距；利用通過電漿引發標靶之焦點附近的雷射射束對輸入射源進行干涉，並透過干涉器842來監測電漿之擴散運動的狀況；偵測器844可設置於輸入射源穿透位置附近，以監測殘餘的輸入射源(即沒有進入成像裝置82的殘餘射束)之功率與頻譜等，其中，所述之偵測器844可為感測裝置或光譜儀(spectrometer)等。要說明的是，所述之監測裝置84所監測的項目並非用以限定本發明。

〔干涉成像系統之另一實施例〕

請參閱圖9，圖9為本發明另一實施例提供的干涉成像系統之示意圖。於干涉成像系統9中，射源裝置90與監 測裝置94可分別使用圖8之射源裝置80與監測裝置84來實現，但本發明不限於此。成像裝置92可使用圖6之成像裝置62或圖7之成像裝置72來實現，但本發明不限於此。因此，所述之干涉成像系統9亦可對待測物進行掃描檢測，並利用監測裝置84來監測輸入射源，且透過輻射感測器產生輸出影像，以獲得待測物的結構資訊。

〔實施例的可能功效〕

綜上所述，本發明實施例提供一種干涉成像裝置及其系統，且此干涉成像裝置及其系統具有射源裝置與成像裝置。射源裝置所激發的極紫外線輸入射源，經由成像裝置接收輸入射源並將輸入射源分為兩射束，且根據兩射束所形成的干涉資訊，以對待測物進行三維斷層檢測。因此，干涉成像裝置及其系統可提升輸出影像的縱向與橫向之解析度，使得輸出影像達到奈米等級的解析度。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

1、2、5、6、7‧‧‧干涉成像裝置

10、20、50、60、70、80、90‧‧‧射源裝置

12、22、52、62、72、82、92‧‧‧成像裝置

120‧‧‧參考路徑輻射單元

122‧‧‧樣本路徑輻射單元

124、232、532、632、732‧‧‧輻射感測器

220、520‧‧‧分束單元

222、522‧‧‧縱向位移單元

224、524‧‧‧第一參考射束聚焦單元

226、728‧‧‧橫向位移單元

228、528‧‧‧第一樣本射束聚焦單元

230、530‧‧‧第二樣本射束聚焦單元

234、534、634、734‧‧‧目標單元

32‧‧‧輸入射源

34a~34b‧‧‧射束

36、56、66、76‧‧‧待測物

38a~38b‧‧‧焦點

40‧‧‧樣本聚焦射束

526‧‧‧調變單元

536‧‧‧第二參考射束聚焦單元

620、720‧‧‧輻射反射單元

622、722‧‧‧射束處理單元

624、724‧‧‧樣本射束聚焦單元

626、726‧‧‧射束聚焦單元

628‧‧‧參考射束聚焦單元

630、730‧‧‧參考單元

736‧‧‧色散單元

8、9‧‧‧干涉成像系統

84、94‧‧‧監測裝置

800‧‧‧擴束單元

840‧‧‧輻射感測器

842‧‧‧干涉器

844‧‧‧偵測器

圖1是本發明實施例提供的干涉成像裝置之方塊圖。

圖2是本發明實施例提供的干涉成像裝置之細部結構的示意圖。

圖3是本發明實施例所提供的分束單元對輸入射源進行分束之示意圖。

圖4為本發明實施例所提供的樣本聚焦射束聚焦在待測物之焦點位置的示意圖。

圖5是本發明另一實施例提供的干涉成像裝置之示意圖。

圖6是本發明另一實施例提供的干涉成像裝置之示意圖。

圖7是本發明另一實施例提供的干涉成像裝置之示意圖。

圖8是本發明實施例提供的干涉成像系統之示意圖。

圖9是本發明另一實施例提供的干涉成像系統之示意圖。

1‧‧‧干涉成像裝置

10‧‧‧射源裝置

12‧‧‧成像裝置

120‧‧‧參考路徑輻射單元

122‧‧‧樣本路徑輻射單元

124‧‧‧輻射感測器

Claims (19)

