TWI668428B - 用於在一基板上產生多個空間上分隔之檢驗區域之方法，裝置及系統 - Google Patents

用於在一基板上產生多個空間上分隔之檢驗區域之方法，裝置及系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI668428B
TWI668428B TW104120611A TW104120611A TWI668428B TW I668428 B TWI668428 B TW I668428B TW 104120611 A TW104120611 A TW 104120611A TW 104120611 A TW104120611 A TW 104120611A TW I668428 B TWI668428 B TW I668428B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
illumination
inspection
substrate
polarization
primary
Prior art date
Application number
TW104120611A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201606284A (zh
Inventor
傑瑞米 奈斯比特
Original Assignee
美商克萊譚克公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商克萊譚克公司 filed Critical 美商克萊譚克公司
Publication of TW201606284A publication Critical patent/TW201606284A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI668428B publication Critical patent/TWI668428B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G01N2021/8822—Dark field detection
    • G01N2021/8825—Separate detection of dark field and bright field
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G01N2021/8848—Polarisation of light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

運用多個照明區域之檢驗包含：產生經沿著一初級照明方向引導之一初級照明光束；沿著一第一照明方向傳輸該初級照明光束之一部分；藉助一或多個角度選擇元件，使該初級照明光束之一部分沿著不同於該第一照明方向之一第二照明方向偏轉；將該初級照明光束之該經傳輸部分聚焦至該基板之一第一檢驗區域上；及將該初級照明光束之該經偏轉部分聚焦至與該第一檢驗區域空間上分隔之該基板之一第二檢驗區域上。

Description

用於在一基板上產生多個空間上分隔之檢驗區域之方法，裝置及系統
本發明一般而言係關於半導體晶圓檢驗，且特定而言係關於多個空間上分隔之照明區域在一半導體晶圓上之產生。
隨著對集成電路之需求持續上漲，對用以檢驗晶圓的經改良之更高效程序之需求持續增長。一個此類檢驗程序使用一泛光照明系統。在一泛光照明系統中，未使用之光在其到達晶圓之前被阻擋在照明器中之某一點處。此外，一個此類系統可使用一光圈來控制入射於晶圓上之光之入射角或偏振狀態。在某些情形中，在同一晶圓上運行多個檢驗，其中每一測試施加一不同偏振狀態或入射角。多遍檢驗增加檢驗一單個晶圓所花費之時間量，從而減少總體晶圓檢驗通量。因此，將期望提供一種用於以比上文所識別之彼等方式高效之一方式檢驗晶圓之系統及方法。
根據本發明之一說明性實施例揭示一種用於在一基板上產生兩個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之照明裝置。在一項說明性實施例中，該照明裝置包含：一照明源，用於產生經沿著一初級照明方向 引導之一初級照明光束。在另一說明性實施例中，該照明裝置包含：一或多個偏振照明偏轉元件，其經定位於該初級照明光束內、經組態以沿著一第一照明方向引導具有一第一偏振的該初級光束之一第一部分以便形成一第一檢驗光束，且進一步經組態以沿著一第二照明方向引導具有正交於該第一偏振之一第二偏振的該初級光束之一第二部分以便形成一第二檢驗光束。在另一實施例中，該照明裝置包含：一物鏡，其經組態以將該第一檢驗光束聚焦至一基板之一第一區域上，且進一步經組態以將該第二檢驗光束聚焦至該基板之一第二區域上，其中該第一基板檢驗區域與該第二區域空間上分離。
根據本發明之一說明性實施例揭示一種用於藉助不同數值孔徑之光在一基板上產生兩個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之照明裝置。在一項說明性實施例中，該照明裝置包含：一照明源，其用於產生沿著一初級照明方向引導之一初級照明光束。在另一說明性實施例中，該照明裝置包含：一或多個角度選擇元件，其定位於該初級照明光束內、經組態以沿著一第一照明方向傳輸具有高於一選定值之一數值孔徑值的該初級照明光束之一部分以便形成一第一檢驗光束，且進一步經組態以使具有低於該選定值之一數值孔徑值的該初級照明光束之一部分沿著不同於該第一照明方向之一第二照明方向偏轉以便形成一第二檢驗光束。在另一實施例中，該照明裝置包含：一物鏡，其經組態以將該初級照明光束之該經傳輸部分聚焦至該基板之一第一檢驗區域上，且進一步經組態以將該初級照明光束之該經偏轉部分聚焦至該基板之一第二檢驗區域上，其中該第一基板檢驗區域與該第二區域空間上分離。
根據本發明之一說明性實施例揭示一種用於在一基板上產生兩個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之照明裝置。在一項說明性實施例中，該照明裝置包含：一照明源，其用於產生沿著一初級照明方向 引導之一初級照明光束。在另一說明性實施例中，該照明裝置包含：一或多個角度選擇元件，其定位於該初級照明光束內、經組態以沿著一第一照明方向傳輸該初級照明光束之一部分以便形成一第一檢驗光束，且進一步經組態以使該初級照明光束之一部分沿著不同於該第一照明方向之一第二照明方向偏轉以便形成一第二檢驗光束。在另一實施例中，該照明裝置包含：一物鏡，其經組態以將該初級照明光束之該經傳輸部分聚焦至該基板之一第一檢驗區域上，且進一步經組態以將該初級照明光束之該經偏轉部分聚焦至該基板之一第二檢驗區域上，其中該第一基板檢驗區域與該第二區域空間上分離。
根據本發明之一說明性實施例揭示一種用於檢驗以不同偏振之光照明的一基板之兩個或兩個以上空間上分隔之區域之檢驗系統。在一項說明性實施例中，該檢驗系統包含：一照明源，其用於產生沿著一初級照明方向引導之一初級照明光束。在另一說明性實施例中，該檢驗系統包含：一或多個偏振照明偏轉元件，其定位於該初級照明光束內、經組態以沿著一第一照明方向引導具有一第一偏振的該初級光束之一第一部分以便形成一第一檢驗光束，且進一步經組態以沿著一第二照明方向引導具有正交於該第一偏振之一第二偏振的該初級光束之一第二部分以便形成一第二檢驗光束。在另一實施例中，該檢驗系統包含：一物鏡，其經組態以將該第一檢驗光束聚焦至一基板之一第一區域上，且進一步經組態以將該第二檢驗光束聚焦至該基板之一第二區域上，其中該第一基板檢驗區域與該第二區域空間上分離。在另一實施例中，該檢驗系統包含：一第一影像感測器，其經組態以收集自該基板之該第一區域反射之照明。在另一實施例中，該檢驗系統包含：一第二影像感測器，其經組態以收集自該基板之該第二區域反射之照明，其中該第一影像感測器及該第二影像感測器定位於該檢驗系統之一共同影像平面中。
根據本發明之一說明性實施例揭示一種用於藉助不同數值孔徑之光檢驗一基板上之兩個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之檢驗系統。在一項說明性實施例中，該檢驗系統包含：一照明源，其用於產生沿著一初級照明方向引導之一初級照明光束。在另一說明性實施例中，該檢驗系統包含：一或多個角度選擇元件，其定位於該初級照明光束內、經組態以沿著一第一照明方向傳輸具有高於一選定值之一數值孔徑值的該初級照明光束之一部分以便形成一第一檢驗光束，且進一步經組態以使具有低於該選定值之一數值孔徑值的該初級照明光束之一部分沿著不同於該第一照明方向之一第二照明方向偏轉以便形成一第二檢驗光束。在另一實施例中，該檢驗系統包含：一物鏡，其經組態以將該初級照明光束之該經傳輸部分聚焦至該基板之一第一檢驗區域上，且進一步經組態以將該初級照明光束之該經偏轉部分聚焦至該基板之一第二檢驗區域上，其中該第一基板檢驗區域與該第二區域空間上分離。在另一實施例中，該檢驗系統包含：一第一影像感測器，其經組態以收集自該基板之該第一區域反射之照明。在另一實施例中，該檢驗系統包含：一第二影像感測器，其經組態以收集自該基板之該第二區域反射之照明，其中該第一影像感測器及該第二影像感測器定位於該檢驗系統之一共同影像平面中。在另一實施例中，該檢驗系統包含：一光圈，其定位於一收集光瞳處或附近、經組態以阻擋來自所有場點的具有與由角度偏轉元件傳輸之檢驗光束之部分之數值孔徑值共軛之一或多個數值孔徑值的光，以使一或多個檢驗區域以一亮場或暗場模式中之一或多者成像。
