專利名稱：多光束多面鏡掃描系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多面鏡光學(xué)掃描系統(tǒng)。本發(fā)明特別適合用于激光印刷、印刷電路板檢查、晶片檢查、掩模版檢查、和光刻技術(shù)。
背景技術(shù)：
在常規(guī)的多面鏡掃描系統(tǒng)中，引導(dǎo)一束光，例如來自激光光源或燈的光，照射旋轉(zhuǎn)的多面鏡反射側(cè)面的一點(diǎn)，一般多面鏡有許多這樣的反射側(cè)面。從側(cè)面反射的光束，通常通過用于放大和/或會(huì)聚的光學(xué)系統(tǒng)，然后照射在物體表面上，例如涂敷光刻膠的半導(dǎo)體晶片表面上，或激光打印機(jī)的打印鼓表面上。隨著多面鏡的旋轉(zhuǎn)，被反射的光束在該物體表面掃描。
用常規(guī)多面鏡掃描系統(tǒng)能達(dá)到的數(shù)據(jù)速率，除了別的因素外，依賴于多面鏡的旋轉(zhuǎn)速度、多面鏡的側(cè)面數(shù)、和多面鏡的“占空因數(shù)”。占空因數(shù)可以定義為每一側(cè)面用于掃描的面積部分。常規(guī)系統(tǒng)的占空因數(shù)通常小于“1”，因?yàn)樽鳛槎嗝骁R旋轉(zhuǎn)的結(jié)果，當(dāng)入射光束從照射第一個(gè)側(cè)面過渡到照射相鄰的第二個(gè)側(cè)面時(shí)，不能實(shí)施掃描。在該過渡當(dāng)中，光束的一部分被(第一側(cè)面)偏轉(zhuǎn)至一個(gè)方向，同時(shí)光束的另一部分被(第二側(cè)面)偏轉(zhuǎn)至另一個(gè)方向，從而妨礙基片表面被光束掃描。
另一種影響多面鏡掃描系統(tǒng)數(shù)據(jù)速率的因數(shù)，是沿掃描線的可保留的點(diǎn)(亦稱“像素”)數(shù)，可保留點(diǎn)數(shù)可以表示為“掃描角”θsl，或側(cè)面反射的光束的總角度，除以因光束的有限直徑產(chǎn)生的衍射角θd(1)掃描線上的點(diǎn)數(shù)＝θsl/θd，這里(2)θsl＝4∏/側(cè)面數(shù)，和(3)θd＝光束的波長/光束直徑。
如上述方程式1-3指出，在現(xiàn)有技術(shù)的多面鏡掃描系統(tǒng)中，存在兩個(gè)沖突的條件。為增加點(diǎn)數(shù)以改進(jìn)系統(tǒng)性能，必須增加光束直徑(從而減少衍射)。但是，增加光束直徑將降低占空因數(shù)，因?yàn)楫?dāng)光束從一個(gè)側(cè)面過渡到另一個(gè)側(cè)面時(shí)，有更大的側(cè)面面積重疊，從而降低效率。這種本性上的矛盾，限制了常規(guī)系統(tǒng)能達(dá)到的像素速率。
現(xiàn)有技術(shù)增加像素速率的嘗試，取得有限的成功，且與照明方法有關(guān)，如修改光束入射角、和側(cè)面的形狀和/或數(shù)量。例如，增加側(cè)面數(shù)，但導(dǎo)致占空因數(shù)的下降?；蛘撸黾庸馐睆?，使光斑覆蓋整個(gè)側(cè)面(亦稱“過滿”)，但如果使激光束足夠大，過量充滿側(cè)面，又有合適的強(qiáng)度和均勻性，則它通常有低的效率，浪費(fèi)相當(dāng)大的能量。再者，增大側(cè)面的長度，導(dǎo)致較少的側(cè)面數(shù)，每一側(cè)面掃描更大的角范圍。但是，這種θsl的增加只被有限地利用，因?yàn)閺膫?cè)面反射的光，通常被引導(dǎo)通過光學(xué)系統(tǒng)(即透鏡)，而該系統(tǒng)沒有大的例如約10度到20度的角度范圍。
因此，對(duì)多面鏡掃描系統(tǒng)，存在著增加占空因數(shù)和數(shù)據(jù)速率的需求，以便增加效率和系統(tǒng)的處理量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面，是一種多面鏡掃描系統(tǒng)，它使數(shù)據(jù)速率最大化的同時(shí)，增加它的占空因數(shù)，從而顯著改進(jìn)系統(tǒng)的效率。
