晶片檢查的製作方法

2023-06-13 08:34:46

本申請是申請日為2012年7月10日，申請號為「201280040556.2」，而發明名稱為「晶片檢查」的申請的分案申請。

相關申請案的交叉參考

本申請案主張2011年7月12日申請的標題為「樣本檢查系統(sampleinspectionsystem)」的第61/506,892號美國臨時申請案的優先權，所述申請案以引用的方式併入本文中，如同在本文中完全陳述一般。

本發明大體上涉及經配置以檢查晶片的系統。

背景技術：

不應由於下文的描述及實例包含在此章節內而將其視為現有技術。

在半導體製造過程期間，在多個步驟使用檢查過程來檢測晶片上的缺陷，以提高製造過程中的更高良率且因此獲得更高的利潤。檢查一直是製造半導體裝置的重要部分。然而，隨著半導體裝置的尺寸減小，檢查對成功地製造可接受的半導體裝置愈加重要，因為較小的缺陷可能造成所述裝置出現故障。

在晶片檢查系統中，需要對顆粒、異常及其它類型缺陷具有提高的靈敏性，同時維持總檢查速度(以每小時的晶片數計算)。暗場光學檢查系統一般使用雷射光來以特定圖案(個別的點、線或區域)照射晶片且使用集光光學器件將散射光引導在一組對應的傳感器上。

與照射所述晶片的一點(尺寸以微米計)或一線(寬度(微米)乘以長度(mm))相比，同時照射所述晶片的大區域(大約1mm乘以1mm)的檢查系統的一個優點在於：存在可並行地從數千到數百萬個個別檢測器獲取信息的許多種類的二維傳感器。此外，因為照明光學器件及積分個別傳感器的複雜性，點照射檢查系統實際上受限於數十個點，因此限制可實現的處理量。點及線掃描系統的另一缺點在於，照明能量集中在相對小的區域中，從而增加經檢查表面上的功率密度，這可不合意地改變樣本性質。

眾所周知的是，與螺旋順序相比，xy(或蜿蜒)檢查順序提供較低的檢查處理量；因此，在一些情況下，螺旋軌跡(通常稱為r-theta)是合意的。螺旋檢查系統的實例包含sp1及sp2儀器，美國加州苗必達(milpitas)市kla-tencor公司有售。

儘管區域檢查系統具有如在上文描述及在技術(例如，頒與格塔(guetta)的第7,286,697號美國專利)中描述的優點，但是在r-theta平臺上實施此配置被證明是具有挑戰性的，這是因為存在所產生的圖像的螺旋順序與大多數二維陣列傳感器的直線本質的固有失配。通過實時對準並對齊極性圖像來檢測缺陷是一項需要大量計算的活動。此外，與離散型檢測器(例如，光電倍增管(pmt))相比，由大多數二維的基於矽的傳感器添加到測量的額外噪聲實際上降低了此類系統的靈敏性性能。在基於xy的區域檢查系統上，不存在坐標失配問題，但此類系統的先前實施例無法高速檢測所關注的所有缺陷，這是因為所述照明子系統及集光子系統缺乏靈活性。

因此，有利的是開發不具有上述缺點中的一者或一者以上的檢查系統及/或方法。

技術實現要素：

下文對各種實施例的描述決不應被解讀為限制所附權利要求書的標的物。

一個實施例涉及一種經配置以檢查晶片的系統。所述系統包含照明子系統，所述照明子系統經配置以在所述晶片上同時形成多個照明區域，其中所述區域中的每一者之間實質上無照明通量。所述系統還包含掃描子系統，所述掃描子系統經配置以跨所述晶片掃描多個照明區域。此外，所述系統包含集光子系統，所述集光子系統經配置以同時且單獨地將從所述區域中的每一者散射的光成像到兩個或兩個以上傳感器上。所述兩個或兩個以上傳感器的特性經選擇成使得所述散射光並不成像到所述兩個或兩個以上傳感器之間的間隙中。所述兩個或兩個以上傳感器響應於所述散射光而產生輸出。所述系統進一步包含計算機子系統，所述計算機子系統經配置以使用所述兩個或兩個以上傳感器的輸出來檢測所述晶片上的缺陷。此系統可進一步如本文所述進行配置。

另一實施例涉及另一種經配置以檢查晶片的系統。此系統包含照明子系統，所述照明子系統經配置以將多個光束引導到晶片上的實質上相同的區域。所述多個光束具有實質上相同的波長及偏振特性。所述系統還包含掃描子系統，所述掃描子系統經配置使所述多個光束跨所述晶片進行掃描。此外，所述系統包含集光子系統，所述集光子系統經配置以將從所述晶片上的所述實質上相同的區域散射的光成像到傳感器。所述傳感器響應於所述散射光而產生輸出。所述系統進一步包含計算機子系統，所述計算機子系統經配置以使用所述傳感器的所述輸出來檢測所述晶片上的缺陷。此系統可進一步如本文所述進行配置。

一額外實施例涉及一種經配置以檢查晶片的系統。此系統包含照明子系統，所述照明子系統經配置以使由所述照明子系統將多個脈衝光束中的第一者引導到晶片上的一區域在時間上早於將所述多個脈衝光束中的第二者引導到所述區域。所述多個脈衝光束中的所述第一者與所述第二者在所述晶片上具有彼此不同的形狀及大小。所述多個脈衝光束中的所述第一者與所述第二者具有彼此不同的波長、彼此不同的偏振或彼此不同的波長及偏振。所述系統還包含掃描子系統，其經配置以使所述多個脈衝光束跨所述晶片進行掃描。此外，所述系統包含集光子系統，所述集光子系統經配置以將從所述晶片上的所述區域散射的光成像到一個或一個以上傳感器。所述一個或一個以上傳感器響應於所述散射光而產生輸出。所述系統進一步包含計算機子系統，所述計算機子系統經配置以使用所述一個或一個以上傳感器的所述輸出來檢測所述晶片上的缺陷，且使用響應於歸因於所述多個脈衝光束中的所述第一者的照明的來自所述區域的所述散射光的所述輸出來確定應被引導到所述區域的所述多個脈衝光束中的所述第二者的功率。此系統可進一步如本文所述進行配置。

一進一步實施例涉及另一種經配置以檢查晶片的系統。此系統包含照明子系統，所述照明子系統經配置以將光脈衝引導到晶片上的區域。所述系統還包含掃描子系統，所述掃描子系統經配置以使所述光脈衝跨所述晶片進行掃描。此外，所述系統包含集光子系統，所述集光子系統經配置以將從所述晶片上的所述區域散射的光脈衝成像到傳感器。所述傳感器經配置以積分一定數目的散射光脈衝，且所述散射光脈衝的數目小於可成像在所述傳感器的整個區域上的散射光脈衝的數目。所述傳感器經配置以響應於積分的散射光脈衝而產生輸出。所述系統進一步包含計算機子系統，所述計算機子系統經配置以使用所述傳感器產生的所述輸出來檢測所述晶片上的缺陷。此系統可進一步如本文所述進行配置。

另一實施例涉及一種經配置以檢查晶片的系統。此系統包含照明子系統，所述照明子系統經配置以將光引導到晶片上的區域。所述系統還包含掃描子系統，所述掃描子系統經配置以使所述光跨所述晶片進行掃描。此外，所述系統包含集光子系統，所述集光子系統經配置以將從所述晶片上的所述區域散射的光成像到傳感器。所述傳感器經配置以響應於所述散射光而產生輸出。所述系統進一步包含計算機子系統，所述計算機子系統經配置以使用所述傳感器產生的所述輸出來檢測所述晶片上的點缺陷、確定所述點缺陷的以像素計的大小、基於所述點缺陷的大小確定所述系統的聚焦條件及基於所述聚焦條件改變所述系統的一個或一個以上參數。此系統可進一步如本文所述進行配置。

額外實施例涉及一種經配置以檢查晶片的系統。所述系統包含照明子系統，所述照明子系統經配置以將光引導到晶片上的區域。所述系統還包含掃描子系統，所述掃描子系統經配置以使所述光跨所述晶片進行掃描。此外，所述系統包含集光子系統，所述集光子系統經配置以將從所述晶片上的所述區域散射的光成像到傳感器。所述傳感器經配置以響應於所述散射光而產生輸出。所述系統還包含計算機子系統，所述計算機子系統經配置以使用所述傳感器產生的輸出來檢測所述晶片上的缺陷。此系統可進一步如本文所述進行配置。

附圖說明

在閱讀下文的詳細描述之後且在參考附圖之後，本發明的其它目的及優點將即刻顯而易見，其中：

圖1為說明經配置以檢查晶片的系統的一個實施例的側視圖的示意圖；

圖2為說明晶片上的呈矩形的多個照明區域的一個實施例的平面圖的示意圖；

圖3到6為說明經配置以檢查晶片的系統的各種實施例的側視圖的示意圖；

圖7為說明晶片的中心區及所述晶片的所述中心區外側的區的一個實施例的平面圖的示意圖；

圖8為說明可通過本文所述的實施例掃描晶片的中心區及所述晶片的所述中心區外側的區的不同方式的一個實施例的平面圖的示意圖；

圖9為說明經配置以檢查晶片的系統的一個實施例的側視圖的示意圖；

圖10為說明以實質上相同的極角及不同的方位角被引導到晶片上的所述實質上相同的區域的多個光束的一個實施例的平面圖的示意圖；

圖11為說明所述晶片上的具有彼此不同形狀及大小的多個光束的一個實施例的平面圖的示意圖；

圖12為說明經配置以檢查晶片的系統的一個實施例的側視圖的示意圖；

圖13為說明多個光束的一個實施例的側視圖的示意圖，所述多個光束包含由照明子系統的光源產生的光束及通過收集從所述晶片上的所述實質上相同的區域反射的光且將所收集的光引導回到所述晶片上的所述實質上相同的區域而形成的額外光束；

圖14為說明包含矩形像素陣列的傳感器的一個實施例的平面圖的示意圖；及

圖15為說明根據經配置以檢查晶片的系統的聚焦條件，以像素計的點缺陷的大小可如何變動的平面圖的示意圖。

本發明可容許多種修改及替代形式，各圖中以舉例的方式展示本發明的特定實施例且本文將詳細描述所述特定實施例。然而，應理解，本發明的圖式及關於圖式的詳細描述並不意在將本發明限於所揭示的特定形式，相反地，其意在涵蓋屬於所附權利要求書界定的本發明的精神及範圍內的所有修改、等效屋及替代方案。

