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    所提出的一種光學檢查系統係定義了一檢查平面，以檢查位於該檢查平面中的一圖案化樣本。該系統包含一照射單元和一光線收集單元；該照射單元定義了對該檢查平面呈一特定角度取向之一照射路徑，該光線收集單元定義了對該檢查平面呈一特定角度取向之一收集路徑。該照射單元包含一照射遮罩，該照射遮罩位於關於該檢查平面之一第一光譜平面中且包含一第一預定不連續圖案之一光線穿透區域陣列。該光線收集單元包含一收集遮罩，該收集遮罩位於關於該檢查平面之一第二光譜平面中，該第二光譜平面係與該第一光譜平面共軛，該收集遮罩包含一第二預定圖案之分隔光線阻擋區域。該第一與第二圖案的特徵排列係根據從該圖案化樣本沿著由該照射與收集通道的角度取向所定義之收集通道的一繞射反應而加以選擇，使得該第一圖案之該光線穿透區域對該第二圖案之該光線阻擋區域係呈一預定對準。
    公开号:TW201323862A
    申请号:TW101135126
    申请日:2012-09-25
    公开日:2013-06-16
    发明作者:Yoav Berlatzky；Ido Kofler；Doron Meshulach；Kobi Barkan
    申请人:Applied Materials Israel Ltd；
    IPC主号:H01L22-00
    专利说明:
    用於檢查圖案化樣本之光學系統及方法(一)
    本發明是屬於光學檢測的領域，且與一種用於檢測圖案化樣本的系統及方法有關。
    半導體晶圓中圖案特徵尺寸的減少挑戰了光學檢查系統的解析度極限。與電子單元相應的圖案特徵之典型尺寸係由半導體晶圓的設計規則(Design Rules,DRs)加以定義。
    半導體晶圓的縮減設計規則對晶圓的光學檢查產生的新的挑戰。圖案檢查技術一般係使用一種所謂的明場(Bright Field,BF)檢查模式。
    傳統的BF檢查系統(以晶圓上圖案之解析成像為基礎)係因成像系統中的光學元件之繞射極限而在其空間解析度上受到限制。使用較短波長(例如深紫外線(DUV)光譜範圍)以及增加成像系統的數值孔徑(Numerical Aperture,NA)一般係可藉由減少繞射極限之亮點尺寸而改善明場成像。然而，當圖案特徵的典型尺寸變為低於90nm時，晶圓上(特別是在陣列區域中)的大部分特徵實際上即無法由適當的明場成像技術予以解析。
    另一方面，縮減之DRs係於晶圓上產生可觀的圖案繞射效果。繞射階數會高度展開，且主要的繞射波瓣與圖案的鏡面反射(亦即零階繞射)之間具有高度的角度分離。繞射階數之這類空間分離係可用於繞射波瓣的空間濾光。此可用於阻擋與圖案的大節距分量相應之繞射波瓣，並因而主要對會導致光線在所有方向中散射的可檢測缺陷進行檢查。此技術代表為暗場(Dark Field,DF)檢查/成像，並且提供圖案中缺陷之檢測，在一暗背景上，圖案中的缺陷係呈現出明亮的亮點。DF檢查可藉由收集主要散射光而進行，例如藉由阻擋從主要圖案之鏡面反射而進行。
    在暗場檢查模式中的檢測效率係基於訊雜比(Signal to Noise Ratio)之增加。與明場檢查技術類似，增加在暗場模式中運作之系統的數值孔徑係可產生更有效率的光線收集，並因而提高檢測效率。藉由對提供較暗背景之繞射階數的光分量進行濾光，並因而簡化缺陷之檢測，係可同時提供訊雜比。
    係已開發出針對提昇系統性能的各種暗場成像技術。
    舉例而言，US 6,686,602說明了一種用於空間濾光之設備，該設備包含一傅利葉透鏡與一可編程之空間濾光器，其中該傅利葉透鏡用以收集從一點發出之輻射，並用以將所收集之輻射分離為在透鏡的一傅利葉平面中之空間分量，該可編程之空間濾光器係位於該傅利葉平面處。一影像偵測器係光學耦接以擷取所收集之輻射在傅利葉平面中的空間分量之影像，同時這些分量係入射於該濾光器上。一濾光控制器係耦接以接收並分析該影像偵測器所擷取到的影像，並響應而控制該空間濾光器，以阻擋該等空間分量中的一或多者。
    US 7,130,039說明了一種小型且多功能的多亮點檢查成像系統，該系統使用一物鏡來使一輻射光束陣列聚焦至一表面，並使用具有大數值孔徑之一第二反射或折射物鏡來收集來自所照射之亮點陣列的散射輻射。來自每一個照射亮點陣列之散射輻射係聚焦至一對應光纖通道，使得關於散射之資訊可被傳送至一遠端感測器陣列中的一對應感測器進行處理。就圖案化表面檢查而言，一十字形濾光器係與表面一起旋轉，以降低曼哈頓幾何形狀(Manhattan geometry)所致之繞射效果。也可使用具有環形孔徑形狀之一空間濾光器減少來自圖案(例如在表面上之陣列)之散射。在另一實施方式中，係使用相同物鏡的不同部分使照射光束聚焦於表面上，同時收集來自所照射之亮點的散射輻射。在另一實施方式中，係引導照射光束之一維陣列為對表面呈一傾斜角度，而以與入射平面間呈一角度來照射一列照射亮點。從亮點所散射之輻射係沿著該列亮點的垂直方向、或在一雙重暗場型態中被收集。
    在本領域中需要增進圖案化樣本的檢查，以檢測樣本中的缺陷。缺陷可為不同於與圖案本身相關者之類型，例如樣本表面上的外來粒子(如灰塵)。同時，待檢測之缺陷係與具有相對小的特徵(小於所使用之光學元件的繞射極限)的圖案有關，亦即具有高於檢查系統的光學解析極限的空間頻率圖案週期之圖案。此外，可能會有圖案週期性在x軸上與在y軸上呈不同的情況。
    在傳統的明場檢查系統中，缺陷檢測敏感度係根據系統的光學解析度以及圖案對比度而定，其中對比度是與照射波長λ及光學元件的數值孔徑NA之間的關係有關。在處理所具節距大小特徵比晶圓上光學亮點大小(受繞射限制之亮點或光學解析度)小得許多的圖案時，BF檢查係達到其極限，且某些缺陷是無法由傳統BF檢查系統進行檢測的。
