(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハの表面に印加される照明エネルギーを管理するシステムであって、
ウェーハを受け入れるように構成されるサンプル・ステージと、
前記サンプル・ステージに機械的に連結するモーターであって、前記サンプル・ステージを動かして、選択されたスピン周波数で前記ウェーハを回転させるように構成されるモーターと、
第１のエネルギーレベルを有する照明で前記ウェーハの第１の部分を照らし、第２のエネルギーレベルを有する照明で前記ウェーハの第２の部分を照らすように構成された照明システムであって、前記第１のエネルギーレベルまたは前記第２のエネルギーレベルのうちの少なくとも１つは、前記ウェーハの中心から測定される前記ウェーハの照射部分の半径方向距離および前記選択されたスピン周波数を利用して決定される照明システムと、
を備えるシステム。
【請求項２】
前記第１のエネルギーレベルまたは前記第２のエネルギーレベルのうちの少なくとも１つは、前記ウェーハの前記照射部分の前記半径方向距離および前記選択されたスピン周波数と比例している請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記照明システムは、選択された減衰によって前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを減衰させるように構成される少なくとも１つのエネルギー・コントローラを含み、前記少なくとも１つのエネルギー・コントローラは、光学機械式装置、電気装置、または電気光学装置のうちの少なくとも１つを含む請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのエネルギー・コントローラはポッケルスセルを含む請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記照明システムは、一定の減衰によって前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明の前記エネルギーレベルを減衰させるように構成される少なくとも１つの光学要素を更に含む請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記照明システムは、前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明のスポットサイズを制御するように構成される少なくとも１つの集束要素を含み、スポットサイズは、前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明のエネルギーレベルに関連する請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記少なくとも１つの集束要素は少なくとも１つの屈折要素を含む請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくとも１つの屈折要素は、放射対称性を有するレンズ、円柱レンズ、非点収差レンズ、アナモルフィック・プリズム・ペア、複数の光学レンズから成る多素子レンズアセンブリのうちの少なくとも１つを含む請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも１つの屈折要素は、少なくとも１つのズーム・レンズ・アセンブリを含む請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記照明システムは、
波長板と、
偏光要素と、
前記波長板または前記偏光要素のうちの少なくとも１つに機械的に連結する少なくとも１つのモーターであって、前記波長板または前記偏光要素のうちの少なくとも１つを回転させて、前記波長板および前記偏光要素によって前記ウェーハの前記照射部分に向けられる照明のエネルギーレベルを制御するように構成されるモーターと、
を含む請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記サンプル・ステージに機械的に連結する作動アームを更に含み、前記作動アームは、
前記照明システムと関連して前記サンプル・ステージを動かして、前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明の焦点レベルを制御するように構成されて、焦点レベルは、前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明のエネルギーレベルに関連する請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記サンプル・ステージに機械的に連結する作動アームを更に含み、前記作動アームは、前記照明システムと関連して前記サンプル・ステージを動かして、前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明の走査ピッチを制御するように構成されて、走査ピッチは、前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明のエネルギーレベルに関連する請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記照明システムは、
