(57)【要約】調節可能な複合偏光子は、第１のプレート偏光子および第２のプレート偏光子と、調節装置とを備え得る。この調節装置は、第１のプレート偏光子と第２のプレート偏光子との間の所定の最小距離を維持しつつ、第１のプレート偏光子および第２のプレート偏光子のピッチ角度およびロール角度を調節することができる。この構成において、調節可能な複合偏光子は、任意の偏光の柔軟性を提供しつつ、入射面に対する鏡対称偏光を提供することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調節可能な複合偏光子であって、
第１のプレート偏光子と、
第２のプレート偏光子と、
調節装置と、を備え、前記調節装置は、前記第１のプレート偏光子と前記第２のプレート偏光子との間に所定の距離を維持しつつ、前記第１のプレート偏光子および第２のプレート偏光子のピッチ角度およびロール角度を調節する、
調節可能な複合偏光子。
【請求項２】
前記調節装置は、
第１のプレート偏光子フレームと、
第２のプレート偏光子フレームと、
前記第１のプレート偏光子フレームおよび第２のプレート偏光子フレームの隣接する縁部に取り付けられた複数のヒンジと、を備え、前記第１のプレート偏光子フレームは前記第１のプレート偏光子を固定し、前記第２のプレート偏光子フレームは前記第２のプレート偏光子を固定する、
請求項１に記載の調節可能な複合偏光子。
【請求項３】
前記調節装置は、
アセンブリフレームと、
複数のヒンジロッドと、
アークトラックと、
をさらに備え、
１組のヒンジロッドを前記アセンブリフレームに取り付けることによりピッチ角度調節を可能にし、別のヒンジロッドを前記アークトラックと共に用いてロール角度調節を可能にする、
請求項２に記載の調節可能な複合偏光子。
【請求項４】
前記調節装置は１つ以上のモーターをさらに備え、前記１つ以上のモーターを前記ヒンジロッドへと接続することで、前記ピッチ角度およびロール角度のモーターによる調節が可能になる、請求項３に記載の調節可能な複合偏光子。
【請求項５】
前記調節装置は、プロセッサと通信するように構成され、前記プロセッサは、所望の偏光角度に基づいて前記ピッチ角度および前記ロール角度を計算する、請求項１に記載の調節可能な複合偏光子。
【請求項６】
前記プロセッサインターフェースはルックアップテーブルを備え、前記ルックアップテーブルは、複数の所望の偏光角度と、前記複数の所望の偏光角度の対応するピッチ角度およびロール角度とを保存する、請求項５に記載の調節可能な複合偏光子。
【請求項７】
調節可能な複合偏光子であって、
複数のプレート偏光子と、
調節装置であって、前記調節装置は、各一対の前記複数のプレート偏光子間の所定の距離を維持しつつ、前記複数のプレート偏光子それぞれについてピッチ角度およびロール角度を調節する、調節装置と、
を備える、調節可能な複合偏光子。
【請求項８】
前記調節装置は、
複数のプレート偏光子フレームであって、各偏光子フレームは、１つのプレート偏光子を固定する、複数のプレート偏光子フレームと、
前記複数のプレート偏光子フレームの隣接する縁部へ取り付けられた複数のヒンジと、を備える、
請求項７に記載の調節可能な複合偏光子。
【請求項９】
前記調節装置は、
アセンブリフレームと、
複数のヒンジロッドと、
アークトラックと、
をさらに備え、
１組のヒンジロッドを前記アセンブリフレームに取り付けることでピッチ角度調節が可能になり、別のヒンジロッドを前記アークトラックと共に用いることでロール角度調節が可能となる、
請求項８に記載の調節可能な複合偏光子。
【請求項１０】
前記調節装置は１つ以上のモーターをさらに備え、前記１つ以上のモーターを前記複数のヒンジロッドのうち１つ以上へ接続することで、前記ピッチ角度およびロール角度のモーターによる調節が可能となる、請求項９に記載の調節可能な複合偏光子。
【請求項１１】
前記調節装置は、プロセッサと通信するように構成され、前記プロセッサは、所望の偏光角度に基づいて前記ピッチ角度および前記ロール角度を計算する、請求項７に記載の調節可能な複合偏光子。
【請求項１２】
前記プロセッサインターフェースはルックアップテーブルを備え、前記ルックアップテーブルは、複数の所望の偏光角度と、前記複数の所望の偏光角度の対応するピッチ角度およびロール角度とを保存する、請求項１１に記載の調節可能な複合偏光子。
【請求項１３】
