(57)【要約】  改良型ホログラフィ撮像システムのための方法およびシステムは、光源、１つまたは複数の撮像システム・コンポーネント、ビームスプリッタ、空間フィルタ、およびビーム結合器を備えてもよい。光源は、電磁エネルギーの第１ビームを生成するように動作してもよく、また、１つまたは複数の撮像システム・コンポーネントは、第１ビームの少なくとも一部分に、ターゲットと相互作用させるように動作してもよい。ビームスプリッタは、第１ビームがターゲットと相互作用した後に、ターゲットと相互作用する第１ビームの部分を、参照ビームとターゲット・ビームに分離するように動作してもよい。空間フィルタは、参照ビームから０次画像情報を抽出し、０次画像情報を０次ビームとして伝達するように動作してもよい。ビーム結合器は、０次ビームをターゲット・ビームと結合して、ホログラフィ画像を生成するように動作してもよい。
2009505105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像システムであって、
電磁エネルギーの第１ビームを生成するように動作する光源を含む共通経路セクションを備え、
前記共通経路セクションは、前記第１ビームの少なくとも一部分に、ターゲットと相互作用させるように構成され、
第１ビームスプリッタ、空間フィルタ、およびビーム結合器を含む同等経路セクションを備え、
前記第１ビームスプリッタは、前記第１ビームが前記ターゲットと相互作用した後に、前記ターゲットと相互作用する前記第１ビームの前記部分を、参照ビームとターゲット・ビームに分離するように動作し、
前記空間フィルタは、前記参照ビームから０次画像情報を抽出し、前記０次画像情報を０次ビームとして伝達するように動作し、
前記ビーム結合器は、前記０次ビームを前記ターゲット・ビームと結合して、ホログラフィ画像を生成するように動作する撮像システム。
【請求項２】
前記ホログラフィ画像を取り込むように動作するデジタル記録器をさらに備える請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記デジタル記録器は、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラを備える請求項２に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記共通経路セクションは、前記第１ビームの前記部分に、前記ターゲットと相互作用させるように動作する第２ビームスプリッタを備える請求項１に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記ターゲットと相互作用する前記第１ビームの前記部分に、前記部分が前記ターゲットと相互作用した後に前記同等経路セクションと相互作用させるように動作する前記第２ビームスプリッタをさらに備える請求項４に記載の撮像システム。
【請求項６】
前記共通経路セクションは、前記ターゲットと相互作用する前記第１ビームの前記部分の偏光を回転させ、それにより、前記部分が、前記第２ビームスプリッタによって伝達されるように動作する４分の１波長板を備える請求項５に記載の撮像システム。
【請求項７】
前記同等経路セクションは、前記０次ビームを前記デジタル記録器上に収束させるように動作する参照チューブ・レンズを備え、前記参照チューブは前記空間フィルタを備える請求項２に記載の撮像システム。
【請求項８】
前記ビーム結合器は、前記０次ビームと前記ターゲット・ビームを前記デジタル記録器上に収束させるように動作するレンズを備える請求項２に記載の撮像システム。
【請求項９】
半導体ウェハ、半導体ダイ、フォトマスク、およびレチクルからなる群から選択された前記ターゲットをさらに備える請求項１に記載の撮像システム。
【請求項１０】
前記同等経路セクションは、単一カバー内に収容される２軸モノリシック光学系を備える請求項１に記載の撮像システム。
【請求項１２】
撮像システムであって、
電磁エネルギーの第１ビームを生成するように動作する光源と、
前記第１ビームの少なくとも一部分に、ターゲットと相互作用させるように動作する１つまたは複数の撮像システム・コンポーネントと、
前記第１ビームが前記ターゲットと相互作用した後に、前記ターゲットと相互作用する前記第１ビームの前記部分を、参照ビームとターゲット・ビームに分離するように動作する第１ビームスプリッタと、
前記参照ビームから０次画像情報を抽出し、前記０次画像情報を０次ビームとして伝達するように動作する空間フィルタと、
前記０次ビームを前記ターゲット・ビームと結合して、ホログラフィ画像を生成するように動作するビーム結合器とを備える撮像システム。
【請求項１３】
前記ホログラフィ画像を取り込むように動作するデジタル記録器をさらに備える請求項１２に記載の撮像システム。
【請求項１４】
前記デジタル記録器は、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラを備える請求項１３に記載の撮像システム。
【請求項１５】
前記空間フィルタおよびビーム結合器は、単一カバー内の２軸モノリシック光学系内に収容される請求項１２に記載の撮像システム。
【請求項１６】
前記１つまたは複数の撮像システム・コンポーネントは、前記第１ビームの前記部分に、前記ターゲットと相互作用させるように動作する第２ビームスプリッタを備える請求項１２に記載の撮像システム。
【請求項１７】
前記ターゲットと相互作用する前記第１ビームの前記部分に、前記部分が前記ターゲットと相互作用した後に前記第１ビームスプリッタと相互作用させるようにさらに動作する前記第２ビームスプリッタをさらに備える請求項１６に記載の撮像システム。
【請求項１８】
前記１つまたは複数の撮像システム・コンポーネントは、前記ターゲットと相互作用する前記第１ビームの前記部分の偏光を回転させ、それにより、前記部分が、前記第２ビームスプリッタによって伝達されるように動作する４分の１波長板を備える請求項１７に記載の撮像システム。
【請求項１９】
前記０次ビームを前記デジタル記録器上に収束させるように動作する参照チューブ・レンズをさらに備え、前記参照チューブ・レンズは前記空間フィルタを備える請求項１３に記載の撮像システム。
【請求項２０】
前記ビーム結合器は、前記０次ビームと前記ターゲット・ビームを前記デジタル記録器上に収束させるように動作するレンズを備える請求項１３に記載の撮像システム。
【請求項２１】
前記ターゲットは、半導体ウェハ、半導体ダイ、フォトマスク、およびレチクルからなる群から選択される請求項１２に記載の撮像システム。
【請求項２２】
ホログラフィ画像を生成する方法であって、
電磁エネルギーの第１ビームを生成すること、
前記第１ビームの少なくとも一部分に、ターゲットと相互作用させること、
前記第１ビームが前記ターゲットと相互作用した後に、前記ターゲットと相互作用する前記第１ビームの前記部分を、参照ビームとターゲット・ビームに分離すること、
前記参照ビームから０次画像情報を抽出すること、
前記０次画像情報を０次ビームとして伝達すること、および、
前記０次ビームを前記ターゲット・ビームと結合して、ホログラフィ画像を生成することを含む方法。
【請求項２３】
前記デジタル記録器によって、前記ホログラフィ画像を取り込むことをさらに含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記デジタル記録器は、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラを備える請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記参照ビームから前記０次画像情報を抽出することは、
前記参照ビームに空間フィルタと相互作用させること、および、
前記空間フィルタによって、前記０次画像情報を抽出することを含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記参照ビームを前記デジタル記録器上に収束させるように動作する参照チューブ・レンズは前記空間フィルタを備える請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記０次ビームを前記ターゲット・ビームと結合することは、
前記０次ビームおよびターゲット・ビームをビーム結合器レンズ上に収束させることを含み、前記ビーム結合器レンズは、前記０次ビームと前記ターゲット・ビームをデジタル記録器上に収束させるように動作する請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記ターゲットは、半導体ウェハ、半導体ダイ、フォトマスク、およびレチクルからなる群から選択される請求項２２に記載の方法。
【請求項２９】
撮像システムであって、
電磁エネルギーの第１ビームを生成するように動作する光源を含む共通経路セクションを備え、
前記共通経路セクションは、前記第１ビームの少なくとも一部分に、ターゲットと相互作用させるように構成され、
前記共通経路セクションは、前記第１ビームの一部分を参照ビームに、前記第１ビームの一部分をターゲット・ビームに分離するように構成され、
ビーム結合器、および、空間フィルタまたは回折格子の少なくとも一方を含む同等経路セクションを備え、
前記空間フィルタまたは前記回折格子の少なくとも一方は、前記参照ビームから０次画像情報を抽出し、前記０次画像情報を０次ビームとして伝達するように動作し、
前記ビーム結合器は、前記０次ビームを前記ターゲット・ビームと結合して、ホログラフィ画像を生成するように動作する撮像システム。
【請求項３０】
前記共通経路セクションは、前記第１ビームを前記参照ビームと前記ターゲット・ビームに分離するように構成されたミラーをさらに備え、前記参照ビームは、前記ミラーから反射された前記第１ビームのスペキュラ成分を含み、前記ターゲット・ビームは、前記ミラーから反射された前記第１ビームの非スペキュラ成分を含む請求項２９に記載の撮像システム。
