TWI494557B

TWI494557B - 使用表面聲波計量學之基板分析

Info

Publication number: TWI494557B
Application number: TW099134579A
Authority: TW
Inventors: Michael Colgan; Michael J Kotelyanskii; Christopher J Morath; Humphrey Maris
Original assignee: Rudolph Technologies Inc
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2010-10-11
Publication date: 2015-08-01
Also published as: US9041931B2; TW201140025A; US20120309116A1; WO2011044473A1

Description

使用表面聲波計量學之基板分析

發明領域

本發明相關於利用會於一受測基板中產生聲波的光激發/探測(optical pump/probe)技術而進行的結構化基板分析。

發明背景

本發明相關於在一基板中產生以及偵測非常高頻的表面聲波。一基板的結構會影響該等表面聲波的頻率。藉由觀察表面聲波的傳播，就可以瞭解一基板的額定結構(nominal structure)以及建立該額定結構中的變化如何影響表面聲波傳播的模型，進而提供解碼結構特性的關鍵。

表面聲波，例如，瑞利波(Rayleigh waves)及/或蘭姆波(Lam waves)，會被引發在一基板中，例如，在一半導體材料上的膜的堆疊、或是採用Rudolph的MetaPULSE計量學系統所實現型態的一典型激發/探測射束配置的“膜堆疊”。而一標準光聲系統(如美國專利第6,400,449號所舉例者)、或一接觸遮罩光聲系統(如美國專利第6,381,019號所舉例者)與本發明之間的差異則是在於，光的一非接觸遮罩、或圖案會被投射到該基板的表面上，而光的圖案則是會在該基板的表面中引發出一相對應的應力集中圖案(stress concentration pattern)。在此，正如可以理解的，該應力集中會如聲波一樣地同時傳播進入該基板的主體之中(縱波)，以及沿著該基板的表面傳播。所以，在可能測量聲波“向下”進入一基板表面的傳播的同時，亦有可能測量表面聲波。另外，其亦有可能分開地、或一起測量表面以及“深處”聲波的影響，以及利用此資料來評估受測基板的更多及不同的特性與特徵。

發明概要

根據本發明的一種用於分析表面聲波的非接觸光系統包括一激發元件以及一探測元件。該激發元件會將光、或輻射指向至一基板的一表面，以在其中引發一表面聲波。而入射至該基板上的光、或輻射則是可選擇而使得該等表面聲波的產生最佳化。另外，因為該表面聲波的通過，該探測元件會將光、或輻射指向至該基板，以測量該基板的該表面的一特徵的一短暫改變。有關於該基板的該表面中的該短暫改變的資訊所編碼的光會由該基板被送回至該探測元件，並被導向用來測量的一光偵測器。該裝偵測器可以是任何有用的光感測器，例如，電荷耦合元件(CCD)，或一、或多個光二級體。一時間延遲元件會修正該表面聲波在該基板中被引發的時候以及來自該探測元件的光被入射至該基板上的時候之間的時間量。一處理器(例如，具有用來跑電腦程式的一邏輯以及記憶體的一電腦)會自該光偵測器獲得有關在該基板的該表面中的該短暫改變的資訊，並會利用一查表、外插、內插而根據此資訊來決定該基板的一特徵，或者藉由使用該資訊而另外由該基板的一模型中獲得該所需特徵。

該等激發以及探測元件的形成可以是來自一、或多個在近場中操作的NSOM裝置，在近場中操作的一格柵或孔隙陣列，或是在近場或遠場中操作的一奈米光元件。接下來則是會對一奈米光元件的組成有更詳細的敘述。一奈米光元件的一特徵是，光會以極高的效率於其間傳輸，經常是以接近、或超過可預期的效率。所以，在經過適當的建構以及實行後，一奈米光元件的該等孔隙。或狹縫就可以經歷大於整體(unity)的傳輸率。再者，由超材料所製成的奈米光元件則是可以經歷比藉由方程式估算者更低的光傳輸/發射之衍射。另外，圓形/圓柱孔隙、或細長狹縫，亦即，在該奈米光元件中可供光穿透的孔，可具有少於100 nm，甚至少於50 nm的一尺寸。這些洞可以個別地被形成為更多或更少的、成對的(一個作用為激發元件以及一個作用為探測元件)、或成陣列的(其中，多個孔作用為探測元件或激發元件)。

在一些實施例中，藉由該等激發以及探測裝置，光、或輻射會被指向至一基板的一表面，並會自該基板的一表面被送回。在一些實施例中，這些激發以及探測元件可以有雙重用途，同時作用為激發以及探測元件。然而，情況亦可以是該(等)探測元件可以單獨地被用來將光、或輻射導向至一基板的該表面。可以設置包括有折射、或反射光元件的分離的光學收集器，以收集自該基板的該表面被送回的光，而除了獲得有關一基板的該表面中的短暫光變化之外，關連於該系統的該等探測元件的該等感測器亦可以獲得有關在該系統的該表面中被引發的瑞利波(Rayleigh waves)、或蘭姆波(Lam waves)的資訊。且此資訊亦可以被用來決定該受測基板的特徵。

該等激發以及探測元件可以與一照明源一起使用，以將不同圖案的光或輻射投射到該基板之上。這些圖案可以是規則的、或者可以包括不同的週期或間距。通常，這些圖案以及間距會關連於該基板對於施加表面聲波的預期、或額定(nominal)反應。在一實例中，一間距可選擇為大體上相符表面聲波的一特定波長。在一另一實例中，該間距可變化大約該基板中表面聲波的一額定、或預期波長。再者，該激發、或探測元件與一照明源的結合可以被用來將不同的k向量同時地、或順序地投射到該基板的表面上。而在激發以及探測之間的不同週期，k向量，以及時間延遲則是讓使用者能夠指示該處理器解調變、或決定一基板的眾多特徵或特性。需要注意地是，時間延遲可以透過一個範圍內的已選定時間延遲而逐步地重複，或者可以在相同的範圍內連續修正。而在任一個例子中，重複施加一所選定的時間延遲都是有用的。

在一些實施例中，一照明源會直接地耦合至一激發或探測元件(其可以是NSOM，格柵，或奈米光元件)。在其他的實施例中，光被選擇性地被導向利用一調變器所選擇的位置之間。選擇可包括將光導向一些格柵或奈米光元件的其中之一，且該等格柵或奈米光元件的每一個都可以為入射至該基板上的光定義一不同的圖案、或間距。此技術亦可以被用來在分開的激發以及探測元件之間切換該照明源。

