(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスポットをウェーハの表面上に生成するシステムであって、
照射のビームを生成するように構成された照射源と、
回折光学素子であって、前記照射源が、前記回折光学素子の回転対称軸である光軸に対して軸外に位置決めされ、前記回折光学素子が、複数の回折次数を生成するように構成され、前記回折光学素子は、更に、前記ビームを複数のビームに分割するように構成される、回折光学素子と、
前記回折光学素子の近傍に位置決めされた集束レンズと、
を備え、前記集束レンズが、前記複数のビームの少なくとも一部を前記表面上に前記複数のスポットで集束するように構成され、前記複数のビームの前記少なくとも一部が、斜照射角度にて表面上に集束される、システム。
【請求項２】
前記斜照射角度が、４５°〜８５°の範囲である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記光軸に沿った前記複数のスポットが、１次元スポットアレイを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記複数のスポットが、半径方向に位置決めされ、前記半径方向が、前記システムのステージ運動方向に平行である、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記複数のビームの前記少なくとも一部の入射面が、前記半径方向に平行である、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記回折光学素子が、回折格子溝の同心円を有する回折光学素子を含み、前記回折光学素子の半径の関数としての前記回折格子溝の回折格子ピッチが、前記光軸上で異なる位置にて集束される前記回折次数について弱い集束力を有するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記表面が、シリコンウェーハの表面を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
複数のスポットをウェーハの表面上に生成する方法であって、
ビームを回折光学素子に前記回折光学素子の回転対称軸である光軸に対して軸外の位置で入力するステップと、
前記ビームを複数のビームに前記回折光学素子を介して分割するステップと、
前記複数のスポットを作り出すために前記複数のビームの少なくとも一部を前記表面上に集束するステップと、
を含み、前記複数のビームの前記少なくとも一部は、斜照射角度にて表面上に集束される、方法。
【請求項９】
前記斜照射角度が、４５°〜８５°の範囲である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記光軸に沿った前記複数のスポットが、１次元スポットアレイを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数のスポットが、半径方向に位置決めされ、前記半径方向が、前記システムのステージ運動方向に平行である、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数のビームの前記少なくとも一部の入射面が、前記半径方向に平行である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記回折光学素子が、回折格子溝の同心円を有する回折光学素子を含み、前記回折光学素子の半径の関数としての前記回折格子溝の回折格子ピッチが、前記光軸上で異なる位置にて集束される前記回折次数について弱い集束力を有するように構成される、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記表面が、シリコンウェーハの表面を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
複数のスポットをウェーハの表面上に生成するシステムであって、
照射のビームを生成するように構成された照射源と、
回折光学素子であって、前記照射源が、前記回折光学素子の回転対称軸である光軸に対して軸外に位置決めされ、前記回折光学素子が、複数の回折次数を生成するように構成され、前記回折光学素子が、更に、前記ビームを複数のビームに分割するように構成される、回折光学素子と、