    散射光檢測(或暗場(DF)模式)包含在照射實體角或鏡面反射外部之散射光的收集，且可克服解析度障礙，因為該檢測是由訊雜比(SNR)所決定、而非由受光學元件解析度影響的圖案對比度所決定。未解析之暗場方式一般具有反覆的緻密陣列，其中在特定位置處係形成不同繞射波瓣。為能進行DF檢測模式，需藉由空間濾光器(空間遮罩)來阻擋這類繞射波瓣。
    通常的情況是，需要以明場及暗場模式兩者都進行圖案化樣本檢查，需要在這些檢查模式之間選擇性切換。
    本發明提供一種新穎的光學檢查技術，可最佳地執行暗場檢查模式，無關於光線收集通道相對於照射/鏡面反射方位與高程的實際位置。為此，本發明使用適當配置之照射與收集遮罩(遮罩的調和與圖案)，以使光線收集達最佳化，同時具有合意地高的解析度，亦即產生具有合意小的照射亮點之充分大的收集區域(對於一既定光線收集通道)。應注意遮罩照射及/或收集圖案係具有一靜態圖案，或可由一電子空間編碼加以建構，在電子空間編碼的情形中，圖案可為動態的。在任一情形中，本發明之技術可適當地改變遮罩圖案，例如藉由使用一切換機制來將一遮罩替換為另一個具有不同靜態圖案之遮罩，或適當地改變電子單元(空間光調變器)的編碼。
    應理解明場檢查模式是針對於檢查圖案本身。在明場模式中，一成像系統係收集從樣本反射之光線，包含與繞射階數相關的光分量(因圖案的週期性所致)，該光分量係藉由該系統的光學限制而提供資訊，這些資訊代表盡可能多的檢查圖案之空間細節。另一方面，暗場檢查模式係利用散射光的收集，同時阻擋或明顯減少從樣本上之圖案直接反射的光的收集。
    如上所述，暗場檢查模式包含了收集從一可能缺陷所散射的光。在暗背景下，該缺陷係以一明亮亮點而被辨識。散射光的收集可藉由使一光線收集通道定向在一樣本之鏡面反射傳播的方位與高程外部而進行，因而收集實質上散射之光(訊號)以及具有相對低強度之高階繞射分量(雜訊)。在其他型態中，暗場成像技術係以通過鏡面反射路徑或在鏡面反射路徑附近的一收集通道的角度取向來使用光線收集。一收集遮罩係用以阻擋與繞射階數相關的光分量，因而提高訊雜比(SNR)並增進缺陷檢測的效率。
    本發明係基於理解到圖案的週期性所產生的繞射階數的角度位置是由一照射通道與受檢查樣本上的圖案之間的關係所定義。繞射階數的阻擋實際上係產生暗場檢查模式。
    根據本發明，藉由利用一適當設計之照射遮罩，係可以一合意地小的照射亮點來使暗場檢查最佳化(意指訊雜比的提升)。照射遮罩是由一或多個非圓形、長形幾何形狀的孔(例如橢圓形或多邊形孔)所形成，或由一般在縱軸與橫軸上具有不同長度的孔所形成。可替代地、或除此之外，照射遮罩係由一孔(圓形或非圓形之幾何形狀)陣列(一般至少有兩個孔)所形成。在任何情況中，照射遮罩的孔係根據收集遮罩的光線阻擋區域的配置而加以排列。孔係配置以提供一所謂的「軟性照射」，亦即在孔間有特定穿透梯度。
    在「正常檢查模式」的最簡單情形下(其中照射與收集通道為一致)，照射遮罩的孔是產生於或對齊於光線收集遮罩的至少部分阻擋區域。在一般性情形中(其中照射與收集通道可為一致或不一致(傾斜照射))，照射與收集遮罩係位於關於樣本平面之對應光譜平面處。應理解這些對應平面一般為樣本的傅利葉平面，或可稱之為彼此的共軛平面(亦即「光瞳」與「成像」平面，且反之亦然)。在此例中，照射遮罩的孔配置與收集遮罩的阻擋區域的配置係經選擇，以最佳化(最大化)一有效收集區域。通過照射遮罩及從樣本的圖案所返回的光係形成了繞射波瓣，各繞射波瓣為照射遮罩的影像。因此，藉由改變繞射波瓣的形狀(亦即藉由適當設計照射光罩)，即可增加散射光的收集區域。
    應理解本發明之技術對於在樣本兩軸上有特定不對稱性(在不同軸上有不同的圖案週期性)的圖案化樣本的檢查是特別有用的。如下文將解釋者，在一特定軸(定義為樣本表面上之x軸或y軸)上的一般節距大小係決定了在相同軸上之繞射波瓣中心之間的距離。當在x軸與y軸上的圖案節距大小不同時，繞射波瓣的形態也會不同。假設一圖案化樣本係具有一實質矩形光學單位單元(橫越表面而重複出現的圖案)、在x軸上具有較大的節距大小，則繞射波瓣的中心之間的距離在x軸上會比在y軸上小。本發明之技術係利用圖案的不對稱性來藉由適當成形照射光瞳(因而適當成形繞射波瓣)而使收集區域最佳化，以沿著一軸伸展繞射波瓣，同時在另一軸上使繞射波瓣保持狹窄。更具體而言，若圖案在x軸上具有較大的節距大小，則照射光瞳將在x軸上將會較寬、而在y軸上相對為窄。此外，多個照射孔的使用(這些照射孔係排列為使孔中心之間的關係與繞射波瓣圖案相同)係增加了到達圖案化表面的照射量，並因而增加了檢查效率。使用孔陣列也同樣可於樣本上產生較小的照射亮點。較小的照射亮點可增加檢查的精確性與敏感度。
    因此，根據本發明之一廣泛構想，係提供了一種光學檢查系統，該系統限定一檢查平面以檢查位於該檢查平面中的一圖案化樣本。該系統包含一照射單元和一光線收集單元，該照射單元定義了對該檢查平面呈一特定角度取向之一照射路徑，該光線收集單元定義了對該檢查平面呈一特定角度取向之一收集路徑。該照射單元包含一照射遮罩，該照射遮罩位於關於該檢查平面之一第一光譜平面中且包含一第一預定不連續圖案之一光線穿透區域陣列。該光線收集單元包含一收集遮罩，該收集遮罩位於關於該檢查平面之一第二光譜平面中，該第二光譜平面係與該第一光譜平面共軛，該收集遮罩包含一第二預定圖案之分隔的光線阻擋區域。該第一與第二圖案的特徵排列係根據從該圖案化樣本沿著由該照射與收集通道的角度取向所定義之收集通道的一繞射反應而加以選擇，使得該第一圖案之該光線穿透區域對該第二圖案之該光線阻擋區域係呈一預定對準。
    應理解通過照射遮罩之光線係實際上產生了第一空間圖案的結構光，而通過收集遮罩之光線係產生了第二空間圖案之結構光。
    第一與第二光譜平面係該檢查平面之傅利葉平面。該第一與第二光譜平面係實質上一致的平面(正常入射模式)、或可具有與該檢查平面間之不同角度取向(傾斜入射模式)。光線收集通道係沿著自該照射通道所照射之一亮點鏡面反射的光線傳播而取向(明場取向)，或是在鏡面反射傳播路徑外部(暗場取向)。
