401到达。每一脉冲的部分由分束器407在输出方向402上透射 且部分进入环形腔。如上文针对图1A所阐释，当用作脉冲速率加倍器时，如果环形腔及分 束器407是无损耗的，那么分束器407将优选地透射每一激光脉冲的能量的约=分之一且 将约=分之二反射到所述环形腔中。如上文所阐释，可修改该些值W考虑分束器及腔的损 耗W在脉冲速率加倍器中维持实质上相等能量输出脉冲。
[0087] 在激光脉冲进入环形腔之后，其从曲面镜405反射且经引导朝向曲面镜406。镜 406重新引导光返回朝向镜405。在来自两个镜的多个反射（来自图4A所展示的实例中 的每一镜的两个反射）之后，脉冲在重新聚焦之后返回到达分束器407。如赫里奥特等人 (1964年）所描述，来自每一镜的反射的数目仅取决于两个镜相对于所述镜的间距d的曲率 半径且并不取决于光进入环形腔的确切角度。例如，如果所述两个镜的曲率半径为d(即， 每一镜的焦距为d/2)，那么在来自每一镜的两个反射之后，每一脉冲将已经重新聚焦且将 返回到达分束器407,其中所述脉冲的部分将在方向402上反射离开环形腔且部分将透射 回到所述环形腔中。赫里奥特等人（1964年）给出所述镜的焦距（且因此，曲率半径）的 值作为对于离开每一镜的2个、3个、4个、6个、12个及24个反射的d的倍数。如赫里奥特 等人所阐释，其它数目的反射是可能的。如赫里奥特等人（1964年）所描述，所述反射取决 于反射的数目及光从分束器407入射于镜405上的角度而可能不在一个平面中。来自每一 镜的两个W上反射使所述腔与使用来自每一镜的两个反射的腔相比较更紧致。然而，因为 在每一镜反射处损耗一些光，所W在镜反射损耗并不如此小时（例如，如在深UV波长下） 每镜两个反射将是优选的，但在每反射的损耗较小时（例如，在红外线、可见光或近UV波长 下），每镜两个W上反射可能可用。
[0088] 无论输入激光脉冲的束腰的位置如何，脉冲倍增器400均将使激光脉冲重新聚 焦，使得在方向402上离开的输出脉冲将看似具有大致或实质上类似于输入脉冲的发散及 束腰。在脉冲倍增器400的一些优选实施例中，来自方向401的输入激光脉冲将实质上准 直W便最小化入射于分束器407上的功率密度。接着，输出激光脉冲还将实质上准直。
[0089] 图4B展示比图4A的脉冲倍增器400更紧致的另一脉冲速率倍增器410。脉冲倍 增器410使用平面镜416W后向反射来自曲面镜415的光，因此针对相同腔光学路径长度 而与脉冲倍增器400相比较等分倍增器410的所述两个镜之间的距离（即，对于脉冲倍增 器410的d/2的镜间距引起与对于脉冲倍增器400的d的镜间距相同的光学路径长度）。 曲面镜415具有与镜405 (图4A)相同的曲率半径。脉冲倍增器410优于脉冲倍增器400的 另一优点为分束器417可与平面镜416大致共面而定位，由此简化构造及对准。注意，分束 器417的反射及透射角色与其在脉冲倍增器400中的分束器407中的角色相比较而互换。
[0090] 脉冲倍增器410使用第二分束器413来分离输入激光脉冲及输出激光脉冲。在图 4B所展示的实施例中，分束器413为经布置W便透射外来激光脉冲的实质上100%的偏振 分束器，所述外来激光脉冲如由箭头404所展示那样相对于分束器413实质上P偏振。在 某些实施例中，该种透射是通过定向分束器413使得来自方向411的光针对激光的波长W 大致布鲁斯特角入射而实现。
[0091] 为了使分束器413反射每一输出脉冲的能量的高百分比，所述输出脉冲的偏振需 要实质上定向为相对于分束器413的S偏振。该种偏振可由定位于分束器413与417之间 的四分之一波片418实现。四分之一波片418经定向W便将输入偏振转换到实质上圆偏振。 在环形腔内部的奇数数目个反射（在图4B所展示的实施例中为走个反射）之后，所述圆偏 振的偏手性已反向（即，左圆偏振成为右圆偏振或反之亦然），使得输出脉冲在其通过四分 之一波片418时经转换回到相对于输入偏振旋转90°的实质上线性偏振。注意，与' 075申 请案的在环形腔中含有波片的实施例对比，四分之一波片418在环形腔外部。