前記回折光学素子の近傍に位置決めされた集束レンズであって、前記集束レンズが、前記複数のビームの少なくとも一部を前記表面上に前記複数のスポットで集束するように構成され、前記複数のビームの前記少なくとも一部が、斜照射角度にて表面上に集束される、集束レンズと、
を備え、前記複数のスポットが、半径方向に位置決めされ、前記半径方向が、前記システムのステージ運動方向に平行であり、前記複数のビームの前記少なくとも一部の入射面が、前記半径方向に平行である、システム。
【請求項１６】
前記斜照射角度が、４５°〜８５°の範囲である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記光軸に沿った前記複数のスポットが、１次元スポットアレイを含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記回折光学素子が、回折格子溝の同心円を有する回折光学素子を含み、前記回折光学素子の半径の関数としての前記回折格子溝の回折格子ピッチが、前記光軸上で異なる位置にて集束される前記回折次数について弱い集束力を有するように構成される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
前記表面が、シリコンウェーハの表面を含む、請求項１５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、ウェーハ検査の分野に関し、更に詳しくは、スポットのアレイを傾斜面上に生成するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スポットのアレイを傾斜面上に生成する現行のシステムおよび方法では、必要な完成度をもたらすことができない。例えば、一部のシステムでは、スポット配置が、接線方向であり得、これは、スポットは、主として、小さい傾きとともに渦巻き走査ステージ移動の接線方向と整合されることを意味する。接線方向のスポット配置の欠点は、ピッチ（隣接スポット間の走査半径の差）は、スポットが本質的に等間隔の時でさえスポットの全てについて必ずしも全く同じではない場合があるということである。この不均一な間隔は、「ピッチエラー」と称される場合がある。ピッチエラーは、大きなウェーハの縁部など大きな半径を有する表面については最小であり得るが、ピッチエラーは、ウェーハの中心部近くで増大する恐れがある。ピッチエラーは、スポット走査がウェーハの縁部からウェーハの中心部までウェーハに行われるにつれて変わる場合があり、これによって、ピッチエラーが補正し難くなりかねない。ピッチエラーを補正する各種の方法が存在するが、これらのオプションでは、結果的に、システムについて感度またはスループットのある程度の損失が発生する恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５８８９５９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、スポットのアレイを傾斜面上に生成する改良形のシステムおよび方法に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、複数のスポットを表面上に生成するために使用することができるシステムに関する。スポットは、斜照射の入射面と整合させることができる。システムは、また、回折光学素子を含むことができる。回折光学素子は、複数の回折次数を生成することによってビームを複数のビームに分割するように構成することができる。システムは、また、回折光学素子の近傍に位置決めされた集束レンズを含むことができる。集束レンズは、複数のビームの少なくとも一部を表面上に複数のスポットで集束するように構成することができる。複数のビームの少なくとも一部は、斜照射角度にて表面上に集束することができる。システムは、また、照射源を含むことができ、照射源は、ビームを回折光学素子に供給するように構成される。照射源は、回折光学素子の光軸に対して軸外に位置決めすることができる。回折光学素子および集束レンズの組み合わせは、複数の焦点を光軸に沿って生成し、集束レンズは、複数のビームの少なくとも一部を表面上に複数のスポットで集束するように構成されるからである。レンズおよび回折光学素子を使用して、複数のビーム
を斜照射角度にて表面上に集束することができる。一実施形態では、システムを使用して複数のスポットを傾斜面上にもたらし得る。