    較佳為，在該照射遮罩中的該第一圖案包含以一分隔關係所排列之穿透區域陣列，各穿透區域具有一實質圓形幾何形狀。該光線穿透區域係配置為一孔，在該孔間係具有穿透梯度。
    根據部分具體實施例，照射與收集遮罩中至少其一係包含一電子編碼單元；且在部分其他具體實施例中，照射與收集遮罩中至少其一係包含一圖案化結構而為一實體元件。在任何情形中，該系統係包含一切換單元，以藉由替換遮罩或藉由改變一電子編碼單元的圖案而替換照射與收集圖案中至少其一。
    根據本發明之另一廣泛構想，係提供了一種光學檢查系統，該系統限定一檢查平面以檢查位於該檢查平面中之一圖案化樣本，該系統包含一照射單元與一光線收集單元，該照射單元定義了與該檢查平面間呈一特定角度取向之一照射路徑，且該光線收集單元定義了與該檢查平面間呈一特定角度取向之一收集路徑；其中該照射單元包含一照射遮罩，該照射遮罩位於關於一樣本平面之一第一光譜平面中且包含定義了一分隔光線穿透區域陣列之一第一圖案，各穿透區域係具有一實質圓形幾何形狀；該光線收集單元包含一收集遮罩，該收集遮罩位於關於該樣本平面之一第二光譜平面中，該第二光譜平面係與該第一光譜平面共軛，該收集遮罩包含一第二預定圖案之分隔光線阻擋區域；該第一與第二圖案的特徵排列係根據從該圖案化樣本沿著由該照射與收集通道的角度取向所定義之收集通道的一繞射反應而加以選擇，使得該第一圖案之該分隔實質圓形光線穿透區域陣列與該第二圖案之該等阻擋區域對準。
    根據本發明之又一廣泛構想，係提供了一種光學檢查系統，該系統限定一檢查平面以檢查位於該檢查平面中之一圖案化樣本，該系統包含一照射單元與一光線收集單元，該照射單元定義了與該檢查平面間呈一特定角度取向之一照射路徑，且該光線收集單元定義了與該檢查平面間呈一特定角度取向之一收集路徑。該照射單元與該收集單元係各包含位於關於一樣本平面之一光譜平面中的一空間遮罩，該等遮罩中其一係包含一第一圖案，該第一圖案定義了由光線阻擋區域所分隔之一分隔光線穿透區域第一陣列，且另一遮罩係包含一第二預定圖案，該第二預定圖案定義了由光線阻擋區域所分隔之一分隔光線區域第二陣列，該第一與第二圖案的區域排列係根據從該圖案化樣本沿著該收集路徑之一繞射反應而加以選擇，使得該第一圖案之該等光線穿透區域與該第二圖案之該等阻擋區域對準。
    根據本發明之另一廣泛構想，係提供了一種用於圖案化樣本之光學檢查的方法。該方法包含：以沿著一照射通道傳播的光照射該樣本(該照射通道具有一預定數值孔徑以及關於該檢查平面之一預定角度取向，藉此於該樣本上產生一照射亮點並自該樣本產生一繞射反應)；以及沿著一收集通道收集由該樣本所返回之光線(該收集通道具有關於該檢查平面之一預定角度取向)。所述照射包含於關於該檢查平面之一第一光譜平面中產生一第一空間圖案之第一結構光，且所述光收集包含於關於該檢查平面之一第二光譜平面中產生一第二空間圖案之第二結構光。該第一與第二空間圖案的特徵係根據沿著該收集通道所傳播之該繞射反應而加以選擇，使得該第一結構光的光分量係與該第二結構光的光分量之間的間隔呈一預定對準，藉此提供由該第二結構光的該等光分量所定義之一收集區域與該照射亮點的一尺寸之間的一所需關係。
    第1A圖至第1D圖及第2A圖至第2D圖分別說明了圖案化樣本之明場與暗場檢查的一般原理。為幫助理解，係使用相同的元件符號來代表所有實例中的共同構件。
    應注意，一般而言，樣本表面上的圖案係具有如第1A圖至第1D圖中所示之表面凸紋的形式，且/或可由對預定照射有不同光學特性的區域(亦即不同反射、吸收或穿透特性之區域)加以定義。
    在第1A圖中，以特定波長λ之光束40(例如包含紫外線及/或紅外線照射)照射具有一週期圖案之樣本10(該週期圖案具有在其表面10A上之一特定空間頻率)，而於樣本10的表面上產生一照射亮點。光線係從圖案10A、以根據數種繞射階數之不同方向而反射回傳。零階繞射分量50是具有鏡面反射角度之分量，而其他的繞射階欲數55則以不同的角度取向而反射，這些角度取向尤其是由波長λ以及圖案10A的週期性予以決定。從樣本返回的這些光分量(50與55)係由具有一特定數值孔徑(NA)的一透鏡單元20(包含一或多個透鏡)加以收集，而於一成像平面(檢測器平面)上形成圖案化表面之影像30。
    較小設計規則(DR)(亦即具有較高空間頻率及較小的圖案化特徵)的圖案係響應於預定照射(亦即亮點大小與波長)，其中繞射波瓣(繞射階數)係較高度展開為在零階繞射周圍之較大角度。的確，在第1B途中，DR尺寸或圖案10B的週期性係比圖案10A小，但仍然在光線收集透鏡單元20的解析度極限內，且至少第一繞射階數的光分量55是由透鏡單元20的數值孔徑加以收集。如第1B圖所示，所產生的影像30(雖然具有比第1A圖低的對比度)係可供圖案之(目視)檢測。然而，如第1C圖所示，當一圖案10C具有小特徵(超過收集透鏡單元20的解析極限)時，即使是第一繞射階數之光分量55也不會被透鏡單元20所收集，因此在成像平面30中並未解析任何圖案。
    為能使具有較小DR(或較高頻率)的表面圖案成像，可加大收集透鏡單元20的數值孔徑，這繪示在第1D圖中。較高收集數值孔徑的使用係可收集來自較高繞射階數之光分量，並且提供較佳解析、較高對比的圖案表面之影像30。
    在半導體晶圓檢查等中，當圖案的特徵變得較小時，則關於可用於成像圖案之數值孔徑係有實際限制。因此，係可使用暗場檢查技術、藉由收集表面之散射光而檢測這類小特徵圖案化表面中的缺陷。
    如上所述，暗場成像係以在零階繞射以外之路徑中傳播之散射光的收集為基礎，因此降低了收集光中與來自圖案之繞射階數有關的光分量之影響(雜訊)。可替代地、或除此之外，暗場成像係可基於從樣本返回之繞射波瓣的阻擋而為鏡面反射或繞射階數(零階與較高階)，同時收集在繞射波瓣周圍傳播、有角度的返回光線(即散射光)。