前記第１のエネルギーレベルを有する照明で前記ウェーハの前記第１の部分を照らし、
前記第２のエネルギーレベルを有する照明で前記ウェーハの前記第２の部分を照らし、
第３のエネルギーレベルを有する照明で前記ウェーハの第３の部分を照らし、
前記ウェーハの前記第１の部分は、前記ウェーハの前記中心からの選択された半径方向距離より小さく、
前記ウェーハの前記第２の部分は、前記ウェーハの前記中心からの前記選択された半径方向距離より小さく、
前記ウェーハの前記第３の部分は、前記ウェーハの前記中心からの前記選択された半径方向距離より大きい、
ように更に構成される請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
ウェーハの表面に印加される照明エネルギーを管理する方法であり、
ウェーハを受け入れる工程と、
選択されたスピン周波数で前記ウェーハを回転させる工程と、
第１のエネルギーレベルを有する照明で前記ウェーハの第１の部分を照らす工程と、
第２のエネルギーレベルを有する照明で前記ウェーハの第２の部分を照らす工程と、
を含む方法であって、
前記第１のエネルギーレベルまたは前記第２のエネルギーレベルのうちの少なくとも１つは、前記ウェーハの中心からの前記ウェーハの照射部分の半径方向距離および前記選択されたスピン周波数を利用して決定される方法。
【請求項１５】
前記第１のエネルギーレベルまたは前記第２のエネルギーレベルのうちの少なくとも１つは、前記ウェーハの前記照射部分の前記半径方向距離および前記選択されたスピン周波数と比例している請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
選択された減衰によって前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを減衰させる工程を更に含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
一定の減衰によって前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを減衰させる工程を更に含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明のスポットサイズを制御する工程を更に含み、スポットサイズは前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明のエネルギーレベルに関連する請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
照明を波長板および偏光要素によって前記ウェーハの前記照射部分に向ける工程と、
前記波長板または前記偏光要素のうちの少なくとも１つを回転させて、前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを制御する工程と、
を更に含む請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記ウェーハをサンプル・ステージに配置する工程と、
照明システムと関連して前記サンプル・ステージを動かして、前記ウェーハの前記照射部分に前記照明システムから供給される照明の焦点レベルを制御する工程であって、焦点レベルは、前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明のエネルギーレベルに関連する工程と、
を更に含む請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記ウェーハをサンプル・ステージに配置する工程と、
照明システムと関連して前記サンプル・ステージを動かして、前記ウェーハの前記照射部分に前記照明システムから供給される照明の走査ピッチを制御する工程であって、走査ピッチは、前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明のエネルギーレベルに関連する工程と、
を更に含む請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
ウェーハの表面に印加される照明エネルギーを管理する方法であって、
ウェーハを受け入れる工程と、
選択されたスピン周波数で前記ウェーハを回転させる工程と、
前記ウェーハの中心からの前記ウェーハの第１の部分の第１の半径方向距離および選択されたスピン周波数を利用して決定される第１のエネルギーレベルを有する照明で前記ウェーハの前記第１の部分を照らす工程であって、前記ウェーハの前記第１の部分は、前記ウェーハの前記中心からの選択された半径方向距離より小さい工程と、
前記ウェーハの中心からの前記ウェーハの第２の部分の第２の半径方向距離および選択されたスピン周波数を利用して決定される第２のエネルギーレベルを有する照明で前記ウェーハの前記第２の部分を照らす工程であって、前記ウェーハの前記第２の部分は、前記ウェーハの前記中心からの前記選択された半径方向距離より小さい工程と、
第３のエネルギーレベルを有する照明で前記ウェーハの第３の部分を照らす工程であって、前記ウェーハの前記第３の部分は、前記ウェーハの前記中心からの前記選択された半径方向距離より大きい工程と、
を含む方法。
【請求項２３】
