(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料上の異常を検出する光学検査システムであって、
約３４０ナノメートルおよび約４００ナノメートルの間の波長を有する入射光ビームを試料上に導く光源、
前記入射光ビームに応答して試料から放射する光のパス上に配置されたプログラム可能な空間フィルタ（ＰＳＦ）であって、電位差が除去または印加されると、約４００：１の最小吸光値で前記放射光の少なくとも第１部分を阻止する不透過特性、あるいは、前記入射光ビームについて約４０パーセントの最小透過値で前記放射光の少なくとも第２部分を透過する透過特性のいずれかを有する材料から構築され、
実質的に紫外光を透過し、前記放射光の開口を覆うような大きさにされた材料から形成される１対の板であって、前記板は互いに平行に構成される板、
前記板のうちの第１板上に堆積された第１インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）レイヤ、
前記板のうちの第２板上に堆積された第２複数ＩＴＯレイヤ部であって、前記第１ＩＴＯレイヤおよび前記第２ＩＴＯレイヤ部は、前記板の間に配置される、第２複数ＩＴＯレイヤ部、および
前記第１ＩＴＯレイヤおよび第２ＩＴＯレイヤ部の間に配置された液晶レイヤ
を備えるＰＳＦ、
検出器であって、前記ＰＳＦによって透過される前記放射光の前記第２部分が前記検出器に入射し、それによって前記試料の少なくとも一部のイメージを形成するように前記放射光の前記パス内に配置された検出器、および
前記イメージを受け取り、前記受け取られたイメージを分析することによって前記試料部分上に任意の欠陥が存在するかを決定する分析器
を備えるシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、前記ＰＳＦの前記１つ以上の特性は、約５００：１の最小吸光値で前記放射光の少なくとも第１部分を阻止し、約５０パーセントの最小透過値で前記放射光の少なくとも第２部分を透過するよう構成可能であるシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムであって、前記分析器は、前記第２ＩＴＯレイヤ部のうちの少なくとも１つと、前記第１ＩＴＯレイヤとの間に電位差を選択的に印加することによって、前記第２ＩＴＯレイヤ部のうちの少なくとも１つに近接する前記液晶レイヤの一部が前記放射光のうちの第２部分の透過を許し、一方、前記液晶レイヤのうちの電位差が印加されない他の部分が前記放射光のうちの第１部分が前記ＰＳＦを通ることを阻止するようさらに構成されるシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムであって、前記電位差は、所定のスレッショルドよりも大きく、前記液晶レイヤのうちの前記一部は、前記所定のスレッショルドより大きい電位差が印加されるときに透過を許すシステム。
【請求項５】
請求項３に記載のシステムであって、前記電位差は、所定のスレッショルドより小さく、前記液晶レイヤのうちの前記一部は、前記所定のスレッショルドより小さい電位差が印加されるときに透過を許すシステム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のシステムであって、前記液晶材料はＵＶ適合性を有するポリマー安定化液晶材料であるシステム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のシステムであって、前記１対の板はＵＶグレードガラスから形成されるシステム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のシステムであって、前記第１および第２ＩＴＯレイヤは、平方当たり約１００および約３００Ωの間のシート抵抗を生むような厚さの値を有するシステム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のシステムであって、前記第２複数ＩＴＯレイヤ部は、第１方向を横切って分散されるシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムであって、前記分析器は、前記放射光のうちのどの１つ以上のノイズ部分が前記試料上の繰り返しパターンから生じるかを決定し、前記電位差は、そのようなノイズ部分を阻止するために選択的に印加されるシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のシステムであって、前記ノイズ部分（群）は、前記試料上の繰り返しパターンから生じる１つ以上の鋭い、明るい回折点に対応するシステム。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のシステムであって、前記放射光のうちの前記ノイズ部分（群）は、前記試料上の繰り返しパターンから生じる１つ以上の選択された角度（群）における１つ以上の領域に対応するシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムであって、前記選択された角度は、入射平面から４５度を含むシステム。
【請求項１４】