【０００６】
本開示は、また、複数のスポットを表面上に生成する方法に関する。方法は、ビームを回折光学素子に回折光学素子の光軸に対して軸外の位置で入力するステップを含むことができる。方法は、また、ビームを複数のビームに回折光学素子を介して分割するステップを含むことができる。方法の更なるステップは、複数のスポットを作り出すために複数のビームの少なくとも一部を表面上に集束することであり、複数のビームの少なくとも一部は、斜照射角度にて表面上に集束される。
【０００７】
本開示は、また、複数のスポットをウェーハの表面上に生成するシステムに関する。システムは、回折光学素子を含む。回折光学素子は、複数の回折次数を生成することによってビームを複数のビームに分割するように構成することができる。システムは、また、回折光学素子の近傍に位置決めされた集束レンズを含む。集束レンズは、複数のビームの少なくとも一部を表面上に複数のスポットで集束するように構成することができる。複数のビームの少なくとも一部は、斜照射角度にて表面上に集束することができる。システムは、また、回折光学素子にビームを供給するように構成された照射源を含む。照射源は、回折光学素子の光軸に対して軸外に位置決めすることができる。システムを使用して、複数のスポットは、半径方向にウェーハ上に位置決めされ、該方向は、渦巻き走査ステージの直線ステージ運動方向であり得る。更に、複数のビームの少なくとも一部の入射面は、半径方向に平行である。
【０００８】
前述の概要も以下の詳細な説明も例示的かつ説明的であるにすぎず、本開示を必ずしも制限するわけではないことを理解されたい。本明細書に組み入れられ、かつ、本明細書の一部を成す添付図面は、本開示の主題を例示する。説明および図面を併せて、本開示の諸原理を説明する役目をする。
【０００９】
本開示の多数の利点は、添付図を参照すれば当業者によってより深く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】複数のスポットを表面上に生成するシステムの概略図である。
【図１Ｂ】複数のスポットを表面上に生成するシステムの概略図である。
【図２】図１に示すシステムを使用する表面でのスポット配置の実施例を示す図である。
【図３】複数のスポットを表面上に生成するシステムの実施形態のスポット配置およびステージ運動方向を例示する図である。
【図４】複数のスポットを表面上に生成するシステムの実施形態における斜照射角度およびスポット配置を示す図である。
【図５】複数のスポットを表面上に生成するシステムの例示的なシステム構成を示す図である。
【図６】反射素子および屈折素子を含む、複数のスポットを生成するシステムの例示的なシステム構成を示す図である。
【図７】複数のスポットを表面上に生成するシステムをどのようにして実行して検査システムにするかの実施例を示す図である。
【図８】複数のスポットを表面上に生成する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
スポットのアレイを表面上に生成する既存の各種方法は、まずレーザビームを多重ビームに分割して、その後レンズを使用してビームをスポットのアレイに集束するための回折光学素子（ＤＯＥ）の使用を含み得る。ＤＯＥは、１次元回折格子を含むことができ、回折格子形状は、ビーム均一性および回折効率が得られるように最適化することができる。
【００１２】
スポットアレイの焦点面は、光軸に垂直であり得、該光軸は、ウェーハ面に対して斜め入射角（例えば、７０°）にあり得る。斜照射を使用する時、スポットの全てをウェーハ面上で合焦に保つために、１次元スポットアレイの線は、ウェーハ面に平行であり得る。その結果として、利用可能なアレイ配置構成が、制限され得る。同様に、アレイ配置には、また、各スポット走査が別々の軌道に行われるようにスポット間の半径方向での偏位が必要であり得る。アレイ配置には、また、スポットのアレイ内の各スポットが、スループットを主軸速度の範囲内で最大化するために半径方向で細長である必要があり得る。
【００１３】
スポットを半径方向で偏位させてスポットを半径方向で引き延ばすために、入射面が、半径方向に対してオフセット角に傾動され得る。半径方向に平行であるように入射面を維持しながらスポットアレイを生成することによってこの傾きを排除することが可能であろうが、この技術は、種々の欠点を提起しかねない。
【００１４】
