專利名稱：形成穿透和/或反射圖像的高處理量檢測(cè)系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般是關(guān)于一種高處理量檢測(cè)一物體的系統(tǒng)及方法，其是使用短周期反射及穿透發(fā)光光束(例如但不限于發(fā)光光束)。
背景技術(shù)：
檢測(cè)一物品以決定此物品狀態(tài)的系統(tǒng)與方法，例如屏蔽(亦稱為標(biāo)線板或光罩)，在此項(xiàng)技術(shù)中已為業(yè)界所熟知。光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)與方法，通常包含導(dǎo)引一發(fā)光光束至一檢測(cè)物體，并檢測(cè)由系統(tǒng)反射的發(fā)光，或穿透物體的發(fā)光。
晶體管的大小持續(xù)縮小，且需以較高分辨率檢測(cè)屏蔽(亦稱為標(biāo)線板)。除需較高分辨率外，需以一可節(jié)省時(shí)間的方式執(zhí)行光學(xué)檢測(cè)。因此需提供一種具有高處理量與高分辨率的系統(tǒng)檢測(cè)與方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種高處理量光學(xué)檢測(cè)的系統(tǒng)與方法，其中本方法包含步驟(I)由物體一區(qū)域的一表面反射第一發(fā)光光束，以形成一短周期反射光束，并同時(shí)使一第二發(fā)光光束通過(guò)含有第一表面與第二表面的物體區(qū)域，以提供一短周期穿透光束；(II)感應(yīng)短周期反射光束與短周期穿透光束，并響應(yīng)形成反應(yīng)物體區(qū)域的一狀態(tài)的輸出信號(hào)；(III)周期性地重復(fù)步驟(I)與(II)，直到該物體的一預(yù)先定義部分被照射為止；及(IV)處理輸出信號(hào)，以提供該物體預(yù)先定義部分狀態(tài)的一指示。
本發(fā)明提供一種光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，具有一反射與穿透發(fā)光路徑，使得短周期反射與穿透發(fā)光光束同時(shí)形成，并導(dǎo)引朝向區(qū)域感應(yīng)器，以同時(shí)提供檢測(cè)物體的穿透與反射圖像。因此，本發(fā)明的系統(tǒng)與方法，得以簡(jiǎn)易比較一區(qū)域的穿透與反射圖像(且因此簡(jiǎn)化登記過(guò)程，并甚至消除于穿透與反射圖像間執(zhí)行登記的需求)，因?yàn)橐粎^(qū)域的穿透圖像與反射圖像是同時(shí)擷取的。
本發(fā)明提供一種高處理量的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，是通過(guò)操作反射或穿透光束，使得圖像在不同區(qū)域檢測(cè)器形成。


由下列敘述，將了解本發(fā)明的特征與優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明在此處僅通過(guò)范例描述，并參照附屬圖標(biāo)，其中圖1a-1c為概要圖標(biāo)，所示為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)；圖2a-2c所示為根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例，一區(qū)域的穿透與反射圖像；圖3所示為根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例的掃描方式；圖4-5為根據(jù)本發(fā)明其它具體實(shí)施例的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)概要圖標(biāo)；及圖6所示為根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例，檢測(cè)一物體方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
如上所述，本發(fā)明的方法與設(shè)備是特別適用于光學(xué)地檢測(cè)光罩，以檢測(cè)光罩反射及/或穿透區(qū)域的缺陷。應(yīng)注意的是有些光罩只具有透光與不透光區(qū)域，而其它光罩可能包含反射及/或穿透程度，介于完全反射/穿透與零反射/穿透間的區(qū)域。例如，半色調(diào)區(qū)域僅允許約％的光線通過(guò)。然而為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，是只假設(shè)光罩具有透光與不透光區(qū)域。