該感測器、及/或該光學收集器可以具備有一、或多個光元件或配置，以幫助於用來在一基板中引發一表面聲波的該光、或輻射(激發)，以及用來測量在該基板中該表面聲波的一短暫反應的該光或輻射(探測)之間作區分，舉例而言，該感測器可以是偏振靈敏、且會擋住、或另一方面忽略具有不同於該探測光或輻射的一特定偏振狀態的激發光或輻射。波長濾波也是以這樣的方式達到功效。其他區分激發以及探測光的方式，例如，利用入射角和方位角而於幾何上區分激發以及探測光也同樣可行。

用來分析表面聲波的系統的一種使用方式就是在製造半導體裝置。其他的項目、或物體同樣也可以由如此的一系統而獲得益處。半導體裝置是利用一些光蝕刻程序所製成的，而其中許多的程序都可以利用分析表面聲波的系統而進行監控。若一半導體基板不利於良好效能的特徵可以透過分析表面聲波而進行偵測，則具有半導體裝置形成於其上的該半導體基板就可以重新加工、修正、或報廢。在每一個情形中，該等留下的、或產生的半導體裝置將能夠在更穩定的層次運作，以及製成產量可以更高，以藉此為晶圓製造者產生更高的利潤。可以利用分析表面聲波而監控的二個程序是，沈積程序以及化學機械平坦化程序。表面聲波分析也可以應用於其他的半導體以及生物製造程序。

圖式簡單說明

第1圖其顯示一習知NSOM裝置的一側面示意圖；第2a圖其顯示一表面聲波分析系統的NSOM衍生激發以及探測元件的一實施例的一放大示意圖；第2b圖其顯示一表面聲波分析系統實施例的一部分方塊圖；第2c圖其顯示一表面聲波分析系統的實施例一部分方塊圖；第3圖其顯示利用一表面聲波分析系統的一實施例而被形成在一基板上的一光或輻射圖案的一示意圖；第4圖其顯示一習知奈米光元件的一孔隙的一剖面示意圖；第5a圖其顯示一表面聲波分析系統的奈米光衍生激發以及探測元件的一實施例的示意圖，其中，光的激發以及探測射束為彼此分開；第5b圖其顯示一表面聲波分析系統的奈米光衍生激發以及探測元件的一實施例的示意圖，其中，光的激發以及探測射束是彼此同時發生；第6a-6d圖其顯示奈米光元件的各種實施例的示意圖；第7圖其顯示奈米光衍生激發以及探測元件與一表面聲波分析系統的光學收集器一起使用的一實施例的一示意圖；第8圖其顯示設置在一固態光元件上的奈米光衍生激發以及探測元件的一實施例的一示意圖；第9圖其顯示形成在一奈米光元件中的一格柵、或一狹縫陣列的一示意圖，及/或藉由該格柵、或奈米光元件而形成在一基板上的一光圖案的一示意圖；第10圖其舉例說明形成在一氮化矽懸臂上，用於在一執行表面聲波分析的基板上進行沈積的一格柵；以及第11圖其顯示在第10圖中所舉例說明的該實施例的剖面示意圖。

較佳實施例之詳細說明

在本發明接下來的詳細敘述中，會參考在此作為說明書的一部分、且會圖例顯示本發明可實行的特殊實施例的所附圖式，而在該等圖式中，相同的符號大體上會在所有各個圖式中敘述相似的零件。且這些實施例是以能夠讓本領域具通常知識者有足夠瞭解的方式而進行敘述。在不脫離本發明範疇的情形下，其他的實施例則是可以被利用以及結構、邏輯、與電相關的改變可以被進行，因此，接下來的詳細敘述並非用以作為限制，而本發明的範圍則是由所附申請專利範圍以及與其同義的內容所定義。

作為獲得有關一基板的結構、或負載資訊的一種手段的一簡單、示範性的分析表面聲波方法會於一第一點處引發表面聲波，以及會測量其抵達與該第一點相隔一已知距離的一第二點處的時間。而此技術則是牽涉到可確保該等表面聲波會在所欲的位置處被引發以及分析的光元件、及/或格柵/遮罩的配置。在另一實施例中，相較於同樣可使用的標準光衍射，電漿光元件(plasmonic optical elements)、及/或超材料(metamaterials)則是可被用來以具更精細解析度的方式而引發表面波。這可以在近場(near field)中進行，也可以在遠場(far field)中進行。

各種尺寸及間距的多個格柵、孔隙、以及裝置可以被用來測量表面聲波頻率與側向波長(例如，聲頻散(acoustic dispersion))之間的關係，而此資訊則是可以被用來解耦(decouple)該基板中的多個參數，例如，根據膜彈性特性的膜厚度、或根據基板彈性特性的膜厚度。使用一狹縫、或孔隙陣列的益處是，該陣列可以形成為在其範圍內具有一可變的間距，以幫助解耦上述的參數。也可以獲得其他的參數，例如，形成該基板的材料的應力。在未來，其他的參數也可能會利用此申請案中所提出的方式而被辨識以及解耦，並且，在此所附的申請專利範圍並不被限制為僅包括所列的該些參數。

用以獲取資訊(例如，一同質(homogenous)、或結構化基板的尺寸、或其他特徵)的計量系統5，其可能會牽涉到使用如激發以及探測照明與收集元件(pump and probe illumination and collection elements)的一些近場掃瞄式光學顯微鏡(NSOM，near-field scanning optical microscopy)。第1圖顯示了可以在一表面聲波計量系統中被使用作為一激發、或一探測元件的一典型習知NSOM裝置的一示意圖。而在第1圖中所舉例說明的NSOM，其所具有的是由光纖探針(optical fiber probe)上的塗層所定義的一小孔隙(雖然可以理解的是，也可以使用無孔隙NSOM)。在此，需要注意地是，在一NSOM中，光通常是利用一光纖而被傳送至/通過該NSOM。且相似地是，光也可以藉由一光纖而自一NSOM被送回。

在一於第2a圖中舉例說明了其部分示意圖的實施例中，一第一NSOM被使用作為一激發元件10，以在一基板S中引發一表面聲波(箭頭)。一、或多個額外的NSOM被使用作為探測元件12，以感測在該基板S表面中的表面聲波(箭頭13)的存在。需要注意地是，相對於在第1圖中所顯示的該NSOM，在第2圖中所顯示的該等NSOM是細長的，且具有大體而言為稜形的形狀，雖然於實際上，只要功能不受影響，形狀可以自由地變化。特別地是，在第2圖中所顯示的該等NSOM會包括一線型的孔隙、或輸出端。