【請求項３１】
前記ミラーは、前記第１ビームが前記ターゲットと相互作用することなく、前記第１ビームを前記参照ビームと前記ターゲット・ビームに分離し、
前記ターゲット・ビームは、前記ターゲットと相互作用する請求項２９に記載の撮像システム。
【請求項３２】
前記ミラーは、前記第１ビームが前記ターゲットと相互作用した後に、前記第１ビームを前記参照ビームと前記ターゲット・ビームに分離する請求項２９に記載の撮像システム。
【請求項３３】
前記共通経路セクションは、
前記第１ビームを前記参照ビームと前記ターゲット・ビームに分離するように動作するビームスプリッタと、
前記ターゲット上で、前記第１ビームの非スペキュラ成分を反射するように構成されたミラーとをさらに備える請求項２９に記載の撮像システム。
【請求項３４】
前記ミラーは、前記第１ビームが前記ターゲットと相互作用することなく、前記第１ビームを前記参照ビームと前記ターゲット・ビームに分離する請求項２９に記載の撮像システム。
【請求項３５】
前記同等経路セクションは、単一カバー内に収容される２軸モノリシック光学系を備える請求項２９に記載の撮像システム。
【請求項３６】
撮像システムであって、
電磁エネルギーの第１ビームを生成するように動作する光源と、
前記第１ビームの少なくとも一部分に、ターゲットと相互作用させるように動作する１つまたは複数の撮像システム・コンポーネントと、
前記第１ビームの一部分を参照ビームに、前記第１ビームの一部分をターゲット・ビームに分離するように動作するミラーであって、前記参照ビームは、前記ミラーから反射された前記第１ビームのスペキュラ成分を含み、前記ターゲット・ビームは、前記ミラーから反射された前記第１ビームの非スペキュラ成分を含む、ミラーと、
前記参照ビームから０次画像情報を抽出し、前記０次画像情報を０次ビームとして伝達するように動作する空間フィルタ、および、
前記参照ビームから０次画像情報を抽出し、前記０次画像情報を０次ビームとして伝達するように動作する回折格子、および、
前記０次ビームを前記ターゲット・ビームと結合して、ホログラフィ画像を生成するように動作するビーム結合器のうちの少なくとも１つとを備える撮像システム。
【請求項３７】
前記ミラーは、前記第１ビームが前記ターゲットと相互作用することなく、前記第１ビームを前記参照ビームと前記ターゲット・ビームに分離し、
前記ターゲット・ビームは、前記ターゲットと相互作用する請求項３６に記載の撮像システム。
【請求項３８】
前記ミラーは、前記第１ビームが前記ターゲットと相互作用した後に、前記第１ビームを前記参照ビームと前記ターゲット・ビームに分離する請求項３６に記載の撮像システム。
【請求項３９】
前記ホログラフィ画像を取り込むように動作するデジタル記録器をさらに備える請求項３６に記載の撮像システム。
【請求項４０】
前記デジタル記録器は、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラを備える請求項３９に記載の撮像システム。
【請求項４１】
前記ビーム結合器は、前記０次ビームと前記ターゲット・ビームを前記デジタル記録器上に収束させるように動作するレンズを備える請求項３７に記載の撮像システム。
【請求項４２】
前記ターゲットは、半導体ウェハ、半導体ダイ、フォトマスク、およびレチクルからなる群から選択される請求項３６に記載の撮像システム。
【請求項４３】
撮像システムであって、
電磁エネルギーの第１ビームを生成するように動作する光源と、
前記第１ビームの少なくとも一部分に、ターゲットと相互作用させるように動作する１つまたは複数の撮像システム・コンポーネントと、
前記第１ビームが前記ターゲットと相互作用することなく、前記第１ビームの一部分を参照ビームに、前記第１ビームの一部分をターゲット・ビームに分離するように動作する第１ビームスプリッタと、
前記ターゲット上で、前記第１ビームの非スペキュラ成分を反射するように構成されたミラーと、
前記参照ビームから０次画像情報を抽出し、前記０次画像情報を０次ビームとして伝達するように動作する空間フィルタ、および、
前記参照ビームから０次画像情報を抽出し、前記０次画像情報を０次ビームとして伝達するように動作する回折格子、および、
前記０次ビームを前記ターゲット・ビームと結合して、ホログラフィ画像を生成するように動作するビーム結合器のうちの少なくとも１つとを備える撮像システム。
【請求項４４】
前記ホログラフィ画像を取り込むように動作するデジタル記録器をさらに備える請求項４３に記載の撮像システム。
【請求項４５】
前記デジタル記録器は、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラを備える請求項４４に記載の撮像システム。
【請求項４６】
前記ビーム結合器は、前記０次ビームと前記ターゲット・ビームを前記デジタル記録器上に収束させるように動作するレンズを備える請求項４４に記載の撮像システム。
【請求項４７】
前記ターゲットは、半導体ウェハ、半導体ダイ、フォトマスク、およびレチクルからなる群から選択される請求項４３に記載の撮像システム。
【請求項４８】
ホログラフィ画像を生成する方法であって、
電磁エネルギーの第１ビームを生成すること、
前記第１ビームの一部分を参照ビームに、前記第１ビームの一部分をターゲット・ビームに分離することであって、前記ターゲット・ビームは、ミラーから反射された前記第１ビームの非スペキュラ成分を含む、分離すること、
前記参照ビームから０次画像情報を抽出すること、
前記０次画像情報を０次ビームとして伝達すること、および、
前記０次ビームを前記ターゲット・ビームと結合して、ホログラフィ画像を生成することを含む方法。
【請求項４９】
前記参照ビームから０次画像情報を抽出することは、空間フィルタおよび回折格子の少なくとも一方を使用することを含む請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記参照ビームは、ミラーから反射された前記第１ビームのスペキュラ成分を含む請求項４８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互引用）
本出願は、Ａｒｋａｄｙ  Ｆｅｌｄｍａｎによって２００５年８月１８日に出願され、「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｄｅｆｅｃｔｓ  ｏｎ  Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｗａｆｅｒｓ」という名称の米国仮特許出願第６０／７０９，３２８号からの優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、一般に、画像処理の分野に関し、より詳細には、物質に関する差を検出するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ダイレクト−ツー−デジタル・ホログラフィ技法（ｄｉｒｅｃｔ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ  ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）の使用は、撮像システムにおいて普及してきており、多数の用途で広く使用されるようになった。
【０００４】
たとえば、ダイレクト−ツー−デジタル・ホログラフィ・システムでは、非常に似た物体からのホログラムを得ることができる。ホログラムの連続処理は、物体の実際の画像波の比較を可能にする。これらの画像波は、従来の非ホログラフィ画像に比べて、物体の小さな細部と大きな細部の両方について著しく多くの情報を含む。それは、画像位相情報が、ホログラムでは保持されるが、従来の画像では失われるからである。半導体ウェハについての欠陥検査（ｄｅｆｅｃｔ  ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）などの一部の用途では、ホログラフィ・システムを使用して、同一であることを意味された、物体に関する異なるロケーションから複数の画像が取得されてもよい。
【０００５】
ホログラフィ画像は、リアル画像（ｒｅａｌ  ｉｍａｇｅ）と異なる。それは、ホログラフィ画像は、強度および位相情報を含むが、リアル画像は、強度情報を含むだけだからである。ホログラフィ撮像における付加的な位相情報は、新しい次元の複雑さ、ならびに、標準的な画像処理ツールおよび能力を超える新しい可能性を付加する。たとえば、波面整合能力（ｗａｖｅ  ｆｒｏｎｔ  ｍａｔｃｈｉｎｇ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）は、強度画像（たとえば、リアル画像）にとってほとんど利点がないことになるが、強度画像に存在しない画像波の位相に対処するため、画像波（たとえば、コンプレックス画像［ｃｏｍｐｌｅｘ  ｉｍａｇｅ］）にとって重要である。
【０００６】
こうしたホログラフィ撮像システムを使用して、ターゲット表面のトポグラフィを測定するために、半導体ウェハなどのターゲットの表面の画像が光学的に走査されるか、または、取り込まれてもよい。その後、このトポグラフィを解析して、ターゲット上に存在する製造上の欠陥または材料欠陥が識別されてもよい。こうした解析は、所望の製造スループットを維持するために製造上の問題を診断するときに重要である。
【０００７】