前記複数のプレート偏光子は、接線偏光子を形成する、請求項７に記載の調節可能な複合偏光子。
【請求項１４】
前記複数のプレート偏光子は、ラジアル偏光子を形成する、請求項７に記載の調節可能な複合偏光子。
【請求項１５】
光学系における偏光を調節する方法であって、
第１の所望の偏光を指定することと、
前記第１の所望の偏光を達成するように、複数のプレート偏光子について第１のピッチ角度および第１のロール角度を決定することと、
前記第１のピッチ角度および前記第１のロール角度に合わせて前記複数のプレート偏光子を調節することと、
とを含む、方法。
【請求項１６】
前記光学系を用いて検査対象の欠陥の種類を決定することと、
前記標的欠陥種類に基づいて前記第１の所望の偏光を決定することと、
をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
検査対象のウェーハ種類を前記光学系を用いて決定することと、
前記ウェーハ種類に基づいて前記第１の所望の偏光を決定すること、
をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のピッチ角度および前記第１のロール角度を決定することは、前記第１のピッチ角度および前記第１のロール角度を計算することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のピッチ角度および前記第１のロール角度を決定することは、前記第１の所望の偏光に基づいて、前記第１のピッチ角度および前記第１のロール角度をルックアップテーブルから検索することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
第２の所望の偏光を指定することと、
前記第２の所望の偏光を達成するように、前記複数のプレート偏光子の第２のピッチ角度および第２のロール角度を決定することと、
前記複数のプレート偏光子を前記第１のピッチ角度および前記第１のロール角度から前記第２のピッチ角度および前記第２のロール角度へと調節することと、
をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
光学系における偏光を提供する方法であって、
複数のプレート偏光子を配置することであって、各プレート偏光子は、少なくとも１つの他のプレート偏光子に隣接する、ことと、
各プレート偏光子の所定のピッチおよびロールを可能にするように、調節機構を構成することと、
を含む、方法。
【請求項２２】
光学系における偏光を提供する方法であって、
複数のプレート偏光子を配置することであって、各プレート偏光子は、少なくとも１つの他のプレート偏光子に隣接する、ことと、
各プレート偏光子の所定のピッチおよびロールを可能にすることと、
を含む、方法。
【請求項２３】
検査システムであって、
光源と、
前記光源からの光を検査対象に案内するための照射経路と、
前記検査対象からの散乱光を案内するための集光経路と、
前記集光された光を受光する検出器と、
を備え、
前記集光経路は、調節可能な複合偏光子を備える、
検査システム。
【請求項２４】
前記調節可能な複合偏光子へ接続された調節装置をさらに備える、請求項２３に記載の検査システム。
【請求項２５】
前記調節装置を制御するプロセッサをさらに備える、請求項２４に記載の検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、米国仮特許出願第６１，４４２，８０４号（名称：「Ｍｉｒｒｏｒ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ  Ｗｉｔｈ  Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ａｎｇｌｅ」、出願日：２０１１年２月１５日）の優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、検査システム内の偏光子に関し、より詳細には、複数のプレート偏光子を有し、各プレート偏光子が、所望の偏光を得るための所定のピッチ角度およびロール角度を有する複合偏光子に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に、ウェーハ検査ツールの撮像または集光経路に偏光子を用いると、ウェーハ表面からの偏光散乱光と、欠陥からの明確に異なる偏光散乱光とを有利に区別することが可能となるため、検出感度が大幅に向上する。