在第2圖中所顯示的實施例的該等NSOM激發以及探測裝置10，12被建構為呈現大體而言為狹長且線型的形狀(例如，一窄狹縫)，以照明該基板S、及/或自該基板S接收光。在一些實施例中，該等狹縫會具有一寬度50 nm(毫微米)，一長度5微米(microns)，以及100 nm的間距，且會大體上彼此平行。而該NSOM裝置呈現狹縫形式的好處則是，比起表面聲波從藉由一小光點(small spot)所定義的一第一NSOM朝向藉由被使用作為一探測的小光點所定義的另一NSOM傳遞的情形，在該基板S中所引發朝向該探測裝置12的表面波可以具有一較大的波前傳播(wavefront propagating)。據此，表面聲波對於入射至、及/或反射自該等探測裝置12處的該基板的光的影響，就會成比例地大於一小光點NSOM探測裝置。

在操作時，光的一激發脈衝可以藉由該激發元件10而指向至一受測基板S的表面之上。該入射光可以是任何有用的波長、或波長的結合，例如，其可以大體上為單色(monochromatic)、或者可以呈現出一個範圍的波長，亦即，實質上為白光。再者，該光也可以被偏振為任何適當的角度、或形狀(例如，圓形、或橢圓形)、或是可以實質上不受偏振，正如本申請案所需要的一樣。該光入射脈衝會快速地加熱該基板的表面，使得其以一會產生前述表面聲波的速率而發生膨脹。該表面聲波是在該基板S的該表面中的一移動干擾。當該表面聲波通過該基板時會引發該基板的反射係數的一短暫改變。再者，反射自一基板的光也可以被散射、或者光的鏡射也可以藉由該基板因該表面聲波的通過而產生的物理形變而被偏轉。

光激發脈衝可以是短期間且高振幅，且當一NSOM激發裝置10(例如，在第2圖中所顯示者)被使用時，該光激發脈衝能夠以非常接近法線的角度入射。需要注意地是，NSOM裝置通常會被放置在非常接近該受測基板的位置，以使得其衍射不足以造成發散自該NSOM裝置的該光激發脈衝的一高程度分散。據此，對該等NSOM激發以及探測元件10，12而言，該等光激發以及探測脈衝的光點大小就會相似於該等NSOM裝置本身的出口尺寸。因此，在某程度上，吾人可以通過控制激發與探測元件本身的尺寸來定義表面聲波計量系統的解析度。光激發脈衝能夠以一大約50 MHz的週期速率而入射在該表面之上。且此速率可以是固定的，因為，50 MHz的速率會大體上隨著時間變化而維持相同，或者，也可以根據應用需求的不同而以連續、或不連續的方式產生變化。

在一實施例中，光探測脈衝則是從一光源15(第2b圖)穿過該探測元件10而被導向該基板S的該表面之上。當該光激發脈衝所引發的該表面波通過一光探測脈衝的入射位置時，光的反射係數就會被修改，及/或光的散射或偏轉會修改由一分開的透鏡所收集之反射自該基板的光的強度。需要注意地是，由一線性NSOM激發裝置10所產生的該等表面聲波的波前會於實質上成線形，且與該等NSOM探測裝置12相交。可以理解的是，該表面聲波的傳播方向將會大致上沿著該基板受到該光激發脈衝加熱的區域的邊緣的法線方向。

光探測脈衝可以通過一探測元件12而聚焦在該探測元件12下方的該基板S的表面上。而當該光激發脈衝所引發的該表面波通過該等探測裝置下方的位置時，光的反射係數則是會被修改，及/或光的散射或偏轉會修改由該等NSOM探測元件12所收集之反射自該基板的光的強度。

通過NSOM而接收自一基板S的光會被導向一、或多個感測器17，以記錄其強度。而基於一表面聲波的頻率可以提供對於該基板的質量負載與機械特性的瞭解，故此強度就可以被測量為激發以及探測脈衝鏈(pump and probe pulse trains)間的延遲時間的一函數。相似地，由該基板S被送回的光的強度與其他特徵也可以被測量。舉例而言，光的偏振狀態、波長、相位、以及其他光特徵都可以獲得。

當第2b圖中所顯示的該系統5在該等被使用作為激發以及探測元件的NSOM裝置與一照明源以及感測器之間具有分開的照明以及感測連接的同時，有可能進行到第2c圖中所顯示的該等激發以及探測元件10，12的單獨的光連接。正如在第2c圖中所顯示的一樣，僅需要一單一的照明源15以及感測器17。

正如可由本領域具通常知識者所理解的，照明源15以及感測器17會配備有標準的光元件(其通常會是關連於光感測技術者，例如，偏光器/檢偏器，濾光器，調變器(例如，聲光、或電光調變器)，以及類似者)。而這些光元件以及其他對本領域具通常知識者而言為熟知的元件都可以被用來將光導向以及導自該等NSOM裝置，並且，亦可以被用來調整(condition)、聚焦、混合、或用其他方式修正移動通過該系統5的該入射或反射光的特徵，而透過這樣的方式，就可以獲得有用的資料。再者，適當的光源則可以是任何選自所列項目範圍者，包括，雷射，發光二極體(LED’s)，白熾光源，以及類似者。這些光源可以輸出具有任何適當功率的任何適當波長。相似地，用來根據從該基板被送回的光而獲取關於一基板的資料的適當感測器可以包括任何適當型態之可在該基板正在受測時，敏感地辨識由該基板送回的波長的光偵測器。適當的感測器可以包括，電荷耦合元件(CCD，charge-coupled devices)，光倍增管(PMT，photomultiplier tube)，以及類似者。

質量負載與會影響聲波如何通過該基板的結構特性、尺寸、以及材料特徵的累積效應間具關連性。舉例而言，當一具有多層不同材料層的基板在進行分析時，位在一受測基板S上的一、或多層的厚度將會影響聲波通過該基板的方式。當一層、或層堆疊的厚度越厚時，該表面聲波的頻率就會越低，反之亦然。此外，在該基板中的該等材料的彈性特性也會影響該表面波頻率。雖然所測量的光特徵(例如，強度)可以藉由一校準程序而被轉換成為所需要的計量資料(例如，層厚度)，但該基板以及其一、或多層的模型卻也可以是依照數學的方式、或經驗而被模型化。在後者的例子中，在所測量的強度以及所需要的計量資料間的一轉換的獲得，可以藉由在一表中查詢相對應的數值，藉由在已模型化數值間進行內插、或由已模型化數值進行外插，或藉由解可以直接在該已測量光強度以及該所需計量資料之間進行轉換的一模型的一、或多個方程式而達成。需要注意的是，有可能的情形是，一模型可能會具有太多自由度(degrees of freedom)，以致於無法直接解決，據此，在一示範性實施例中，回歸技術(regression technique)就可以被用來決定該所需計量資料、及/或產生用來填入一查表、或據以執行內插/外插的資料。