前記第１のエネルギーレベルまたは前記第２のエネルギーレベルのうちの少なくとも１つは、前記ウェーハの前記中心からの前記ウェーハの照射部分の半径方向距離および前記選択されたスピン周波数と比例している請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
選択された減衰によって前記ウェーハの照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを減衰させる工程を更に含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
一定の減衰によって前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを減衰させる工程を更に含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記ウェーハの照射部分に供給される照明のスポットサイズを制御する工程を更に含み、スポットサイズは、前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明のエネルギーレベルに関連する請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
照明を波長板および偏光要素によって前記ウェーハの照射部分に向ける工程と、
前記波長板または前記偏光要素のうちの少なくとも１つを回転させて、前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを制御する工程と、
を更に含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
前記ウェーハをサンプル・ステージに配置する工程と、
照明システムと関連して前記サンプル・ステージを動かして、前記ウェーハの照射部分に前記照明システムから供給される照明の焦点レベルを制御する工程であって、焦点レベルは、前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明のエネルギーレベルに関連する工程と、
を更に含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２９】
前記ウェーハをサンプル・ステージに配置する工程と、
照明システムと関連して前記サンプル・ステージを動かして、前記ウェーハの照射部分に前記照明システムから供給される照明の走査ピッチを制御する工程であって、走査ピッチは、前記ウェーハの前記照射部分に供給される照明のエネルギーレベルに関連する工程と、
を更に含む請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的に検査システムの分野、より詳細には検査システム用の照明エネルギー管理のシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
検査システムは、半導体装置の製造および／またはテストにおいてしばしば利用される。検査システムは、半導体ウェーハの少なくとも一部を照らすように構成される照明システムを含むことがある。検査システムは、ウェーハの照射部分から反射される照度を検出することによって、ウェーハの欠陥または不純物を求めて走査することができる。ある場合には、ウェーハの照射部分に供給される照明は、ウェーハにとって望ましくない熱的および／または光化学的損傷を生じる場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ウェーハの照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを減らすことは、熱的／光化学的損傷を軽減することができる。しかしながら、ウェーハの照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを減らすことは、検査システムにより検出される照度の信号対雑音比（ＳＮＲ）に望ましくない影響を及ぼすことがあり、それによって検査システムの分解能および／または精度を制限する。したがって、照明エネルギー管理のシステムおよび方法は、検査システムの許容可能なＳＮＲを維持すると共に、照明により誘発されたウェーハの損傷を軽減することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、ウェーハ表面の少なくとも一部を走査するために利用される照明によって生じる熱的／光化学的損傷を軽減するための検査システム用の照明エネルギー管理を目的とする。
【０００５】
一つの態様では、本開示は、ウェーハの表面に印加される照明エネルギーを管理するシステムを目的とする。システムは、ウェーハを受け入れるように構成されるサンプル・ステージを含むことがある。システムは、サンプル・ステージに機械的に連結するモーターを更に含むことがある。モーターは、サンプル・ステージを動かして、選択されたスピン周波数でウェーハを回転させるように構成することがある。システムは、ウェーハの表面に照明経路に沿って照明を供給するように構成される少なくとも１つの照明光源を含む照明システムを更に含むことがある。照明システムは、ウェーハの第１の部分を第１のエネルギーレベルを有する照明で照らすように構成されることがある。照明システムは更に、ウェーハの第２の部分を第２のエネルギーレベルを有する照明で照らすように構成される。第１のエネルギーレベルまたは第２のエネルギーレベルのうちの少なくとも１つは、ウェーハの中心からの測定されるウェーハの照射部分の半径方向距離および選択されたスピン周波数を利用して決定できる。例えば、第１または第２のエネルギーレベルのうちの少なくとも１つは、ウェーハの照射部分の半径方向距離および選択されたスピン周波数と比例することがある（すなわち、Ｐ∝（ｒｆ）、ここにＰはエネルギーレベル、ｒは半径方向距離、ｆはスピン周波数である）。