従来のウェーハ検査ツールにおいては、集光経路において、撮像アパチャ全体で１つの偏光を用いた線形偏光子が用いられることが多い。線形偏光子は、反射偏光子であり得、入射ビームを垂直偏光状態を有する透過ビームおよび反射ビームに分割する。あるいは、線形偏光子は吸収偏光子であり、この場合、２つの垂直な偏光のうち１つは吸収され、他方は透過される点に留意されたい。反射偏光子は、通常は大幅に高い効率を有するものの、入射角度が大きいため、より広い自由空間を必要とする。吸収偏光子の場合、垂直入射角度で動作するためより小型ではあるものの、吸収損失に起因して、反射偏光子よりも大幅に低効率である。
【０００４】
ウェーハ検査で使用される別の種類の偏光子として、単一の統一偏光を用いた線形偏光キューブがある。特に、この線形偏光キューブは、調節可能な偏光子角度を有するものの、偏光は撮像アパチャ全体で、一定の角度で行われる。そのため、線形偏光キューブの場合、最大信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を達成することができない。ＳＮＲ向上を達成するための一実施形態において、線形偏光キューブを対向する角部から斜め方向に切断し、その後再接続してキューブを形成することができる。複数の再接続された偏光キューブをウェーハ検査システムにおいて利用可能にすることにより、偏光が異なる所定の角度において行われる複数の再接続された偏光キューブが可能となり、再接続されたキューブ間の切り換えにより、異なる偏光を得ることができる。このようなシステムは複雑かつ嵩高であり、偏光角度は１組の別個のステップにおいて調節可能であるが、この調節は不連続であるため、最大ＳＮＲの最適化が困難となる。
【０００５】
いわゆる「ピザパイ」型偏光子がウェーハ検査において用いられており、この偏光子は、（それぞれがピザパイピース状に形成された）複数の吸収線形偏光子と共に形成され、これにより、円形状に対称の偏光配置構成が得られる。これらの線形偏光子は、ラジアル方向または接線方向においてアライメントされた偏光を有する。従来の「ピザパイ」型偏光子の不利点の１つとして、吸収偏光子の利用に起因する低効率がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０１５９６０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、面（例えば、斜め照射のウェーハ検査システムの入射面）に対して鏡対称の状態を保持しつつ、調節可能な偏光角度偏光子が未だ求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
調節可能な複合偏光子は、第１のプレート偏光子および第２のプレート偏光子と、調節装置とを備え得る。調節装置は、第１のプレート偏光子および第２のプレート偏光子間の所定の距離を維持しつつ、第１のプレート偏光子および第２のプレート偏光子のピッチ角度およびロール角度を調節することができる。この構成において、調節可能な複合偏光子により、任意の偏光の柔軟性を提供しかつ２つのプレート偏光子の２つの平行な隣接する縁部の間の最小隙間を維持しつつ、入射面に対する鏡対称偏光を得ることが可能である。
【０００９】
一実施形態において、調節装置は、２つのプレート偏光子フレームの隣接する縁部に取り付けられたヒンジを備え得る。これらの２つのプレート偏光子フレームはそれぞれ、１つのプレート偏光子を固定する。これらのフレームは、２つの偏光子プレートの平行な隣接する縁部が接する側部において開口することができ、これらのヒンジは、集光アパチャ外部のフレームの側部に配置することができ、これにより集光アパチャの遮断を最小化することができる。アセンブリフレームは、複数のヒンジロッドを備え得る。１組のヒンジロッドをアセンブリフレームに取り付けることにより、ピッチ角度調節が可能となる。別のヒンジロッドをアークトラックと共に用いることによりロール角度調節が可能となり、このヒンジロッドが回転すると、プレートが離隔方向または隣接方向に（均等に）折り畳まれる。１つ以上のモーターをヒンジロッドへと接続することで、ピッチ角度およびロール角度のモーターによる調節が可能となる。一実施形態において、１つのモーターを用いることで、１組のヒンジロッドを回転させてピッチ調節を行うことができ、別のモーターを用いてヒンジロッドを回転させてロール調節を行うことができる。調節装置は、プロセッサと通信するように構成することができる。プロセッサは、所望の偏光角度に基づいて、ピッチ角度およびロール角度を計算することができる。一実施形態において、プロセッサは、ルックアップテーブルとインターフェースをとることができる。ルックアップテーブルは、複数の所望の偏光角度と、その対応するピッチ角度およびロール角度とを保存することができる。