按照本發(fā)明，前述的及其他的方面，部分地是通過如下多面鏡掃描系統(tǒng)獲得的，該系統(tǒng)包括有反射側(cè)面的多面鏡、用于旋轉(zhuǎn)該多面鏡的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、和光源，該光源用于引導(dǎo)多束光束照射在側(cè)面上，使每一光束以不同的入射角照射在側(cè)面上。當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)多面鏡時(shí)，每一光束在各自的時(shí)間區(qū)間，被側(cè)面反射，掃描基片表面的特定部分。多束光束的每一束，用側(cè)面表面的各自部分，反射到基片表面，使用于反射該光束的側(cè)面表面各個(gè)部分的和，是總表面面積非常大的百分比。因此，該系統(tǒng)有接近百分之100的占空因數(shù)以及高的數(shù)據(jù)速率。
本發(fā)明的另一個(gè)方面，是一種方法，包括旋轉(zhuǎn)有反射側(cè)面的多面鏡；引導(dǎo)第一光束以第一入射角，照射在側(cè)面上，使當(dāng)多面鏡旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一光束在第一時(shí)間區(qū)間，被側(cè)面反射，掃描基片表面的第一部分；和引導(dǎo)第二光束以第二入射角，照射在側(cè)面上，使當(dāng)多面鏡旋轉(zhuǎn)時(shí)，第二光束在第一時(shí)間區(qū)間隨后的第二時(shí)間區(qū)間，被側(cè)面反射，掃描基片表面的第二部分。
本發(fā)明的另外方面，本領(lǐng)域熟練人員可從下面的詳細(xì)說明和所附的權(quán)利要求書容易看出，說明中只舉出并說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，簡單地表明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式。顯然，本發(fā)明還有其他的和不同的實(shí)施例，且本發(fā)明的若干細(xì)節(jié)可以在各個(gè)顯著方面修改，所有這一切都不偏離本發(fā)明。因此，圖和說明應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是示例性的，而不是限制性的。


現(xiàn)在參考附圖，其中，有相同參考數(shù)字標(biāo)記的單元，自始至終表示相同的單元，其中圖1a-1d按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，示意畫出多面鏡掃描系統(tǒng)。
圖2-4按照本發(fā)明另外的實(shí)施例，示意畫出多面鏡掃描系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
常規(guī)多面鏡掃描系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率是受限制的，因?yàn)殡S著多面鏡的側(cè)面數(shù)和/或入射光束直徑的增加，占空因數(shù)(即系統(tǒng)的效率)下降。本發(fā)明克服常規(guī)多面鏡掃描系統(tǒng)中，源于占空因數(shù)和數(shù)據(jù)速率之間矛盾的本性的限制。
按照本發(fā)明的方法，兩束或更多的光束以不同的入射角照射多面鏡的側(cè)面，且在多面鏡旋轉(zhuǎn)時(shí)，相繼地用于掃描基片表面。本發(fā)明的每一側(cè)面多光束技術(shù)，能通過增加側(cè)面數(shù)來增加整個(gè)數(shù)據(jù)速率(像素/秒)，同時(shí)補(bǔ)償導(dǎo)致的占空因數(shù)降低。按照本發(fā)明的一種優(yōu)化的系統(tǒng)，是如下的一種系統(tǒng)，其中入射光束數(shù)m乘每一光束的占空因數(shù)μ幾乎為1，于是總的掃描時(shí)間幾乎為100％。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1a-1d，說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。如圖1a所示，按照本發(fā)明該實(shí)施例的多面鏡掃描系統(tǒng)，包括有多個(gè)側(cè)面的常規(guī)多面鏡100，其中包括側(cè)面100a。多面鏡100由常規(guī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)110沿箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)。光源120、130分別產(chǎn)生光束LB1和LB2，且光源的排列可使光束LB1、LB2分別以兩個(gè)不同的入射角α1、α2，例如15°和22°，照射多面鏡100的側(cè)面100a。為方便起見，光束LB2以虛線畫出。光源120、130可以是激光光源，各提供相同波長的光，也可以各提供不同波長的光。另外，光源120、130可以是燈。