根據本發明之一說明性實施例揭示一種用於檢驗一基板上之兩個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之檢驗系統。在一項說明性實施例中，該檢驗系統包含：一照明源，其用於產生沿著一初級照明方向引導之一初級照明光束。在另一說明性實施例中，該檢驗系統包含： 一或多個角度選擇元件，其定位於該初級照明光束內、經組態以沿著一第一照明方向傳輸該初級照明光束之一部分以便形成一第一檢驗光束，且進一步經組態以使該初級照明光束之一部分沿著不同於該第一照明方向之一第二照明方向偏轉以便形成一第二檢驗光束。在另一實施例中，該檢驗系統包含：一物鏡，其經組態以將該初級照明光束之該經傳輸部分聚焦至該基板之一第一檢驗區域上，且進一步經組態以將該初級照明光束之該經偏轉部分聚焦至該基板之一第二檢驗區域上，其中該第一基板檢驗區域與該第二區域空間上分離。在另一實施例中，該檢驗系統包含：一第一影像感測器，其經組態以收集自該基板之該第一區域反射之照明。在另一實施例中，該檢驗系統包含：一第二影像感測器，其經組態以收集自該基板之該第二區域反射之照明，其中該第一影像感測器及該第二影像感測器定位於該檢驗系統之一共同影像平面中。
根據本發明之一說明性實施例揭示一種用於在一基板上產生兩個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之方法。在一項實施例中，該方法可包含：沿著一初級照明方向產生一初級照明光束。在另一實施例中，該方法可包含：藉助一或多個偏振照明偏轉元件沿著一第一照明方向引導具有一第一偏振的該初級照明光束之一第一部分以便形成一第一檢驗光束。在另一實施例中，該方法可包含：藉助該一或多個偏振照明偏轉元件沿著不同於該第一照明方向之一第二照明方向引導具有正交於該第一偏振之一第二偏振的該初級照明光束之一第二部分以便形成一第二檢驗光束。在另一實施例中，該方法可包含：將具有一第一偏振之該第一檢驗光束聚焦至該基板之一第一檢驗區域上。在另一實施例中，該方法可包含：將具有一第二偏振之該第二檢驗光束聚焦至與該第一檢驗區域空間上分隔的該基板之一第二檢驗區域上。
根據本發明之一說明性實施例揭示一種用於在一基板上產生兩 個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之方法。在一項實施例中，該方法可包含：產生沿著一初級照明方向引導之一初級照明光束。在另一實施例中，該方法可包含：沿著一第一照明方向傳輸具有高於一選定值之一數值孔徑值的該初級照明光束之一部分。在另一實施例中，該方法可包含：藉助一或多個角度選擇元件使具有低於該選定值之一數值孔徑值的該初級照明光束之一部分沿著不同於該第一照明方向之一第二照明方向偏轉。在另一實施例中，該方法可包含：將該初級照明光束之該經傳輸部分聚焦至該基板之一第一檢驗區域上。在另一實施例中，該方法可包含：將該初級照明光束之該經偏轉部分聚焦至與該第一檢驗區域空間上分隔的該基板之一第二檢驗區域上。
根據本發明之一說明性實施例揭示一種用於在一基板上產生兩個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之方法。在一項實施例中，該方法可包含：產生沿著一初級照明方向引導之一初級照明光束。在另一實施例中，該方法可包含：沿著一第一照明方向傳輸該初級照明光束之一部分。在另一實施例中，該方法可包含：藉助一或多個角度選擇元件使該初級照明光束之一部分沿著不同於該第一照明方向之一第二照明方向偏轉。在另一實施例中，該方法可包含：將該初級照明光束之該經傳輸部分聚焦至該基板之一第一檢驗區域上。在另一實施例中，該方法可包含：將該初級照明光束之該經偏轉部分聚焦至與該第一檢驗區域空間上分隔的該基板之一第二檢驗區域上。
根據本發明之一說明性實施例揭示一種用於在一基板上產生兩個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之方法。在一項實施例中，該方法可包含：產生沿著一初級照明方向引導之一初級照明光束。在另一實施例中，該方法可包含：沿著一第一照明方向傳輸具有高於一選定值之一數值孔徑值的該初級照明光束之一部分。在另一實施例中，該方法可包含：藉助一或多個角度選擇元件使具有低於該選定值之一數 值孔徑值的該初級照明光束之一部分沿著不同於該第一照明方向之一第二照明方向偏轉。在另一實施例中，該方法可包含：將該初級照明光束之該經傳輸部分聚焦至該基板之一第一檢驗區域上。在另一實施例中，該方法可包含：將該初級照明光束之該經偏轉部分聚焦至與該第一檢驗區域空間上分隔的該基板之一第二檢驗區域上。在另一實施例中，該方法可包含：將自該等第一及第二檢驗區域反射之照明引導穿過定位於一收集光瞳內之一光圈，該光圈經組態以阻擋具有一選定範圍之數值孔徑值之光以形成亮場及暗場模式影像。
應理解，前述大體說明及以下詳細說明兩者皆僅係例示性及闡釋性的且未必受限於如所主張之本發明。併入於說明書中且構成說明書之一部分之附圖圖解說明本發明之實施例且連同大體說明用於闡釋本發明之原理。
100‧‧‧照明子系統/系統
102‧‧‧偏振照明偏轉元件/偏轉元件/偏振偏轉元件
104‧‧‧照明源
105‧‧‧準直光學元件/準直透鏡
106‧‧‧初級照明光束/初級光束/照明光束/照明路徑/路徑
107‧‧‧照明光瞳
108‧‧‧第一檢驗光束/光束
110‧‧‧第二照明光束/第二檢驗光束/光束
112‧‧‧物鏡光學元件/物鏡透鏡/物鏡
114a‧‧‧照明點/第一點/區域/第一經照明區域/第一區域
114b‧‧‧照明點/第二點/區域/第二經照明區域/第二區域
116‧‧‧基板
118‧‧‧側視圖
120‧‧‧俯視圖
122‧‧‧影像
124‧‧‧影像
130‧‧‧檢驗系統/系統
131‧‧‧分束器
132‧‧‧光學感測器/第一感測器/影像感測器/第一影像感測器/感測器
134‧‧‧光學感測器/第二感測器/影像感測器/第二影像感測器/感測器
136‧‧‧光束操控光學器件/光束操控鏡
137‧‧‧基板載台
142‧‧‧場光闌
144‧‧‧聚焦透鏡
146‧‧‧收集臂
200‧‧‧照明子系統/系統
202‧‧‧角度選擇元件/角度偏轉元件
204‧‧‧初級照明光束/照明光束/照明路徑/路徑
205‧‧‧第一照明方向
206‧‧‧第一檢驗光束/光束/檢驗光束
207‧‧‧第二照明方向/第二方向
208‧‧‧第二檢驗光束/光束/檢驗光束
210a‧‧‧照明點/第一點/區域/第一經照明區域/第一區域
210b‧‧‧照明點/第二點/區域/第二經照明區域/第二區域
212‧‧‧側視圖
214‧‧‧影像
216‧‧‧影像
220‧‧‧俯視圖
230‧‧‧檢驗系統/系統/子系統
300‧‧‧俯視圖
302‧‧‧開放區
304‧‧‧最小數值孔徑
306‧‧‧最大數值孔徑
310‧‧‧俯視圖
320‧‧‧俯視圖
322‧‧‧場半徑
324‧‧‧亮場影像
326‧‧‧暗場影像
330‧‧‧檢驗系統
Φ1‧‧‧第一角度/角度/偏轉角度/非零角度
Φ2‧‧‧第二角度/角度/偏轉角度/非零角度
θ‧‧‧偏轉角度
熟習此項技術者可藉由參考附圖而更好地理解本發明之眾多優點，其中：圖1A係根據本發明之一項實施例之適合用於在一基板上產生一或多個照明區域之一照明子系統之一高階示意圖。
圖1B係根據本發明之一項實施例之一基板平面之一側視圖之一高階示意。
圖1C係根據本發明之一項實施例之實施一照明子系統之一成像系統之影像平面之一俯視圖之一高階示意圖。
圖1D係根據本發明之一項實施例之實施一照明子系統之一檢驗系統之一高階示意圖。
圖2A係根據本發明之一項實施例之適合用於在一基板上產生一或多個照明區域之一照明子系統之一高階示意圖。
圖2B係根據本發明之一項實施例之一基板平面之一側視圖之一 高階示意圖。
圖2C係根據本發明之一項實施例之實施一照明子系統之一成像系統之影像平面之一俯視圖之一高階示意圖。
圖2D係根據本發明之一項實施例之實施一照明子系統之一檢驗系統之一高階示意圖。
圖3A係根據本發明之一項實施例之一照明子系統中之照明光瞳之一概念視圖。
圖3B係根據本發明之一項實施例之一照明子系統中之收集光瞳之一概念視圖。
圖3C係根據本發明之一項實施例之一照明子系統中之影像平面之一概念視圖。
圖3D係根據本發明之一項實施例之實施一照明子系統之一檢驗系統之一高階示意圖。
圖4係圖解說明根據本發明之一項實施例之用於在一基板上產生兩個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之一方法之一程序流程圖。