請求項１２に記載のシステムであって、前記選択された角度は、入射平面から９０度を含むシステム。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載のシステムであって、前記ＰＳＦは、前記放射光のフーリエ変換面内に配置され、前記検出器は、前記放射光のイメージ面内に配置されるシステム。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれかに記載のシステムであって、前記放射光は、前記試料からの散乱光であるシステム。
【請求項１７】
試料上の異常を検出する光学検査システムであって、
約３４０ナノメートルおよび約４００ナノメートルの間の波長を有する入射光ビームを試料上に導く光源、
前記入射光ビームに応答して試料から放射する光のパス上に配置されたプログラム可能な空間フィルタ（ＰＳＦ）であって、
実質的に紫外光を透過し、前記放射光の開口を覆うような大きさにされた材料から形成される１対の板であって、前記板は互いに平行に構成される板、
前記板のうちの第１板上に堆積された第１インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）レイヤ、
前記板のうちの第２板上に堆積された第２複数ＩＴＯレイヤ部であって、前記第１ＩＴＯレイヤおよび前記第２ＩＴＯレイヤ部は、前記板の間に配置される、第２複数ＩＴＯレイヤ部、および
前記第１ＩＴＯレイヤおよび第２複数ＩＴＯレイヤ部の間に配置されたポリマー安定化液晶（ＰＳＬＣ）レイヤを備えるＰＳＦ、
検出器であって、前記ＰＳＦによって透過される前記放射光の第２部分（群）が前記検出器に入射し、それによって前記試料の少なくとも一部のイメージを形成するように前記放射光の前記パス内に配置された検出器、
前記イメージを受け取り、前記受け取られたイメージを分析することによって前記試料部分上に任意の欠陥が存在するかを決定し、前記第２複数ＩＴＯレイヤ部のうちの少なくとも１つと、前記第１ＩＴＯレイヤとの間に第１電位差を選択的に印加することによって、前記第２複数ＩＴＯレイヤ部のうちの少なくとも１つに近接する前記ＰＳＬＣレイヤの一部が前記放射光のうちの第１部分が前記ＰＳＦを通ることを阻止し、一方、前記ＰＳＬＣレイヤのうちの前記第１電位差が印加されない他の部分が前記放射光のうちの第２部分の透過を許す分析器
を備えるシステム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のシステムであって、前記第１および第２ＩＴＯレイヤは、平方当たり約１００および約３００Ωの間のシート抵抗を生むような厚さの値を有するシステム。
【請求項１９】
請求項１７または１８に記載のシステムであって、前記１対の板はＵＶグレードガラスから形成されるシステム。
【請求項２０】
請求項１７〜１９のいずれかに記載のシステムであって、前記ＰＳＦは、前記放射光のフーリエ変換面内に配置され、前記検出器は、前記放射光のイメージ面内に配置されるシステム。
【請求項２１】
請求項１７〜２０のいずれかに記載のシステムであって、前記第１電位差は、第１の所定のスレッショルドよりも大きく、前記分析器はさらに、前記第１電位差が印加されない前記ＰＳＬＣレイヤのうちの前記他の部分の間に第２電位差を印加するように構成され、前記第２電位差は、前記第１の所定のスレッショルドよりも小さいシステム。
【請求項２２】
請求項１７〜２０のいずれかに記載のシステムであって、前記第１電位差は、第１の所定のスレッショルドよりも小さいときに透過を許し、前記分析器はさらに、前記第１電位差が印加されない前記ＰＳＬＣレイヤのうちの前記他の部分の間に第２電位差を印加するように構成され、前記第２電位差は、前記第１の所定のスレッショルドよりも大きいシステム。
【請求項２３】
試料上の異常を検出する光学検査システムであって、
約３４０ナノメートルおよび約４００ナノメートルの間の波長を有する入射光ビームを試料上に導く光源、
前記入射光ビームに応答して試料から放射する光のパス上に配置されたプログラム可能な空間フィルタ（ＰＳＦ）であって、前記ＰＳＦは、
実質的に紫外光を透過し、前記放射光の開口を覆うような大きさにされた材料から形成される１対の板であって、前記板は互いに平行に構成される板、
前記板のうちの第１板上に堆積された第１インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）レイヤであって、前記第１ＩＴＯレイヤは、第１方向に沿って複数の第１部分に分割される、第１ＩＴＯレイヤ、
前記板のうちの第２板上に堆積された第２ＩＴＯレイヤ部であって、前記第１ＩＴＯレイヤおよび前記第２ＩＴＯレイヤは、前記板の間に配置され、前記第２ＩＴＯレイヤ部は、前記第１方向とは異なる第２方向に沿って複数の第１部分に分割される、第２ＩＴＯレイヤ、
前記第１ＩＴＯレイヤおよび第２ＩＴＯレイヤ部の間に配置された液晶レイヤであって、前記液晶レイヤは双安定材料から形成される、液晶レイヤ、および
少なくとも１対の第１および第２ＩＴＯレイヤ部の間に電位差を選択的に印加することによって、前記少なくとも１対の第１および第２ＩＴＯレイヤ部に近接する前記液晶レイヤの一部が前記放射光の１つ以上の第１部分を阻止または透過するよう構成されるコントローラを備えるＰＳＦ、