具體實施方式

一般來說，本文所述的實施例涉及晶片檢查方法及系統，其包含下列步驟：使照明(例如，雷射照明)入射到所述晶片上；以某種方式平移所述晶片或所述晶片上的照明點；通過集光子系統(其可包含集光物鏡)收集散射光；在集光光學器件中，基於可選擇的偏振及/或散射角特性可分割所述散射光；將所述散射光的選定部分引導到一個或一個以上傳感器；且通過處理由所述(多個)傳感器所產生的輸出(例如，圖像信息)來檢測缺陷。

現參考圖式，應注意，所述圖式並非按比例繪製。特定來說，對圖中的一些元件的比例予以特別誇大以強調所述元件的特性。應注意，所述圖式並非以相同的比例繪製。已經使用相同的參考數字指示一個以上圖中所示的可經類似配置的元件。

一個實施例涉及一種經配置以檢查晶片的系統。為了優化檢查速度及/或靈敏性，可使用空間上不連續的照明輪廓。例如，此系統包含照明子系統，其經配置以在所述晶片上同時形成多個照明區域，其中所述區域中的每一者之間實質上無照明通量。以此方式，所述系統經配置以進行多點(「多小塊(multi-patch)」)區域檢查。

本文所述的所有照明子系統包含可能耦合到一些照明光學器件的一個或一個以上光源。例如，多小塊照明可由三種方法產生：多個雷射器，且每個雷射用於一個小塊；來自一個雷射器的多個雷射束；及衍射光學元件，其使一個或一個以上雷射束分離。在一個此類實例中，所述照明子系統可包含一雷射源(或多個)雷射源，其用偏振光以特定的入射角或多個離散的入射角照射所述晶片。用於檢查的最佳照明入射角在其它因素中取決於被檢查的晶片類型及所關注的待檢測缺陷。所述照明子系統可經配置以允許循序或同時地以近乎法向入射角及/或45度或更大的傾斜角進行照明。此外，所述雷射源可為脈衝雷射。

所述多個照明區域可在晶片上展現不同的橫截面形狀，例如，實質上平頂形、高斯(gaussian)光束形、非高斯光束形、任何其它結構化區域照明等等。例如，多個平頂形照明區域可形成在所述晶片上，其中這些區域之間無照明通量。可在所述晶片的表面(例如所述晶片的最上(表面)上形成所述多個照明區域。然而，還可在具有膜的晶片上、在膜堆疊中的特定界面處或甚至在子表面(例如，所述晶片內)處形成所述多個照明區域。

在一個實施例中，所述多個照明區域中的每一者在所述晶片上呈矩形。例如，如圖2中所示，多個照明區域200中的每一者可在晶片202上呈矩形，且晶片行進的方向可在由箭頭204展示的方向上。在圖2所示的實施例中，在所述晶片上形成三個分離的照明區域(或小塊)，如本文將進一步描述(例如，由三個單獨的雷射束或衍射光學元件形成)。可用與當前的多點檢查系統中使用的方法類似的方法完成所述小塊的交錯。

在雷射區域檢查中的此實施方案的一個優點在於，所述實施方案是針對相對快速的傳感器傾向於呈實質上矩形(即，所述傳感器的一個尺寸實質上長於另一尺寸)的問題的解決方案。難以在晶片上製作實質上矩形的小塊(例如，40:1或100:1的縱橫比)。在本文所述的實施方案中，縱橫比為13:1或33:1的三個小塊可分別替代40:1或100:1的小塊，且三個較慢的傳感器可替代一個較大的實質上細長的傳感器。一般來說，對於區域檢查模式系統，可考慮1:1到100:之間的比率。在一實施例中，在所述晶片上，所述多個照明區域彼此並不重疊。例如，由於此系統為「在運行中閃光(flashonthefly)」，所以可使所述小塊以在所述晶片上彼此並不重疊的方式布置，且平臺(本文將進一步描述)將僅在每次閃光之間移動正確的量。如果較便利，那麼可將所述小塊以1×3陣列投影，而非以3×1陣列投影。本文中所使用的術語「在晶片上的矩形形狀」一般是指實質上矩形但可能由於使任何光束成像所受到的固有限制而並非為精確矩形。

在一個實施例中，所述照明子系統使用從單一光束產生的多個光束在所述晶片上形成多個照明區域。例如，可使用衍射光學元件從一個光束產生所述多個光束。在如圖1中所示的一個此實施例中，照明子系統包含光源100及衍射光學元件110。所述光源及所述衍射光學元件經配置成使得由所述光源產生的光束被引導到所述衍射光學元件，且所述衍射光學元件從所述單一光束產生兩個或兩個以上(例如，三個)光束112。所述光源可包含本文所述的任何光源，且所述衍射光學元件可包含此項技術中已知的任何合適的衍射光學元件。如圖1中所示，所述多個光束可以傾斜入射角被引導到晶片114。然而，所述多個光束可以任何其它合適的入射角被引導到所述晶片，如本文進一步描述。如圖1中所示的所述照明子系統可包含任何其它合適的光學元件，例如反射光學元件、折射光學元件、偏振器、小孔、光束整形元件、波長濾光器等等。

在另一實施例中，所述照明子系統使用由多個光源產生的多個光束在所述晶片上形成多個照明區域。例如，如圖3中所示，所述照明子系統可包含多個光源300、302及304。所述光源可包含本文所述的任何光源，例如脈衝雷射器。所述多個光源中的每一者經配置以產生具有相同特性的光(例如，所述多個光源中的每一者為相同品牌及型號的雷射器)。如圖3中所示，所述多個光源可產生多個光束306，且所述多個光束可以相同的入射角或大約相同的入射角被引導到晶片114。然而，所述多個光束可為以不同角度入射的三個雷射束。此外，儘管圖3中展示所述多個光束為以傾斜入射角被引導到所述晶片，所述多個光束還可以法向入射角或近乎法向入射角被引導到所述晶片。圖3中所示的所述照明子系統可包含任何其它合適的光學元件，例如上述的光學元件。圖3中所示的系統可進一步如本文所述進行配置。

在一些實施例中，所述照明子系統包含頻率轉換雷射器，所述照明子系統經配置以使用光脈衝同時地形成所述多個照明區域，且被引導到所述晶片上的所述區域的所述光脈衝在所述光脈衝的持續時間內在空間上無變化且在所述光脈衝的持續時間內具有實質上恆定的強度。例如，本文所述的所述照明子系統可在區域模式檢查中使用具有空間平頂形照明及時間平頂形照明輸出的頻率轉換雷射器。區域模式檢查系統通常使用所述晶片的表面上連續的高斯形或「平頂形」照明輪廓。在一個此類實施例中，所述照明子系統包含耦合到所述雷射器的光束整形光學元件。例如，如圖6中所示，所述照明子系統可包含耦合到光源100的光束整形光學元件600，光源100在此例子中可為雷射器。所述光束整形光學元件可包含此項技術中已知的任何類型的光束整形光學元件。此外，儘管圖6展示所述光束整形光學元件僅耦合到一個光源而使得所述光束整形光學元件處於僅一個光束的路徑中，但是光束整形光學元件可耦合到包含在本文所述的所述照明子系統中的任一者中的所述光源中的每一者或者可定位在本文所述的所述系統所使用的所述照明束中的每一者的路徑中。圖6中所示的所述照明子系統及系統可進一步如本文所述進行配置。所述平頂形光束可不僅由所述雷射的外部的衍射光學元件或其它光束整形光學器件產生，而且還由於優化非線性頻率轉換過程的自然結果而在所述雷射本身內部產生。一種額外的選擇為使用提供用戶指定的時間脈衝形狀的雷射器，以進一步減小晶片受損的可能性。例如，大多數常用的脈衝雷射在時間上表現出大致雙曲線正割脈衝形狀，其中峰值強度為平均強度的2倍以上。然而，雷射技術的近期發展已使得可產生所謂的「平頂形」或「棚車形(boxcar)」時間脈衝形狀。這些脈衝的峰值強度基本上等於平均強度，且可使檢查處理量提高約2倍。

在另一實施例中，所述照明子系統包含頻率轉換雷射器，所述照明子系統經配置以使用光脈衝同時地形成所述多個照明區域，且被引導到所述晶片上的所述區域的所述光脈衝在所述光脈衝的持續時間內具有實質上恆定的強度。此實施例可如上所述進行配置，但不同之處在於允許所述光脈衝在所述光脈衝的持續時間內在空間上變動。

所述系統還包含掃描子系統，所述掃描子系統經配置以跨所述晶片掃描所述多個照明區域。所述掃描子系統可包含卡盤，在檢查期間，所述卡盤將所述晶片固持在適當位置。例如，如圖1所示，掃描子系統可包含卡盤116。所述卡盤可為邊緣抓握卡盤、真空卡盤或氣動軸承卡盤。一個卡盤可支撐多個晶片直徑(例如，300mm及450mm)或單一襯底直徑。所述掃描子系統還可包含耦合到卡盤116且耦合到定位子系統120的軸杆118。所述定位子系統可包含經配置以使軸杆118旋轉及/或平移的多種元件，例如電機、齒輪、平臺等等。可以使軸杆118的旋轉及/或平移致使所述卡盤且因此所述晶片的旋轉及/或平移的方式將軸杆118耦合到卡盤116。

所述掃描子系統可以螺旋式或x-y式或如本文進一步描述以所述兩者的某組合使所述晶片平移。特定來說，除了上述的螺旋式掃描之外，還可採用x-y蜿蜒掃描及rt-xy混合掃描來使所述晶片相對於所述照明光學器件及集光光學器件平移。本文所述的螺旋運動檢查系統類似於美國加州苗必達市的kla-tencor公司有售的sp1及sp2檢查系統，且本文將描述一些顯著的不同之處。例如，所述晶片上的照明區域實質上較大，一般延伸數百微米直到若干毫米，心軸旋轉速率相對適度，一般不超過1,000rpm到5,000rpm，且集光子系統可具有近乎衍射限制的表現。此外，可通過本文的系統檢查直徑達到且超過450mm的襯底。