圖5係圖解說明根據本發明之一項實施例之用於在一基板上產生兩個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之一方法之一程序流程圖。
圖6係圖解說明根據本發明之一項實施例之用於在一基板上產生兩個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之一方法之一程序流程圖。
圖7係圖解說明根據本發明之一項實施例之用於在一基板上產生兩個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之一方法之一程序流程圖。
現在將詳細參考附圖中所圖解說明之所揭示標的物。
通常參考圖1A至圖3D，根據本發明來闡述用於在一基板表面上產生兩個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之照明子系統及檢驗系統。
本發明一般而言係針對於經由以下方式在一照明子系統內產生兩個或兩個以上光束：基於由一給定光源產生之光之一或多個特性(例如，偏振、數值孔徑等等)而使光之一或多個部分選擇性地偏轉。本發明進一步針對於將該兩個或兩個以上光束引導至一選定基板(諸如一半導體晶圓)之表面上。就此而言，本發明可提供：利用一單個照明源，用變化特性(例如，偏振、數值孔徑等等)之光同時照明一基板之兩個或兩個以上區域。認識到此一方法可改良在一給定檢驗系統中使用照明(例如，泛光照明)的效率。
圖1A圖解說明根據本發明之一項實施例之適合用於依據偏振而在一基板上產生多個照明區域之一照明子系統100之一簡化示意圖。
在一項實施例中，照明子系統100包含一偏振照明偏轉元件102、一照明源104及一組物鏡光學元件112。在一項實施例中，照明源104經組態以產生一初級照明光束106。就此而言，光由照明源104產生且沿著由一初級照明方向界定之一照明路徑經引導，如圖1A中所展示。
在另一實施例中，偏振照明偏轉元件102經定位於初級照明光束106內或經座落使得整個初級光束106進入偏轉元件102。在另一實施例中，偏振照明偏轉元件102經定位於照明子系統100之照明光瞳107處或附近。就此而言，偏振照明偏轉元件102經組態以用於使初級照明光束106之初級照明的一或多個部分從初級照明方向沿著一或多個方向依據偏振(例如，s偏振或p偏振)而偏轉。
在一項實施例中，偏振照明偏轉元件102經組態以使具有一第一偏振之初級照明光束106之一第一部分沿著一第一方向偏轉。舉例而言，偏振照明偏轉元件102可使具有一第一偏振的光束之一部分沿著由一第一角度φ1(相對於初級照明方向所量測)界定之一第一方向偏轉，如圖1A中所展示。
在另一實施例中，偏振照明偏轉元件102經組態以使具有不同於第一偏振之一第二偏振的初級照明光束106之一第二部分沿著一第二方向偏轉。舉例而言，偏振照明偏轉元件102可使具有一第二偏振的光束之一部分沿著由一第二角度φ2(相對於初級照明方向所量測)界定之一第二方向偏轉，如圖1A中所展示。在另一實施例中，第二偏振正交於第一偏振。例如，照明之第一部分可包含s偏振光，而照明之第二部分可包含p偏振光。
本文中應注意，沿著第一方向及第二方向偏轉之照明可用於形成彼此空間上分隔且具有不同偏振之一第一檢驗光束108及一第二照明光束110。在另一實施例中，照明子系統100之照明源104及偏振照明偏轉元件102經配置使得第一檢驗光束108及第二檢驗光束110照射至一基板116上。就此而言，第一檢驗光束108及第二檢驗光束110可分別形成空間上分隔之照明點114a及114b。
在另一實施例中，該組物鏡光學元件(例如，一或多個物鏡透鏡)112經配置以便將第一檢驗光束108及第二檢驗光束110聚焦至基板116之不同區域上。在一項實施例中，該組物鏡光學元件112可將第一檢驗光束108聚焦至基板116之一第一點114a上。在一項實施例中，該組物鏡光學元件112可將第二檢驗光束110聚焦至基板116之一第二點114b上，藉此藉助不同偏振形成兩個分隔之照明點114a及114b。
在另一實施例中，照明子系統100包含一或多個準直光學元件105。舉例而言，照明子系統100可包含適合用於在照明光束106進入照明子系統100之照明光瞳107之前實質上準直初級照明光束106之一準直透鏡105。
圖1B圖解說明根據本發明之一項實施例之照明子系統100之晶圓表面之一側視圖118。如圖1B中所展示，一物鏡透鏡112將第一檢驗光束108及第二檢驗光束110聚焦至基板116之不同區域上。在一項實施 例中，該物鏡透鏡將第一檢驗光束108聚焦至基板116之一第一點114a上且將第二檢驗光束110聚焦至基板116之一第二點114b上。
圖1C圖解說明根據本發明之一項實施例之實施照明子系統100之一成像系統之影像平面之一俯視圖120。如圖1C中所展示，與用一第一偏振(例如，s偏振)之光照明之第一點114a對應之一影像122可成像至一實施成像之系統之影像平面上，如本文中進一步論述。同樣地，與用一第二偏振(例如，p偏振)之光照明之第二點114b對應之一影像124可成像至一實施成像之系統之影像平面上，本文中亦進一步論述。
偏振照明偏轉元件102可包含此項技術中已知之能夠基於照明之偏振而使照明選擇性地偏轉之任一光學元件。在一項實施例中，偏振照明偏轉元件102包含一或多個雙折射光學元件。舉例而言，偏振照明偏轉元件102可包含由兩個個別楔構造且包含一單個光學介面之一單渥拉斯頓稜鏡(如圖1A中所展示)。以另一實例之方式，偏振照明偏轉元件102可包含由三個個別楔構造且包含兩個光學介面之一雙渥拉斯頓稜鏡。在一普通意義上，可在實施任一數目個個別楔及光學介面之情況下利用任一渥拉斯頓組態。以另一實例之方式，偏振照明偏轉元件102可包含一若雄稜鏡。在一普通意義上，可在實施任一數目個個別楔及光學介面之情況下利用任一若雄組態。以另一實例之方式，偏振照明偏轉元件102可包含一色拿蒙稜鏡。在一普通意義上，可在實施任一數目個個別楔及光學介面之情況下利用任一色拿蒙稜鏡組態。本文中應注意，以上雙折射光學元件並非限制性的，且應解釋為僅僅說明可在本發明之內容脈絡內實施之雙折射光學元件之類型。
本文中應注意，可藉由控制偏振照明偏轉元件102之一或多個物理參數及/或所利用之照明來控制由偏轉元件102賦予之偏轉之量值(亦即，角度φ1或φ2之大小)。舉例而言，偏轉角度φ1、φ2可隨含納於 偏振照明偏轉元件102內之(多種)組成材料而變。以另一實例之方式，偏轉角度φ1、φ2可隨偏振照明偏轉元件102相對於初級照明光束106之定向而變。以另一實例之方式，偏轉角度φ1、φ2可隨含納於偏振照明偏轉元件102內之組成稜鏡(或稜鏡介面之數目)而變。以另一實例之方式，偏轉角度φ1、φ2可隨進入偏振照明偏轉元件102之照明之光譜構成(例如，波長分量)而變。
本文中應進一步注意，雖然圖1A將φ1及φ2繪示為非零，但本文中預期在某些例項中角度φ1或φ2可實質上等於零(亦即，與初級照明方向平行)。舉例而言，一第一偏振之光可以一非零角度φ1偏轉，而一第二偏振之光偏振可未被偏振照明偏轉元件102偏轉(亦即，φ2=0)。以另一實例之方式，一第二偏振之光可以一非零角度φ2偏轉，而一第一偏振之光可未被偏振照明偏轉元件102偏轉(亦即，φ1=0)。
一或多個照明源104可包含此項技術中已知之任一照明源。舉例而言，照明源104可包含此項技術中已知之任一寬頻源。例如，照明源104可包含一雷射產生之電漿(LPP)源或一放電產生之電漿(DPP)源。以另一實例之方式，照明源104可包含此項技術中已知之任一窄頻源。舉例而言，一或多個照明源104可包含一或多個雷射。本文中進一步認識到，一或多個照明源104可包含多個個別光源。舉例而言，在一基於雷射之照明子系統之情形中，一或多個照明源104可包含多個個別雷射源。例如，一基於雷射之照明子系統之每一個別雷射源可同時或以一高頻率順序脈衝列發射一不同波長之光及/或一不同偏振狀態。
圖1D圖解說明根據本發明之一項實施例之實施照明子系統100之一檢驗系統130。在一項實施例中，檢驗系統130經組態為一亮場(BF)檢驗系統，如圖1D中所展示。在另一實施例中，檢驗系統130經組態 為一泛光照明檢驗系統。
如圖1D中所展示，整合於檢驗系統130內之照明子系統100經配置以用不同偏振之光在兩個或兩個以上單獨區域114a、114b處照明一基板(例如，半導體晶圓)。
在一項實施例中，檢驗系統130包含經組態以收集與來自第一檢驗光束108及第二檢驗光束110之光相關聯之成像資料之兩個或兩個以上光學感測器132及134，如本文中先前所論述。就此而言，第一感測器132及第二感測器134可配置於檢驗系統130之影像平面中，使得其分別單獨收集第一經照明區域114a之影像122及第二經照明區域114b之影像124(參見圖1C)。例如，影像感測器132可經配置以便使光自第一區域114a成像，而影像感測器134可經配置以便使光自第二區域114b成像。
影像感測器132、134可包含此項技術中已知之任何影像感測器。舉例而言，影像感測器132、134中之一者或兩者可包含一CCD感測器。以另一實例之方式，影像感測器132、134中之一者或兩者可包含一TDI-CCD感測器。