包括一個(gè)或多個(gè)透鏡的常規(guī)的光學(xué)系統(tǒng)140，會(huì)聚并引導(dǎo)光束LB1和LB2掃描基片150的表面。角θs1是光束LB1掃描的全角范圍，而角θs2是光束LB2掃描的全角范圍。不過，只當(dāng)每一光束在角度范圍θa時(shí)，才用該光束掃描基片150，角度范圍θa通常稱為光學(xué)系統(tǒng)140的接收角。常規(guī)的可移動(dòng)臺(tái)160提供對(duì)基片150的支承，并相對(duì)于多面鏡100移動(dòng)基片150。
本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的工作原理，畫在圖1a-1d?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1b，在開始時(shí)刻t0，被反射的光束LB1進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)140，并隨著多面鏡100沿箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)，掃描基片150表面的第一部分。在時(shí)刻t1，如圖1c所示，光束LB1已經(jīng)越過接收角θa，并結(jié)束它有用的掃描范圍。從t0到t1，被反射的光束LB2尚不在接收范圍，因而與掃描操作不相干。但是，在時(shí)刻t1，隨著被反射的光束LB1離開光學(xué)系統(tǒng)140，被反射的光束LB2進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)140，并如圖1d所示，從t1到t2，隨著多面鏡100繼續(xù)沿箭頭A方向旋轉(zhuǎn)，被反射的光束LB2掃描基片150表面的第二部分。從t1到t2，被反射的光束LB1與掃描操作不相干。當(dāng)多面鏡100的下一個(gè)側(cè)面位于對(duì)著光源120、130的位置時(shí)，重復(fù)同樣的過程。
在多面鏡100旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，可以用可移動(dòng)臺(tái)150移動(dòng)基片150，使被LB1掃描的基片150表面的第一部分，不同于被LB2掃描的第二部分。如果基片150不被臺(tái)160相對(duì)于多面鏡100移動(dòng)，那么光束LB1、LB2將掃描基片150表面的相同部分。換句話說，基片150表面的第一部分和第二部分是相同的。
在本發(fā)明另外的實(shí)施例中，代替兩個(gè)或更多個(gè)分離的光源，是把單一的入射光束分解，提供必要的光束數(shù)，照射在多面鏡的側(cè)面上。有兩種分解入射光束的方法，可以在該配置中實(shí)施被動(dòng)的和動(dòng)態(tài)的分解。
在圖2和3所示本發(fā)明的實(shí)施例中，用常規(guī)的光束分束器或衍射光柵，實(shí)施被動(dòng)的光束分解?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2，如同圖1a-1d的實(shí)施例，提供了有側(cè)面200a的多面鏡200、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)210、和光學(xué)系統(tǒng)220。光源230，例如鎖模激光器或CW激光器，產(chǎn)生單一的入射光束IB，經(jīng)引導(dǎo)通過光束分束器240。光束分束器240可以是常規(guī)的立方或平板光束分束器，以便把入射光束IB分解，使50％的光通過它，形成光束LB1，而有50％的光形成光束LB2。光束LB1以入射角α1直接照射在側(cè)面200a上，而光束LB2被常規(guī)的反射鏡250反射，以入射角α2照射在側(cè)面200a上。另外，可以使用按相等強(qiáng)度衍射適當(dāng)級(jí)數(shù)的常規(guī)衍射光柵(如Damman光柵)，作為光束分束器240。