[0092] 本文中所描述的脉冲倍增器的任何实施例在环形腔中均不需要波片。代替地，仅 分束器用于确定每一脉冲的离开所述腔的分数及围绕所述腔再循环的分数。
[0093] 注意，脉冲倍增器410中的束腰可在镜416的表面上或接近镜416的表面。使用 脉冲倍增器410还是脉冲倍增器400的选择取决于激光的波长、功率密度及对环形腔可用 的空间。
[0094]W类似于图1及3的实施例的方式，图4A及4B所展示的实施例的两个或两个W 上脉冲倍增器可禪合在一起W实现较高倍增速率。
[0095] 有利的是，检验系统可包含上述脉冲倍增器。所述检验系统可为明场检验系统、暗 场检验系统或具有明场模式及暗场模式两者的系统。所述检验系统可经配置W检验半导体 晶片或光刻掩模。明确地说，所述检验系统可经配置W检测图案化样本上的图案化缺陷或 可经配置W检测在图案化或未图案化表面上的微粒、凹处或凸块。
[0096] 例如，由上述脉冲倍增器产生的高重复速率激光脉冲可用于实时闪光 (flash-on-the-fly)检验系统中，其中单一激光脉冲照明待检验的移动样本（例如晶片或 分划板）的一部分且由相机获取图像。因为每一激光脉冲具有短持续时间，所W有效地冻 结所述运动且获取非模糊图像。有利的是，如由上述脉冲倍增器所提供的较高重复速率可 使每单位时间能够获取更多图像，由此允许更快运动。在用于实时闪光检验系统中的脉冲 倍增器的一些实施例中，因为一个目标为冻结运动，所W优选的是在使脉冲速率倍增时并 不过度地加宽每一激光脉冲。因此，在此类实施例中，可将腔长度设置为实质上等于相继外 来脉冲之间的时间间隔的一半。
[0097] 图5说明包含并有脉冲倍增器520的光源的示范性未图案化晶片检验系统500。 在系统500中，可使用机构502旋转及平移晶片501W确保所述晶片的整个表面是可扫描 的。脉冲倍增器520可有利地针对经引导到晶片501上的垂直光束503及倾斜光束504产 生脉冲。接着，（例如）使用科布连兹球体（Coblenzsphere) 508及光学器件509将来自晶 片501的经反射的入射光引导到检测器上（为简单起见而未展示）。系统500可提供（例 如）包含窄光电倍增管（PMT) 505及宽PMT506的窄检测路径及宽检测路径两者。1993年 2月23日授予詹恩（Jann)等人的美国专利5, 189, 481更详细地描述系统500且W引用的 方式并入本文中。值得注意地，脉冲倍增器520可使来自UV、深UV或真空UV激光的脉冲倍 增。脉冲倍增器520可有利地增加重复速率，同时降低所使用的无论哪一激光的峰值功率。
[0098] 2001年3月13日授予瓦埃兹-伊拉瓦巧（Vaez-Iravani)等人的美国专利 6, 201, 601及2001年8月7日授予马克思（Marx)等人的美国专利6, 271, 916提供关于可 有利地并有本文中所描述的脉冲倍增器中的任一者的未图案化晶片检验系统的进一步细 节。该些专利的两者均W引用的方式并入本文中。
[0099] 图6说明包含光源（所述光源包括脉冲倍增器601)的示范性图案化晶片检验系 统600,所述光源可提供近垂直及倾斜照明两者（为清晰起见而仅展示倾斜照明602)。脉 冲倍增器601可从UV、深UV或真空UV激光产生脉冲。有利的是，脉冲倍增器601可增加所 使用的激光的重复速率，同时降低其峰值功率。在系统600中，多通道收集603可在增加的 信噪比（SNR)的情况下提供大收集区域、并像及通道融合。如由脉冲倍增器601产生的照 明偏振可提供先前层抑制及缺陷选择性。促进多通道集合603的照明通道可照明晶片604 上的一或多个点、一或多条窄线或矩形区域。检测通道可包含傅里叶（Fourier)滤光（对 于图案化抑制）、偏振选择、角度范围及/或数值孔径（NA)控制。2009年4月28日授予梁 (Leong)等人且W引用的方式并入本文中的美国专利7, 525, 649进一步详细地描述表面检 验设备600及其它多个收集系统。