在一項實施例中，檢驗系統130包含用於將自偏振照明偏轉元件102發射之第一檢驗光束(實射線)及第二檢驗光束(虛射線)朝向安置於基板載台137上之基板116之表面引導之一或多個光束操控光學器件136(例如，光束操控鏡)。
在另一實施例中，檢驗系統130包含用於收集自基板之表面反射之光且將來自每一光束108、110之光分別引導並聚焦至影像感測器132及134上之一組收集光學器件。在一項實施例中，檢驗系統130之收集光學器件包含定位於檢驗系統130之一收集臂146內之一或多個收集透鏡(未展示)且經組態以將自第一區域114a反射之光聚焦至第一影像感測器132上，且進一步經組態以將自第二區域114b反射之光聚焦 至第二影像感測器134上。
在另一實施例中，檢驗系統130包含配置於檢驗系統130之光學路徑內之一分束器131。在一項實施例中，分束器131經組態以允許來自自偏振照明偏轉元件102射出(且由光束操控光學器件136中繼)之第一檢驗光束108及第二檢驗光束110之照明通過到達基板116(經由物鏡112)。此外，分束器131可經組態以將自第一區域114a反射之光引導至第一影像感測器132上，且進一步經組態以將自第二區域114b反射之光引導至第二影像感測器134上。
在另一實施例中，檢驗系統130包含用於在自偏振照明偏轉元件102射出之後旋即聚焦第一檢驗光束108及第二檢驗光束110之光之一聚焦透鏡144。在又一實施例中，檢驗系統130包含定位於偏振照明偏轉元件102之退出表面與物鏡112之間的一場光闌142。
本文中應注意，檢驗系統130可以此項技術中已知之任一適合基板檢驗(例如，半導體晶圓檢驗)組態來配置。因此，圖1D中所繪示之光學組態並非限制性的且應僅僅解釋為說明性的。舉例而言，檢驗系統130可經組態以在不具有圖1D中所繪示之光束操控光學器件136之情況下操作。此外，檢驗系統130之分束器131可經配置以將光自偏轉元件102引導至基板116，同時允許自基板116反射之光通過到達定位於基板116上面之感測器132及134(相比較於圖1D中之感測器132及134之定位)。在一普通意義上，適合用於實施反射模式檢驗之任一光學組態適合用於在本發明之內容脈絡中之實施方案。
在另一實施例中，偏振照明偏轉元件102之作業狀態係可選擇的。舉例而言，偏轉元件102可安置於經組態以選擇性地致動偏轉元件102進出於照明路徑106之一致動載台(未展示)上。例如，該致動載台可包含一線性平移載台、一旋轉載台或其一組合。在又一實施例中，該致動載台以通信方式耦合至適合用於控制偏轉元件102之致動 狀態之一控制器(未展示)。就此而言，該控制器可接收來自一使用者(經由一使用者介面)或來自一預程式化檢驗常式之指令且然後指導致動載台將偏轉元件102插入至照明路徑中。同樣地，該控制器可接收來自一使用者(經由一使用者介面)或來自一預程式化檢驗常式之指令且然後指導致動載台自照明路徑移除偏轉元件102。圖1A及圖1D中用指示偏轉元件102之一致動方向之一項實例之一箭頭繪示偏振照明偏轉元件102之插入及移除。
在另一實施例中，檢驗系統130可配備有適合用於在自路徑106移除偏振偏轉元件102時補償照明路徑106之一補償區塊。舉例而言，在經由一第一致動載台移除偏轉元件102之後，一第二致動載台(或該第一致動載台之一第二部分)旋即可將補償區塊致動至照明路徑106中。該補償區塊可包含任一適當光學補償材料。例如，該補償區塊可由適當長度之一玻璃材料形成以用於恰當補償。
現在參考圖2A，根據本發明之一項實施例圖解說明用於依據數值孔徑而在一基板上產生多個照明區域之一照明子系統。申請人應注意，除非另有注釋，否則與照明子系統100及檢驗系統130以及其組件及實施例(參見圖1A至圖1D)有關之說明應解釋為擴展至照明子系統200及檢驗系統230(參見圖2A至圖2D)。
在一項實施例中，照明子系統200包含一或多個角度選擇元件202、一照明源104及一組物鏡光學元件112。在一項實施例中，照明源104經組態以產生一初級照明光束204。就此而言，光由照明源104產生且沿著由一初級照明方向界定之一照明路徑經引導，如圖2A中所展示。
在另一實施例中，角度選擇元件202定位於初級照明光束204內。舉例而言，角度選擇元件202經定位使得其基於進入角度選擇元件202之光之數值孔徑而使初級照明光束204之僅一部分偏轉。在另一 實施例中，角度選擇元件202定位於照明子系統200之照明光瞳107處或附近。就此而言，角度選擇元件202經組態以用於依據數值孔徑而使初級照明光束204之初級照明之一或多個部分沿著離開初級照明方向之一或多個方向偏轉。
在一項實施例中，角度選擇元件202經落座使得其沿著一第一照明方向205傳輸具有高於一選定值之一數值孔徑值的初級照明光束之一部分以便形成一第一檢驗光束206。在另一實施例中，角度選擇元件202經組態以使具有低於該選定值之一數值孔徑值的初級照明光束之一部分沿著不同於第一照明方向之一第二照明方向207偏轉以便形成一第二檢驗光束208，如圖2A中所展示。舉例而言，角度選擇元件202可使具有低於一選定值之一數值孔徑的光束之一部分沿著由一偏轉角度θ(相對於初級照明方向所量測)界定之一第二方向207偏轉，如圖2A中所展示。
本文中應注意，第一檢驗光束206及第二檢驗光束208彼此空間上分隔且由具有不同數值孔徑之光形成。在另一實施例中，照明子系統200之照明源104及角度選擇元件202經配置使得第一檢驗光束206及第二檢驗光束208照射至一基板116上。就此而言，第一檢驗光束206及第二檢驗光束208可分別形成空間上分隔之照明點210a及210b。
在另一實施例中，該組物鏡光學元件(例如，一或多個物鏡透鏡)112經配置以便將第一檢驗光束206及第二檢驗光束208聚焦至基板116之不同區域上。在一項實施例中，該組物鏡光學元件112可將第一檢驗光束206聚焦至基板116之一第一點210a上。在一項實施例中，該組物鏡光學元件112可將第二檢驗光束208聚焦至基板116之一第二點210b上，藉此形成用不同數值孔徑之光形成之兩個分隔之照明點210a及210b。
圖2B圖解說明根據本發明之一項實施例之照明子系統200之晶圓 表面之一側視圖212。如圖1B中所展示，物鏡透鏡112將第一檢驗光束206及第二檢驗光束208聚焦至基板116之不同區域上。在一項實施例中，該物鏡透鏡將第一檢驗光束206聚焦至基板116之一第一點210a上，而將第二檢驗光束208聚焦至基板116之一第二點210b上。
圖2C圖解說明根據本發明之一項實施例之實施照明子系統200之一成像系統之影像平面之一俯視圖220。如圖2C中所展示，與用具有高於一選定值之一數值孔徑(亦即，「高NA」)之光照明之第一點210a對應之一影像214可被成像至一實施成像之系統的影像平面上，如本文中進一步論述。同樣地，與用具有低於一選定數值孔徑之一數值孔徑(亦即，「低NA」)之光照明之第二點210b對應之一影像216可被成像至一實施成像之系統的影像平面上，本文中亦進一步論述。
角度偏轉元件202可包含此項技術中已知之能夠基於光束之一或多個部分的數值孔徑來使照明光束204的照明選擇性地偏轉的任一光學元件。在一項實施例中，該角度選擇元件包含一或多個光學楔板，如圖2A及圖2D中所展示。舉例而言，如圖2A及圖2D中所展示，角度選擇元件202可包含一單個楔形板。以另一實例之方式，雖然未展示，但角度選擇元件202可包含多個楔形板。
本文中應注意，可藉由控制角度選擇元件202之一或多個物理參數來控制用於偏轉之光的偏轉量值以及數值孔徑位準。舉例而言，可由角度選擇元件202之退出面的角度控制具有低於一選定值之一數值孔徑之光的偏轉角度θ。此外，可藉由控制角度選擇元件202之進入面的大小來控制經由角度選擇元件202偏轉之光之數值孔徑的值，如圖1A中所展示。
圖2D圖解說明根據本發明之一項實施例之實施照明子系統200之一檢驗系統230。在一項實施例中，檢驗系統230經組態為一亮場(BF)檢驗系統，如圖2D中所展示。在又一實施例中，檢驗系統230經組態 為一泛光照明檢驗系統。
如圖2D中所展示，經整合於檢驗系統230內的照明子系統200經配置以用不同數值孔徑的光在兩個或兩個以上空間上分隔的區域210a、210b處照明基板116。
在一項實施例中，檢驗系統230之兩個或兩個以上光學感測器132及134經組態以收集與來自第一檢驗光束206及第二檢驗光束208之光相關聯的成像資料，如本文中先前所論述。就此而言，第一感測器132及第二感測器134可係配置於檢驗系統230之影像平面中，使得其分別單獨地收集第一經照明區域210a之影像214及第二經照明區域210b之影像216(參見圖2C)。例如，影像感測器132可經配置以便使來自第一區域210a之光成像，而影像感測器134可經配置以便使來自第二區域210b的光成像。
在一項實施例中，檢驗系統230包含用於將自角度偏轉元件202發射之第一檢驗光束(實射線)及第二檢驗光束(虛射線)朝向安置於基板載台137上之基板116之表面引導之一或多個光束操控光學器件136(例如，光束操控鏡)。
