TWI665470B - 用於極化控制之系統，方法及裝置 - Google Patents

用於極化控制之系統，方法及裝置 Download PDF

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Abstract

本發明揭示一種極化控制器件，其包含：一第一波板，其具有一第一表面輪廓；及一第二波板，其具有與該第一表面輪廓互補之一第二表面輪廓。該第一波板之光軸正交於該第二波板之光軸。該第一波板及該第二波板經定位以對準該第一表面輪廓與該第二表面輪廓且跨越該極化控制器件維持一恆定厚度。該第一波板及該第二波板可將極化旋轉作為跨越一光學系統之一光瞳平面之橫向位置之一連續函數來控制。該第一波板及該第二波板分開一充分小之距離以便將波前畸變限制在一選定位準以下。

Description

用於極化控制之系統，方法及裝置 相關申請案之交叉參考
本申請案係關於且主張來自以下所列申請案(「相關申請案」)之最早可用有效申請日期之權益(例如，主張除臨時專利申請案以外之最早可用優先權日期或依據35 USC § 119(e)主張臨時專利申請案、相關申請案之任何及所有父代申請案、祖父代申請案、曾祖父代申請案等之權益)。
相關申請案：
出於USPTO額外法定要求之目的，本申請案構成申請案序列號為61/831,950、2013年6月6日提出申請、指定IVAN MALEEV作為發明人之標題為POLARIZATION CORRECTION DEVICE FOR HIGH NA UV OPTICAL SYSTEMS之美國臨時專利申請案之一正式(非臨時)專利申請案。
本發明一般而言係關於一光學系統中之極化控制。特定而言，本發明係關於一高NA檢驗系統中之極化控制。
由於對具有愈來愈小之器件特徵之積體電路之需求繼續增加，因此對經改良基板檢驗系統之需要繼續增長。檢驗工具操作之一項態樣包含檢驗系統之光學通路內之極化控制，該檢驗系統經實施以分析 一給定樣本(諸如一半導體晶圓)之缺陷、粒子或表面特徵之各種態樣。傳統極化控制器件包含以電子方式控制之空間光調變器器件。典型空間光調變器利用當前對於UV光(λ<300nm)並不適合之液晶。另外，一光學通路內之先前空間極化控制提供極化阻滯之離散改變。此等系統可導致大量雜散光產生，此歸因於自像素邊界之散射。
進一步注意，任何極化控制機構必須與其他光學要求(諸如透射、視場、高數值孔徑及像差控制)競爭。舉例而言，一基於全折射元件之光學系統可產生大數目個此等元件(其對於控制不同類型之像差全部係必要的)，此導致經減少系統透射，此又導致較高成本。另外，其他光學設計(諸如一拋物線鏡或簡單施瓦式物鏡)具有(舉例而言)可導致各種程度之極化像差之固有光學限制。
檢驗工具操作之另一態樣包含在一成像偵測器處之點散佈函數(PSF)控制。典型光學系統藉由增加數值孔徑(NA)且減少像差以努力獲得儘可能靠近繞射極限之一PSF而最小化PSF大小。然而，在與經由光散射技術偵測小的表面缺陷有關之應用中，最大化信號雜訊比(SNR)。通常用於最大化SNR之一種方法係最小化源自由一表面散射之光之不想要之雜訊，同時維持(或增加)來自一所關注之缺陷之光。通常，可經由經透射極化之控制且藉由機械地限制一敞開光圈而完成此。可藉助一光瞳平面中之單個或多個機械極化元件控制經由一光瞳平面之所關注之極化透射及抑制，其中經透射光跨越光瞳平面具有變化之極化。然而，此等措施導致PSF遠離繞射極限而降級。因此，將期望提供一種用於補救諸如上文所識別之彼等缺陷之缺陷之系統及方法。
根據本發明之一說明性實施例揭示一種極化控制裝置。根據一項說明性實施例，該極化控制裝置可包含：一第一波板，其具有一第 一表面輪廓；及一第二波板，其具有與該第一表面輪廓互補之一第二表面輪廓。在一項實施例中，該第一波板之光軸實質上正交於該第二波板之光軸。在另一實施例中，該第一波板及該第二波板經定位以便實質上對準該第一表面輪廓與該第二表面輪廓且維持該第一波板及該第二波板之一總成之一恆定厚度。在另一實施例中，該第一波板及該第二波板經組態以將極化旋轉作為跨越一光學系統之一光瞳平面之橫向位置之一連續函數來控制。在另一實施例中，該第一波板之該第一表面輪廓與該第二波板之該第二表面輪廓分開一選定距離以便將通過該第一波板及該第二波板之照明之波前畸變限制在一選定位準以下。
在另一說明性實施例中，極化控制裝置可包含：一單個波板，其具有經組態以將極化旋轉作為跨越一光學系統之一光瞳平面之橫向位置之一連續函數來控制的一表面輪廓。
根據本發明之一說明性實施例揭示一種用於控制極化之光學系統。根據一項說明性實施例，該光學系統可包含：一照明源，其經組態以照明一樣本之一表面；一組收集光學器件，其經組態以收集來自一樣本之該表面之照明；及一極化控制器件，其實質上定位在該光學系統之一光瞳平面處。在一項實施例中，該極化控制器件可包含：一第一波板，其具有一第一表面輪廓；及一第二波板，其具有與該第一表面輪廓互補之一第二表面輪廓。在一項實施例中，該第一波板之光軸實質上正交於該第二波板之光軸。在另一實施例中，該第一波板之光軸及該第二波板之光軸實質上正交於穿過該極化控制器件之照明傳播之一方向。在另一實施例中，該第一波板及該第二波板經定位以便實質上對準該第一表面輪廓與該第二表面輪廓且維持該第一波板及該第二波板之一總成之一恆定厚度。在另一實施例中，該第一波板及該第二波板經組態以將極化旋轉作為該光學系統之一光瞳平面中之橫向位置之一函數來控制。在另一實施例中，該光學系統包含：一線性極 化器，其經組態以接收透射穿過該極化控制器件之照明；及一感測器，其經組態以偵測透射穿過該線性極化器之照明。
根據本發明之一說明性實施例揭示一種用於控制點散佈函數之光學系統。在一項說明性實施例中，該光學系統包含：一照明源，其經組態以照明一樣本之一表面；一組收集光學器件，其經組態以收集來自一樣本之該表面之照明；一偵測器，其包含複數個像素；及一點散佈函數控制器件，其實質上定位在該光學系統之一光瞳平面處。在一項實施例中，該點散佈函數控制器件可包含：一第一波板，其具有一第一表面輪廓；及一第二波板，其具有與該第一表面輪廓互補之一第二表面輪廓。在另一實施例中，該第一波板及該第二波板經定位以便實質上對準該第一表面輪廓與該第二表面輪廓且維持該第一波板及該第二波板之一總成之一恆定厚度。在另一實施例中，該第一波板及該第二波板經組態以將極化旋轉及同調程度中之至少一者作為跨越該光瞳平面之橫向位置之一連續函數來控制以修改照明之該點散佈函數以增強由該偵測器之一或多個像素接收之能量之一量。
