TWI833005B - 適用於半導體製造中之系統及製作光學組件之方法 - Google Patents
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Abstract
與習知光學材料相比，將四硼酸鍶用作在半導體檢測及計量系統中利用之光學組件之一光學塗覆材料，以利用其之高折射率、高光學破壞臨限值及高的微硬度。至少一個四硼酸鍶層形成於一光學組件之基板之光接收表面上，使得其之厚度用於增大或減小該光學組件之反射比。一或多個額外塗覆層可放置於該四硼酸鍶層之頂部上或下方，其中該等額外塗覆層由習知光學材料組成。該等額外層之厚度可經選擇以達成該光學組件在特定波長下之一所要反射比。該經塗覆光學組件用於在一半導體檢測系統、一計量系統或一微影系統中利用之一照明源或光學系統中。
Description
本發明大體上係關於適用於半導體製造中(例如，以檢測及/或量測光罩、倍縮光罩及半導體晶圓)之一類型之系統。特定言之，本發明係關於用於在利用紅外線、可見光、深紫外線(DUV)及真空紫外線(VUV)輻射之計量及檢測系統中實施之光學組件(例如，鏡、透鏡、稜鏡及雷射)之光學塗覆材料。
積體電路產業需要具有愈來愈高靈敏度之檢測工具以偵測大小可能為幾十奈米(nm)或更小之愈來愈小的缺陷及顆粒。此等檢測工具必須高速操作以在短時段內檢測一光罩、倍縮光罩或晶圓之大部分或甚至100%之區域。例如，針對在生產期間之檢測，檢測時間可為一小時或更少，或針對R&D或故障排除，檢測時間至多可為幾小時。為了如此快速地檢測，檢測工具使用大於所關注缺陷或顆粒之尺寸之像素或光點大小，且僅偵測因一缺陷或顆粒引起之一小信號變化。偵測一小信號變化需要一高光度及一低雜訊位準。在生產中最常使用運用紫外(UV)光操作之檢測工具來執行高速檢測。可用UV光或電子來執行R&D中之檢測。
積體電路(IC)產業亦需要高精度計量工具以準確地量測半
導體晶圓上之下至幾奈米或更小之小特徵之尺寸。在一半導體製程中之各個點對晶圓執行計量程序以量測晶圓之多種特性，諸如晶圓上之一圖案化結構之一寬度、形成於晶圓上之一膜之一厚度，及晶圓之一個層上之圖案化結構相對於晶圓之另一層上之圖案化結構之疊對。此等量測用於促進半導體晶粒製造中之程序控制及/或良率效率。可用UV光或電子來執行計量。
旨在產生具有更高整合性、更低功率消耗及更低成本之積體電路之半導體產業係UV光學器件之主要驅動力之一。諸如準分子雷射及倍頻固態雷射之強大的UV光源之發展已導致UV光子應用領域中之研發努力之增長。
一光學塗層係沈積於一光學組件(諸如一鏡或透鏡)上之一層或數個材料薄層，其更改光學組件反射及透射光之方式。一個類型之光學塗層係抗反射塗層(ARC)，其減少來自光學表面之非期望反射。在半導體檢測及計量中，光學塗層無處不在。在大多數檢測及計量系統中找到其等，從反射及透射光學器件(諸如鏡、透鏡、光束分離器及稜鏡)、電漿弧光燈塗層至深紫外線(DUV)及真空紫外線(VUV)雷射中之晶體塗層及雷射腔塗層。
在DUV(~200nm至280nm)及VUV(~100nm至200nm)光譜範圍內之光學塗層係有挑戰的。DUV/VUV雷射可具有從數毫瓦(mW)至十或更高瓦特(W)之高功率位準，及高光子能量(例如，在193nm下為6.5eV，且在266nm下為4.66eV)。脈衝雷射可具有短脈衝長度(ns或更少)及高重複率(數十kHz或更大)。光學塗層除了在DUV/VUV波長範圍內透明之外，亦需要以高光學破壞臨限值、高硬度及良好的穩定性耐受
此等極端條件。
此項技術中已知適用於DUV及VUV波長之幾種塗層。其中，最廣泛且最常使用的是氟化鎂(MgF2)塗層。MgF2在廣波長范圍內透明。塗覆有MgF2之光學元件(諸如透鏡、鏡、稜鏡、窗等)從VUV中之121nm(氫λ-α(Lyman-alpha)線)至紅外線中之8.0μm內可為透明的。MgF2主要用於UV光學器件，且特定言之用於準分子雷射應用。歸因於MgF2薄層之1.37之低折射率，其被廣泛用於光學元件表面上作為廉價的抗反射塗層。結晶MgF2通常相當堅韌，且在用於產生諸如窗或透鏡之組件時運作且拋光良好。然而，隨著時間的流逝，必須為非晶態之MgF2塗層可能不穩定。此外，其等可係稍微多孔的。氟趨於從塗層表面逸出，且氧化鎂可形成於任一表面上。此外，MgF2塗層具有一低光學破壞臨限值(~0.1GW/cm2)。其他材料(諸如氧化鉿(HfO2)、二氧化矽(SiO2)及氧化鋁(Al2O3))塗層亦可用作光學塗層，但其等僅對比約200nm長之波長透明。
雖然對在VUV及DUV照明下產生穩定塗層表面之顯著興趣已經存在了數十年，但MgF2塗層儘管有其缺點仍為唯一方便的塗層，特別是針對VUV波長範圍。對於當前之高速檢測及計量應用，光學塗層需要具有高光學破壞臨限值、高硬度及良好的穩定性。進一步期望此等塗層對水及氧氣之擴散具有低滲透性，以減少基板或底層之氧化。
因此，需要一種克服先前技術之一些或全部限制之光學塗覆材料。
本發明係關於將四硼酸鍶(SrB4O7)用作在各種系統中利用之光學組件之一光學塗覆層，該等系統利用該等光學組件來引導在約100
nm至約700nm或更長之範圍內之光(輻射)。
四硼酸鍶展現光學及機械性質，使其經獨有合格性檢定以在利用在100nm與300nm之間之範圍內之深紫外(DUV)及真空紫外(VUV)光之半導體檢測及計量系統中用作一光學塗覆材料，且在利用可見光或紅外線(IR)輻射之其他系統(例如，光微影系統或IR相機系統)中亦可為有用的。儘管SrB4O7之公開透明範圍係130nm至3200nm，然本發明人相信SrB4O7光學層可對波長比130nm短一點(可能120nm至125nm)之光適當透明。與習知光學塗覆材料(諸如MgF2)相比，SrB4O7之折射率較高。與其他塗覆材料(諸如MgF2)相比，光學破壞臨限值非常高(14.7GW/cm2)。SrB4O7之微硬度亦較高(在x方向上為1750kg/mm2，在y方向上為1460kg/mm2，且在z方向上為1350kg/mm2)。高的光學破壞臨限值及微硬度容許SrB4O7塗層耐受在一半導體檢測及計量系統(特別是利用DUV及VUV輻射之系統)中出現之極端條件。即，在半導體檢測及計量系統中利用之DUV及VUV雷射通常具有從數毫瓦(mW)至數瓦(W)或更高之高功率位準，及高光子能量(例如，在193nm下為6.5eV，且在266nm下為4.66eV)。脈衝雷射可具有短脈衝長度(ns或更少)及高重複率(數十kHz或更大)。藉由為此等系統提供具有一光學塗覆層之光學組件，該光學塗覆層基本上由四硼酸鍶組成(即，該層之至少99%係SrB4O7)且可操作地安置於組件之基板結構上，SrB4O7之光學及/或機械性質使光學組件之操作壽命延長，藉此容許該等系統與習知系統相比達成實質上更長的不間斷操作週期及實質上降低的總體操作成本。
