裝置及方法可替代上文所描述的裝置及 方法且將在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0046] 在一些優(yōu)選實(shí)施例中，控制至少化0晶體235的操作溫度W最小化像散。對(duì)于CLB0， 此表示在低溫(優(yōu)選小于約l〇〇°C，或在一些實(shí)施例中小于約50°C，或小于約30°C)下操作 NL0晶體235。由聚焦光引起的化B0及一些其它化0晶體材料的折射率的改變?cè)谳^低溫度下 比在較高溫度下要小。
[0047] 為在大體上小于100°C的溫度下操作化0晶體235,在一個(gè)實(shí)施例中，四次諧波產(chǎn)生 器202B(其包含其構(gòu)成鏡及化0晶體)可包含在受保護(hù)的低濕度環(huán)境中。此環(huán)境防止水分由 化0晶體235及化0晶體236吸收。水分使大多數(shù)化0晶體材料的性能及壽命降級(jí)(尤其在產(chǎn)生 DUV波長(zhǎng)時(shí)）。因此，化0晶體235及236應(yīng)保持在近似相同溫度使得在每一晶體中產(chǎn)生近似類(lèi) 似的像散量。
[004引在一些實(shí)施例中，DUV CW激光200可包含具有平行表面的兩個(gè)傾斜薄板245。放置 于光路徑中的單一傾斜薄板引入像散且還使光束移位。然而，圍繞平行軸傾斜相等但相反 量的兩個(gè)板245在不使光束移位的情況下引入像散。因此，傾斜板245可經(jīng)調(diào)整W大體上校 正在未使用第二化ο晶體236時(shí)由第一化ο晶體245引入的像散或可校正未通過(guò)第二化ο晶體 236校正(或過(guò)校正）的任何殘余像散。因此，可使用傾斜板245代替第二化0晶體236,或除了 使用第二NLO晶體236之外還可使用傾斜板245。
[0049] 在一個(gè)實(shí)施例中，布魯斯特切割化0晶體(對(duì)于至少第一化0晶體235)與兩個(gè)傾斜 板245-起使用。NLO晶體的輸入及輸出表面經(jīng)切割使得輸入光W接近布魯斯特角入射，其 中所述輸入光的偏光相對(duì)于所述表面大體上Ρ偏光使得在化0晶體的任一表面處存在可見(jiàn) 光的最小反射。
[0050] 在一些實(shí)施例中，傾斜板245在激光的操作期間保持W預(yù)定傾斜角固定。在其它實(shí) 施例中，可調(diào)整傾斜角W補(bǔ)償由第一化0晶體235引起的可逆轉(zhuǎn)像散。在又其它實(shí)施例中，通 過(guò)傳感器(未展示）監(jiān)測(cè)四次諧波產(chǎn)生器202Β中的像散，所述傳感器產(chǎn)生調(diào)整傾斜板245W 大體上消除像散的信號(hào)。
[0051] 在一個(gè)實(shí)施例中，第二腔的DUV輸出可通過(guò)光束分割器237(如圖2中所示）或通過(guò) 鏡133上的適當(dāng)涂層與光201分離。因?yàn)镈UV及可見(jiàn)光具有大體上彼此正交的偏光，所W光束 分割器237可為偏光光束分割器(舉例來(lái)說(shuō)，例如經(jīng)定向相對(duì)于光201成布魯斯特角的偏光 光束分割器）。替代性地，光束分割器237可具有優(yōu)先反射DUV波長(zhǎng)同時(shí)透射可見(jiàn)波長(zhǎng)的涂 層。
[0052] 圖5到12說(shuō)明可包含上述改進(jìn)的DUV CW激光(又稱(chēng)為在系統(tǒng)級(jí)的照明或光源)的系 統(tǒng)。運(yùn)些系統(tǒng)可用于光掩模、主光罩或晶片檢驗(yàn)應(yīng)用中。
[0053] 圖5說(shuō)明用于檢驗(yàn)襯底512的表面的示范性光學(xué)檢驗(yàn)系統(tǒng)500。系統(tǒng)500大體上包含 第一光學(xué)布置551及第二光學(xué)布置557。如所示，第一光學(xué)布置551包含至少光源552、檢驗(yàn)光 學(xué)器件554及參考光學(xué)器件556,而第二光學(xué)布置557包含至少透射光光學(xué)器件558、透射光 檢測(cè)器560、反射光光學(xué)器件562及反射光檢測(cè)器564。在一個(gè)優(yōu)選配置中，光源552包含上述 改進(jìn)的DUV CW照明源。