在另一實施例中，檢驗系統230包含用於收集自基板116之表面反射之光且將來自每一光束206、208之光分別引導並聚焦至影像感測器132及134上之一組收集光學器件。在一項實施例中，檢驗系統230之該等收集光學器件包含定位於檢驗系統230之一收集臂146內之一或多個收集透鏡(未展示)且經組態以將自第一區域210a反射之光聚焦至第一影像感測器132上，且進一步經組態以將自第二區域210b反射之光聚焦至第二影像感測器134上。
在另一實施例中，檢驗系統230包含配置於檢驗系統230之光學路徑內之一分束器131。在一項實施例中，分束器131經組態以允許來自自角度選擇元件202射出(且由光束操控光學器件136中繼)之第一檢 驗光束206及第二檢驗光束208之照明通過到達基板116(經由物鏡112)。此外，分束器131可經組態以將自第一區域210a反射之光引導至第一影像感測器132上，且進一步經組態以將自第二區域210b反射之光引導至第二影像感測器134上。
在另一實施例中，檢驗系統230包含用於在自角度選擇元件202射出之後即刻聚焦第一檢驗光束206及第二檢驗光束208之光之一聚焦透鏡144。在又一實施例中，檢驗系統230包含定位於角度選擇元件202之退出表面與物鏡112之間的一場光闌142。
本文中應注意，檢驗系統230可以此項技術中已知之任一適合基板檢驗(例如，半導體晶圓檢驗)組態來配置。因此，圖2D中所繪示之光學組態並非限制性的且應僅僅解釋為說明性。舉例而言，檢驗系統230可經組態以在不具有圖2D中所繪示之光束操控光學器件136之情況下操作。此外，檢驗系統230之分束器131可經配置以將光自角度選擇元件202引導至基板116，同時允許自基板116反射之光通過到達定位於基板116上面之感測器132及134(相比較於圖2D中之感測器132及134之定位)。在一普通意義上，適合用於實施檢驗之任一光學組態適合用於在本發明之內容脈絡中之實施方案。
在另一實施例中，角度選擇元件202之作業狀態係可選擇的。舉例而言，角度選擇元件202可安置於經組態以選擇性地致動角度選擇元件202進出於照明路徑204之一致動載台(未展示)上。例如，該致動載台可包含一線性平移載台、一旋轉載台或其一組合。在又一實施例中，該致動載台以通信方式耦合至適合用於控制角度選擇元件202之致動狀態之一控制器(未展示)。就此而言，該控制器可接收來自一使用者(經由一使用者介面)或來自一預程式化檢驗常式之指令且然後指導致動載台將角度選擇元件202插入至照明路徑中。同樣地，該控制器可接收來自一使用者(經由一使用者介面)或來自一預程式化檢驗常 式之指令且然後指導致動載台自照明路徑移除角度選擇元件202。圖2A及圖2D中用指示角度選擇元件202之一致動方向之一項實例之一箭頭繪示角度選擇元件202之插入及移除。
在另一實施例中，檢驗系統230可配備有適合用於在自路徑204移除角度選擇元件202時補償照明路徑204之一補償區塊。舉例而言，在經由一第一致動載台移除角度選擇元件202之後，一第二致動載台(或該第一致動載台之一第二部分)旋即可將補償區塊致動至照明路徑204中。該補償區塊可包含任一適當光學補償材料。例如，該補償區塊可由適當長度之一玻璃材料形成以用於恰當補償。
儘管本發明已集中於基於數值孔徑值而使用角度選擇元件202以便使兩個或兩個以上空間上分隔之區域210a、210b成像，但本文中進一步預期本發明可擴展至經組態以將來自照明光瞳107之任一部分之光引導至基板116之一空間上分離之區域之一角度選擇元件202。在圖2D之一項實施例(雖然未展示)中，角度偏轉元件202之物理參數係可選擇的。舉例而言，可控制子系統230中之角度偏轉元件之大小及位置。在一個例項中，角度偏轉元件202可定位於準直透鏡105及照明光瞳107附近。此外，可藉由控制角度偏轉元件202之大小而收集來自照明光瞳107之初級照明光束204之一部分。任一數目個檢驗系統收集光學器件(例如聚焦透鏡144、光束操控光學器件136、分束器131)可用於在一部分已通過角度偏轉元件202到達物鏡112之後傳輸初級照明光束204，此將照明光束204聚焦至基板116上。就此而言，初級照明光束204之一部分可投射至基板116上之任一空間上分隔之區域上。
現在參考圖3A至圖3D，根據本發明之一項實施例圖解說明一光圈334在一收集光瞳332中之放置。申請人應注意，除非另有注釋，否則與照明子系統100及200、檢驗系統130及230以及其組件及實施例(參見圖1A至圖1D及圖2A至圖2D)有關之說明應解釋為擴展至圖3A至 圖3D。
圖3A圖解說明照明光瞳107之一俯視圖300。在一項實施例中，角度偏轉元件202定位於照明光瞳107處或附近。此外，照明光瞳107具有一最小數值孔徑值304及一最大數值孔徑值306。在另一實施例中，角度偏轉元件202之物理參數經組態使得初級照明光束204之一部分保持未偏轉且傳輸穿過照明光瞳107之開放區302。
圖3B圖解說明一收集光瞳之一俯視圖310。在一項實施例中，孔徑334定位於收集光瞳332處或附近。此外，收集光瞳332具有一最大數值孔徑值312。
圖3C圖解說明根據本發明之一項實施例之實施照明子系統200之一成像系統之具有一場半徑322之一影像平面之一俯視圖320。如圖3C中所展示，用具有超出由光圈334阻擋之範圍之一數值孔徑值之光照明一亮場(BF)影像324。此外，在影像平面上照明一暗場(DF)影像326。在一項實施例中，若由光圈334阻擋之數值孔徑範圍與通過照明光瞳107之未被角度偏轉元件202偏轉之光之數值孔徑值範圍共軛，則形成暗場影像326。
在另一實施例中，光圈334定位於檢驗光束206、208內或經落座使得檢驗光束206、208之任一者之全部進入光圈334。在另一實施例中，光圈334定位於檢驗系統330之收集光瞳332處或附近。在另一實施例中，光圈334經定位使得檢驗光束206、檢驗光束208之一部分或兩者通過光圈334。就此而言，光圈334經組態以用於阻擋檢驗光束206、208之一或多個部分。
光圈334可包含此項技術中已知之能夠基於光束之一或多個部分之數值孔徑而選擇性地阻擋照明光束204或檢驗光束206、208中之一或多者之照明之任一光學元件。在一項實施例中，光圈334包含經組態以一致地移動(例如關閉)以形成一或多個數值孔徑值之一或多個葉 片之一可調整系統。在一項實施例中，光圈334可由使用者手動操縱以增加數值孔徑值。同樣地，光圈334可由使用者手動操縱以減小數值孔徑值。在另一實施例中，藉助於一控制器改變數值孔徑值。例如，該控制器可接收來自一使用者(經由一使用者介面)或來自一預程式化檢驗常式之指令且然後指導光圈334調整可調整機構且增加數值孔徑值。同樣地，該控制器可接收來自一使用者(經由一使用者介面)或來自一預程式化檢驗常式之指令且然後指導光圈334調整可調整機構且減小數值孔徑值。
在另一實施例中，光圈334之數值孔徑值係固定的且可自圖3D中所展示之檢驗系統330完全移除光圈334。例如，光圈334可由使用者手動移除。以另一實例之方式，光圈334可安置於經組態以選擇性地致動光圈334進出於檢驗光束206及208之路徑中之任一者或兩者之一致動載台(未展示)上。例如，該致動載台可包含一線性平移載台、一旋轉載台或其一組合。在又一實施例中，該致動載台以通信方式耦合至適合用於控制光圈334之致動狀態之一控制器(未展示)。就此而言，該控制器可接收來自一使用者(經由一使用者介面)或來自一預程式化檢驗常式之指令且然後指導該致動載台將光圈334插入至照明路徑中。同樣地，該控制器可接收來自一使用者(經由一使用者介面)或來自一預程式化檢驗常式之指令且然後指導該致動載台自檢驗光束路徑移除光圈334。圖3D中用指示光圈334之一致動方向之一項實例之一箭頭繪示光圈334之插入及移除。進一步地，固定數值孔徑值光圈334可係一組至少兩個可互換組件之一部分。
圖3D圖解說明根據本發明之一項實施例之實施照明子系統200之一檢驗系統330。在一項實施例中，檢驗系統330經組態為一亮場檢驗系統。在另一實施例中，角度選擇元件202經定位使得其基於進入角度選擇元件202之光之數值孔徑而使初級照明光束204之某一部分偏 轉。在另一實施例中，本文中先前所論述之光學器件之系統傳輸初級照明光束204之一部分以形成聚焦於空間上分隔之區域210a、210b上之檢驗光束206、208。就此而言，整合於檢驗系統330內之照明子系統200經配置以用不同數值孔徑之光在兩個或兩個以上空間上分隔之區域210a、210b處照明基板116。
在一項實施例中，檢驗系統330之兩個或兩個以上光學感測器132及134經組態以收集與來自第一檢驗光束206及第二檢驗光束208之光相關聯之成像資料，如本文中先前所論述。在另一實施例中，檢驗系統330在檢驗光束206、208中之一或多者之一部分中包含一或多個光圈334。此外，光圈334經組態以阻擋一所選擇範圍之數值孔徑值。就此而言，經阻擋數值孔徑值形成基板116之經傳輸照明之一暗場影像326。