    第2A圖至第2D圖例示了圖案化樣本(例如半導體晶圓)之暗場檢查的原理。第2A圖與第2C圖說明的是在樣本的圖案化區域中沒有缺陷的情況，而第2B圖與第2C圖說明了在樣本上檢測到缺陷(例如灰塵顆粒)的情況。
    在第2A圖中，一光束40係照射樣本表面上的圖案10C，且從照射亮點返回的光係包含鏡面反射分量(零階繞射)50以及與圖案10C的週期性有關之較高繞射階數55。至少一部分的返回光係由一收集系統加以收集，該收集系統包含一透鏡單元20與一收集遮罩25。後者係配置以阻擋在鏡面反射50的方向中所傳播的光分量，並使傳播於其他方向中的光分量通過。若週期性圖案不具缺陷，則阻擋適當部分的返回光(如第2A圖與第2C圖所示)係產生一暗影像。
    第2B圖說明了具有缺陷15之圖案化樣本。缺陷係使光在許多方向中散射，且不僅是在週期性圖案之繞射階數的方向中。因此，返回光係包含以不同於繞射階數的分量50、55之角度朝向收集系統傳播之光分量60。這些散射光分量60係由透鏡單元20予以收集，且被允許(藉由遮罩25)通過至成像平面30，以在暗背景上之明亮亮點31的形式產生一缺陷影像。
    第2C圖與第2D圖說明具有較低的圖案空間頻率(較大DR)的樣本在圖案化區域中具有缺陷及不具缺陷時之光傳播方式。這些圖式繪示了以一收集單元收集部分較高繞射階數(因一收集透鏡單元的大數值孔徑及/或因圖案的較低空間頻率所致)之實例。在此例中，收集單元包含一收集遮罩25，其係配置以阻擋這些較高的繞射階數以及零階者。
    發明人已經發現到，可藉由使光線收集與照射的結合有效面積/區域達最大化而提高缺陷檢測的敏感度。有效收集區域是由收集遮罩的穿透區域孔徑之尺寸加以定義，而有效照射區域是由系統的照射孔徑/光瞳之尺寸所定義。然而，由於較大照射光瞳的使用會產生較大的繞射波瓣(會被阻擋者)，因此會減少有效收集區域的大小、或消除整個有效收集區域(當波瓣完全重疊時)。發明人已經發現到，藉由適當地選擇照射光瞳的大小與形狀，即可影響繞射波瓣的形狀，以提供所需要的大的有效收集區域，因而提高缺陷檢測的敏感度。照射光瞳的適當設計，同時根據收集遮罩(用於阻擋從圖案所返回的繞射波瓣)的設計，可同時增加訊雜比(Signal to Noise Ratio,SNR)及改善解析度，因而可有效檢測較小缺陷。
    照射光瞳的形狀(由一或多個照射孔徑所形成者)會影響在樣本表面上與從圖案返回之光有關的繞射波瓣的形狀與大小。現參閱第3A圖與第3B圖，其示意說明了照射亮點大小與繞射波瓣參數之間的關係。
    晶圓(樣本)10之表面/平面係繪示為具有具特定節距大小18之圖案以及在該圖案內之一照射亮點15。在圖中也繪示出了一光瞳平面，該光瞳平面上具有一個凸起的可能收集區域22(亦即，光瞳平面中可以一既定數值孔徑來收集光線的一區域)，以及一照射光瞳44。如圖所示，極少的繞射波瓣55沿著與收集區域22交錯的路徑傳播。有效收集區/區域22係因而受到這些繞射波瓣55的限制，這些繞射波瓣55係受阻擋以減少暗場檢查中的雜訊。照射亮點15與照射光瞳44係一般為傅利葉轉換對；同樣的，照射亮點15與繞射波瓣55也是傅利葉轉換對。因此，一較大的亮點尺寸15(如第3A圖所示)係導致有較小的繞射波瓣55，而一較小的亮點尺寸(如第3B圖所示)係導致有較大的繞射波瓣。同時，繞射波瓣55係實質上為照射光瞳44的影像。
    典型的暗場成像系統係利用一收集遮罩以阻擋繞射波瓣，以僅允許散射光之檢測。使用一部分阻擋收集遮罩係在有效收集區域與樣本表面上的照射亮點(影響會受阻擋的繞射波瓣的大小)之間產生設計取捨。應注意在繞射波瓣中心之間的間隔係由樣本(晶圓)表面上的圖案之週期加以決定，例如，在傅利葉平面處，繞射波瓣之間的間隔係如下式：D=λ/P 式1
    其中D為繞射波瓣55的中心之間的間隔，而P為在樣本上之圖案的節距大小，λ為系統中所使用的波長。
    減少照射亮點面積15係可增加檢測敏感度，因為可用的照明強度(一般為雷射功率)被集中到一較小區域上，因而增加反應強度。此外，較小的照射亮點尺寸15會減少因晶圓表面10的粗糙度所產生之錯誤警示，並能較佳定位所檢測之缺陷。另一方面，由較大的照射光瞳33(第3B圖)所產生的較小照射亮點15亦產生來自晶圓10表面返回之較大繞射波瓣55。大繞射波瓣減少了可用於暗場成像之有效收集區/區域。如第3B圖所示，利用用以阻擋繞射波瓣55之一收集遮罩，係留下實際上用於收集散射光之非常有限區域，或是當波瓣完全重疊時，該區域即整個消失。
    本發明係針對藉由提供成像光瞳大小與有效收集區域間之一最佳化平衡而使檢測最佳化，同時提供收集光線之有效空間濾光(亦即阻擋繞射波瓣)。
    現參照第4圖，該圖示意說明了在本發明之用於檢查一圖案化樣本10之系統100中的光線傳播方式的一個實例。該系統100利用一照射通道(與一照射單元相關，並未被具體繪示出來)，該照射通道包含一照射遮罩42，配置以對朝向待檢查樣本10傳播之一照射光束40提供光束成形。該照射通道一般也包含各種光學構件，包括至少聚焦光學元件(未具體繪示)。該照射遮罩42具有分開的光線阻擋與穿透區域之一預定圖案44，其中該等穿透區域(孔)定義了該系統的一照射光瞳44，因而藉由多個光分量而形成在樣本10的表面上的一照射亮點。從圖案化表面返回的光線一般包含一繞射圖案，亦即光分量是在不同的繞射波瓣集合中傳播，包含鏡面反射50(零階繞射)以及在零階繞射波瓣周圍的複數個繞射階數55的光分量。若樣本的圖案週期因位於照射亮點中的缺陷而被中斷/破壞，則至少部分光線是自該缺陷處散射於隨機方向中，提供了隨機散射光線60。從照射亮點返回的光線(包含散射光線)係沿著一收集通道向一收集單元(包含一收集遮罩25)傳播。
    雖然未具體繪示，但應注意該收集單元一般係包含至少一成像光學元件(未繪示於此)。收集遮罩25係配置以使遮罩上的入射光線部分穿透。對於暗場檢查而言，收集遮罩係配置以阻擋與繞射波瓣相關之光分量，而僅使散射光線通過。這是針對樣本中的缺陷檢測。