在螺旋檢查系統中，所述晶片的中心處的旋轉速率應足以支持產生具有所要的重疊的檢查幀。在一個實施例中，所述照明子系統經配置以使用光脈衝同時地形成多個照明區域，從所述區域中的每一者散射的光包含散射光脈衝，所述掃描子系統經配置以通過旋轉所述晶片而使所述光脈衝跨所述晶片進行掃描，且當使所述光脈衝跨所述晶片的中心區進行掃描時，所述照明子系統經配置以使同時將所述光脈衝引導到所述晶片上的所述多個照明區域的頻繁度小於當所述光脈衝跨所述晶片的中心區的外側進行掃描時的頻繁度。例如，對於在旋轉平臺上使用脈衝雷射及區域傳感器的檢查，在接近所述晶片的所述中心處，當所述晶片的線性速率在所述晶片的所述中心處與半徑成比例地減小，所述雷射脈衝的觸發頻率可愈加減小。以此方式，掃描以較小的速率(以每單位時間的面積計)繼續進行，而檢查的靈敏性則保持恆定。尚未使用所述雷射的全平均功率。或者，在掃描期間，只要所述光源不引起對所述晶片的損壞，就可連續地減小被照明的面積。在如圖7所示的一個此實施例中，晶片114的中心區700可為包圍晶片的中心702且與所述晶片的邊緣704隔開的區。所述中心區可包圍所述晶片內部的三分之一或所述晶片內部的四分之一。包含於所述晶片的所述中心區中的所述晶片的部分可取決於例如所述晶片的旋轉速度、所述晶片的直徑、所述雷射的功率及與所述晶片在任何給定時間所暴露於的功率相關的任何其它參數。

在一實施例中，所述照明子系統經配置以使用光脈衝同時地形成所述多個照明區域，從所述區域中的每一者散射的光包含散射光脈衝，所述掃描子系統經配置以通過旋轉及平移所述晶片而使所述光脈衝跨所述晶片進行掃描，所述兩個或兩個以上傳感器包含區域傳感器，當使所述光脈衝跨所述晶片的中心區進行掃描時，所述掃描子系統使所述光脈衝以一個或一個以上非彎曲線跨所述晶片進行掃描，且所述光脈衝當跨所述晶片的所述中心區的外側進行掃描時，所述掃描子系統使所述光脈衝以螺旋方式跨所述晶片進行掃描。以此方式，本文所述的實施例可經配置以在檢查期間用脈衝雷射及區域傳感器在旋轉平臺上進行混合掃描。例如，在所述混合方法中，可以螺旋方式掃描所述晶片的大部分。在如圖8中所示的一個此類實例中，可以螺旋方式802掃描所述晶片的中心區700的外側的晶片114的區800(其可如上界定)。接著，可進行一連串的小幅度xy蜿蜒移動或單一線性運動或在角旋轉之後進行線性運動的組合對所述晶片的中心區700進行掃描。以此方式，可以線性方式804掃描所述中心區，其中在x方向或y方向執行掃描，且在掃描之間在相反的方向上逐步平移，或以徑向方式806掃描所述中心區，其中在晶片的逐步旋轉之間沿所述晶片的半徑執行掃描。以此方式，可避免無法掃描所述晶片的所述中心的任何部分(這可在晶片相對於所述掃描子系統或光學器件的對準不精準的情況下發生)，從而適當地對準來自所述傳感器的輸出的挑戰性變得較小，且檢查處理量可增加。此外，可根據光源的重複率而最小化跨所述矩形傳感器的圓形軌道的「拖尾(smearing)」效應。

所述系統包含集光子系統，其經配置以同時且單獨地使得從所述區域中的每一者散射的光成像到兩個或兩個以上傳感器上。一般來說，本文所述的集光子系統可包含某種散射光集光器(例如，例如圖1中所示的散射光集光器122的集光物鏡)及耦合到所述散射光集光器的一些可能的額外光學元件(例如，小孔、分離器、偏振元件、一個或一個以上反射光學元件及一個或一個以上折射光學元件，如圖1中所示的折射光學元件124)。相同的集光透鏡可使來自所述區域中的每一者的散射光成像在多個傳感器上。例如，如圖1中所示，散射光集光器122可收集來自所述晶片上的所述多個照明區域的散射光126及來自所述晶片上的所述多個照明區域中的另一者的散射光128。

所述集光子系統可包含用於收集從所述晶片散射的光的一個或多個物鏡。除了相對較高數值孔徑(na)物鏡，還可接近水平線地將其它組的較低na或甚至非成像集光光學器件安置於集光半球體中。藉此將收集來自這些角度的光散射信息，從而允許進一步俘獲無法通過主物鏡檢測的關注的缺陷及特徵。

所述集光子系統還可包含多種元件來選擇性地對所述散射光進行濾光以提高所關注的缺陷俘獲率且減小錯誤警報率。所述多種元件可包含本文所述的例如光學元件及基於微機電系統(mems)的裝置。此外，所述多種元件可包含偏振器、分束器、小孔、空間濾光器等等。

所述集光子系統可進一步包含一個或一個以上經配置以使經濾光的光成像到兩個或兩個以上傳感器(例如，兩個或兩個以上區域傳感器)的光學元件。例如，圖1中所示的折射光學元件124可經配置以使所述經濾光的光成像到如圖1中所示的傳感器130及132上。

此外，所述集光子系統優選經配置成使得來自所述晶片上的所述多個照明區域的光單獨地成像到僅對應的傳感器上。例如，如圖1中所示，來自所述多個照明區域中的第一者的散射光126僅成像到傳感器130上，而來自所述多個照明區域中的第二者的散射光128僅成像到傳感器132上。以此方式，來自所述多個照明區域中的一者以上的光將不會成像到相同的傳感器上。

所述兩個或兩個以上傳感器的特性經選擇成使得所述散射光不會成像到所述兩個或兩個以上傳感器之間的間隙中。例如，傳感器130及132可經選擇及配置成使得散射光126及128並不成像到所述兩個傳感器之間的間隙134中。在一個此實例中，可使用兩個較小且成本較低的傳感器，而不會經歷來自原本將成像到所述傳感器之間的「間隙」中的散射雷射的非所要靈敏性損失。由於包裝限制、支持電子器件等等因素，離散型傳感器之間的間隙通常是不可避免的。此外，對於二維傳感器及其固有的限制(例如，其數據速率、列速率等等的限制)，所述光源及所述傳感器未必能良好地耦合在一起。一些當前使用的系統包含傳感器焦點平面陣列以克服這些限制。然而，在本文所述的實施例中，所述光源及所述二維感測特性經匹配以克服所述限制。

所述兩個或兩個以上傳感器響應於所述散射光而產生輸出。所述兩個或兩個以上傳感器可包含點或解析度相對低的傳感器。所述兩個或兩個以上傳感器還可包含，例如，離散型光電倍增管(pmt)、電荷耦合裝置(ccd)、延時積分器(tdi)、互補金屬氧化物半導體(cmos)傳感器、科學cmos(scmos)、pmt陣列、電子轟擊ccd(eb-ccd)、電子倍增ccd(em-ccd)、增強型光電二極體或雪崩光電二極體(apd)陣列。每一通道及/或傳感器可經配置以通過使用波長濾光技術而響應於由晶片相互作用產生的照明波長或額外波長或兩者的某組合。這允許更有選擇性地檢測所關注的某些類型的缺陷。此外，用於本文所述的系統中的所述傳感器可根據用於檢查的掃描類型及/或包含於所述照明子系統中的光源而變動。例如，在xy掃描配置中，可使用具有較高重複率的模式鎖定雷射來照射所述晶片，以儘量避免經配置而以tdi模式獲得數據的傳感器發生由雷射誘發的晶片損壞。

在一些情況下，可基於所述兩個或兩個以上傳感器的一個或一個以上特性而選擇所述集光子系統的元件。例如，在一些情況下，所述集光子系統可包含一個或一個以上管透鏡，且可基於所述兩個或兩個以上傳感器的縱橫比而選擇所述一個或一個以上管透鏡的變形比率。此外，如果對所述系統的不同通道使用不同的類型的傳感器，那麼不同的管透鏡可具有不同的變形放大率，以確保每一傳感器測量所述晶片上的相同區域。

包含於所述集光子系統中的物鏡可為在視場內衍射限制的相對高na透鏡。或者，可採用非衍射受限物鏡。例如，在一個實施例中，所述集光子系統包含具有並非完全衍射限制的解析度的散射光集光器。特定來說，為了降低成本，所述集光器設計及製造可適當地匹配於由所述集光通道中的相關的一般採用的小孔及偏振器所產生的失真點擴散函數。給定襯底類型，通過預先知曉目標缺陷幾何形狀及材料(例如，氧化矽球體)及優化所述缺陷的俘獲率的光瞳濾光器或傅立葉(fourier)平面濾光器，可計算所述物鏡的解析度的規格。降低對完全衍射限制的解析度要求可為系統用戶節省大量成本。

本文所述的系統還可包含自動聚焦子系統(圖中未展示)。所述自動聚焦子系統可確保無論所述晶片、光源、集光光學器件及照明光學器件的移動如何，晶片的所述表面始終處於所述傳感器的焦點處。所述自動聚焦子系統可包含光源(其可能是或可能不是用於檢查的光源)、傳感器、電路及用於確定所述晶片圖像的相對於所述傳感器(例如，二維感測)的位置的邏輯及用於校正檢查期間注意到的任何偏差的反饋系統。所述自動聚焦子系統可進一步如本文所述進行配置。

所述系統進一步包含計算機子系統，其經配置以使用來自所述兩個或兩個以上傳感器的輸出來檢測所述晶片上的缺陷。以此方式，所述計算機子系統提供用以在由所述傳感器產生的信號或其它輸出中檢測缺陷的構件。例如，如圖1所示的系統包含計算機子系統136，其耦合到所述兩個或兩個以上傳感器，使得所述計算機子系統可接收由所述兩個或兩個以上傳感器產生的輸出。所述計算機子系統可經配置以使用所述輸出及任何合適的缺陷檢測算法及/或方法檢測所述晶片上的缺陷。例如，所述計算機子系統可對所述輸出應用缺陷檢測閾值，因此可將任何發現超過所述缺陷檢測閾值的輸出識別為缺陷或可能的缺陷。