【０００６】
別の態様において、本開示は、ウェーハの表面に印加される照明エネルギーを管理する方法を目的とする。方法は、ウェーハを受け入れる工程と、選択されたスピン周波数でウェーハを回転させる工程と、ウェーハの第１の部分を第１のエネルギーレベルを有する照明で照らす工程と、ウェーハの第２の部分を第２のエネルギーレベルを有する照明で照らす工程とを含むことができて、第１のエネルギーレベルまたは第２のエネルギーレベルのうちの少なくとも１つは、ウェーハの中心からのウェーハの照射部分の半径方向距離および選択されたスピン周波数を利用して決定する。
【０００７】
別の態様において、本開示は、ウェーハの表面に印加される照明エネルギーを管理する方法を目的とする。方法は、ウェーハを受け入れる工程と、選択されたスピン周波数でウェーハを回転させる工程と、ウェーハの中心からウェーハの第１の部分までの第１の半径方向距離および選択されたスピン周波数を利用して決定される第１のエネルギーレベルを有する照明でウェーハの第１の部分を照らす工程であって、ウェーハの第１の部分は、ウェーハの中心からの選択された半径方向距離より小さい工程と、ウェーハの中心からウェーハの第２の部分までの第２の半径方向距離および選択されたスピン周波数を利用して決定される第２のエネルギーレベルを有する照明でウェーハの第２の部分を照らす工程であって、ウェーハの第２の部分は、ウェーハの中心からの選択された半径方向距離より小さい工程と、第３のエネルギーレベルを有する照明でウェーハの第３の部分を照らす工程であって、ウェーハの第３の部分は、ウェーハの中心からの選択された半径方向距離より大きい工程とを含むことができる。
【０００８】
前述の概略の説明および以下の詳細な説明は、例示的且つ説明的なだけであり、必ずしも本開示を制限するわけではないことを理解すべきである。本明細書に組み込まれてその一部を構成する添付の図面は、本開示の内容を例示する。全体として、説明および図面は本開示の原理を説明するのに役立つ。
【０００９】
本開示の多数の利点は、添付の図を参照することで当業者によってよりよく理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】本開示の実施形態による、ウェーハの一部を照らすための照明システムを含む検査システムを例示するブロック図である。
【図１Ｂ】照明システムを例示するブロック図であり、照明システムは、本開示の実施形態による、ウェーハの照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを管理するための少なくとも１つの電子光学装置を含む。
【図１Ｃ】照明システムを例示するブロック図であり、照明システムは、本開示の実施形態による、ウェーハの照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを管理するための少なくとも１つの集束要素を含む。
【図１Ｄ】照明システムを例示するブロック図であり、照明システムは、本開示の実施形態による、ウェーハの照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを管理するための少なくとも一つの波長板と、少なくとも１つの偏光要素を含む。
【図１Ｅ】本開示の実施形態による、ウェーハの中心からの第１の半径方向距離を有するウェーハの第１の部分およびウェーハの中心からの少なくとも１つの付加的な半径方向距離を有するウェーハの少なくとも１つの付加的な部分を例示するウェーハの表面の概念図である。
【図２】本開示の実施形態による、ウェーハの表面に印加される照明エネルギーを管理する方法を例示するフロー図である。
【図３】本開示の実施形態による、ウェーハの表面に印加される照明エネルギーを管理する方法を例示するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、添付の図面に示す開示される内容を詳細に言及する。
【００１２】
図１〜３は、全体として、半導体ウェーハのようなサンプルの表面に印加される照明エネルギーを管理するシステムおよび方法を例示する。検査システムは、ウェーハの欠陥の位置を決め、そして／または解析するために、照明でウェーハの表面の少なくとも一部にわたって走査することによって作動できる。ウェーハは、ウェーハのほぼ全体にわたって、あるいはウェーハの少なくとも環状またはディスク形の領域にわたって走査することを可能にするために回転し、そして／または並進することができる。走査照明がウェーハの中心に接近するにつれて、ウェーハの照射部分の速度が低下するので、照明により誘発された熱的および／または光化学的損傷（以下「損傷」）はウェーハの内部領域で発生することがある。例えば、より低い速度である照射部分は、より長い時間間隔の間より低い速度の照射部分に印加される照明の結果として、比較的より高い速度の照射部分より高い量の照明エネルギーを受けることができる。