    一般而言，系統100可具有一切換單元，配置以切換收集遮罩42、照射遮罩25或特別為檢查一預定圖案(例如環狀鏡，將於下文說明)而設計之任何其他光學元件中任一者，以藉此而能檢查不同樣本(不同圖案)，以及能使檢查技術變化。切換單元可預先載有根據一待檢查樣本集合所設計之一預定光學元件集合或一般空間編碼器，並且是配置以響應於來自一操作者/電腦之預定指令而於不同編碼器之間切換。因而應注意，該切換單元係可配置以於機械式切換於實體元件之間，或可改變空間編碼設計。舉例而言，可使用一SLM單元(例如LC面板)作為一光學遮罩(照射遮罩或收集遮罩)，且該遮罩的圖案係可依據一適當指令而加以變化。
    照射遮罩42與收集遮罩25兩者都位於互相共軛平面中，這些平面較佳為關於樣本平面之傅利葉平面。在收集遮罩25上阻擋與穿透區域的排列係根據檢查樣本的圖案與照射光瞳44而預先決定。照射遮罩42與收集遮罩25的阻擋與穿透區域之排列係一起選擇，以最佳化(最大化)用於收集散射光分量之一有效收集區域，同時保持一個合意的大照射光瞳(合意的小照射亮點)。
    應理解的是，遮罩(照射遮罩42及/或收集遮罩25)係配置為不連續的圖案，意指至少其中一個光線穿透區域具有一特定不連續性，例如數個分離區域。舉例而言，遮罩係包含由一穿透區域圍繞之一阻擋區域，在此情況中，穿透區域具有一中心不連續之封閉的迴圈幾何形狀。
    第5圖中繪示了一樣本10之暗場檢查系統110的另一實例。該系統110包含一照射通道120以及兩個部分重疊的收集通道130與140，以分別利用個別的檢測單元74與80來進行明場與暗場成像。系統110係使用包含高功率、深紫外線(DUV)雷射70之一光源單元。照射與收集通道係使用共同的聚焦/成像光學元件(包含一物鏡透鏡78)，該元件定義了這些通道的一重疊部分。暗場成像通道係藉由一環狀鏡(分光器)76而與共同路徑分隔。該照射通道包含一照射遮罩42，且至少該暗場收集通道包含一收集遮罩25。在系統110的某些配置方式中，通道130也使用一收集遮罩26，以同時提供暗場成像。應注意這類系統係可僅配置有收集通道130與140中其一。
    一輸入光束40係由光源70產生，且經由照射遮罩42而被引導至樣本上，其中該照射遮罩42係對光線提供適當的光束成形，如上文所述。成形光束通過環狀鏡76，並由物鏡透鏡78以一合意小尺寸之照射亮點聚焦至樣本10的表面上。照射遮罩42係較佳為位於樣本(物平面)之後傅利葉平面，以使光線以合意小的光亮點聚焦至樣本上。從樣本返回的光線係由物鏡透鏡78加以收集，且光線的一部分係射至環狀鏡76的中心區域，因而朝向明場收集通道130傳送，而收集光線的另一部分係射至環狀鏡76的周圍並被反射至暗場通道140。在暗場通道中，收集遮罩25係定位為、且運作以過濾出繞射波瓣，同時使在不同於繞射波瓣的方向中所散射的光通過。照射遮罩42與收集遮罩25係如上述所設計。當收集通道130係配置以提供暗場成像時，係可使用同樣如上述方式設計之收集遮罩26。
    應理解成像通道130可運作作為明場、或作為暗場成像通道。這可使用根據上述考量而加以配置以用於阻擋鏡面反射與繞射階數的收集遮罩26來完成。照射遮罩42(照射光瞳)以及收集遮罩26係可被移除及/或替換，以提供不同圖案化樣本之可調整暗場及/或明場檢查。
    此外，根據某些具體實施例，有利的是改變環狀鏡76的形狀，使得鏡76的穿透與反射區域可運作而皆作為照射光瞳(照射遮罩42)與收集遮罩25兩者。即使在遮罩設計包含數個穿透與阻擋區域時，也可使用此一配置。就這種配置而言，環狀鏡72應位於系統的一光瞳平面處，類似於空間濾光器遮罩25、26與42。環狀鏡72的穿透區域(孔)係對應於照射遮罩42的光線穿透區域，而反射區域係對應於收集光罩25或26的光線穿透區域(可替代地，鏡的穿透區域係對應至收集遮罩的穿透區域，而反射區域係對應至照射遮罩的穿透區域)。在某些具體實施例中，含有數個環狀鏡元件之集合(各針對一不同圖案之最佳化檢查而設計)係固定於替換/切換單元上，以根據待檢查樣本而快速替換鏡件。
    如上所述，根據本發明，照射遮罩與收集遮罩的適當設計是針對有效收集區域的最佳化；一第一遮罩的圖案(例如照射遮罩)係根據在待檢查樣本上的圖案而決定，而第二個遮罩的圖案(收集遮罩)係根據第一遮罩而決定，且反之亦然。現將說明照射與收集遮罩的圖案相關性。
    第6A圖至第6C圖說明在一樣本表面上的一週期性結構圖案(第6A圖)以及由自該表面反射的光所產生之繞射波瓣(第6B圖與第6C圖)的實例。如第6A圖所示，在晶圓上的圖案具有四個SRAM單位單元14，因為對稱性之故，這些單位單元14係產生一單一光學單位單元12。第6B圖說明了在傅利葉平面處所見之繞射波瓣55的圖案。照射光瞳44係繪示為與繞射波瓣圖案重疊，以增進對型態的了解。第6C圖繪示了利用一收集遮罩所收集之繞射波瓣的影像，該收集遮罩係配置以僅阻擋樣本的鏡面反射反應。
    第6A圖中所示之光學單位單元12係具有垂直節距Py與水平節距Px的一矩形單元。如此一實例中所示，該圖案具有沿a軸與y軸之不同週期性(節距)。由從這種光學單位單元12返回的光所產生之繞射波瓣圖案(如第6B圖所示)在繞射波瓣55的中心之間係具有垂直的間隔Dy與水平的間隔Dx。在傅利葉平面中，在繞射波瓣55之間的間隔係如上述式1所示。因提供一圓形照射光瞳44(如第6B圖所示)，可用於暗場成像之可能收集區域係非常有限。
    如上所述，照射光瞳的大小與形狀決定了繞射波瓣的大小，而檢查圖案的週期性決定了繞射波瓣中心之間的間隔。第7A圖至第7C圖例示了照明光瞳、繞射波瓣的大小與形狀、以及有效收集區域之間的關係。這些圖式說明了收集遮罩25A、繞射波瓣的位置、以及照射光瞳44(具有不同大小與形狀)(投影至收集遮罩25B上)的不同型態、以及以此一型態之照明與收集通道所能得到的影響25C。