一部のホログラフィ・システムは、参照ビームを発生する参照アームおよびターゲット・ビームを発生するターゲット・アームを含んでもよい。既存のホログラフィ・システムでは、参照ビームとターゲット・ビームは、異なる光学経路をたどる。通常、ターゲット・ビームは、参照ビームと結合する前に、ターゲット、たとえば、半導体基板と相互作用するであろう。参照ビームとターゲット・ビームを結合して、高分解能電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラなどのデジタル記録器によって取り込まれるコンプレックス画像が生成されてもよい。画像を生成するために、参照ビームとターゲット・ビームに関連する０次波が、整合をとられるべきである。従来のシステムは、アームのそれぞれに同一の光学部品を設けることによって、ビームのそれぞれを整合させる。しかし、これらのシステムで使用される光学部品は、費用がかかり、システムの全体コストを増加させる場合がある。
【０００８】
さらに、参照ビームとターゲット・ビームは異なる経路をたどるため、環境因子（温度および空気の乱れなど）によってもたらされるノイズ、機械的擾乱（振動など）、および他の因子は、各ビームにさまざまに影響を及ぼし、また、ターゲットによって生じない、参照アームとターゲット・アームとの間の位相変動を導入する場合がある。これらの位相変動は、撮像システムの有効性に影響を及ぼす場合がある。たとえば、撮像システムを使用して、半導体ウェハ上の欠陥を検出する用途では、ノイズは、基板上の欠陥の検出における偽陽性または偽陰性（ｆａｌｓｅ  ｐｏｓｉｔｉｖｅｓ  ｏｒ  ｆａｌｓｅ  ｎｅｇａｔｉｖｅｓ）、および、欠陥検出率（ｄｅｆｅｃｔ  ｃａｐｔｕｒｅ  ｒａｔｅ）の減少をもたらす場合がある。ノイズは、誤った信号を表すため、撮像および検査システムの有効性を大幅に減少させる。相応して、ノイズは、製造上の欠陥および材料欠陥を識別し、救済する能力を著しく妨げる可能性があり、製造スループットおよび収率に悪影響を及ぼす。
【発明の要約】
【０００９】
本発明の教示によれば、コンプレックス画像間の差を検出することに伴う欠点および問題が、実質的に低減されるか、または、なくされる。
【００１０】
本開示の一実施形態では、干渉撮像システム（ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）は、共通経路セクションと同等経路セクションを備えることができる。共通経路セクションは、電磁エネルギーの第１ビームを生成するように動作する光源を含み、また、第１ビームの少なくとも一部分に、ターゲットと相互作用させるように構成されてもよい。同等経路セクションは、ビームスプリッタ、空間フィルタ、およびビーム結合器を含むことができる。ビームスプリッタは、第１ビームがターゲットと相互作用した後に、ターゲットと相互作用する第１ビームの部分を、参照ビームとターゲット・ビームに分離するように動作することができる。空間フィルタは、参照ビームから０次画像情報を抽出し、０次画像情報を０次ビームとして伝達するように動作することができる。ビーム結合器は、０次ビームをターゲット・ビームと結合して、ホログラフィ画像を生成するように動作してもよい。
【００１１】
本開示の別の実施形態では、撮像システムは、光源、１つまたは複数の撮像システム・コンポーネント、ビームスプリッタ、空間フィルタ、およびビーム結合器を備えてもよい。光源は、電磁エネルギーの第１ビームを生成するように動作してもよく、また、１つまたは複数の撮像システム・コンポーネントは、第１ビームの少なくとも一部分に、ターゲットと相互作用させるように動作してもよい。ビームスプリッタは、第１ビームがターゲットと相互作用した後に、ターゲットと相互作用する第１ビームの部分を、参照ビームとターゲット・ビームに分離するように動作してもよい。空間フィルタは、参照ビームから０次画像情報を抽出し、０次画像情報を０次ビームとして伝達するように動作してもよい。ビーム結合器は、０次ビームをターゲット・ビームと結合して、ホログラフィ画像を生成するように動作してもよい。
【００１２】
本開示のなお別の実施形態では、ホログラフィ画像を生成する方法が提供される。電磁エネルギーの第１ビームが生成され、第１ビームの一部分が、ターゲットと相互作用する。第１ビームがターゲットと相互作用した後に、ターゲットと相互作用する第１ビームの部分は、参照ビームとターゲット・ビームに分離される。０次画像情報は、参照ビームから抽出され、０次ビームとして伝達される。０次ビームは、前記ターゲット・ビームと結合して、ホログラフィ画像が生成される。
【００１３】
本発明および本発明の利点のより完全な理解は、添付図面に関連して行われる以下の説明を参照することによって得られる。図面では、同じ参照数字は同じ特徴を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の好ましい実施形態およびその利点は、同じ数字が、同じでかつ対応する部品を指し、同じ要素が、同じでかつ対応する要素を示す図１〜６を参照することによって、最もよく理解される。参照数字およびその対応する要素の列挙は以下に含まれる。
【００１５】
以下の発明は、一般に、「Ｄｉｒｅｃｔ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ  ａｎｄ  Ｈｏｌｏｖｉｓｉｏｎ」という名称の米国特許第６，０７８，３９２号、「Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒｅｐｌａｙ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｄｉｒｅｃｔ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ  ａｎｄ  Ｈｏｌｏｖｉｓｉｏｎ」という名称の米国特許第６，５２５，８２１号、「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒｅｍｏｖａｌ  ｉｎ  Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」という名称の米国特許第６，７６３，１４２号、「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｒｅｇｉｓｔｅｒｉｎｇ  Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｉｍａｇｅｓ」という名称の米国特許第６，８７３，３５４号、「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ａｃｑｕｉｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｉｍａｇｅｓ」という名称の米国特許出願第１０／６６１，１８７号、「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｉｍａｇｅｓ」という名称の米国特許出願第１０／６６１，８７３号、および、「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  Ｄｉｒｅｃｔ−ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ  ａｎｄ  Ｈｏｌｏｖｉｓｉｏｎ」という名称の米国特許出願第１０／６６１，１７４号（全てが、参照により本明細書に組み込まれる）に記載されるデジタル・ホログラフィ撮像システムおよび用途に関連する。
【００１６】
図１は、従来技術のダイレクト−ツー−デジタル・ホログラフィ・システム１００の略図を示す。システム１００は、レーザ１１０、変調器１１２、ビーム・エキスパンダ１１４、ビーム・スプリッタ１１６、ターゲット・ビームスプリッタ１３０、ターゲット対物レンズ１４２、４分の１波長板１４４、ターゲット１４６、半波長板１３２、参照アーム・ミラー１２２、ターゲット・アーム・ミラー１３４、ターゲット・チューブ・レンズ１３６、参照チューブ・レンズ１２４、ビーム結合器１２８、およびデジタル記録器１４０を含む。動作時、レーザ１１０は、光ビームを変調器１１２の方に送り、変調された光は、ビーム・エキスパンダ１１４まで進む。拡張された光は、ビームスプリッタ１１６まで進み、ビームスプリッタ１１６は、光ビームをターゲット・ビーム１２０と参照ビーム１１８に分割する。
【００１７】
依然として図１を参照すると、ターゲット・ビーム１２０は、ターゲット・ビームスプリッタ１３０を通って送られ、ターゲット・ビームスプリッタ１３０は、ターゲット・ビーム１２０の光の全てを、ターゲット対物レンズ１４２と４分の１波長板（ＱＷＰ）１４４の方に反射する。ターゲット・ビーム１２０は、その後、ターゲット１４６と相互作用し、ＱＷＰ１４４とターゲット対物レンズ１４２を通って後方に通過する。ＱＷＰ１４４を通過するたびに、ＱＷＰ１４４は、ターゲット・ビーム１２０の４分の１波長シフトを生成する。そのため、ターゲット・ビームスプリッタ１３０が、ある偏光の光を伝達し、反対の偏光の光を反射するように構成される場合、ビームスプリッタ１３０は、対物レンズ１４２と４分の１波長板１４４を通してターゲット・ビーム１２０を送り、ビームスプリッタ１３０を通る第１パスに関してターゲット１４６と相互作用してもよい。ターゲット１４６から反射された光は、４分の１波長板１４４と対物レンズ１４２を再び通過し、第２パスに関してビームスプリッタ１３０を通過してもよい。ターゲット・ビーム１２０は、その後、ミラー１３４上に入射してもよく、ミラー１３４において、ターゲット・ビーム１２０は、ターゲット・チューブ・レンズ１３６を通り、ミラー１３８上で反射され、ミラー１３８において、ターゲット・ビーム１２０は、ビーム結合器１２８へ反射される。
【００１８】