根據一例示性實際實施例，本發明係關於一種DUV或VUV半導體檢測/計量系統，該系統包含一照明(光)源，該照明(光)源經組
態以產生具有在100nm與300nm之間之範圍內之一波長之入射光，且包含一光學系統，該光學系統經組態以將來自一源之入射光引導至一樣本，且將來自該樣本之反射光/散射光引導至一感測器。根據本發明之一態樣，在該照明(光)源及該光學系統之至少一者中利用之至少一個光學組件包含四硼酸鍶(SrB4O7)光學塗覆層，該層可操作地安置於組件之核心基板結構之至少一個表面上。例如，四硼酸鍶光學塗覆層形成於組件基板之一光接收(頂)表面上方，使得入射光或引導朝向該光接收表面之反射光/散射光在到達該光接收表面之前必須穿過該四硼酸鍶光學塗覆層。在替代實施例中，該光學組件可為在一檢測及計量系統之照明源或光學系統中利用之任何類型，包含反射及透射光學組件(例如，鏡、透鏡、窗、光束分離器、偏振器及稜鏡)、電漿弧光燈、頻率轉換晶體及雷射腔。藉由在此等光學組件之至少一者上提供一或多個SrB4O7光學塗覆層，SrB4O7之機械性質提供對底層光學材料之增強的保護(即，與僅利用習知光學塗覆材料之一類似光學組件相比)，藉此增加光學組件之有效壽命，此繼而增加不間斷操作週期之長度且降低主機DUV/VUV半導體檢測/計量系統之總體操作成本。
在一些單層實施例中，SrB4O7光學塗覆層直接形成於一光學組件之基底材料(一般稱為一基板)之一頂(光接收)表面上。在此等實施例中，可藉由調整SrB4O7光學塗覆層之厚度而調整光學組件之反射率(即，經反射之入射光之量)。在一項實施例中，SrB4O7光學塗覆層以最小化從基板之頂表面反射離開之DUV/VUV光量之一方式形成(例如，藉由形成具有等於接收光在光學塗覆層中之光波長之一半之一厚度的SrB4O7光學塗覆層，藉此在光入射於經塗覆光學器件上時發生反射光束之相消干
涉，且因此至少在一所關注波長下大大地減小組件之反射比)。在另一實施例中，SrB4O7光學塗覆層以最大化從基板之頂表面反射離開之DUV/VUV光量之一方式形成。為在DUV或VUV半導體檢測及計量系統中促進增加或減小反射率兩者，SrB4O7光學塗覆層經形成具有在30nm與200nm之間之一範圍內之一厚度。利用單一SrB4O7光學塗覆層利用SrB4O7之光學及機械性質兩者，藉此如上述般提供延長組件壽命益處，同時最小化組件生產成本(即，藉由利用SrB4O7之光學性質來提供所要光學塗層特性(例如，反射率)，藉此避免與提供所要光學塗層特性原本所需之一或多個額外光學材料層之形成相關聯之額外生產成本)。
在其他實施例中，光學組件包含形成於光學組件之基板上之多個光學塗覆層，其中多層塗層之至少一個層基本上由SrB4O7組成。在一些特定實施例中，SrB4O7光學塗覆層形成組件之多層光學塗覆結構之最外塗覆層(即，使得一或多個習知(第二)光學塗覆層形成於SrB4O7光學塗覆層與基板之頂表面之間)。在一些實施例中，一或多個習知光學材料層包括一或多個習知光學塗覆材料，諸如氧化鉿、氧化鋁、二氧化矽、氟化鋁及/或氟化鎂。藉由利用SrB4O7層之增強的機械性質來屏蔽(若干)底層習知光學塗覆層，可利用此配置來延長一光學組件之有效壽命。在其他實施例中，一或多個習知(第三)光學材料層可形成於SrB4O7光學塗覆層上方以促進可從此配置獲得之有益光學品質，同時利用SrB4O7層之增強的機械性質以保護底層習知(第二)光學材料層及/或基板。在又其他實施例中，SrB4O7光學塗覆層直接形成於基板之頂表面上，且一或多個習知(第二)光學材料層形成於(SrB4O7)光學材料層上方，藉此利用SrB4O7層之增強的機械性質以僅保護基板。
在一些實施例中，SrB4O7層覆蓋一基板結構之多個表面(例如，頂表面及相對底表面)，且在其他實施例中，SrB4O7層在全部外周邊基板表面上方延伸，以形成完全包圍基板結構之一連續囊封結構。在一些實施例中，一檢測或計量系統包含在其光源中之一雷射，該雷射包含經組態以產生一深UV波長(諸如短於300nm之一波長)之一頻率轉換晶體。此等頻率轉換晶體之基板通常包括一吸濕非線性光學材料，諸如硼酸銫鋰(CLBO)或硼酸銫(CBO)。連續SrB4O7囊封結構組態藉由利用SrB4O7層之增強的機械性質以減慢或停止水及/或氧氣擴散至吸濕非線性光學材料中而促進經改良頻率轉換晶體之產生，因此能夠在比原本可能之情況更高之一濕度環境中儲存、運送及操作晶體。在一些實施例中，可使用安置於連續SrB4O7囊封結構內部或外部之(若干)選用習知光學塗覆材料層來達成期望光學特性。
半導體檢測工具必須高速操作以在短時段內檢測一光罩、倍縮光罩或晶圓之大部分或甚至100%之區域。例如，針對在生產期間之檢測，檢測時間可為一小時或更少，或針對R&D或故障排除，檢測時間至多可為幾小時。為了如此快速地檢測，檢測工具使用大於所關注缺陷或顆粒之尺寸之像素或光點大小，且僅偵測因一缺陷或顆粒引起之一小信號變化。在生產中最常使用運用紫外(UV)光操作之檢測工具來執行高速檢測。需要高精度計量工具以準確地量測半導體晶圓上之下至幾奈米或更小之小特徵之尺寸。在一半導體製程中之各個點對晶圓執行計量程序以量測晶圓之多種特性，諸如晶圓上之一圖案化結構之一寬度、形成於晶圓上之一膜之一厚度，及晶圓之一個層上之圖案化結構相對於晶圓之另一層上之圖案化結構之一疊對偏移。此等量測用於促進半導體晶粒製造中之程序控
制及/或良率效率。高速檢測及計量需要高光度及一穩定信號。減少透射光學器件之反射損失且增加反射光學器件之反射之光學塗層增加在感測器處可用之光，且因此容許更高靈敏度及更高速度。不會降級或與現有塗層相比降級更緩慢之塗層可導致一更穩定信號，而使得更容易偵測小信號變化。此等塗層亦可藉由降低更換光學組件之頻率而降低一檢測或計量工具之操作成本。
100:檢測或計量系統
102:照明(光)源
103:光學系統/光學器件
104:偵測器總成
106:感測器
108:樣本
112:載物台
114:運算系統
116:載體媒體
118:程式指令
121:收集光瞳孔徑
131:照明光瞳孔徑
200:光學組件
200-0:頻率轉換器/頻率轉換晶體
200-1:照明鏡筒透鏡
200-2:物鏡
200-3:收集鏡筒透鏡
200-4:聚光透鏡
200-5:光束分離器
201:基板
201T:頂(光接收)表面/材料邊界
202:SrB4O7光學材料層(塗層)/SrB4O7層/光學材料層
202T:上表面/頂表面
203:光束部分/入射光束/接收光部分
204:反射光束/出射光束/反射
205:光束/折射光束/透射光束
206:反射光束/內部反射
207:光束/下行透射光束
208:光束/上行透射光束/出射二次光束
209:光束/內部反射
210:光束/內部反射