【００１３】
ウェーハの損傷は、ウェーハの内部領域でウェーハの照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを減少させることにより軽減することができる。しかしながら、照明のエネルギーレベルを減少させることは、検査システムの信号対雑音比（ＳＮＲ）に望ましくない影響を及ぼすことがある。したがって、本開示は、ウェーハの照射部分に供給される照明によって生じる損傷を軽減すると共に、許容可能なＳＮＲを維持するために照明エネルギーを管理するシステムおよび方法を検査システムに提供する。
【００１４】
図１Ａに示すように、検査システム１００は、ウェーハ１１２の表面の少なくとも一部を照らすように構成される照明システム１０２を含むことができる。照明システム１０２は、照明経路に沿って照明をウェーハ１１２の照射部分に供給するように構成される少なくとも１つの照明光源１０４を含むことができる。照明経路は、照明光源１０４からウェーハ１１２の照射部分へのまっすぐな照準線を含むことができる。あるいは、照明経路は、照明光源１０４から選択された経路に沿ってウェーハ１１２の照射部分へ照明を導くように構成される１つ以上の光学要素によって画成することができる。例えば、照明システム１０２は、ウェーハ１１２の照射部分に供給される照明を焦束するように構成される少なくとも１つの焦束レンズ１０８を含むことができる。
【００１５】
検査システム１００は、ウェーハ１１２の照射部分からの反射された照明の少なくとも一部を受け入れるように構成される少なくとも１つの検出器１１０を更に含むことができる。検出器１１０は、フォトダイオード、フォトダイオードアレイ、カメラ、または照明を検出するための当業界で周知のその他の光検出器を含むことができる。一実施形態において、検出器１１０は、検出器１１０への選択された経路に沿ってウェーハ１１２の照射部分から反射された照明の少なくとも一部を導くように構成される少なくとも１つの光学要素、例えばビームスプリッター１０６により画成される検出経路から反射された照明を受け入れるように構成できる。
【００１６】
検出器１１０は、キャリアメディア、例えば、ＨＤＤ、ＳＳＤ、フラッシュメモリ、光ディスク、磁気ディスク、磁気テープ、ＲＡＭ、あるいはその他の永久または半永久データ記憶装置からのプログラム命令を実行するように構成される少なくとも１つのプロセッサを含む少なくともコンピュータ・システムに通信で結合することができる。コンピュータ・システムは、検出器１１０から検出照明に関連した情報（例えば、輝度、極性、波長など）を受け取るように構成できる。コンピュータ・システムは、検出照明と関連した情報を利用してウェーハの欠陥の特性（例えば、位置、サイズ、欠陥タイプなど）を決定するように更に構成できる。
【００１７】
一実施形態において、検査システム１００は、ウェーハの欠陥の位置を決め、そして／または解析するために、ウェーハ１１２の少なくとも１つの領域を走査するように構成できる。検査システム１００は、ウェーハ１１２を受け入れるように構成されるサンプル・ステージ１１４を含むことができる。検査システム１００は、サンプル・ステージ１１４に機械的に連結する１つ以上のアクチュエータ１１６を更に含むことができる。例えば、アクチュエータ１１６は、走査のために、ウェーハ１１２を選択されたスピン周波数で回転させるように構成されるモーターを含むことができる。一実施形態において、アクチュエータ１１６は、サンプル・ステージ１１４を横に動かして、照明システム１０２によって供給される照明によって回転ウェーハ１１２の走査領域を並進させるように構成される作動アームを更に含むことができる。作動アームは、ウェーハ１１２の照射部分に供給される照明の焦点を調整するために、サンプル・ステージを照明システムの方へ、そして／またはそれから離れて動かすように更に構成できる。
【００１８】
前述の実施形態は例示的であるが、検査システム１００は、米国特許第７，５４８，３０８号明細書、米国特許第６，２７１、９１６号明細書，および米国特許第６，２０１、６０１号明細書（すべて参照によって本願明細書に引用したものとする）に記載されているような、当業界で周知の構成要素および／または構成のいかなる組合せも含むことができる。検査システム１００は、ウェーハ１１２の照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを管理するための１つ以上の手段を更に含むことができる。ウェーハ１１２の照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを管理するいくつかの手段は、米国特許第７，５４８，３０８号明細書に記載されているシステムおよび／または方法（すべて参照によって本願明細書に引用したものとする）のように当業界で周知である。例えば、照明システム１０２は、照明エネルギーを調整するように構成される１つ以上のフィルターを含むことができる。あるいは、ウェーハ１１２の照射部分に供給される照明のエネルギーレベルは、サンプル・ステージ１１４の選択されたスピン周波数を調整するためにアクチュエータ１１６を利用してウェーハ１１２の回転速度を変化させることよって影響を受けることがありえる。検査システム１００用の照明エネルギーを管理するいくつかの代替手段は、以下の実施形態で更に例示される。