第一感測器132及第二感測器134可配置於檢驗系統330之影像平面中使得其單獨收集亮場影像324及暗場影像326(參見圖3C)。例如，影像感測器132可經配置以便使光自亮場影像324成像。同樣地，影像感測器134可經配置以便使光自暗場影像326成像。
圖1A至圖1D中所圖解說明之系統100及130之實施例可如本文中所闡述而進一步組態。另外，照明子系統100及檢驗系統130可經組態以執行本文中所闡述之方法實施例中之任一者之任一(何)其他步驟。
圖4圖解說明適合用於在一基板上產生兩個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之一程序流程400。在步驟402中，產生沿著一初級照明方向引導之一初級照明光束。在步驟404中，藉助一或多個偏振照明偏轉元件沿著一第一照明方向引導具有一第一偏振的初級照明光束之一第一部分以便形成一第一檢驗光束。在步驟406中，藉助一或多個偏振照明偏轉元件沿著不同於第一照明方向之一第二照明方向引導具有正交於第一偏振之一第二偏振的初級照明光束之一第二部分以便形 成一第二檢驗光束。在步驟408中，將具有一第一偏振之第一檢驗光束聚焦至基板之一第一檢驗區域上。在步驟410中，將具有一第二偏振之第二檢驗光束聚焦至與第一檢驗區域空間上分隔的基板之一第二檢驗區域上。在又一步驟中，使來自第一檢驗區域之影像成像至一第一感測器上且使來自第二檢驗區域之影像成像至一第二感測器上，該第一感測器及該第二感測器安置於一共同影像平面處。
圖2A至圖2D中所圖解說明之系統200及230之實施例可如本文中所闡述而進一步組態。另外，照明子系統200及檢驗系統230可經組態以執行本文中所闡述之方法實施例中之任一者之任一(何)其他步驟。
圖5圖解說明適合用於在一基板上產生兩個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之一程序流程500。在步驟502中，產生沿著一初級照明方向引導之一初級照明光束。在步驟504中，沿著一第一照明方向傳輸具有高於一選定值之一數值孔徑值的初級照明光束之一部分。在步驟506中，藉助一或多個角度選擇元件使具有低於選定值之一數值孔徑值的初級照明光束之一部分沿著不同於第一照明方向之一第二照明方向偏轉。在步驟508中，將初級照明光束之經傳輸部分聚焦至基板之一第一檢驗區域上。在步驟510中，將初級照明光束之經偏轉部分聚焦至與第一檢驗區域空間上分隔的基板之一第二檢驗區域上。在又一步驟中，使來自第一檢驗區域之影像成像至一第一感測器上且使來自第二檢驗區域之影像成像至一第二感測器上，該第一感測器及該第二感測器安置於一共同影像平面處。
圖6圖解說明適合用於在一基板上產生兩個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之一程序流程600。在步驟602中，產生沿著一初級照明方向引導之一初級照明光束。在步驟604中，沿著一第一照明方向傳輸初級照明光束之一部分。在步驟606中，藉助一或多個角度選擇元件使初級照明光束之一部分沿著不同於第一照明方向之一第二照明方 向偏轉。在步驟608中，將初級照明光束之經傳輸部分聚焦至基板之一第一檢驗區域上。在步驟610中，將初級照明光束之經偏轉部分聚焦至與第一檢驗區域空間上分隔的基板之一第二檢驗區域上。在又一步驟中，使來自第一檢驗區域之影像成像至一第一感測器上且使來自第二檢驗區域之影像成像至一第二感測器上，該第一感測器及該第二感測器安置於一共同影像平面處。
圖3D中所圖解說明之檢驗系統330之實施例可如本文中所闡述而進一步組態。另外，檢驗系統330可經組態以執行本文中所闡述之方法實施例中之任一者之任一(何)其他步驟。
圖7圖解說明適合用於在一基板上產生兩個或兩個以上空間上分隔之檢驗區域之一程序流程700。在步驟702中，產生沿著一初級照明方向引導之一初級照明光束。在步驟704中，沿著一第一照明方向傳輸具有高於一選定值之一數值孔徑值的初級照明光束之一部分。在步驟706中，藉助一或多個角度選擇元件使具有低於選定值之一數值孔徑值的初級照明光束之一部分沿著不同於第一照明方向之一第二照明方向偏轉。在步驟708中，將初級照明光束之經傳輸部分聚焦至基板之一第一檢驗區域上。在步驟710中，將初級照明光束之經偏轉部分聚焦至與第一檢驗區域空間上分隔的基板之一第二檢驗區域上。在步驟712中，將來自檢驗區域之光引導穿過定位於一收集光瞳處或附近之一光圈，該光圈經組態以阻擋具有一選定範圍之數值孔徑值之光以形成亮場及暗場模式影像。在又一步驟中，使來自第一檢驗區域之影像成像至一第一感測器上且使來自第二檢驗區域之影像成像至一第二感測器上，該第一感測器及該第二感測器安置於一共同影像平面處。
本文中所闡述之所有系統及方法可包含：將方法實施例之一或多個步驟之結果儲存於一儲存媒體中。該等結果可包含本文中所闡述之結果中之任一者且可以此項技術中已知之任一方式經儲存。該儲存 媒體可包含本文中所闡述之任一儲存媒體或此項技術中已知之任一其他適合儲存媒體。在已儲存該等結果之後，該等結果可在該儲存媒體中經存取且由本文中所闡述之方法或系統實施例中之任一者使用、經格式化以用於顯示給一使用者、由另一軟體模組、方法或系統使用等。此外，該等結果可「永久地」、「半永久地」或某一時間週期地經儲存。舉例而言，該儲存媒體可係隨機存取記憶體(RAM)，且該等結果可未必無限期地保持於該儲存媒體中。
熟習此項技術者將瞭解，可藉以實現本文中所闡述之程序及/或系統及/或其他技術之各種載具(例如，硬體、軟體及/或韌體)，且較佳載具將隨其中部署程序及/或系統及/或其他技術之內容脈絡而變化。舉例而言，若一實施者判定速度及準確度係最重要的，則實施者可選擇一主要為硬體及/或韌體之載具；另一選擇係，若可撓性係最重要的，則實施者可選擇一主要為軟體之實施方案；或者，再一次又一選擇係，實施者可選擇硬體、軟體及/或韌體之某一組合。因此，存在可藉以實現本文中所闡述之程序及/或器件及/或其他技術之數個可能載具，該等可能載具中無一者固有地優於其他者，此乃因待利用之任一載具係取決於其中將部署載具之內容脈絡且實施者之特定關注點(例如，速度、可撓性或週期性)之一選擇，其中之任一者可變化。熟習此項技術者將認識到，實施方案之光學態樣通常將採用光學導向之硬體、軟體及/或韌體。
熟習此項技術者將認識到，在此項技術內以本文中所陳述之方式闡述器件及/或程序係常見的，且此後使用工程設計實踐來將此等所闡述之器件及/或程序整合至資料處理系統中。亦即，本文中所闡述之器件及/或程序之至少一部分可經由一合理實驗量整合至一資料處理系統中。熟習此項技術者將認識到，一典型資料處理系統通常包含以下各項中之一或多者：一系統單元，其裝納一視訊顯示器件；一 記憶體，諸如揮發性及非揮發性記憶體；處理器，諸如微處理器及數位信號處理器；計算實體，諸如作業系統、驅動器、圖形使用者介面及應用程序；一或多個交互器件，諸如一觸控板或螢幕；及/或控制系統，其包含回饋迴路及控制電動機(例如，用於感測位置及/或速度之回饋；用於移動及/或調整組件及/或數量之控制電動機)。可利用任何適合之可商購組件(諸如通常發現於資料計算/通信及/或網路計算/通信系統中之彼等可商購組件)實施一典型資料處理系統。
本文中所闡述之標的物有時圖解說明含納於不同其他組件內或與該等不同其他組件連接之不同組件。應理解，此等所繪示架構僅僅係闡釋性，且實際上可實施達成相同功能性之諸多其他架構。在一概念意義上，用以達成相同功能性之任一組件配置有效地「相關聯」使得達成所要功能性。因此，本文中經組合以達成一特定功能性之任何兩個組件可被視為彼此「相關聯」，使得達成所要功能性，而不論架構或中間組件如何。同樣地，如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為彼此「連接」或「耦合」以達成所要功能性，且能夠如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為彼此「可耦合」以達成所要功能性。可耦合之特定實例包含但不限於可實體上配合及/或實體上交互之組件及/或可以無線方式交互及/或以無線方式交互之組件及/或可邏輯上交互及/或邏輯上交互之組件。
儘管已展示並闡述本文中所揭示之本發明標的物之特定態樣，但熟習此項技術者將明瞭，可在不背離本文中所闡述之標的物及其較寬廣態樣之情況下基於本文中之教示而做出改變及修改，且因此，所附申請專利範圍將囊括於其範疇(所有此等改變及修改)內，如在本文中所揭示之標的物之真實精神及範疇內。
雖然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做出本發明之各種 修改及實施例。因此，本發明之範疇應僅受附加於其之申請專利範圍限制。
據信，藉由前述說明將理解本發明及其伴隨優點中之諸多優點，且將明瞭，可在不背離所揭示之標的物之情況下或在不犧牲其材料優點中之所有優點之情況下做出組件之形式、構造及配置之各種改變。所闡述之形式僅僅係闡釋性的，且囊括並包含此等改變係以下申請專利範圍之意圖。
此外，應理解，本發明由隨附申請專利範圍定義。

Claims (11)