電磁輻射光束的特征為其極化(polarization)。線性極化光波的電場(chǎng)僅位于單一平面。圓形極化光波的電場(chǎng)位于兩垂直平面，且相位偏移光波四分之一波長(zhǎng)(或四分之一波長(zhǎng)的偶數(shù)倍)。極化光束分光鏡將電場(chǎng)位于兩垂直平面的一光波，劃分為兩垂直極化光波。相位延遲乃使兩垂直線性極化的一光學(xué)路徑長(zhǎng)度，與另一者相異。四分之一波長(zhǎng)延遲器將線性極化光波，轉(zhuǎn)換為圓形極化光波，且反之亦然?？勺冄舆t器可改變其延遲，且因此可改變?cè)趦纱怪逼矫骐妶?chǎng)間的相對(duì)相位偏移，從而引入一相位偏移?？勺儾ㄩL(zhǎng)延遲器可改變零與部分波長(zhǎng)間的延遲?？勺儾ㄩL(zhǎng)延遲器的特征為其引入的最大相位偏移量。例如，半波長(zhǎng)可變延遲器可在零與半波長(zhǎng)間改變其延遲。相位延遲器，例如但不限于四分之一波長(zhǎng)延遲器，以及極化光束分光鏡，為此項(xiàng)技術(shù)所熟知。
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包含一發(fā)光光源。較佳地發(fā)光的波長(zhǎng)約為193毫微米。進(jìn)一步注意發(fā)光光源位于檢測(cè)物體所在平面的下方，但并非必需如此。
系統(tǒng)10包含一線性極化發(fā)光光源12、控制器14、第一四分之一波長(zhǎng)延遲器11、光束分光鏡16、第一反射鏡22、臺(tái)座60、物鏡36、光束分光鏡24、傳遞鏡頭26、第二四分之一波長(zhǎng)延遲器28、極化光束分光鏡30、光學(xué)鏡頭，例如穿透式物鏡59、第一區(qū)域感應(yīng)器32與第二區(qū)域感應(yīng)器32。
應(yīng)注意的是極化發(fā)光光源32、第一四分之一波長(zhǎng)延遲器18、光束分光鏡16、第一反射鏡22、物鏡36、穿透式物鏡59、光束分光鏡24、傳遞鏡頭26、第二四分之一波長(zhǎng)延遲器28與極化光束分光鏡30，乃定義具有一反射與穿透路徑的一照明系統(tǒng)。
極化發(fā)光光源，例如激光12，運(yùn)作為形成具線性極化的短周期發(fā)光光束11，例如一水平極化(例如，發(fā)光光束的電場(chǎng)位于XZ平面，而短周期發(fā)光光束沿X軸傳播)。耦合至激光12的控制器14，運(yùn)作為根據(jù)照射模式(亦稱為照明模式)，控制短周期發(fā)光光束，例如光束11的形成。較適合的是，照射模式包含一連串時(shí)間間隔的脈沖。照射模式響應(yīng)各種參數(shù)，例如發(fā)光光源參數(shù)(通常為最大工作周期)，以及所需的處理量。熟知此項(xiàng)技術(shù)的人士將了解，隨著發(fā)光脈沖的波長(zhǎng)持續(xù)降低，高工作周期激光的復(fù)雜性與成本顯著地增加。
激光12之后為一四分之一波長(zhǎng)延遲器11，形成一圓形極化(假設(shè)為右手旋轉(zhuǎn)(即-RHC)極化)短周期發(fā)光光束13。右手旋轉(zhuǎn)極化短周期發(fā)光光束13，由光束分光鏡16，分別分光為第一與第二短周期發(fā)光光束15與17。第一短周期發(fā)光光束15導(dǎo)引朝向第一反射鏡22，以反射朝向檢測(cè)物體8的下表面，且尤其朝向檢測(cè)物體的區(qū)域AR 9的一下表面，其中AR 9由第一短周期發(fā)光光束15的截面所定義。注意第一與第二短周期發(fā)光光束15與17的強(qiáng)度可相等，但非必須如此。
第一短周期發(fā)光光束15部分穿透區(qū)域AR 9的透光部分，以形成短周期穿透光束21。第二短周期發(fā)光光束17由區(qū)域AR 9的不透光部分部分反射，以形成短周期反射光束23。短周期反射光束為右手旋轉(zhuǎn)極化，而短周期穿透光束21為左手旋轉(zhuǎn)極化，前者的極性乃因反射而相反。
短周期穿透光束21與短周期反射光束23，由位于檢測(cè)物體8上表面的物鏡36所收集，其中AR 9位于物鏡36的一焦平面。短周期穿透光束21與短周期反射光束23通過(guò)光束分光鏡24，以傳播通過(guò)傳遞鏡頭26。傳遞鏡頭26運(yùn)作為使AR 9的圖像大小或，如圖3所示，區(qū)域AR 9矩形部分的圖像大小，與區(qū)域感應(yīng)器34及32的感應(yīng)表面相符。注意區(qū)域感應(yīng)器32及34的感應(yīng)表面為矩形，而短周期反射與穿透發(fā)光光束的截面為圓形，但非必須如此，短周期反射與穿透發(fā)光光束可符合感應(yīng)區(qū)域的形狀，且反之亦然。
