用于使用激光维持等离子体照明输出对样本进行成像的系统及方法_2

文档序号:9829826阅读:来源:国知局
SP照明子系统102可将VUV辐射、DUV辐射、UV辐射及/或可见光辐射递送到所属领域中已知的任何光学特性系统的下游光学元件,例如(但不限于)检验工具或度量工具。
[0020]在另一实施例中,系统100包含适用于固定样本116的载物台组合件120。载物台组合件120可包含所属领域中已知的任何样本载物台架构。举例来说,载物台组合件120可包含(但不限于)线性载物台。通过另一实施例,载物台组合件120可包含(但不限于)旋转载物台。此外,样本120可包含晶片,例如(但不限于)半导体晶片。
[0021 ]在另一实施例中,系统100包含成像子系统111。在本文中应注意,成像子系统111可耦合到LSP照明子系统102的照明输出。就此而言,成像子系统111可利用来自LSP照明子系统102的照明输出(例如,VUV光)检验或是分析一或多个样本116 ο在本文中应注意,贯穿本发明术语‘成像子系统,可与术语‘检验器,交换使用。
[0022]在另一实施例中,成像子系统111包含照明子系统112或‘照明器’。在一个实施例中,照明子系统112使用从由激光维持等离子体照明子系统102产生的等离子体107发射的宽带辐射的至少一部分照明一或多个样本116的表面。在一个实施例中,照明子系统112将宽带辐射133经由照明路径113递送到样本116的表面。照明子系统112可包含适用于将来自LPS子系统102的输出的宽带辐射133递送到样本116表面的任何数目及任何类型的光学元件。举例来说,照明子系统112可包含用于引导、聚焦及以其它方式处理由LSP照明子系统102发射的宽带福射133的一或多个透镜119、一或多个滤光器130(例如,子频带滤光器)、一或多个准直元件(未展不)、一或多个偏光元件(未展不)、一或多个分束器125。
[0023]在另一实施例中,成像子系统111包含物镜114及检测器118。在一个实施例中,物镜114可在照明从样本116的一或多个部分(或位于样本116上的粒子)散射或反射之后收集所述照明。接着,物镜可将经收集照明经由收集路径117聚焦到检测器118,以形成样本116表面的一或多个部分的图像。在本文中应注意,物镜114可包含在所属领域中已知的适用于执行检验(例如,暗场检验或明场检验)或光学度量的任何物镜。此外,在本文中应注意,检测器118可包含在所属领域中已知的适用于测量从样本116接收的照明的任何光学检测器。举例来说,检测器118可包含(但不限于)C⑶检测器、TDI检测器或类似物。
[0024]在另一实施例中,系统100包含吹扫室110。在一个实施例中,吹扫室110容纳或适用于容纳所选择吹扫气体。在一个实施例中,吹扫室110含有照明子系统113、物镜114及/或检测器118。在另一实施例中,吹扫室110使用所选择吹扫气体吹扫照明路径113及/或收集路径117。在本文中应注意,对吹扫室110的使用允许经收集的等离子体产生的宽带光133(例如VUV光)以最小信号劣化或至少减小的劣化透射穿过照明子系统112的照明光学器件。在吹扫室110中对吹扫气体的使用允许在检验期间利用较短波长光(例如VUV光)且避免对短波长状况(例如(但不限于)VUV光(100到200nm))执行脉冲等离子体检验的需要。应进一步认识到,此类配置使得能够在检测器118中利用基于TDI的传感器。在吹扫室110中使用的吹扫气体可包含所属领域中已知的任何吹扫气体。举例来说,所选择的吹扫气体可包含(但不限于)稀有气体、惰性气体、非惰性气体,或两种或两种以上气体的混合物。举例来说,所选择的吹扫气体可包含(但不限于)氩气、Xe、Ar、Ne、Kr、He、N2及类似物。通过另一实例,所选择的吹扫气体可包含氩气与额外气体的混合物。
[0025]在另一实施例中,系统100包含对宽带辐射133的至少一部分透明的窗103。窗103用于将照明子系统112与LSP照明子系统102的输出光学耦合,同时维持吹扫室110的环境与LSP照明子系统102(及组件系统)的环境之间的分离。举例来说,在从等离子体107发射的VUV宽带辐射的情况中,窗103可包含对VUV辐射透明的材料。举例来说,适合于VUV的窗可包含(但不限于)CaF2或MgF2。
[0026]在本文中应认识到,气体容纳元件108可包含适用于起始及/或维持等离子体107的若干气体容纳结构。在一个实施例中,气体容纳元件108可包含(但不限于)室(如在图1B中展示)、等离子体单元(如在图2中展示)或等离子体灯泡。