検出器であって、前記ＰＳＦによって透過される前記放射光の前記部分が前記検出器に入射し、それによって前記試料の少なくとも一部のイメージを形成するように前記放射光の前記パス内に配置された検出器、および
前記イメージを受け取り、前記受け取られたイメージを分析することによって前記試料部分上に任意の欠陥が存在するかを決定する分析器
を備えるシステム。
【請求項２４】
請求項２３に記載のシステムであって、前記液晶はポリマー安定化液晶材料であるシステム。
【請求項２５】
請求項２３または２４に記載のシステムであって、前記第１および第２ＩＴＯレイヤは、平方当たり約１００および約３００Ωの間のシート抵抗を生むような厚さの値を有するシステム。
【請求項２６】
請求項２３〜２５のいずれかに記載のシステムであって、前記電位差は、所定のスレッショルドよりも大きく、前記液晶レイヤのうちの前記一部は、前記所定のスレッショルドより大きい電位差が印加されるときに透過を許すシステム。
【請求項２７】
請求項２３〜２５のいずれかに記載のシステムであって、前記電位差は、所定のスレッショルドより小さく、前記液晶レイヤのうちの前記一部は、前記所定のスレッショルドより小さい電位差が印加されるときに透過を許すシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料上の欠陥を検出する光学検査システムに一般に関する。より具体的には、本発明はそのようなシステム内での欠陥の検出からのノイズをフィルタリングするメカニズムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェーハ、レチクル、フォトマスク、フラットパネル、および他の試験体上の小さい粒子を検出する現在利用可能な多くの機器は、暗視野イメージングを利用する。暗視野イメージングでは、平坦な鏡面領域は、非常に少ない信号しか検出器に散乱して戻さないので、暗いイメージを生み、よって暗視野という語になる。表面の上に突出する表面特徴および対象物は、より多くの光を検出器に散乱して戻す。暗視野イメージングにおいて、画像は、粒子または回路特徴（circuit features）が存在する場所を除いて通常、暗い。暗視野粒子検出システムは、粒子は回路特徴よりも多くの光を散乱するという仮定に基づいて構成されえる。
【０００３】
暗視野タイプの光学検査システムにおいて、可視光波長範囲の強い光ビームが試料に向かって導かれる。このような入射ビームに応答して試料から散乱された光は、それから検出器によって集められる。検出器は、散乱された光から試料のイメージを生成する。粒子またはボイドのような欠陥は入射光を散乱させるので、散乱光は、そのような欠陥の存在を表しえる。しかし欠陥ではない試料の他の特徴も、入射光を散乱させて「偽の」または「ニュイサンス」欠陥の検出を生む。例えば、半導体デバイス上で典型的に存在する試料上の繰り返しパターンは、鋭い輝点が検出器上に画像化されるように入射光を散乱させる。この鋭い輝点は、実際の欠陥をぼかしえる。さらに試料上の特定の角度におけるライン特徴は、特定の角度、例えば４５°および９０°において画像の広い領域に散乱することにつながりえ、これも「真の欠陥」の検出をぼかす。
【０００４】
暗視野に関連する「ニュイサンス欠陥」問題のいくつかの局面に対応する機器がある。粒子の検出を向上させるために今日用いられる一つの方法は、空間フィルタリングである。平面波照射のもと、レンズの背面焦点面における強度分布は、物体のフーリエ変換に比例する。さらに繰り返しパターンについては、フーリエ変換は、光の点のアレイからなる。繰り返しの光点をブロックするフィルタをレンズの背面焦点面内に置くことによって、繰り返し回路パターンは、フィルタで取り除かれえ、特定の理想的な条件下では粒子および他の欠陥からの非繰り返し信号だけを残す。
【０００５】
従来の液晶タイプの空間フィルタは、可視光範囲で動作する検査システム内ではうまく働くが、これらは、ニュイサンス源からの紫外（ＵＶ）領域の光が検出器に届くことを効果的に阻止できない。ＵＶ光源は、任意の個数の理由のために、例えばより小さいサイズの欠陥を効果的に検出するために用いられえる。しかし、従来の空間フィルタの吸光能力は、可視からＵＶ光源になると急に落ちる。さらに、従来空間フィルタは、ＵＶ領域の散乱光を効果的に透過できない。具体的な例では、従来のＰＳＦは、２００：１の吸光値、および３６４ｎｍのＵＶ波長において２０パーセントの透過値を有する。ここで記載される吸光比は、フィルタから１０インチの距離にあり、１センチメートルの開口を有する検出器で計測される。最後に、従来の空間フィルタの透過および吸光パフォーマンスの両方は、ＵＶ光への曝露のもとで時間とともに悪化していく。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、ＵＶ領域における吸光（extinction）および透過（transmission）パフォーマンスを改善した暗視野光学検査システム中で用いられる、改良された液晶タイプのプログラマブル空間フィルタの要求が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、光学システム内で検査されている試料から放射される光の空間的な一部を選択的にフィルタリングするメカニズムが提供される。ある実施形態において、プログラム可能な空間フィルタ（ＰＳＦ）は、ＵＶ波長範囲の部分における光と適合性がある材料から構築される。具体的な応用例において、ＰＳＦは、ポリマー安定化液晶材料のようなＵＶ適合性材料から構築される。さらなる局面において、ＰＳＦはまた、ＵＶグレードガラスから形成される一対の板を含む。ＰＳＦはまた、平方当たり約１００および約３００Ωの間のシート抵抗を生じる比較的薄い第１および第２ＩＴＯレイヤを含みえる。