在傳播通過(guò)傳遞鏡頭26后，短周期穿透光束21與短周期反射光束23，通過(guò)第二四分之一波長(zhǎng)延遲器28，將左手旋轉(zhuǎn)極化短周期穿透光束21與右手旋轉(zhuǎn)極化短周期反射光束23，轉(zhuǎn)換成為X方向之線性極化發(fā)光光束(也稱為P極化發(fā)光光束)25，以及Z方向的線性極化發(fā)光光束(也稱為S極化光束)27。光束25與27導(dǎo)引朝向極化光束分光鏡30，其導(dǎo)引P極化發(fā)光光束25朝向第一區(qū)域感應(yīng)器32，并導(dǎo)引S極化發(fā)光光束27朝向第二區(qū)域感應(yīng)器34。因此，第一區(qū)域感應(yīng)器32接收AR 9的一穿透圖像(或部分AR 9)，而第二區(qū)域感應(yīng)器34接收AR 9的一反射圖像(或部分AR 9)，如圖2a-2c所繪示。
圖1a所示為反射與穿透發(fā)光光束的傳播，得以分別形成一區(qū)域的反射與穿透圖像，而圖1b僅繪出短周期穿透發(fā)光光束的傳播，且圖1c僅繪出短周期反射發(fā)光光束的傳播。
較佳地，第一區(qū)域感應(yīng)器32與第二區(qū)域感應(yīng)器34為背光式電荷耦合裝置(CCD)區(qū)域感應(yīng)器，具有1024乘以1024個(gè)感應(yīng)組件的一數(shù)組。1024乘以1024的數(shù)組分割為多個(gè)片段，得以平行讀取多個(gè)片段，并增強(qiáng)系統(tǒng)的處理量。電荷耦合裝置區(qū)域感應(yīng)器是由數(shù)個(gè)零售商所上市，例如Dalsa、Sarnoff或Feirchild。單一電荷耦合區(qū)域感應(yīng)器的傳統(tǒng)資料讀出速率的范圍，介于每秒數(shù)十個(gè)百萬(wàn)畫(huà)素至每秒數(shù)百個(gè)百萬(wàn)畫(huà)素。而如熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士所將領(lǐng)會(huì)的是，它也可使用檢測(cè)組件與片段的其它組態(tài)。
第一區(qū)域感應(yīng)器32與第二區(qū)域感應(yīng)器34運(yùn)作為(a)分別感應(yīng)短周期穿透光束與短周期反射光束，并響應(yīng)以(b)形成輸出信號(hào)，反應(yīng)物體照射區(qū)域的狀態(tài)。輸出信號(hào)反應(yīng)每個(gè)感應(yīng)組件的電荷，而電荷乃響應(yīng)入射于感應(yīng)組件的發(fā)光強(qiáng)度。換言之，第一區(qū)域感應(yīng)器32的輸出信號(hào)，表示由第一區(qū)域感應(yīng)器32所接收的一穿透圖像，而第二區(qū)域感應(yīng)器34的輸出信號(hào)，表示由第二區(qū)域感應(yīng)器34所接收的一接收?qǐng)D像。
熟知此項(xiàng)技術(shù)的人士將了解，其它極化方式(例如橢面極化與線性極化)也可用于分離短周期反射光束與短周期穿透光束。
圖2a-2c所示為一示例性區(qū)域AR 9，且尤其為AR 9的一矩形部分9(1)。部分9(1)具有不透光部分100、102、104與106，透光部分101、103與105，以及外來(lái)顆粒110與120。透光與不透光部分，在圖2b的穿透圖像92，為明亮與黑暗區(qū)域形式，而在圖2c的反射圖像94，為黑暗與明亮形式。位于透光部分103上的外來(lái)顆粒110，在穿透圖像92為發(fā)光降低(12)，且在反射圖像94為與其周圍具有不同亮度的斑點(diǎn)(114)。位于不透光部分104上的外來(lái)顆粒120，為反射圖像94的斑點(diǎn)122。
再參照?qǐng)D1a-1c，控制器16運(yùn)作為開(kāi)始反射、穿透與感應(yīng)短周期發(fā)光光束，直到照射物體的一預(yù)先定義部分，并進(jìn)一步運(yùn)作為處理輸出信號(hào)，以提供物體預(yù)先定義部分狀態(tài)的指示。各種信號(hào)處理方式為此項(xiàng)技術(shù)所熟知的，例如反射圖像與穿透圖像間的比較。因兩者圖像是同時(shí)取得的，無(wú)須在這些圖像間執(zhí)行登記，從而簡(jiǎn)化處理階段，并改進(jìn)圖像處理的正確性。
臺(tái)座60運(yùn)作為支承檢測(cè)物體并移動(dòng)其，使得檢測(cè)物體的一預(yù)先定義部分，在一連反射、穿透與檢測(cè)循環(huán)時(shí)受到照亮。照亮的區(qū)域，且尤其隨后成像于區(qū)域感應(yīng)器的部分乃重疊，從而降低系統(tǒng)10對(duì)于機(jī)械震動(dòng)的敏感性，并避免檢測(cè)物體覆蓋的間隔。通常，臺(tái)座60移動(dòng)檢測(cè)物體，使得檢測(cè)物體的一預(yù)先定義部分受到照射。較佳地，檢測(cè)物體以光柵掃描，但亦可使用其它掃描方式。