[0054] 光源552經(jīng)配置W發(fā)射穿過(guò)聲光裝置570的光束，聲光裝置570經(jīng)布置W使所述光 束偏轉(zhuǎn)并聚焦。聲光裝置570可包含一對(duì)聲光元件(例如，聲光預(yù)掃描儀及聲光掃描儀），其 使光束在Υ方向上偏轉(zhuǎn)且將其聚焦在Ζ方向上。例如，大多數(shù)聲光裝置通過(guò)發(fā)送RF信號(hào)到石 英或晶體(例如Te化)而操作。此RF信號(hào)引起聲波行進(jìn)穿過(guò)所述晶體。由于正行進(jìn)的聲波，所 述晶體變得不對(duì)稱(chēng)，從而引起折射率貫穿所述晶體而改變。此改變引起入射光束形成W振 蕩方式偏轉(zhuǎn)的聚焦行進(jìn)光點(diǎn)。
[0055] 當(dāng)光束從聲光裝置570出射時(shí)，所述光束接著穿過(guò)一對(duì)四分之一波板572及中繼透 鏡574。中繼透鏡574經(jīng)布置W準(zhǔn)直光束。接著，經(jīng)準(zhǔn)直的光束在其路徑上繼續(xù)直到其到達(dá)衍 射光柵576為止。衍射光柵576經(jīng)布置W展開(kāi)(flaring out)所述光束且更特定地說(shuō)將所述 光束分離成Ξ個(gè)相異光束，所述相異光束在空間上可彼此區(qū)分（即，空間相異）。在大多數(shù)情 況中，所述空間相異光束還經(jīng)布置W等距隔開(kāi)且具有大體上相等的光強(qiáng)度。
[0056] 在所述Ξ個(gè)光束離開(kāi)衍射光柵576之后，其穿過(guò)孔徑580且接著繼續(xù)直到其到達(dá)光 束分割器立方體582為止。光束分割器立方體582(結(jié)合四分之一波板572)經(jīng)布置W將光束 分成兩個(gè)路徑，即，一個(gè)路徑向下引導(dǎo)且另一路徑引導(dǎo)到右側(cè)(在圖5中所示的配置中）。向 下引導(dǎo)的路徑是用于將所述光束的第一光部分分配到襯底512,而引導(dǎo)到右側(cè)的路徑是用 于將所述光束的第二光部分分配到參考光學(xué)器件556。在大多數(shù)實(shí)施例中，將大部分光分配 到襯底512且將較小百分比的光分配到參考光學(xué)器件556,但是百分比比率可根據(jù)每一光學(xué) 檢驗(yàn)系統(tǒng)的特定設(shè)計(jì)而改變。在一個(gè)實(shí)施例中，參考光學(xué)器件556可包含參考集光透鏡514 及參考檢測(cè)器516。參考集光透鏡514經(jīng)布置W收集光束的部分且將光束的部分引導(dǎo)于參考 檢測(cè)器516上，參考檢測(cè)器516經(jīng)布置W測(cè)量光強(qiáng)度。參考光學(xué)器件在所屬領(lǐng)域中眾所周知 且為簡(jiǎn)單起見(jiàn)將不會(huì)加 W詳細(xì)論述。
[0057]從光束分割器582向下引導(dǎo)的Ξ個(gè)光束系通過(guò)望遠(yuǎn)鏡588接收，望遠(yuǎn)鏡588包含重 新引導(dǎo)并擴(kuò)張光的若干透鏡元件。在一個(gè)實(shí)施例中，望遠(yuǎn)鏡588是包含圍繞轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)的多個(gè) 望遠(yuǎn)鏡的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的部分。例如，可使用Ξ個(gè)望遠(yuǎn)鏡。運(yùn)些望遠(yuǎn)鏡的目的是改變襯底上的 掃描光點(diǎn)的大小且從而允許選擇最小可檢測(cè)缺陷大小。更特定地說(shuō)，望遠(yuǎn)鏡中的每一者大 體上表示不同像素大小。因而，一個(gè)望遠(yuǎn)鏡可產(chǎn)生較大光點(diǎn)大小，從而使檢驗(yàn)更快且更不敏 感(例如，低分辨率），而另一望遠(yuǎn)鏡可產(chǎn)生較小光點(diǎn)大小，從而使檢驗(yàn)更慢且更敏感(例如， 高分辨率)。
[005引從望遠(yuǎn)鏡588開(kāi)始，Ξ個(gè)光束穿過(guò)物鏡590,物鏡590經(jīng)布置W將所述光束聚焦到襯 底512的表面上。在所述光束與表面交叉為Ξ個(gè)相異光點(diǎn)時(shí)，可產(chǎn)生反射光束及透射光束兩 者。所述透射光束穿過(guò)襯底512，而所述反射光束反射離開(kāi)所述表面。例如，所述反射光束可 反射離開(kāi)所述襯底的不透明表面，且所述透射光束可透射穿過(guò)所述襯底的透明區(qū)域。所述 透射光束是通過(guò)透射光光學(xué)器件558收集且所述反射光束是通過(guò)反射光光學(xué)器件562收集。