  1. 一種檢驗系統，其包括：一照明源，用於產生經沿著一初級照明方向引導之一初級照明光束；一或多個可致動偏振照明偏轉元件，其可選擇性地致動於該初級照明光束內，該一或多個可致動照明偏轉元件經組態以沿著一第一照明方向引導具有一第一偏振的該初級照明光束之一第一部分以便形成一第一檢驗光束，該一或多個可致動照明偏轉元件進一步經組態以沿著一第二照明方向引導具有正交於該第一偏振之一第二偏振之該初級光束之一第二部分以便形成一第二檢驗光束，該第二照明方向不同於該第一照明方向；及一物鏡，其經組態以將具有該第一偏振之該第一檢驗光束聚焦至一基板之一第一區域上，該物鏡進一步經組態以將具有該第二偏振之該第二檢驗光束聚焦至該基板之一第二區域上，該第一區域與該第二區域空間上分隔；及一或多個影像感測器，其中該一或多個影像感測器經組態以分別收集自該基板之該第一區域射出之照明及自該基板之該第二區域射出之照明，其中自該基板之該第一區域射出之照明與自該基板之該第二區域射出之照明為非干擾的(non-interfering)。
  2. 如請求項1之檢驗系統，其中該第一偏振或該第二偏振之至少一者包括：s偏振及p偏振中之至少一者。
  3. 如請求項1之檢驗系統，其中該一或多個可致動偏振照明偏轉元件包括：一或多個雙折射光學元件。
  4. 如請求項3之檢驗系統，其中該一或多個雙折射光學元件包括：一單渥拉斯頓稜鏡、一雙渥拉斯頓稜鏡、一若雄稜鏡及一色拿蒙稜鏡中之至少一者。
  5. 如請求項1之檢驗系統，其中該一或多個可致動照明偏轉元件經組態以沿著一第一照明方向傳輸具有一第一偏振的該初級照明光束之一部分以便形成該第一檢驗光束，該第一照明方向係與該初級光束方向實質上共線。
  6. 如請求項1之檢驗系統，其中該一或多個可致動照明偏轉元件經組態以使具有一第一偏振的該初級照明光束之一部分沿著一第一照明方向偏轉以便形成該第一檢驗光束，該第一照明方向不同於該初級照明方向。
  7. 如請求項1之檢驗系統，其中該一或多個照明源包括：一或多個寬頻源或一或多個窄頻源之至少一者。
  8. 如請求項1之檢驗系統，進一步包括：一準直透鏡，其經組態以準直該初級照明光束之照明。
  9. 如請求項1之檢驗系統，其中該基板包括：一或多個半導體晶圓。
  10. 一種檢驗系統，其包括：一照明源，用於產生經沿著一初級照明方向引導之一初級照明光束；一或多個偏振照明偏轉元件，其經定位於該初級照明光束內，該一或多個照明偏轉元件經組態以沿著一第一照明方向引導具有一第一偏振之該初級照明光束之一第一部分以便形成一第一檢驗光束，該一或多個照明偏轉元件進一步經組態以沿著一第二照明方向引導具有正交於該第一偏振之一第二偏振之該初級光束之一第二部分以便形成一第二檢驗光束，該第二照明 方向不同於該第一照明方向；及一物鏡，其經組態以將具有該第一偏振之該第一檢驗光束聚焦至一基板之一第一區域上，該物鏡進一步經組態以將具有該第二偏振之該第二檢驗光束聚焦至該基板之一第二區域上，該第一區域係與該第二區域空間上分隔；一第一影像感測器，其經組態以回應於該第一檢驗光束藉由收集來自該基板之照明以使該基板之該第一區域成像；及一第二影像感測器，其與該第一影像感測器不同且經組態以回應於該第二檢驗光束藉由收集來自該基板之照明以使該基板之該第二區域成像，該第一影像感測器及該第二影像感測器經定位於該檢驗系統之一共同影像平面中，其中由該第一影像感測器收集之該照明與由該第二影像感測器收集之該照明為非干擾的。
  11. 一種檢驗方法，其包括：產生經沿著一初級照明方向引導之一初級照明光束；藉助一或多個可致動偏振照明偏轉元件，沿著一第一照明方向引導具有一第一偏振的該初級照明光束之一第一部分以便形成一第一檢驗光束；藉助該一或多個可致動偏振照明偏轉元件，沿著不同於該第一照明方向之一第二照明方向引導具有正交於該第一偏振之一第二偏振之該初級照明光束之一第二部分以便形成一第二檢驗光束；將具有一第一偏振之該第一檢驗光束聚焦至一基板之一第一檢驗區域上；及將具有一第二偏振之該第二檢驗光束聚焦至與該第一檢驗區域空間上分隔之該基板之一第二檢驗區域上； 回應於該第一檢驗光束收集來自該基板之該第一區域之照明；回應於該第二檢驗光束收集來自該基板之該第二區域之照明，其中來自該基板之該第一檢驗區域之該照明與來自該基板之該第二檢驗區域之該照明為非干擾的。
TW104120611A 2014-06-25 2015-06-25 用於在一基板上產生多個空間上分隔之檢驗區域之方法，裝置及系統 TWI668428B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/314,727 US9606069B2 (en) 2014-06-25 2014-06-25 Method, apparatus and system for generating multiple spatially separated inspection regions on a substrate
US14/314,727 2014-06-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201606284A TW201606284A (zh) 2016-02-16
TWI668428B true TWI668428B (zh) 2019-08-11

Family

ID=54930189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104120611A TWI668428B (zh) 2014-06-25 2015-06-25 用於在一基板上產生多個空間上分隔之檢驗區域之方法，裝置及系統

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9606069B2 (zh)
KR (1) KR102345447B1 (zh)
CN (1) CN106415809B (zh)
TW (1) TWI668428B (zh)
WO (1) WO2015200184A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3322975A4 (en) * 2015-07-14 2019-03-13 Synergx Technologies Inc. OPTICAL INSPECTION SYSTEM FOR TRANSPARENT MATERIAL
US10139528B1 (en) * 2016-01-20 2018-11-27 Kla-Tencor Corporation Compound objectives for imaging and scatterometry overlay
KR20180110169A (ko) * 2016-02-24 2018-10-08 케이엘에이-텐코 코포레이션 광학 계측의 정확도 개선
DE102016108987A1 (de) * 2016-05-13 2017-11-16 Leica Microsystems Cms Gmbh Optisches Rastermikroskop und Untersuchungsverfahren
US10634770B2 (en) 2016-06-29 2020-04-28 Apple Inc. Optical systems for remote sensing receivers
US10557943B2 (en) 2016-08-22 2020-02-11 Apple Inc. Optical systems
JP6877239B2 (ja) * 2017-05-25 2021-05-26 株式会社ニューフレアテクノロジー パターン検査装置及びパターン検査方法
JP7022220B2 (ja) 2018-04-06 2022-02-17 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 非線形光学系を有する検査装置
US10732130B2 (en) * 2018-06-19 2020-08-04 Kla-Tencor Corporation Embedded particle depth binning based on multiple scattering signals
US11017520B2 (en) * 2018-09-04 2021-05-25 Kla Corporation Multi-wavelength interferometry for defect classification
US11118903B2 (en) * 2018-10-17 2021-09-14 Kla Corporation Efficient illumination shaping for scatterometry overlay
KR20240034696A (ko) * 2021-07-21 2024-03-14 오르보테크 엘티디. 렌즈를 통한 높이 측정