1. 一種干涉成像裝置，包括：一射源裝置，係為一極紫外線射源，用以產生一輸入射源；以及一成像裝置，接收該輸入射源，並將該輸入射源分為一參考射束與一樣本射束，其中該成像裝置的多個反射或聚焦元件皆為使用特定材料組合之多層膜片，且該成像裝置包括：一參考路徑輻射單元，其中該參考射束通過該參考路徑輻射單元，而聚焦於一輻射感測器；一樣本路徑輻射單元，用以供一待測物設置於其中，其中該樣本射束通過該樣本路徑輻射單元而聚焦於該輻射感測器；以及該輻射感測器，擷取一干涉資訊，其中該干涉資訊係由聚焦於該輻射感測器之該參考射束與該樣本射束干涉而形成，該干涉資訊帶有該待測物之一結構資訊，而聚焦於該輻射感測器之該參考射束與該樣本射束之間的一波程差小於該輸入射源的一同調長度；其中，該樣本路徑輻射單元更包括：一橫向位移單元，係以供調整該樣本路徑輻射單元的一路徑長度，並用以接收該樣本射束，以產生一橫向位移樣本射束；一第一樣本射束聚焦單元，係由具有一第二固定焦點之一第二反射殼面所組成，接收該橫向位移樣本射束，以產生一樣本聚焦射束 聚焦於該待測物之表面或內部之一位置；一目標單元，係以供設置該待測物，以反射該樣本聚焦射束，並產生一樣本資訊射束；以及一第二樣本射束聚焦單元，係由具有一第三固定焦點之一第三反射殼面所組成，接收該樣本資訊射束，以產生一樣本資訊聚焦射束聚焦於該輻射感測單元。
2. 如申請專利範圍第1項所述之干涉成像裝置，其中該極紫外線射源為一雷射生成式電漿極紫外線射源。
3. 如申請專利範圍第1項所述之干涉成像裝置，其中該參考路徑輻射單元與該樣本路徑輻射單元共同包括：一分束單元，係為讓該輸入射源部份穿透的一反射裝置，用以接收該輸入射源，並將該輸入射源分為該參考射束與該樣本射束。
4. 如申請專利範圍第3項所述之干涉成像裝置，其中該參考路徑輻射單元更包括：一縱向位移單元，係以供調整該參考路徑輻射單元的一路徑長度，接收該參考射束，並產生一縱向位移參考射束；以及一第一參考射束聚焦單元，係由具有一第一固定焦點之一第一反射殼面所組成，用以接收該縱向位移參考射束，以產生一參考資訊聚焦射束聚焦於該輻射感測器。
5. 如申請專利範圍第4項所述之干涉成像裝置，其中該分束單元、該第一參考射束聚焦單元、該第一樣本射束聚 焦單元與該第二樣本射束聚焦單元之材料由碳化矽、矽、鋁、鈹、鉬、銅、鎳、陶瓷玻璃及其組合物等的至少其中之一種物質來組成的多層膜片。
6. 如申請專利範圍第1項所述之干涉成像裝置，其中該輻射感測器為一輻射強度感測器或一電荷耦合元件陣列，且該橫向位移單元與該第一樣本射束聚焦單元用以調整該樣本聚焦射束聚焦於該待測物之表面或內部之該位置。
7. 如申請專利範圍第2項所述之干涉成像裝置，其中該射源裝置包括：一驅動雷射，用以激發出該極紫外線；一電漿引發標靶；一輸送系統，用以輸送該電漿引發標靶；一反射殼面，具有一固定焦點，其中該極紫外線透過該反射殼面被聚焦與收集在該電漿引發標靶所指定的一位置上；以及一極紫外線波前調變部件，用以準直化該極紫外線。