[0059] 關(guān)于透射光光學(xué)器件558,透射光束在穿過(guò)襯底512之后通過(guò)第一透射透鏡596收 集且在球面像差校正器透鏡598的幫助下聚焦到透射棱鏡510上。棱鏡510可經(jīng)配置W具有 針對(duì)所述透射光束中的每一者的琢面，所述琢面經(jīng)布置W復(fù)位且折曲所述透射光束。在大 多數(shù)情況中，棱鏡510是用于分離光束使得其各自落在透射光檢測(cè)器布置560(展示為具有 Ξ個(gè)相異檢測(cè)器）中的單一檢測(cè)器上。因此，當(dāng)光束離開(kāi)棱鏡510時(shí)，其穿過(guò)第二透射透鏡 502，第二透射透鏡502將分離光束中的每一者個(gè)別地聚焦到所述Ξ個(gè)檢測(cè)器中的一者上， 所述Ξ個(gè)檢測(cè)器中的每一者經(jīng)布置W測(cè)量透射光的強(qiáng)度。
[0060] 關(guān)于反射光光學(xué)器件562，反射光束在反射離開(kāi)襯底512之后通過(guò)物鏡590收集，接 著物鏡590引導(dǎo)所述光束朝向望遠(yuǎn)鏡588。在到達(dá)望遠(yuǎn)鏡588之前，所述光束還穿過(guò)四分之一 波板504。一般而言，物鏡590及望遠(yuǎn)鏡588 W在光學(xué)上相對(duì)于如何操縱入射光束逆轉(zhuǎn)的方式 操縱收集光束。即，物鏡590重新準(zhǔn)直所述光束且望遠(yuǎn)鏡588減小其大小。當(dāng)所述光束離開(kāi)望 遠(yuǎn)鏡58別寸，其繼續(xù)（向后)直到其到達(dá)光束分割器立方體582為止。光束分割器582經(jīng)配置W 與四分之一波板504-起運(yùn)作W將所述光束引導(dǎo)到中屯、路徑506上。
[0061] 接著，通過(guò)第一反射透鏡508收集在路徑506上繼續(xù)的光束，第一反射透鏡508將所 述光束中的每一者聚焦到反射棱鏡509上，反射棱鏡509包含針對(duì)所述反射光束中的每一者 的琢面。反射棱鏡509經(jīng)布置W重新定位且彎曲反射光束。類(lèi)似于透射棱鏡510,反射棱鏡 509用于分離光束使得其各自落在反射光檢測(cè)器布置564中的單一檢測(cè)器上。如所示，反射 光檢測(cè)器布置564包含Ξ個(gè)個(gè)別相異檢測(cè)器。當(dāng)光束離開(kāi)反射棱鏡509時(shí)，其穿過(guò)第二反射 透鏡511，第二反射透鏡511將分離光束中的每一者個(gè)別地聚焦到運(yùn)些檢測(cè)器中的一者上， 此類(lèi)檢測(cè)器中的每一者經(jīng)布置W測(cè)量反射光的強(qiáng)度。
[0062] 存在可通過(guò)前述光學(xué)組合件促進(jìn)的多個(gè)檢驗(yàn)?zāi)Ｊ?。例如，光學(xué)組合件可促進(jìn)透射 光檢驗(yàn)?zāi)Ｊ健⒎瓷涔鈾z驗(yàn)?zāi)Ｊ郊巴瑫r(shí)檢驗(yàn)?zāi)Ｊ?。關(guān)于透射光檢驗(yàn)?zāi)Ｊ?，透射模式檢測(cè)通常用 于襯底(例如具有透明區(qū)域及不透明區(qū)域的常規(guī)光學(xué)掩模)上的缺陷檢測(cè)。在光束掃描掩模 (或襯底512)時(shí)，光在透明點(diǎn)處穿透所述掩模且通過(guò)透射光檢測(cè)器560檢測(cè)，透射光檢測(cè)器 560定位于所述掩模后方且測(cè)量通過(guò)包含第一透射透鏡596、第二透射透鏡502、球面像差透 鏡598及棱鏡510的透射光光學(xué)器件558收集的光束中的每一者的強(qiáng)度。
[0063] 關(guān)于反射光檢驗(yàn)?zāi)Ｊ剑蓪?duì)含有呈銘、顯影光致抗蝕劑或其它特征的形式的圖像 信息的透明或不透明襯底執(zhí)行反射光檢驗(yàn)。由襯底512反射的光沿著與檢驗(yàn)光學(xué)器件554相 同的光學(xué)路徑向后行進(jìn)，但接著通過(guò)偏光光束分割器582轉(zhuǎn)向到檢測(cè)器564中。更特定地說(shuō)， 第一反射透鏡508、棱鏡509及第二反射透鏡511將來(lái)自經(jīng)轉(zhuǎn)向光束的光投影到檢測(cè)器564 上。反射光檢驗(yàn)還可用于檢測(cè)不透明襯底表面的頂部上的污染。