[0100] 有利的是，计量系统还可包含上述脉冲倍增器。示范性计量系统可包含但不限于： 楠圆偏振计（例如，参见第6, 734, 968号美国专利，其W引用的方式并入本文中）、角分辨 反射计（例如，参见美国专利4, 999, 014或美国专利7, 667, 841，两者均W引用的方式并入 本文中）或光声测量系统（例如，参见美国专利4, 710, 030,其W引用的方式并入本文中）。 在并有脉冲倍增器的光声测量系统的一些实施例中，优选的是并不过度地加宽每一激光脉 冲W针对每一输出脉冲具有高峰值功率。因此，在此类实施例中，可将腔的光学长度设置为 实质上等于相继外来脉冲之间的间隔的一半。
[0101] 注意，包含脉冲倍增器的任何检验或计量系统可结合脉冲塑形及/或相干性降低 装置而使用。示范性脉冲塑形及相干性降低装置包含但不限于在庄（化uang)等人的共同 待决的美国公开专利申请案2011/0279819及2011/0228263两者中所描述的那些装置。该 两个申请案均主张2008年9月29日申请的美国临时申请案61/100, 990的优先权。全部 该些申请案W引用的方式并入本文中。此类脉冲塑形装置可用于降低每一激光脉冲的相干 性或W其它方式修改所述脉冲的形状。
[0102]图7说明根据本发明的实施例的结合适于并入到检验或计量系统中的脉冲倍增 器使用的脉冲塑形或相干性降低装置的方面。光源710包括脉冲式激光及脉冲倍增器。光 源710产生包括一系列脉冲的光束712。该个实施例的一个方面为利用有限频谱范围的激 光W执行光束712的实质上快速时间调制，该可在约十分之一皮秒时间标度上改变（十分 之一皮秒时间间隔在频谱宽度上等于约Ipm)且将时间调制变换到空间调制。
[0103] 对于斑点降低及/或脉冲塑形提供色散性元件及电光调制器的使用。例如，照明 子系统包含定位于光的相干脉冲的路径中的色散性元件。如图7所展示，所述色散性元件 可定位于与光的相干脉冲的截面xi成角度0 1而布置的平面714处。如图7进一步所展示， 光的所述脉冲与截面维度XI'成角度0 1'而离开所述色散性元件。在一个实施例中，所述 色散性元件为棱镜。在另一实施例中，所述色散性元件为衍射光栅。所述色散性元件经配置 W通过混合在光的脉冲中的光分布的空间特性及时间特性而降低光的所述脉冲的相干性。 特定地说，色散性元件（例如棱镜或衍射光栅）提供光的脉冲中的光分布的空间特性与时 间特性之间的一些混合。所述色散性元件可包含可取决于照明子系统及计量或检验系统的 光学特性而改变的任何合适棱镜或衍射光栅。
[0104] 照明子系统进一步包含定位于离开色散性元件的光的脉冲的路径中的电光调制 器。例如，如图7所展示，所述照明子系统可包含定位于离开所述色散性元件的光的脉冲的 路径中的电光调制器716。所述电光调制器经配置W通过时间上调制在光的脉冲中的光分 布而降低光的脉冲的相干性。特定地说，所述电光调制器提供光分布的任意时间调制。因 此，色散性元件及电光调制器对由光源产生的光的脉冲具有组合效应。特定地说，所述色散 性元件与所述电光调制器的组合产生任意时间调制且将所述时间调制变换到输出光束718 的任意空间调制。
[0105] 在一个实施例中，电光调制器经配置而W十分之一皮秒时间间隔改变在光的脉冲 中的光分布的时间调制。在另一实施例中，电光调制器经配置W在所述电光调制器的调制 的每一周期上提供约1000个非周期样本，由此