在另一說明性實施例中，用於控制點散佈函數之該光學系統可包含：一照明源，其經組態以照明一樣本之一表面；一組收集光學器件，其經組態以收集來自一樣本之該表面之照明；一偵測器，其包含複數個像素；及一點散佈函數控制器件，其實質上定位在該光學系統之一光瞳平面處。在一項實施例中，該點散佈函數控制器件可包含：一第一波板，其具有一第一表面輪廓；及一第二波板，其具有與該第一表面輪廓互補之一第二表面輪廓。在一項實施例中，該第一波板及該第二波板經定位以便實質上對準該第一表面輪廓與該第二表面輪廓且維持該第一波板及該第二波板之一總成之一恆定厚度。在一項實施例中，該第一波板及該第二波板經組態以作為跨越一光學系統之一光瞳平面之橫向位置之一連續函數來賦予一光學延遲以修改照明之該點 散佈函數以增強由該偵測器之一或多個像素接收之能量之一量。
應理解，前述大體闡述及以下詳細闡述兩者皆僅為例示性及解釋性且不必限制所請求之本發明。併入本說明書中並構成本說明書之一部分的附圖圖解說明本發明之實施例，並與該大體闡述一起用於解釋本發明之原理。
100‧‧‧系統/光學系統
101‧‧‧照明源
102‧‧‧極化控制器件/雙板極化控制器件/器件/經組合板器件/雙側極化控制器件/極化校正器件/控制器件/極化控制板
103‧‧‧光瞳平面
104‧‧‧線形極化器/極化器/簡單線性極化器
106a‧‧‧收集光學器件
106b‧‧‧收集光學器件
110‧‧‧感測器
113‧‧‧照明
114‧‧‧樣本
116‧‧‧第一板/第一波板/板/波板
117‧‧‧第一表面輪廓/輪廓/表面輪廓/表面
118‧‧‧第二板/第二波板/板/波板
119‧‧‧第二表面輪廓/輪廓/表面輪廓/表面
120‧‧‧介面
121‧‧‧光軸
123‧‧‧光軸
125‧‧‧方向
150‧‧‧圖表
160‧‧‧概念圖解說明
162‧‧‧信號
164‧‧‧背景極化/霾
166‧‧‧路徑
168‧‧‧路徑
170‧‧‧路徑
200‧‧‧系統/檢驗系統/雙拋物線聚光器系統
204‧‧‧拋物線聚光器/聚光器/第一拋物線聚光器
206‧‧‧第二拋物線物鏡
300‧‧‧系統/檢驗系統
302‧‧‧施瓦式物鏡
304‧‧‧透鏡
402‧‧‧單板極化控制器件/極化控制器件
404‧‧‧表面輪廓
406‧‧‧光軸
408‧‧‧照明方向
500‧‧‧系統/基於折射之檢驗系統/光學系統
502‧‧‧點散佈函數控制器件
503‧‧‧光瞳平面
504‧‧‧折射光學器件
506‧‧‧透鏡
507‧‧‧特徵/照明/缺陷
508‧‧‧樣本
510‧‧‧像素/給定像素
511‧‧‧點散佈函數
512‧‧‧偵測器陣列/偵測器
513‧‧‧點散佈函數
514‧‧‧點散佈函數
516‧‧‧相位板/板/第一板
517‧‧‧表面輪廓
518‧‧‧相位板/板/第二板
519‧‧‧表面輪廓
521‧‧‧第一光軸/光軸
523‧‧‧光軸
530‧‧‧板/第一板
531‧‧‧表面輪廓
532‧‧‧板/第二板
533‧‧‧表面輪廓
535‧‧‧相位板器件/極化控制器件/相位板/器件/極化旋轉板/極化旋轉控制器件
537‧‧‧光學延遲器件/光學延遲控制器件/極化控制器件/器件/光學延遲板/板
539‧‧‧第一光軸/光軸
541‧‧‧光軸
d‧‧‧實質上恆定厚度
熟習此項技術者可藉由參考附圖而較佳理解本發明之眾多優點，在附圖中：圖1A圖解說明根據本發明之一項實施例實施一極化控制器件之一系統之一方塊圖。
圖1B圖解說明根據本發明之一項實施例之極化控制器件之一分解示意圖。
圖1C圖解說明根據本發明之一項實施例之極化控制器件之一經組裝示意圖。
圖1D圖解說明根據本發明之一項實施例繪示製作極化控制器件之一方法之一流程圖。
圖1E圖解說明根據本發明之一項實施例包含一信號及表面背景兩者之極化方向之一概念繪示之一圖表。
圖1F圖解說明根據本發明之一項實施例之橢圓形極化背景信號轉換成線性極化光之一概念圖解說明。
圖2圖解說明根據本發明之一項實施例實施一極化控制器件之具有一拋物線聚光器之一檢驗系統之一簡化示意圖。
圖3圖解說明根據本發明之一項實施例實施一極化控制器件之具有一施瓦式物鏡之一檢驗系統之一簡化示意圖。
圖4圖解說明根據本發明之一項實施例之一單板極化控制器件之一示意圖。
圖5A圖解說明根據本發明之一項實施例實施一PSF控制器件之一光學系統之一簡化示意圖。
圖5B圖解說明根據本發明之一項實施例之與一偵測器陣列之多個像素重疊之一點散佈函數之一概念圖。
圖5C圖解說明根據本發明之一項實施例匹配至一偵測器陣列之像素之大小之來自一單個照明源之分裂點散佈函數之一概念圖。
圖5D圖解說明根據本發明之一項實施例之一點散佈函數控制器件之一示意圖。
圖5E圖解說明根據本發明之一項實施例之一點散佈函數控制器件之一示意圖。
應理解，前述大體闡述及以下詳細闡述兩者皆僅為例示性及解釋性且不必限制所請求之本發明。併入本說明書中並構成本說明書之一部分之附圖圖解說明本發明之實施例，並與該大體闡述一起用於解釋本發明之原理。現在將詳細參考圖解說明於附圖中之所揭示之標的物。
一般參考圖1A至圖5E，根據本發明之一或多項實施例闡述一種用於一光學系統中之極化及/或點散佈函數控制之裝置及系統。
本發明之實施例係針對適合用於將極化作為跨越一光學檢驗系統(諸如但不限於，一高數值孔徑(高NA)紫外線(UV)檢驗系統)之光瞳平面之一連續函數來控制的一或多個極化控制器件。本發明之極化控制器件可允許由特定光學系統之一或多個光學元件形成之像差校正。另外，極化控制器件可經由相對於一所要信號(例如，來自粒子之散射信號)抑制一不想要之信號(例如，表面霾)而進一步提供信號雜訊比之增強。本發明之極化控制器件之實施例經由具有互補表面之兩個相位板(本文中進一步闡述)之實施跨越一光學系統之光瞳平面完成此空 間上連續之極化控制。舉例而言，一UV檢驗系統中之此一器件之應用包含放鬆其他更複雜光學組件之要求之能力。舉例而言，本發明中所概述之極化控制可允許使用折反射系統或使隨著NA之輸入極化分佈實質上畸變之其他光學設計。
本發明之額外實施例係針對適合用於控制照射於一偵測器之一偵測器陣列上之照明之點散佈函數的一或多個點散佈函數控制器件。本文中所闡述之點散佈函數控制器件能夠經由一光學系統之光瞳平面透過相位及/或同調程度之調變修改一光學系統之點散佈函數。此能力可用來增強或最大化由一偵測器陣列中之一單個像素接收之能量。
圖1A圖解說明根據本發明之一或多項實施例具有極化控制能力之一系統100之一概念方塊圖。