【００１０】
別の調節可能な複合偏光子は、複数のプレート偏光子および調節装置を備え得る。調節装置は、複数のプレート偏光子の各対間の所定の距離を維持しつつ、複数のプレート偏光子それぞれについてピッチ角度およびロール角度を調節することができる。これら複数のプレート偏光子は、接線偏光子またはラジアル偏光子を形成し得る。
【００１１】
光学系における偏光を調節する方法も記載される。この方法において、第１の所望の偏光が指定され得る。第１の所望の偏光を達成するための複数のプレート偏光子の第１のピッチ角度および第１のロール角度を決定することができる。その後、これら複数のプレート偏光子を、第１のピッチ角度および第１のロール角度に合わせて調節することができる。
【００１２】
一実施形態において、この方法は、検査対象の欠陥の種類を光学系を用いて決定することをさらに含む。この時点において、第１の所望の偏光を標的欠陥種類に基づいて決定することができる。別の実施形態において、この方法は、検査対象のウェーハ種類を光学系を用いて決定することをさらに備え得る。この時点において、第１の所望の偏光をウェーハ種類に基づいて決定することができる。
【００１３】
一実施形態において、第１のピッチ角度および第１のロール角度を決定することは、第１のピッチ角度および第１のロール角度を計算することを含み得る。別の実施形態において、第１のピッチ角度および第１のロール角度を決定することは、第１の所望の偏光に基づいて、第１のピッチ角度および第１のロール角度をルックアップテーブルから検索することを含む。
【００１４】
この方法は、第２の所望の偏光を指定することをさらに含み得る。その後、第２の所望の偏光を達成するように、複数のプレート偏光子の第２のピッチ角度および第２のロール角度を決定することができる。この時点において、第２のピッチ角度および第２のロール角度に合わせて、複数のプレート偏光子を第１のピッチ角度および第１のロール角度から調節することができる。
【００１５】
光学系における偏光を提供するための別の方法も記載される。この方法において、複数のプレート偏光子を配置することができ、各偏光子は、少なくとも１つの他の偏光子に隣接する。各偏光子の所定のピッチおよびロールを可能にすることができるように、調節装置を構成することができる。
【００１６】
光学系における偏光を提供するためのさらに別の方法も記載される。この方法において、複数のプレート偏光子を配置することができ、各偏光子は、少なくとも１つの他の偏光子に隣接する。各偏光子の所定のピッチおよびロールを可能にすることができる。
【００１７】
検査システムも記載される。この検査システムは、光源と、光源からの光を検査対象に案内するための照射経路と、検査対象からの散乱光を案内するための集光経路と、集光された光を受光する検出器とを備える。特に、集光経路は、本明細書中に記載のような調節可能な複合偏光子を備え得る。調節装置を、調節可能な複合偏光子に接続することができる。プロセッサまたはルックアップテーブルを用いて、調節装置を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】反射プレート偏光子の原理を示す。
【図２Ａ】例示的な調節可能な複合偏光子を示す。
【図２Ｂ】図２Ａの調節可能な複合偏光子のピッチ角度およびロール角度に起因して、得られる偏光が変化する様子を示す。
【図２Ｃ】図２Ａの調節可能な複合偏光子のピッチ角度およびロール角度に起因して、得られる偏光が変化する様子を示す。
【図２Ｄ】プレート偏光子のピッチ角度およびロール角度を可能にするための例示的な調節装置を示す。
【図３Ａ】偏光子プレートと関連付けられた多様な変数を示す。
【図３Ｂ】図３Ａに示す偏光子プレートの上面図を示す。
【図４】入射角度が４５度であるプレート偏光の偏光角度の関数としてピッチおよびロールを示す。
【図５Ａ】例示的な接線偏光子の斜視図および上面図である。
【図５Ｂ】例示的な接線偏光子の斜視図および上面図である。