参照アームにおいて、ビームスプリッタ１１６からの参照ビーム１１８は、ミラー１２２によって反射され、参照チューブ・レンズ１２４を通して伝達される。参照チューブ・レンズ１２４は、空間フィルタ１２６を含み、空間フィルタ１２６は、参照ビーム１１８をフィルタリングするか、または、調節して、参照ビームの所望の光学特性を提供する。参照ビーム１１８は、その後、ビーム結合器１２８の方に進み、ビーム結合器１２８は、ターゲット・アームからの光と参照アームからの光を結合し、結合されたビームを、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラなどのデジタル記録器１４０に送る。同時に、ターゲット・ビーム１２０と参照ビーム１１８は、ビーム結合器１２８で結合されて、デジタル記録器１４０において、干渉パターンすなわちホログラムを形成する。ホログラムの干渉縞は、参照ビーム１１８とターゲット・ビーム１２０との間の光の位相差によって生成される。位相差は、ターゲット１４６上に現れるフィーチャによってターゲット・ビーム１２０内に生じる。こうして、システム１００を使用して、ターゲットに物理的変化が起こった後に、同じ物体またはターゲットから得られるコンプレックス画像を比較してもよく、または、異なるターゲットからのコンプレックス画像を比較してもよい。さらに、システム１００を使用して、ターゲット１４６上の異なるロケーションから画像が採取されてもよい。一部の用途では、システム１００を使用して、ターゲット１４６、たとえば、半導体ウェハ上の欠陥が検出されてもよい。欠陥がターゲット上に存在する場合、こうした欠陥は、欠陥の無いターゲットと異なるホログラムを生じるであろう。画像処理を使用して、ホログラムの差が検出され、ターゲットの欠陥が検出されることができる。
【００１９】
本開示で使用される場合、「ビームスプリッタ」は、ビームの一部分が伝達され、ビームの一部分が反射されることを可能にするいずれの光学要素であってもよい。一部の実施形態では、ビームスプリッタは、５０／５０ビームスプリッタであってよく、ビームの約５０パーセント（％）が反射され、ビームの約５０パーセント（％）が透過される。同じまたは代替の実施形態では、ビームスプリッタは、光の任意の適したパーセンテージを反射してもよい、かつ／または、透過してもよい。ビームスプリッタへの言及は、限定はしないが、キューブ・ビーム・スプリッタ、プレート・ビームスプリッタ、偏光ビームスプリッタ、および非偏光ビームスプリッタを含んでもよい。
【００２０】
本開示で使用される場合、「ビーム結合器」は、２つ以上の別個の電磁ビームが、電磁エネルギーの１つのビームに結合されることを可能にする任意の光学要素であってよい。
【００２１】
本開示で使用される場合、「ビーム・エキスパンダ」は、放射ビームの直径または幅を増加するように構成された任意のシステムまたは装置であってよい。
【００２２】
本開示で使用される場合、「ターゲット」は、コンプレックス画像が、そこから生成されることができる任意の物体、アセンブリ、またはコンポーネントであってよい。一部の実施形態では、ターゲットは、シリコン、ゲルマニウム、あるいは、第ＩＩＩ族および／または第Ｖ族元素を含有する任意の化合物から作製された電子デバイスであってよい。同じまたは代替の実施形態では、ターゲットは、基板上に形成されるパターンを含むフォトマスクまたはレチクルであってよい。同じまたは他の実施形態では、ターゲットは、制限することなく、コンプレックス画像が、そこから生成されることができる反射性ターゲット、アセンブリ、またはコンポーネントを含む任意の他の物体であってよい。
【００２３】
本開示で使用される場合、「偏光回転子（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｒｏｔａｔｏｒ）」は、任意の偏光角の電磁放射のビームを変換し、入射ビームと実質的に同軸で、かつ、指定された新しい偏光角を有する新しいビームを生成する任意の装置またはシステムを指してもよい。
【００２４】
本開示で使用される場合、「デジタル記録器」は、撮像システムにおいて、ターゲットから採取された干渉パターンまたはホログラムを記録し、かつ／または、再生するように動作する任意のシステムまたは装置を指してもよい。一部の実施形態では、デジタル記録器は、撮像システムにおいて、ターゲットから採取されたホログラムを記録し、再生することができる高分解能電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラであってよい。デジタル記録器は、さらに、処理資源を含むコンピュータ（明示的には示されない）にインタフェースしてもよい。同じまたは代替の実施形態では、処理資源は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、または、情報を処理するように構成された任意の他のデジタル回路のうちの１つ、あるいは、その組合せであってよい。
【００２５】
本開示で使用される場合、「空間フィルタ」は、電磁ビームから低次または０次画像情報を抽出し、かつ／または、高次画像情報をマスクするように動作する任意のシステムまたは装置を指してもよい。
【００２６】
本開示で使用される場合、「ミラー」は、電磁ビームを反射するように動作する任意のシステムまたは装置を指してもよい。一部の実施形態では、ミラーは、平坦であるか、または、湾曲してもよい、平滑で高度に研磨された表面を備えてもよい。同じまたは代替の実施形態では、実際の反射表面は、ガラス上の銀またはアルミニウムの薄い皮膜であってよい。同じまたは代替の実施形態では、ミラーは、直角プリズムおよび／または他のタイプのプリズムを備えてもよい。
【００２７】
本開示で使用される場合、「ゴースト」は、光学機器を通して観察するときに時々見られる、反射によって生じる好ましくない、または、望ましくない画像を指してもよい。
【００２８】
本開示で使用される場合、「変調器」は、制御された間隔で、任意の偏光角の電磁放射のビームをオン／オフする任意の装置またはシステムを指してもよい。同じまたは代替の実施形態では、実際の変調器は、任意の機械式または電気式シャッタリングまたはゲーティング・デバイス、あるいは、タイミングをとり、かつ、同期した照射露光を生成するのに適したレーザ・パルス発生装置であってよい。
【００２９】
図２は、本開示の教示による、共通経路ダイレクト−ツー−デジタル・ホログラフィ・システム２００の略図を示す。システム２００は、レーザ２１０、変調器２１２、ビーム・エキスパンダ２１４、偏光回転子２１６、ビームスプリッタ２３０、対物レンズ２４２、４分の１波長板（ＱＷＰ）２４４、ターゲット２４６を備えてもよい共通経路セクション２１１、ならびに、半波長板２３２、ビームスプリッタ２２３、参照アーム・ミラー２２２、ターゲット・アーム・ミラー２３４、ターゲット・チューブ・レンズ２３６、参照チューブ・レンズ２２４、およびビーム結合器２２８を備えてもよい同等経路セクション２２１を含んでもよい。システム２００はまた、半波長板２１８およびデジタル記録器２４０を含んでもよい。
【００３０】
動作時、レーザ２１０は、光ビームを変調器２１２の方に送り、変調された光は、ビーム・エキスパンダ２１４まで進んでもよい。その後、拡張された光は、光の所望の偏光を生成するための偏光回転子２１６を通り、その後、光の一部分の全てを対物レンズ２４２の方に反射することができるビームスプリッタ２３０まで進んでもよい。ビームスプリッタ２３０から反射された光は、対物レンズ２４２およびＱＷＰ２４４を通って進み、その後、ターゲット２４６と相互作用する。光ビームは、その後、ターゲット２４６から反射し、ＱＷＰ２４４および対物レンズ２４２を通って後方に通過し、光の全てまたは一部分を透過することができるビームスプリッタ２３０まで進む。一部の実施形態では、ビームスプリッタ２３０は、偏光ビーム・スプリッタ・キューブを備えてもよく、偏光ビーム・スプリッタ・キューブは、ある偏光の光が反射されることを可能にし、一方、反対の偏光の光が透過されることを可能にしてもよい。同じまたは代替の実施形態では、偏光回転子２１６は、所望の量の光が、ビームスプリッタ２３０によって反射される、かつ／または、透過されるように、レーザ２１０から放出される光を偏光するように構成されてもよい。
【００３１】
依然として図２を参照すると、ビームスプリッタ２３０によって透過される光は、その後、共通経路セクション２１１を出て、半波長板２１９を通り、その後、光ビームをターゲット・ビーム２２０と参照ビーム２１８に分割することができるビームスプリッタ２２３まで進む。一部の実施形態では、ビームスプリッタ２２３は、ある偏光の光をターゲット・ビーム２２０に、反対の偏光の光を参照ビーム２１８に分割することができる偏光ビーム・スプリッタ・キューブを備えてもよい。ターゲット・ビーム２２０は、ターゲット・チューブ・レンズ２３６を通して、ミラー２３８上に送られてもよく、ミラー２３８において、ターゲット・ビーム２２０は、ビーム結合器２２８の方に反射されてもよい。参照アームでは、ビームスプリッタ２２３からの参照ビーム２１８は、ターゲット・ビーム２２０に極性を整合させるために、半波長板２３２を通過してもよく、また、ミラー２２２によって反射されてもよい。参照ビーム２１８は、その後、参照チューブ・レンズ２２４を通して伝達されてもよい。参照チューブ・レンズ２２４は、空間フィルタ２２６を含んでもよく、空間フィルタ２２６は、参照ビーム２１８から０次画像情報を抽出してもよく、したがって、参照ビーム２１８が、ターゲットと相互作用しなかった参照ビームと同様の特性を有することが可能になる。参照ビーム２１８から抽出された０次ビームは、その後、ビーム結合器２２８の方に進んでもよく、ビーム結合器２２８は、ターゲット・アームからの光と、参照アームからの０次光を結合し、結合したビームを、デジタル記録器２４０、たとえば、ＣＣＤカメラに送る。同時に、ターゲット・ビーム２２０と参照ビーム２１８の０次部分は、ビーム結合器２２８で結合して、デジタル記録器２４０において干渉パターンすなわちホログラムを形成してもよい。システム２００では、ノイズ、たとえば、振動および温度によって生じるノイズによって生じる、参照アームとターゲット・アームにおけるコモン・モード位相変化が、相殺される可能性があり、システム２００が、温度変動、振動、および、他のノイズ発生源に対して本質的に感度がなくなり、したがって、デジタル記録器２４０で生成される干渉パターンにおけるノイズの影響が、大幅に減少するか、または、なくなる。