【００１９】
一実施形態において、アクチュエータ１１６は、ウェーハ１１２の走査領域にわたって照明の走査ピッチを制御するために、選択された速度で照明システム１０２と関連してサンプル・ステージ１１４を並進させるように構成できる。アクチュエータ１１６は、走査ピッチを連続的に変化させることによって、ウェーハ１１２の照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを制御するように構成できる。別の実施形態では、アクチュエータ１１６は、照明システム１０２と関連してサンプル・ステージ１１４を動かして、ウェーハ１１２の照射部分に供給される照明の焦点に影響を及ぼすように構成できる。アクチュエータ１１６は、ウェーハ１１２の走査領域にわたって焦点レベルを連続的に変化させることによって、ウェーハ１１２の照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを制御するように構成できる。
【００２０】
一実施形態において、照明システム１０２は、ウェーハ１１２の照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを制御するように構成される少なくとも１つのエネルギー・コントローラ、例えば、光学機械式装置、電気装置、および／または電気光学装置を含むことができる。図１Ｂは、照明システム１０２の例示的実施形態を示し、照明システム１０２は、照明経路に沿って配置される少なくとも１つの電気光学装置１２０、例えばポッケルスセルを含むことができる。電気光学装置１２０は、ウェーハ１１２の照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを制御するために、照明光源１０４から直接または間接的に受ける照明を減衰させるように構成できる。電気光学装置１２０は、通信で結合される電圧コントローラ１２２からの印加電圧信号に応答して選択された減衰によって受ける照明を減衰させるように構成できる。電圧コントローラ１２２は、ウェーハの走査領域にわたってウェーハ１１２の照射部分に供給される照明の連続的に変化する減衰を提供するために、印加電圧を連続的に変化させるように構成できる。更なる実施形態において、照明システム１０２は、電気光学照明装置１２０と直列に照明経路に沿って配置される少なくとも１つの減衰光学要素１２４を更に含むことができる。減衰光学要素１２４は、全体の減衰のより幅広い範囲を可能にするために、一定の減衰によって照明光源１０４から直接または間接的に受ける照明を減衰させるように構成できる。
【００２１】
更なる実施形態において、照明システム１０２のエネルギー・コントローラは照明光源１０４の中に組み込むことができる。例えば、照明光源１０４は、可変電流により駆動される半導体ダイオードレーザを含むことができる。前述の実施例は説明の便宜上含まれるだけである。照明光源１０４から発する照明のエネルギーレベルを内部的または外部的に制御するためのいかなるエネルギー・コントローラも、本願明細書に記載されている機能を達成するために利用できると考えられる。
【００２２】
図１Ｃは、照明システム１０２の別の例示的実施形態を示し、照明システム１０２は、照明経路に沿って配置された少なくとも１つの集束要素１３０を含むことができる。集束要素１３０は、少なくとも１つの屈折要素、例えば、放射対称性レンズ、円柱レンズ、非点収差レンズ、アナモルフィック・プリズム・ペア、多素子レンズアセンブリなどを含むことができる。あるいは、集束要素１３０は、ズームレンズ・アセンブリのような、照明の焦点を調整するための当業界で周知のいかなる他のシステムまたは装置も含むことができる。集束要素１３０は、供給される照明のスポットサイズを変化させることによって、ウェーハ１１２の照明部分に供給される照明のエネルギーレベルを制御するように構成できる。集束要素１３０は、ウェーハ１１２の走査領域にわたってウェーハ１１２の照射部分に供給される照明のスポットサイズを連続的に変化させるように構成できる。
【００２３】
図１Ｄは、照明システム１０２の更に別の例示的実施形態を示し、照明システム１０２は、偏光子またはアナライザのような、少なくとも１つの偏光要素１４２と直列に照明経路に沿って配置される、２分の１波長板のような、少なくとも１つの波長板１４０を含むことができる。照明システム１０２は、波長板１４０に機械的に連結する少なくとも１つのモーターを更に含むことができる。モーターは、偏光要素１４２と関連する選択された回転によって波長板１４０を回転させて、選択された減衰によって波長板１４０および偏光要素１４２による照明経路に沿って導かれる照明を減衰させるように構成できる。別の実施形態では、モーターは偏光要素１４２に機械的に連結できる。いずれにせよ、照明システム１０２は、選択された減衰を提供するために波長板１４０または偏光要素１４２のうちの少なくとも１つを回転させることによって、ウェーハ１１２の照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを制御するように構成できる。したがって、照明システム１０２は、ウェーハ１１２の走査領域にわたってウェーハ１１２の照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを連続的に変化させるように構成できる。