圖3繪示一掃描方式，其中檢測(cè)物體沿一掃描(X)軸移動(dòng)，且一列部分重疊之圓形區(qū)域90(m，1)-90(m，n)于一連串時(shí)間間隔短周期發(fā)光脈沖期間受到照亮。注意每個(gè)該圓形區(qū)域90(m，1)-90(m，n)之矩形部分(以92(m，1)-90(m，n)表示)，成像于第一區(qū)域感應(yīng)器32與第二區(qū)域感應(yīng)器34之感應(yīng)表面，但并非需如此。例如，發(fā)光光束可形成為照亮一矩形區(qū)域，或者第一區(qū)域感應(yīng)器與第二區(qū)域感應(yīng)器可具一圓形感應(yīng)表面。
圖4所示為根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施例的一光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)10。系統(tǒng)110與系統(tǒng)10不同之處為，形成穿透與反射圖像的穿透與反射光束間的區(qū)別，是根據(jù)波長(zhǎng)而非根據(jù)極化。換言之，短周期反射發(fā)光光束與短周期穿透發(fā)光光束不同之處在于波長(zhǎng)。應(yīng)注意的是個(gè)別波長(zhǎng)的短周期發(fā)光光束的形成也可通過(guò)使用個(gè)別發(fā)光光源實(shí)施，但關(guān)于超短發(fā)光脈沖(例如微微秒至毫微秒發(fā)光脈沖)，個(gè)別發(fā)光光源間的同步非常復(fù)雜，因此使用單一發(fā)光光源形成短周期發(fā)光脈沖較為可行且較為正確。因此，單一發(fā)光光源形成多個(gè)波長(zhǎng)短周期發(fā)光脈沖，隨后乃過(guò)濾分光成為具個(gè)別波長(zhǎng)的多個(gè)短周期發(fā)光光束。
因系統(tǒng)110是根據(jù)波長(zhǎng)分離(wavelength separation)，系統(tǒng)10中以極化為根據(jù)的組件(例如第一四分之一波長(zhǎng)延遲器18、第二四分之一波長(zhǎng)延遲器28、極化光束分光鏡30)，是由二色性光束分光鏡116與130取代。
系統(tǒng)110包含多色性發(fā)光光源112，其形成多重波長(zhǎng)短周期發(fā)光光束111，導(dǎo)引朝向二色性光束分光鏡116，其分光該光束，以提供第一波長(zhǎng)短周期光束115，乃導(dǎo)引朝向第一反射鏡22，并提供一第二波長(zhǎng)短周期光束117，乃導(dǎo)引朝向第二反射鏡20。
第一波長(zhǎng)短周期光束115由第一反射鏡22反射，通過(guò)光學(xué)鏡頭，例如穿透式物鏡159，并通過(guò)照亮區(qū)域AR 9的透光部分，由物鏡36所收集，通過(guò)傳遞鏡頭26，并由二色性光束分光鏡130，分光成為兩部分125與135。第一部分125通過(guò)第一光譜濾光鏡116，并抵達(dá)第一區(qū)域感應(yīng)器32，且形成AR 9的一穿透圖像，而第二部分135由第二光譜濾光鏡114所阻擋，因此未抵達(dá)第二區(qū)域感應(yīng)器34。
第二波長(zhǎng)短周期光束117由第二反射鏡20反射，由照亮區(qū)域AR 9的不透光部分反射，是由物鏡36收集，通過(guò)傳遞鏡頭26，并由光束分光鏡130，分光成為兩部分127與137。第一部分127為第一光譜濾光鏡112所阻擋，因此未抵達(dá)第一區(qū)域感應(yīng)器32，而第二部分137通過(guò)第二光譜濾光鏡114，并抵達(dá)第二區(qū)域感應(yīng)器34，且形成AR 9的一反射圖像。
第一與第二數(shù)組感應(yīng)器32與34，乃同時(shí)傳送電子信號(hào)至控制器14，分別表示區(qū)域AR 9的穿透與反射圖像?？刂破?4處理圖像以決定區(qū)域AR9的狀態(tài)。
應(yīng)注意的是多色性發(fā)光光源112、二色性光束分光鏡116與130、第一反射鏡22、傳遞鏡頭26與穿透式物鏡159，乃定義一照明系統(tǒng)，具有一反射與一穿透發(fā)光路徑。
圖5所示為根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步具體實(shí)施例的一光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)210。系統(tǒng)210僅形成穿透圖像，但具有非常高處理量的特征。