【００３２】
システム２００に適合する撮像システムの試験は、従来技術の撮像システムで観察される感度と比べて、ノイズに対する感度の減少を示した。そのため、システム２００を使用して、コンプレックス画像間の差が検出される、たとえば、半導体ウェハ上の欠陥が検出される用途では、システム２００の使用は、偽陽性または偽陰性の発生を実質的に減少させるか、または、なくす可能性があり、また、従来技術の撮像システムと比較して、欠陥検出率を改善する可能性がある。
【００３３】
システム２００は、いずれの適した用途で使用されてもよい。たとえば、システム２００を使用して、ターゲットに物理的変化が起こった後に、同じ物体またはターゲットから得られるコンプレックス画像が比較されてもよく、または、異なるターゲットからのコンプレックス画像が比較されてもよい。さらに、システム２００を使用して、ターゲット２４６上の異なるロケーションから画像が採取されてもよい。一部の用途では、システム２００を使用して、ターゲット２４６、たとえば、半導体ウェハ上の欠陥が検出されてもよい。欠陥がターゲット上に存在する場合、こうした欠陥は、欠陥の無いターゲットと異なるホログラムを生じるであろう。画像処理を使用して、ホログラムの差が検出され、ターゲットの欠陥が検出されることができる。同じまたは代替の実施形態では、システム２００を使用して、ターゲット２４６上に現れるフィーチャまたはデバイスのサイズおよび／または形状、たとえば、半導体ウェハ上に作製されるデバイスのサイズが決定されてもよい。さらに、同じまたは他の実施形態では、システム２００を使用して、既存の非ホログラフィ撮像システムにホログラフィ撮像能力を付加してもよい。たとえば、システム２００は、既存の撮像システムに一体化されてもよい独立型のモジュール式コンポーネントを備えてもよい。
【００３４】
図３は、本開示の教示による、別の共通経路ダイレクト−ツー−デジタル・ホログラフィ・システム３００の略図を示す。システム３００は、レーザ３１０、変調器３１２、ビーム・エキスパンダ３１４、偏光回転子３１６、ビームスプリッタ３３０、対物レンズ３４２、ＱＷＰ３４４、ターゲット３４６を備えてもよい共通経路セクション３１１、ならびに、ビームスプリッタ３２３、参照アーム・ミラー３２２、参照アーム・レンズ３４３および３４５、空間フィルタ３２６、ブロッキング・スクリーン（ｂｌｏｃｋｉｎｇ  ｓｃｒｅｅｎ）３４６、ダーク・フィールド・フィルタ（ｄａｒｋ  ｆｉｅｌｄ  ｆｉｌｔｅｒ）３４７、およびビーム結合器レンズ３２８を備えてもよい同等経路セクション３２１を含んでもよい。システム３００はまた、デジタル記録器３４０を含んでもよい。
【００３５】
動作時、レーザ３１０は、光ビームを変調器３１２の方に送り、変調された光は、ビーム・エキスパンダ３１４まで進んでもよい。その後、拡張された光は、光の所望の偏光を生成するための偏光回転子３１６を通り、その後、光の一部分の全てを対物レンズ３４２の方に反射することができるビームスプリッタ３３０まで進んでもよい。ビームスプリッタ３３０から反射された光は、対物レンズ３４２およびＱＷＰ３４４を通って進み、その後、ターゲット３４６と相互作用する。光ビームは、その後、ターゲット３４６から反射し、ＱＷＰ３４４および対物レンズ３４２を通って後方に通過し、光の全てまたは一部分を透過することができるビームスプリッタ３３０まで進む。一部の実施形態では、ビームスプリッタ３３０は、偏光ビーム・スプリッタ・キューブを備えてもよく、偏光ビーム・スプリッタ・キューブは、ある偏光の光が反射されることを可能にし、一方、反対の偏光の光が透過されることを可能にしてもよい。同じまたは代替の実施形態では、偏光回転子３１６は、所望の量の光が、ビームスプリッタ３３０によって反射される、かつ／または、透過されるように、レーザ３１０から放出される光を偏光するように構成されてもよい。
【００３６】
依然として図３を参照すると、ビームスプリッタ３３０によって透過される光は、その後、共通経路セクション３１１を出て、光ビームをターゲット・ビーム３２０と参照ビーム３１８に分割することができる同等経路セクション３２１のビームスプリッタ３２３まで進む。ビームスプリッタは、ターゲット・ビーム３２０をビーム結合器レンズ３２８の方に送ってもよい。参照アームでは、ビームスプリッタ３２３からの参照ビーム３１８は、レンズ３４３および空間フィルタ３２６を通過してもよい。空間フィルタ３２６は、参照ビーム３１８から０次画像情報を抽出してもよく、したがって、参照ビーム３１８が、ターゲットと相互作用しなかった参照ビームと同様の特性を有することが可能になる。参照ビーム３１８から抽出された０次ビームは、その後、レンズ３４５を通って、ビーム結合器３２８の方に進んでもよく、ビーム結合器３２８は、ターゲット・アームからの光と、参照アームからの０次光を結合し、結合したビーム３４０を、デジタル記録器、たとえば、ＣＣＤカメラに送る。同時に、ターゲット・ビーム３２０と参照ビーム３１８の０次部分は、ビーム結合器３２８で結合して、デジタル記録器３４０において干渉パターンすなわちホログラムを形成してもよい。システム３００はまた、ノイズ、たとえば、迷走光（ｓｔｒａｙ  ｌｉｇｈｔ）または気流（ａｉｒ  ｃｕｒｒｅｎｔ）が、システム３００内に導入されることを阻止するか、または、防止するブロッキング・スクリーンを含んでもよい。
【００３７】
システム３００では、ノイズ、たとえば、振動および温度によって生じるノイズによって生じる、参照アームとターゲット・アームにおけるコモン・モード位相変化が、相殺される可能性があり、システム３００が、温度変動、振動、および、他のノイズ発生源に対して本質的に感度がなくなり、したがって、デジタル記録器３４０で生成される干渉パターンにおけるノイズの影響が、大幅に減少するか、または、なくなる。
【００３８】
システム３００の一部の実施形態では、同等経路セクション３２１は、単一カバー内に収容された２軸モノリシック光学系として構築されてもよい。上述したように、単一ビームは、ターゲット・ビーム３２０と参照ビーム３１８に分離する前に、同等経路セクション３２１に入ってもよく、適切に結合したターゲット・ビーム３２０と参照ビーム３１８は、デジタル記録器３４０上でパターンを形成する前に、同等経路セクション３２１を出る。こうした構成では、ノイズ、たとえば、振動および温度によって生じるノイズが、相殺される可能性があり、さらに、システム３００が、温度変動、振動、および、他のノイズ発生源に対して本質的に感度がなくなり、したがって、デジタル記録器３４０で生成される干渉パターンにおけるノイズの影響が、大幅に減少するか、または、なくなる。
【００３９】
システム３００に適合する撮像システムの試験は、従来技術の撮像システムで観察される感度と比べて、ノイズに対する感度の減少を示した。そのため、システム３００を使用して、コンプレックス画像間の差が検出される、たとえば、半導体ウェハ上の欠陥が検出される用途では、システム３００のこのような使用は、偽陽性または偽陰性の発生を実質的に減少させるか、または、なくす可能性があり、また、従来技術の撮像システムと比較して、欠陥検出率を改善する可能性がある。さらに、システム３００に適合する撮像システムの試験は、従来技術の撮像システムで観察されるものと比べて、ゴーストおよび散乱光レベルの減少ならびに伝達率の増加を示し、したがって、改善された信号対雑音比および改善された感度を示した。こうした改善された伝達率は、少なくとも部分的に、従来技術の撮像システムと比べてシステム３００内に存在する光学コンポーネントの数が少ないこと、ならびに、（ｉ）参照アームとターゲット・アームの光学経路が共通経路セクション３１１内に有意の共通経路（ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｃｏｍｍｏｎ  ｐａｔｈ）を有する光学系、および、（ｉｉ）単一カバー内に収容された２軸モノリシック光学系として構築される同等経路セクションを、システム３００が可能にすることに関連してもよい。伝達率が改善するため、撮像システム内に送られる光学ビームのパワーを減少させることができ、おそらく、光学コンポーネントの寿命が増加し、また、ターゲットに対するレーザ損傷が減少する。
【００４０】
システム３００は、いずれの適した用途で使用されてもよい。たとえば、システム３００を使用して、ターゲットに物理的変化が起こった後に、同じ物体またはターゲットから得られるコンプレックス画像を比較してもよく、または、異なるターゲットからのコンプレックス画像を比較してもよい。さらに、システム３００を使用して、ターゲット３４６上の異なるロケーションから画像が採取されてもよい。一部の用途では、システム３００を使用して、ターゲット３４６、たとえば、半導体ウェハ上の欠陥が検出されてもよい。欠陥がターゲット上に存在する場合、こうした欠陥は、欠陥の無いターゲットと異なるホログラムを生じるであろう。画像処理を使用して、ホログラムの差が検出され、したがってターゲットの欠陥が検出されることができる。同じまたは代替の実施形態では、システム３００を使用して、ターゲット３４６上に現れるフィーチャまたはデバイスのサイズおよび／または形状、たとえば、半導体ウェハ上に作製されるデバイスのサイズが決定されてもよい。さらに、同じまたは他の実施形態では、システム３００を使用して、既存の非ホログラフィ撮像システムにホログラフィ撮像能力を付加してもよい。たとえば、システム３００は、既存の撮像システムに一体化されてもよい独立型のモジュール式コンポーネントを備えてもよい。
【００４１】