在一項實施例中，系統100包含一照明源101。在一項實施例中，照明源101經組態以藉助照明113來照明樣本114之表面。該樣本可包含任何基板、晶圓或此項技術中已知之試樣，諸如一半導體晶圓。照明源101可包含此項技術中已知之樣本檢驗之任何照明源。舉例而言，照明源101可包含但不限於一窄頻帶光源(例如，一或多個雷射)。藉由另一實例之方式，照明源101可包含但不限於一寬頻帶光源(例如，雷射持續之電漿光源、放電燈及諸如此類)。此外，照明源101可藉助此項技術中已知之樣本檢驗之任何光譜範圍之照明來照明樣本114之表面。舉例而言，照明源101可經組態以藉助紫外線或可見光中之一或多者照明樣本114之一部分。在另一實施例中，系統100包含用於將由照明源101發射之照明引導及/或聚焦至樣本114之表面之一選定部分上之一組照明光學器件(未展示)。舉例而言，該組照明光學器件可包含但不限於一或多個透鏡、一或多個鏡、一或多個分束器、一或多個濾光器及諸如此類。
在本文中注意，光學系統100可包含此項技術中已知之任何光學 檢驗系統。在一項實施例中，檢驗系統可包含但不限於一基於反射之檢驗系統(例如，系統200、系統300及相似系統)。本文中進一步闡述基於反射之系統之實例。在另一實施例中，光學系統100可包含一基於折射之檢驗系統(例如，系統500)。在一項實施例中，光學系統100可包含但不限於一高NA檢驗系統。在另一實施例中，光學系統100可包含一高NA紫外線檢驗系統。
在另一實施例中，系統100包含一組收集光學器件106a、106b。在一項實施例中，該組收集光學器件106a、106b經組態以收集來自樣本114之表面之照明(例如，自一或多個缺陷散射之光、自樣本表面反射之光及諸如此類)。收集光學器件106a、106b可包含此項技術中已知之樣本檢驗之任何組收集光學器件。舉例而言，該等收集光學器件可包含但不限於具有鏡筒透鏡之一施瓦式物鏡、具有一無焦透鏡之一施瓦式物鏡、一或多個拋物線聚光器及諸如此類。在另一實施例中，收集光學器件106a、106b可包含一組折射光學器件。舉例而言，該等收集光學器件可包含但不限於一折反射物鏡。在本文中注意，本文中更詳細地進一步闡述檢驗架構之特定實施方案。
在一項實施例中，光學系統100包含根據本發明之一項實施例之一極化控制器件102。在一項實施例中，極化控制器件102定位在光學系統100之光瞳平面103處。如本文中更詳細地進一步指出，極化控制器件102經構造以便將極化旋轉作為跨越光學系統100之光瞳平面103之位置之一函數來連續地控制。在一項實施例中，跨越光瞳平面103之此極化控制可用於校正光學系統100中之極化像差。在另一實施例中，跨越光瞳平面103之極化控制可用於變更及/或抑制來自樣本114之一不合意極化分佈。
在另一實施例中，光學系統100包含一線性極化器104。在一項實施例中，線性極化器104亦可實質上定位在光瞳平面103處。在一項 實施例中，線性極化器104可繼由極化控制器件102賦予光之極化操作(作為x、y位置之一函數)之後用於分析光之極化。
在另一實施例中，系統100包含一感測器110。在一項實施例中，感測器110經組態以在穿過至少極化控制器件102及極化器104之照明之透射之後旋即偵測來自樣本114之表面之照明。感測器110可包含此項技術中已知之樣本檢驗之任何光學感測器。舉例而言，感測器110可包含但不限於一或多個CCD偵測器。藉由另一實例之方式，感測器110可包含但不限於一或多個TDI-CCD偵測器。
圖1B及圖1C圖解說明根據本發明之一或多項實施例之雙板極化控制器件102之簡化示意圖。圖1B圖解說明根據本發明之一或多項實施例之極化控制器件102之一簡化分解示意圖。圖1C圖解說明根據本發明之一或多項實施例之極化控制器件102之一簡化經組裝示意圖。
在一項實施例中，極化控制器件102放置於光學系統100之光瞳平面103中，如圖1A中所展示。在一項實施例中，第一板116之光軸121實質上正交於第二板118之光軸123定向。在另一實施例中，第一板之光軸121及第二板118之光軸123兩者實質上正交於穿過器件102之照明透射之方向125而定向。在本文中注意，第一板116之光軸121與第二板118之光軸123之正交對準在經組合板器件102中提供雙折射。
在一項實施例中，第一波板116及第二波板118經組態以將極化旋轉作為一光學系統100之光瞳平面103中之橫向位置之一函數來連續地控制。
在一項實施例中，第一波板116及第二波板118藉由跨越光瞳平面103連續地控制遲滯位準而跨越一光學系統之光瞳平面以一連續方式(即，非離散)控制極化旋轉。就此而言，第一波板116及第二波板118用來連續地控制通過極化控制器件102之光之極化狀態(例如，s極化及p極化)之間的相位延遲，其中延遲量係入射在器件102上之光之 位置之一函數。如圖1B及圖1C中所展示，藉由將一或多個個別板116、118之厚度作為跨越光瞳平面103之橫向位置(例如，x、y位置)之一函數來控制而將相位延遲作為跨越光瞳平面之位置之一函數來控制。
藉由控制作為跨越光瞳平面103之位置之一函數來賦予之極化旋轉之量，器件102可跨越光瞳平面103形成一連續「極化映射」。在本文中注意，利用隨著NA之連續極化控制係尤其有利的，此乃因其避免自離散極化元件之散射，此通常在離散極化控制方案中遇到。
在一項實施例中，極化控制器件102包含具有一第一表面輪廓117之一第一波板116。在另一實施例中，極化控制器件102包含具有一第二表面輪廓119之一第二波板118。在一項實施例中，第二波板118之輪廓119與第一波板116之輪廓117互補。第一波板116及第二波板118之互補表面輪廓117、119允許第一波板116與第二波板118之緊密對準。就此而言，第一波板116及第二波板118之互補表面輪廓117、119允許波板116、118以一方式對準以使得第一波板116及第二波板118之一經組合總成具有一實質上恆定厚度d，如圖1C中所展示。在本文中注意，具有一實質上恆定厚度之第一波板116及第二波板118之組合(及板之間的間距)幫助限制通過器件102之波前之畸變。
在另一實施例中，基於形成互補表面117、119，第一板116及第二板118可彼此接近地定位，如圖1C中所展示。在一項實施例中，第一波板116之表面輪廓117與第二波板118之表面輪廓119分開充分小之一選定標稱距離以便限制通過第一波板116及第二波板118之照明之波前畸變(例如，將其限制在一選定位準以下)。舉例而言，第一板116之表面輪廓117及第二板118之表面輪廓119可彼此充分靠近地定位以使得表面117、119之區域傾斜不導致區域波前移位及對應畸變。