在此項(xiàng)技術(shù)中，已知區(qū)域檢測(cè)器包含多個(gè)感應(yīng)組件(例如區(qū)域電荷耦合裝置相機(jī))乃為其資料讀出速率所限制。已知雖然一圖像是平行于電荷耦合裝置相機(jī)的感應(yīng)組件形成，感應(yīng)組件乃以連續(xù)方式讀取。在一些電荷耦合裝置相機(jī)，多個(gè)感應(yīng)組件分割為片段，其中每個(gè)片段包含彼此以串聯(lián)方式耦合的感應(yīng)組件，其中每個(gè)片段可平行讀取至其它片段，因此增加電荷耦合裝置相機(jī)的整體讀出速率，但此可能無(wú)法提供所需的讀出速率。增加資料讀出速率的另一方法為，在電荷耦合裝置相機(jī)內(nèi)緩沖感應(yīng)組件，但此解決方式非常昂貴。
系統(tǒng)210通過(guò)利用兩電荷耦合裝置相機(jī)，同時(shí)改變發(fā)光光束的極性，且因此改變形成圖像的區(qū)域感應(yīng)組件，而得以增加檢測(cè)系統(tǒng)的處理量。
系統(tǒng)210可只具有一穿透發(fā)光路徑，包含第一四分之一波長(zhǎng)延遲器16、一快速可變半波長(zhǎng)延遲器50、第一反射鏡22、臺(tái)座60、物鏡36、傳遞鏡頭26、第二四分之一波長(zhǎng)延遲器28、極化光束分光鏡30、第一區(qū)域感應(yīng)器32與第二區(qū)域感應(yīng)器34。第一四分之一波長(zhǎng)延遲器16、快速可變半波長(zhǎng)延遲器50、第一反射鏡22、臺(tái)座60、物鏡36、傳遞鏡頭26、第二四分之一波長(zhǎng)延遲器28與極化光束分光鏡30，乃定義具有一穿透發(fā)光路徑的一照明系統(tǒng)。
快速可變半波長(zhǎng)延遲器50也可由右手旋轉(zhuǎn)極性與左手旋轉(zhuǎn)極性，改變穿透發(fā)光光束的極性，以響應(yīng)來(lái)自控制器14的控制信號(hào)?？烧{(diào)整/選擇改變速率，以符合每個(gè)區(qū)域感應(yīng)器的讀出周期。其范圍通常介于每秒數(shù)百個(gè)改變，但并非必需如此。
當(dāng)可變半波長(zhǎng)延遲器50未改變發(fā)光光束的極性時(shí)，穿透發(fā)光光束抵達(dá)第一區(qū)域感應(yīng)器32，且當(dāng)可變半波長(zhǎng)延遲器50引入半波長(zhǎng)的一相位偏移時(shí)，穿透發(fā)光光束抵達(dá)第二區(qū)域感應(yīng)器34。
光束傳送與電子傳送至控制器14的時(shí)序，乃由“第N個(gè)周期”、“第(N-1)個(gè)周期”與“第(N+1)個(gè)周期”所示，反應(yīng)一圖像在第(N-1)個(gè)周期導(dǎo)引朝向第二區(qū)域感應(yīng)器34，一圖像導(dǎo)引朝向第一區(qū)域感應(yīng)器32，且輸出信號(hào)(反應(yīng)于第(N-1)個(gè)周期形成的圖像)在第N個(gè)周期，乃由第二區(qū)域感應(yīng)器34提供至控制器14，且在第(N+1)個(gè)周期，輸出信號(hào)(反應(yīng)于第N個(gè)周期形成的圖像)乃由第一區(qū)域感應(yīng)器32，提供至控制器14。
熟知此項(xiàng)技術(shù)的人士將了解，系統(tǒng)210可僅包含一反射路徑，其中反射路徑包含一半波長(zhǎng)延遲器、光束導(dǎo)引組件，例如反射鏡與光束分光鏡。
進(jìn)一步注意可結(jié)合系統(tǒng)10與210的組件，以允許形成反射與穿透圖像，或允許僅形成穿透圖像或反射圖像(當(dāng)半波長(zhǎng)延遲器位于反射發(fā)光路徑時(shí))。
參照?qǐng)D6，所示為檢測(cè)一物體的方法400。
方法400起始于步驟410，乃由物體一區(qū)域的一表面，反射第一發(fā)光光束，以形成一短周期反射光束，并同時(shí)使一第二發(fā)光光束，穿透物體的區(qū)域，包含第一表面與第二表面，以提供一短周期穿透光束。
步驟410之后為步驟420，乃感應(yīng)短周期反射光束與短周期穿透光束，并響應(yīng)形成輸出信號(hào)，反應(yīng)照射區(qū)域的狀態(tài)。
步驟420之后為步驟430，乃處理電子信號(hào)，以提供物體照明區(qū)域狀態(tài)的一指示。步驟430之后為步驟440，乃決定是否需另一照明(例如，若預(yù)先定義部分已照明)且若如此，步驟440之后為步驟410，乃周期性地重復(fù)步驟410-440，直到照射物體的預(yù)先定義部分。否則，步驟440之后為步驟450“結(jié)束”。
注意圖6所示為處理乃在照明與決定步驟完成的方法，但并非需如此，也可存儲(chǔ)電子信號(hào)并在稍后處理。