【図６Ａ】例示的なラジアル偏光子の斜視図および上面図である。
【図６Ｂ】例示的なラジアル偏光子の斜視図および上面図である。
【図７】調節可能な複合偏光子を備える簡単な検査システムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
偏光検出により、パターンウェーハ検査ツールおよびベア（パターニングされていない）ウェーハ検査ツール双方を大幅に向上させることが可能になる。例えば、ベアウェーハ検査のための現行の偏光マスクの場合、信号対ノイズが２０倍超向上する。
【００２０】
図１を参照すると、入射面とは、入射光ビーム１００の伝搬方向によって形成される面と、薄膜プレート偏光子１０１に対して垂直な表面とによって形成された面を差す。入射角度とは、入射光ビームと、プレート偏光子１０１に対して垂直な表面との間の角度である。通常、入射ビームの偏光を、ＰおよびＳの２つの垂直成分に分解することができ、このうち、Ｐ偏光は入射面に対して平行であり、Ｓ偏光はこの面に対して垂直である。入射ビームのＳ偏光成分は反射であり、Ｐ成分は、プレート偏光子によって伝送される。
【００２１】
一般に、斜め照射を用いたウェーハ検査システムにおいて、照射偏光はＰまたはＳであり、入射面に対して鏡対称である。偏光相に対する感度が低い試料の場合、他の照射偏光も鏡対称となり得、このような偏光を挙げると円形または楕円があり、楕円の１つの軸が入射面に対して平行となる。その結果、検査システムの集光瞳孔面における偏光分布が入射面に対して鏡対称となるが、必ずしも入射面に対して平行または垂直にはならない。
【００２２】
改善された偏光子の一態様によれば、線形偏光子により、入射面に対する鏡対称の偏光と、調節可能な偏光角度とが得られる。以下にさらに詳述するように、この改善された偏光子は、複数のプレート偏光子と共に形成することができ、これらの複数のプレート偏光子をそれぞれ所定のピッチ角度およびロール角度組み合わせに合わせて調節することで、所望の偏光を得ることができる。この調節可能な複合偏光子は、ベアウェーハ検査ツール、パターンウェーハ検査ツールまたは集光経路内において偏光を提供する他の任意の検査ツールにおいて用いることができる。
【００２３】
図２Ａは、例示的な調節可能な複合偏光子２００を示す。この実施形態において、偏光子２００は、２つの矩形のプレート偏光子２０１および２０２を備え得る。これらのプレート偏光子２０１および２０２は、プレート偏光子２０１および２０２が集光アパチャ全体を被覆するように、平行な隣接する縁部２０３を有する（２つのプレート偏光子の縁部間の小さな隙間により、自由運動が可能になる）。これらの隣接する縁部２０３は共通軸を形成し、偏光子２０１および２０２は、この共通軸（本明細書中ロール角度と呼ぶ）の周囲を回転することができる。入射光ビーム２０４（分かりやすくするため、２つの光線として示す）は、複合偏光子２００によって分離されて、透過ビーム２０５（Ｐ偏光）および反射ビーム２０６（Ｓ偏光）とされる。図２Ａ中の両矢印２０７およびその凡例は、矢印と交差する光ビームの偏光方向を示す。
【００２４】
図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃは、異なるピッチ角度およびロール角度の複合偏光子２００と、得られる偏光とを示す。透過ビーム２０５および２０７の偏光方向を調節するため、各プレート偏光子上の入射面を入射ビーム２０４の軸周囲において回転させる必要がある。図２Ａおよび図２Ｂを比較することにより、これが示される。図２Ａにおいて、縁部２０３は入射ビーム２０４に対して垂直であるため、共通軸および縁部２０３に対して垂直な双方のプレートからの伝搬光が偏光する。これとは対照的に、図２Ｂにおいて、縁部２０３のピッチ角度を増加させることにより、プレート２０１および２０２の入射面を入射ビーム方向周囲において反対方向に回転させ、これにより、伝搬Ｐ偏光も入射ビーム方向周囲において回転させる。しかし、ピッチ角度のみを増加させた場合、プレート２０１および２０２上への入射角度も変化し、その結果、プレート偏光子の受容角度が限定されるため、伝搬偏光の純度が低下する点に留意されたい。
【００２５】