所述計算機子系統可包含此項技術中已知的任何合適的計算機系統。例如，計算機子系統136可呈多種形式，包含個人計算機系統、大型計算機系統、工作站、圖像計算機、並行處理器或此項技術中已知的任何其它裝置。一般來說，術語「計算機子系統」可廣義上定義為涵蓋具有一個或一個以上處理器的任何裝置，所述處理器執行來自存儲器媒體的指令。

關於散射光的收集，本文所述的實施例優於當前使用的系統的一個改進在於用以增強對顆粒及缺陷的檢測的對表面散射的選擇性及可配置收集。一些先前使用的系統在所述集光光學器件中包含旋轉的空間濾光器系統，以消除圖案散射效應且增強從點顆粒及缺陷的散射。在本文所述的實施例中，在相對於照明角度以特定的定向進行晶片掃描期間，在所述晶片在下方旋轉時，可固定濾光。所述濾光器通過使用以選定角度布置的多個偏振器及對散射光波長來說不透明的可移動材料區段的組合而排斥某些立體集光角(包含來自背景而非來自所關注的缺陷的非所要的散射光)。在所述物鏡的後傅立葉平面中執行濾光，使得可同時消除經照明場中的每一個點處的非所要的背景。

多種區域類型傳感器可與本文所述的空間濾光技術組合使用。例如，所述系統可包含靈活集光系統，其中多個傳感器經選擇性地配置以檢測具有多個偏振狀態及/或立體散射角的散射光。每一傳感器可安置成收集其它傳感器(如果存在)無法收集的散射光。此外，每一傳感器可為多元件傳感器且可具有不同的特性。例如，傳感器可為增強型eb-ccd傳感器。另一傳感器可包含獨立的磁性聚焦圖像增強器，其為耦合到ccd或具有延遲透鏡的cmos晶片。第三傳感器可為解析度較低的獨立ccd晶片。還可存在額外的傳感器。可基於預期在每一通道中存在的散射背景特性及對所述通道的對所關注缺陷的靈敏性要求來為所述通道選擇傳感器類型及大小。當預期投影到特定傳感器上的所述點擴散函數可能由於空間濾光而較大時，較低解析度是優選的。以此方式，所述系統可經優化以在其它噪聲源主導的通道中使用成本較低的傳感器以減小操作成本。

可在本發明將描述的許多不同的實施例中實施上述的系統配置。例如，在一個實施例中，所述系統包含光學元件，其經配置以同時且單獨地劃分在所述集光子系統的集光na的不同區段中收集的從所述區域中的每一者散射的光，所述兩個或兩個以上傳感器經配置以檢測所述不同區段中的一者，且所述系統包含另外兩個或兩個以上傳感器，其經配置以檢測所述不同區段中的另一者。圖4中展示一個此實施例，其中光學元件400定位於由散射光集光器122收集的光的路徑中。為清楚起見，圖4中僅展示來自所述晶片上的多個經照明區域中的一者的散射光126。優選將所述光學元件定位於傅立葉平面中或所述集光子系統的所述傅立葉平面的結合部。「在傅立葉平面處(atafourierplane)」或「位於傅立葉平面結合處(ataconjugateofthefourierplane)」在本文界定為表示並非恰好處於所述傅立葉平面處或恰好處於所述傅立葉平面結合處。而是，這些術語旨在分別表示「處於傅立葉平面處或附近(atornearafourierplane)」或「位於傅立葉平面結合處或附近(atornearaconjugateofthefourierplane)」。如果光學元件被定位於傅立葉平面的確切位置處或位於與傅立葉平面的確切位置的誤差在5％內的位置(由於所述系統中存在任何誤差源及/或所述系統存在任何物理約束條件)，那麼本文將所述光學元件視為「處於傅立葉平面處或附近」。可以類似的方式描述「位於所述傅立葉平面結合處或附近」。

所述光學元件可包含多種光學元件，例如小孔、光罩、具有小孔的鏡面、液晶顯示器(lcd)元件或微鏡陣列。在一個此實例中，可通過切出摺疊鏡的一部分而形成合適的小孔，使得所述鏡的一部分透射光，而所述摺疊鏡的另一部分反射光。在另一個此實例中，可通過在透明襯底上形成金屬膜及/或介電膜的掩模塗層來製造具有小孔的鏡。還可通過使用其它分束光學元件(例如，具有用於在不同方向上折射光的多個小面定向的稜鏡)來實現所述集光na的分段。還可使用其它方式使所述集光na分段，包含數字微鏡裝置，例如通常用於數字投影儀中的數字微鏡裝置。

所述光學元件(及本文所述的其它光學元件)用於將所述集光na分離成不同的區段，使得不同區段中的散射光可被引導到所述系統的不同傳感器或通道。例如，如上所述，所述光學元件可具有反射光的一部分及透射光的另一部分。因此，所述光學元件可將所述集光na分離成兩個區段，所述兩個區段中的一個區段通過反射而被引導到一個通道中且所述兩個區段中的另一者通過透射而被引導到另一通道中。

在一個實施例中，如圖4中的橫截面中所示，所述光學元件可包含對應於所述集光na的一個區段的透射部分402及404，及對應於所述集光na的另一不同且相互排斥的區段的反射部分406。反射部分406可反射集光na的對應於部分406的區段中的實質上所有的光(即，部分406對所述散射光的透射率為大約0％)，而部分402及404可透射對應於部分402及404的集光na的區段中的實質上所有的光(即，部分402及404對所述散射光的透射率為實質上100％)。以此方式，整個集光na可分離成兩個相互排斥的部分。

如上所述，所述光學元件的不同部分對應於所述散射光通過所述光學元件而被分離到其中的集光na的不同區段。此外，如圖4中所示，部分402及404圍繞所述照明子系統的入射平面彼此鏡像對稱。此外，部分402及404可對應於集光na的不同區段中的一者。以此方式，所述不同區段中的一者可包含圍繞所述照明子系統的入射平面而鏡像對稱的兩個個別的區段(對應於部分402及404)。此外，如圖4中所示，部分402及404中的每一者與所述入射平面隔開。此外，所述部分中的每一者可由第一側、第二側及第三側界定，下文將關於部分402描述所述三個側。特定來說，部分402包含第一側402a、第二側402b及第三側402c。第一側402a是線性的且相對於所述入射平面以一角度布置。第二側402b是線性的且實質上平行於所述入射平面，且實質上短於所述第一側。此外，第三側402c是彎曲的。如圖4中所示。這三個側還界定部分404。

如圖4中進一步所示，兩個或兩個以上傳感器(由傳感器130表示)經配置以檢測所述不同區段中的一者，且所述系統包含經配置用於檢測所述不同區段中的另一者的另外兩個或兩個以上傳感器(由傳感器408表示)。傳感器408及所述其它兩個或兩個以上傳感器可進一步如本文所述進行配置。此外，所述兩個或兩個以上傳感器與所述另外兩個或兩個以上傳感器可為相同類型的傳感器或不同類型的傳感器。例如，可根據預期被引導到所述兩個或兩個以上傳感器及所述另外兩個或兩個以上傳感器中的每一者的光的量而選擇所述傳感器。此外，例如本文進一步描述的光學元件可耦合到所述其它兩個或兩個以上傳感器。例如，如圖4中所示，折射光學元件410可經配置以使由光學元件400反射的光成像到傳感器408及包含於所述系統中的另外兩個或兩個以上傳感器中的任何一者上。圖4中所示的所述系統可進一步如本文所述進行配置。

在本文所述的這些及任何其它實施例中，每一通道可最終在對應的傳感器上具有形狀不同且廣度不同(以像素計)的點擴散函數。因此，為了最大化對異常的靈敏性，可針對每一個別傳感器輸出應用不同的模擬及/或濾光技術。特定來說，可在檢查之前事先基於傅立葉平面孔徑計算預期的點擴散函數的形狀，且接著可在檢查期間應用合適的濾光器係數。

在一個此實施例中，所述系統經配置以根據待由所述兩個或兩個以上傳感器檢測的所述不同區段中的一者及待由另外兩個或兩個以上傳感器檢測的不同區段中的另一者而更改或更換所述光學元件。例如，在具有多個可配置通道的區域模式檢查系統中，所述系統可包含柔性小孔集光空間。此區域檢查系統優於其它檢查系統的一個改進在於對表面散射的選擇性及可配置收集以增強對顆粒及缺陷的檢測。所述系統可經配置以利用任何合適的方式更改或更換所述光學元件。

在另一實施例中，所述系統包含光學元件，其經配置以同時且單獨地劃分在所述集光子系統的集光na的不同區段中收集的從所述區域中的每一者散射的光，所述兩個或兩個以上傳感器經配置以使用所述兩個或兩個以上傳感器的一部分檢測所述不同區段中的一者且使用所述兩個或兩個以上傳感器的不同部分檢測所述不同區段中的另一者，且所述兩個或兩個以上傳感器的所述一部分及所述另一部分在所述兩個或兩個以上傳感器上不重疊且不鄰接。例如，所述系統可經配置而通過角度將散射光分離於所述集光空間中且使所述光以兩個獨立的小塊再次成像在單一傳感器上。特定來說，可在掃描期間或之前結合或獨立於照明形狀及照明廣度來控制所述傳感器上的有效像素的數目。可使用位於特定傳感器上的所有或一些元件。一個傳感器的一部分(包含若干元件)可接收來自一個立體角範圍的散射光，且所述傳感器的另一部分可接收來自另一立體角範圍的散射光。例如，如果傳感器包含1000×1000個個別元件，那麼所述元件中的1000×500元件可接收產生於40度到60度的前方位角之間的散射光的圖像。所述傳感器的另外百分之五十(1000×500)可接收產生於120度到160度方位角之間的來自表面的散射光的圖像。在一些情況下，可顛倒成像到所述傳感器表面上的散射光部分，且其它部分可保持不顛倒。一個額外的配置在於同時從每一列的兩個端(例如，行1及行n)讀取傳感器數據，在一些傳感器中，此可有效地使傳感器數據速率增加一倍。

可根據趙(zhao)等人的在2011年12月7日所申請的第2012/082501號國際申請公開案所述進一步配置本文所述的系統實施例中的每一者，其全文以引用方式併入本文中。