図４は、本開示の教示による、ダーク・フィールド照射を利用する共通経路ダイレクト−ツー−デジタル・ホログラフィ・システム４００の略図を示す。システム４００は、レーザ４１０、変調器４１２、ビーム・エキスパンダ４１４、偏光回転子４１６、ミラー４１７、ミラー４２８、ビームスプリッタ４３０、対物レンズ４４２、およびターゲット４４６を備えてもよい共通経路セクション４１１、ならびに、ミラー４２３、参照アーム・レンズ４４３および４４５、空間フィルタ４２６、ブロッキング・スクリーン４４９、およびビーム結合器レンズ４２８を備えてもよい同等経路セクション４２１を含んでもよい。システム４００はまた、回折格子またはミラー４３４およびデジタル記録器４４０を含んでもよい。
【００４２】
動作時、レーザ４１０は、光ビームを変調器４１２の方に送り、変調された光は、ビーム・エキスパンダ４１４まで進んでもよい。その後、拡張された光は、光の所望の偏光を生成するための偏光回転子４１６を通り、その後、光の一部分の全てをミラー４１７の方に反射することができるビームスプリッタ４３０まで進んでもよい。ミラー４１７から反射された光は、ミラー４２８によって反射されてターゲット４４６上に入ってもよい。システム４００の一部の実施形態では、ミラー４２８は、対物レンズ４４２と同軸でない位置に位置してもよく、また、ミラー４２８によって反射されたビームのスペキュラ反射が、対物レンズ４４２の光学経路から外れて送られ、ターゲット・ビーム４２０になるように、位置決めされる、かつ／または、構成されてもよい。こうした実施形態では、ターゲット４４６から反射され、かつ、対物レンズ４４２の光学経路内にあるターゲット・ビーム４２０の部分は、対物レンズ４４２を通過してもよい。ミラー４２８から反射された光のスペキュラ成分は、以下でより詳細に述べるように、参照ビーム４１８になってもよい。
【００４３】
依然として図４を参照すると、対物レンズ４４２を通して伝達される光は、その後、共通経路セクション４１１を出て、同等経路セクション４２１のミラー４２３まで進んでもよい。ミラー４２３は、ターゲット・ビーム４２０をビーム結合器レンズ４２８の方に送ってもよい。参照アームでは、ミラー４１７から反射されたスペキュラ成分光は、ミラー４１７の方に反射され、参照ビーム４１８になってもよい。こうした反射は、制限することなく、ミラー４２８から反射された光のスペキュラ成分をミラー４１７上へ送るように構成される別のミラー（図示せず）を含む任意の適切な手段によって生成されてもよい。ミラー４１７から反射した後、参照ビーム４１８は、ビームスプリッタ４３０を通過し、共通経路セクション４１１を出て、回折格子４３４上に入射してもよい。回折格子４３４によって回折された０次光は、同等経路セクション４２１に入り、一方、回折格子４３４によって回折された高次光は、ブロッキング・スクリーン４４９によって、同等経路セクション４２１に入ることを阻止されてもよい。高次光を阻止することに加えて、ブロッキング・スクリーン４４９はまた、ノイズ、たとえば、迷走光または気流が、システム４００内に導入されることを阻止するか、または、防止してもよい。
【００４４】
こうしたフィルタリングは、参照ビーム４１８が、ターゲットと相互作用しなかった参照ビームと同様の特性を有することを可能にする場合がある。システム４００の他の実施形態では、回折格子４３４は、ミラーで置換えられてもよく、その場合、高次光は、参照ビーム４１８が同等経路セクション４２１に入る前にフィルタリングされなくてもよい。
【００４５】
回折格子４３４によって回折された０次光は、レンズ４４３および空間フィルタ４２６を通過してもよい。空間フィルタ４２６は、参照ビーム４１８から０次画像情報を抽出してもよく、したがって、参照アームの光を所望の方法でさらに調節するための、参照アームに対して付加的なフィルタリングを提供する。参照ビーム４１８から抽出される０次ビームは、その後、レンズ４４５を通ってビーム結合器４２８の方に進み、ビーム結合器４２８は、ターゲット・アームからの光と、参照アームからの０次光を結合し、結合したビームを、デジタル記録器４４０、たとえば、ＣＣＤカメラに送る。同時に、ターゲット・ビーム４２０と参照ビーム４１８の０次部分は、ビーム結合器４２８で結合して、デジタル記録器４４０において干渉パターンすなわちホログラムを形成してもよい。
【００４６】
システム４００では、ノイズ、たとえば、振動および温度によって生じるノイズによって生じる、参照アームとターゲット・アームにおけるコモン・モード位相変化が、相殺される可能性があり、システム４００が、温度変動、振動、および、他のノイズ発生源に対して本質的に感度がなくなり、したがって、デジタル記録器４４０で生成される干渉パターンにおけるノイズの影響が、大幅に減少するか、または、なくなる。
【００４７】
システム４００の一部の実施形態では、同等経路セクション４２１は、単一カバー内に収容された２軸モノリシック光学系として構築されてもよい。上述したように、ターゲット・ビーム４２０と参照ビーム４１８は、同等経路セクション４２１に入ってもよく、適切に結合したターゲット・ビーム４２０と参照ビーム４１８は、デジタル記録器４４０上でパターンを形成する前に、同等経路セクション４２１を出る。こうした構成では、ノイズ、たとえば、振動および温度によって生じるノイズが、相殺される可能性があり、さらに、システム４００が、温度変動、振動、および、他のノイズ発生源に対して本質的に感度がなくなり、したがって、デジタル記録器４４０で生成される干渉パターンにおけるノイズの影響が、大幅に減少するか、または、なくなる。
【００４８】
システム４００に適合する撮像システムの試験は、従来技術の撮像システムで観察される感度と比べて、ノイズに対する感度の減少を示した。そのため、システム４００を使用して、コンプレックス画像間の差が検出される、たとえば、半導体ウェハ上の欠陥が検出される用途では、システム４００のこのような使用は、偽陽性または偽陰性の発生を実質的に減少させるか、または、なくす可能性があり、また、従来技術の撮像システムと比較して、欠陥検出率を改善する可能性がある。さらに、システム４００に適合する撮像システムの試験は、従来技術の撮像システムで観察されるものと比べて、ゴーストおよび散乱光レベルの減少ならびに伝達率の増加を示しており、したがって、信号対雑音比および感度の改善を示す。こうした改善された伝達率は、少なくとも部分的に、従来技術の撮像システムと比べてシステム４００内に存在する光学コンポーネントの数が少ないこと、ならびに、（ｉ）参照アームとターゲット・アームの光学経路が共通経路セクション４１１内に有意の共通経路を有する光学系、（ｉｉ）単一カバー内に収容された２軸モノリシック光学系として構築される同等経路セクション、（ｉｉｉ）撮像システムにノイズまたは他の有害な効果を導入する可能性がある４分の１波長板などのいくつかの撮像システム・コンポーネントの削除、（ｉｖ）システム４００の一部の実施形態における、参照ビームの２つのレベルのフィルタリング（したがって、高品質なホログラムがデジタル記録器４４０によって取り込まれることを可能にする）、および（ｖ）対物レンズのリアライメントを必要とすることのない、また、ターゲットの「対物レンズを通した照射（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｔｈｅ−ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ  ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）」をなくし、したがって、後方反射およびゴーストが減少する可能性がある、ターゲット４４６のオフアクシスのダーク・フィールド照射を、システム４００が可能にすることに関連してもよい。伝達率が改善し、他の品質が改善するため、撮像システム内に送られる光学ビームのパワーを減少させることができ、おそらく、光学コンポーネントの寿命が増加し、また、ターゲットに対するレーザ損傷が減少する。
【００４９】
システム４００は、いずれの適した用途で使用されてもよい。たとえば、システム４００を使用して、ターゲットに物理的変化が起こった後に、同じ物体またはターゲットから得られるコンプレックス画像が比較されてもよく、または、異なるターゲットからのコンプレックス画像が比較されてもよい。さらに、システム４００を使用して、ターゲット４４６上の異なるロケーションから画像が採取されてもよい。一部の用途では、システム４００を使用して、ターゲット４４６、たとえば、半導体ウェハ上の欠陥が検出されてもよい。欠陥がターゲット上に存在する場合、こうした欠陥は、欠陥の無いターゲットと異なるホログラムを生じるであろう。画像処理を使用して、ホログラムの差が検出され、したがってターゲットの欠陥が検出されることができる。同じまたは代替の実施形態では、システム４００を使用して、ターゲット４４６上に現れるフィーチャまたはデバイスのサイズおよび／または形状、たとえば、半導体ウェハ上に作製されるデバイスのサイズが決定されてもよい。さらに、同じまたは他の実施形態では、システム４００を使用して、既存の非ホログラフィ撮像システムにホログラフィ撮像能力を付加してもよい。たとえば、システム４００は、既存の撮像システムに一体化されてもよい独立型のモジュール式コンポーネントを備えてもよい。
【００５０】
図５は、ターゲット照射ビームが、対物レンズ５４２の光学軸に同軸である、ダーク・フィールド照射を使用するダイレクト−ツー−デジタル・ホログラフィ・システム５００の略図を示す。システム５００は、レーザ５１０、変調器５１２、ビーム・エキスパンダ５１４、偏光回転子５１６、ミラー５１７、ミラー５２４、ミラー５２８、ビームスプリッタ５３０、対物レンズ５４２、およびターゲット５４６を備えてもよい共通経路セクション５１１、ならびに、ミラー５２３、参照アーム・レンズ５４３および５４５、空間フィルタ５２６、ブロッキング・スクリーン５４９、およびビーム結合器レンズ５２８を備えてもよい同等経路セクション５２１を含んでもよい。システム５００はまた、回折格子またはミラー５３４およびデジタル記録器５４０を含んでもよい。
【００５１】