在另一實施例中，第一板116之表面117及第二板118之表面119 可彼此可操作地耦合。在一項實施例中，第一板116之表面117及第二板118之表面119可固定(例如，使用膠、環氧樹脂及諸如此類固定)至彼此以最小化介面120中之光損耗。在另一實施例中，一折射率匹配流體可安置於第一板116之表面117與第二板118之表面119之間的介面120中。在另一實施例中，第一板116之表面117及第二板118之表面119可彼此機械地耦合(例如，夾緊)以最小化介面120中之光損耗。
在本文中注意，波前之區域移位由兩個板116、118之間的介面處之區域表面傾斜界定。舉例而言，在氟化鎂(MgF2)之情形(其中在一表面輪廓由一正弦函數闡述之情況下沿x方向之2π之相位延遲之改變之特性距離係10mm)中，該表面可顯示20mm之一週期及5.244μm(2π*1.6694)之一振幅。此然後對應於如下文之一輪廓函數z(x,y)(以μm為單位量測)：
此外，以下給出輪廓函數之導數：
照此，此實例中之最大區域傾斜係：
以上傾斜大約對應於1.65 mrad。在一介面120具有折射率n及由司乃耳定律定義之束傾斜值之情況下，針對在射出第一板116時之一法向入射束，由sin(G)=sin(T)*ne/n給出輸出束相對於法線之角度G。舉例而言，在一空中介面之情形中，G係大約2.3 mrad。在進入第二 板118之後，將由sin(P)=sin(G)*n/ne=sin(T)定義該束相對於介面表面之法線之角度P。在介面內側，一束自外部板表面之法線之偏差對應於(G-T)或大約0.66 urad。在其中介面120厚度係p=100μm之情形中，波前之近似區域移位係p*sin(G-T)或大約66nm。進一步注意，在n~1.4之折射率匹配介面材料及/或經減少介面厚度之情況下1nm以下之一減少可係可能的(例如，1μm介面導致0.7nm之區域移位)。
在一項實施例中，可藉由處理板116及118之表面而形成互補表面輪廓117、119以達成個別高度輪廓：
其中d/2係每一板之標稱厚度，Δφ(x,y)係經設計相位延遲輪廓(例如，在極化之間四分之一波之π/2、二分之一波之π延遲)，λ係波長且Δn=ne-no係選定材料之雙折射率。就此而言，第一板116及第二板118總成具有d與由以下給出之一相位延遲之一經組合高度：
藉由實例之方式，在藉助波長λ=266nm之雷射光(例如，來自Nd：Yag雷射之雷射光)照明之一2mm厚MgF2(Δn=0.0126)板之情形中，針對z1(x,y)及z2(x,y)(以μm為單位)求出以下各項：
在一半波板(即，Δφ=π)之情形中，z與標稱d/2值之偏差係與19.71λ對應之5.244μm。注意，可在結晶型石英(Δn=0.01078)及其他相似材料之情形中應用一類似計算。
在本文中注意，板116、118之表面117、119之特定輪廓形狀可呈現校正像差及/或抑制一非所要信號所需之任何一般形式(本文中進一步闡述)。該等輪廓形狀可呈現週期性或非週期性形式作為跨越光瞳平面之橫向位置之一函數。
圖1D圖解說明根據本發明之一或多項實施例繪示用於形成雙側極化控制器件102之一方法130之一流程圖。
在一第一步驟132中，提供一第一板116及一第二板118。舉例而言，可切割一平坦結晶板(例如，MgF2或結晶型石英板)以形成一第一板及一第二板。出於本發明之目的，具有低於0.1 λ之照明波長之一表面粗糙度之板被認為「平坦的」。藉由另一實例之方式，可切割平坦結晶板以形成具有此項技術中已知之任何幾何形狀(諸如但不限於，一正方形、一矩形、一圓形及諸如此類)之一第一板或第二板。
在一第二步驟134中，處理第一板116及第二板118以形成互補表面輪廓117、119。在本文中注意，可利用此項技術中已知之任何適合方法形成表面輪廓117、119。舉例而言，可利用一或多個磁流變精整(MRF)技術形成表面輪廓117、119。在本文中注意，MRF技術可將表面輪廓117、119控制在大約1nm內。通常由Menapace等人之「Magnetorheological Finishing for Imprinting Continuous Phase Plate Structure onto Optical Surfaces」(SPIE之會議記錄，第5273(2004)卷)闡述MRF，該文章以全文引用方式併入本文中。通常亦由Tricard等人之「Continuous Phase Plate Polishing Using Magnetorheological Finishing」(SPIE之會議記錄，第7062(2008)卷)闡述MRF，該文章以全文引用方式併入本文中。藉由另一實例之方式，可利用一或多個蝕刻技術形成表面輪廓117、119。藉由另一實例之方式，可利用一或多個離子束機械加工技術形成表面輪廓117、119。
在一第三步驟136中，使第一板116之光軸121正交於第二板118之光軸123對準。如本文中先前所指出，第一板116之光軸121與第二板118之光軸123之正交對準在經組合板器件102中提供雙折射。
在一第四步驟138中，接近於第二板118定位第一板116。舉例而言，可對準第一板116之表面輪廓117與第二板118之表面輪廓119且利用一機械地耦合之構件(例如，黏合劑(例如，膠、環氧樹脂及諸如此類)或機械器件(例如，夾具))將其等裝配在一起。此外，可在板116、118之間的介面120中使用一折射率匹配流體。
在本文中注意，可利用本發明之極化控制器件102來校正由一光學系統之光學元件賦予一照明束之極化像差。舉例而言，極化控制器件102可用於校正由一光學系統之一或多個光學元件之表面/介面(例如，非法向反射表面)形成之極化像差。
圖2圖解說明根據本發明之一項實施例包含一或多個拋物線聚光器及用於校正一檢驗系統200內之像差之極化控制器件102的一檢驗系統200之一簡化示意圖。在一項實施例中，檢驗系統200包含一照明源101及一感測器110，如本文中先前關於系統100所闡述。在另一實施例中，系統200包含本文中通常亦已關於系統100所闡述之一極化控制器件102及極化器104。在本文中注意，本文中先前關於光學系統100之組件及實施所闡述之實施例及實施方案應解釋為延伸至系統200。
在一項實施例中，檢驗系統200包含一或多個拋物線聚光器204。在另一實施例中，系統200之一或多個拋物線聚光器204內之體積可填充有一低散射氣體，諸如但不限於氦。