在進一步實施例中，所述系統包含額外的兩個或兩個以上傳感器，其包含圖像增強器，所述集光子系統經配置以同時且單獨地使從所述區域中的每一者散射的光成像到所述額外的兩個或兩個以上傳感器，所述額外的兩個或兩個以上傳感器響應於所述散射光而產生額外輸出，且所述計算機子系統經配置以使用所述額外輸出替代當傳感器電子噪聲主導所述兩個或兩個以上傳感器中的總通道噪聲時的輸出來檢測所述晶片上的缺陷。例如，此實施例可包含如上所述的一個或一個以上柔性小孔，以優化所述傳感器的性能、成本及可靠性。在一個此實施例中，圖5中所示的所述系統包含光學元件500，其經配置以同時且單獨地使從所述區域中的每一者散射的光成像到額外的兩個或兩個以上傳感器(圖5中由傳感器502表示)。光學元件500可進一步如本文所述進行配置。然而，光學元件500還可包含分束器，其經配置以使所述散射光的一部分跨所述集光子系統的整個集光na而透射且使所述散射光的一部分跨所述集光子系統的整個集光na而反射。例如，光學元件500可為簡單的70/30分束器。此外，如上所述，可基於預期在所述通道中的散射背景特性及所述通道中對所關注缺陷的靈敏性要求來為每一通道選擇傳感器類型及大小。在一些此類情況下，當傳感器電子噪聲主導總通道噪聲時，增強型傳感器可為合意的。然而，當除了傳感器讀出噪聲之外的另一噪聲源主導時，非增強型傳感器可為優選的。例如，所述額外的兩個或兩個以上傳感器(在圖5中由傳感器502表示)各自包含圖像增強器(在圖5中由圖像增強器504表示)，且所述兩個或兩個以上傳感器(在圖5中由傳感器130表示)可能並不包含任何圖像增強器。此配置還可顛倒，使得所述兩個或兩個以上傳感器(圖5中由傳感器130表示)各自包含圖像增強器(圖5中未展示)且使得所述額外的兩個或兩個以上傳感器(圖5中由傳感器502表示)並不包含任何圖像增強器。以此方式，可使用本文所述的各種光學元件(例如，柔性小孔及鏡布置)在光較弱時將光引導到增強型傳感器，且當光較強時將光引導到其它非增強型傳感器。根據取樣理論，當預期投影到特定傳感器上的所述點擴散函數由於空間濾光而較大時，可允許使用較低的總傳感器解析度。例如，在一些通道中，所述晶片上的照明小塊在通過所述集光光學器件及空間濾光器成像時，在廣度上可為大致2000點擴散函數。在其它通道中，由於不同的空間濾光器限制集光na，所述晶片上的照明小塊的圖像在廣度上可為1000點擴散函數。以此方式，在其它噪聲源主導的通道中可使用成本較低的傳感器以優化所述系統，以便降低操作成本。此外，增強型傳感器一般比非增強型傳感器具有較短的壽命，因此此特定配置還允許實現改善的系統可靠性。圖5中所示的系統可進一步如本文所述進行配置。例如，如圖5中所示，所述集光子系統可包含折射光學元件506，其經配置以使來自光學元件500的散射光成像到額外的兩個或兩個以上傳感器。折射光學元件506可進一步如本文所述進行配置。圖5中所示的系統可進一步如本文所述進行配置。

此實施例還可或替代地包含如上所述的一個或一個以上柔性小孔，以將散射光引導到最合適的傳感器。例如，一個傳感器可針對大量的光散射而優化，而另一傳感器可針對很弱的光散射而優化。在此配置中，針對相對低的光散射優化傳感器(例如，圖像增強傳感器)可由於大量的散射而受損且甚至在相對大的背景下對於實現最佳靈敏性來說並不必要。因此，在掃描的一些部分期間，所述光學元件可經配置以將所述散射光的一部分引導到針對大量光散射而優化的傳感器且將所述散射光的另一不同部分引導到針對低光散射而優化的不同傳感器。在不同的實例中，所述光學元件可經配置以將所有的散射光引導到所述系統中所包含的多個傳感器中的僅一個傳感器，且在掃描期間可改變所述散射光被引導到其的傳感器。

在另一實施例中，所述系統包含經配置以進行光子計數的額外的兩個或兩個以上傳感器，所述集光子系統經配置以同時且單獨地將從所述區域中的每一者散射的光引導到所述額外的兩個或兩個以上傳感器，所述額外的兩個或兩個以上傳感器響應於散射光而產生額外輸出，且所述計算機子系統經配置以使用所述額外輸出來檢測所述晶片上的缺陷。例如，此實施例可包含如上所述的多個柔性小孔以優化所述傳感器的性能、成本及可靠性。在一些此類情況下，可針對包含於所述系統中的所述傳感器中的一者或一者以上採用所謂的光子計數技術。可如圖4或5所示配置此實施例，但用經配置用於光子計數的傳感器來更換所述額外的兩個或兩個以上傳感器(分別由傳感器408或傳感器502與圖像增強器504的組合表示)。經配置用於光子計數的傳感器可為此項計數中已知的任何合適的此類傳感器，例如雪崩發光二極體。

在一個實施例中，所述系統包含基於mems的光學切換裝置，其定位於所述集光子系統與所述兩個或兩個以上傳感器之間。例如，存在可於每個雷射脈衝之間再配置的相對快速的基於mems的光學切換裝置。可將這些光學切換裝置中的一者或一者以上安置於所述集光光學器件中的合適位置處。例如，如圖4及5所示的光學元件400及500可分別由基於mems的光學切換裝置更換。所述基於mems的光學切換裝置可包含此項技術中已知的任何合適的此類元件。

在一個此實施例中，所述系統包含額外的兩個或兩個以上傳感器，所述照明子系統經配置以使用光脈衝同時形成多個照明區域，從所述區域中的每一者散射的光包含散射光脈衝，且所述光學切換裝置經配置以將由第一組光脈衝產生的第一組散射光脈衝引導到所述兩個或兩個以上傳感器且將由在所述第一組光脈衝之後的第二組光脈衝產生的第二組散射光脈衝引導到所述額外的兩個或兩個以上傳感器。例如，如果分別如圖4及5中所示的光學元件400及500由如上所述的光學切換裝置更換，那麼由圖4中的檢測器408及5中的檢測器502表示的所述額外的兩個或兩個以上傳感器在此實施例中可用於額外的兩個或兩個以上傳感器。以此方式，所述集光光學器件中的所述光學切換裝置可將交替的幀引導到交替的傳感器以節約成本。以此方式，如果可使用重複率相對高的雷射，但特定類型的傳感器的數據速率及/或幀速率受限，那麼可通過於雷射脈衝之間再配置所述mems裝置而將由後續的雷射脈衝產生的散射光引導到交替的傳感器。例如，由脈衝雷射器在頻率為f下產生的散射光可被引導到在頻率f下操作的光電分束器。所述光電分束器可用於交替地使散射光相對快速地在兩個傳感器之間切換，每一傳感器具有f/2的有效幀速率。因此，如果一傳感器具有有限的讀出率，且由於成本、包裝或其它原因，所述系統並不允許兩個或兩個以上傳感器並排地放置，那麼一些類型的光學切換元件可通過隨著時間變化將所述光引導到不同的傳感器而使得所述數據速率倍增(例如，增加到雙倍、三倍等等)。因此可克服個別傳感器組件的限制。此類實施例尤其適於具有約2khz到約40khz(例如，低到足以準許使用光學切換器)的重複率的q切換雷射器。

在另一個此實施例中，所述照明子系統經配置以使用光脈衝同時形成多個照明區域，從所述區域中的每一者散射的光包含散射光脈衝，所述光學切換裝置經配置以同時且單獨地分割在所述集光子系統的集光na的不同區段中收集的來自所述區域中的每一者的散射光，且所述光學切換裝置經配置以將由第一組光脈衝產生的第一組散射光脈衝的不同區段中的僅一者引導到所述兩個或兩個以上傳感器且將由在所述第一組光脈衝之後的第二組光脈衝產生的第二組散射光脈衝的不同區段中的僅另一者引導到所述兩個或兩個以上傳感器。例如，一個傳感器可接收且處理後續雷射衝擊上的散射光半球體的不同區段。mems裝置將經配置以在空間上選擇特定的散射光束且將所述特定的散射光束引導到所述傳感器。特定來說，mems裝置可經配置以類似於上文所述的光學元件400發揮功能。使用此配置，成像物鏡的視場大小可減小至少兩倍，這可提供大量的成本節約，甚至在將所述切換裝置的額外成本計入在內後也是如此。

在一些實施例中，所述照明子系統經配置以使用光脈衝同時形成多個照明區域，從所述區域中的每一者散射的光包含散射光脈衝，且所述兩個或兩個以上傳感器相對於所述光脈衝在時間上同步，以僅檢測具有預定到達時間的散射光脈衝。在一個此實施例中，具有預定到達時間的散射光脈衝包含螢光或光致發光。例如，本文所述的實施例可使用相機快門同步來尋找螢光等等。特定來說，每一通道及/或傳感器可相對於所述雷射束在時間上同步以僅俘獲具有特定到達時間的光子。以此方式，可獨立於由傳統手段產生的散射光而觀察時間相依效應，例如螢光或光致發光，進而提供關於所關注的表面及/或缺陷的額外信息。

在其中使用光脈衝形成所述多個照明區域的另一實施例中，可根據「在運行中閃光」技術使所述傳感器獲取及掃描子系統旋轉及/或平移速率與此脈衝頻率同步(或反之亦然)。如上所述，後續的雷射脈衝之間的某一空間重疊可為合意的。

在其中在所述檢查系統的兩個或兩個以上通道之間分裂散射光的任何實施例中，每一通道可包含定位於傅立葉平面與所述通道的傳感器之間的單獨的變形光學元件。每一通道中的所述單獨的變形光學元件可不同且可取決於所述通道用於檢測的所述散射光的特性(例如，所述散射光的區段)。

可進一步如本文所述來配置上述實施例中的每一者。

另一實施例涉及經配置用於檢查晶片的另一系統。此系統包含照明子系統，其經配置以將多個光束引導到所述晶片上的所述實質上相同的區域。所述多個光束具有實質上相同的波長及偏振特性。例如，無法無損失地組合具有相同波長及偏振的兩個或兩個以上光束，但可使所述兩個或兩個以上光束彼此平行(例如，使用圖9中所示的摺疊鏡)。在一些實施例中，所述多個光束為雷射束。以此方式，所述照明子系統可具有多雷射束配置。在另一實施例中，由所述照明系統的僅一個單一雷射產生所述多個光束。例如，可在單一雷射內產生用於區域模式的所述多個照明光束。某些雷射器具有頻率轉換晶體，其壽命可受到入射在所述晶體上的光點(spot)強度的限制。在具有多個同時入射點的情況下，所述晶體的壽命可延長。在圖9中所示的一個此實施例中，所述照明子系統可僅包含可為雷射器的一個單一光源900。所述雷射器可包含本文所述的雷射器中的任一者或此項技術中已知的任何其它合適雷射。