在一些實施例中，一基板S將會具有形成在其體積範圍內、或在其表面中或上的非連續結構。而非連續結構(例如，電傳導痕跡(electrically conductive traces)，內含物，氣泡，以及類似者)則是也會影響一基板的該質量負載，並且，也相似地可以被模型化、及/或測量。

自該基板送回的光探測脈衝也同樣可以被測量為一些額外輸入中任何一個的函數，包括，但不限於，該光探測脈衝的偏振狀態以及波長。另外，隨著本領域具通常知識者在適當的感測器、照明系統、以及將感測器資料轉換成為計量資料的數值與經驗方法的設計中的進展，額外的變數也可以被使用。

雖然於概念上有可能將一探測射束連續地入射在一基板上，該基板受到表面聲波的強加，但對一感測器而言，卻是可能有困難以足夠快的操作跟上。舉例而言，若該激發以及探測NSOM裝置10以及12的實體配置以及該受測基板的聲學特性是使得該表面聲波將會以接近、或超過該感測器的資料取樣速率的速率而由其相鄰於該激發裝置10的初始位置傳播至相鄰於該等探測裝置12的一接續位置，則該等所測量的結果將可能會太粗糙而無法使用，或者是，欲測量的效果可能會整個被遺漏。據此，較佳地會是將能夠達成次皮秒(sub-picosecond)時間解析度的一光取樣(激發/探測)技術使用到感測器能夠以適合該等表面聲波傳播通過該受測基板的速度的速率而足夠快的提供重現的解析度為止。

如此的一激發探測系統的實例可以在美國專利第6,400,449號中發現，其整體亦於此併入做為參考。追蹤該激發裝置10以及該探測裝置12之間的表面聲波的傳播的方法會類似於聲納，而其更完整的內容則是敘述於前述的‘449號專利中。簡言之，具有一預設波長與強度的光的一短激發脈衝會藉由該激發元件10而施加至該受測基板S上的一預設位置，並持續一預設期間。透過適當地選擇該探測脈衝的功率以及持續期間，以及選擇一些額外的特徵(例如，波長、或偏振狀態)將可使得該光探測脈衝能夠有效率地耦合至該基板S的表面，以藉此以夠快的速度加熱該基板的表面，進而產生一表面聲波，其沿著該基板的表面傳播。同時或就在之後，具有一已知波長及強度的光探測脈衝會藉由一、或多個探測元件12而被施加至該受測基板S表面上的一、或多個預設位置。該等光探測脈衝是被用來測量反射比(reflectivity)、或該光探測脈衝的入射表面的形狀的改變，它們相對於光激發脈衝而被記錄的如此改變以及時間則是可用來指示該受測基板的某些特徵。需要注意地是，雖然該等探測元件12所感測的該些特徵在本質上是短暫的，但卻可以關聯至該基板S的幾何、材料、以及結構特徵，亦即，它們可以提供有關該基板的該質量負載的資訊。

光的激發以及探測脈衝能夠以兩者間隔已選定時間延遲的方式而依續地指向該基板，在一實施例中，一激發/探測序列會以已選定的時間延遲設定而重複一足夠的次數，以讓該訊號在經過一段時間後進行整合，以藉此增加訊號雜訊比。之後，光的激發以及探測脈衝透過該等激發以及探測元件10，12而被施加時的時間延遲被修正。在一些例子中，一時間延遲元件可以被插入一光路徑之中，以改變該時間延遲。此激發/探測序列亦可以實行一足夠的次數，以確保該訊號能夠隨著時間而被適當地整合。雖然於概念上有可能自一訊號激發/探測序列獲得足夠的有用資訊，但目前的感測器技術卻會讓此實現有所困難。感測器技術的改進能夠讓獲得實用結果所需的整合數量減少，而如此的改進則是併入於此所揭示的廣義概念之中。

一時間延遲元件可以是機械的、或光學的、或是二者的結合。在使用時，該等光激發/探測脈衝會以一高重複率而指向該基板的表面，而據此，時間延遲階段，或其他射束塑形、或修正該時間延遲的機制或方法就可以連續地改變該時間延遲。在一實施例中，利用一機械台(mechanical stage)延長、或縮短該光探測脈衝的射束路徑的一光學機械時間延遲會被操作來連續地、或非連續地修正該時間延遲。有可能改變光激發與探測脈衝重複的每一連續時間延遲。在一另一實施例中，一雷射源的一共振腔的幾何結構會被修正，以改變所產生之雷射的重複率。此修正可以藉由將在該共振腔中的一鏡面耦接至可改變該腔的光路徑長度的一致動器(例如，一壓電致動器)而達成。此裝置被稱為一非同步光取樣(ASOPS，asynchronous optical sampling)裝置。

在選擇光激發射束的強加以及藉由一探測元件而收集資料的時間之間的時間延遲時，所依據的是一系統5的使用者所感興趣的聲波的飛行(flight)的一所需時間，舉例而言。若一基板S的一模型指出，對一特定基板的質量負載而言，一表面聲波的一飛行標稱時間(nominal time)為1毫秒(ms)，則在飛行時間上與下都會選擇一系列時間延遲。於此方式中，該基板S的該質量負載的變化就可以被辨識出來。需要注意的是，此例子可以、也可以不指出在一特定基板中飛行的一真實時間，據此，本發明並不受限於此範圍內的時間延遲數值。

正如前面所指出的，一時間延遲可以連續地被修正。在一實施例中，被施加至該基板的該等光激發以及探測脈衝之間會被設定為具有一單一的時間延遲，以及會有預設數量的光激發/探測脈衝被施加至該基板S，以產生一預設數量的資料。在一特定時間延遲設定所獲得的該預設數量資料會被整合、平均、或另外修正，或是以未修正的形式儲存，以於之後進行處理。接著，選擇一第二時間延遲設定，並取得一接續的資料組。此程序會不斷繼續，直到所有需要的時間延遲設定皆已被定址為止。在此，當是以手動方式修正該時間延遲時，此程序可以緩慢地進行，或者，當該時間延遲是由一固態裝置(例如，一ASOPS)進行管理時，則此程序可以進行地非常快速。

