5散射的光的透鏡1012及用于將來自透 鏡1012的光聚焦到裝置(例如電荷禪合裝置(CCDH014,包括光敏檢測器的陣列）上的透鏡 1013。在一個實施例中，CCD 1014可包含檢測器的線性陣列。在此類情況中，CCD 1014內(nèi)的 檢測器的線性陣列可定向成平行于照明線1015。在一個實施例中，可包含多個集光系統(tǒng)，其 中所述集光系統(tǒng)中的每一者包含類似組件，但是定向不同。
[0092] 例如，圖10B說明用于表面檢驗設(shè)備(其中為簡單起見未展示其照明系統(tǒng)，例如，類 似于照明系統(tǒng)1001的照明系統(tǒng)）的集光系統(tǒng)1031、1032及1033的示范性陣列。集光系統(tǒng)1031 中的第一光學(xué)器件收集在第一方向上從樣本1011的表面散射的光。集光系統(tǒng)1032中的第二 光學(xué)器件收集在第二方向上從樣本1011的表面散射的光。集光系統(tǒng)1033中的第Ξ光學(xué)器件 收集在第Ξ方向上從樣本1011的表面散射的光。注意，第一、第二及第Ξ路徑與樣本1011的 所述表面成不同反射角。可使用支撐樣本1011的平臺1035W引起光學(xué)器件與樣本1011之間 的相對運(yùn)動，使得可掃描樣本1011的整個表面。于2009年4月28日頒布且W引用的方式并入 本文中的美國專利7，525，649進(jìn)一步詳細(xì)描述表面檢驗設(shè)備1000及其它多個集光系統(tǒng)。
[0093] 圖11說明可用于檢驗表面1101上的異常的表面檢驗系統(tǒng)1100。在此實施例中，表 面1101可通過包括由上述改進(jìn)的DUV CW激光中的一者產(chǎn)生的激光束的激光系統(tǒng)1130的大 體上固定照明裝置部分照明。激光系統(tǒng)1130的輸出可連續(xù)地穿過偏光光學(xué)器件1121、光束 擴(kuò)張器及孔徑1122W及光束成形光學(xué)器件1123W擴(kuò)張并聚焦光束。
[0094] 接著，所得聚焦激光束1102通過光束折疊組件1103及光束偏轉(zhuǎn)器1104反射W引導(dǎo) 光束1105朝向表面1101W用于照明所述表面。在優(yōu)選實施例中，光束1105大體上法向或垂 直于表面1101，但是在其它實施例中光束1105可與表面1101成傾斜角。
[00M]在一個實施例中，光束1105大體上垂直或法向于表面1101且光束偏轉(zhuǎn)器1104使來 自表面1101的光束的鏡面反射反射朝向光束轉(zhuǎn)向組件1103,從而充當(dāng)防止所述鏡面反射到 達(dá)檢測器的屏蔽。所述鏡面反射的方向是沿著線SR，線SR法向于樣本的表面1101。在光束 1105法向于表面1101的一個實施例中，此線SR與照明光束1105的方向一致，其中此共同參 考線或方向在本文中是稱為檢驗系統(tǒng)1100的軸。在光束1105與表面1101成傾斜角的情況 下，鏡面反射的方向S時尋不會與光束1105的傳入方向一致;在此實例中，指示表面法線的方 向的線SR是稱為檢驗系統(tǒng)1100的收集部分的主軸。
[0096]由小顆粒散射的光通過鏡1106收集且朝向孔徑1107及檢測器1108引導(dǎo)。由大顆粒 散射的光通過透鏡1109收集且朝向孔徑1110及檢測器1111引導(dǎo)。注意，一些大顆粒還使經(jīng) 收集且引導(dǎo)到檢測器1108的光散射，且類似地，一些小顆粒還使經(jīng)收集且引導(dǎo)到檢測器 1111的光散射，但此光相較于相應(yīng)檢測器經(jīng)設(shè)計W檢測的散射光的強(qiáng)度具有相對較低的強(qiáng) 度。在一個實施例中，檢測器1111可包含光敏元件的陣列，其中所述光敏元件陣列的每一光 敏元件經(jīng)配置W檢測照明線的放大圖像的對應(yīng)部分。在一個實施例中，檢驗系統(tǒng)可經(jīng)配置 W用于檢測未圖案化晶片上的缺陷。于2001年8月7日頒布且W引用的方式并入本文中的美 國專利6,271，916進(jìn)一步詳細(xì)描述檢驗系統(tǒng)1100。
[0097]圖12說明經(jīng)配置W使用法線照明光束及傾斜照明光束兩者實施異常檢測的檢驗 系統(tǒng)1200。在此配置中，包含上述改進(jìn)的DUV CW激光中的一者的激光系統(tǒng)1230可提供激光 束1201。透鏡1202使光束1201聚焦穿過空間濾光器1203且透鏡1204準(zhǔn)直所述光束且將其遞 送到偏光光束分割器1205。光束分割器1205將第一偏光分量傳遞到法線照明通道且將第二 偏光分量傳遞到傾斜照明通道，其中所述第一及第二分量是正交的。在所述法線照明通道 1206中，所述第一偏光分量是通過光學(xué)器件1207聚焦且通過鏡1208反射朝向樣本1209的表 面。通過樣本1209散射的福射是通過拋物面鏡1210收集且聚焦到光電倍增管1211。
[009引在傾斜照明通道1212中，第二偏光分量通過光束分割器1205反射到鏡1213(鏡 1213使此光束反射穿過半波板1214)且通過光學(xué)器件1215聚焦到樣本1209。源自傾斜通道 1212中的傾斜照明光束且通過樣本1209散射的福射還通過拋物面鏡1210收集且聚焦到光 電倍增管1211。注意，光電倍增管1211具有針孔入口。所述針孔及照明光點(diǎn)（來自表面1209 上的法向照明通道及傾斜照明通道)優(yōu)選處于拋物面鏡1210的焦點(diǎn)處。