可將來自所述光源的光引導到所述照明子系統的分束器902，分束器902經配置以將來自所述光源的光束分裂成第一光束904及另一光束。所述照明子系統還可包含分束器906，其經配置以將來自分束器902的光分裂成第二光束908及另一光束。分束器902及906可包含此項技術中已知的任何合適分束器。所述照明子系統還可包含反射光學元件910，其經配置將來自分束器906的所述光束作為第三光束911反射到所述照明子系統的折射光學元件912。所述照明子系統還可包含定位於所述第一光束的路徑中的反射光學元件914及定位於所述第二光束的路徑中的第二光學元件916。反射光學元件914及916經配置以分別將所述第一光束及所述第二光束引導到折射光學元件912，使得當所述第一光束、第二光束及第三光束入射到折射光學元件912上時，所述三者彼此實質上平行。以此方式，定位於所述光束中的每一者的所述路徑中的反射光學元件可控制所述光束中的每一者被引導到所述折射光學元件的角度且所述折射光學元件控制所述光束中的每一者被引導到所述晶片的角度。反射光學元件910、914及916可包含此項技術中已知的任何合適的反射光學元件，且折射光學元件912可包含此項技術中已知的任何合適的折射光學元件。圖9中所示的系統可進一步如本文所述進行配置。

在另一實施例中，可用單一光源(例如雷射器，多個(例如，三個)光束從所述雷射器發射)取代光源900、分束器902及906及反射光學元件910、914及916。從所述光源發射的所述多個光束可以實質上相同的角度被引導到折射光學元件912且接著通過所述折射光學元件被引導到晶片。此實施例可進一步如本文所述進行配置。

如果兩個或兩個以上(例如，三個)光束彼此平行地布置，那麼所述光束可由透鏡(例如，折射光學元件912)聚焦於所述晶片上的相同位置。允許此配置在晶片上的點大小為100μm或更大。例如，在一些此類實施例中，所述照明子系統可包含透鏡(例如，折射光學元件912)，其經配置以將所述多個光束引導到所述晶片上，且所述透鏡可具有約0.1或更高的na，使得所述透鏡可同時聚焦若干相對低的na輸入光束。在一個此實例中，對於包含一個266nm雷射器的照明子系統來說，所述晶片上的約100μm到約1mm的點大小僅需要小於0.01的na來形成所述點。由於所述透鏡的相對低的na，所有光束可照射所述晶片上的具有大致上相等大小的相同小塊。相比之下，對於大致1μm的點的情況，透鏡na將需要是0.5或更大，使得單一透鏡無法注射具有相同波長的多個光束。一般來說，本文所述的照明子系統可使用任何數目的光束或光源。

在一個實施例中，所述多個光束可以實質上相同的極角及不同的方位角被引導到所述晶片上的實質上相同的區域。以此方式，所述多個光束(例如，雷射束)可以近乎相同的入射角照射所述晶片。例如，一個雷射束可以55度的極角及0度的方位角入射，而第二雷射束可以55度的極角及2度的方位角入射。可使用近乎相同的入射角及偏振向量，使得由每一光束產生的散射光具有相同的特性及偏振狀態，藉此在所述集光子系統中進行有效地濾光。具有相同波長的光束無法組合且以確切相同的角度入射，但可彼此以相差5度範圍的角度入射且將導致近乎相同的表面散射特性，使得將不損害靈敏性。在另一實例中，如果所述中心光束為以大約x度的極角入射於所述晶片上，那另兩個光束可以約x-2度的極角與約x+2的極角入射，且因此從所述光束中的每一者所得的表面散射將實質上存在很少的差異。

在另一實施例中，所述多個光束可同時被引導到所述晶片上的所述實質上相同的區域。例如，儘管所述多個光束具有實質上相同的波長及偏振特性，如上所述，可通過將來自單一光源的光分裂成以稍微不同的方位角及/或極角引導到所述晶片的多個光束且通過使用產生以稍微不同的方位角及/或極角引導到所述晶片的多個光束的光束，如上所述，可同時將所述多個光束引導到所述晶片上的所述實質上相同的區域。同時將具有相同波長及偏振特性的多個光束引導到所述晶片具有若干優點，本文將進一步描述。

在另一實施例中，所述多個光束以區域照明模式照射所述晶片上的所述實質上相同的區域。例如，所述照明子系統可具有用於區域模式的多照明光束配置。在一些實施例中，所述晶片上的所述實質上相同的區域具有大於50微米的橫向尺寸。例如，如圖10中所示，可通過折射光學元件912將多個光束904、908及911引導到晶片114上的實質上相同的區域1000。作為所述實質上相同的區域1000的最小尺寸的橫向尺寸1002可大於50微米。此外，儘管如圖10中所示，所述實質上相同的區域1000可在晶片上呈橢圓形，所述實質上相同的區域在所述晶片上可具有任何其它形狀(例如，矩形)，本文將進一步描述。

在另一實施例中，所述多個光束為脈衝光束，且所述照明子系統經配置以使由所述照明子系統將所述多個光束中的一者引導到所述晶片上的所述實質上相同的區域晚於將所述多個光束中的另一者引導到所述實質上相同的區域，使得所述脈衝光束作為持續時間長於所述脈衝光束中的每一者的持續時間的一個連續光脈衝而照射所述實質上相同的區域。在另一實施例中，所述多個光束為脈衝光束，且所述照明子系統經配置以使由所述照明子系統將所述多個光束中的一者引導到所述晶片的所述實質上相同的區域晚於將所述多個光束中的另一者引導到所述實質上相同的區域，使得歸因於所述多個光束而入射到所述晶片上的峰值脈衝功率小於在所述多個光束被同時引導到所述晶片上的所述實質上相同的區域的情況下的峰值脈衝功率。以此方式，這些實施例與單一光束相比之下的優點在於實際上能夠延長脈衝持續時間。在針對區域模式的所述多個照明束配置中，所述脈衝持續時間可延長以減小入射於所述晶片上的峰值脈衝功率，藉此減小損壞所述晶片的可能性。在一個特定實例中，假設所述雷射器或光源中的每一者為具有約2khz與50khz之間的重複率及介於約10ns與200ns之間的脈衝持續時間的脈衝光源，如果所有的脈衝同時入射在所述晶片上，那麼能量強度將相當高。但由於所述晶片與所述脈衝持續時間相比移動相當緩慢，因此所述脈衝可在時間上分散且仍基本上暴露相同的區域。例如，第一脈衝可於時間t0處入射於所述晶片上，第二脈衝可於時間t0+t1處入射於所述晶片上，且第三脈衝可於時間t0+2*t1處入射於所述晶片上。因此，只要在所述第一脈衝與最後一個脈衝(例如，在上述實例中為2*t1)之間的時間間隔中，所述晶片(稱為傳感器)未移動超過一個傳感器像素，則總體的信噪比將大致與所述脈衝同時入射於所述晶片上時的信噪比相同，但入射於所述晶片上的峰值功率密度將減小，以避免損壞所述晶片。

在另一實施例中，由所述照明子系統的多個雷射產生所述多個光束。例如，可由多個雷射產生用於區域模式的所述多個照明束。在圖12所示的一個此實施例中，所述照明子系統可包含雷射1200、1202及1204，其經配置以分別產生光束1206、1208及1210。雷射器1200、1202及1204可為相同的雷射器(即，相同品牌及型號的雷射器)。或者，雷射器1200、1202及1204可為不同的雷射器(即，品牌及/或型號不同的雷射器)，其產生的光束與所述其它光束中的每一者具有相同的波長及偏振特性。如圖12中所示，所述光束中的每一者可通過單一折射光學元件(例如，折射光學元件912)引導到晶片114，其可如上所述進行配置。如本文將一步描述，圖12中所示的光束可被引導到所述晶片(例如，同時地或循序地)。此外，圖12中所示的系統可進一步如本文所述進行配置。

在一些實施例中，所述多個光束包含由所述照明子系統的光源產生的一個光束且包含通過收集從所述晶片上的所述實質上相同的區域反射的光且將經收集的反射光引導回到所述晶片上的所述實質上相同的區域而形成的另一光束。此實施例在功能上可類似於使用多個光源來產生所述多個光束。例如，可由通過使多個編次的相同光束循環(通過收集來自所述晶片的經反射光束且將所述光束再引導回到所述晶片上)而產生用於區域模式的所述多個照明束。以此方式，可收集來自第一編次的反射光且使所述反射光再成形為第二光束，其入射於所述晶片的所述實質上相同的區域上。在多編次光束的選項中，每個後續照明編次可利用的功率由於表面反射性及再循環光學器件的效率而降低(因此，最可能額外的兩個束較為實際，但更多的循環束當然也是可能的)，但有效的照明功率將增強50％的因子或更多。應注意，一般來說，與本文所述的所述系統相比，這些多束技術難以在線或點檢查系統中實施。一個替代的照明選項是使用具有不同波長的多個雷射束以實現更有效地缺陷檢測。

在一個此實施例中，如圖13中所示，所述多個光束可包含由所述照明子系統的光源(圖13中未展示)產生的入射光束1300。可由本文所述的任何光源產生光束1300。如圖13中所示，光束1300由折射光學元件1302引導到晶片114，折射光學元件1302可如本文進一步描述進行配置(例如，相對於折射光學元件912)。通過所述照明子系統的反射光學元件1306收集從所述晶片上的所述實質上相同的區域鏡面反射的光1304，反射光學元件1306將所收集的反射光束引導到光束再成形光學器件1308。反射光學元件1306可包含任何合適的反射光學元件，且光束再成形光學器件1308可包含任何合適的光束成形元件(例如，變形光學元件、場光闌、空間濾光器、偏振濾光器等等)。光束再成形光學器件1308將所收集的反射光束引導到反射光學元件1310，反射光學元件1310將所收集的反射光作為光束1312反射回到所述晶片上的實質上相同的區域。例如，如圖13中所示，從晶片114鏡面反射的光1314可通過反射光學元件1306收集，反射光學元件1306將所收集的反射光束引導到光束再成形光學器件1308。光束再成形光學器件1308將此所收集的反射光作為光束1316引導回到所述晶片上的實質上相同的區域。圖13中所示的照明子系統的所述部分可包含於本文所述且展示的任何系統實施例中。