另一種方式是，該時間延遲也可以連續地被修正，以及資料可以在選定的時間延遲取得。將該時間延遲循環多次可使一感測器能夠在不同的時間延遲獲得資料。需要注意的是，資料取得速率可以是時間延遲元件的每個循環讀取一、或多次。資料取得的速率也會受限於該等光激發/探測脈衝可以多快被施加至該基板、該感測器可以多快取得資料、以及該時間延遲元件可以多快循環一選定範圍的時間延遲。

一般而言，該系統5將會在一基板S的一選定部分處維持不動，以獲得有關該位置的資料。然而，有可能的是，若資料記錄、時間延遲的修正、以及該等光激發/探測脈衝的施加能夠以足夠快的速率循環時，則就可以在該系統5相對於該基板進行移動的同時，獲得指出一基板的該質量負載的資料。這在一基板S的一已選定區域具有一實質上同質的結構(例如，位在會影響該系統5讀取的區域下方的單獨多層(single layers)，或複數層)時特別具有幫助。

。需要注意地是，雖然被顯示於第2a-2c圖中的是一單獨的激發元件10以及二個側翼探測元件12，但需要考量的是，也可以使用任何有用數量的如此元件。舉例而言，如在第2a-2c圖中所顯示的多組裝置10，12可以被形成在適合於基板特徵測量的一陣列、或圖案之中。

在顯示於第3圖的一實施例中，由激發元件10所建立的一單獨細長狹縫10’會藉由複數個由探測裝置10所建立的複數個狹縫12’而設置在一側翼(例如，每一側多於一個)。在此方式中，一表面聲波大體上會在一單獨的側向波長、或k向量處進行分析，以最小化由於分散(例如，取決於波長的表面聲波速度)所造成的不確定性。藉由使用與探測狹縫12’重疊且具有與探測狹縫12’相同的週期的一激發狹縫10’陣列，就可以進一步地獲得訊號等級(signal level)以及準確性的增加。數個激發/探測狹縫週期可以接續地、或同時地進行測量，以測量該表面聲頻散(acoustic dispersion)，以及計算該基板S的多個參數。該等分別狹縫的形狀以及尺寸也可以有所變化。舉例而言，在一些例子中，該等狹縫可以是線形的，並且可以是任何有用的長度。在其他的實施例中，該等激發狹縫可以是曲線形狀、或是由直線構成的形狀。在各種實施例中，該等探測元件12的位置以及尺寸可以被決定，以使得所選擇的表面聲波會於大體上相同時間與該整個探測狹縫12’大體上相交。該等個別的探測元件可以形成為直線構成的放射狀陣列、或是陣列的陣列，另外，雖然並非絕對必要，但亦可以將該等探測元件12的每一個形成以及定位為如第3圖中所顯示的平行形式。在其他的實施例中，探測裝置12可以如標靶形式的形成在一激發元件10的周圍，且每一環大致上會與其他環同圓心。在該基板S具備有一非對稱特徵或結構的實施例中，就可能可以將該等元件10，12形成為一相似的非對稱陣列、或配置(雖然用來將所測量的資料轉換成為計量資料的模型能夠適應如此的差異)。

雖然沒有必要將該等探測元件12形成為對彼此而言、及/或對與其相關的該(等)激發元件10而言是完全規則的圖案，但對稱的好處是，由其所形成的位置處對稱地向外傳播的表面聲波與該等探測元件12的相交次數是可預期的。再者，探測元件12相對於彼此以及相對於一、或多個激發元件10而言配置的對稱性，則是會在一單獨的表面聲波與對稱設置的探測元件12相交處允許構造上的干擾，以於同時間提高一結果訊號的強度。若出現製造爭議、或缺陷影響該等激發以及探測元件的情形，則當該已測量的資料已經處理成為計量資料時，非計畫的非對稱性就可以進行校準以及修正，或是可以被移除。

在根據本發明的一另一實施例中，一NSOM元件可以被在此稱之為一奈米光元件(nanolight element)者所取代。該用語“奈米光(nanolight)”並未必然是專業用語，但正如在此所使用的，代表一種利用電漿耦合結構(plasmonic coupling structure)、超材料(metamaterials)、及/或建設性干擾光元件或技術的其中之一、或結合來降低一光系統中的衍射的裝置。奈米光元件、或結構則是會，但並未必然要，展現出減少的光衍射(取決於配置)、及/或負的折射指數。

於第4圖中顯示了如在美國專利第6,818,907號(其整體於此做為參考)中所敘述習知技術的奈米光元件100。奈米光元件100包括一、或多個經加工而通過、及/或進入一金屬層、或堆疊結構的小洞、或窄線B。該等洞、線、及/或增加物(augmentation)特徵A的重複距離被設計為會使入射光子的能量及衝量(momemtum)符合金屬膜的表面電漿子(plasmons)，以藉此產生傳輸係數大於完整體(unity)時的一天線。再者，該結構的非對稱性質(例如，空氣/金屬/基板)會造成一指向射束由相對的表面離開。所產生的射束能夠照明間隔150 nm、且寬度為30 nm的洞、或線。當來自一奈米光元件100的一射線、或射束自一基板被反射回來時，該射束、或射線會通過而到達標準折射或反射光元件、或光纖元件，並最終到達一感測器，例如，CCD、CMOS、或可適應來擷取一影像或一些光特徵的類似有用光偵測器/感測器。可被歸類為奈米光元件的其他裝置以及技術則是為本領域具通常知識者所熟知。第5a圖以及第5b圖中顯示了一光系統的實施例，其可測量利用奈米光元件技術的一基板的層厚度、或其他特徵。

第5a圖舉例說明的一光感測組合200包括一激發元件202，一探測元件204，光學收集器(collection optics)206以及一感測器208。額外的零件(例如，用來依據該組合200而操作一計量系統5的電腦、或處理器)，自動零件(例如，晶圓、或基板操作器(handlers)或頂板(top plates))，以及照明源，則是為了更清楚而皆未顯示於第5圖中。本領域具通常知識者將可以輕易地瞭解這些型態的零件應該如何以及於何處被包含以及進行操作。

具有任何所選定波長、或所選定範圍波長的同調、或非同調光(由箭頭210做為代表)會入射在該激發元件202上，且其入射角被選擇為可最大化通過一孔或狹縫(其於之後將被稱之為一孔隙203)的光的透射比(transmittance)。需要注意的是，雖然第5a圖似乎顯示出光是以幾近垂直的入射角而入射在該激發元件202上，但也是可以使用其他的入射角度。再者，該激發元件202可以被配置在相對於該基板199的任何有用方位角(azimuthal angle)、螺距角(putch angle)、或旋轉角(roll angle)。光210可以從多個商業可得同調、或非同調光源中任何一個或沿著戶外路徑、或通過光導或光纖而被提供，並且亦可以經過偏振而成為手邊應用所需的任何範圍、或角度方位。正如一奈米光裝置的效率是(至少部分)取決於入射角度、波長、偏振、以及孔隙結構的一函數，因此，可以由激發/探測奈米光元件以及相關連光元件的許多不同結合以及方案中獲得可接受的效能。