非球面および傾きまたは中心からずれた光学素子が、斜照射を使用する時に焦点偏位を補正するために使用され得る。しかしながら、これは、小さい範囲に、かつ、相対的に大きいスポットサイズに限って効果的であり得る。
【００１５】
更に、スポットのアレイを表面上に生成する既存のシステムは、「接線方向のスポット」と称されることが多い配置を伴い得る。接線方向のスポットアレイでは、１Ｄアレイは、主として小さな傾きで渦巻き走査の接線方向と整合され得る。接線方向のスポットの欠点は、ピッチ（即ち、隣接スポット間の走査半径の差）は、スポットが等間隔の時でさえスポットの全てについて必ずしも全く同じではない場合があるということである。スポット間のピッチの差は、「ピッチエラー」と称され得る。ピッチエラーは、３００ｍｍウェーハの縁部にてなど、より大きな半径については最小であり得るが、ピッチエラーは、ウェーハの中心部に向って増大する恐れがある。ピッチエラーをある程度補正することが可能であろうが、既存の方法では、結果的に、感度またはスループットのある程度の損失が発生する恐れがある。
【００１６】
場合によっては、スポットアレイは、半径方向と整合され、同時に、スポット伸びは、また、半径方向に沿うはずである。この構成は、照射光学がスポットのアレイを傾斜面上で生成することができることが必要であり、いくつかの課題がある。
【００１７】
したがって、小さいスポットサイズおよび多数のスポットを斜照射角度にて大きい光場において生成することができる、半径方向のスポットアレイを生成する効果的な解決策に対する必要性が存在する。同様に、このようなシステムが大きなレーザ波長帯域幅に適合する必要性が存在する。
【００１８】
ここで、添付図面に例示する開示する主題を詳細に参照する。本開示は、図１Ａに示すようなシステム１００に関する。システム１００は、複数のスポットを表面上に生成するために使用することができる。システム１００は、回折光学素子１０２と、照射源１０３とを含むことができる。照射源１０３は、一部の実施形態では複数の照射源を含むことができる。照射源１０３は、回折光学素子１０２の軸線１０４に対して軸外の照射を行うように構成することができる。回折光学素子１０２は、照射源１０３によって供給されたビーム１１０を複数のビーム１１２に分割するために複数の回折次数を生成するように構成することができる。
【００１９】
図１Ａに示すシステム１００の回折光学素子１０２は、図１Ａに示すように回折格子溝の同心円１１８を有する回折光学素子を含むことができる。同心円１１８は、回折ビームを正の回折次数について光軸１０４に集束することができる。同様に、同心円１１８は、回折ビームを負の回折次数について光軸１０４から分岐させる。回折格子溝１１８の溝ピッチは、回折光学素子１０２の半径の関数として構成することができ、回折ビーム１１２の各々は、実（負の次数について）焦点か、または、仮想（正の次数について）焦点を光軸１０４で有し、回折次数が異なるとその焦点は、光軸１０４で異なる位置にあるようになっている。一実施形態では、零番目の回折次数は、入力ビーム１１０がコリメートビームである場合にはコリメートビームのままであり得る。光軸１０４上の地点に集束されるように第ｎ番目の回折次数を有するために、回折光学素子１０２の半径ｒの関数として回折格子ピッチｐは、回折格子回折方程式に従う。
【数１】
0006347791.tif 000002
式中、λは光の波長であり、ｎは回折次数であり、θnは半径ｒにて回折光学素子１０２にて存在する光線と光軸１０４との間の角度であり、ｆｎは第ｎ番目の回折次数の焦点距離である。
【００２０】
方程式１により、回折格子溝１１８の回折格子ピッチは、特定の回折次数ｎについて回折光学素子１０２の半径の関数として構成することができ、異なる半径にて回折光学素子１０２を通過する光線の実質的に全てが、所望の焦点を達成するために光軸１０４上の同じ（実または仮想）点で合うようになっている。しかしながら、場合によっては、同時に所望のまたは完全な焦点を達成するために全ての回折次数について回折格子ピッチｐをｒの関数として構成することは難しいと考えられ、半径（ｒ）の関数として回折格子ピッチ（ｐ）は、回折の次数ｎで変わるからである。その結果として、零番目の次数に加えて、１つの回折次数のみが、完全に集束されることが可能であると考えられ、一方、他の回折次数は、回折光学素子の不適合となった回折格子ピッチの収差のために不完全な焦点を有し得る。
【００２１】