[0099] 拋物面鏡1210將來自樣本1209的散射福射準(zhǔn)直成準(zhǔn)直光束1216。接著，準(zhǔn)直光束 1216通過物鏡1217聚焦且通過檢偏鏡1218而到光電倍增管1211。注意，還可使用具有除拋 物面形狀W外的形狀的彎曲鏡表面。儀器1220可提供光束與樣本1209之間的相對運(yùn)動使得 跨樣本1209的表面掃描光點(diǎn)。于2001年3月13日頒布且W引用的方式并入本文中的美國專 利6,201，601進(jìn)一步詳細(xì)描述檢驗系統(tǒng)1200。
[0100] 其它主光罩、光掩模或晶片檢驗系統(tǒng)可有利地使用上述改進(jìn)的DUV CW激光中的一 者。例如，其它系統(tǒng)包含W下美國專利中所描述的系統(tǒng):5,563,702、5,999,310、6,201，601、 6,271,916、7,352,457、7,525,649及7,528,943。又進(jìn)一步系統(tǒng)包含美國公開案2007/ 0002465及2009/0180176中所描述的系統(tǒng)。此段落中敘述的專利、專利公開案及專利申請案 W引用的方式并入本文中。
[0101] 雖然本文中已參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的說明性實施例，但是應(yīng)理解，本發(fā)明并 不限于所述精確實施例。所述精確實施例并不希望為詳盡性或?qū)⒈景l(fā)明限于所掲示的精確 形式。因而，所屬領(lǐng)域的實踐者將明白許多修改及變動。因此，希望通過所附權(quán)利要求書及 其效物來界定本發(fā)明的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種用于產(chǎn)生深紫外光DUV的連續(xù)波CW光的激光，所述激光包括： 二次諧波產(chǎn)生器，其用于將具有基波長的光轉(zhuǎn)換為具有二次諧波波長的光;及 四次諧波產(chǎn)生器，其用于將具有所述二次諧波波長的所述光轉(zhuǎn)換為具有四次諧波波長 的光，所述四次諧波產(chǎn)生器包含： 多個鏡； 第一非線性光學(xué)NLO晶體，其用于產(chǎn)生具有所述四次諧波波長的所述光，所述第一 NLO 晶體與所述多個鏡成操作關(guān)系;及 第二NLO晶體，其與所述第一 NLO晶體成操作關(guān)系，使得具有所述二次諧波波長的所述 光穿過所述第一 NLO晶體及所述第二NLO晶體兩者，所述第二NLO晶體的第二光學(xué)軸圍繞所 述第二NLO晶體內(nèi)具有所述二次諧波波長的所述光的傳播方向相對于所述第一 NLO晶體的 第一光學(xué)軸旋轉(zhuǎn)約90度，所述第二NLO晶體不提供波長轉(zhuǎn)換。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光，其中所述第一 NLO晶體及所述第二NLO晶體中的每一者 經(jīng)氫退火。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光，其中所述第一 NLO晶體及所述第二NLO晶體中的每一者 包括經(jīng)氫退火的CLBO(硼酸銫鋰)晶體。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光，其中具有所述二次諧波的所述光被聚焦到所述第一 NLO 晶體中或接近于所述第一 NLO晶體的大體上橢圓光束腰，其中橢圓的長軸大體上平行于第 一一軸。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光，其中所述第一 NLO晶體及所述第二NLO晶體的溫度經(jīng)控 制以減少所述第一 NLO晶體中由其中的聚焦光束產(chǎn)生的像散。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光，其中至少所述第一 NLO晶體的溫度經(jīng)控制以減少所述第 一 NLO晶體中由其中的聚焦光束產(chǎn)生的像散。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光，其中受控溫度是約50°C或更低。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光，所述四次諧波產(chǎn)生器進(jìn)一步包含具有平行表面的一對 薄板，所述對薄板以大體上相等且相反的角度傾斜以便最小化在補(bǔ)償像散時光束的任何位 移。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光，所述四次諧波產(chǎn)生器進(jìn)一步包含反饋控制回路，所述反 饋控制回路自動調(diào)整像散補(bǔ)償以便大體上消除由所述第一 NLO晶體引入的像散。