動作時、レーザ５１０は、光ビームを変調器５１２の方に送り、変調された光は、ビーム・エキスパンダ５１４まで進んでもよい。その後、拡張された光は、光の所望の偏光を生成するための偏光回転子５１６を通り、その後、光ビームをターゲット・ビーム５２０と参照ビーム５１８に分割することができるビームスプリッタ５３０まで進んでもよい。一部の実施形態では、ビームスプリッタ５３０は、偏光ビーム・スプリッタ・キューブを備えてもよく、偏光ビーム・スプリッタ・キューブは、ある偏光の光をターゲット・ビーム５２０に、反対の偏光の光を参照ビーム５１８に分割することができる。こうした実施形態では、半波長板（図示せず）が、参照アーム内のビームスプリッタ５３０と回折格子５３４との間に、または、ターゲット・アーム内のミラー５２４と５１７との間に挿入されて、参照ビーム５１８の偏光が参照ビーム５２０に整合されてもよい。他の実施形態では、ビームスプリッタ５３０は、非偏光ビーム・スプリッタ・キューブを備えてもよい。こうした実施形態では、偏光回転子５１６は、システム５００から排除されてもよい。
【００５２】
ビームスプリッタ５３０からのターゲット・ビーム５２０は、ミラー５２４の方に、ミラー５１７の方に、ミラー５２８の方に反射され、ターゲット５４６と相互作用してもよい。システム５００の一部の実施形態では、ミラー５２８は、対物レンズ５４２の焦点軸と同軸である位置にあってもよく、したがって、ターゲット５４６から反射されたターゲット・ビームのスペキュラ反射が、対物レンズ５４２の光学経路から外れて送られるように、位置決めされる、かつ／または、構成されてもよい（こうしたスペキュラ反射は、かならずしも、ミラー５２８によってミラー５１７の方に後方反射されるわけではない）。ターゲット５２６から反射された光の非スペキュラ成分は、対物レンズ５４２を通過し、同等経路セクション５２１のミラー５２３から結合器レンズ５３８の方へ反射されてもよい。
【００５３】
参照アームでは、ビームスプリッタ５３０によって伝達された光は、共通経路セクション５１１を出て、回折格子５３４上に入射してもよい。回折格子５３４によって回折された０次光は、同等経路セクション５２１に入り、一方、回折格子５３４によって回折された高次光は、ブロッキング・スクリーン５４９によって、同等経路セクション５２１に入ることを阻止されてもよい。高次光を阻止することに加えて、ブロッキング・スクリーン５４９はまた、ノイズ、たとえば、迷走光または気流が、システム５００内に導入されることを阻止するか、または、防止してもよい。
【００５４】
こうしたフィルタリングは、参照ビーム５１８が、ターゲットと相互作用しなかった参照ビームと同様の特性を有することを可能にする場合がある。システム５００の他の実施形態では、回折格子５３４は、ミラーで置換えられてもよく、その場合、高次光は、参照ビーム５１８が同等経路セクション５２１に入る前にフィルタリングされなくてもよい。
【００５５】
回折格子５３４によって回折された０次光は、レンズ５４３および空間フィルタ５２６を通過してもよい。空間フィルタ５２６は、参照ビーム５１８から０次画像情報を抽出してもよく、したがって、参照アームの光を所望の方法でさらに調節するための、参照アームに対して付加的なフィルタリングを提供する。参照ビーム５１８から抽出される０次ビームは、その後、レンズ５４５を通ってビーム結合器５２８の方に進み、ビーム結合器５２８は、ターゲット・アームからの光と、参照アームからの０次光を結合し、結合したビームを、デジタル記録器５４０、たとえば、ＣＣＤカメラに送る。同時に、ターゲット・ビーム５２０と参照ビーム５１８の０次部分は、ビーム結合器５２８で結合して、デジタル記録器５４０において干渉パターンすなわちホログラムを形成してもよい。
【００５６】
システム５００では、ノイズ、たとえば、振動および温度によって生じるノイズによって生じる、参照アームとターゲット・アームにおけるコモン・モード位相変化が、相殺される可能性があり、システム５００が、温度変動、振動、および、他のノイズ発生源に対して本質的に感度がなくなり、したがって、デジタル記録器５４０で生成される干渉パターンにおけるノイズの影響が、大幅に減少するか、または、なくなる。
【００５７】
システム５００の一部の実施形態では、同等経路セクション５２１は、単一カバー内に収容された２軸モノリシック光学系として構築されてもよい。上述したように、ターゲット・ビーム５２０と参照ビーム５１８は、同等経路セクション４２１に入ってもよく、適切に結合したターゲット・ビーム５２０と参照ビーム５１８は、デジタル記録器５４０上でパターンを形成する前に、同等経路セクション５２１を出る。こうした構成では、ノイズ、たとえば、振動および温度によって生じるノイズが、相殺される可能性があり、さらに、システム５００が、温度変動、振動、および、他のノイズ発生源に対して本質的に感度がなくなり、したがって、デジタル記録器５４０で生成される干渉パターンにおけるノイズの影響が、大幅に減少するか、または、なくなる。
【００５８】
さらに、先に詳述したように、ミラー５２８は、ウェハ５４６の方でかつ対物レンズ５４２に入るように光を送る。これは、ウェハ５４６に入射する光が、ターゲット５４６内に深く貫入することを可能にし、したがって、位相変調が最大の反射または散乱ビームが対物レンズ５４２内へ入ることを可能にする。相応して、システム５００は、ターゲット５４６上の深いアスペクト比のパターンおよび／または構造に関して、感度の増加および信号対雑音比の減少を示した。
【００５９】
システム５００に適合する撮像システムの試験は、従来技術の撮像システムで観察される感度と比べて、ノイズに対する感度の減少を示した。そのため、システム５００を使用して、コンプレックス画像間の差が検出される、たとえば、半導体ウェハ上の欠陥が検出される用途では、システム５００のこうした使用は、偽陽性または偽陰性の発生を大幅に減少させるか、または、なくす可能性があり、また、従来技術の撮像システムと比較して、欠陥検出率を改善する可能性がある。さらに、システム５００に適合する撮像システムの試験は、従来技術の撮像システムで観察されるものと比べて、ゴーストおよび散乱光レベルの減少ならびに伝達率の増加を示しており、したがって、信号対雑音比および感度の改善を示す。こうした改善された伝達率は、少なくとも部分的に、従来技術の撮像システムと比べてシステム５００内に存在する光学コンポーネントの数が少ないこと、ならびに、（ｉ）参照アームとターゲット・アームの光学経路が共通経路セクション５１１内に有意の共通経路を有する光学系、（ｉｉ）単一カバー内に収容された２軸モノリシック光学系として構築される同等経路セクション、（ｉｉｉ）撮像システムにノイズまたは他の有害な効果を導入する可能性がある４分の１波長板などのいくつかの撮像システム・コンポーネントの削除、（ｉｖ）システム５００の一部の実施形態における、参照ビームの２つのレベルのフィルタリング（したがって、高品質なホログラムがデジタル記録器５４０によって取り込まれることを可能にする）、および（ｖ）対物レンズのリアライメントを必要とすることのない、また、ターゲットの「対物レンズを通した照射」をなくし、したがって、後方反射およびゴーストが減少し、一方、ターゲット５４６からの、位相変調が最大の反射または散乱ビームが増加する可能性がある、ターゲット５４６のオンアクシスのダーク・フィールド照射を、システム５００が可能にすることに関連してもよい。伝達率が改善し、他の品質が改善するため、撮像システム内に送られる光学ビームのパワーを減少することができ、おそらく、光学コンポーネントの寿命が増加し、また、ターゲットに対するレーザ損傷が減少する。
【００６０】
システム５００は、いずれの適した用途で使用されてもよい。たとえば、システム５００を使用して、ターゲットに物理的変化が起こった後に、同じ物体またはターゲットから得られるコンプレックス画像を比較してもよく、または、異なるターゲットからのコンプレックス画像を比較してもよい。さらに、システム５００を使用して、ターゲット５４６上の異なるロケーションから画像が採取されてもよい。一部の用途では、システム５００を使用して、ターゲット５４６、たとえば、半導体ウェハ上の欠陥を検出してもよい。欠陥がターゲット上に存在する場合、こうした欠陥は、欠陥の無いターゲットと異なるホログラムを生じるであろう。画像処理を使用して、ホログラムの差を検出し、ターゲットの欠陥を検出することができる。同じまたは代替の実施形態では、システム５００を使用して、ターゲット５４６上に現れるフィーチャまたはデバイスのサイズおよび／または形状、たとえば、半導体ウェハ上に作製されるデバイスのサイズを決定してもよい。さらに、同じまたは他の実施形態では、システム５００を使用して、既存の非ホログラフィ撮像システムにホログラフィ撮像能力を付加してもよい。たとえば、システム５００は、既存の撮像システムに一体化されてもよい独立型のモジュール式コンポーネントを備えてもよい。
【００６１】
図６は、本開示の教示による、ターゲット照射ビームが、対物レンズ６４２の光学軸に同軸である、ダーク・フィールド照射を使用するダイレクト−ツー−デジタル・ホログラフィ・システム６００の略図を示す。システム６００は、レーザ６１０、変調器６１２、ビーム・エキスパンダ６１４、偏光回転子６１６、ミラー６１７、ミラー６２８、ビームスプリッタ６３０、対物レンズ６４２、およびターゲット６４６を備えてもよい共通経路セクション６１１、ならびに、ミラー６２３、参照アーム・レンズ６４３および６４５、空間フィルタ６２６、ブロッキング・スクリーン６４９、およびビーム結合器レンズ６２８を備えてもよい同等経路セクション６２１を含んでもよい。システム６００はまた、回折格子またはミラー６３４およびデジタル記録器６４０を含んでもよい。
【００６２】