全ての回折次数に関する同時の完全な焦点の条件は、以下であるように、焦点距離ｆｎが回折光学素子の半径よりもはるかに大きい時に満すことができる。
【数２】
0006347791.tif 000003
半径ｒの関数としての回折格子ピッチｐは、回折次数ｎから独立しており、第ｎ番目の回折次数の焦点距離は、以下の方程式により与えられる。
【数３】
0006347791.tif 000004
【００２２】
回折光学素子のみを使用すると、照射の複数のスポットを生成する何らかの問題が発生する恐れがある。第１に、負の次数のみが、実焦点を有し、一方、他の回折次数は、仮想焦点を有し得る。第２に、異なる回折次数の焦点距離は、等間隔であり得ず、焦点間の間隔は、焦点距離から独立して構成することができない。第３に、回折次数の照射角度は、等しくあり得ない。最後に、非常に長い焦点距離の制約によって、小さいスポットを生成することが難しくなり得る。
【００２３】
先のパラグラフで説明した照射の複数のスポットの生成に関する諸問題が、システム１００に対してｆの焦点距離を有する集束レンズ１１４を含むことによって対応することができる。集束レンズ１１４を含むシステム１００の実施形態を図１Ｂに示す。回折光学素子１０２およびレンズ１１４は、光軸１０４にて一致するように整合させることができる。回折光学素子１０２は、レンズ１１４からレンズ１１４の焦点距離ｆの距離に設置することができ、入射角（レンズ１１４を出る回折次数の主光線／光ビームと光軸１０４の間の角度）は、全ての回折次数間で実質的に同じかまたは全く同じであるようになっている。この調整は、テレセントリック状態として知られていると考えられ、これによって、多重スポットウェーハ検査システムについて異なるスポット間の均一な感度が向上する。レンズ１１４によって集束される回折次数の焦点間の間隔ｄは、以下の近軸レンズ方程式から導き出すことができる。
【数４】
0006347791.tif 000005
スポット間の間隔が焦点距離ｆよりはるかに小さい、即ち、ｎｄ／ｆ＜＜１である場合、方程式４は、以下のように更に簡素化することができる。
【数５】
0006347791.tif 000006
【００２４】
方程式４内の次数番号ｎは、方程式５では相殺されており、したがって、スポット間の間隔は均一である。スポット間の間隔は、ｆ−１の適切な値を選択することによってレンズ１１４の焦点距離ｆから独立して構成することができ、これによって、次に、方程式２を介して回折格子ピッチが決まる。
【００２５】
図１Ｂに示す照射角度αは、回折光学素子１０２の光軸１０４およびレンズ１１４の焦点距離ｆと共に照射源１０３によって供給された入力ビーム１１０の中心部の偏位ΔΖによって決まる。
【数６】
0006347791.tif 000007
方程式６は、システム１００の異なる実施形態では変わり得る。例えば、方程式６は、レンズ１１４のデザインによって変わり得る。
【００２６】
レンズ１１４および回折光学素子１０２を使用して、複数のビーム１１２を斜照射角度にて表面１０６上に集束することができる。一実施形態では、システム１００を使用して複数のスポットを傾斜面上にもたらし得る。
【００２７】
図１Ａ〜図１Ｂに示すシステム１００は、また、照射源１０３を含む。照射源１０３は、ビーム１１０を回折光学素子１０２に供給するように構成される。照射源１０３は、回折光学素子１０２の光軸１０４に対して軸外に位置決めすることができる。ビーム１１０は、レーザビーム、または、他のビーム形式を含むことができる。照射源１０３は、一実施形態では、パルスレーザであり得る。一実施例では、パルスレーザは、３５ｐｍ〜１００ｐｍのスペクトル帯域幅を有し得る。別の実施形態では、照射源１０３は、連続発振レーザであり得る。ビームを供給するために使用されるレーザの形式は、システム１００デザインに左右され得る。例えば、一部のシステム１００デザインでは、パルスレーザを有するシステム１００を使用するために色収差を補正することが必要であろう。この補正は、連続発振レーザを使用するシステム１００の実行例では必要条件ではあり得ない。
【００２８】
回折光学素子１０２は、表面１０６と一致するために整合される軸方向の回折光学素子を含むことができる。一実施形態では、回折光学素子は、複数の回折次数を生成することができる回折レンズであり得る。同様に、システム１００の回折光学素子１０２は、単一の回折光学素子１０２、または、複数の回折光学素子を含み得る。