    第7A圖係對應於實質上為圓形且相對小的照射光瞳44·因而使得收集遮罩25A可包含由穿透區域62所限定之中等有效收集區域。
    第7B圖係對應於用以在樣本表面上提供一較小照射亮點之較大照射光瞳44。然而，利用此型態，在一暗場成像通道中的收集遮罩係實際上不具任何穿透區域。
    第7C圖例示了適合用於本發明的部分具體實施例中的照射與收集遮罩的型態。在第7C圖中，照射光瞳44具有一橢圓形形狀而構成一非圓形孔徑或長形幾何形狀，亦即該照明光瞳具有在一軸上之尺寸係大於其在垂直軸上之尺寸。在此實例中，該橢圓形照射光瞳44具有較大的主軸，該主軸係延伸而平行於第6A圖中所示之光學單位單元的較大節距尺寸的軸。照射光瞳的橢圓形型態係可得到一較小照射亮點，同時產生橢圓形的成形繞射波瓣，因而在收集遮罩25A中開啟穿透區域62之一空間，產生相對大的收集區域。
    應注意第7A圖至第7C圖說明了在相同平面上的照射光瞳、繞射波瓣與收集遮罩，以幫助理解照射光瞳、繞射波瓣與收集遮罩之間的相關性。然而，應理解照射光瞳與收集遮罩並非必須要在空間中重疊，而是一般是位於檢查系統的對應光學平面(共軛平面)中。
    發明人已經發現到，藉由修改照射光瞳或照射遮罩的形狀，並據以修改收集遮罩，即可使有效收集區域最佳化，同時在樣本上保持相對小的照射亮點。第8A圖至第8C圖說明了本發明的具體實施例之部分構想，該些構想係使用具有一或多個穿透區域(孔)的照射遮罩，以使具有減少之照射亮點尺寸的有效收集區域達最佳化。
    第8A圖至第8C圖中所說明之實例係根據第6A圖所例示之具有矩形單位單元的樣本結構而加以配置。這些圖式說明了設計為具有垂直排列的三個分隔開的阻擋區域之一收集遮罩25，這三個阻擋區域係與四個穿透區域62交替而一起定義了一充足的收集區域62，同時合意地阻擋了繞射波瓣。在此一特定實例中，穿透與阻擋區域係具有條帶形式；然而，阻擋與穿透區域的排列及幾何形狀係依據樣本的空間圖案所產生的繞射圖案而決定。
    在第8A圖中，照射遮罩包含具有一橢圓形孔徑之照射光瞳44A，該照射光瞳在樣本的表面上產生一照射亮點。第8B圖中所示的照射光瞳44B係配置為具有實質上相同的次要軸、但有較大的偏異性(亦即，被拉伸之橢圓形)。此一照射光瞳提供了一個較小的照射亮點15B(至少在水平軸上)，但仍有實質相同或類似的收集區域62。
    在第8C圖中，照射遮罩係定義了一種具有三個分隔開的穿透區域(孔)44C之形式的照射光瞳。多重區域之照射光瞳44C係配置為使得繞射波瓣(照射光瞳的影像)的形狀與大小與收集遮罩25的阻擋區域相符。如上所述，使用較大的照射光瞳有效區域係可減少照射亮點15C的大小，因而可於檢查樣本上提供較高的缺陷檢測解析度。應注意的是，照射光瞳的面積與樣本表面上照射亮點的大小/面積之間的關係一般是互相關聯為一傅利葉對，並且亦因而決定照射亮點的形狀。
    第9圖說明利用如第8A圖至第8C圖所示之三個照射遮罩所進行的訊雜比(SNR)測量。在此圖式中，圖G1、G2與G3係分別對應於照射遮罩44A、44B與44C的使用。可得知對於在一測試樣本上的每一個編號之缺陷而言，可利用照射遮罩44C(提供較大的照射光瞳與較小的照射亮點)達到較高的SNR值。
    參閱第10A圖至第10D圖，這些圖式說明一圖案化樣本與其反應的一個另一實例。第10A圖繪示了在一晶圓/樣本表面上的六角形週期性圖案之說明；第10B圖說明包含繞射波瓣55之繞射反應，並繪示了與第10A圖之圖案相關的照射光瞳44；第10C圖說明與本發明一具體實施例相關之繞射反應；第10D圖說明與本發明另一具體實施例相關之繞射反應。
    傳統的DF成像技術並無法用於此一圖案化樣本中，因為繞射波瓣55的可視性重疊之故，如第10B圖所示。繞射波瓣55重疊而未留下收集用於執行DF成像技術之散射光的空間。各繞射波瓣55為照射光瞳44(在共軛平面中)的複製，且波瓣的中心所產生的圖案係由圖案的幾何形狀(反晶格，亦即圖案的傅利葉轉換)予以獨特地定義。藉由減少照射孔鏡44的大小，繞射波瓣係變成分離，而散射光即可被收集。然而，本發明之技術係提供了一種更聰明的方式來分離繞射波瓣。
    第10C圖說明當利用根據本發明一具體實施例之系統來檢查六角形圖案化樣本時所產生的繞射波瓣圖案。根據此一具體實施例，照射光瞳44係配置為具有一橢圓形形狀，減少了照射光瞳沿著一軸上的大小，同時保持照射光瞳沿著另一軸的大小(如第10C圖中所示之水平與垂直軸)。繞射波瓣55(是照射光瞳44的影像)在適當軸上係變得較小因而減少重疊。這樣即能使用根據繞射波瓣的圖案所配置之一收集遮罩25來阻擋與繞射波瓣有關的光分量，同時使與來自樣本之散射光相關的至少部分光分量穿透。收集遮罩25係配置以阻擋繞射波瓣55，並留下開放的穿透區62(區域)以收集從圖案中的缺陷所發出的散射光分量之訊號。然而減少照射光瞳的大小係導致樣本表面上照射亮點的大小增加，因而在散射光的收集與可能缺陷之定位精確度之間係存在取捨考量。
    本發明技術的另一個具體實施例係例示於第10D圖中，該圖說明了一包含孔44之陣列的照射遮罩的使用。在第10D圖中，收集遮罩25係根據波瓣中心的幾何形狀(由晶圓圖案所提供)而配置，然而，使用具有孔44之陣列的類型之照射光瞳(作為負性收集遮罩25)，會減少有效亮點大小。應注意該圖案化樣本之這類照射所產生的繞射波瓣係與照射孔的位置重疊，因此在圖式中無法被看見。使用此一照射遮罩係可於樣本表面上產生合意地小的照射亮點，同時在繞射波瓣之間保持相對大的分隔，以收集散射光。
    提昇之SNR係進一步例示於第11A圖與第11B圖中，這些圖式繪示了一圖案化樣本中之缺陷檢測實驗結果。第11A圖說明散射光檢查結果，亦即以用於檢測一缺陷之散射光的收集為基礎、而不阻擋從圖案返回的繞射波瓣之暗場模式。如上所述，當圖案的特徵具有比檢查系統的光學解析度更小的尺寸時，即使用散射光檢查技術。圖案的小特徵並不完全被解析於影像中，但從缺陷所散射的光係可進行缺陷檢測。第11A圖所示結果係指出SNR為15.8。