211:光束/下行透射光束
212:上行透射光束/出射二次光束
213:內部反射
214:內部反射/光束
215:下行透射光束
216:上行透射光束/出射二次光束
220:外部介質
300A:光學組件
300B:光學組件
301:基板
301T:頂表面
302A:下光學材料層/下層
302B:最下光學材料層/最下層/第一層
302T:上表面
303A:上光學材料層
303B:下層中間光學材料層/下層中間層/第二層
304:上層中間光學材料層/上層中間層/第三層
305:最上光學材料層/最上層/第四層
400:透射曲線
500:塗覆腔室
501:坩堝
502:原材料或塗覆材料/塗覆材料SrB4O7
503:電子槍
504:離子束槍
505:SrB4O7分子
506:箭頭
507:基板
508:分子
509:箭頭
510:電源供應
511:箭頭
600:光學組件/頻率轉換晶體
600A:頻率轉換晶體
600B:頻率轉換晶體
600C:頻率轉換晶體
601:非線性光學晶體(基板)
601B:底表面
601E1:端表面/輸入表面
601E2:端表面/輸出表面
601P:周邊表面
601S1:側表面
601S2:側表面
601T:頂表面
602:SrB4O7層
602B:SrB4O7層
602C:SrB4O7層
603B:習知光學材料層
603C:習知光學材料層
LIN:入射光(輻射)
LR/S:反射光/散射光
T-202:厚度
θ0:入射角
θ1:入射角
λ-203:波長
在隨附圖式之圖中，藉由實例且非限制地繪示本發明，其中：圖1繪示根據本發明之一實施例之實施包含至少一個SrB4O7光學材料層之一或多個光學組件之一例示性檢測或計量系統；圖2繪示根據本發明之例示性特定實施例之包含一單一SrB4O7光學材料層之一般光學組件；圖3A及圖3B繪示根據本發明之替代實施例之包含例示性多層光學塗覆結構之例示性簡化光學組件，其中層之至少一者基本上由SrB4O7組成；圖4展示SrB4O7之一典型透射曲線；圖5繪示根據本發明之運用SrB4O7作為一原材料之一電子束/離子束濺鍍腔室；圖6繪示根據本發明之另一實施例之包括完全由SrB4O7光學材料層塗覆之一吸濕非線性晶體材料(例如，CBO或CLBO)之一例示性頻率轉換晶體；及圖6A、圖6B及圖6C係分別繪示根據本發明之替代特定實
施例之替代單層及多層光學塗覆結構之橫截面側視圖。
相關申請案
本申請案主張來自標題為「STRONTIUM TETRABORATE AS OPTICAL COATING MATERIAL」之美國臨時專利申請案第62/845,496號之優先權，該案於2019年5月9日申請且以引用的方式併入本文中。本申請案亦主張來自標題為「STRONTIUM TETRABORATE AS OPTICAL COATING MATERIAL」之美國臨時專利申請案第62/913,643號之優先權，該案於2019年10月10日申請且以引用的方式併入本文中。
儘管將依據特定實施例描述所主張標的物，然其他實施例(包含未提供本文中所闡述之所有優點及特徵之實施例)亦在本發明之範疇內。在不脫離本發明之範疇之情況下，可作出各種結構、邏輯、程序步驟及電子改變。因此，本發明之範疇僅參考隨附發明申請專利範圍定義。
呈現下文描述以使一般技術者能夠進行及使用如在一特定應用之內容背景下提供之本發明及其要求。如本文中所使用，諸如「頂部」、「底部」、「上方」、「下方」、「上」、「向上」、「下」、「向下」及「往下」之方向術語意欲出於描述之目的提供相對位置，且並不意欲指定一絕對參考系。熟習此項技術者將明白較佳實施例之各種修改，且本文中所定義之一般原理可應用於其他實施例。因此，本發明並不意欲限於所展示及描述之特定實施例，而是應符合與本文中所揭示之原理及新穎特徵相符之最廣範疇。
圖1繪示一例示性檢測或計量系統100，其經組態以檢測或
量測一半導體製作相關之樣本108，諸如矽晶圓、一倍縮光罩或光罩。系統100大體上包含一照明(光)源102、一感測器106及一載物台112。
照明源102較佳經組態以產生(發射)具有在100nm至300nm之範圍內之一波長之深UV(DUV)及/或真空UV(VUV)入射光(輻射)LIN，但其可經組態以產生具有大於300nm之波長之光。在一些實施例中，照明源102利用一或多個雷射及一或多個光學組件(例如，一頻率轉換器200-0)以產生入射光LIN。在一項實施例中，照明源102可為一連續源，諸如一弧光燈、一雷射泵浦電漿光源或一連續波(CW)雷射。在另一實施例中，照明源102可為一脈衝源，諸如一鎖模雷射、一Q開關雷射或由一鎖模或Q開關雷射泵送之一電漿光源。可包含於照明源102中之適合光源描述於Kirk等人之標題為「Methods and systems for providing illumination of a specimen for a process performed on the specimen」之美國專利7,705,331，Bezel等人之標題為「System and method for transverse pumping of laser-sustained plasma」之美國專利9,723,703，及Chuang等人之標題為「High brightness laser-sustained plasma broadband source」之美國專利9,865,447中。此等專利以引用的方式併入本文中。
載物台112經組態以接納樣本108且促進樣本108相對於光學系統103之移動(即，使得光學系統103將入射光LIN聚焦於樣本108之不同區上)。載物台112可包括一X-Y載物台或一R-θ載物台。在一項實施例中，載物台112可在檢測期間調整樣本108之高度以維持聚焦。在另一實施例中，可調整光學器件103以維持聚焦。
光學系統(光學器件)103包括經組態以將入射光LIN引導及
聚焦至樣本108上且將來自樣本108之反射光(包含散射光)LR/S引導至感測器106之多個光學組件及其他光學組件。圖1中所繪示之光學系統103之光學組件包含一照明鏡筒透鏡200-1、一物鏡200-2、一收集鏡筒透鏡200-3、一聚光透鏡200-4及一光束分離器200-5。
在系統100之操作期間，離開照明源102之入射光LIN藉由聚光透鏡200-4及照明鏡筒透鏡200-1引導至光束分離器205，光束分離器205將入射光LIN向下引導穿過物鏡200-2而至樣本108上。反射光LR/S表示藉由樣本108之表面特徵在一向上方向上反射及/或散射至物鏡200-2中之入射光LIN之部分，且藉由物鏡200-2及收集鏡筒透鏡200-3引導至感測器106。感測器106基於從樣本108接收之反射光LR/S之量產生一輸出信號/資料。感測器106之輸出被提供至一運算系統114，運算系統114分析該輸出。運算系統114藉由程式指令118組態，程式指令118可儲存於一載體媒體116上。在一項實施例中，運算系統114控制檢測或計量系統100及感測器106以檢測或量測樣本108上之一結構。在一項實施例中，系統100經組態以照明樣本108上之一線且在一或多個暗場及/或明場收集通道中收集反射光/散射光。在此實施例中，偵測器總成104可包含一時間延遲與積分(TDI)感測器、一線感測器或一電子轟擊感測器。