在一項實施例中，拋物線聚光器204用於經由實質上大NA收集來自一樣本之光，如圖2中所展示。在本文中注意，在輸出處，拋物線聚光器204由於聚光器204表面(例如，鏡)處之非法向反射而將顯示隨著NA之一實質上變化遲滯。本文中進一步注意，聚光器感應之極化改變可約束一給定光學系統分析經收集光之極化(例如，使用極化器104)或基於隨著NA之極化分佈而將不同源區分開之能力。
在一項實施例中，極化控制器件102在NA平面中用於校正或逆轉聚光器感應之改變。就此而言，使用一極化控制器件102允許使用一線性極化器104(亦定位於NA平面中)來分析經收集光之一極化狀態。就此而言，可將極化控制器件102構造為具有適合用於校正聚光器感應之極化改變之表面輪廓117、119。就此而言，極化控制器件102可包含適合用於跨越檢驗系統200之NA連續地變更極化以便至少部分地校正系統200之聚光器感應之極化改變的互補個別表面輪廓z1(x,y)及z2(x,y)。
在另一實施例中，在光通過極化控制器件102之後，光然後可轉換回至影像空間中且傳遞至偵測器102上。舉例而言，在包含一第一拋物線聚光器204之一檢驗系統200之情形中，可利用一第二拋物線物鏡206將光轉換回至影像空間中，如圖2中所展示。本文中認識到在某些設定中，雙拋物線聚光器系統200在某些應用中可替換一橢圓形狀之聚光器。
圖3圖解說明根據本發明之一項實施例包含一施瓦式物鏡及用於校正一檢驗系統300內之像差之極化控制器件102的一檢驗系統300之一簡化示意圖。在一項實施例中，檢驗系統300包含一照明源101及一 感測器110，如本文中先前關於系統100所闡述。在另一實施例中，該系統可包含一或多個透鏡304。舉例而言，如圖3中所展示，系統300可包含一鏡筒透鏡。在另一實施例中，系統300包含本文中通常亦已關於系統100所闡述之一極化控制器件102及極化器104。在本文中注意，本文中先前關於光學系統100之組件及實施所闡述之實施例及實施方案應解釋為延伸至系統300。
在一項實施例中，檢驗系統300包含一施瓦式物鏡302。在一項實施例中，施瓦式物鏡302用於經由實質上大NA收集來自一樣本114之光，如圖3中所展示。
在本文中注意，當光通過施瓦式物鏡302時，每一光線經歷兩次內部反射(一次在樣本之前且一次在樣本之後)，如圖3中所展示。在一給定光線之入射平面中，y分量在平面內，其中x分量在平面外。進一步注意，x分量在傳播穿過物鏡期間不改變，但y分量旋轉180度。因此，電場向量在兩次反射之後旋轉方位角之角度之兩倍之一角度。
如在系統300之情形中，聚光器感應之極化改變可約束一給定光學系統分析經收集光之極化(例如，使用極化器104)或基於隨著NA之極化分佈而將不同源區分開之能力。
在一項實施例中，極化控制器件102在NA平面中用於校正或逆轉聚光器感應之改變。就此而言，使用一極化控制器件102再次允許使用一線性極化器104(亦定位於NA平面中)來分析經收集光之一極化狀態。就此而言，可將極化控制器件102構造為具有適合用於校正由施瓦式物鏡302導致之極化改變之表面輪廓117、119。就此而言，極化控制器件102可包含適合用於跨越檢驗系統300之NA連續地變更極化以便至少部分地校正由系統300之施瓦式物鏡302導致之極化改變的互補個別表面輪廓z1(x,y)及z2(x,y)。
在另一實施例中，儘管未展示，但極化控制器件102可用在實施 一基於折射之聚光器之一檢驗系統內。就此而言，極化校正器件102可至少部分地校正由一檢驗系統上之一基於折射之聚光器導致之極化改變。
通常再次參考圖1A，在本文中注意，可利用本發明之極化控制器件102以基於來自光源之光之極化而將該等源區別開。在一項實施例中，極化控制器件102結合線性極化器104可用於抑制一或多個不想要之光信號。舉例而言，極化控制器件102結合線性極化器104可用於增強與樣本104之表面相關聯之「霾」之消減。照此，可相對於與樣本表面相關聯之霾信號增強與一缺陷或特徵(例如，粒子)相關聯之一或多個信號之大小。
在本文中注意，在某些設定中與霾信號相關聯之極化變為橢圓形。舉例而言，在其中散射之方位角大於+/- 45°之設定中，霾信號可具有一橢圓極化。在此情形中，一簡單線性極化器無法抑制霾信號。另外，霾橢圓形之主軸之方向偏離正交於信號(其沿著徑向方向保持大約線性)。
在一項實施例中，極化控制器件102可將極化旋轉作為跨越光瞳平面之位置之一函數來控制以便將與霾相關聯之橢圓形極化光轉換為線性極化光。就此而言，極化控制器件102可用作一位置特定之極化阻滯器，其用於作為跨越光瞳平面103之位置之一函數來賦予光變化位準之極化旋轉以便沿相同方向產生線性極化光。在另一實施例中，極化控制器件102再次包含一第一波板116及一第二波板118，第一波板116及第二波板118包含提供作為跨越光瞳平面103之位置(例如，x、y位置)之一函數來賦予之極化旋轉之一連續變化的表面輪廓117、119。在另一實施例中，線性極化器104然後可用於抑制與樣本114之表面信號相關聯之霾信號，此乃因其藉助線性極化退出極化控制器件102。
圖1E圖解說明根據本發明之一項實施例包含一所要信號(諸如一粒子)及表面背景兩者之極化方向之一概念繪示之一圖表150。如圖1E中所展示，圖表150展示在將極化變換為所需狀態所需要之各種x-y相位延遲(例如，由極化控制器件實施之相位延遲)下信號及表面之極化方向。
舉例而言，在+135°之一方位角處，施加至信號及霾(其在+135°處正交極化)的0之一相位延遲不對信號或霾之極化狀態產生操作。照此，在此情形中，信號及霾繼相位延遲之後正交線性極化，從而允許線性極化器104抑制霾信號。
藉由另一實例之方式，在-135°之一方位角處，施加至信號及霾(其具有與+135°情形相反之正交極化狀態)的πλ/2之一x-y相位延遲導致信號及霾之極化狀態之變換以使得該等極化狀態與初始極化狀態相反。照此，在此情形中，信號及霾繼相位延遲之後正交線性極化，從而允許線性極化器104抑制霾信號。
藉由另一實例之方式，在+45℃之一方位角處，施加至信號及霾(其在+45℃情形中具有相反圓形極化狀態)的+π/2(λ4)之一x-y相位延遲導致信號及霾之極化狀態之旋轉以使得該等極化狀態轉換為正交線性極化狀態。照此，在此情形中，信號及霾繼相位延遲之後正交線性極化，從而允許線性極化器104抑制霾信號。
藉由另一實例之方式，在-45℃之一方位角處，施加至信號及霾(其在-45℃情形中具有相反圓形極化狀態)的-π/2(λ4)之一x-y相位延遲導致信號及霾之極化狀態之旋轉以使得極化狀態轉換為正交線性極化狀態。照此，在此情形中，信號及霾繼相位延遲之後正交線性極化，從而允許線性極化器104抑制霾信號。
