用于成像系统的折叠光学装置制造方法及图纸

一种用于检测样品表面的装置，包括：检测器和折叠光学装置。该折叠光学装置设计为用于接收由表面的第一区域和第二区域产生的照射，该第一区域和第二区域具有相对于彼此的空间关系，并且通过照射在检测器上形成所述第一区域的第一图像和所述第二区域的第二图像，其中该第一图像为第一区域的线性转换，并且该第二图像为第二区域的线性转换，并且第一和第二图像具有相对于彼此的第二空间关系，该第二空间关系不同于第一空间关系的线性转换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及表面检测，并尤其涉及用于在制造设备中硅片表面的检测方法。
技术介绍
在硅片制造设备中，光学扫描是一种公认用于检测硅片的方法。扫描照射 硅片的特定区域，例如硅片上的芯片或单元，并且测量返回照射的一个或者多 个参数。将该测量参数与各标准参数进行单元对单元或者芯片对芯片的比 较，或者和以前的确定值比较，从而确定该照射区域是否处于规格范围内。通常，以一系列等宽片段扫描整个硅片，通过固定平台平移硅片同时检测 该硅片的一条或者多条光束与平移方向垂直。
技术实现思路
在本专利技术的实施方式中，通过一个或者多个产生于表面检测装置中的照射 光束照射表面，诸如硅片制造设备的硅片表面。通常通过在该表面内扫描，光 束照射表面上的第一和第二区域。为了检测该表面，相对于该表面平移该区域， 从而由--个或者其他区域穿过要检测的表面区域。该表面检测装置设定彼此具 有表面空间关系的两个区域。通常设定表面空间关系从而在两个区域路径不重 叠的情况下对平面上的区域执行平移。可选地，至少部分路径可以重叠。在某些实施方式中该区域为具有同样方向的全等矩形。在一实施方式中表 面空间关系设定矩形较短边接触。在替代实施方式中，矩形不接触。该装置包括折叠光学装置，该折叠光学装置接收产生于两个区域的照射，并在诸如电荷耦合装置(CCD)阵列或者图像增强器阵列的照射检测器上形成 该区域的各个图像。线性转换使得区域图像与区域本身相关，从而图像是该区 域原不失真图像。该折叠光学装置促使检测器上的两个图像具有检测器空间关 系，该检测器空间关系不同于通过对表面空间关系施加线性转换产生的空间关 系。由于折叠光学装置确保了表面空间关系和检测器空间关系的独立性，因此 空间关系的改变使得可以更灵活地配置检测装置并使其更有效地工作。这种关 系的独立性允许对于给定的表面空间关系更完整地填充该检测器，在不降 低信噪比的情况下更快扫描表面。可以通过多种不同形式构建该折叠光学装置。在一实施方式中，该光学装 置包括用于实施空间关系差异的两组光纤束。在另一实施方式中，该光学装置 包括光栅、用于产生空间关系差异的不同级衍射图像。在另一实施方式中，折 叠光学装置包括一组或者两组设置为潜望镜的反射表面。在再一实施方式中， 该光学装置包括分光器。结合附图，通过以下对于实施方式的详细说明可以更加全面地理解本专利技术。附图说明图1为根据本专利技术实施方式的检测装置的示意图2为根据本专利技术的实施方式所述在表面区域之间表示不同可能的表面空间关系的示意图3为根据本专利技术的实施方式相对于表面对图2所示区域平移的示意图； 图4所示为根据本专利技术的实施方式说明在检测器阵列中如何排列接收器图像的实施例的示意图5为根据本专利技术的实施方式位于区域折叠光学组件中部件的示意图； 图6所示为根据本专利技术的替代实施方式位于折叠组件中部件的示意图； 图7A和7B所示为根据本专利技术再一替代实施方式位于折叠组件中部件的示意图8所示为根据本专利技术又一替代实施方式位于折叠组件中的部件的截面 示意图9为根据本专利技术替代实施方式所述的检测装置的示意图；以及图10为根据本专利技术的实施方式在包括于图9所示装置中的图像增强装置 中形成的图像示意图。具体实施例方式图1所示为根据本专利技术的实施方式所述的检测装置20的示意图。该装置 20包括两个照射源22和24，该两个源基本上具有相同的波长，并分别形成 用于照射表面26的光束30和32。这里，作为实施例，假设表面26包括硅片 28的表面，但是应该理解本专利技术实施方式基本可以用于照射和/或检测任何表 面。假设表面26限定x-y平面，如图1所示，x轴位于纸所在平面上，y轴 垂直于纸所在平面向外。源22和24通常为激光，当然也可以采用任何其他适 用一个或多个照射源以产生光束30、 32。光束30、 32进入光束调节和扫描组件34。该组件34通过对光束进行聚 焦和/或扩大和/或倍增调节该光束。该组件34通常还采用旋转镜面和/或声光 偏转器扫描该光束。用于执行组件34所有功能的元件在该
中是公知 的。由同时操作装置20中其他元件的处理器36控制该组件34。该处理器36 于存储器38连接，该存储器38上存储了用于操作该装置20的指令。组件34是投影光学元件组46的一部分，该投影光学元件组46还包括如 图1所示诸如中继镜42和物镜44的其他元件。投影光学元件组46用于在表 面26的两个区域48和50上投射照射。光学元件组46还包括允许将光束30 和32传输到表面26的分光器52。作为实施例，假设区域48和50为具有同 样方向的矩形。通过由投影光学元件组46确定的表面空间关系分开两个区域， 并且通过矢量表示该表面空间关系。以下将更详细的描述区域48、 50以及二 者之间的空间关系。来自区域48、 50的返回照射通常具有三种形式亮区照射，即包括基本 上来自表面26的镜面反射的照射；暗区照射，即通常从表面26以与镜面反射 路径呈30°或者更大相对较大角度散射的照射，以及灰区照射，即从表面26 以处于镜面反射和暗区照射之间的角度散射的照射。通常，在检测表面26时，测量全部三种形式的返回照射。对于各种照射 采用各自的检测器进行测量。灰区照射和暗区照射通常釆用多个检测器。本发 明的实施方式优点在于可以使用来自表面26的所有类型的返回照射。但是为了描述清楚，这里仅对镜面返回照射进行说明。熟悉本领域的普通技术人员可 以对灰区照射和暗区对本说明进行必要改动。