【００２９】
回折光学素子１０２の回折格子形状は、回折次数１１２が実質的に等しい強度を有するように設計することができる。回折格子形状は、また、回折次数１１２の向上した回折効率をもたらすように設計することができる。一実施形態では、回折光学素子１０２の回折格子ピッチは、２００μｍ〜８００μｍの範囲にあり得る。一実施例では、回折光学素子１０２は、−５〜＋５の範囲の１１個の回折次数をもたらす。
【００３０】
システム１００の集束レンズ１１４は、単一の集束レンズ１１４、または、複数の集束レンズを含むことができる。一実施例では、システム１００は、１つの回折光学素子と、２つの集束レンズ１１４とを含み得る。一実施例では、集束レンズ１１４は、融解石英のＵＶガラスで構成された屈折レンズである。
【００３１】
図１Ａ〜図１Ｂに示すシステム１００を使用した表面１０６上のスポット１１６の配置の実施例を図２に示す。複数のビーム／回折次数１１２が、表面１０６上に複数のスポット１１６で集束レンズ１１４によって既に集束されている。図２に示す実施形態では、システム１００は、１１個のスポット１１６を表面１０６上に既に供給されている。スポット１１６は、この実施形態では、１次元アレイで単一の線で表面１０６に沿って均一に離間される。全てのスポットの入射角は、回折ビーム１１２の平行光線によって全く同じ−図２に図示−であり得る。
【００３２】
渦巻き走査ステージで実行されるシステム１００の実施形態を図３に示す。図３に示すように、複数のスポット１１６をシステム１００の直線ステージ運動方向に平行な半径方向に位置決めすることができる。スポット１１６配置およびステージ運動方向の実施例を図３に示す。図３の直線ステージ運動方向は、Ｘ軸の方向にある。スポット１１６は、ステージ運動方向と一致する半径方向に整合される。更に、スポット１１６は、また、一実施形態では半径方向に沿って引き延ばされ得る。これは、複数のビーム１１２の斜め入射角によるものである。一実施形態では、長い方の寸法がｘ軸の方向に整合された細長のスポット形状を有することが有利であり、これによって、検査速度の高速化がもたらされ得る。同様に、複数のビーム１１２の入射面は、また、半径方向に平行であり得る。換言すると、入射ビーム１１２の主光線はｘ軸およびｚ軸の平面に平行であり、ｚ軸は、表面１０６に垂直である。
【００３３】
システム１００を使用して、複数のビーム１１２を斜照射角度にて表面１０６で集束することができる。表面１０６上の斜照射角度の実施例を図４に示す。複数のビーム１１２の少なくとも一部は、複数のスポット１１６で表面１０６上に集束される。表面１０６と複数のビーム１１２の少なくとも一部の間の角度は、斜照射角度αである。斜照射角度は、４５°〜８５°の範囲であり得る。一実施形態では、斜照射角度は、ほぼ７０°に等しくあり得る。
【００３４】
システム１００は、相対的に小さなスポットサイズを相対的に大きな光場において有する複数のスポットを生成するのに適切であり得る。例えば、図４および図５に示すシステム１００の実施形態では、システム１００は、各々０．８μｍのサイズを有する９つのスポット１１６を生成するために使用することができる。各スポット１１６は、１００μｍで分離され、したがって、総光場サイズは、この実施例では８００μｍであり得る。スポットサイズは、波長に左右され、波長は、この実施例では２６６μｍである。波長範囲は、１００ｎｍ〜１５００ｎｍであり得る。スポットサイズおよびスポット間隙がどのように構成され得るかに関する更なる詳細が、米国特許第８，１９４，３０１号明細書に見ることができ、この特許は、全体が引用によって本明細書に組み入れられる。
【００３５】
複数のスポット１１６を生成するシステム１００は、２つ以上の集束レンズを含むことができる。例えば、図５は、図４に示す複数のスポット１１６を生成する例示的なシステム構成を示す。図５に示すシステム１００は、回折光学素子１０２と、第１の集束レンズ１１４と、第２の集束レンズ１１５とを含むことができる。回折光学素子１０２は、ビーム、または、いくつかのビームを複数のビーム１１２に分割することができ、該複数のビームは、その後、第１の集束レンズ１１４および第２の集束レンズ１１５によって、図４に示す複数のスポット１１６に集束される。
【００３６】