【０００８】
具体的な実施形態において、試料上の異常を検出する光学検査システムが開示される。  このシステムは、試料上に入射光ビームを導く光源、および前記入射光ビームに応答して試料から放射する光のパス上に配置されたプログラム可能な空間フィルタ（ＰＳＦ）を含む。好ましくは、ＰＳＦは、約３４０ナノメートルおよび約４００ナノメートルの間の波長を有する入射光ビームについて、約４００：１の最小吸光値で前記放射光の少なくとも第１部分を阻止し、約４０パーセントの最小透過値で前記放射光の少なくとも第２部分を透過するよう構成可能な１つ以上の特性を有する材料から構築される。最も好ましくは、前記ＰＳＦは、同じ波長範囲について、約５００：１の最小吸光値、および約５０パーセントの最小透過値を有する。光学検査システムはさらに、前記ＰＳＦによって透過される前記放射光の前記第２部分が前記検出器に入射し、それによって前記試料の少なくとも一部のイメージを形成するように前記放射光の前記パス内に配置された検出器、および前記イメージを受け取り、前記受け取られたイメージを分析することによって前記試料部分上に任意の欠陥が存在するかを決定する分析器を含む。
【０００９】
代替実施形態において、試料上の異常を検出する光学検査システムが開示される。このシステムは、試料上に入射光ビームを導く光源、および前記入射光ビームに応答して試料から放射する光のパス上に配置されたプログラム可能な空間フィルタ（ＰＳＦ）を含む。システムは、実質的に紫外光を透過し、前記放射光の開口を覆うような大きさにされた材料から形成される１対の板を有する。前記板は互いに平行に構成される。第１インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）レイヤは、前記板のうちの第１板上に堆積され、第２複数ＩＴＯレイヤ部は、前記板のうちの第２板上に堆積される。前記第１ＩＴＯレイヤおよび前記第２ＩＴＯレイヤ部は、前記板の間に配置され、ポリマー安定化液晶（ＰＳＬＣ）レイヤが前記第１ＩＴＯレイヤおよび第２ＩＴＯレイヤ部の間に配置される。
【００１０】
他の局面において、本発明は、試料上の異常を検出する方法に関する。試料上に入射光ビームが導かれる。前記入射光ビームは、約３４０ナノメートルおよび約４００ナノメートルの間の波長を有する。前記入射光ビームが前記試料に当たることから生じる放射光ビームのうちの１つ以上の第１空間部分（群）が、そのような放射光ビームのイメージ面内に配置される検出器に到達することから選択的に阻止される。前記阻止は、プログラム可能な空間フィルタ（ＰＳＦ）を構成することによって達成される。前記ＰＳＦを通して前記検出器へ前記放射光のうちの１つ以上の第２空間部分（群）が透過される。前記第１空間部分（群）は、約４００：１の最小吸光値を有し、前記第２空間部分（群）は、約４０の最小透過値を有する。
【００１１】
代替の応用例において、ＰＳＦは、２つの方向における選択的フィルタリングを提供する。言い換えればＰＳＦは、２方向のフィルタリングを提供する。具体的な実施形態において、試料上の異常を検出する光学検査システムが開示される。検査システムは、試料上に入射光ビームを導く光源、および前記入射光ビームに応答して試料から放射する光のパス上に配置されたプログラム可能な空間フィルタ（ＰＳＦ）を含む。前記ＰＳＦは、前記放射光のうちの１つ以上の選択された部分を阻止または透過するよう構成可能であり、前記放射光のうちの前記選択された部分は、第２方向と共に、第１方向に沿って配置される複数の放射光部分から選択されえる。前記第１方向は前記第２方向と異なる。検査システムはさらに、前記ＰＳＦによって透過される前記放射光の前記第２部分が前記検出器に入射し、それによって前記試料の少なくとも一部のイメージを形成するように前記放射光の前記パス内に配置された検出器、および前記イメージを受け取り、前記受け取られたイメージを分析することによって前記試料部分上に任意の欠陥が存在するかを決定する分析器を含む。
【００１２】
他の実施形態において、本発明は、試料上の異常を検出する方法に関する。入射光ビームは試料上に導かれる。前記試料に当たる前記入射光ビームから生じる放射光ビームのうちの第１空間部分は、そのような放射光ビームのイメージ面内に配置された検出器へ選択的に透過される。前記第１空間部分は、複数のアドレシング可能なロウおよびカラムを有するプログラム可能な空間フィルタ（ＰＳＦ）の第１ロウおよび第１カラム間に第１電位差を印加することによって透過される。前記放射光ビームのうちの第２空間部分は、前記ＰＳＦを通って前記検出器に達するのが阻止される。
【００１３】