在一個實施例中，所述照明子系統包含頻率轉換雷射器，所述多個光束包含光脈衝，且被引導到所述晶片上的所述實質上相同的區域的所述光脈衝在所述光脈衝的持續時間內在空間上無變化且在所述光脈衝的持續時間內具有實質上恆定的強度。在一個此實施例中，所述照明子系統包含耦合到所述雷射器的光束整形光學元件。在另一實施例中，所述照明子系統包含頻率轉換雷射器，所述多個光束包含光脈衝，且引導到所述晶片上的所述實質上相同的區域的所述光脈衝在所述光脈衝的持續時間內具有實質上恆定的強度。此類實施例可進一步如本文所述進行配置。

所述系統還包含經配置以使所述多個光束跨所述晶片進行掃描的掃描子系統。所述掃描子系統可如本文所述進一步進行配置。此外，所述系統包含集光子系統，其經配置以使從所述晶片上的所述實質上相同的區域散射的光成像到傳感器。所述傳感器響應於所述散射光而產生輸出。所述集光子系統及所述傳感器可如本文所述進一步進行配置。

所述集光光學器件內的變焦透鏡群組允許根據所需的檢查速度及/或檢查靈敏性使所述晶片上的不同大小的區域成像到相同的傳感器上。當需要相對快速的檢查時(每個小時檢查更多的晶片)，所述晶片的較大區域(比如，2mm×2mm)成像到具有固定大小的傳感器上。當需要較高靈敏性(通常較低的速度)檢查時，在使放大元件插入到所述集光光學器件路徑中或在所述路徑中移動之後，使較小的區域成像到所述傳感器上。一般在檢查期間以及在檢查之前均可執行速度或靈敏性的此變化。照明點的面積同時增大，以暴露合適的區。當所述照明點區域改變時，所述照明點的強度優選保持相同，但所述強度可增加以將檢查靈敏性改善到可避免雷射誘發的損壞的程度(先前所述的多光束技術可降低雷射誘發損壞的可能性)。或者，可在所述集光光學器件中採用較小的變焦因子，且使用較大的經照明區域，且可使用額外的傳感器來使所述晶片的此較大部分成像，藉此提高檢查速度，同時維持檢查靈敏性。

在一個實施例中，所述集光子系統包含並非完全衍射限制的解析度的散射光集光器。此實施例可如本文所述進一步進行配置。

在一些實施例中，所述照明子系統經配置以隨著時間變化改變引導到所述晶片上的所述實質上相同的區域的所述多個光束，所述集光子系統經配置以使從所述晶片上的所述多個區域散射的光成像於所述傳感器上，且所述傳感器及所述照明子系統的光源經門控而彼此同步。以此方式，所述系統可經配置以在區域模式中進行時域多點檢查。例如，所述照明輪廓並不僅如上所述隨著位置變化而變動，而是還隨著時間變化變動。可由相同的傳感器接收來自所述晶片的不同部分的散射光，且可有利的是一起門控所述照明及所述傳感器(將稱為時域多點)，以改善處理量、缺陷俘獲或降低表面受損的可能性。可通過以不同的方位角及/或極角入射於所述晶片上的雷射或雷射束產生時間上不同的照明輪廓。時域多點檢查相對於以不同光學配置對相同晶片進行兩次檢查的一個顯著優點在於，與檢查每個晶片關聯的固定時間開銷，例如，僅應用一次裝載、卸載、對齊、加速及減速，進而增加總處理量。

在一個此實施例中，所述多個光束以不同的方位角、不同的極角或不同的方位角及不同的極角而引導到所述晶片上的所述實質上相同的區域。例如，儘管如上所述，所述多個光束可以不同的方位角及相同的極角同時被引導到所述晶片上的所述實質上相同的區域，但所述多個光束被引導到所述晶片的方位角及極角兩者均可隨時間變動(例如，通過改變圖9中所示的反射光學元件或圖12中所示的多個光源的位置)。

在另一個此實施例中，所述照明子系統經配置以改變所述多個光束的波長及偏振特性，且隨著時間而引導到所述晶片上的所述實質上相同的區域的所述多個光束具有彼此不同的波長特性、彼此不同的偏振特性或彼此不同的波長及偏振特性。例如，儘管如上所述，所述多個光束可具有相同的波長及偏振特性，但可隨時間(例如，使用具有時間相依偏振特性的一個或一個以上偏振器(例如，由於所述偏振器的旋轉))及/或使用具有時間相依波長特性的一個或一個以上波長濾光器)改變所述多個光束的波長及偏振特性兩者。

在一個實施例中，所述多個光束包含光脈衝，且所述散射光包含散射光脈衝，且所述傳感器相對於所述光脈衝在時間上同步，以僅檢測具有預定到達時間的散射光脈衝。在一個此實施例中，具有預定到達時間的散射光脈衝包含螢光或光致發光。此類實施例可如本文所述進一步進行配置。

所述系統進一步包含計算機子系統，其經配置以使用所述傳感器的輸出來檢測所述晶片上的缺陷。所述計算機子系統可如本文進一步所述進行配置。

對於其中整個表面的散射強度超過所收集的光的散射通道中的一者或一者以上中的預定值的襯底，可在檢查之前調整與那些通道關聯的特定傳感器的光衰減或光學增益或電子增益，以最大化檢查靈敏性或動態範圍。

在一個實施例中，所述多個光束為脈衝光束，所述照明子系統經配置以先將所述多個光束中的第一者引導到所述晶片上的所述實質上相同的區域，且之後通過所述照明子系統將所述多個光束中的第二者引導到所述實質上相同的區域，所述多個光束的所述第一者與所述第二者在所述晶片上具有彼此不同的形狀及大小，且所述計算機子系統經配置使用響應於歸因於所述多個光束中的所述第一者的照明而來自所述實質上相同的區域的散射光的輸出來確定是否應將所述多個光束中的所述第二者引導到所述實質上相同的區域。此實施例可為有利的，因為引導光束(例如，所述第一多光束)可用於感測所述晶片上的相對大的顆粒，藉此防止可由於用所述主檢查束(例如，第二多光束)照射所述相對大的顆粒而對所述晶片造成損壞。此外，所述引導光束可用於檢測所述晶片上的霧霾是否變得過高，藉此防止可能由於霧霾超過所述傳感器的閾值或所述傳感器的可使用動態範圍而使光散射對所述傳感器造成損壞。圖11展示晶片1102上的輔助光束照明點1100，其位於由所述主檢查束照射的點1104的前方。所述輔助光束的相對薄的點的優點在於，不會大幅度增大光學視場。如圖11中所示，無論在時間上還是在空間上，所述兩個光束可在所述晶片上具有迥異的輪廓。箭頭1106指示所述點在所述晶片上的行進方向。如本文進一步所述，從所述檢查束的所述照明區域散射的光可成像於多個傳感器上，且用於所述檢查束的照明可為脈衝照明。取決於來自所述輔助束的散射光，所述計算機子系統可產生觸發，所述觸發是到所述光源的指示不要發出將用於所述檢查束的脈衝的信號。

可由相同的傳感器檢測由於多個光束中的所述第一者及所述第二者的照明而來自所述實質上相同的區域的散射光。然而，可使用不同的傳感器檢測由於所述多個光束中的所述第一者及所述第二者的照明而來自所述實質上相同的區域的散射光。在此情況下，上述的所述傳感器將用於檢測由於所述多個光束中的所述第二者的照明而來自所述實質上相同的區域的所述散射光，且另一傳感器將用於檢測由於所述多個光束中的所述第一者的照明而來自所述實質上相同的區域的所述散射光。所述另一傳感器可如本文所述進一步進行配置。

以此方式，用於檢查的所述系統的元件(或包含於所述系統中的額外光學子系統)可經配置以檢測相對大的缺陷或在來自其它光散射事件產生的散射光入射於所述區域檢查傳感器上之前檢測這些事件。例如，大量的散射光可使圖像傳感器飽和或損壞所述圖像傳感器或者超過所述傳感器定量地測量所述散射的能力。優選先減小入射強度，此後對散射區域進行檢查。所述系統(或額外的光學子系統)先掃描所述晶片，此後掃描所述主檢查點及對應的傳感器區域，且如果檢測到大量散射光，那麼控制信號減小(例如，消除)入射於所述表面的區域上的功率。或者，可在所述集光子系統中添加散射光衰減，或者可臨時地調整所述傳感器或增強型元件的光學增益或電子增益(例如，使用光電快門)。

在一個此實施例中，所述照明子系統包含q切換雷射器，且如果所述計算機子系統確定所述多個光束中的所述第二者不應被引導到所述實質上相同的區域，那麼所述計算機子系統防止所述多個光束中的所述第二者照射所述實質上相同的區域。例如，如上所述，取決於來自所述輔助束的散射光，所述計算機子系統可產生觸發，所述觸發是到q切換雷射器的指示不發出將用於所述檢查束的脈衝的信號。然而，所述計算機子系統可在不控制q切換雷射器的情況下防止所述多個光束中的所述第二者照射所述實質上相同的區域。例如，所述計算機子系統可控制光學元件，例如耦合到所述q切換雷射器的相對快速的光電快門，使得所述光學元件防止由q切換雷射器產生的脈衝照射所述實質上相同的區域。此外，上述實施例可與其它脈衝光源(例如，cw雷射器或模式鎖定雷射器)組合實施。