ピッチ角度が変化する際に入射角度を一定に保持するためには、プレート２０１および２０２のロール角度を調節して、ピッチ角度変化に起因する入射角度変化を補償する必要がある。ピッチおよびロール角度調節の組み合わせにより、偏光鏡対称性を維持しつつ、偏光が所望の方向へと変化する。さらに、２つのプレート偏光子の２つの平行な隣接する縁部の間において最小隙間を維持することにより、集光アパチャを最大に網羅することが可能になる。一実施形態において、さらなるマスク（分かり易さのため図示せず）を用いて、２つのプレート偏光子間の隙間から漏れた少量の光を遮断することができる。
【００２６】
図２Ｃは、ピッチおよびロール調節の極角度のうちの１つを示す。鏡対称の偏光角度が、垂直なｔｏ共通軸（図２Ａ）へ垂直な方向から、共通軸へ平行な方向（平行な隣接する縁部２０３によって形成された方向）へと調節されている。図２Ａ〜図２Ｃに示す偏光角度調節の範囲はわずか９０度であるが、偏光角度調節の全体的範囲は１８０度（−９０度〜＋９０度）であり得る。なぜならば、ピッチ角度は、図２Ｂに示す反対方向においても調節することが可能であるからである。
【００２７】
図３Ａおよび図３Ｂは、単一のプレート偏光子の多様な角度、縁部、軸および座標を示すことにより、上述したような偏光プレートのピッチ角度およびロール角度の協調調節を通じた鏡対称の偏光角度調節の原理をさらに詳述する。本明細書中用いられるように、αは偏光子のピッチ角度であり、βは１／２開口角度である（ロールとも呼ぶ（２βは、２つの偏光子（例えば、偏光子２０１および２０２）間の角度を規定する））。θは、入射光ビーム２０４の入射角度である（例えば図１を参照）。φは、所望の偏光角度である（図３Ａの上面図である図３Ｂ中に図示）、ｋ１は、プレート短縁部に対して平行な単位ベクトルであり、ｋ２は、プレート長縁部に対して平行な単位ベクトルであり、ｎは、ｋ１ｘｋ２によって規定されるプレート面法線である。
【００２８】
上に挙げた変数は、プレートの一般的方向を記述するために用いられ、偏光子２０１および２０２双方に適用される点に留意されたい。軸ｘｙｚは、グローバル基準座標として特徴付けられ、軸ｘ’ｙ’ｚ’は、ｙ軸がｘｙｚ周囲をピッチ角度αだけ回転した場合に規定されるローカル基準座標である。軸ｚは、集光軸である（すなわち、入射ビームの方向である）。ｘｚ（またはｘ’ｚ’）も、検査システムの入射面である。特に、偏光子２０１および２０２は、ｘ’ｚ’面に対して対称であり（例えば図３Ａを参照）、これにより鏡対称の偏光子を形成する。
【００２９】
偏光子２０１および／または２０２を正確に調節して所望の偏光角度φをｍ入手し、それと同時にプレート縁部（ｘ’軸）のうちの１つをｘｚ面内において保持することで、偏光子角度調節時において偏光子２０１および２０２が隣接する縁部２０３を相互に平行に保持できるようにする一態様によれば、以下の式により、解析解を得ることができる。プレート偏光子は一般的には、固定入射角度で（例えば、アライメントのために４５度でまたは性能向上のためにブルースター角度で）用いられるように設計される点に留意されたい。この入射角度の公差は通常数度であり、設計入射角度からの逸脱が大きくなると、透過偏光の純度が低下する。そのため、２つのプレート偏光子のピッチ角度およびロール角度を調節する際、この入射角度を高精度に一定に維持することが必要となる。所望の透過偏光角度について、調節可能な複合偏光子のプレート偏光子のピッチ角度およびロール角度を以下の式を用いて計算することができる。
【００３０】
所望の偏光角度φについて、ピッチαおよびロールβを以下の式を用いて計算することができる。
【数１】
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【数２】
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【数３】
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【数４】
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【数５】
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【数６】
2014511504.tif 000008
【数７】
2014511504.tif 000009
【数８】
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【数９】