本発明のこれらおよび他の特徴および優位性は、以下の本発明の明細書および添付図面においてより詳細に記載され、これらは本発明の原理を例示的に示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の具体的な実施形態がここで詳細に参照される。この実施形態の例は、添付図面において示される。本発明は、この具体的な実施形態について記載されるが、本発明を一つの実施形態に限定するようには意図されないことが理解されよう。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲によって規定されるように本発明の精神および範囲内に含まれるとして、代替物、変更、および等価物を含むように意図される。以下の記載において、本発明の完全な理解のために多くの具体的な詳細が述べられる。本発明は、一部または全てのこれら具体的な詳細なしでも実施されえる。他の場合において、本発明の趣旨を不必要にぼかさないために、よく知られたプロセス動作は詳細に記載されていない。
【００１５】
図１は、本発明のある実施形態による暗視野光学検査システム１００の簡略化された概略図である。図１の示された検査システム１００は、本発明の実施形態の説明を進める特徴だけしか含まない。図１は、本発明の趣旨をぼかさないように検査システムのいくつかの典型的な要素を含まない。さらに要素の相対的寸法および図１のそれら要素の配置は、よりよく本発明の実施形態を示すためにデフォルメされているかもしれない。示されるように、検査システム１００は、光または電磁ビーム１０４を発生し、試料１０５の表面上に導く光源１０２を含む。
【００１６】
試料は、光学検査システム技術を用いて欠陥を探すよう検査されえる任意の適切なデバイスまたは構造でありえる。例として、試料は、ウェーハ、レチクル、フォトマスク、フラットパネル、および他の試験体を含みえる。欠陥は、光学検査システム技術を通して検出可能な任意の適切な欠陥を含みえる。暗視野技術を通して検出可能な光を散乱しやすい欠陥は、以下に限定されないが、試料上の粒子、および試料表面内のボイドを含む。
【００１７】
入射ビームの一部は、試料１０５から反射ビーム１０６として反射される。さらにこのビームの一部は、試料１０５から散乱光１０８として散乱される。試料のさまざまな特性は、入射ビーム１０４の部分が散乱光１０８として散乱されることにつながる。特定のタイプの欠陥（例えば試料表面上の粒子またはボイド）は、入射ビームを散乱させえる。欠陥ではない試料上の繰り返しパターンも入射ビームを散乱させえる。例えば、典型的な集積回路の繰り返し設計は、入射ビームを散乱させえる。
【００１８】
散乱された光１０８は、光軸が平行にされた散乱光１１２を出力する第１レンズ１１０を通るように導かれる。第１レンズ１１０以外にも散乱光を集めるために任意の適切なメカニズムが利用されえる。例えば、散乱光１０８をプログラム可能な空間フィルタ（ＰＳＦ）１１４に導くためにサイドミラーのペアが使用されえる。示されるように、第１レンズ１１０は、散乱光１０８を集め、フーリエ変換面内に配置されるＰＳＦ１１４に向かってそれを導く。ＰＳＦはここでは「散乱」光をフィルタリングするとして記載されるが、もちろんＰＳＦは反射光のような任意のタイプの光をフィルタリングしえる。
【００１９】
一般的に言えば、ＰＳＦ１１４は、ＵＶ波長範囲内の光源について、散乱された光のうちの１つ以上の部分を効果的に阻止し、散乱された光のうちのある部分を効果的に透過するよう構成される。好ましくは、約３４０ｎｍおよび約４００ｎｍの間の波長を有する入射光ビームについて、ＰＳＦは、約４００：１の最小吸光値（minimum extinction value）、および約４０パーセントの最小透過値（minimum transmission value）を有する。最も好ましくは、ＰＳＦは、約５００：１の最小吸光値、および約５０パーセントの最小透過値を有する。散乱された光のある部分は、阻止され、第２レンズ１１８に到達することが実質的に妨げられるが、一方、透過される散乱光は、実質的に第２レンズ１１８に到達する。
【００２０】
任意の適切な光学検査システムは、１つ以上の本発明のプログラム可能な空間フィルタの実施形態を組み込むように変更されえる。例えば、本発明の空間フィルタリングを行う検査メカニズムは、任意の他の適切な光学検査システムと組み合わせられえる。ある具体的な実施形態において、検査ツールは、暗視野検査機能および明視野検査機能を含みえる。暗視野および明視野システムの組み合わせのいくつかの実施形態は、１９９８年１０月１３日に発行されたＴｓａｉらによる米国特許第５，８２２，０５５号、２００１年３月１３日に発行されたＶａｅｚ−Ｉｒａｖａｎｉらによる米国特許第６，２０１，６０１号に記載され、これら特許は共通に譲渡され、その全体がここで参照によって援用される。これら検査システムは、本発明の空間フィルタを含むように容易に変更されえる。
【００２１】