該種光柵緊湊和便宜。圖2的設(shè)備有助于基片260表面的掃描，該基片260由可移動(dòng)臺(tái)270支承并在掃描時(shí)按需要由可移動(dòng)臺(tái)270相對(duì)于多面鏡200移動(dòng)，圖2的設(shè)備按照上面參照?qǐng)D1a-1d說明的方式，掃描基片260表面的相繼部分。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，如圖1a-1d的實(shí)施例一樣，提供了有側(cè)面300a的常規(guī)多面鏡300、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)310、和光學(xué)系統(tǒng)320。光源330，例如鎖模激光器或CW激光器，產(chǎn)生單一的入射光束IB，經(jīng)引導(dǎo)通過第一光束分束器340。光束分束器340可以是常規(guī)的立方或平板光束分束器，以便把入射光束IB分解，使33％的光通過它，形成光束LB1，而有66％的光(作為中間光束ILB畫出)傳送至第二光束分束器350，光束分束器350也是常規(guī)的立方或平板光束分束器。第二光束分束器350接收中間光束ILB，并把接收的光束分解，使ILB的50％形成光束LB2，而ILB的50％形成光束LB3。光束LB1和LB2分別以入射角α1、α2照射在側(cè)面300a上，而光束LB3被常規(guī)的反射鏡360反射，以入射角α3照射在側(cè)面300a上。另外，可以使用按相等強(qiáng)度衍射適當(dāng)級(jí)數(shù)的常規(guī)衍射光柵(如Damman光柵)，作為光束分束器340、350。該種光柵緊湊和便宜。圖3的設(shè)備有助于基片370表面的掃描，該基片370由可移動(dòng)臺(tái)380支承并在需要時(shí)由可移動(dòng)臺(tái)380相對(duì)于多面鏡300移動(dòng)，圖3的設(shè)備按照上面參照?qǐng)D1a-1d說明的方式，掃描基片370表面的相繼部分。
在圖4所示本發(fā)明的實(shí)施例中，用常規(guī)的聲光偏轉(zhuǎn)器(“AOD”)作為光束偏轉(zhuǎn)器，實(shí)施主動(dòng)的光束分解。在典型的AOD中，有壓電諧振腔，用于調(diào)制對(duì)晶體的壓力，在晶體內(nèi)產(chǎn)生聲波。誘發(fā)的聲波在晶體內(nèi)傳播，產(chǎn)生有特定折射率的光柵。當(dāng)光，例如從本發(fā)明掃描系統(tǒng)的光源產(chǎn)生的激光，被引導(dǎo)通過該晶體時(shí)，光按照光柵的周期被偏轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的本實(shí)施例中，向AOD相繼地提供不同調(diào)制的信號(hào)，如不同頻率的正弦射頻(RF)信號(hào)，以便在不同的相繼的時(shí)間周期(如上面討論的時(shí)間區(qū)間t0到t1和t1到t2)產(chǎn)生不同的光柵。這種技術(shù)是實(shí)用的，因?yàn)锳OD改變光束的偏轉(zhuǎn)所必需的時(shí)間，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)是可以忽略的。例如，聲波在AOD中的速度，通常約6000m/sec，實(shí)施本發(fā)明使用的光束直徑，一般是1mm。因此，在1mm/(6000m/sec)，或0.166微秒的周期中，可以完成光束偏轉(zhuǎn)的變化。此外，還可以通過控制AOD的RF功率，用AOD來補(bǔ)償側(cè)面到側(cè)面間反射率的差異。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，如圖1a-1d的實(shí)施例一樣，提供了有側(cè)面400a的常規(guī)多面鏡400、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)410、和光學(xué)系統(tǒng)420。光源430，例如鎖模激光器或CW激光器，產(chǎn)生單一的入射光束IB，經(jīng)引導(dǎo)通過AOD440。AOD 440偏轉(zhuǎn)入射光束IB，使光束IB分別在上述時(shí)間區(qū)間t0到t1和t1到t2形成光束LB1和LB2。光束LB1以入射角α1照射在側(cè)面400a上，而光束LB2以入射角α2照射在側(cè)面400a上。圖4的設(shè)備有助于掃描基片450表面，該基片450由可移動(dòng)臺(tái)460支承并在需要時(shí)由可移動(dòng)臺(tái)460移動(dòng)，圖4的設(shè)備按照上面參照?qǐng)D1a-1d說明的方式，掃描基片450表面的相繼部分。