使用上文在圖表150中所概述之原理，極化校正器件102可用於跨越光瞳平面103以一空間上連續方式(使用空間上變化之相位延遲輪 廓z1及/或z2)變換(或維持)信號及/或霾之極化。一旦已以標稱正交線性狀態變換(或維持)信號之光及/或霾之光，線性極化器104即可用於抑制霾信號。就此而言，極化控制器件102可用於作為跨越光瞳平面之位置之一函數來提供變化位準之相位阻滯以賦予所需要之阻滯以允許一極化器104相對於所要信號(例如，自粒子之散射)抑制霾(或任何其他不想要之信號)。
圖1F圖解說明根據本發明之一項實施例將橢圓極化背景信號或霾信號轉換成線性極化光之一概念圖解說明160。如圖1F中所展示，施加至通過光瞳平面103之光之相位阻滯係光瞳中之位置之一連續函數。就此而言，一旦跨越光瞳之背景光轉換成線性極化(具有變化位準之相位阻滯)，然後即可藉助一簡單線性極化器104容易地阻擋該光。
如圖1F中所展示，路徑166繪示一線性極化器相對於相位板以固定角度之施加。此外，路徑168概念性地繪示經選擇以產生最佳化SNR之一相位板。在此情形中，背景極化164「收縮」或減小為準線性極化，以使得線性極化器104對光進行更有效地操作。此外，路徑170概念性地繪示以位置特定較佳之極化角度使用一線性極化器。
在一項實施例中，圖1F中所繪示之實例可對應於具有90°之一方位角之照明。就此而言，信號162(例如，粒子信號)具有沿著一第一座標軸之線性極化，而霾164或背景信號經橢圓極化且自第一軸(例如，垂直軸)傾斜大約30°。在本文中注意，與圖1E及圖1F有關之闡述並非限制性且應僅解釋為說明性。
雖然本發明之大量內容已聚焦於包含兩個板116、118之一極化控制器件，但在本文中注意，此並非對本發明之一限制。圖4圖解說明根據本發明之一替代實施例之一單板極化控制器件402之一簡化示意圖。就此而言，在本文中注意，可以類似於本文中先前所闡述之極 化控制器件102之一方式使用極化控制器件402。照此，極化控制器件102之所有各種實施例及實施方案應解釋為延伸至極化控制器件402。在一項實施例中，單板極化控制器件402包含一表面輪廓404，藉此高度z作為x位置及y位置之一函數而變化。在另一實施例中，極化控制器件402包含可正交於照明方向408經配置之一光軸406。在本文中注意，在其中不需要像差校正(其可由一單個板形成)之設定中使用控制器件102中之一單個板可係尤其有利的。
圖5A圖解說明根據本發明之一項實施例配備有適合用於修改系統500之點散佈函數(PSF)之一點散佈函數控制器件502之一光學系統500。在本文中注意，控制PSF之能力可允許一給定偵測器內之每像素所收集之能量之量之增加，藉此提供一光學系統內之經增加敏感度及/或經減少光源(例如，雷射)電力要求。
在一項實施例中，系統500提供將極化旋轉作為跨越光瞳平面503之位置之一函數來控制。在另一實施例中，系統500提供作為跨越光瞳平面503之位置之一函數來賦予照明一光學延遲。就此而言，系統500可修改光學系統500之照明之PSF以使得由一或多個像素接收之照明能量之量匹配偵測器陣列512之像素大小之大小。就此而言，PSF控制器件502可用於增強或最大化由偵測器陣列512之一或多個像素510接收之光學能量之量。
舉例而言，如圖5B中所展示，一未經處理照明束可具有跨越偵測器陣列512之多個像素510散佈之一PSF 514。因此，由一單個像素接收之光學能量之量係次佳的且進一步需要對一單個偵測之多個像素針之讀取。在一項實施例中，如圖5C中所展示，PSF控制器件502(例如，相位板器件535或光學延遲器件537)可控制極化旋轉或光學延遲以控制同調程度以形成係同調且用於增強由一給定像素510接收之能量之量的兩個點散佈函數511、513。
再次參考圖5A，在一項實施例中，系統500包含經組態以收集自樣本508上之一特徵507散射之光之一組折射光學器件504。舉例而言，折射光學器件504可包含一組折射收集元件。舉例而言，該組折射收集元件可包含但不限於一折反射物鏡。在另一實施例中，系統500包含經組態以將照明507聚焦至一偵測器陣列512之一或多個像素510上之一或多個透鏡506。在本文中注意，偵測器陣列512僅為描述方便而繪示為一維的且此一繪示不應解釋為對本發明之一限制。舉例而言，偵測器陣列512可包含但不限於由一n×m像素柵格構成之一個二維偵測器陣列。
在一項實施例中，系統500之PSF控制器件502係一極化控制器件535，如圖5D中所展示。在一項實施例中，極化控制器件535包含一對相位板516及518，如圖5D中所繪示。在一替代實施例中，極化控制器件535可包含一單個板。在一項實施例中，極化控制器件535可經由作為跨越光瞳平面503之位置之一函數來調變光之相位而修改光學系統500之PSF。在另一實施例中，極化控制器件535可經由作為跨越光瞳平面503之位置之一函數來調變同調程度而修改光學系統500之PSF。在本文中注意，極化控制器件535可用於改良由偵測器512之一個別像素510收集之能量之量。
就此而言，藉助相位板535引入經控制極化旋轉可將入射在偵測器512上之光分裂成與偵測器512之影像平面中之兩個點散佈函數(例如，511及513)對應的正交極化之兩個光分佈。在另一實施例中，可不同調地將偵測器112之影像平面中之兩個點散佈函數相加，此可幫助最小化繞射振鈴效應同時減少每一PSF之散佈，從而導致一給定偵測器像素中之較高封閉能量。在另一實施例中，可同調地將偵測器112之影像平面中之兩個點散佈函數相加。
在一項實施例中，極化控制器件535之板516及518具有互補表面 輪廓517、519。在另一實施例中，器件515之第一板516具有一第一光軸521。此外，第二板518具有正交於第一光軸521定向之一光軸523。另外，第一板518之光軸521及第二板518之光軸523可正交於穿過器件535之照明傳播之方向而定向。
注意，極化控制器件535之一般構造及在構造器件535時所進行之考量類似於極化控制器件102之一般構造及在構造器件102時所進行之考量。然而，注意在一光學系統內實施極化控制器件535以控制PSF，而在一光學系統內實施極化控制器件102以校正極化像差及/或改良該系統中之信號雜訊比。照此，雖然器件102及535之構造係類似的，但不必要為器件102及535之各種參數(例如，表面輪廓、介面距離、組件板之厚度、總體器件之厚度及諸如此類)將係相同之情形(儘管係可能的)。