図１を再び参照し、第２レンズは、透過される散乱光１２０を、画像面内に配置された検出器１２２に向かって導くよう構成される。検出器は、散乱光に対応する試料の少なくとも一部の画像を発生するよう構成される。結果として生じる画像はそれから分析器１２４に取り込まれえ、そこで分析器１２４は受け取られた画像を分析することによって試料部分上に任意の欠陥が存在するかを決定する。分析器またはコントローラ１２４は、検査システム１００の典型的な制御またはモニタメカニズムと共に、本発明の任意の適切な技術を実行するよう構成されえる。例として、分析器またはコントローラ１２４は、検出器１２２、ＰＳＦ１１４、および光源１０２のような検査システムのさまざまな要素を構成するよう、またはさまざまな要素の特性をモニタするよう構成されえる。
【００２２】
ＰＳＦは、ＵＶ光条件下で効果的な吸光および透過パフォーマンス（例えば上述の吸光および透過値）を達成するよう任意の適切なやりかたで構成されえる。図２Ａおよび２Ｂは、本発明のある実施形態による図１のプログラム可能な空間フィルタ１１４の側面図および上面図をそれぞれ示す。ある実現例において、ＰＳＦは、散乱光の開口を覆うような大きさに設定される。示されるように、ＰＳＦは、プレート２０２および２１０のペアを含む。これらプレートは、紫外光を実質的に透過する材料から形成され、すなわちプレートはそれぞれＵＶ適合性がある（UV compatible）。ある実現例において、プレートはＵＶグレードガラスから形成される。示された実施形態において、プレートは、互いに平行に配置され、散乱光の開口をカバーするような大きさに作られる。
【００２３】
ＰＳＦ１１４はまた、プレート２０２の第１のもの、およびプレート２１０の第２のものの上にそれぞれ堆積された、第１インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）レイヤ２０４、および複数のＩＴＯレイヤ部２０８ａから２０８ｉから形成される第２ＩＴＯレイヤ２０８を含む。ＩＴＯレイヤは、伝導性があり、ＵＶ光を効果的に透過する。もちろん伝導性があり、かつ透明である、任意の適切な材料がＩＴＯの代わりに用いられえる。第１および第２ＩＴＯレイヤ２０４および２０８は、それぞれプレート２０２および２１０のそれぞれの上に堆積される。ＩＴＯレイヤまたはパターンは、プレートが従来のプラスチックから形成されるときに比較して、もしプレートがガラスから形成されるならプレート上により簡単に堆積されえる。図２Ｂに示された実施形態において、第２ＩＴＯレイヤ部２０８は、複数の平行ストリップ２０８ａから２０８ｉを形成する。ある実施形態において、ＩＴＯレイヤは、ＵＶ条件下で許容可能なパフォーマンスを可能にするよう比較的薄い。１平方当たり約１００および約３００Ωの間のシート抵抗を生む厚さは、ＵＶ光について許容されるコンダクタンス、および透過能力を有する。
【００２４】
ＰＳＦはまた、ＵＶ適合透過および不透明性のパフォーマンスを提供するよう選択的に構成される材料２０６を第１および第２ＩＴＯレイヤ間に含む。例えば、ポリマー安定化液晶材料が使用されえる。そのような液晶材料は、ともにオハイオ州、ＫｅｎｔのAlphaMicronまたはKent Optronicsのような液晶アプリケーションを専門とする任意の適切な会社から入手されえる。ポリマー安定化液晶材料は、P. Y. Lui, L. C. Chienによる「Assemble-Averaged Dynamic Light Scattering from Polymer-Stabilized Liquid Crystals」、Mol. Crys. Liq. Cyrs. 348, 187-205 (2000)という論文、および１９９７年１１月２５日に発行されたＤｏａｎｅらによる米国特許第５，６９１，７９５号にさらに記載され、これら論文および特許はその全体がここで参照によって援用される。
【００２５】
第２ＩＴＯレイヤ部２０８のそれぞれは、第２ＩＴＯレイヤ部２０８のうちの１つ以上と、第１ＩＴＯレイヤ２０４との間に選択的に電位差を印加するメカニズムに結合される。図２Ｂに示されるように、ＩＴＯレイヤ部２０８ａは、スイッチＳ１０に結合され、一方、ＩＴＯレイヤ部２０８ｉはスイッチＳ１に結合される。スイッチＳ１からＳ１０のそれぞれは、電圧源Ｖ１に結合される。電圧源Ｖ１はまた第１ＩＴＯレイヤ２０４にも結合される。よって電圧Ｖ１は、１つ以上の第２ＩＴＯレイヤ部２０８および第１ＩＴＯレイヤ２０４の間に選択的に印加されえる。電圧は、任意の適切なメカニズムによって第２ＩＴＯレイヤ部２０８のうちの１つ以上に選択的に印加されえる（または選択的に印加されない）。示された実施形態において、図１のコントローラ１２４は、図２ＢのスイッチＳ１からＳ１Ｏを制御するよう構成される。
【００２６】
第２ＩＴＯ部２０８のうちの１つおよび第１ＩＴＯレイヤ２０４の間に実質的に電位差が印加されないとき（または電位差が所定のスレッショルドよりも低下するとき）、選択された第２ＩＴＯ部２０８および第１ＩＴＯレイヤ２０４の間に位置する液晶材料２０６の一部は、この液晶部分を通る散乱光に対して一般に不透明になる。代替の実現例において、所定のスレッショルドより上の電位差が、液晶材料が不透明になるようにする。この不透明さは、散乱光の対応する空間部が検出器に到達することを阻止されるようにする。液晶の不透明部は、この「非アクティブにされた」第２ＩＴＯ部（例えば２０８ｉ）を通って導かれる散乱光のほとんどの部分が検出器から散乱されてしまうようにする。図２Ａに示されるように、電位差が第２レイヤ部２０８ｉおよび第１レイヤ２０４間に印加されないようにし、それにより液晶２０６の部分２１２が不透明になるように、Ｓ１は開放である。対照的に、電位差が第２レイヤ部２０８ｈおよび第１レイヤ２０４間に印加されるようにし、それにより部分２１４が透明になるように、Ｓ２は閉じられる。第２ＩＴＯレイヤ部２０８の任意の個数が選択的に電圧Ｖ１から分離され、それによって液晶２０６の対応する部分が不透明になり、試料からの散乱光の異なる空間部分を阻止しえる。