8. 一種干涉成像裝置，包括：一射源裝置，係為一極紫外線射源，用以產生一輸入射源；以及一成像裝置，接收該輸入射源，並將該輸入射源分為一參考射束與一樣本射束，其中該成像裝置的多個反射或聚焦元件皆為使用特定材料組合之多層膜片，且該成像裝置包括：一參考路徑輻射單元，其中該參考射束通過該參考路徑輻射單元，而聚焦於一輻射感測器； 一樣本路徑輻射單元，用以供一待測物設置於其中，其中該樣本射束通過該樣本路徑輻射單元而聚焦於該輻射感測器；以及該輻射感測器，擷取一干涉資訊，其中該干涉資訊係由聚焦於該輻射感測器之該參考射束與該樣本射束干涉而形成，該干涉資訊帶有該待測物之一結構資訊，而聚焦於該輻射感測器之該參考射束與該樣本射束之間的一波程差小於該輸入射源的一同調長度；其中，該參考路徑輻射單元更包括：一調變單元，係以供調整該參考路徑輻射單元的一路徑長度，並接收該參考射束，並產生一調變射束；一第二參考射束聚焦單元，係由具有一第四固定焦點之一第四反射殼面所組成，接收該調變射束，以產生一參考聚焦射束聚焦於一縱向位移單元；該縱向位移單元，係以供調整該參考路徑輻射單元的該路徑長度，接收該參考聚焦射束，並產生一縱向位移參考射束；以及一第一參考射束聚焦單元，係由具有一第一固定焦點之一第一反射殼面所組成，用以接收該縱向位移參考射束，以產生一參考資訊聚焦射束於該輻射感測器。
9. 如申請專利範圍第8項所述之干涉成像裝置，其中該參考路徑輻射單元與該樣本路徑輻射單元共同包括： 一分束單元，係為讓該輸入射源部份穿透的一反射裝置，用以接收該輸入射源，並將該輸入射源分為該參考射束與該樣本射束。
10. 如申請專利範圍第8項所述之干涉成像裝置，其中該樣本路徑輻射單元更包括：一第一樣本射束聚焦單元，係由具有一第二固定焦點之一第二反射殼面所組成，接收該樣本射束，以產生一樣本聚焦射束聚焦於該待測物之表面或內部之一位置；一目標單元，係以供設置該待測物，以反射該樣本聚焦射束，並產生一樣本資訊射束；以及一第二樣本射束聚焦單元，係由具有一第三固定焦點之一第三反射殼面所組成，接收該樣本資訊射束，以產生一樣本資訊聚焦射束聚焦於該輻射感測器。
11. 如申請專利範圍第10項所述之干涉成像裝置，其中該分束單元、該第一參考射束聚焦單元、該第二參考射束聚焦單元、該第一樣本射束聚焦單元與該第二樣本射束聚焦單元之材料由碳化矽、矽、鋁、鈹、鉬、銅、鎳、陶瓷玻璃及其組合物等的至少其中之一種物質來組成的多層膜片。
12. 如申請專利範圍第8項所述之干涉成像裝置，其中該輻射感測器為一輻射強度感測器或一電荷耦合元件陣列，該待測物與該輸入射源的一相對位置恆定不變。
13. 如申請專利範圍第8項所述之干涉成像裝置，其中該縱向位移單元調整該參考射束行經的一波程，使該參考射束與該樣本射束行經的該波程大約等長，接著，該調變單元調整 該參考射束行經的該波程，以使該參考射束與該樣本射束行經的該波程差小於該射源裝置的該同調長度。
14. 一種干涉成像裝置，包括：一射源裝置，係為一極紫外線射源，用以產生一輸入射源；以及一成像裝置，接收該輸入射源，並將該輸入射源分為一參考射束與一樣本射束，其中該成像裝置的多個反射或聚焦元件皆為使用特定材料組合之多層膜片，且該成像裝置包括：一參考路徑輻射單元，其中該參考射束通過該參考路徑輻射單元，而聚焦於一輻射感測器；一樣本路徑輻射單元，用以供一待測物設置於其中，其中該樣本射束通過該樣本路徑輻射單元而聚焦於該輻射感測器；以及該輻射感測器，擷取一干涉資訊，其中該干涉資訊係由聚焦於該輻射感測器之該參考射束與該樣本射束干涉而形成，該干涉資訊帶有該待測物之一結構資訊，而聚焦於該輻射感測器之該參考射束與該樣本射束之間的一波程差小於該輸入射源的一同調長度；其中，該參考路徑輻射單元與該樣本路徑單元共同包括：一輻射反射單元，接收該輸入射源，以產生一反射射源；一射束處理單元，係為一分束與疊合單元，接收該反射射源，以產生一參考射束與一樣 