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040207849A1 (en) * 2000-08-14 2004-10-21 Kla-Tencor Corporation Metrology system using optical phase
US7684048B2 (en) * 2005-11-15 2010-03-23 Applied Materials Israel, Ltd. Scanning microscopy

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3013467A (en) * 1957-11-07 1961-12-19 Minsky Marvin Microscopy apparatus
US5241364A (en) * 1990-10-19 1993-08-31 Fuji Photo Film Co., Ltd. Confocal scanning type of phase contrast microscope and scanning microscope
JPH05203878A (ja) * 1992-01-27 1993-08-13 Jeol Ltd 走査型レーザー顕微鏡
US5787061A (en) * 1995-08-31 1998-07-28 Sanyo Electric Co., Ltd. Optical disc recording reproducing apparatus recording/reproducing information to/from optical discs according to different standards
DE19714221A1 (de) * 1997-04-07 1998-10-08 Zeiss Carl Fa Konfokales Mikroskop mit einem motorischen Scanningtisch
US6248988B1 (en) * 1998-05-05 2001-06-19 Kla-Tencor Corporation Conventional and confocal multi-spot scanning optical microscope
US6791099B2 (en) * 2001-02-14 2004-09-14 Applied Materials, Inc. Laser scanning wafer inspection using nonlinear optical phenomena
US6674522B2 (en) * 2001-05-04 2004-01-06 Kla-Tencor Technologies Corporation Efficient phase defect detection system and method
US7049586B2 (en) * 2002-02-21 2006-05-23 Applied Material Israel, Ltd. Multi beam scanning with bright/dark field imaging
US6809808B2 (en) * 2002-03-22 2004-10-26 Applied Materials, Inc. Wafer defect detection system with traveling lens multi-beam scanner
JP4316853B2 (ja) * 2002-10-09 2009-08-19 株式会社トプコン 表面検査方法および装置
JP4391082B2 (ja) * 2002-12-20 2009-12-24 株式会社トプコン 表面検査方法及びその装置
JP4529366B2 (ja) * 2003-03-26 2010-08-25 株式会社ニコン 欠陥検査装置、欠陥検査方法及びホールパターンの検査方法
US7136163B2 (en) 2003-12-09 2006-11-14 Applied Materials, Inc. Differential evaluation of adjacent regions for change in reflectivity
US7715001B2 (en) 2006-02-13 2010-05-11 Pacific Biosciences Of California, Inc. Methods and systems for simultaneous real-time monitoring of optical signals from multiple sources
US8462329B2 (en) 2010-07-30 2013-06-11 Kla-Tencor Corp. Multi-spot illumination for wafer inspection
US20120307349A1 (en) * 2010-12-07 2012-12-06 Laser Light Engines Speckle Reduction Using Multiple Starting Wavelengths
US8755044B2 (en) 2011-08-15 2014-06-17 Kla-Tencor Corporation Large particle detection for multi-spot surface scanning inspection systems
JP5452571B2 (ja) 2011-11-28 2014-03-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検査方法および欠陥検査装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040207849A1 (en) * 2000-08-14 2004-10-21 Kla-Tencor Corporation Metrology system using optical phase
US7684048B2 (en) * 2005-11-15 2010-03-23 Applied Materials Israel, Ltd. Scanning microscopy

Also Published As

Publication number Publication date
US9606069B2 (en) 2017-03-28
KR102345447B1 (ko) 2021-12-29
CN106415809B (zh) 2018-06-22
WO2015200184A1 (en) 2015-12-30
US20150377794A1 (en) 2015-12-31
KR20170021342A (ko) 2017-02-27
CN106415809A (zh) 2017-02-15
TW201606284A (zh) 2016-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI668428B (zh) 用於在一基板上產生多個空間上分隔之檢驗區域之方法，裝置及系統
TWI754086B (zh) 使用多重參數組態之疊對度量
TWI564539B (zh) 光學系統、用於其中之照射控制之方法及非暫時性電腦可讀媒體
TW201946030A (zh) 用於重疊計量學之局部遠心及聚焦最佳化
CN101868320A (zh) 激光束加工
KR101875980B1 (ko) 객체 특징을 선택적으로 관찰하기 위한 고속 획득 비전 시스템 및 그 방법
US20130100461A1 (en) Methods and apparatuses for position and force detection
JP2006292782A (ja) 外部レーザ導入装置
TWI757446B (zh) 用於ｅｕｖ光源的系統及方法
KR20100018984A (ko) 빔 스캐닝 방식의 크로마틱 공초점 현미경
JP6328612B2 (ja) ガイド星生成
US11920977B2 (en) Metrology system and method for measuring an excitation laser beam in an EUV plasma source
JP7376468B2 (ja) 放射源
KR102056908B1 (ko) 공초점 내시 현미경용 대물렌즈의 비접촉식 수직 분해능 측정장치
JPH10176906A (ja) 測定装置
CN117233947B (zh) 显微镜照明系统、控制方法及显微成像检测系统
JP2006106336A (ja) 走査型光学顕微鏡
TW202209525A (zh) 具有用於缺陷偵測之微機電系統微鏡陣列之可程式化及可重組態之遮罩
JP2004361136A (ja) 干渉計