在一項實施例中，照明鏡筒透鏡200-1經組態以使照明光瞳孔徑131成像至物鏡200-2內之一光瞳光闌(即，照明鏡筒透鏡200-1經組態使得照明光瞳孔徑131及光瞳光闌彼此共軛)。照明光瞳孔徑131可為可組態的，例如藉由將不同孔徑切換至照明光瞳孔徑131之位置中，或藉由調整照明光瞳孔徑131之開口之一直徑或形狀。以此方式，可取決於在運算系統114之控制下執行之量測或檢測來按不同角度範圍照明樣本108。
在一項實施例中，收集鏡筒透鏡200-3經組態以使物鏡200-2內之光瞳光闌成像至收集光瞳孔徑121(即，收集鏡筒透鏡200-3經組態使得收集光瞳孔徑121及物鏡200-2內之光瞳光闌彼此共軛)。收集光瞳孔徑121可為可組態的，例如，藉由將不同孔徑切換至收集光瞳孔徑121之位置中，或藉由調整收集光瞳孔徑121之開口之一直徑或形狀。以此方式，可在運算系統114之控制下將從樣本108反射或散射之不同角度範圍之光引導至偵測器總成104。
照明光瞳孔徑131及收集光瞳孔徑121之任一者或兩者可包括一可程式化孔徑，諸如描述於Brunner之標題為「2D programmable aperture mechanism」之美國專利9,255,887中之可程式化孔徑，或描述於Brunner之標題為「Flexible optical aperture mechanisms」之美國專利9,645,287中之可程式化孔徑。選擇用於晶圓檢測之一孔徑組態之方法描述於Kolchin等人之美國專利9,709,510「Determining a configuration for an optical element positioned in a collection aperture during wafer inspection」，及Kolchin等人之美國專利9,726,617「Apparatus and methods for finding a best aperture and mode to enhance defect detection」中。全部此等專利以引用的方式併入本文中。
根據在下文提供之特定實施例中額外詳細描述之本發明之一態樣，在照明源102及/或光學器件103中利用之一或多個光學組件包含形成於組件之基板結構之至少一個表面上之至少一個光學材料層，其中該光學材料層基本上由四硼酸鍶組成(即，光學材料層之至少99%係SrB4O7)。例如，在一例示性特定實施例中，照明源102之頻率轉換器200-0及光學系統103之光學組件200-1至200-5之至少一者包含一單一四硼酸
鍶光學材料層(例如，如下文參考圖2描述)。在另一實施例中，照明源102之頻率轉換器200-0及光學系統103之光學組件200-1至200-5之至少一者包含多個光學材料層，該等層之至少一者基本上由四硼酸鍶組成(例如，如下文參考圖3A及圖3B描述)。除(若干)SrB4O7層之外，用於光學材料層之例示性材料包含例如氧化鉿、氧化鋁、氟化鋁及氟化鎂。在另一實施例中，照明源102之頻率轉換器200-0及光學系統103之光學組件200-1至200-5之至少一者包含SrB4O7光學材料層，該層形成完全包圍各光學組件之基板結構之一連續囊封結構(例如，如下文參考圖6及圖6A至圖6C描述)。如參考下文提供之特定實施例描述，SrB4O7層之厚度可經選取使得在光入射於經塗覆光學組件上時發生一反射光束之相消干涉，且因此組件之反射比減小。替代地，SrB4O7層之厚度可經選取使得發生一反射光束之相長干涉，且因此組件之反射比提高。可藉由適當地塗覆一或多個光學組件而改良系統100之總體光輸送量。關鍵光學組件之壽命亦可藉由SrB4O7塗層改良。
檢測或計量系統100之各種實施例之額外細節描述於以下各者中：Vazhaeparambil等人之標題為「TDI Sensor in a Darkfield System」之美國專利9,891,177，Romanovsky等人之標題為「Wafer inspection」之美國專利9,279,774，Armstrong等人之標題為「Split field inspection system using small catadioptric objectives」之美國專利7,957,066，Chuang等人之標題為「Beam delivery system for laser dark-field illumination in a catadioptric optical system」之美國專利7,817,260，Shafer等人之標題為「Ultra-broadband UV microscope imaging system with wide range zoom capability」之美國專利
5,999,310，Leong等人之標題為「Surface inspection system using laser line illumination with two dimensional imaging」之美國專利7,525,649，Kandel等人之標題為「Metrology systems and methods」之美國專利9,080,971，Chuang等人之標題為「Broad band objective having improved lateral color performance」之美國專利7,474,461，Zhuang等人之標題為「Optical metrology with reduced sensitivity to grating anomalies」之美國專利9,470,639，Wang等人之標題為「Dynamically Adjustable Semiconductor Metrology System」之美國專利9,228,943，1997年3月4日頒予Piwonka-Corle等人之標題為「Focused Beam Spectroscopic Ellipsometry Method and System」之美國專利5,608,526，及2001年10月2日頒予Rosencwaig等人之標題為「Apparatus for Analysing Multi-Layer Thin Film Stacks on Semiconductors」之美國專利6,297,880。所有此等專利以引用的方式併入本文中。