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【数１０】
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【数１１】
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【数１２】
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【００３１】
上記した調節可能な複合偏光子および計算を使用することにより、入射面に対する鏡対称性を維持しつつ、透過偏光を連続的に調節することが可能となる。上述したように、透過偏光は入射面に対して平行であり、反射偏光は入射面に対して垂直である。そのため、単一のプレート偏光子の入射角度を一定に保持しつつ入射ビーム軸周囲において複合偏光子を回転させることにより、透過偏光の調節が可能となる。しかし、２つのプレート偏光子の平行な隣接する縁部を維持して両者間の最小隙間を維持しつつ鏡対称の偏光を達成するためには、ピッチ角度およびロール角度双方を式１〜１２に記載の関係において調節する必要がある。
【００３２】
プレート偏光子のピッチ角度およびロール角度を機械的に提供するために、調節装置を用いることができる。図２Ｄに示す一実施形態において、調節装置２００は、ヒンジ２２１を備え得る。ヒンジ２２１は、２つのプレート偏光子フレーム２２２の隣接する縁部へと取り付けられる。２つのプレート偏光子フレーム２２２はそれぞれ、１つのプレート偏光子２２３を固定する。プレート偏光子フレーム２２２により、（機械的インターフェースに適していないガラス材料によって構成されることの多い）プレート偏光子２２３を保持しつつ、必要な機械的取り付けおよび調節用インターフェースを得ることができる。１つの好適な実施形態において、プレート偏光子２２３の平行な隣接する縁部が出会って集光アパチャの遮断を最小化する側部上において、プレート偏光子フレーム２２２を開口させることができる。プレート偏光子フレーム２２２およびプレート偏光子２２３は、数ミリメートル〜１００ミリメートルを超える集光アパチャよりも大型である点に留意されたい。ヒンジ２２１はプレート偏光子フレーム２２２の縁部の近隣に設けることが好ましいため、ヒンジ２２１を集光アパチャの外部に設けることで、集光アパチャの遮断を最小化する。ヒンジ２２１の回転軸は、プレート偏光子２２３の平行な隣接する縁部２０３と一致し、プレート偏光子フレーム２２２上のプレート偏光子２２３の取り付け一も決定する。特に、この構成を用いることで、ピッチ角度およびロール角度が変化している間、プレート偏光子２２３間の隙間の変動を低減および最小化することが可能になる。プレート偏光子２２３間（すなわち、平行な隣接する縁部２０３間）の距離は最小化することが好適であり、最小の所定の距離は、プレート偏光子２２３の厚さによって決定することができる。
【００３３】
アセンブリフレーム２２６は、複数のヒンジロッドを備え得る。１組のヒンジロッド２２４をアセンブリフレーム２２６に取り付けることで、ピッチ角度調節が可能となる。別のヒンジロッド２２５をアークトラック２２９と共に用いることでロール角度調節が可能となり、このヒンジロッド２２５をアークトラック２２９に沿って移動させると、これらのプレートは、共通軸から（均等に）離隔方向または隣接方向に折り畳まれる。１つ以上のモーター２２７をヒンジロッドへ接続することで、ピッチ角度およびロール角度のモーターによる調節を行うことが可能になる。一実施形態において、１つのモーターを用いて１組のヒンジロッド２２４を回転させてピッチ調節を行い、別のモーターを用いてヒンジロッド２２５を移動させてロール調節を行うことができる。
【００３４】
調節装置２００は、所望の偏光角度に基づいてピッチ角度およびロール角度を計算するプロセッサ２２８と通信することができる。一実施形態において、プロセッサ２２８は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）２２８Ａとインターフェースをとり得る。ルックアップテーブル（ＬＵＴ）２２８Ａは、複数の所望の偏光角度と、これらの偏光角度の対応するピッチ角度およびロール角度とを保存することができ、これにより、プロセッサ２２８の計算リソースを解放することができる。この場合、ＬＵＴは、偏光角度と、対応するピッチ角度およびロール角度とによって整理することができる。図４は、プレート偏光の入射角度が４５度であると仮定した場合における、例示的なピッチ角度およびロール角度を偏光角度の関数として示す。