システム１００は、また、ミラーなどの更なる要素を含むことができる。同様に、反射素子および屈折素子は、一実施形態では色収差を補正する一助になるように組み合わせることができる。例えば、図６は、ビーム１１２を反射する複数のミラーを含むシステム１００の実施形態を示す。図６に示すシステム１００は、回折光学素子１０２と、第１のミラー１２０と、第２のミラー１２２と、第３のミラー１２４と、第４のミラー１２６とを含むことができる。システム１００は、また、第１の集束レンズ１１４と、第２の集束レンズ１１５とを含む。ビーム１１２は、回折光学素子１０２を通って進むことができ、該回折光学素子では、該ビームを複数のビーム１１２に分割することができる。分割されたビームの１つのみを図６に示すが、ビーム１１２の全てが、類似の経路を通過し得る。その後、複数のビーム１１２は、集光ミラー１２２に折り畳み式鏡１２０により反射される。集光ミラー１１２は、反射面も屈折面も有する反射屈折素子であり得る。ビーム１１２は、その後、別の折り畳み式鏡１２４によって別の集光ミラー１２６に反射される。集光ミラー１２６は、反射面も屈折面も有する反射屈折素子であり得る。第４のミラー１２６は、複数のビーム１１２の少なくとも一部を第１の集束レンズ１１４および第２の集束レンズ１１５に反射することができる。複数のビーム１１２の少なくとも一部は、その後、第１の集束レンズ１１４および第２の集束レンズ１１５によって複数のスポットに集束される。図６に示す例示的なシステム１００は、図２に示すように１１個のスポット１１６を含むスポット構成をもたらすことができる。図２および図６に示す実施例では、スポット１１６の直径は、１．５μｍであり得る。
【００３７】
本開示のシステム１００をどのように検査システム７００に組み込むことができるかという実施例を図７に示す。図７に示す検査システム７００は、ウェーハ検査システムであり得る。本開示のシステム１００は、多重スポット照射を表面１０６に行うために検査システム７００と共に使用することができる。例えば、照射源１０３は、斜照射をシステム１００およびウェーハ１０６に行うように位置決めされる。照射源１０３は、ビーム１１０をシステム１００に供給する。システム１００は、回折光学素子（図７には図示せず）およびレンズ（図７には図示せず）を含め、ビームを分割して、複数のスポット１１６をウェーハ１０６の表面上に生成するためにビームを集束する。検査システム７００は、更なる要素を含み得る。例えば、検査システム７００は、他の要素に加えて、第１の検出器アレイ１２８と、偏光子１３０と、第２の検出器アレイ１３２とを含むことができる。
【００３８】
本開示は、また、図８に示すように、複数のスポットを表面上に生成する方法８００に関する。方法８００は、ビームを回折光学素子に回折光学素子８０２の光軸に対して軸外の位置で入力するステップを含む。方法８００は、また、ビームを複数のビームに回折光学素子８０４を介して分割するステップも含む。方法８００の更なるステップは、複数のスポットを作り出すために、複数のビームの少なくとも一部を表面上に集束し、複数のビームの少なくとも一部は、斜照射角度８０６にて表面上に集束される。方法８００は、斜照射角度を使用するシステムにおいて有用であり得る。一実施形態では、システム８００を使用して複数のスポットを傾斜面上にもたらし得る。
【００３９】
図８に示す方法８００では、複数のビームの少なくとも一部を斜照射角度にて表面上に集束することになる。方法８００の斜照射角度は、４５°〜８５°の範囲であり得る。
【００４０】
図８に示す方法８００によって生成された複数のスポットは、１次元スポットアレイを含むことができる。複数のスポットは、システムの直線ステージ運動方向に平行な半径方向に位置決めされ得る。
【００４１】
本開示のシステムおよび方法は、複数のスポットを表面上に生成するために使用することができる。表面は、一実施形態ではウェーハの表面を含み得る。ウェーハは、パターン化されたウェーハ、または、模様のないウェーハを含み得る。ウェーハは、シリコンウェーハであり得る。
【００４２】
本開示のシステムおよび方法は、傾斜面の照射を必要とする静止多重スポット照射を伴うシステムを含め、渦巻き走査アーキテクチャに有用であり得る。
【００４３】
本開示のシステムおよび方法は、いくつかの利点をもたらすことができる。例えば、軸外構成は、相対的に単純なデザインで多数のスポットに対する大きい光場サイズの備えを容易にすることができる。例えば、本開示のシステムおよび方法は、一実施例では、最大１ｍｍまで（または、更にはそれ以上）の大きな光場サイズ、並びに、一実施例では１μｍ未満の小さなスポットサイズに有用であり得る。