    第11B圖繪示了使用本發明之系統以及利用具有類似於第8A圖所示照射光瞳44A之一照射光瞳的一照射遮罩的檢查結果。藉由阻擋從圖案所返回之繞射波瓣，以及藉由適當修整照射光瞳以提供足夠的光線強度、同時保持樣本表面之所需要的小照射亮點，檢查係可提供48.1之SNR值。此訊雜比可精確檢測缺陷，並減少錯誤檢測或遺失缺陷數。
    在此關聯中，參閱第12圖與第13A圖至第13B圖。第12圖比較了對具有第6A圖所示圖案之樣本使用不同檢查技術及使用不同檢查幾何解析度之缺陷檢測效率。一般而言，在這類圖案化樣本中會出現三種主要缺陷類型：一遺失圖案缺陷(如第13A圖所示)、一橋接缺陷(如第13B圖所示)、以及與外來粒子相關之缺陷(未具體繪示)，亦即與位於圖案化樣本上之外部粒子(如灰塵顆粒)相關的缺陷。
    第12圖說明利用典型DF模式中之散射光(T1)、在像素大小為100nm之幾何解析度下的BF(T2)與在像素大小為70nm之幾何解析度下的BF(T3)、以及像素大小分別為140nm(T4)與190nm(T5)之幾何解析度下的本發明技術而得到的檢查結果。由圖式可知，典型DF(散射光)與明場檢查技術的使用係僅提供了非常有限的圖案相關缺陷之檢測。這是因為圖案的特徵比檢查系統的光學解析度更小，因而無法被完全解析。至於本發明之技術，雖然其提供了與DF及BF模式類似的樣本上外來粒子檢測率，但本發明之技術係提供了較高之圖案相關缺陷檢測率，例如遺失圖案與圖案的橋接貫穿特徵。這類圖案相關缺陷的檢測對於增加圖案化樣本生產產率而言是重要的。
    應注意本發明之技術係針對於最佳化收集區域及最佳化系統內之照射光瞳的有效尺寸，藉此使暗場成像系統中之光線收集達最佳化。應理解照射通道與收集通道之間是可互換的，因此照射與收集遮罩也是可互換的。每一照射與收集遮罩的總穿透面積越大，則能達到的SNR就越高。在照射通道、收集通道、或較佳是在兩者中都可加大此面積。此配置係可於非干涉(或部分干涉)之DF成像中執行，例如基於傳統的光學顯微鏡。在這類非干涉DF成像系統中，係使用一光源來照射樣本，同時經由使用一收集遮罩之光學系統來收集光線。如上所述，照射與收集遮罩是可互換的，藉此可進行根據本發明技術之非干涉DF成像。
    如上所述，暗場成像係利用在相對於照射路徑的不同方向處之散射光收集。散射光係於鏡面反射的角度取向周圍、零階繞射的傳播外部被收集。對於任何收集角度而言，較佳係使用收集遮罩來阻擋繞射波瓣，因而增加缺陷檢測的SNR。根據本發明之適當照射遮罩的設計係針對使有效收集區/區域最佳化，同時有效地阻擋從樣本上的週期性圖案所繞射之光分量。
    根據上述，本發明係使用包含有阻擋區域陣列以阻擋與圖案的繞射反應相關之光分量的一收集遮罩，且具有任何適當形狀(例如圓形或橢圓形)照射孔之一照射光瞳的照射孔係與該收集遮罩的阻擋區域適當對準/相關。本發明之技術可使照射亮點大小與有效收集區/區域之間的關係最佳化，因而提供高效率的暗場檢查(較高的SNR與解析度)。此外，本發明之收集與照射遮罩係可移除與替換，以進行這種圖案化樣本的檢查。根據本發明之圖案化樣本的檢查系統係可在一暗場檢查模式下運作，且藉由至少移除收集遮罩，亦可在明場檢查模式中提供運作。
    該領域技術人士係可直接推知可對本文中前述之發明實施例進行各種修飾與變化，而皆不脫離如附申請專利範圍中所定義之發明範疇。
    10‧‧‧樣本
    10A‧‧‧圖案
    10B‧‧‧圖案
    10C‧‧‧圖案
    12‧‧‧單位單元
    14‧‧‧單位單元
    15‧‧‧缺陷
    15B‧‧‧亮點
    15C‧‧‧亮點
    18‧‧‧節距大小
    20‧‧‧透鏡單元
    22‧‧‧收集區域
    25‧‧‧收集遮罩
    25A‧‧‧收集遮罩
    25B‧‧‧收集遮罩
    25C‧‧‧收集遮罩
    26‧‧‧收集遮罩
    30‧‧‧影像
    31‧‧‧亮點
    40‧‧‧光束
    42‧‧‧照射遮罩
    44‧‧‧照射光瞳
    44A‧‧‧照射光瞳
    44B‧‧‧照射光瞳
    44C‧‧‧照射光瞳
    50‧‧‧光分量
    55‧‧‧波瓣
    60‧‧‧光分量
    62‧‧‧穿透區域
    70‧‧‧雷射
    72‧‧‧環狀鏡
    74‧‧‧檢測單元
    76‧‧‧環狀鏡
    78‧‧‧物鏡透鏡
    80‧‧‧檢測單元
    100‧‧‧系統
    110‧‧‧暗場檢查系統
    120‧‧‧照射通道
    130‧‧‧收集通道
    140‧‧‧收集通道
    為能理解本發明且得知如何實施本發明，現將參照如附圖式並藉由非限制之實例來說明具體實施例，其中：第1A-1D圖說明了圖案化樣本之明場檢查的一般原理；第2A-2D圖說明了圖案化樣本中之缺陷檢測的暗場檢查模式之一般原理；第3A圖與第3B圖示意說明了一照射亮點的尺寸與繞射波瓣之間的關係，該關係影響收集區域的尺寸；第4圖示意例示了在本發明之一系統中供一圖案化樣本之圖案檢查所用之光線傳播方式；第5圖示意說明了在一圖案化樣本的檢查系統中之光線傳播方式的另一實例；第6A圖至第6C圖說明了在一樣本的表面上之一週期性結構圖案的實例(第6A圖)以及自該表面返回之光線所產生的一繞射圖案(第6B圖與第6C圖)；第7A圖至第7C圖說明了成像系統的照射光瞳、在返回光線中之繞射波瓣的尺寸與形狀、與該收集通道之一有效收集區域之間的關係；第8A圖至第8C圖說明了本發明之一般原理，本發明係利用一照射遮罩，該照射遮罩具有各種光線穿透區域(孔徑)形狀且係配置以使該有效收集區域達最佳化，同時具有充分小的照射亮點尺寸；第9圖繪示了如第8A圖至第8C圖所示之三種照射遮罩的SNR測量結果，該測量結果為缺陷類型之函數；第10A圖至第10D圖說明一種六角形週期性圖案(第10A圖)、從該圖案之繞射反應(第10B圖)、以及利用本發明之技術的繞射反應(第10C圖與第10D圖)；第11A圖至第11B圖繪示了分別利用典型的散射光(暗場)檢查以及本發明之技術而進行之一圖案化樣本中之缺陷檢查的實驗結果；第12圖說明利用暗場模式、明場模式以及本發明之技術之不同缺陷類型的檢測速率；以及第13A圖與第13B圖例示了兩種缺陷類型，這些缺陷類型係可利用本發明之技術加以辨識，其中第13A圖例示了一種「遺失圖案(missing pattern)」類型缺陷，而第13B圖例示了一種「橋接(bridge)」類型缺陷。