【００２７】
ある実施形態において、ＩＴＯレイヤ部２０８は、選択的に非アクティブにされ、欠陥ではなく、試料上の繰り返しパターンからのある種の空間散乱光の部分を阻止する。すなわち、ＩＴＯレイヤは、「ニュイサンス」欠陥を含む散乱光の部分に対応するように選択される。散乱光のうちのこれら阻止された部分は、試料上の繰り返しパターンから生じる鋭い、明るい回折スポットを含みえる。あるいは、阻止された空間部分は、試料上の繰り返しラインから生じる、４５および９０度のような入射面に対して特定の角度における散乱光を含みえる。選択の例は、図６を参照してさらに記載される。
【００２８】
図３は、本発明の代替実施形態によるＰＳＦの第１のセグメント化されたＩＴＯレイヤ３０４および第２のＩＴＯレイヤ３０２の図示である。これらＩＴＯレイヤは、図２Ａに示されるＰＳＦのようなプログラム可能な空間フィルタの一部を形成するように用いられえる。すなわち、図３のＩＴＯレイヤ３０４および３０２は、図２ＡのＩＴＯ２０４および２０８を置換しえる。図２Ａおよび２Ｂに関連する上述の全ての追加の特徴は、図３のＩＴＯレイヤを含むＰＳＦの中でも用いられえる。再び図３を参照し、第１ＩＴＯレイヤ３０４は、複数のストリップ３０６ａから３０６ｌから形成される。ストリップ３０６の少なくとも一部は「セグメント化」される。示されるように、ストリップ３０６ｄは、セグメント３０８ａから３０８ｃを含む。同様に、ストリップ３０６ｅから３０６ｊも、それぞれセグメント化される。それぞれのストリップまたはセグメントは、個別に非アクティブにされえる。例えば、電位差は、セグメント３０８ａおよび第２ＩＴＯレイヤ３０２の間とは分離されえる。同様に、電位差は、セグメント３０８ｂおよび第２ＩＴＯレイヤ３０２の間とは分離されえる。電位差はまた、セグメント化されない任意のストリップの間から分離されえる。例えば、電位差は、ストリップ３０６ａおよび第２ＩＴＯレイヤ３０２の間から分離されえる。
【００２９】
ＩＴＯレイヤのうちの一つのセグメント化は、散乱光の異なる空間部分を阻止することにおいて、より大きな融通性を可能にする。換言すれば、ＰＳＦは、２つの方向において（例えばｘおよびｙ）散乱光の選択された空間部分を阻止するように構成されえる。図２Ａおよび２ＢのＰＳＦ実施形態は、単に一方向において選択的に散乱光の空間部分を阻止するだけである。すなわち、散乱光のうちの１つ以上のストリップを単一の次元または方向において選択的に阻止しえるだけである。対照的に、図３の実施形態は、ｘ方向において１つ以上のストリップ（すなわち３０６ａから３０６ｌ）を選択することによって、およびｙ方向において１つ以上のセグメント（例えば３０８ａ、３０８ｂ、および／または３０８ｃ）を選択することによって、散乱光の異なる部分を選択的に阻止できる。ＩＴＯレイヤのセグメントは、任意の２つの適切な方向において構成されえ、これら方向は図示された実施形態に示されるように互いに垂直である必要はない。
【００３０】
図４Ａおよび４Ｂは、本発明の２次元の実施形態によるプログラム可能な空間フィルタの第１および第２ＩＴＯレイヤのそれぞれ透視図および上面図を示す。この実施形態において、ＩＴＯ部の２次元アレイは、液晶部の対応する２次元アレイが選択的に不透明にされるよう、選択的に非アクティブにされる。図４Ａおよび４ＢのＩＴＯレイヤは、図２Ａおよび２ＢのＰＳＦ内に組み込まれえる。すなわち、図４Ａおよび４ＢのＩＴＯレイヤは、図２Ａおよび２ＢのＩＴＯレイヤの代わりに置き換えられえる。図２Ａおよび２Ｂに関連して上述された全ての追加の特徴は、図４Ａおよび４ＢのＩＴＯレイヤを含むＰＳＦ内で用いられえる。
【００３１】
示されるように、第１ＩＴＯレイヤ４０４は、複数のストリップ、つまり「カラム」に形成される。第２ＩＴＯレイヤ４０３は、複数のストリップ、つまり「ロウ」に形成される。第１ＩＴＯレイヤ４０４は、第２ＩＴＯレイヤ４０２上に配置される。液晶材料４０８は、第１ＩＴＯレイヤ４０４および第２ＩＴＯレイヤ４０２の間に配置される。第１および第２ＩＴＯレイヤは、複数の交点４０６を形成する。それぞれの交点４０６は、交点領域４０６間に配置される液晶材料４０８の部分に対応する。もちろん、２つＩＴＯレイヤは、隣接する第１および第２ＩＴＯレイヤ部のペアの間の複数の交点を形成するように、任意の適切な個数およびタイプの形状に構成されえる。
【００３２】
図４Ｂを参照して、それぞれの交点は、ＩＴＯレイヤ４０２のうちの選択されたロウ、およびＩＴＯレイヤ４０４のうちの選択されたカラムからの電圧を分離または低減することによって非アクティブにされえる。例えば、所定のスレッショルド以下である特定の電位差が、下部レイヤロウ４０２ｇおよび上部カラム４０４ａ間に印加されるとき、交点４０６ａは非アクティブにされる。すなわち、交点４０６ａの下である、つまりカラム４０４ａおよびロウ４０２ｇが重複する部分の間の液晶材料は、不透明になる。他の例として、所定のスレッショルド未満である電位差が、ロウ４０２ａおよびカラム４０４ｇ間に印加されるとき、交点４０６ｃは非アクティブにされ、その結果、この交点４０６ｃの下の液晶材料は不透明になる。代替の実施形態において、重なり合うカラムおよびロウ間に印加された電位差が所定のスレッショルドより上に上がるとき、交点は不透明になる。