10. -種用于檢驗晶片、主光罩或光掩模的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括： 深紫外光DUV的連續(xù)波CW激光，其包含： 二次諧波產(chǎn)生器，其用于將具有基波長的光轉(zhuǎn)換為具有二次諧波波長的光;及四次諧 波產(chǎn)生器，其用于將具有所述二次諧波波長的所述光轉(zhuǎn)換為具有四次諧波波長的光，所述 四次諧波產(chǎn)生器包含： 多個鏡； 第一非線性光學(xué)NLO晶體，其用于產(chǎn)生具有所述四次諧波波長的所述光，所述第一 NLO 晶體與所述多個鏡成操作關(guān)系;及 第二NLO晶體，其與所述第一 NLO晶體成操作關(guān)系，使得具有所述二次諧波波長的所述 光穿過所述第一 NLO晶體及所述第二NLO晶體兩者，所述第二NLO晶體的第二光學(xué)軸圍繞所 述第二NLO晶體內(nèi)具有所述二次諧波波長的所述光的傳播方向相對于所述第一 NLO晶體的 第一光學(xué)軸旋轉(zhuǎn)約90度，所述第二NLO晶體不提供波長轉(zhuǎn)換。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述第一 NL0晶體及所述第二NL0晶體中的每一 者經(jīng)氫退火。12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述第一 NL0晶體及所述第二NL0晶體中的每一 者包括經(jīng)氫退火的CLB0(硼酸銫鋰)晶體。13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中具有所述二次諧波的光被聚焦到所述第一 NL0晶 體中或接近于所述第一 NL0晶體的大體上橢圓光束腰，其中橢圓的長軸大體上平行于第一 e 軸。14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述第一 NL0晶體及所述第二NL0晶體的溫度經(jīng) 控制以減少所述第一 NL0晶體中由其中的聚焦光束產(chǎn)生的像散。15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中至少所述第一 NL0晶體的溫度經(jīng)控制以減少所述 第一 NL0晶體中由其中的聚焦光束產(chǎn)生的像散。16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中受控溫度為約50°C或更低。17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，所述四次諧波產(chǎn)生器進(jìn)一步包含具有平行表面的一 對薄板，所述對薄板以大體上相等且相反的角度傾斜以便最小化在補(bǔ)償像散時光束的任何 位移。18. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，所述四次諧波產(chǎn)生器進(jìn)一步包含反饋控制回路，所述 反饋控制回路自動調(diào)整像散補(bǔ)償以便大體上消除由所述第一 NL0晶體引入的像散。19. 一種在激光中產(chǎn)生深紫外光DUV的連續(xù)波CW光的方法，所述方法包含： 將具有基波長的光轉(zhuǎn)換為具有二次諧波波長的光;及 使用第一非線性光學(xué)NL0晶體及第二NL0晶體將具有所述二次諧波波長的所述光轉(zhuǎn)換 為具有四次諧波波長的光，其中所述將具有所述二次諧波波長的所述光轉(zhuǎn)換為具有所述四 次諧波波長的所述光包含： 放置所述第二NL0晶體使其與所述第一NL0晶體成操作關(guān)系，使得具有二次諧波波長的 所述光穿過兩個NL0晶體;及 使所述第二NL0晶體的第二光學(xué)軸圍繞所述第二NL0晶體內(nèi)具有所述二次諧波波長的 所述光的傳播方向相對于所述第一 NL0晶體的第一光學(xué)軸旋轉(zhuǎn)約90度，其中只有所述第一 NL0晶體提供具有所述四次諧波波長的所述光的波長轉(zhuǎn)換。
【專利摘要】一種用于產(chǎn)生深紫外光DUV的連續(xù)波CW光的激光包含二次諧波產(chǎn)生器及四次諧波產(chǎn)生器。所述四次諧波產(chǎn)生器包含多個鏡以及第一及第二非線性光學(xué)NLO晶體。所述第一NLO晶體產(chǎn)生具有四次諧波波長的光，且經(jīng)放置而與所述多個鏡成操作關(guān)系。所述第二NLO晶體經(jīng)放置而與所述第一NLO晶體成操作關(guān)系，使得具有二次諧波波長的光穿過所述第一NLO晶體及所述第二NLO晶體兩者。注意，所述第二NLO晶體的第二光學(xué)軸圍繞所述第二NLO晶體內(nèi)光的傳播方向相對于所述第一NLO晶體的第一光學(xué)軸旋轉(zhuǎn)約90度。所述第二NLO晶體不提供波長轉(zhuǎn)換。
【IPC分類】H01S3/10
【公開號】CN105659447
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】勇-霍·亞歷克斯·莊
【申請人】科磊股份有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2014年9月8日