【００４４】
更に、接線方向よりはむしろ半径方向のスポットアレイの整合は、走査ピッチエラーを最小化する一助になり、かつ、他の照射方法を採用するシステムに有利であり得る。本開示のシステムおよび方法は、また、大きなレーザ帯域幅を必要とするシステムに有用であり得る。
【００４５】
本開示のシステムおよび方法は、また、既存の検査システムに組み込むことができる。例えば、本開示のシステムおよび方法は、感度およびスループット向上を伴って多重スポット照射を行うために既存の検査システムにおいて使用することができる。システムおよび方法は、また、既存のシステムのピッチエラーを最小限に抑えるために既存の検査システムに組み込むことができる。本開示のシステムおよび方法の多重スポット照射は、また、単一のスポット照射システムのウェーハ損傷を回避するために有限のレーザ出力光を使用する要件に関する諸問題を克服することができる。同様に、多重スポット照射は、複数の軌道を同時に走査することによって、より小さいスポットサイズが感度向上に必要とされる時に最大スピンドル回転速度によって制限される検査スループットに関する諸問題を克服する際に有用であり得る。
【００４６】
本開示を通じて説明する様々なステップは、単一のコンピューティングシステム、あるいは、複数のコンピューティングシステムによって実行され得ることを認識されたい。更に、システムの異なるサブシステムは、先述したステップの少なくとも一部を実行するのに適したコンピューティングシステムを含み得る。したがって、上記の説明は、本発明に関する制限ではなく単に例示としてとして解釈されるべきである。更に、１つまたは複数のコンピューティングシステムが、本明細書で説明する方法の実施形態のいずれかの他のいかなるステップも実行するように構成され得る。
【００４７】
本明細書で説明する方法の全ては、方法の実施形態の１つまたは複数のステップの結果を記憶するステップを記憶媒体に記憶するステップを含むことができる。記憶媒体としては、本明細書で説明する任意の記憶媒体、または、当技術分野において知られている任意の他の適切な記憶媒体を挙げることができる。結果が記憶された後、結果は、記憶媒体においてアクセスし、かつ、本明細書で説明し、ユーザへの表示のためにフォーマット化され、別のソフトウェアモジュール、方法、またはシステムのいずれかによって使用される方法またはシステムの実施形態のいずれかによって使用することができる。
【００４８】
先述した方法の実施形態の各々は本明細書で説明する任意の他の方法の任意の他のステップを含み得ることが更に企図されている。更に、先述した方法の実施形態の各々は、本明細書で説明するシステムのいずれかによって実行することができる。
【００４９】
本明細書で説明する本主題の特定の態様を図示および説明してきたが、本明細書の教示に基づいて、変更および改変を、本明細書で説明する主題およびそのより広義の態様から逸脱することなく行うことができ、したがって、添付の特許請求の範囲は、本明細書で説明する主題の真の精神と範囲内にある全ての当該の変更および改変をその範囲内に包含せんとするものであることが、当業者には明らかであろう。本開示およびその付随する利点の多くは、前述の説明によって理解されることになり、様々な変更を、本開示の主題から逸脱することなく、または、その具体的な利点のすべてを犠牲にすることなく、構成部品の形態、構造、および構成において行うことができることが明らかであろうと考えられる。説明する形態は、単に説明的であり、このような変更を包含して含むことが、以下の特許請求の範囲の意図である。更に、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義されることを理解されたい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【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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【図７】
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【図８】
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