在另一實施例中，系統500之PSF控制器件502包含一光學延遲器件537，如圖5E中所展示。在一項實施例中，光學延遲控制器件537包含一或多個板530、532，如圖5E中所繪示。在本文中注意，可以類似於貫穿整個陳述所闡述之板之一方式形成圖5E之光學延遲控制器件537之板。然而，注意圖5E之光學延遲控制器件537可包含大約為1mm至3mm之一板厚度變化(其大於一雷射脈衝長度/時間同調長度)。
在一項實施例中，極化控制器件537之板530及532具有互補表面輪廓531、533。在另一實施例中，器件537之第一板530具有一第一光軸539。此外，第二板532具有正交於第一光軸539定向之一光軸541。另外，第一板530之光軸539及第二板518之光軸541可正交於穿過器件537之照明傳播之方向而定向。
可如下文闡述光學延遲控制器件537之操作。在一項實施例中，光瞳點之一子集A可具有光學延遲DA(即，一子集中之所有點具有某些延遲)，而子集B具有一光學延遲DB。因此，子集B中之光瞳點相對 於子集A中之點具有(DB-DA)之一光學延遲。假使(DB-DA)大於經照明光之同調長度(或在一脈衝光源之情形中僅僅大於脈衝寬度)，則子集A及B將相對於彼此有效地不同調(而每一子集內之點維持其之間的同調性)。在此情形中，子集A及B將在一影像平面中形成獨立分佈(藉由不同調地將具有正交極化之子集A及B相加)且達成類似於具有正交極化之子集A及B之效應之效應。在本文中注意，自經減少製造公差之觀點來看一光學延遲之實施可係最簡單的，同時亦允許多個不同調子集(對照在極化旋轉方法之情形中允許僅兩個分佈)。另一方面，針對一典型脈衝寬度(例如20ps)，光學延遲板537將必須具有大約為幾毫米之厚度變化(其比厚於極化旋轉板535所需要之厚度變化)。照此，在與極化旋轉板535相比時板537內之過渡區域將顯示大區域表面傾斜。
本文中認識到，可連同本文中先前所闡述之極化控制板102一起使用PSF板(例如，相位板535或光學延遲板537)。舉例而言，極化控制板102可用於藉由(舉例而言)相對於來自缺陷507之散射信號抑制樣本508表面之霾而改良信號雜訊比。此外，極化控制器件102可用於校正給定光學系統內之極化像差。相比之下，PSF控制器件502(例如，極化旋轉控制器件535或光學延遲控制器件537)可用於控制照明之PSF且增強PSF或將PSF匹配至偵測器512之一或多個像素510。
在另一實施例中，一給定光學系統可實施極化控制器件102及PSF控制器件502兩者以努力同時改良信號雜訊比、校正像差及增強匹配至給定偵測器陣列之PSF。
儘管已圖解說明本發明之特定實施例，但應明瞭，熟習此項技術者可在不背離前述揭示內容之範疇及精神之情況下作出本發明之各種修改及實施例。因此，僅藉由隨附至本發明之申請專利範圍限制本發明之範疇。據信，前述闡述將理解本發明及諸多其隨附優點，且將 明瞭可在不背離所揭示標的物或不犧牲所有其材料優點之情況下在組件之形式、構造及配置方面作出各種改變。所闡述形式僅係解釋性，且以下申請專利範圍之意圖係囊括並包含此等改變。

Claims (60)

  1. 一種極化控制裝置，其包括：一第一波板，其具有一第一表面輪廓；及一第二波板，其具有與該第一表面輪廓互補之一第二表面輪廓；該第一波板之光軸實質上正交於該第二波板之光軸；該第一波板及該第二波板經定位以便實質上對準該第一表面輪廓與該第二表面輪廓且維持該第一波板及該第二波板之一總成之一恆定厚度，該第一波板及該第二波板經組態以將極化旋轉作為跨越一光學系統之一光瞳平面之橫向位置之一連續函數來控制，該第一波板之該第一表面輪廓與該第二波板之該第二表面輪廓分開一選定距離以便將通過該第一波板及該第二波板之照明之波前畸變限制在一選定位準以下。
  2. 如請求項1之裝置，其中該第一波板及該第二波板藉由將一遲滯位準作為該光學系統之該光瞳平面中之橫向位置之一函數來控制而將極化旋轉作為該光學系統之該光瞳平面中之橫向位置之該函數來控制。
  3. 如請求項1之裝置，其中該第一波板可操作地耦合至該第二波板，使得該第一波板之該第一表面輪廓與該第二波板之該第二表面輪廓分開該選定距離。
  4. 如請求項3之裝置，其中該第一波板固定至該第二波板，使得該第一波板之該第一表面輪廓與該第二波板之該第二表面輪廓分開該選定距離。
  5. 如請求項3之裝置，其中該第一波板機械地耦合至該第二波板，使得該第一波板之該第一表面輪廓與該第二波板之該第二表面輪廓分開該選定距離。
  6. 如請求項1之裝置，其中一折射率匹配材料安置於該第一波板之該第一表面輪廓與該第二波板之該第二表面輪廓之間。
  7. 如請求項1之裝置，其中該第一波板及該第二波板中之至少一者由一光學結晶材料形成。
  8. 如請求項7之裝置，其中該光學結晶材料包括：結晶型石英及氟化鎂中之至少一者。
  9. 如請求項1之裝置，其中藉助一磁流變精整技術形成該第一波板及該第二波板中之至少一者。
  10. 如請求項1之裝置，其中藉助一蝕刻技術形成該第一波板及該第二波板中之至少一者。
  11. 如請求項1之裝置，其中藉助一離子束機械加工技術形成該第一波板及該第二波板中之至少一者。
  12. 如請求項1之裝置，其中該極化控制裝置經組態以校正由該光學系統之一或多個光學元件造成之極化像差。
  13. 如請求項1之裝置，其中該極化控制裝置經組態以抑制一或多個選定光信號。
  14. 如請求項13之裝置，其中該極化控制裝置經組態以抑制與一樣本之一表面相關聯之一霾信號。
  15. 一種極化控制裝置，其包括：一單個波板，其具有經組態以將極化旋轉作為跨越一光學系統之一光瞳平面之橫向位置之一連續函數來控制的一表面輪廓。
  16. 一種用於控制極化之光學系統，其包括：一照明源，其經組態以照明一樣本之一表面；一組收集光學器件，其經組態以收集來自該樣本之該表面之照明；一極化控制器件，其實質上定位在該光學系統之一光瞳平面處，該極化控制器件包含：一第一波板，其具有一第一表面輪廓；一第二波板，其具有與該第一表面輪廓互補之一第二表面輪廓；該第一波板之光軸實質上正交於該第二波板之光軸，該第一波板之該光軸及該第二波板之該光軸實質上正交於穿過該極化控制器件之照明傳播之一方向；該第一波板及該第二波板經定位以便實質上對準該第一表面輪廓與該第二表面輪廓且維持該第一波板及該第二波板之一總成之一恆定厚度；該第一波板及該第二波板經組態以將極化旋轉作為該光學系統之該光瞳平面中之橫向位置之一函數來控制；及一線性極化器，其經組態以接收透射穿過該極化控制器件之照明；及一感測器，其經組態以偵測透射穿過該線性極化器之照明。
  17. 如請求項16之系統，其中該第一波板及該第二波板藉由將一遲滯位準作為該光學系統之該光瞳平面中之橫向位置之該函數來控制而將極化旋轉作為該光學系統之該光瞳平面中之橫向位置之該函數來控制。