光210的光子會被耦合進入該激發元件202的表面上的表面電漿子或電漿波。該等表面電漿子會增加光210通過該孔隙203的量，以形成入射在該基板、或膜堆疊199上的射束212。通過孔隙203而形成射束212的光量是使得通過激發元件202的該孔隙203的光的絕對傳輸效率大約1，雖然其有可能少於、或大於可達成的傳輸效率。

正如前面所述，射束212所經歷的衍射可能相反地會少於所預期者，例如，對任何特定的波長而言，該等射束212所傳送、或發射的光所經歷的衍射可以能會少於方程式所預測的衍射。射束212會入射在該基板199之上，因而在該基板199的表面中引發向外傳播的聲波(其正如先前相關連第2圖以及第3圖的敘述一樣)。

光211會以關於該探測脈衝光212的一預設時間延遲而入射在探測元件204上。光211會通過孔隙203，其中，該等孔隙可以為圓柱孔、細長狹縫、或任何其他有用的形狀。需要注意地是，與光210一樣，光211能夠以任何有用的入射角、及/或偏振狀態而入射至該奈米光探測元件204之上，並且，探測元件204本身亦可以被設置在任何有用的方位角、螺距角、或旋轉角。再者，光211可以單色、或多色，以及可以是同調、或不同調。

當光211入射在探測元件204上時，該光211的一部分會通過該等孔隙203而形成射束214。需要注意地是，該探測元件204可建構來將該入射光211耦合進入表面電漿子或電漿波，因而使得光通過該探測元件204的該等孔隙203的該絕對傳輸效率會大約1，雖然其有可能少於、或大於可達成的傳輸效率。

第5b圖舉例說明第5a圖的實施例的一替代選擇，其中，多個孔隙、狹縫203被配置為會將光的多個射束212指向至基板199上。需要注意地是，光212的射束或射線以及射束213在該基板199上的入射位置大致上會是相同的位置。

當該光感測器組合200的探測元件204的該等孔隙203被形成為圓柱孔時，則較佳地是，在該等激發元件孔隙203周圍、或相鄰處形成一探測元件孔隙203陣列。需要注意地是，在一些例子中，當該等激發以及探測射束入射至強加所需針孔或狹縫圖案或陣列的一單一元件上時，該等孔隙可以有同時作為激發以及探測元件孔隙的雙重用途。

正如可由第5a圖與第5b圖以及第3圖看出，探測射束可以入射在一基板199上的許多位置。第6a-d圖顯示在一基板上一些額外可能的激發以及探測位置配置。在第6a圖中，孔隙222的一陣列220可被使用作為一奈米光元件，並且，虛線範圍內的孔隙224被指定作為該等激發射束孔隙。入射在該多個孔隙224上的光可以是由任何適合的裝置所提供，例如，被定位而只在所選定的孔隙上發射光的光纖，及/或該入射光也可以受限於另一遮罩、孔隙、或狹縫(未顯示)，以自探測光中分離出激發光。但在一些例子中，也可以接受激發以及探測光入射在該陣列的所有孔隙222上，只要用於擷取資料的該等感測器能夠識別所產生的訊號即可。

第6b圖顯示了類似於第6a圖中所顯示者的配置，差別在於，較少的孔隙222被選擇作為探測射束孔隙224。需要注意地是，不管是第6a圖或是第6b圖，皆不是用來定義孔隙如何進行配置，這些圖僅是作為範例，以表示當被用來測量表面聲波時，孔隙可被配置的許多不同方式(其正如先前所述)。

第6c圖顯示被定位在一使用作為一探測射束孔隙的狹縫226周圍的多個孔隙222。第6d圖顯示形成在被使用作為一探測射束狹縫的一單獨狹縫226周圍的多個狹縫環228(示意地顯示)。再次地，這些配置可以被修正，以獲得更理想的訊號。

另外，同樣要記住的是，顯示在所附圖式中的該等孔隙以及狹縫的每一個在本質上都僅是作為示意之用。為了要獲得所需的傳輸效率、及/或限制衍射，每一個孔隙、或狹縫都可以有形成於其中、或是在其上及/或下表面周圍的不同額外結構。在一實施例中，每一個孔隙以及狹縫會具有形成在其上表面的至少一環狀溝槽，其中，光可以同時入射到該孔隙或狹縫上，以及具有形成於其中的該環狀溝槽的元件的該表面上。此型態的結構則是由於可以增加被耦合至該奈米光元件以作為電漿波的光子的數量，故可有助於改善該奈米光元件的傳輸效率。

第7圖舉例說明根據本發明的一另一示範性實施例，其中，一單獨的元件304會在一基板199的表面上定義一光圖案。光311會入射至該元件304之上，且由於該元件304具有穿透而形成於其中的一些孔隙303。該等孔隙303就會定義出入射至該基板199上的射束或射線313，以形成所需的圖案。正如先前所述，該等孔隙303可以是任何有用的形狀，但在一些例子中，穿透該元件304所形成的會是圓柱孔、或是細長的狹縫。該等狹縫303也可以是任何有用的數量。一些孔隙303的配置實例顯示於第6a-d圖中，在此，需要注意地是，元件304以及在第5a圖與第5b圖中所顯示的元件204以及203可以是簡單的板狀遮罩結構，例如，一格柵(graing)，或者如下所述的，一奈米光裝置或元件。

在一些實施例中，該元件304可以是利用電漿波耦合(plasmonic wave coupling)、超材料建構(metamaterial construction)、及/或使用建構干擾(constructive interference)而獲得所需光配置的一奈米光裝置，就本案的目的而言，一超材料可以是會自其結構而非自其化學成分獲得電磁特性的任何材料，尤其是被操控為特徵尺寸會小於一電磁輻射種類的波長特徵的材料。在一實施例中，光311是以讓入射光能夠形成會通過孔隙303的高度準確射束的方式而入射至元件304之上。需要注意地是，由於電漿耦合、該元件304的結構、及/或建構干擾的關係，通過元件304的射束、或是自元件304發射的射束會獲得降低的衍射，並且，會具有較傳統上預期更高的傳輸效率。