本領(lǐng)域熟練人員顯然清楚，常規(guī)的光束分解和/或AOD光束偏轉(zhuǎn)技術(shù)，可以用于從單一光束產(chǎn)生多于上述參照?qǐng)D3和4說明的兩束或三束光束，以便實(shí)施本發(fā)明。原始的光束，能夠衍射或偏轉(zhuǎn)為N束光束，以N個(gè)入射角照射在多面鏡側(cè)面300a、400a上，使當(dāng)多面鏡300、400旋轉(zhuǎn)時(shí)，第N束光束在第N個(gè)時(shí)間區(qū)間，被側(cè)面反射，掃描基片370、450表面的第N部分。當(dāng)然，可移動(dòng)臺(tái)380、460可以相對(duì)于多面鏡300、400移動(dòng)基片370、450，使基片370、450表面的N個(gè)部分彼此不同。
現(xiàn)在給出本發(fā)明多面鏡掃描系統(tǒng)的具體例子，以表明本發(fā)明系統(tǒng)的性能，并把它們與單光束的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)比較。在舉例前，簡要列出多面鏡掃描系統(tǒng)熟知的性能參數(shù)。
定義ns-多面鏡側(cè)面數(shù)D-光束光斑直徑(1/e2)R-多面鏡半徑(中心到側(cè)面)LL-側(cè)面長度ε-總側(cè)面邊緣L＝LL-ε-有效側(cè)面長度α-入射角RPM-多面鏡每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)NL-每線有效像素?cái)?shù) -有效占空因數(shù)μ-名義占空因數(shù)θd-衍射角θsl-名義掃描線的角度 -有效掃描角θo-進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的可接收入射角PR-總有效像素速率(像素/秒)由于有限光束直徑的衍射角，表示為θd=2KλD]]>這里K是截?cái)嘞禂?shù)。
名義掃描角是
θsl=22πns,]]>和有效掃描角是θ~sl=22πnsμ~.]]>該掃描角還進(jìn)一步受進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的接收角限制，在大多數(shù)情形下，接收角比掃描角小。因此，有效占空因數(shù)可以定義為μ~=θoθsl.]]>有效側(cè)面長度是幾何側(cè)面長度減去ε，因此L=2Tan[πns]r-ϵ]]>名義占空因數(shù)μ是能用于掃描的側(cè)面相對(duì)有效面積μ=L-D/2cos(α+θ~sl/4)-D/2cos(α-θ~sl/4)L+ϵ]]>對(duì)相對(duì)小的掃描角θsl，我們可以近似為μ≈L-D/cos(α)L+ϵ]]>通常為了使用光學(xué)系統(tǒng)全部孔徑，取μ≥μ~.]]>每線的像素?cái)?shù)是NL≈kθoθd=kθslθdμ~]]>平均像素速率PR是 本發(fā)明兩種多光束多面鏡掃描系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)單光束系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)例子，總結(jié)成下表。計(jì)算這些參數(shù)時(shí)，是使光束直徑優(yōu)化，以獲得最大的平均點(diǎn)速率。計(jì)算是假定入射光束波長為500nm進(jìn)行的。

對(duì)本表底部一行的現(xiàn)有技術(shù)單光束掃描系統(tǒng)，可以看到，雖然光束直徑非常大，可得大的瞬時(shí)點(diǎn)速率和每線點(diǎn)數(shù)，但占空因數(shù)只有50％，導(dǎo)致相對(duì)低的平均點(diǎn)速率。這一點(diǎn)表明本性上限制現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的矛盾。相反，本發(fā)明的系統(tǒng)的占空因數(shù)，非常接近于1(3×0.32＝0.96；2×0.48＝0.96)，使本發(fā)明的系統(tǒng)在用更多側(cè)面的多面鏡上占有優(yōu)勢，可以產(chǎn)生比現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)顯著更高的平均點(diǎn)速率。本發(fā)明的系統(tǒng)在各方面都更有效，結(jié)果呈現(xiàn)增強(qiáng)的性能。