因此將了解，上述的較佳具體實(shí)施例，是通過(guò)實(shí)施例引述，且本發(fā)明未限于上述的特定顯示與描述。相反的，本發(fā)明的范疇包含上述各種特征的組合與次組合，以及熟知此項(xiàng)技術(shù)的人士在閱讀上述未在現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的敘述后所產(chǎn)生的變化與修改。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)地檢測(cè)一物體以指示該物體狀態(tài)的方法，該方法至少包含下列步驟(a)由該物體的一區(qū)域的一表面反射一第一發(fā)光光束，以形成一短周期反射光束，并同時(shí)使一第二發(fā)光光束穿透該物體包含該第一表面與一第二表面的區(qū)域，以提供一短周期穿透光束；(b)感應(yīng)該短周期反射光束與該短周期穿透光束，并響應(yīng)形成多個(gè)可反應(yīng)該物體的該區(qū)域的一狀態(tài)的輸出信號(hào)；周期性地重復(fù)該步驟(a)與(b)，直到該物體的一預(yù)先定義部分被完全照射為止；及處理該輸出信號(hào)，以提供該物體的預(yù)先定義部分的狀態(tài)的一指示。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的物體在周期性地重復(fù)該步驟(a)與(b)時(shí)是沿一掃描軸移動(dòng)；其中每一區(qū)域的每一表面具有一形狀，其具有一掃描軸投影與一截面掃描軸投影；及其中該掃描軸投影與該截面掃描軸投影實(shí)質(zhì)上相等。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的物體在周期性地重復(fù)該步驟(a)與(b)時(shí)是沿一掃描軸移動(dòng)；其中每一區(qū)域的每一表面具有一形狀，其具有一掃描軸投影與一截面掃描軸投影；及其中該掃描軸投影不長(zhǎng)于該截面掃描軸投影。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的短周期穿透光束與該短周期反射光束，是由至少一區(qū)域類型感應(yīng)器所感應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一發(fā)光光束與該第二發(fā)光光束由一單一發(fā)光光源形成。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的短周期反射光束與該短周期穿透光束具有不同極性。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的短周期穿透光束是由位于該物體一側(cè)的一感應(yīng)器所感應(yīng)，且該短周期反射光束是由位于該物體另一側(cè)的一感應(yīng)器所感應(yīng)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一與第二二光束具有不同的波長(zhǎng)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的反射與穿透光束為超高頻發(fā)光光束。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的反射與穿透發(fā)光波為極紫外線(extreme UV)發(fā)光光束。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的物體的預(yù)先定義部分包含該整個(gè)物體。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一與第二短周期發(fā)光光束由多數(shù)個(gè)別發(fā)光光源形成。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的每一第一發(fā)光光束與每一第二發(fā)光光束是由一高強(qiáng)度發(fā)光光源形成，該光源是以小于1毫微秒的周期被周期地供給能量。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述的高強(qiáng)度發(fā)光光源的一個(gè)工作周期小于0.001。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，光學(xué)地檢測(cè)的該物體為一光罩，其具有多數(shù)透光區(qū)域與多數(shù)不透光區(qū)域，且欲指示的該狀態(tài)為該光罩的透光區(qū)域與不透光區(qū)域是否具有多數(shù)缺陷。