圖2繪示根據本發明之一第一實施例之包含形成於一基板201之一頂(光接收)表面201T上之一單一SrB4O7光學材料層(塗層)202之一例示性光學組件200。為描述性目的，以一般形式描繪基板201，且基板201可包括任何適合材料且具有實施在檢測及計量系統中找到之任何光學組件(例如，圖1中所展示之組件200-0至200-5之任一者)所需之任何形式。即，光學組件200可為能夠實施反射或透射光學器件(諸如一鏡、一透鏡、一光束分離器、一稜鏡、一電漿弧光燈罩、一非線性晶體及一雷射晶體)之任何類型。在一項實施例中，SrB4O7光學材料層202具有在30nm與200nm之間之範圍內之一厚度T-202。
當實施於一主機檢測及計量系統中時，光學組件200被固
定地維持於照明源102或光學器件103內，使得其基板201被定位成攔截透過外部介質220傳播之一光束部分203，外部介質220通常為空氣、一惰性沖洗氣體(諸如氮氣或氬氣)或一真空。參考圖1，取決於在何處實施光學組件200，光束部分203可為入射光LIN或反射光/散射光LR/S。在任一情況中，光學組件200經定向使得光束部分203以相對於表面202T之一法線(藉由點劃線描繪)之一入射角θ0照射SrB4O7層202之上表面202T，且光束部分203之一部分在到達基板201之頂(光接收)表面201T之前穿過SrB4O7層202。進入SrB4O7層202之入射光束203之部分藉由SrB4O7層202之邊界(在202T及201T處)折射，如藉由光束205及207展示。除折射之外，入射光束203及折射光束205之一些部分亦藉由此等邊界反射，如藉由反射光束204及206展示。光束206繼而在材料邊界(基板之頂表面)201T處被反射及折射，如分別藉由光束209及208展示。光束209繼而在201T處之材料邊界處被反射及折射，如藉由光束210及211展示。光束210在202T處被反射及折射，等等，從而導致SrB4O7層202內之一系列無限內部反射(將前幾個展示為206、209、210、213及214)、基板201中之一系列無限下行透射光束(將前幾個展示為207、211及215)，及外部介質220中之一系列無限上行透射光束(將前幾個展示為208、212及216)。應注意，圖2中所展示之折射角/反射角及層厚度未按比例，而僅用於表明一單一入射光束可在基板201及SrB4O7層202之邊界處被折射及反射多次。因此，其他折射及反射可基於例如光束214發生，但為簡單起見並未展示。在本文中所揭示之本發明之實施例中，入射光束203之一寬度通常將比層202之厚度T-202大許多倍(例如，入射光束之寬度可能在數微米至數十mm之範圍內，而T-202可能在數十至數百nm之範圍內)，因此，多個光束全部實質上在空間上重疊，且看
似等於介質220中之所有上行光束之總和(即，反射光束204及諸如208、212及216之透射光束之總和)之一個反射光束，且行進至基板201中之一個透射光束等於所有透射光束之總和(即，諸如207、211及215之光束之總和)。
在一項實施例中，光學材料層202經組態以最小化光學組件200之一反射率，藉此最小化經引導離開頂表面202T之接收光部分203之一量，即，最小化光束204、208、212、216等之總功率。即，光學材料層202經組態使得外部媒體220中之上行二次光束(例如，光束208、212及216)之總和與反射光束204實質上相位相反(即，實質上180°或180°之任何奇數倍之一相位差)。在一項實施例中，反射光束204之振幅在振幅上近似等於外部介質220中之上行二次光束(例如，光束208、212及216)之總和(例如，在其振幅之約75%至其振幅之約150%之一範圍內)，但相位相反。當出射光束204實質上由出射二次光束208、212及216等抵消時，發生相消干涉且系統之反射比顯著降低，藉此改良光學組件200之光透射且降低併有光學組件200之一系統中之光損失。
熟知藉由以下表達式給出一基板上之一單層膜之一波長λ處之振幅反射率rp及rs(即，分別p偏振及s偏振之電場之複數反射率)：
及
其中
，在橫越光學材料層202一次時之相位變化，
，從j側入射於層j與層k之間之介面上之p偏振光之菲涅耳(Fresnel)反射率，
，從j側入射於層j與層k之間之介面上之s偏振光之菲涅耳反射率，Tj表示層j之厚度(即，T1=圖2中之T-202)，nj表示層j之折射率，θj表示層j之邊界上之入射角(例如，針對外部介質220及光學材料層202，分別為圖2中之θ0及θ1)，且層索引j及k=0,1及2分別指代外部介質220、光學材料層202及基板201。例如，參見Fujiwara之「Spectroscopic Ellipsometry,Principles and Applications」，第43頁至第48頁及第347頁至第348頁。可按照司乃耳定律(Snell’s law)從θ0(在表面202T上之入射角)計算在光學材料層202中之入射角θ1及在基板中之入射角θ2。
強度或功率反射率係數Rp及Rs各自等於該偏振之振幅反射率係數之模數之平方：
及
在一項實施例中，SrB4O7層202經形成使得其厚度T-202在接收光部分203之波長λ-203處可操作地產生所要相消干涉。例如，若r01,p及r12,p係具有相同正負號之實數(即，所有材料在波長λ-203處係實質上非吸收性的，且兩個介面處之相位變化相等)，則層202經產生具有近似等於光學材料202中之光之波長之四分之一之厚度T-202(即，T-202應近似等於
)，但若r01,p及r12,p具有相反之正負號(即，所有材料在波長λ-203處係實質上非吸收性的，且一個介面處之相位變化相對於另一介面處之相位變化係180°)，則層202經產生具有近似等於光學材料202中之光之波長之一半之厚度T-202(即，T-202應近似等於
)。由於SBO具有比最常用之DUV及VUV基板及非線性晶體材料(諸如熔融矽石、CaF2及CLBO)之折
射率高之一折射率，故r01,p及r12,p通常將具有相反之正負號(且對於r01,s及r12,s，情況類似)，當使用SBO塗覆此等材料時，厚度T-202將需要近似等於半波。