【００３５】
一実施形態において、３以上の偏光子を用いて、調節可能な複合偏光子を形成することができる。例えば、図５Ａおよび図５Ｂは、上記に教示したものと同じ概念を用いることが可能な接線複合偏光子５００の斜視図および上面図である。図６Ａおよび図６Ｂは、上記に教示したものと同じ概念を用いることが可能なラジアル複合偏光子６００の斜視図および上面図である。いくつかの実施形態において例示的な数の偏光子を８個〜３２個としているが、他の実施形態においてより多数または少数のプレートを用いてもよい点に留意されたい。偏光子数を増加した場合、連続的に変化する偏光角度により近似する偏光が得られる点に留意されたい。しかし、偏光子数を増加した場合、これらの偏光子間の隙間距離全体も増加し得るため、偏光子透過効率が一定に低下する。一実施形態において、上記した調節可能な複合偏光子のプレート偏光子は、９０％を超える透過が可能な薄膜線形偏光子プレートを用いて製造することができる。
【００３６】
上記の実施形態のうちいずれかを、限定するものではないが、フレームの接着および機械的取り付けなどの公知の技術を用いて単一の偏光に固定することが可能である点に留意されたい。調節不可能な実施形態においても、以下の利点が得られる。すなわち、偏光を（入射面に対して鏡対称とするのではなく）集光アパチャに対して円形状に対称とすることができる。このような偏光を用いることにより、試料から集光された偏光が円形状に対称である場合において、最適なＳＮＲを得ることが可能になる。薄膜プレート偏光子を用いることにより、吸収偏光子（例えば、ワイヤグリッド偏光子）を用いた場合と比較して損失を極めて低くすることができるという利点が得られる。
【００３７】
図７は、調節可能な複合偏光子７０６を備える例示的な検査システム７００を示す。このシステムにおいて、照射光学系７０２、偏光子７０３および対象物７０４を用いて、源１０１（例えば、レーザ）からの光を検査対象７０５（例えば、ウェーハまたは集積回路）に案内する。検査対象７０５からの散乱光または反射光を、集光光学系７０６および調節可能な複合偏光子７０７を用いて検出器７０８に案内する。
【００３８】
この実施形態において、集光された光の偏光は、集光経路において制御することができる。詳細には、調節可能な複合偏光子７０６は、集光経路内の偏光を制御することができる。集光経路は、集光光学系７０７と、調節可能な複合偏光子７０６とを備える。調節可能な複合偏光子７０６は、調節装置７０９を用いて動的に調節することができる。一実施形態において、調節装置７０９は、調節装置２２０（図２Ｄ）と同様の構成要素を備え得る。調節装置７０９は、適切なプロセッサ７１０によって制御することができる。適切なプロセッサ７１０は、複数のプレート偏光子に適したピッチ角度およびロール角度を計算することもできるし、あるいは、所望の偏光に基づいて、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）から適切な角度を検索することもできる。偏光を高精度とすることにより、検査対象７０５の特定の層において電界をより高密度に局所化することが可能となり、これにより、バックグラウンドノイズを抑制しつつ対象標的欠陥に対してはより高感度である検査システムを構築することが可能となる。
【００３９】
調節可能な複合偏光子７０６は、面（通常、斜め照射の入射面）に対して鏡対称である偏光角度を有利に提供することができる。上述のように、偏光角度は、動的に調節することができる。照射偏光がＰまたはＳである場合、散乱光の偏光は、入射面に対して鏡対称となる。特に、欠陥信号を最大化するために、集光偏光の角度を調節可能としつつ集光偏光を鏡対称とする必要があるため、異なるウェーハおよび欠陥種類に合わせて最適化することができる。
【００４０】
上記した本発明の構造および方法多様な実施形態は、ひとえに本発明の原理の例示であり、本発明の範囲を記載の特定の実施形態に限定しない。よって、本発明は、以下の特許請求の範囲およびその均等物のみによって限定される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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