本發(fā)明的多面鏡掃描系統(tǒng)，能用于許多掃描系統(tǒng)。例如，它可以用作采用激光點(diǎn)掃描表面的檢查工具，如半導(dǎo)體晶片表面、光刻技術(shù)中的掩模版表面、印刷電路板表面等缺陷的檢查。本發(fā)明還能用于寫入系統(tǒng)，如在紙上印刷的激光打印機(jī)、光刻技術(shù)的曝光系統(tǒng)、印刷電路板和掩模版等等的寫入工具。
本發(fā)明能采用常規(guī)的材料、方法、和設(shè)備實(shí)施。因此，這些材料、設(shè)備、和方法的細(xì)節(jié)，本文沒有詳細(xì)說明。在前面的說明中，為了提供對(duì)本發(fā)明的完整的了解，說明了許多特定的細(xì)節(jié)，如特定的材料、結(jié)構(gòu)、化學(xué)、過程，等等。但是，應(yīng)當(dāng)看到，本發(fā)明的實(shí)施可以不依靠特別說明的細(xì)節(jié)。在其他的例子中，為了避免不必要的妨礙本發(fā)明的說明，沒有詳細(xì)說明熟知的處理結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明公開的內(nèi)容中，只出示和說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及其通用性的少數(shù)例子。顯而易見，本發(fā)明能用于各種其他的組合和環(huán)境，還能在本文闡明的創(chuàng)造性觀念范圍內(nèi)改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種多面鏡掃描系統(tǒng)，包括有反射側(cè)面的多面鏡；用于旋轉(zhuǎn)多面鏡的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；第一光源，用于引導(dǎo)第一光束以第一入射角照射在該側(cè)面上，使當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)多面鏡時(shí)，該第一光束在第一時(shí)間區(qū)間，被該側(cè)面反射，掃描基片表面的第一部分；和第二光源，用于引導(dǎo)第二光束以第二入射角照射在該側(cè)面上，使當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)多面鏡時(shí)，該第二光束在第一時(shí)間區(qū)間隨后的第二時(shí)間區(qū)間，被該側(cè)面反射，掃描基片表面的第二部分。
2.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中的第一和第二光源，包括用于產(chǎn)生原始光束的單一的光束發(fā)生器，和用于把原始光束分解為第一和第二光束的第一光束分束器。
3.按照權(quán)利要求2的系統(tǒng)，包括用于引導(dǎo)第二光束照射在該側(cè)面上的反射鏡。
4.按照權(quán)利要求2的系統(tǒng)，包括第二光束分束器，用于把原始光束分解為第三光束，以第三入射角照射在該側(cè)面上，使當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)多面鏡時(shí)，該第三光束在第二時(shí)間區(qū)間隨后的第三時(shí)間區(qū)間，被該側(cè)面反射，掃描基片表面的第三部分。
5.按照權(quán)利要求4的系統(tǒng)，包括用于引導(dǎo)第三光束照射在該側(cè)面上的反射鏡。
6.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中的第一和第二光源，包括用于產(chǎn)生原始光束的單一的光束發(fā)生器，和用于把原始光束衍射為第一和第二光束的衍射光柵。