在另一實施例中，光學組件200可經組態以藉由組態光學材料層202以最大化經引導離開頂表面201T之接收光部分203之一量而用作一鏡。在此實施例中，SrB4O7層202之厚度T-202可經選取使得可發生相長干涉，以便提高光學組件之反射率(例如，層202經產生具有厚度T-202，使得在波長λ-203下，此透射光束205往返一次，歸因於在201T處之反射及反射光束206返回到達表面202T處之相位變化實質上與反射204同相)。此亦將減少併有組態為一鏡之光學組件200之一系統中之光損失。若基板201具有最小吸收，即，其折射率n2之任何虛部係可忽略的，則振幅反射系統r12,p及r12,s實質上將為實數，且取決於r12,p及r12,s之正負號，在此介面處反射後之相移將為0°或180°，且可適當地選取歸因於厚度T-202之一360°或180°相移，以在表面202T處產生相長干涉以匹配r01,p及r01,s之相移。鋁係用於意欲在廣波長範圍內使用之DUV及VUV鏡之一便捷基板，因為其在整個DUV及VUV光譜內具有高反射率(例如約90%或更高)。若基板201包括一金屬(諸如鋁)，則基板之折射率n2將為複數的。可使用上述方程式來計算反射率，但振幅反射率係數r12,p及r12,s將為複數的，即，反射導致0°或180°之一相位變化。可選取一適當厚度T-202以在表面202T處產生相長干涉。
應注意，諸如一透鏡或鏡之一光學組件可具有一彎曲表面。任何曲率半徑將遠大於層202之厚度T-202，因此可藉由上述方程式以高準確度計算在表面上之任一位置處之反射率。由於曲率，光203之入
射角θ0將隨光學組件之表面上之位置變化。可能無法達成光學組件之表面上之每一位置處之最小或最大反射率。在此一情況中，厚度T-202可經選取以適當地最小化或最大化組件之平均反射率。
在又一實施例中，光學組件200可組態為一光束分離器。在此實施例中，SrB4O7層之厚度可經選取使得例如大約50%之入射光被反射且大約50%被透射。在一光束分離器之另一實例中，SrB4O7層之厚度可經選取使得入射光之一個偏振狀態實質上經反射，且一正交偏振可實質上經透射。取決於光束分離器之所要應用，可選取一光束分離器之透射與反射之間之其他關係。
SrB4O7在斜方晶系Pnm21中結晶，其中適當單位晶胞尺寸a=4.43Å，b=10.71Å，且c=4.23Å。所有硼原子皆為四面體配位(coordinated tetrahedrally)，且一個氧原子為三個四面體所共用。儘管有四面體之三維網路，但硼酸鹽網路看似一層狀結構，此係因為在單元晶胞之c方向上存在相對較少之連結。
SrB4O7展現獨有光學及機械性質。SrB4O7之透明範圍係波長130nm至3200nm。此廣透射窗使SrB4O7成為光學塗覆材料之一好的候選者，特別是針對DUV及VUV波長範圍。與適於VUV波長之其他塗覆材料(諸如MgF2)相比，SrB4O7之折射率較高。例如，在266nm下之折射率在x方向上係1.7883，在y方向上係1.7909，且在z方向上係1.7936。應注意，此等折射率之間之差異較小；因此，SrB4O7中之二次諧波產生及和頻產生之相位匹配程序係不可行的。與諸如MgF2之其他VUV透射材料相比，光學破壞臨限值非常高(14.7GW/cm2)。SrB4O7之微硬度亦係高的(在x方向上為1750kg/mm2，在y方向上為1460kg/mm2，且在z方向上為
1350kg/mm2)。高的光學破壞臨限值及微硬度容許SrB4O7塗層耐受在曝露於DUV及VUV輻射時之極端條件。DUV及VUV雷射可具有從數毫瓦(mW)至10瓦(W)或更高之高功率位準，及高光子能量(例如，在193nm下為6.5eV，且在266nm下為4.66eV)。脈衝雷射可具有短脈衝長度(ns或更小)及高重複率(數十kHz或更大)。
圖3(A)及圖3(B)繪示包含形成於一基板301之一頂表面301T上之多層塗層之例示性光學組件300A及300B，其中形成各多層塗層之光學材料層之至少一者基本上由SrB4O7組成。如上文關於圖2提及，為描述性目的，以一般形式描繪基板301，且基板301可包括任何適合材料及實施在檢測及計量系統中找到之任何光學組件(例如，圖1中所展示之組件200-0至200-5之任一者)所需之形式。基板301可為在檢測及計量系統中找到之任何光學組件之部分，從反射或透射光學器件(諸如鏡、透鏡、光束分離器及稜鏡)、電漿弧光燈塗層至DUV及VUV雷射中之晶體塗層及雷射腔塗層。
圖3(A)繪示具有雙層塗層之一例示性光學組件，該雙層塗層包含安置於基板301之頂表面301T上之一下光學材料層302A，及安置於下層302A之一上表面302T上之一上光學材料層303A。基板301經定位以接收具有波長λ-303之光部分303，使得經接收光部分303之部分穿過下(第一)光學材料層302A以及上(第二)光學材料層303A之兩者而至基板301之頂表面301T。如上文提及，層之至少一者包括SrB4O7或由SrB4O7組成。例如，在一項實施例中，下光學材料層302A基本上由SrB4O7組成，且上光學材料層303A由一習知光學材料(例如，氧化鉿、氧化鋁、二氧化矽或氟化鎂)組成。在另一實施例中，下光學材料層302A由一習知光學材料組成，且上光學材料層303A基本上由SrB4O7組成。可使用此項技術中已知之技能選擇各層302A及303A之厚度以達成一所要反射率或反射率頻寬。與一單一SrB4O7層相比，多層
塗層之光學破壞臨限值及微硬度可降低，但對於在UV功率密度不太高之情況下使用之光學組件(諸如不靠近UV光源之組件)而言仍可為可接受的。當雙層塗層可更緊密地達成所要反射率或反射率頻寬，且破壞臨限值之降低對於該組件之預期用途而言可接受時，圖3A中所展示之雙層塗層可優於一單層塗層(例如，如圖2中所展示)。
圖3(B)繪示具有一多層塗層之一例示性光學組件300B，該多層塗層包含形成於基板301之頂表面301T上之一最下光學材料層302B、形成於最下層302B之一上表面上之一下層中間光學材料層303B、形成於下層中間層303B上之一上層中間光學材料層304，及形成於上層中間層304上之一最上光學材料層305。如所展示，塗層可由四個層組成，或其可包含四個以上層(未明確展示)。層302B、303B、304及305之至少一者基本上由SrB4O7組成，而其餘層由一習知光學材料(例如，氧化鉿、氧化鋁、二氧化矽或氟化鎂)組成。在一例示性實施例中，最上層305基本上由SrB4O7組成，以增強對下層302B、303B及304以及基板301之保護。層之厚度可經選取以達成一所要反射率或反射率頻寬。與一單一SrB4O7層相比，光學破壞臨限值及微硬度可降低，但其等對於不緊靠UV光源或以其他方式經受低UV功率密度之光學組件而言仍可為可接受的。當一多層塗層可更緊密地達成所要反射率或反射率頻寬，且破壞臨限值之降低對於該組件而言可接受時，該多層塗層可優於一單層或雙層塗層。
在一些實施例中，光學組件300B可塗覆有交替之高及低折射率材料，例如第一層302B及第三層304可包括一高折射率材料，且第二層303B及第四層305可包括一低折射率材料，或替代地，302B及304可包括一低折射率材料，且303B及305可包括一高折射率材料。高折射率材料