【００３３】
好ましくは、液晶材料は、双安定材料から形成される。図５は、本発明のある実施形態による図４Ａおよび４ＢのＩＴＯレイヤの任意の交点間に印加された電圧の関数としての透過度のグラフである。ゼロ電位差において、ＩＴＯ交点を通る透過度はゼロである。電位差がＶ２より大きいとき、そのような交点を通る透過度のパーセンテージは、増加して平坦になり例えば６０％に落ち着く。この交点は、電位差がＶ１より下に落ちるまで６０％に留まる。すなわち、この交点をアクティブにした電位差は電圧Ｖ２より下に落ちても依然として「オン」を保つ。
【００３４】
よって、特定の交点をオンにする電圧は、特定のロウおよび特定のカラムの両方に印加された電圧の寄与によって満足されえる。ある実施形態において、対応するロウまたはカラムのいずれかの電圧は、特定の交点をオフ状態に切り替えるようにさせることなく、除去されえる。換言すれば、交点は、初期の「ターンオン」電圧Ｖ２未満の電圧範囲（すなわちＶ１からＶ２）について、オン状態が維持される。例えば、５０ボルトが第１ロウに印加され、５０ボルトが第１カラムに印加されることによって、特定の交点がアクティブにされる。第１ロウ電圧はそれからゼロにまで減少されえ、一方、第１カラムは５０ボルトのままを維持する。もしＶ１が５０ボルトに対応し、Ｖ２が１００ボルトに対応するなら、それが１００ボルトではなく、今は５０ボルトであっても、交点はオンを維持する。この二頂スキーム（bimodal scheme）は、同じロウまたはカラムの他の交点を、特定の交点として、その特定の交点をオフにすることなく、非アクティブにすることを可能にする。
【００３５】
交点電圧がＶ１より下に落ちるとき、交点は、オフ状態に切り替わり、対応する液晶部分は不透明になり、散乱光のうちの以前は透過されていた部分を阻止して、ＰＳＦを透過することが今度は阻止される。例えば、上述の特定の交点は、第１ロウおよび第１カラムの両方の電圧をＶ１より下、つまり５０ボルトより下に下げることによって（例えば、第１ロウおよびカラムは０Ｖに落ちる）、オフにされえる。特定の交点は、このような交点がＶ１およびＶ２の間の電圧にまで高くされるとき、オフを維持する。仮に、特定のロウまたはカラムの電圧がＶ１つまり５０ボルトより上に上がっても、この特定の交点はオフのままである。この二頂スキームは、特定の非アクティブにされた交点をオンにすることなく、同じロウまたはカラムの他の交点が特定の交点としてアクティブになることを可能にする。
【００３６】
本発明のＰＳＦ実施形態は、「真の欠陥」を含まないと判っている散乱光の部分と共に、「ニュイサンス欠陥」に対応する散乱光のさまざまな部分を選択的にマスクするために用いられえる。図６は、ｘ方向の関数としての試料からの散乱光強度の例を示す。示されるように、散乱光の部分６０１は、欠陥そのものに対応する。散乱光部６０２ａおよび６０２ｂは、試料の繰り返しパターンから生じる明るい、鋭い回折点の形の「ニュイサンス」欠陥に対応する。散乱光部６０４は、欠陥を含まないと判っている散乱光の部分に対応する。本発明のＰＳＦは、部分６０２ａ、６０２ｂ、および６０４からの散乱光を阻止し、実際の欠陥６０１を分離し、強調するために用いられえる。
【００３７】
前述の本発明は、明瞭な理解のためにある程度の詳細にわたって記載されてきたが、ある種の変更および改変が添付の特許請求の範囲内で実施されえることは明らかであろう。したがって、記載された実施形態は、例示的であって限定的ではないと解されなければならなく、本発明は、ここに示された詳細に限定されるべきではなく、むしろ添付の特許請求の範囲およびそれら等価物の全ての範囲によって規定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明のある実施形態による暗視野光学検査システムの簡略化された概略図である。
【図２Ａ】本発明のある実施形態による図１のプログラム可能な空間フィルタの側面図である。
【図２Ｂ】本発明のある実施形態による図１のプログラム可能な空間フィルタの上面図である。
【図３】本発明の代替実施形態によるプログラム可能な空間フィルタのセグメント化されたＩＴＯレイヤの図である。
【図４Ａ】本発明の２次元実施形態によるプログラム可能な空間フィルタの第１および第２ＩＴＯレイヤの透視図である。
【図４Ｂ】本発明の２次元実施形態によるプログラム可能な空間フィルタの第１および第２ＩＴＯレイヤの上面図である。
【図５】本発明のある実施形態による図４Ａおよび４ＢのＩＴＯレイヤの任意の交点間に印加された電圧の関数としての透過のグラフである。
【図６】ｘ方向の関数としての試料から散乱された光の例を示す図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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