【００２４】
検査システム１００は、照明エネルギーを管理する前述の手段のうちの１つ以上および／あるいは現在または今後当業界で周知のいかなる代わりの手段も含むことができる。ウェーハ１１２の照射部分に供給される照明の所望エネルギーレベルは、ウェーハ１１２の中心からの照射部分の半径方向距離およびウェーハ１１２の選択されたスピン周波数と関連することができる。例えば、所望エネルギーレベルは、照射部分の半径方向距離および選択されたスピン周波数と比例できる（すなわち、Ｐ∝（ｒｆ）、ここにＰはエネルギーレベル、ｒは半径方向距離、ｆはスピン周波数である）。所望エネルギーレベルは、ウェーハ１１２に損傷を生じことなくウェーハ１１２の照射部分に供給できる照明の最大エネルギーレベルならびにウェーハ１１２の照射部分に供給される照明の接線方向のスポットサイズおよび半径方向のスポットサイズと更に関連することができる（すなわち、Ｐ∝ＰＤ＊ＳＲ＊ＳТ、ここにＰＤは最大エネルギーレベル、ＳＲは半径方向のスポットサイズ、ＳТは接線方向のスポットサイズである）。
【００２５】
照明システム１０２は、複数の所望エネルギーレベルを有する照明でウェーハ１１２の走査領域にわたって複数の部分を照らすように構成できる。したがって、照明システム１０２は、許容可能なＳＮＲでウェーハ１１２の少なくとも１つの領域にわたって走査する間にウェーハの損傷を軽減するように構成できる。一実施形態において、照明システム１０２は、ウェーハ１１２の照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを連続的に調節することによって、一定のＳＮＲでウェーハの少なくとも１つの領域にわたって走査するように更に構成できる。図１Ｅに示すように、照明システム１０２は、第１のエネルギーレベルを有する照明でウェーハ１１２の第１の部分１５２、第２のエネルギーレベル１５６を有する照明でウェーハ１１２の第２の部分１５４、第３のエネルギーレベルを有する照明でウェーハ１１２の第３の部分などを照らすように構成できる。常時ウェーハ１１２の照射部分に供給される照明のエネルギーレベルは、本願明細書に記載されている方法２００および３００にしたがって、検査システム１００または当業界で周知のその他の手段によって更に管理できる。
【００２６】
図２は、検査システム１００によって走査されているウェーハ１１２の表面の照射部分に印加される照明エネルギーを管理する方法２００を例示する。工程２０２で、検査システムのサンプル・ステージ１１４はウェーハ１１２を受け入れることができる。工程２０４で、アクチュエータ１１６は、検査システム１００によって走査するための選択されたスピン周波数でウェーハ１１２を回転させるためにサンプル・ステージ１１４を動かすことができる。工程２０６および２０８で、照明システム１０２は、ウェーハ１１２の表面の少なくとも１つの走査領域にわたって様々なエネルギーレベルの照明で回転ウェーハ１１２の走査部分を照らすことができる。例えば、照明システム１０２は、工程２０６で第１のエネルギーレベルを有する照明でウェーハ１１２の第１の走査部分１５２を、工程２０８で第２のエネルギーレベルを有する照明でウェーハ１１２の第２の走査部分１５４を照らすことができる、云々。一実施形態において、照明システム１０２は、ウェーハ１１２の中心１５０からの照射部分の半径方向距離および選択されたスピン周波数に比例してウェーハ１１２の照射部分に供給される照明エネルギーを変化させることができる。
【００２７】
一実施形態において、照明システム１０２は、ウェーハ１１２の１つ以上の領域にわたって照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを連続的に変化させることができる。例えば、領域にわたって供給される照明のエネルギーレベルは連続的に上昇または減少する。あるいは、照明システム１０２は、ウェーハ１１２の１つ以上の領域にわたって照射部分に供給される照明のエネルギーレベルを別々に変化させることができる。例えば、領域にわたって供給される照明のエネルギーレベルは、逐次に増大または減少することができる。さらにまた、照明システム１０２は、ハイブリッド手法を適用して、照明のエネルギーレベルを少なくとも１つの領域にわたって連続的に変化させ、そしてウェーハ１１２の少なくとも１つの付加的な領域にわたって一定のエネルギーレベルまたは複数の別々のエネルギーレベルで照明を供給できる。
【００２８】
図３は、ウェーハ１１２の中心１５０からの選択された半径方向距離λより小さい部分を含む少なくとも１つの走査領域にわたって供給される照明のエネルギーレベルを変化させて、そしてウェーハ１１２の中心１５０からの選択された半径方向距離λより大きい部分を含む少なくとも１つの付加的な走査領域にわたって照明の少なくとも１つの選択されたエネルギーレベルを印加することによって、ウェーハ１１２の表面の照射部分に印加される照明エネルギーを管理する方法３００を例示する。工程３０２で、検査システムのサンプル・ステージ１１４はウェーハ１１２を受け入れることができる。工程３０４で、アクチュエータ１１６は、検査システム１００による走査のために、サンプル・ステージ１１４を動かして、選択されたスピン周波数でウェーハ１１２を回転させることができる。