可包括SrB4O7。低折射率材料可包括MgF2或具有比SrB4O7低之一折射率之其他材料。一般技術者將理解如何選取層數及層厚度以便達成一所要反射率。儘管此項技術中熟知多層塗層，然迄今為止，針對VUV波長，尚無有效多層塗層可行，此係因為缺乏在廣VUV波長範圍內具有低吸收及高破壞臨限值之高折射率材料。
額外塗覆層可放置於光學組件300B之頂部上。一多層塗層可包括2層、3層、4層、5層或更多層。儘管具有交替高及低折射率層之對之塗層便於製作高反射率及低反射率表面，然其他組態係可行的且在本發明之範疇內。
圖4展示SrB4O7之一典型透射曲線(Y.S.Oseledchik、A.L.Prosvirnin、A.I.Pisarevskiy、V.V.Starshenko、V.V.Osadchuk、S.P.Belokrys、N.V.Svitanko、A.S.Korol、S.A.Krikunov及A.F.Selevich之「New nonlinear optical crystals：strontium and lead tetraborates」Opt.Mater.4,669(1995))。如透射曲線400中所展示，SrB4O7之透明範圍非常廣，即從約130nm至約3200nm，此涵蓋VUV、DUV、可見光及近紅外線(IR)波長範圍。VUV及DUV範圍是半導體檢測及計量所特別關注的。可如上文關於圖2、圖3(A)及圖3(B)描述般實施各種塗層設計。亦應注意，透射率係高的。例如，透射率從約250nm至約2500nm超過80%。此高透射率使SrB4O7成為光學塗覆材料之一好的候選者，特別是針對UV波長範圍。
圖5繪示根據本發明之運用SrB4O7作為原材料之一電子束濺鍍塗覆腔室。電子束技術廣泛用於塗覆基板。在塗覆腔室500中，將包括SrB4O7之原材料或塗覆材料502放置於一坩堝501中。替代地，可將
SrB4O7放置至一電子槍中之一「囊袋」中。電子槍503定位成靠近坩堝501。將電源供應510施加至電子槍503以使電子轟擊塗覆材料502，如藉由箭頭511指示，使得SrB4O7分子505被釋放。一些此等分子508行進朝向基板507(如藉由箭頭506指示)且沈積至基板507上。較佳可藉由一系列電磁體(未展示)使由電子槍503產生之電子流轉向至塗覆材料SrB4O7 502上。為了改良均勻性，可使基板507旋轉，如藉由箭頭509繪示。若存在待塗覆之多個部分，則可將兩個或更多個基板放置於塗覆腔室500中。為了改良耐久性，可加熱塗覆腔室500，且可添加一離子束槍504，離子束槍504指向基板507以增大塗覆密度。電子束系統通常為通用的，且可簡單藉由改變原材料而從一個塗覆類型重新組態為另一類型。當期望一多層塗層時，塗覆腔室500可包含類似於坩堝501之多個坩堝(未展示)。各坩堝可含有一不同材料。一控制器(未展示)可在塗覆程序中之不同時間揭開不同坩堝，例如藉由移動一快門(未展示)，或可以其他方式在適當時間將電子束引導至適當坩堝以達成基板507上之所要塗覆結構。
圖6繪示具有在其整個外周邊表面上塗覆有SrB4O7之一非線性光學晶體(基板)601之另一光學組件600。在圖1中所展示之檢測或計量系統100之一實施例中，照明源102包含一雷射，該雷射產生一深UV波長，諸如短於300nm之一波長。例如，照明源102可包含一雷射，該雷射經組態以藉由產生由一固態或光纖雷射產生之大約1064nm波長光之第四諧波而產生接近266nm之一波長。雷射可藉由使用一適當組態之三硼酸鋰(LBO)晶體來產生1064nm之第二諧波。LBO非吸濕的，且可甚至在使用數十瓦特之雷射功率位準時在空氣中操作。可使用經組態以使第二諧波光之頻率加倍之CLBO晶體來產生第四諧波。CLBO係吸濕的，且必須始
終保持在一非常低濕度環境中，無論雷射是否操作。針對高功率操作，諸如約10W或更高之第四諧波功率，可期望將晶體之環境中之氧氣位準降低至遠低於大氣中之氧氣位準，以最小化晶體之表面破壞。藉由其他實例，照明源102可包含一雷射，該雷射經組態以藉由使用多個非線性光學晶體中之諧波產生及頻率求和來產生接近213nm或接近193nm之一波長，如藉由頻率轉換晶體(光學組件)200-0表示。CLBO及CBO係在此等波長下進行頻率轉換之最有用材料，但兩種材料皆為吸濕的。圖6繪示包括一基板601之一頻率轉換晶體600，基板601由CLBO及CBO之一者組成且經組態以產生一深UV波長，例如經組態以將具有接近523nm之一波長之光之頻率加倍，或經組態以加總具有接近266nm及接近1064nm之波長之光之頻率以產生具有接近213nm之一波長之光。
參考圖6，非線性晶體(CLBO或CBO)基板601之一整個周邊表面由一層602覆蓋(包圍)，層602基本上由SrB4O7組成。在所描繪之實例中，晶體(CLBO或CBO)基板601具有一矩形稜柱(立方體)形狀，其具有相對之頂表面601T及底表面601B、相對之側表面601S1及601S2及相對之端表面601E1及601E2，端表面601E1及601E2分別形成頻率轉換晶體600之光輸入及光輸出表面。在此實例中，SrB4O7層602包含一完整立方體結構，其具有在全部六個表面601T、601B、601S1、601S2、601E1及601E2上方延伸之部分。圖6A展示一例示性頻率轉換晶體600A，其中SrB4O7層602A形成直接在基板601之周邊表面601P(例如，頂表面601T及底表面601B以及端表面601E1及601E2)上之一單層塗層。在其他實施例中，SrB4O7層可為包含一或多個習知光學材料層之一多層囊封結構之部分。例如，圖6B展示包含一多層塗覆結構之另一例示性頻率轉換晶體
600B，其中一習知光學材料層603B形成於基板601之周邊表面上，且SrB4O7層602B形成於層603B上。圖6C展示具有一替代多層塗覆結構之另一例示性頻率轉換晶體600C，其中SrB4O7層602C形成於基板601之周邊表面上，且一習知光學材料層603C形成於層602C之外周邊表面602P上。在各實例中，SrB4O7層602之厚度經選取以減慢或防止至少水滲透至晶體基板601中。SrB4O7層602之厚度可為大約10nm或更厚，或大約100nm。SrB4O7層602之厚度不需要均勻，只要其足夠厚以減慢或防止至少水之擴散且層無針孔即可。輸入表面601E1及輸出表面601E2上之SrB4O7層之厚度可進一步經選取以降低用於頻率轉換或在頻率轉換時產生之一或多個波長之反射率。如圖6B及圖6C中所指示，輸入表面601E1及輸出表面601E2之一者或兩者可在SrB4O7層之頂部上或下方塗覆有額外層，以降低在一或多個所關注波長下之反射率。應控制端表面601E1及601E2上之塗層之均勻性以避免該等表面之一光學性質(諸如一反射率)之過多變異性。即使SrB4O7塗層並非完全不透水及氧氣，但若其充分地減慢此等分子之擴散，則其仍可容許一吸濕非線性晶體與一未經塗覆晶體相比在具有較高水及氧氣含量之一環境中儲存及/或操作，且因此可降低過濾及操作成本。由於在塗覆程序期間必須固持晶體基板601，故在一項實施例中，使用兩個塗覆操作來塗覆整個表面。