在操作時，一光激發射束會入射在該元件304上，而該元件304則是會發射該光激發射束、及/或使該射束通過，以到達該基板199(其可以是一層堆疊)。藉由該光激發射束對於該基板199表面的熱耦合，該光激發射束會在該基板199中引發一表面聲波。該等表面聲波即由它們被引發的位置處開始向外傳導。需要注意地是，由於該等孔隙303會在該基板199上形成一光點、或狹縫陣列，因此，該等表面聲波將會由該些光點、或狹縫開始朝向該元件304的該等孔隙303所形成的其他光點、或狹縫傳播。

正如先前所述，一接續的光311的探測射束會接著入射至該元件304之上。需要注意地是，該等光探測以及激發射束可以如該等分開的射束已利用一如分光鏡的元件而會合的情況而彼此在同一直線上，或者，也可以如二、或多個分開的射束被導向而入射至相同的元件304之上的情況而彼此重合，。光311的探測射束(正如光激發射束)會通過、及/或發射自該元件304，以作為形成大致上相同的光點或狹縫圖案的一些射束，如該光激發射束所形成的一樣。入射至該基板199上的該等光探測射束在入射時會具有相關於該光激發射束的一選定時間延遲，以使得在所選定時間延遲所偵測到的該光探測射束中的變化可以指示出該基板199的某些特徵，包括，膜厚度，折射率，以及出現在該基板199本身中的應力。簡言之，雖然有可能將受測基板199上的該等光激發射束與光探測射束於空間上分離，但只要一表面聲波能夠自其被一光激發射束所引發的點處傳導至受到一光探測射束所監控的一點，則這就顯得非必要。在一些實施例中，這可能會牽涉到二個空間分開的點，且其每一個僅會受到光的該等激發以及探測射束的其中之一的定址，而在其他的實施例中，也可以採用全部皆同時由光的該等激發以及探測射束來定址的一光點、或狹縫陣列的形式。

當一單獨的奈米光元件被同時使用於激發以及探測射束二者時，被反射的激發以及探測射束可以是同軸，並且，較佳地是，在偵測之前，先將該等光激發以及探測射束分開，以達到一可接受的訊號雜訊比。而為了達成此目的，其中一個方法則是，利用彼此處於不同偏振狀態的光激發以及探測射束。在一實施例中，來自意欲於使用作為一光激發射束的一第一光源的光會被偏振成為一所選定的偏振狀態，以及來自一第二光源的光會被偏振成為與該第一光源不同的一所選定偏振狀態。位在該等光學收集器206，306之間、或範圍內的一分析器(未顯示)會進行定位，以避免由該激發射束至該感測器208，30的光的通過。需要注意地是，當使用一奈米光元件、或一格柵時，有可能選擇與該所選擇的奈米光、或格柵元件的所需操作一致的一偏振狀態。

在另一實施例中，該等光激發以及探測射束的波長會彼此不同，以及一特定波長濾波器或多個濾波器可以被包含在該光學收集器206，306之中，以避免該光激發射束入射至該感測器208，308上。

第8圖舉例說明一光系統400的一示範性實施例，其中包含了形成在一固態光元件412的一平坦側上的一奈米光元件410的一例子。該光元件412可以是會將光由一光源(未顯示)傳導至該樣本199的一光配置(例如，一光纖系統，一光導，或是一組選定的折射及/或反射光學器件)的一輸出端。發射自光元件412的光、及/或被導向至奈米光元件40之上的光可以是平行光(collimated light)、或定向光(directed light)，並且，可以受到調整，以在該表面中達成光子與電漿波的一足夠(或最小)耦接效率。

正如先前所述，該光源(未顯示)可以是任何合適的同調、或不同調的光來源，並且，可以是單色、或是多色，再者，光元件(未顯示)(例如，透鏡、反射鏡、分光鏡，偏振器，四分之一波片(quarter wave plate)，及/或任何有用的軟性(soft)(例如，特定波長的、或空間的)濾波器)可以被包括在該光源(未顯示)以及該固態光元件412之間的該光路徑之中。箭頭414表示來自該光源之入射至該奈米光元件410上的光。

在第8圖所舉例說明的實施例中，該奈米光陣列410會具備有一系列的孔隙416。該等孔隙416可以是任何適當尺寸、或尺寸範圍的圓柱孔、或細長狹縫，並且可以設置在一致的陣列、或是任何其他適合或有用的空間定向中。在第8圖所顯示的實施例中，該奈米光元件410在一個方向中具有大約70 nm的一側向範圍。可以瞭解的是，此是示範性的尺寸大小，以及該奈米光元件410可以是任何有用的尺寸。在第8圖的實施例中，在該奈米光元件410以及該樣本199之間的距離大約為1微米(micron)，雖然可以理解的是，該奈米光元件410的焦距可以更大、或更小，這取決於該奈米光元件410其本身的結構。

在其他實施例中，該元件410可以是在近場(near field)(該基板表面的100 nm範圍內)中操作的一非接觸格柵。該格柵會讓該入射光在該層結構的表面上以相當於該格柵間隔範圍週期而形成一圖案。該格柵所產生的該圖案在本質上會是線性的，例如，一系列的狹縫。

光學收集器(未顯示)會接收反射自樣本199的光418的射束，並將它們傳導至一適當的感測器(未顯示)。一適當的感測器可以是一成像裝置(例如，一CCD或CMOS攝影元件，或光二級體陣列)，一裝置(例如，一光倍增管(PMT，photo multiplier tube)，光二級體，或位置靈敏偵測器(二元(bi-cell)或四元(quad-cell)))，以測量因表面替代、或側向相位偏移所造成的射束偏轉。該感測器可以耦接至可解碼該感測器所輸出的訊號的一電腦、或其他處理器，以對該樣本的至少一特徵或參數進行計算、查表、或內插/外插。而正如先前所述，該光源可以調整而提供其間具有一選定時間延遲的一光激發射束以及一光探測射束。需要注意地是，在該等分別的光激發以及探測射束之間的該等時間延遲可以被選擇為一範圍內的時間，以使得其會帶著一選定位置處在該樣本199中藉由一光激發射束所引發的一表面聲波而傳播至該樣本上的一鄰近位置，其中，所討論的位置則是藉由該等孔隙416的圖案而定義。