本射束，該射束處理單元更疊合一橫向位移樣本反射射束與一參考反射射束，以產生一疊合射束；以及一色散單元，色散該疊合射束，並據此產生多個色散射束聚焦於該輻射感測器。
15. 如申請專利範圍第14項所述之干涉成像裝置，其中該參考路徑輻射單元更包括：一參考射束聚焦單元，接收該參考射束，並產生一參考聚焦射束聚焦在一參考單元；以及一參考單元，係以供設置一參考物，反射該參考聚焦射束，並產生該參考反射射束。
16. 如申請專利範圍第15項所述之干涉成像裝置，其中該樣本路徑輻射單元更包括：一橫向位移單元，接收該樣本射束，並產生一橫向位移樣本射束；以及一樣本射束聚焦單元，接收該橫向位移樣本射束，並產生一樣本聚焦射束聚焦在一待測物之表面或內部的位置；以及一目標單元，係以供設置該待測物，反射該樣本聚焦射束，以產生該樣本反射射束，其中該樣本反射射束透過該樣本射束聚焦單元反射至該橫向位移單元，該橫向位移單元產生橫向位移樣本反射射束給該射束處理單元。
17. 如申請專利範圍第16項所述之干涉成像裝置，其中該輻射感測器為一電荷耦合元件陣列，該待測物與該輸入射源的一相對位置恆定不變。
18. 如申請專利範圍第16項所述之干涉成像裝置，其中該輻射反射單元、該樣本射束聚焦單元與該射束聚焦單元之材料由碳化矽、矽、鋁、鈹、鉬、銅、鎳、陶瓷玻璃及其組合物等的至少其中之一種物質來組成的多層膜片。
19. 一種干涉成像系統，包括：一射源裝置，係為一極紫外線射源，用以產生一輸入射源；一監測裝置，係對該輸入射源的激發過程進行監測；以及一成像裝置，接收該輸入射源，並將該輸入射源分為一參考射束與一樣本射束，其中該成像裝置的多個反射或聚焦元件皆為使用特定材料組合之多層膜片，且該成像裝置包括：一參考路徑輻射單元，其中該參考射束通過該參考路徑輻射單元，而聚集於一輻射感測器；一樣本路徑輻射單元，具有一待測物設置於其中，其中該樣本射束通過該樣本路徑輻射單元而聚焦於該輻射感測器；以及該輻射感測器，擷取一干涉資訊，其中該干涉資訊係由聚焦於該輻射感測器之該參考射束與樣本射束干涉而形成，該干涉資訊帶有該待測物之一結構資訊，而聚焦於該輻射感測器之該參考射束與該樣本射束之間的一波程差小於該輸入射源的一同調長度；其中，該樣本路徑輻射單元更包括：一橫向位移單元，係以供調整該樣本路徑輻射單元的一路徑長度，並用以接收該樣本射 束，以產生一橫向位移樣本射束；一第一樣本射束聚焦單元，係由具有一第二固定焦點之一第二反射殼面所組成，接收該橫向位移樣本射束，以產生一樣本聚焦射束聚焦於該待測物之表面或內部之一位置；一目標單元，係以供設置該待測物，以反射該樣本聚焦射束，並產生一樣本資訊射束；以及一第二樣本射束聚焦單元，係由具有一第三固定焦點之一第三反射殼面所組成，接收該樣本資訊射束，以產生一樣本資訊聚焦射束聚焦於該輻射感測單元。