16.一種光學(xué)地檢測(cè)一物體以指示該物體的狀態(tài)的方法，該方法至少包含下列步驟由多數(shù)區(qū)域感應(yīng)器選擇一區(qū)域感應(yīng)器，并決定一短周期發(fā)光光束的一操作，以使一短周期反射光束由該選擇的區(qū)域感應(yīng)器所感應(yīng)；由該物體的一區(qū)域的一表面操作與反射該發(fā)光光束，以形成該短周期反射光束；通過(guò)該選擇的區(qū)域感應(yīng)器感應(yīng)該短周期反射光束，并響應(yīng)形成多數(shù)輸出信號(hào)；由該多數(shù)區(qū)域感應(yīng)器選擇另一區(qū)域感應(yīng)器，并重復(fù)操作、反射與感應(yīng)的循環(huán)，直到該物體的一預(yù)先定義部分被完全照射為止；其中在每個(gè)循環(huán)期間，使一預(yù)先選擇區(qū)域感應(yīng)器的多數(shù)輸出信號(hào)進(jìn)行處理；及處理該輸出信號(hào)，以提供該物體的預(yù)先定義部分的狀態(tài)的一指示。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述的操作是實(shí)施于該頻域。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述的操作包含極化該短周期發(fā)光光束。
19.一種光學(xué)地檢測(cè)一物體以指示該物體的狀態(tài)的方法，該方法至少包含下列步驟由多數(shù)區(qū)域感應(yīng)器選擇一區(qū)域感應(yīng)器，并決定一短周期發(fā)光光束的一操作，使得一短周期穿透光束由該選擇的區(qū)域感應(yīng)器所感應(yīng)；由該物體的一區(qū)域的一表面操作與反射該發(fā)光光束，以形成該短周期穿透光束；通過(guò)該選擇的區(qū)域感應(yīng)器，感應(yīng)該短周期穿透光束，并響應(yīng)形成多數(shù)輸出信號(hào)；由該多數(shù)區(qū)域感應(yīng)器選擇另一區(qū)域感應(yīng)器，并重復(fù)操作、穿透與感應(yīng)的循環(huán)，直到該物體的一預(yù)先定義部分被完全照射為止；其中在每個(gè)循環(huán)期間，使得一預(yù)先選擇區(qū)域感應(yīng)器的多數(shù)輸出信號(hào)進(jìn)行處理；及處理該輸出信號(hào)，以提供該物體的預(yù)先定義部分的狀態(tài)的一指示。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述的操作在該頻域?qū)嵤?br> 21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述的操作包含極化該短周期發(fā)光光束。
22.一種高處理量檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一照明系統(tǒng)，用以由該物體的一區(qū)域的一表面反射一第一發(fā)光光束，以形成一短周期反射光束，并同時(shí)使一第二發(fā)光光束穿透該物體包含該第一表面與一第二表面的該區(qū)域，以提供一短周期穿透光束；至少一感應(yīng)器，用以感應(yīng)該短周期反射光束與該短周期穿透光束，并響應(yīng)形成多個(gè)可反應(yīng)該物體的該區(qū)域的一狀態(tài)的輸出信號(hào)；一控制器，用以周期性地重復(fù)該反射與該感應(yīng)步驟，直到照射該物體的一預(yù)先定義部分，并用以處理該輸出信號(hào)，以提供該物體的預(yù)先定義部分的狀態(tài)的一指示。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的短周期反射光束與該短周期穿透光束具有不同的極性。
24.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的短周期穿透光束是由位于該物體一側(cè)的一感應(yīng)器所感應(yīng)，且該短周期反射光束是由位于該物體另一側(cè)的一感應(yīng)器所感應(yīng)。
25.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一與第二光束具有不同的波長(zhǎng)。
26.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一與第二短周期發(fā)光光束由多數(shù)個(gè)別發(fā)光光源形成。