  18. 如請求項16之系統，其中該第一波板可操作地耦合至該第二波板，因此該第一波板之該第一表面輪廓與該第二波板之該第二表面輪廓分開一選定距離。
  19. 如請求項18之系統，其中該第一波板固定至該第二波板，使得該第一波板之該第一表面輪廓與該第二波板之該第二表面輪廓分開該選定距離。
  20. 如請求項18之系統，其中該第一波板機械地耦合至該第二波板，因此該第一波板之該第一表面輪廓與該第二波板之該第二表面輪廓分開該選定距離。
  21. 如請求項16之系統，其中一折射率匹配材料安置於該第一波板之該第一表面輪廓與該第二波板之該第二表面輪廓之間。
  22. 如請求項16之系統，其中該第一波板及該第二波板中之至少一者由一光學結晶材料形成。
  23. 如請求項22之系統，其中該光學結晶材料包括：結晶型石英及氟化鎂中之至少一者。
  24. 如請求項16之系統，其中藉助一磁流變精整技術形成該第一波板及該第二波板中之至少一者。
  25. 如請求項16之系統，其中藉助一蝕刻技術形成該第一波板及該第二波板中之至少一者。
  26. 如請求項16之系統，其中藉助一離子束機械加工技術形成該第一波板及該第二波板中之至少一者。
  27. 如請求項16之系統，其中該光學系統係一檢驗系統。
  28. 如請求項16之系統，其中該光學系統係一高NA紫外線檢驗系統。
  29. 如請求項16之系統，其中該極化控制器件經組態以校正由該光學系統之一或多個光學元件導致之一或多個像差。
  30. 如請求項29之系統，其中該光學系統包含一拋物線聚光器。
  31. 如請求項29之系統，其中該光學系統包含一施瓦式物鏡。
  32. 如請求項29之系統，其中該光學系統包含一基於折射之聚光器。
  33. 如請求項16之系統，其中該極化控制器件及該線性極化器經組態以抑制一或多個選定光信號。
  34. 如請求項33之系統，其中該極化控制器件及該線性極化器經組態以抑制與該樣本之該表面相關聯之一霾信號。
  35. 一種用於控制點散佈函數之光學系統，其包括：一照明源，其經組態以照明一樣本之一表面；一組收集光學器件，其經組態以收集來自該樣本之該表面之照明；一偵測器，其包含複數個像素；及一點散佈函數控制器件，其實質上定位在該光學系統之一光瞳平面處，該點散佈函數控制器件包含：一第一波板，其具有一第一表面輪廓；一第二波板，其具有與該第一表面輪廓互補之一第二表面輪廓，該第一波板及該第二波板經定位以便實質上對準該第一表面輪廓與該第二表面輪廓且維持該第一波板及該第二波板之一總成之一恆定厚度，該第一波板及該第二波板經組態以將極化旋轉及同調程度中之至少一者作為跨越該光瞳平面之橫向位置之一連續函數來控制以修改照明之該點散佈函數以便增強由該偵測器之一或多個像素接收之能量之一量。
  36. 如請求項35之系統，其中該第一波板及該第二波板經組態以將極化旋轉及同調程度中之至少一者作為跨越該光瞳平面之橫向位置之一連續函數來控制以在照明之該偵測器之一影像平面中將照明分裂成一第一PSF及至少一第二PSF以便增強由該偵測器之一或多個像素接收之能量之一量。
  37. 如請求項36之系統，其中該偵測器不同調地將該第一PSF與該第二PSF相加。
  38. 如請求項36之系統，其中該偵測器同調地將該第一PSF與該第二PSF相加。
  39. 如請求項35之系統，其中該第一波板之光軸實質上正交於該第二波板之光軸。
  40. 如請求項35之系統，其中該組收集光學器件包含一或多個折射光學元件。
  41. 如請求項40之系統，其中該一或多個折射光學元件包含一折反射物鏡。
  42. 如請求項35之系統，其中該光學系統係一檢驗系統。
  43. 如請求項35之系統，其中該光學系統係一高NA紫外線檢驗系統。
  44. 如請求項35之系統，其中該第一波板及該第二波板中之至少一者由一光學結晶材料形成。
  45. 如請求項44之系統，其中該光學結晶材料包括：結晶型石英及氟化鎂中之至少一者。
  46. 如請求項35之系統，其中藉助磁流變精整技術、一蝕刻技術及一離子束機械加工技術中之至少一者形成該第一波板及該第二波板中之至少一者。
  47. 如請求項35之系統，其進一步包括：一極化控制器件。
  48. 一種點散佈函數控制裝置，其包括：一照明源，其經組態以照明一樣本之一表面；一組收集光學器件，其經組態以收集來自該樣本之該表面之照明；一偵測器，其包含複數個像素；及一點散佈函數控制器件，其實質上定位在一光學系統之一光瞳平面處，該點散佈函數控制器件包含：一第一波板，其具有一第一表面輪廓；一第二波板，其具有與該第一表面輪廓互補之一第二表面輪廓，該第一波板及該第二波板經定位以便實質上對準該第一表面輪廓與該第二表面輪廓且維持該第一波板及該第二波板之一總成之一恆定厚度，該第一波板及該第二波板經組態以作為跨越該光學系統之一光瞳平面之橫向位置之一連續函數來賦予一光學延遲以修改照明之該點散佈函數，以便增強由該偵測器之一或多個像素接收之能量之一量。
  49. 如請求項48之裝置，其中該第一波板及該第二波板經組態以作為跨越該光學系統之該光瞳平面之橫向位置之該連續函數來賦予該光學延遲以在照明之該偵測器之一影像平面中將照明分裂成一第一PSF及至少一第二PSF以便增強由該偵測器之一或多個像素接收之能量之一量。
  50. 如請求項49之裝置，其中該偵測器不同調地將該第一PSF與該第二PSF相加。
  51. 如請求項49之裝置，其中該偵測器同調地將該第一PSF與該第二PSF相加。
  52. 如請求項48之裝置，其中該第一波板之光軸實質上正交於該第二波板之光軸。
  53. 如請求項48之裝置，其中該組收集光學器件包含一或多個折射光學元件。
  54. 如請求項53之裝置，其中該一或多個折射光學元件包含一折反射物鏡。
  55. 如請求項48之裝置，其中該光學系統係一檢驗系統。
  56. 如請求項48之裝置，其中該光學系統係一高NA紫外線檢驗系統。
  57. 如請求項48之裝置，其中該第一波板及該第二波板中之至少一者由一光學結晶材料形成。
  58. 如請求項57之裝置，其中該光學結晶材料包括：結晶型石英及氟化鎂中之至少一者。
  59. 如請求項48之裝置，其中藉助磁流變精整技術、一蝕刻技術及一離子束機械加工技術中之至少一者形成該第一波板及該第二波板中之至少一者。
  60. 如請求項48之裝置，其進一步包括：一極化控制器件。
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