7.按照權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中的衍射光柵用于把原始光束衍射為包括第一和第二光束的N束光束，以第N個(gè)入射角照射在該側(cè)面上，使當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)多面鏡時(shí)，該第N束光束在第N個(gè)時(shí)間區(qū)間，被該側(cè)面反射，掃描基片表面的第N部分。
8.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中的第一和第二光源，包括用于產(chǎn)生原始光束的單一的光束發(fā)生器和聲光偏轉(zhuǎn)器，該聲光偏轉(zhuǎn)器使原始光束分別在第一和第二時(shí)間區(qū)間偏轉(zhuǎn)，以第一和第二入射角，照射在該側(cè)面上。
9.按照權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中的多面鏡包括多個(gè)側(cè)面，且其中的聲光偏轉(zhuǎn)器用于補(bǔ)償多個(gè)側(cè)面間反射率的差異。
10.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括一光學(xué)系統(tǒng)，位于側(cè)面與基片之間，用于會(huì)聚第一和第二光束。
11.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中的第一和第二光源，提供的是激光。
12.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中的原始光源是激光光源。
13.按照權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中的第一光源用于提供第一波長的激光，而第二光源用于提供與第一波長不同的第二波長的激光。
14.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中的第一和第二光源是燈。
15.一種多面鏡掃描系統(tǒng)，包括有反射側(cè)面的多面鏡；用于旋轉(zhuǎn)多面鏡的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；和用于引導(dǎo)多束光束照射在側(cè)面上的光源，使每一光束以不同于其他光束入射角的入射角，照射在側(cè)面上，且當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)多面鏡時(shí)，每一光束在各自的時(shí)間區(qū)間，被側(cè)面反射，掃描基片表面各自的部分；其中的側(cè)面有總的表面面積，而多束光束的每一束，用側(cè)面表面的各自部分，反射到基片表面上；其中，用于反射光束的側(cè)面表面的各個(gè)部分之和，大于總表面面積的百分之90。
16.一種方法，包括旋轉(zhuǎn)有反射側(cè)面的多面鏡；引導(dǎo)第一光束以第一入射角，照射在側(cè)面上，使當(dāng)多面鏡旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一光束在第一時(shí)間區(qū)間，被側(cè)面反射，掃描基片表面的第一部分；和引導(dǎo)第二光束以第二入射角，照射在側(cè)面上，使當(dāng)多面鏡旋轉(zhuǎn)時(shí)，第二光束在第一時(shí)間區(qū)間隨后的第二時(shí)間區(qū)間，被側(cè)面反射，掃描基片表面的第二部分。
17.按照權(quán)利要求16的方法，包括產(chǎn)生單一的原始光束并把該原始光束分解為第一和第二光束。
18.按照權(quán)利要求17的方法，包括把原始光束分解為第三光束，以第三入射角照射在側(cè)面上，使當(dāng)多面鏡旋轉(zhuǎn)時(shí)，第三光束在第二時(shí)間區(qū)間隨后的第三時(shí)間區(qū)間，被側(cè)面反射，掃描基片表面的第三部分。
19.按照權(quán)利要求16的方法，包括產(chǎn)生單一的原始光束并把該原始光束衍射為第一和第二光束。
20.按照權(quán)利要求19的方法，包括把原始光束衍射為包括第一和第二光束的N束光束，以第N個(gè)入射角照射在該側(cè)面上，使當(dāng)多面鏡旋轉(zhuǎn)時(shí)，該第N束光束在第N個(gè)時(shí)間區(qū)間，被該側(cè)面反射，掃描基片表面的第N部分。