動作時、レーザ６１０は、光ビームを変調器６１２の方に送り、変調された光は、ビーム・エキスパンダ６１４まで進んでもよい。その後、拡張された光は、光の所望の偏光を生成するための偏光回転子６１６を通り、その後、ビームの全てまたは一部分をミラー６１７の方に送ることができるビームスプリッタ６３０まで進んでもよい。一部の実施形態では、ビームスプリッタ６３０は、非偏光ビーム・スプリッタ・キューブを備えてもよい。こうした実施形態では、偏光回転子６１６は、システム６００から排除されてもよい。ビームスプリッタ６３０によって伝達されたビームの部分は、ミラー６１７の方に、ミラー６２８の方に送られ、ターゲット６４６と相互作用してもよい。システム６００の一部の実施形態では、ミラー６２８は、対物レンズ６４２の焦点軸と同軸である位置にあってもよく、したがって、ターゲット６４６から反射されたターゲット・ビームのスペキュラ反射が、対物レンズ６４２の光学経路から外れて送られ、ミラー６２８によってミラー６１７の方に後方反射されるように、位置決めされる、かつ／または、構成されてもよい。ターゲット６２６から反射された光の非スペキュラ成分は、ターゲット・ビーム６２０になり、対物レンズ６４２を通過し、同等経路セクション６２１のミラー６２３から結合器レンズ６３８の方へ反射されてもよい。
【００６３】
ミラー６１７の方に後方反射されたスペキュラ光の全てまたは一部分は、ビームスプリッタ６３０によって伝達され、共通経路セクション６１１を出て、回折格子６３４上に入射してもよい。回折格子６３４によって回折された０次光は、同等経路セクション６２１に入り、一方、回折格子６３４によって回折された高次光は、ブロッキング・スクリーン６４９によって、同等経路セクション６２１に入ることを阻止されてもよい。高次光を阻止することに加えて、ブロッキング・スクリーン６４９はまた、ノイズ、たとえば、迷走光または気流が、システム６００内に導入されることを阻止するか、または、防止してもよい。
【００６４】
こうしたフィルタリングは、参照ビーム６１８が、ターゲットと相互作用しなかった参照ビームと同様の特性を有することを可能にする場合がある。システム６００の他の実施形態では、回折格子６３４は、ミラーで置換えられてもよく、その場合、高次光は、参照ビーム６１８が同等経路セクション６２１に入る前にフィルタリングされなくてもよい。
【００６５】
回折格子６３４によって回折された０次光は、レンズ６４３および空間フィルタ６２６を通過してもよい。空間フィルタ６２６は、参照ビーム６１８から０次画像情報を抽出してもよく、したがって、参照アームの光を所望の方法でさらに調節するための、参照アームに対して付加的なフィルタリングを提供する。参照ビーム６１８から抽出される０次ビームは、その後、レンズ６４５を通ってビーム結合器６２８の方に進み、ビーム結合器６２８は、ターゲット・アームからの光と、参照アームからの０次光を結合し、結合したビームを、デジタル記録器６４０、たとえば、ＣＣＤカメラに送る。同時に、ターゲット・ビーム６２０と参照ビーム６１８の０次部分は、ビーム結合器６２８で結合して、デジタル記録器６４０において干渉パターンすなわちホログラムを形成してもよい。
【００６６】
システム６００では、ノイズ、たとえば、振動および温度によって生じるノイズによって生じる、参照アームとターゲット・アームにおけるコモン・モード位相変化が、相殺される可能性があり、システム６００が、温度変動、振動、および、他のノイズ発生源に対して本質的に感度がなくなり、したがって、デジタル記録器６４０で生成される干渉パターンにおけるノイズの影響が、大幅に減少するか、または、なくなる。
【００６７】
システム６００の一部の実施形態では、同等経路セクション６２１は、単一カバー内に収容された２軸モノリシック光学系として構築されてもよい。上述したように、ターゲット・ビーム６２０と参照ビーム６１８は、同等経路セクション６２１に入ってもよく、適切に結合したターゲット・ビーム６２０と参照ビーム６１８は、デジタル記録器６４０上でパターンを形成する前に、同等経路セクション６２１を出る。こうした構成では、ノイズ、たとえば、振動および温度によって生じるノイズが、相殺される可能性があり、さらに、システム６００が、温度変動、振動、および、他のノイズ発生源に対して本質的に感度がなくなり、したがって、デジタル記録器６４０で生成される干渉パターンにおけるノイズの影響が、大幅に減少するか、または、なくなる。
【００６８】
さらに、先に詳述したように、ミラー６２８は、ウェハ６４６の方でかつ対物レンズ６４２に入るように光を送る。これは、ウェハ６４６に入射する光が、ターゲット６４６内に深く貫入することを可能にし、したがって、位相変調が最大の反射または散乱ビームが対物レンズ６４２内へ入ることを可能にする。相応して、システム６００は、ターゲット６４６上の深いアスペクト比のパターンおよび／または構造に関して、感度の増加および信号対雑音比の減少を示した。
【００６９】
システム６００に適合する撮像システムの試験は、従来技術の撮像システムで観察される感度と比べて、ノイズに対する感度の減少を示した。そのため、システム６００を使用して、コンプレックス画像間の差を検出する、たとえば、半導体ウェハ上の欠陥を検出する用途では、システム６００のこうした使用は、偽陽性または偽陰性の発生を実質的に減少させるか、または、なくす可能性があり、また、従来技術の撮像システムと比較して、欠陥検出率を改善する可能性がある。さらに、システム６００に適合する撮像システムの試験は、従来技術の撮像システムで観察されるものと比べて、ゴーストおよび散乱光レベルの減少ならびに伝達率の増加を示しており、したがって、信号対雑音比および感度の改善を示す。こうした改善された伝達率は、少なくとも部分的に、従来技術の撮像システムと比べてシステム６００内に存在する光学コンポーネントの数が少ないこと、ならびに、（ｉ）参照アームとターゲット・アームの光学経路が共通経路セクション６１１内に有意の共通経路を有する光学系、（ｉｉ）単一カバー内に収容された２軸モノリシック光学系として構築される同等経路セクション、（ｉｉｉ）撮像システムにノイズまたは他の有害な効果を導入する可能性がある４分の１波長板などのいくつかの撮像システム・コンポーネントの削除、（ｉｖ）システム６００の一部の実施形態における、参照ビームの２つのレベルのフィルタリング（したがって、高品質なホログラムがデジタル記録器６４０によって取り込まれることを可能にする）、（ｖ）対物レンズのリアライメントを必要とすることのない、また、ターゲットの「対物レンズを通した照射」をなくし、したがって、後方反射およびゴーストが減少し、一方、ターゲット６４６からの、位相変調が最大の反射または散乱ビームが増加する可能性があるターゲット６４６のオンアクシスのダーク・フィールド照射、および、（ｖｉ）ターゲット６４６上に入射する０次光と回折光が共にターゲット６４６と相互作用する（したがって、ターゲット６４６に関連するノイズ、たとえば、振動の影響が相殺されることを可能にする）ことを、システム６００が可能にすることに関連してもよい。伝達率が改善し、他の品質が改善するため、撮像システム内に送られる光学ビームのパワーを減少することができ、おそらく、光学コンポーネントの寿命が増加し、また、ターゲットに対するレーザ損傷が減少する。
【００７０】
システム６００は、いずれの適した用途で使用されてもよい。たとえば、システム６００を使用して、ターゲットに物理的変化が起こった後に、同じ物体またはターゲットから得られるコンプレックス画像を比較してもよく、または、異なるターゲットからのコンプレックス画像を比較してもよい。さらに、システム６００を使用して、ターゲット６４６上の異なるロケーションから画像が採取されてもよい。一部の用途では、システム６００を使用して、ターゲット６４６、たとえば、半導体ウェハ上の欠陥を検出してもよい。欠陥がターゲット上に存在する場合、こうした欠陥は、欠陥の無いターゲットと異なるホログラムを生じるであろう。画像処理を使用して、ホログラムの差が検出され、ターゲットの欠陥が検出されることができる。同じまたは代替の実施形態では、システム６００を使用して、ターゲット６４６上に現れるフィーチャまたはデバイスのサイズおよび／または形状、たとえば、半導体ウェハ上に作製されるデバイスのサイズが決定されてもよい。さらに、同じまたは他の実施形態では、システム６００を使用して、既存の非ホログラフィ撮像システムにホログラフィ撮像能力を付加してもよい。たとえば、システム６００は、既存の撮像システムに一体化されてもよい独立型のモジュール式コンポーネントを備えてもよい。
【００７１】
開示された実施形態が詳細に述べられたが、実施形態の趣旨および範囲から逸脱することなく、実施形態に対して、種々の変更、置換、および修正を行うことができることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】従来技術のダイレクト−ツー−デジタル・ホログラフィ・システムの略図である。
【図２】本開示の教示による、共通経路ダイレクト−ツー−デジタル・ホログラフィ・システムの略図である。
【図３】本開示の教示による、別の共通経路ダイレクト−ツー−デジタル・ホログラフィ・システムの略図である。
【図４】本開示の教示による、ダーク・フィールド照射を利用する共通経路ダイレクト−ツー−デジタル・ホログラフィ・システムの略図である。
【図５】本開示の教示による、ターゲット照射ビームが、対物レンズの光学軸に同軸である、ダーク・フィールド照射を使用するダイレクト−ツー−デジタル・ホログラフィ・システムの略図である。
【図６】本開示の教示による、ターゲット照射ビームが、対物レンズの光学軸に同軸である、ダーク・フィールド照射を使用するダイレクト−ツー−デジタル・ホログラフィ・システムの略図である。
【図１】
2009505105.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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