第9圖舉例說明一奈米光元件410的另一示範性實施例，其中所包含的孔隙416呈現細長狹縫的形式，以取代圓柱孔。這些狹縫孔隙416會位在一大體上彼此呈平行關係的一維陣列之中。而在所舉例的實例中，該陣列大約為5微米平方。該等狹縫孔隙416的間距可以是符合異常光穿透(EOT，extraordinary optical transmission)的任何有用尺寸，其包括，舉例而言，100，200，或300 nm。該等所列孔隙416的線寬可以是任何有用的尺寸，並且可以進行選擇，以最大化該系統的該EOT。此外，正如先前所指出，可以使用光的許多不同波長，包括，舉例而言，波長為515 nm的光。異常穿透(extraordinary transmission)是一個用來敘述具有高於標準衍射理論所建議為可能的傳輸率的光元件以及配置的用語。

第10圖舉例說明一光系統500的另一個示範性實施例，其中包含了一用於測量表面聲波的格柵。在第10圖中，一光元件502會被形成在一懸臂504的表面。在一些例子中，該光元件可以被形成為一簡單的格柵，而在其他的例子中，該光元件則是可以被形成為一奈米光元件。正如在第10圖以及第11圖中所顯示的，該光元件502是一簡單的格柵。

在第10圖以及第11圖中，所顯示的該光元件502具有一系列統一間隔的狹縫。，光元件502也可以是以形狀及尺寸適當的一個孔、或一陣列的孔加上或取代該等所舉例說明的狹縫而被形成。而正如所舉例說明的，該光元件502的該等狹縫則是會具有介於50至500奈米之間的一間距。根據本發明中的原則而進行建構以及配置的該光元件502、或任何光元件的該間距會關聯於在一受測基板的表面中所引發的表面聲波的波長。有可能將一光元件的元件(例如，洞、或狹縫)設置在該等所預期的表面聲波的該波長的倍數位置處。也可能修正如此之狹縫、或洞的週期性。

在一示範性實施例中，一光元件502的該週期性會被修正為所需形式的不連續。當光入射到該光系統500時，所產生的一反射訊號將會包含來自多個頻率、或時間延遲的資訊。然後，此訊號可以利用一適當的傅立葉轉換(Fourier transform)、或是置入一時域分析中而進行解碼，以決定該受測基板的特徵。在一另一可能的實施例中，多個、或可變的週期性會被使用於光元件502之中，以在由該受測基板的三維結構所引發的該等表面聲波中，獲得有關差頻(beat frequencies)的資訊。再者，具有多個、或可變週期性的光元件502可以被用來區分已在一受測基板中所引發的瑞利波(Rayleigh waves)及蘭姆波(Lam waves)。

第11圖為第10圖的該光系統500的一側視圖。需要注意地是，雖然在圖式中為了清楚表示而省略了照明系統，但任何有用的雷射、或寬帶光源的配置都可以被用來形成入射至光元件502的一光射束。在一些實施例中，該光系統500可以包括具有一固定間距、或週期性的一單獨光元件、或格柵502。在其他實施例中，也可以包括多個光元件或格柵502，且每一個可具有相同、或不同間距。在再其他的實施例中，多個光元件、或格柵502的其中之一、或多可以具有非連續的間距。該等光元件的每一個的照明可以藉由將光的一單獨射束(如先前所述的激發或探測射束)指向同時提供的該等一、或多個光元件502的每一個之上而完成。此例子中，一、或多個感測器在經調整後可從反射自該等一、或多個光元件502的光中擷取資訊，例如，一單獨的感測器可以在空間上區分來自該等一、或多個光元件502的每一個的該等訊號。而在其他實施例中，每一個光元件502則是都會具有與其相關的一個分開的感測器(未顯示)。

結論

在上述提供了各種的例子的同時，本發明亦不受限於實例的細節。

雖然在此已舉例說明以及敘述了本發明的特殊實施例，但本領域具通常知識者將可理解的是，經推估而達成相同目的的任何配置都可以取代所顯示的特殊實施例，再者，對本領域具通常知識者而言，本發明的許多改寫都將會是顯而易見，並且，據此，此申請案旨在涵蓋本發明的任何改寫或變化，而且，所欲清楚表明的是，本發明僅受限於接下來的申請專利範圍以及其等義者。

10．．．激發元件

12．．．探測元件

13．．．箭頭

15．．．光源

17．．．感測器

10’．．．單獨細長狹縫

12’．．．探測狹縫

100．．．奈米光元件

A．．．特徵

B．．．窄線

S．．．基板

199．．．基板

200．．．光感測器組合

202．．．激發元件

203．．．孔隙

204．．．探測元件

206．．．光學收集器

208．．．感測器

210．．．光

211．．．光

212．．．射束

213．．．射束

220．．．陣列

222．．．孔隙

224．．．孔隙

226．．．單獨狹縫

228．．．狹縫環

300．．．孔隙

303‧‧‧孔隙

304‧‧‧元件

306‧‧‧光學收集器

308‧‧‧感測器

311‧‧‧光

313‧‧‧射線

400‧‧‧光系統

410‧‧‧奈米光元件

412‧‧‧光元件4

414‧‧‧箭頭

416‧‧‧孔隙

500‧‧‧光系統

502‧‧‧光元件

第1圖其顯示一習知NSOM裝置的一側面示意圖；

第2a圖其顯示一表面聲波分析系統的NSOM衍生激發以及探測元件的一實施例的一放大示意圖；

第2b圖其顯示一表面聲波分析系統實施例的一部分方塊圖；

第2c圖其顯示一表面聲波分析系統的實施例一部分方塊圖；

第3圖其顯示利用一表面聲波分析系統的一實施例而被形成在一基板上的一光或輻射圖案的一示意圖；

第4圖其顯示一習知奈米光元件的一孔隙的一剖面示意圖；

第5a圖其顯示一表面聲波分析系統的奈米光衍生激發以及探測元件的一實施例的示意圖，其中，光的激發以及探測射束為彼此分開；

第5b圖其顯示一表面聲波分析系統的奈米光衍生激發以及探測元件的一實施例的示意圖，其中，光的激發以及探測射束是彼此同時發生；

第6a-6d圖其顯示奈米光元件的各種實施例的示意圖；

第7圖其顯示奈米光衍生激發以及探測元件與一表面聲波分析系統的光學收集器一起使用的一實施例的一示意圖；

第8圖其顯示設置在一固態光元件上的奈米光衍生激發以及探測元件的一實施例的一示意圖；

第9圖其顯示形成在一奈米光元件中的一格柵、或一狹縫陣列的一示意圖，及/或藉由該格柵、或奈米光元件而形成在一基板上的一光圖案的一示意圖；

第10圖其舉例說明形成在一氮化矽懸臂上，用於在一執行表面聲波分析的基板上進行沈積的一格柵；以及

第11圖其顯示在第10圖中所舉例說明的該實施例的剖面示意圖。