[0064] 關(guān)于同時(shí)檢驗(yàn)?zāi)Ｊ?，利用透射光及反射光兩者W確定缺陷的存在及/或類(lèi)型。系統(tǒng) 的兩個(gè)測(cè)量值是如通過(guò)透射光檢測(cè)器860感測(cè)的透射穿過(guò)襯底512的光束的強(qiáng)度及如通過(guò) 反射光檢測(cè)器564檢測(cè)的反射光束的強(qiáng)度。接著，可處理所述兩個(gè)測(cè)量值W確定襯底512上 的對(duì)應(yīng)點(diǎn)處的缺陷(如果有)的類(lèi)型。
[0065] 更特定地說(shuō)，同時(shí)透射及反射檢測(cè)可掲示通過(guò)透射檢測(cè)器感測(cè)的不透明缺陷的存 在，而反射檢測(cè)器的輸出可用于掲示缺陷的類(lèi)型。作為實(shí)例，襯底上的銘點(diǎn)或顆粒皆可導(dǎo)致 來(lái)自透射檢測(cè)器的低透射光指示，但反射銘缺陷可導(dǎo)致來(lái)自反射光檢測(cè)器的高反射光指 示，且顆?？蓪?dǎo)致來(lái)自相同反射光檢測(cè)器的較低反射光指示。因此，通過(guò)使用反射及透射檢 測(cè)兩者，可定位銘幾何結(jié)構(gòu)的頂部上的顆粒，如果只檢查缺陷的反射特性或透射特性，那么 不能進(jìn)行此定位。此外，可確定特定類(lèi)型缺陷的特征，例如其反射光強(qiáng)度與透射光強(qiáng)度的比 率。接著，可使用此信息W對(duì)缺陷進(jìn)行自動(dòng)分類(lèi)。于1996年10月8日頒布且W引用的方式并 入本文中的美國(guó)專(zhuān)利5，563，702描述關(guān)于系統(tǒng)500的額外細(xì)節(jié)。
[0066] 根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，并有激光系統(tǒng)的檢驗(yàn)系統(tǒng)可同時(shí)檢測(cè)單一檢測(cè)器上的 兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。此檢驗(yàn)系統(tǒng)可用于檢驗(yàn)襯底(例如主光罩、光掩?；蚓铱扇缬?009年 5月5日頒予布朗（Brown)等人且W引用的方式并入本文中的美國(guó)專(zhuān)利7,528,943中所描述 那樣操作。
[0067] 圖6展示同時(shí)檢測(cè)一個(gè)傳感器670上的圖像或信號(hào)的兩個(gè)通道的主光罩、光掩?；?晶片檢驗(yàn)系統(tǒng)600。照明源609并有如本文中所描述的改進(jìn)的DUV CW激光且可進(jìn)一步包括相 干性降低方案。當(dāng)受檢驗(yàn)物體630是透明（例如，主光罩或光掩模)時(shí)，所述兩個(gè)通道可包括 反射及透射強(qiáng)度，或可包括兩個(gè)不同照明模式(例如入射角、偏光狀態(tài)、波長(zhǎng)范圍或其某個(gè) 組合）。
[0068] 如圖6中所示，照明中繼光學(xué)器件615及620將來(lái)自源609的照明中繼到受檢驗(yàn)物體 630。受檢驗(yàn)物體630可為主光罩、光掩模、半導(dǎo)體晶片或待檢驗(yàn)的其它物品。圖像中繼光學(xué) 器件640、655及660將通過(guò)受檢驗(yàn)物體630反射及/或透射的光中繼到傳感器670。對(duì)應(yīng)于所 述兩個(gè)通道的檢測(cè)信號(hào)或圖像的數(shù)據(jù)展示為數(shù)據(jù)680且傳輸?shù)接?jì)算機(jī)(未展示）W進(jìn)行處 理。
[0069] 圖7說(shuō)明包含多個(gè)物鏡及上述改進(jìn)的DUV CW激光中的一者的示范性檢驗(yàn)系統(tǒng)700。 在系統(tǒng)700中，將來(lái)自激光701(激光701并有本文中所描述的UV激光中的一者）的照明發(fā)送 到照明子系統(tǒng)的多個(gè)區(qū)段。所述照明子系統(tǒng)的第一區(qū)段包含元件702a到706