21.按照權(quán)利要求16的方法，包括使側(cè)面與基片之間的第一和第二光束會(huì)聚。
22.一種方法，包括旋轉(zhuǎn)有反射側(cè)面的多面鏡；和引導(dǎo)多束光束照射在側(cè)面上，使每一光束以不同于其他光束入射角的入射角，照射在側(cè)面上，且當(dāng)多面鏡旋轉(zhuǎn)時(shí)，每一光束在各自的時(shí)間區(qū)間，被該側(cè)面反射，掃描基片表面各自的部分；其中的側(cè)面有總的表面面積，而多束光束的每一束，用側(cè)面表面的各自部分，反射到基片表面上；其中，用于反射光束的側(cè)面表面的各個(gè)部分之和，大于總表面面積的百分之90。
23.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中基片表面的第一部分，與基片表面的第二部分相同。
24.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括可移動(dòng)的臺(tái)，用于支承基片和相對(duì)于多面鏡移動(dòng)基片。
25.按照權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中的臺(tái)，用于移動(dòng)基片，使基片表面的第一部分不同于基片表面的第二部分。
26.按照權(quán)利要求4的系統(tǒng)，還包括可移動(dòng)的臺(tái)，用于支承基片和相對(duì)于多面鏡移動(dòng)基片，使基片表面的第一、第二、和第三部分彼此不同。
27.按照權(quán)利要求7的系統(tǒng)，還包括可移動(dòng)的臺(tái)，用于支承基片和相對(duì)于多面鏡移動(dòng)基片，使基片表面的N個(gè)部分彼此不同。
28.按照權(quán)利要求15的系統(tǒng)，還包括可移動(dòng)的臺(tái)，用于支承基片和相對(duì)于多面鏡移動(dòng)基片，使基片表面的各個(gè)部分彼此不同。
29.按照權(quán)利要求16的方法，包括移動(dòng)基片，使基片表面的第一部分不同于基片表面的第二部分。
30.按照權(quán)利要求18的方法，還包括相對(duì)于多面鏡移動(dòng)基片，使基片表面的第一、第二、和第三部分彼此不同。
31.按照權(quán)利要求20的方法，還包括相對(duì)于多面鏡移動(dòng)基片，使基片表面的N個(gè)部分彼此不同。
32.按照權(quán)利要求22的方法，包括相對(duì)于多面鏡移動(dòng)基片，使基片表面的各個(gè)部分彼此不同。
33.按照權(quán)利要求16的方法，包括產(chǎn)生單一的原始光束，并使該原始光束分別在第一和第二時(shí)間區(qū)間偏轉(zhuǎn)，以第一和第二入射角，照射在側(cè)面上。
全文摘要
提供一種多面鏡掃描系統(tǒng)和方法，其中，兩束或多束光束以不同入射角，照射多面鏡的側(cè)面，并在多面鏡旋轉(zhuǎn)時(shí)，相繼地用于掃描基片的表面。實(shí)施例包括的一種系統(tǒng)，包括有反射側(cè)面的多面鏡、用于旋轉(zhuǎn)多面鏡的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和光源，該光源用于引導(dǎo)多束光束照射在側(cè)面上，使每一光束以不同的入射角照射在側(cè)面上。當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)多面鏡時(shí)，每一光束在各自的時(shí)間區(qū)間，被側(cè)面反射，掃描基片表面的特定部分。多束光束的每一束，用側(cè)面表面的各自部分，反射到基片表面，使用于反射該光束的側(cè)面表面各個(gè)部分的和，是總表面面積非常大的百分比。因此，該系統(tǒng)有接近百分之100的占空因數(shù)以及高的數(shù)據(jù)速率。
文檔編號(hào)B41J2/435GK1625707SQ03802864
公開日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2003年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月14日
發(fā)明者鮑里斯·高德博格, 斯維尤·瑞恩霍恩 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料有限公司