工程３０６および３０８で、照明システム１０２は、様々なエネルギーレベルで中心１５０からの選択された半径方向距離λより小さい回転ウェーハ１１２の走査部分を照らすことができる。例えば、工程３０６で、照明システム１０２は、中心１５０からの第１の部分１５２の半径方向距離と選択されたスピン周波数の関数として決定された第１のエネルギーレベルを有する照明でウェーハ１１２の第１の走査部分１５２を照らすことができて、第１の部分１５２は、ウェーハ１１２の中心１５０からの選択された距離λより小さい。同様に、工程３０８で、照明システム１０２は、中心１５０からの第２の部分１５４の半径方向距離と選択されたスピン周波数の関数として決定された第２のエネルギーレベルを有する照明でウェーハ１１２の第２の走査部分１５４を照らすことができて、第２の部分１５４は、ウェーハ１１２の中心１５０からの選択された距離λより小さい、云々。工程３１０で、照明システム１０２は、選択されたエネルギーレベル、例えば、最大エネルギーレベルまたは所望のＳＮＲを伴うエネルギーレベルを有する照明で、中心１５０からの選択された距離λより大きいウェーハ１１２の第３の部分１５６を照らすことができる。照明システム１０２は、選択されたエネルギーレベルを有する照明で、中心１５０からの選択された距離λより大きいウェーハ１１２の１つ以上の走査部分を同様に照らすことができる。一実施形態において、照明システム１０２は、したがって、ウェーハの損傷を軽減すると共に所望感度を達成するために、ウェーハ１１２の第１の走査領域にわたる様々な照明エネルギーおよびウェーハ１１２の第２の走査領域にわたる一定の照明エネルギーを供給できる。
【００２９】
上記の方法の実施形態の各々が、本願明細書に記載されている他のいかなる方法の他のいかなる工程も含むことができると更に考察される。加えて、上記の方法の実施形態の各々は、本願明細書に記載されているシステムのいずれかによって実行できる。
【００３０】
本開示を通じて記載されているさまざまな工程が、単一のコンピュータ・システム、または代わりに、複数のコンピュータ・システムによって実行できると認識しなければならない。その上に、システムのいろいろなサブシステムは、上記の工程の少なくとも一部を実行するのに適しているコンピュータ・システムを含むことができる。したがって、前記説明は単に例証に過ぎず、本発明に対する制限として解釈してはならない。さらに、１つ以上のコンピュータ・システムは、本願明細書に記載されている方法の実施形態のいずれかの他のいかなる工程も実行するように構成できる。
【００３１】
コンピュータ・システムは、パソコン・システム、メインフレーム・コンピュータ・システム、ワークステーション、画像コンピュータ、並列プロセッサ、またはその他の当業界で周知の装置を含むが、これに限定されるものではない。一般に、「コンピュータ・システム」という用語は、メモリ媒体からの命令を実行する、１つ以上のプロセッサを有するいかなる装置も含むとして広く定義される。
【００３２】
当業者は、本願明細書に記載されている方法および／またはシステムおよび／または他の技術を遂行できるさまざまな媒体（例えば、ハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェア）があり、そして好適な媒体が、方法および／またはシステムおよび／または他の技術が展開される状況によって変わるということを認める。本願明細書に記載されているような方法を実施するプログラム命令は、キャリア媒体を通じて送信するかまたはそれに格納できる。キャリア媒体は、伝送媒体、例えば、ワイヤ、ケーブル、または無線伝送リンクでもよい。キャリア媒体はまた、記憶媒体、例えば、読出し専用メモリ、ランダム・アクセス・メモリ、磁気または光学ディスク、あるいは磁気テープを含むこともできる。
【００３３】
本願明細書に記載されている方法の全ては、方法の実施形態の１つ以上の工程の結果を記憶媒体に格納することを含むことができる。結果は、本願明細書に記載されている結果のいずれかも含むことができて、当業界で周知のいかなる方法でも格納できる。記憶媒体は、本願明細書に記載されているいかなる記憶媒体も、または当業界で周知の他のいかなる適切な記憶媒体も含むことができる。結果が格納されたあと、結果は記憶媒体においてアクセスされて、そして本願明細書に記載されている方法またはシステムの実施形態のいずれかにより用いられて、ユーザに表示するためにフォーマット化されて、別のソフトウェア・モジュール、方法、またはシステムなどにより用いることができる。さらにまた、結果は、「永久に」、「半永久に」、「一時的に」、またはある期間の間格納できる。例えば、記憶媒体はランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）でもよく、そして結果は必ずしも記憶媒体に無期限に残ることができるというわけではない。
【００３４】
本発明の特定の実施形態が例示されたけれども、本発明のさまざまな変更態様および実施形態が、前述の開示の範囲および精神から逸脱することなく当業者により行われることができることは明らかである。したがって、本発明の範囲は、本願明細書に添付された特許請求の範囲によってだけ制限されるべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３】
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