27.一種高處理量檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一控制器，用以由多數(shù)區(qū)域感應(yīng)器選擇一區(qū)域感應(yīng)器，并決定一短周期發(fā)光光束的一操作，使得一短周期反射光束由該選擇的區(qū)域感應(yīng)器所感應(yīng)；一照明系統(tǒng)，用以操作與反射來(lái)自該物體的一區(qū)域的一表面的發(fā)光光束，以形成該短周期反射光束；至少一感應(yīng)器，用以借該選擇的區(qū)域感應(yīng)器感應(yīng)該短周期反射光束，并響應(yīng)形成多數(shù)輸出信號(hào)；其中該控制器更適于(i)由該多數(shù)區(qū)域感應(yīng)器選擇另一區(qū)域感應(yīng)器，并重復(fù)操作、反射與感應(yīng)的循環(huán)直到照射該物體的一預(yù)先定義部分；(ii)在一循環(huán)期間使一先前選擇的區(qū)域感應(yīng)器的多數(shù)輸出信號(hào)進(jìn)行處理；及(iii)處理該些輸出信號(hào)，以提供該物體的預(yù)先定義部分的狀態(tài)的一指示。
28.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的操作是實(shí)施于該頻域。
29.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的操作包含極化該短周期發(fā)光光束。
30.一種高處理量檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包含一控制器，用以由多數(shù)區(qū)域感應(yīng)器選擇一區(qū)域感應(yīng)器，并決定一短周期發(fā)光光束的一操作，使得一短周期穿透光束由該選擇的區(qū)域感應(yīng)器所感應(yīng)；一照明系統(tǒng)，用以操作與反射來(lái)自該物體的一區(qū)域的一表面的該發(fā)光光束，以形成該短周期穿透光束；至少一感應(yīng)器，用以借該選擇的區(qū)域感應(yīng)器感應(yīng)該短周期穿透光束，并響應(yīng)形成多數(shù)輸出信號(hào)；其中該控制器更適于(i)由該多數(shù)區(qū)域感應(yīng)器選擇另一區(qū)域感應(yīng)器，并重復(fù)操作、穿透與感應(yīng)的循環(huán)，直到該物體的一預(yù)先定義部分被完全照射為止；(ii)在每一循環(huán)期間，使一先前選擇的區(qū)域感應(yīng)器的多數(shù)輸出信號(hào)進(jìn)行處理；及(iii)處理該些輸出信號(hào)，以提供該物體的預(yù)先定義部分的狀態(tài)的一指示。
31.如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的操作是實(shí)施于該頻域。
32.如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的操作包含極化該短周期發(fā)光光束。
全文摘要
一種以高處理量檢測(cè)一物體(8)(例如標(biāo)線板或光罩)的檢測(cè)系統(tǒng)(10)及方法，該系統(tǒng)與方法可形成并感應(yīng)穿透及/或反射短周期光束(short duration beams)(15、17)。根據(jù)本發(fā)明一具體實(shí)施例可同時(shí)形成及感應(yīng)該穿透與反射短周期光束，從而同時(shí)提供一反射圖像與一穿透圖像。該反射與穿透短周期發(fā)光光束是操作于頻域(frequency domain)，或個(gè)別極化以使其導(dǎo)引至適當(dāng)區(qū)域感應(yīng)器(32、34)。根據(jù)本發(fā)明另一態(tài)樣，本系統(tǒng)可改變一短周期發(fā)光光束的操作，以選擇性地導(dǎo)引該短周期光束至個(gè)別區(qū)域感應(yīng)器，從而增加該檢測(cè)系統(tǒng)(10)的處理量。該系統(tǒng)(10)及方法可簡(jiǎn)易比較一區(qū)域(AR9)的穿透及反射圖像，并因此消除在該圖像間執(zhí)行登記(registration)的需求。
文檔編號(hào)G01N21/88GK1688877SQ03823778
公開(kāi)日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2003年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月8日
發(fā)明者伊曼紐爾·埃爾亞薩夫, 哈爾姆·費(fèi)爾德曼, 斯?fàn)柭喡宸? 埃爾坦·拉哈特 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料股份有限公司, 應(yīng)用材料以色列公司