[0027]在一些实施例中,气体容纳元件108(例如,室、单元或灯泡)的透射部分可由所属领域中已知的对由等离子体107产生的辐射133及/或栗浦照明121至少部分透明的任何材料形成。在一个实施例中,气体容纳元件108的透射部分可由所属领域中已知的对由等离子体107产生的VUV辐射、DUV辐射、UV辐射及/或可见光至少部分透明的任何材料形成。在另一实施例中,气体容纳元件108的透射部分可由所属领域中已知的对来自栗浦源104的IR辐射、可见光及/或UV光至少部分透明的任何材料形成。
[0028]在一些实施例中,气体容纳结构的透射部分可由低OH含量的熔融硅石玻璃材料形成。在其它实施例中,等离子体单元101的透射部分可由高OH含量的熔融硅石玻璃材料形成。举例来说,等离子体单元101的透射元件或灯泡可包含(但不限于)SUPRASIL 1、SUPRASIL 2^SUPRASIL 300^SUPRASIL 310、HERALUX PLUS、HERALUX_VUV及类似物。在其它实施例中,等离子体单元101的透射元件或灯泡可包含(但不限于)CaF2、MgF2、结晶石英及蓝宝石。在本文中应再次注意,例如(但不限于)CaF2、MgF2、结晶石英及蓝宝石的材料提供对短波长辐射(例如,λ〈190nm)的透明度。在A.施赖伯(A.Schreiber)等人的“用于VUV放电灯的石英玻璃的抗福射性(Radiat1n Resistance of Quartz Glass for VUV DischargeLamps),,,《物理学杂志D:应用物理(J.Phys.D: Appl.Phys)》.38(2005年),第3242页到第3250页(其以全文引用的方式并入本文中)中详细论述适用于在本发明的气体容纳元件108(例如,等离子体单元的室窗、玻璃灯泡或透射元件/窗)中实施的各种玻璃。
[0029]在一个实施例中,气体容纳元件108可容纳所属领域中已知的适用于在吸收栗浦照明104时产生等离子体的任何所选择气体(例如,氩气、氙气、汞或类似物)。在一个实施例中,将来自栗浦源104的照明121聚焦到一定体积的气体中致使能量被等离子体单元107内的气体或等离子体(例如,通过一或多个所选择吸收线)吸收,借此“栗浦”气体物种,以便产生及/或维持等离子体。在另一实施例中,尽管未展示,但气体容纳结构108可包含一组电极,其用于在气体容纳结构108的内部容积内起始等离子体107,借以来自栗浦源104的照明在由电极点火之后维持等离子体107。
[0030]在本文中预期,系统100可用于在各种气体环境中起始及/或维持等离子体107。在一个实施例中,用于起始及/或维持等离子体107的气体可包含稀有气体、惰性气体(例如,稀有气体或非稀有气体)或非惰性气体(例如,汞)。在另一实施例中,用于起始及/或维持等离子体107的气体可包含两种或两种以上气体的混合物(例如,惰性气体的混合物、惰性气体与非惰性气体的混合物或非惰性气体的混合物)。在另一实施例中,所述气体可包含稀有气体与一或多个微量物质(例如,金属卤化物、过渡金属及类似物)的混合物。
[0031]通过实例,用于产生等离子体107的一定体积的气体可包含氩气。举例来说,气体可包含保持在超过5atm(例如,20到50atm)的压力下的基本上纯的氩气。在另一实例中,气体可包含保持于超过5atm(例如,20到50atm)的压力下的基本上纯的氪气。在另一实例中,气体可包含氩气与额外气体的混合物。
[0032]应进一步注意,本发明可扩展到若干气体。举例来说,适用于在本发明中实施的气体可包含(但不限于)乂6^匕如、&、!^、吣、!120、02、!12、02、?2、014、一或多个金属卤化物、卤素、取、0(1、211、311、63、?6、1^、恥^^乂6^汾8、&取、乂6取及类似物。广而言之,本发明应被解释为扩展到任何光栗浦等离子体产生系统,且应进一步被解释为扩展到适用于在气体容纳结构(例如,气体室、等离子体单元或等离子体灯泡)内维持等离子体的任何类型的气体。
[0033]收集器106可呈所属领域中已知的适用于将从栗浦源104射出的照明聚焦到容纳于气体容纳元件108内的一定体积的气体中的任何物理配置。在一个实施例中,收集器106可包含具有反射内表面的凹区域,其适用于接收来自栗浦源104的照明121且将照明聚焦到容纳于气体容纳元件108内的一定体积的气体中。举例来说,收集器106可包含具有反射内表面的椭圆形收集器106。
[0034]在本文中应注意,LSP照明子系统102可包含任何数目及任何类型的额外光学元件。在一个实施
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