熟習此項技術者將明白所描述實施例之各種修改，且本文中所定義之一般原理可應用於其他實施例。儘管預期本文中所揭示之光學塗覆材料將在半導體檢測及計量系統中尤其有用，然亦設想此等塗層及材料在存在VUV及DUV輻射(諸如在一光微影系統中)及存在可見光或IR輻射(諸如在一IR相機系統中)之其他應用中可為有用的。
本文中所描述之塗覆材料及方法並不意欲限於所展示及描述之特定實施例，而是應符合與本文中所揭示之原理及新穎特徵相符之最廣範疇。
儘管已關於一或多個特定實施例描述本發明，然將理解，可在不脫離本發明之範疇之情況下進行本發明之其他實施例。因此，本發明被認為僅受隨附發明申請專利範圍及其合理解釋限制。
100:檢測或計量系統
102:照明(光)源
103:光學系統/光學器件
104:偵測器總成
106:感測器
108:樣本
112:載物台
114:運算系統
116:載體媒體
118:程式指令
121:收集光瞳孔徑
131:照明光瞳孔徑
200-0:頻率轉換器/頻率轉換晶體
200-1:照明鏡筒透鏡
200-2:物鏡
200-3:收集鏡筒透鏡
200-4:聚光透鏡
200-5:光束分離器
LIN:入射光(輻射)
LR/S:反射光/散射光
Claims (25)
- 一種適用於半導體製造中之系統，其包含：一載物台，其經組態以支撐一樣本；一光源，其經組態以產生具有在100nm與300nm之間之一範圍內之一波長之入射光；一感測器；及一光學系統，其經組態以將該入射光引導至該樣本上，且將來自該樣本之反射光引導至該感測器，其中該光源及該光學系統之至少一者包含至少一個光學組件，該至少一個光學組件包括：一基板，其經定位以接收一光部分使得該接收光部分經引導朝向該基板之一頂表面，該接收光部分包括該入射光及該反射光之一者；及一第一光學材料層，其安置於該基板上該頂表面上方，且經組態使得該接收光部分之一部分穿過該第一光學材料層而至該基板之該頂表面，及其中該第一光學材料層基本上由四硼酸鍶(SrB4O7)組成。
- 如請求項1之系統，其中該至少一個光學組件包括一頻率轉換晶體、一透鏡、一光束分離器、一鏡、一窗、一稜鏡及一偏振器之一者。
- 如請求項1之系統，其中該第一光學材料層經組態以最小化該光學組 件之一反射率，藉此最小化經引導離開該基板之該頂表面之接收光部分之一量。
- 如請求項1之系統，其中該第一光學材料層經組態以最大化該光學組件之一反射率，藉此最大化經引導離開該基板之該頂表面之接收光部分之一量。
- 如請求項1之系統，其中該第一光學材料層具有在30nm與200nm之間之範圍內之一厚度。
- 如請求項1之系統，其中該至少一個光學組件進一步包括安置於該第一光學材料層與該基板之該頂表面之間之至少一個第二光學材料層。
- 如請求項6之系統，其中該至少一個第二光學材料層包括氟化鎂、氟化鈣及二氧化矽之至少一者。
- 如請求項6之系統，其中該光學組件進一步包括安置於該第一光學材料層上方之至少一個第三光學材料層。
- 如請求項1之系統，其中該第一光學材料層形成於該基板之該頂表面上，且該光學組件進一步包括安置於該第一光學材料層上方之至少一個第二光學材料層。
- 如請求項9之系統，其中該至少一個第二光學材料層包括氟化鎂、氟化鈣、氟化鋁及二氧化矽之至少一者。
- 如請求項1之系統，其中該基板具有包含該頂表面及與該頂表面相對安置之一底表面之一外周邊表面，及其中該第一光學材料層包含安置於該頂表面上方之一第一部分及安置於該底表面上方之一第一部分。
- 如請求項11之系統，其中該光學組件包括一頻率轉換晶體且該基板包括一吸濕非線性光學材料，及其中該第一光學材料層形成完全包圍該基板之該外周邊表面之一連續囊封結構。
- 如請求項12之系統，其中該吸濕非線性光學材料包括硼酸銫鋰(CLBO)及硼酸銫(CBO)之一者，且其中該第一光學材料層直接安置於該吸濕非線性光學材料之外周邊表面上。
- 如請求項13之系統，其中該頻率轉換晶體進一步包括安置於該第一光學材料層之一外周邊表面上之一第二光學材料層。
- 如請求項12之系統，其中該頻率轉換晶體進一步包括安置於該第一光學材料層與該吸濕非線性光學材料之該外周邊表面之間之一第二光學材 料層。
- 一種適用於半導體製造中之系統，其包含：一光源，其經組態以產生具有在100nm與700nm之間之一範圍內之一波長之入射光；及一光學系統，其經組態以將該入射光引導至一樣本上，其中該光源及該光學系統之至少一者包含至少一個光學組件，該至少一個光學組件包括：一基板，其經定位以接收一光部分使得該接收光部分經引導朝向該基板之一頂表面，該接收光部分包括該入射光及該反射光之一者；一第一光學材料層，其安置於該基板之該頂表面上；及一第二光學材料層，其安置於該第一光學材料層之一頂表面上，其中該第一光學材料層及該第二光學材料層經組態使得該接收光部分之一部分穿過該第一光學材料層及該第二光學材料層兩者而至該基板之該頂表面，及其中該第一光學材料層及該第二光學材料層之一者基本上由四硼酸鍶組成，且該第一層及該第二層之另一者包括具有低於四硼酸鍶之一折射率之一折射率之一第二光學材料。
- 如請求項16之系統，其中該系統係一半導體檢測系統及一半導體計量系統之一者，該系統進一步包括一感測器，及進一步經組態以將從該樣本反射或散射之光引導至該感測器之光學器件。
- 如請求項16之系統，其中該系統係一微影系統，該系統經組態以使該樣本上之一圖案曝光。
- 一種製作一光學組件之方法，該方法包括：提供具有一基板之一光學組件；製備該基板；將該光學組件放置於一塗覆腔室內部，其中待塗覆之該基板面向四硼酸鍶源；使該光學組件在該塗覆腔室內部旋轉；用來自一電子槍之電子轟擊該四硼酸鍶源；該四硼酸鍶源及該電子槍經組態使得四硼酸鍶從該源釋放且被引導朝向該基板；在該基板上形成四硼酸鍶層；及當四硼酸鍶之一所要厚度已被沈積於該基板上時停止該電子轟擊。
- 如請求項19之方法，其中該厚度經選取以便降低在一波長下該基板之反射率。
- 如請求項19之方法，其中該厚度經選取以便增大在一波長下該基板之該反射率。
- 如請求項20之方法，其中該波長位於130nm與400nm之間。
- 如請求項22之方法，其中該厚度在30nm至200nm之範圍內。
- 如請求項19之方法，該方法進一步包括在該四硼酸鍶層上形成一第二層。
- 如請求項24之方法，其中該第二層包括氟化鎂、氟化鈣、氟化鋁及二氧化矽之至少一者。
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