在装置20中，设置光束30和32基本垂直地入射到表面26上，尽管可以 设置该装置以非直角的入射角度下工作。在镜面54的中心设置有允许光束30 和32以及来自区域48和50的返回的镜面照射自由通过的孔。镜面52将来自 各区域的灰区照射反射给灰区检测器，该灰区检测器在图1中未示出。同样在 图1中未示出的暗区检测器接收来自区域48和50的暗区照射。来自区域48和50的镜面照射穿过物镜44，并通过分光器52将该光束反 射给透镜56。透镜56聚焦该照射从而在平面62处形成区域48和50的各自 图像58和60。物镜44、分光器52和透镜56是接收光学组的一部分，该接收 光学组63具有作为共扼焦点平面的平面62和平面26。接收光学组63用于对 区域48和50执行线性变换使得该区域的图像基本不会失真。该接收光学组还 对表面空间关系施加同样线性变换使得除了区域本身图像不失真以外，各图像 之间的空间关系也基本不失真。在说明书和权利要求书中，假设线性变换包括 一次或者多次平移、旋转、反射和/或扩张。来自图像58和60的照射进入区域折叠光学组件64，并将它们聚焦到亮 区接收器66上，在其上形成各自的接收器图像68和70。接收器66包括在该 实施例中包括检测器元件阵列的检测器67，该阵列通常为矩形并具有预定高 宽比。检测器阵列67通常为电荷耦合装置(CCD)阵列或者半导体元件阵列。 在一些实施方式中，接收器66包括位于阵列67前面的图像增强器(IIT)。 该IIT从区域48和50接收照射，并向阵列67提供诸如产生于来自各区域照 射的图像增强照射。将来自阵列67的信号传输给用于进行处理的处理器中并 且在表面26的检测过程中采用该处理后的信号。组件64用于改变图像58和60之间的空间关系。这样通常可以允许接收 器6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测样品表面的装置，包括：　　　　检测器；以及　　　　折叠光学装置，所述装置设计用于接收由表面的第一区域和第二区域产生的照射，所述第一区域和第二区域具有相对于彼此的第一空间关系，并且通过照射在所述检测器上形成所述第一区域的第一图像和所述第二区域的第二图像，所述第一图像为第一区域的线性转换，并且所述第二图像为第二区域的线性转换，并且所述第一和第二图像具有相对彼此的第二空间关系，所述第二空间关系不同于第一空间关系的线性转换。

【技术特征摘要】
1、一种用于检测样品表面的装置，包括检测器；以及折叠光学装置，所述装置设计用于接收由表面的第一区域和第二区域产生的照射，所述第一区域和第二区域具有相对于彼此的第一空间关系，并且通过照射在所述检测器上形成所述第一区域的第一图像和所述第二区域的第二图像，所述第一图像为第一区域的线性转换，并且所述第二图像为第二区域的线性转换，并且所述第一和第二图像具有相对彼此的第二空间关系，所述第二空间关系不同于第一空间关系的线性转换。2、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一和第二区域为非 重叠区域。3、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括用于照射所述第一 区域的第一源，和用于照射所述第二区域的第二源，并且所述照射产生由所述 折叠光学装置接受的照射。4、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一区域全等于所述 第二区域。5、 根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一区域和所述第二 区域具有同样的方向。6、 根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一区域和所述第二 区域包括矩形。7、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述折叠光学组件包括至 少一光纤束。8、 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述至少一光纤束包括第 一光纤束和第二光纤束，所述第一光纤束接收产生于所述第一区域的照射并设 计用于向所述第一图像传输所述照射，以及所述第二光纤束接收产生于所述第 二区域照射并设计用于向所述第二图像传输所述照射。9、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述折叠光学装置包括衍 射光栅。10、 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述衍射光栅设计为响应 于接收到的照射产生多个级的衍射照射，并且该折叠光学装置设计为由衍射照 射级其中之一产生第一图像和由另一衍射照射级产生第二图像。11、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述折叠装置包括至少一 潜望镜。12、 根据权利要求ll所述的装置，其特征在于，所述至少一潜望镜包括 第一潜望镜和第二潜望镜，所述第一潜望镜接收产生于所述第一区域的照射并 设计为用于产生第一图像，以及所述第二潜望镜接收产生于所述第二区域的照 射并设计为用于产生所述第二图像。13、 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第一潜望镜限定第一潜望镜平面并且所述第二潜望镜限定第二潜望镜平面，所述第一潜望镜平面 和第二潜望镜平面是...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿维萨依库塔，多伦科恩戈特，吉尔布莱，本杰明科恩，
申请(专利权)人：以色列商应用材料以色列公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]