    10‧‧‧樣本
    10A‧‧‧圖案
    20‧‧‧透鏡單元
    30‧‧‧影像
    40‧‧‧光束
    50‧‧‧光分量
    55‧‧‧波瓣
    权利要求:
    Claims (13)
    [1] 一種光學檢查系統，該系統限定一檢查平面以檢查位於該檢查平面中的一圖案化樣本，該系統包含一照射單元和一光線收集單元，該照射單元定義了對該檢查平面呈一特定角度取向之一照射路徑，該光線收集單元定義了對該檢查平面呈一特定角度取向之一收集路徑，其中該照射單元包含一照射遮罩，該照射遮罩位於關於該檢查平面之一第一光譜平面中且包含一第一預定不連續圖案之一光線穿透區域陣列；該光線收集單元包含一收集遮罩，該收集遮罩位於關於該檢查平面之一第二光譜平面中，該第二光譜平面係與該第一光譜平面共軛，該收集遮罩包含一第二預定圖案之分隔光線阻擋區域；該第一與第二圖案的特徵排列係根據從該圖案化樣本沿著由該照射與收集通道的角度取向所定義之收集通道的一繞射反應而加以選擇，使得該第一圖案之該光線穿透區域對該第二圖案之該光線阻擋區域係呈一預定對準。
    [2] 如請求項1所述之系統，其中該預定對準係經選擇，以提供該收集遮罩的一光線收集區域與該照射單元在該檢查平面上所產生的一照射亮點之尺寸之間的一所需關係。
    [3] 如請求項1所述之系統，其中該第一與第二平面係該檢查平面之傅利葉平面。
    [4] 如請求項1所述之系統，其中該第一與第二平面係實質上一致。
    [5] 如請求項1所述之系統，其中該第一與第二平面具有對該檢查平面之不同角度取向。
    [6] 如請求項5所述之系統，其中該光線收集通道係配置以收集從該照射通道所照射的一亮點處鏡面反射之光線。
    [7] 如請求項1所述之系統，係配置以供該圖案化樣本之暗場檢查。
    [8] 如請求項1所述之系統，其中在該照射遮罩中的該第一圖案包含以一分隔關係所排列之穿透區域陣列，各穿透區域具有一實質圓形幾何形狀。
    [9] 如請求項1所述之系統，其中該照射遮罩與該收集遮罩中至少其一包含一電子編碼單元。
    [10] 如請求項1所述之系統，包含一切換單元以替換該照射圖案與該收集圖案中至少其一。
    [11] 一種光學檢查系統，該系統限定一檢查平面以檢查位於該檢查平面中之一圖案化樣本，該系統包含一照射單元與一光線收集單元，該照射單元定義了與該檢查平面間呈一特定角度取向之一照射路徑，且該光線收集單元定義了與該檢查平面間呈一特定角度取向之一收集路徑，其中該照射單元包含一照射遮罩，該照射遮罩位於關於一樣本平面之一第一光譜平面中且包含定義了一分隔光線穿透區域陣列之一第一圖案，各穿透區域係具有一實質圓形幾何形狀；該光線收集單元包含一收集遮罩，該收集遮罩位於關於該樣本平面之一第二光譜平面中，該第二光譜平面係與該第一光譜平面共軛，該收集遮罩包含一第二預定圖案之分隔光線阻擋區域；該第一與第二圖案的特徵排列係根據從該圖案化樣本沿著由該照射與收集通道的角度取向所定義之收集通道的一繞射反應而加以選擇，使得該第一圖案之該分隔實質圓形光線穿透區域陣列與該第二圖案之該等阻擋區域對準。
    [12] 一種光學檢查系統，該系統限定一檢查平面以檢查位於該檢查平面中之一圖案化樣本，該系統包含一照射單元與一光線收集單元，該照射單元定義了與該檢查平面間呈一特定角度取向之一照射路徑，且該光線收集單元定義了與該檢查平面間呈一特定角度取向之一收集路徑，其中該照射單元與該收集單元係各包含位於關於一樣本平面之一光譜平面中的一空間遮罩，該等遮罩中其一係包含一第一圖案，該第一圖案定義了由光線阻擋區域所分隔之一分隔光線穿透區域第一陣列，且另一遮罩係包含一第二預定圖案，該第二預定圖案定義了由光線阻擋區域所分隔之一分隔光線區域第二陣列，該第一與第二圖案的區域排列係根據從該圖案化樣本沿著該收集路徑之一繞射反應而加以選擇，使得該第一圖案之該等光線穿透區域與該第二圖案之該等阻擋區域對準。
    [13] 一種用於圖案化樣本之光學檢查的方法，該方法包含：以沿著一照射通道傳播的光照射該樣本，該照射通道具有一預定數值孔徑以及關於該檢查平面之一預定角度取向，藉此於該樣本上產生一照射亮點並自該樣本產生一繞射反應，所述照射包含於關於該檢查平面之一第一光譜平面中產生一第一空間圖案之第一結構光；沿著一收集通道收集由該樣本所返回之光線，該收集通道具有關於該檢查平面之一第一角度取向，所述收集包含於關於該檢查平面之一第二光譜平面中產生一第二空間圖案之第二結構光；其中該第一與第二空間圖案的特徵係根據沿著該收集通道所傳播之該繞射反應而加以選擇，使得該第一結構光的光分量係與該第二結構光的光分量之間的間隔呈一預定對準，藉此提供由該第二結構逛的該等光分量所定義之一收集區域與該照射亮點的一尺寸之間的一所需關係。
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    优先权:
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