在另一實施例中，所述多個光束為脈衝光束，所述照明子系統經配置以先將所述多個光束中的第一者引導到所述晶片上的所述實質上相同的區域，之後通過所述照明子系統將所述多個光束中的第二者引導到所述實質上相同的區域，所述多個光束中的所述第一者與所述第二者在所述晶片上具有彼此不同的形狀及大小，且所述計算機子系統經配置使用響應於歸因於所述多個光束中的所述第一者的照明而來自所述實質上相同的區域的散射光的輸出來確定應被到所述實質上相同的區域的所述多個光束中的所述第二者的功率。由所述計算機子系統確定的所述多個光束中的所述第二者的所述功率可為零功率、全功率或所述第二光束的某部分功率。例如，如果由於所述第一光束產生的散射光指示所述晶片上的相對大的顆粒，那麼所述計算機子系統可確定所述第二光束應以零功率或部分功率被引導到所述晶片，以防止所述顆粒由於所述第二光束的全功率的加熱而碎裂。或者，如果由於所述第一光束產生的散射光指示所述晶片上沒有相對大的顆粒，那麼所述計算機子系統可確定所述第二光束應以全功率被引導到所述晶片，以使得能夠檢測相對小的顆粒。此實施例可如本文所述進一步進行配置。

在一個此實施例中，所述照明子系統包含q切換雷射器，且所述計算機子系統基於所確定的功率而減弱所述q切換雷射器的功率。例如，可以任何合適的方式使所述計算機子系統耦合到所述q切換雷射器，使得所述計算機子系統可控制所述雷射器的功率以匹配於由所述計算機子系統確定的功率。

在一個此實施例中，所述計算機子系統可經配置以監測實際上被引導到所述實質上相同的區域的所述多個光束中的所述第二者的功率，以使實際上被引導到所述實質上相同的區域的所述多個光束中的所述第二者的所述功率正規化。以此方式，可使用軟體及硬體來使脈衝到脈衝雷射能量變動正規化。此實施例的優點在於，q切換雷射器的脈衝到脈衝能量變動可能並非極小。

儘管本文所述的系統可通過減弱被引導到所述實質上相同的區域的所述光束的功率而使得所述系統的雷射脈衝能量變化正規化，但本文所述的所述系統還可或替代地通過檢測所述雷射脈衝的能量且基於所檢測的能量而使傳感器的增益正規化及/或使用所述計算機子系統使所述傳感器產生的輸出正規化，而使所述系統的雷射脈衝能量變化正規化。

在一個實施例中，所述系統包含光學元件，其經配置以分離在所述集光子系統的集光na的不同區段中收集的散射光，所述傳感器經配置以檢測所述不同區段中的一者，且所述系統包含另一傳感器，其經配置以檢測所述不同區段中的另一者。在一個此實施例中，所述系統經配置以取決於待由所述傳感器檢測的所述不同區段中的一者及待由所述另一傳感器檢測的所述不同區段中的另一者而更改或更換所述光學元件。這些實施例可如本文進一步所述及展示而進行配置。

在另一實施例中，所述系統包含光學元件，其經配置以分離在所述集光子系統的集光na的不同區段中收集的散射光，所述傳感器經配置以使用所述傳感器的一部分檢測所述不同區段中的一者，且使用所述傳感器的不同部分檢測所述不同區段中的另一者，且所述傳感器的所述一部分與所述另一部分在所述傳感器上彼此不重疊且不鄰接。此實施例可如本文進一步描述及展示而進行配置。

在一些實施例中，所述系統包含額外傳感器，其包含圖像增強器，所述集光子系統經配置以使從所述晶片上的所述實質上相同的區域散射的光成像於所述額外傳感器，所述額外傳感器響應於所述散射光而產生額外輸出，且所述計算機子系統經配置以使用所述額外輸出替代當傳感器電子噪聲主導所述傳感器中的總通道噪聲時的輸出來檢測所述晶片上的缺陷。此實施例可如本文進一步描述及展示而進行配置。

在另一實施例中，所述系統包含經配置以進行光子計數的額外傳感器，所述集光子系統經配置以使從所述晶片上的所述實質上相同的區域散射的光成像於所述額外傳感器，所述額外傳感器響應於所述散射光而產生額外輸出，且所述計算機子系統經配置以使用所述額外輸出來檢測所述晶片上的缺陷。此實施例可如本文進一步描述及展示而進行配置。

在一個實施例中，所述系統包含基於mems的光學切換裝置，其定位於所述集光子系統與所述傳感器之間。在一個此實施例中，所述系統包含至少一個額外傳感器，所述多個光束包含光脈衝，所述散射光包含散射光脈衝，且所述光學切換裝置經配置以將由第一組光脈衝產生的所述散射光脈衝中的第一者引導到所述傳感器且將由在所述第一組光脈衝後的第二組光脈衝產生的所述散射光脈衝中的第二者引導到所述至少另一傳感器。在另一個此實施例中，所述多個光束包含光脈衝，所述散射光包含散射光脈衝，所述光學切換裝置經配置以分離在所述集光子系統的集光na的不同區段中收集的散射光脈衝，且所述光學切換裝置經配置將由所述第一組光脈衝產生的所述散射光脈衝的所述不同區段的僅一者引導到所述傳感器且接著將由在所述第一組光脈衝後的第二組光脈衝產生的所述散射光脈衝的所述不同區段的僅另一者引導到所述傳感器。此類實施例可如本文進一步描述及展示而進行配置。

在一個實施例中，所述多個光束包含光脈衝，所述散射光包含散射光脈衝，所述掃描子系統經配置以通過旋轉所述晶片而使所述光脈衝跨所述晶片進行掃描，且當使所述光脈衝跨所述晶片的中心區進行掃描時，所述照明子系統經配置以使將所述光脈衝引導到所述晶片上的所述實質上相同區域的頻繁度少於當使所述光脈衝跨所述晶片在所述中心區的外側進行掃描時的頻繁度。此實施例可如本文進一步描述進行配置。

在另一實施例中，所述多個光束包含光脈衝，所述散射光包含散射光脈衝，所述掃描子系統經配置以通過旋轉及平移所述晶片而使所述光脈衝跨所述晶片進行掃描，所述傳感器包含區域傳感器，當使所述光脈衝跨所述晶片的中心區進行掃描時，所述掃描子系統使所述光脈衝以一個或一個以上非彎曲線跨所述晶片進行掃描，且當使所述光脈衝跨所述晶片在所述中心區的外側進行掃描時，所述掃描子系統使所述光脈衝以螺旋方式跨所述晶片進行掃描。可如本文進一步描述對此實施例進行配置。

上述的系統的所述實施例中的每一者可如本文所述而進一步進行配置。

額外的實施例涉及一種經配置以檢查晶片的系統。此系統包含照明子系統，其經配置以使由所述照明子系統將多個脈衝光束中的第一者引導到晶片上的區域在時間上早於將所述多個脈衝光束中的第二者引導到所述區域。所述多個脈衝光束中的所述第一者與所述第二者在所述晶片上具有彼此不同的形狀及大小。所述多個脈衝光束中的所述第一者與所述第二者具有彼此不同的波長、彼此不同的偏振或彼此不同的波長及偏振。此照明子系統可如本文進一步描述及展示而配置。

所述系統還包含經配置以使所述多個脈衝光束跨所述晶片進行掃描的掃描子系統。可以如本文進一步描述及展示的方式來配置此掃描子系統。此外，所述系統包含經配置以將從所述晶片上的所述區域散射的光成像到一個或一個以上傳感器的集光子系統。所述一個或一個以上傳感器響應於散射光而產生輸出。可如本文進一步描述及展示來配置所述集光子系統及所述一個或一個以上傳感器。

所述系統進一步包含計算機子系統，其經配置以使用所述一個或一個以上傳感器的所述輸出來檢測所述晶片上的缺陷，且使用響應於歸因於所述多個脈衝光束中的所述第一者的照明而來自所述區域的散射光的輸出來確定應被引導到所述區域的所述多個脈衝光束中的所述第二者的功率。可如本文進一步描述及展示來配置所述計算機子系統。

在一個實施例中，照明子系統包含q切換雷射器，且所述計算機子系統基於所確定的功率而減弱q切換雷射器的功率。在另一實施例中，照明子系統包含q切換雷射器，且如果所確定的功率為零，那麼所述計算機子系統防止q切換雷射器產生所述多個脈衝光束的將照射所述區域的所述第二者。在額外實施例中，所述計算機子系統經配置以監測實際上被引導到所述區域的所述多個脈衝光束中的所述第二者的功率且基於被引導到所述區域的所述功率來更改所述系統的一個或一個以上參數，以使實際上被引導到所述區域的所述多個脈衝光束中的所述第二者的所述功率正規化。可如本文進一步描述來配置此類實施例。

可如本文所述來進一步配置上述實施例中的每一者。

進一步實施例涉及經配置檢查晶片的另一系統。此系統包含經配置以將光脈衝引導到晶片上的區域的照明子系統。可如本文進一步描述及展示來配置所述照明子系統。

在一個實施例中，所述照明子系統包含頻率轉換雷射器，被引導到所述晶片上的所述區域的所述光脈衝在所述光脈衝的持續時間內在空間上無變化且在所述光脈衝的持續時間內具有實質上恆定的強度，且所述光脈衝以區域照明模式照射所述晶片上的所述區域。在一個此實施例中，所述照明子系統包含耦合到所述雷射的光束整形光學元件。在另一實施例中，所述照明子系統包含頻率轉換雷射器，被引導到所述晶片上的所述區域的所述光脈衝在所述光脈衝的持續時間內具有實質上恆定的強度且所述光脈衝以區域照明模式照射所述晶片上的所述區域。可如本文進一步描述來配置這些實施例。

所述系統還包含經配置以使所述光脈衝跨所述晶片進行掃描的掃描子系統。可如本文進一步描述及展示來配置所述掃描子系統。

在一個實施例中，所述掃描子系統經配置以通過旋轉所述晶片而使所述光脈衝跨所述晶片進行掃描，且當使所述光脈衝跨所述晶片的中心區進行掃描時，所述照明子系統經配置以使將所述光脈衝引導到所述晶片上的所述區域的頻繁度少於當使所述光脈衝跨所述晶片在所述中心區的外側進行掃描時的頻繁度。可如本文進一步描述來配置此實施例。

在另一實施例中，所述掃描子系統經配置以通過旋轉及平移所述晶片而使所述光脈衝跨所述晶片進行掃描，所述傳感器包含區域傳感器，當使所述光脈衝跨所述晶片的中心區進行掃描時，所述掃描子系統使所述光脈衝以一個或一個以上非彎曲線跨所述晶片進行掃描，而當使所述光脈衝跨所述晶片在所述中心區的外側進行掃描時，所述掃描子系統使所述光脈衝以螺旋方式跨所述晶片進行掃描。可如本文進一步描述來配置此實施例。

一般可接受1khz及更高的雷射重複率。相對高的重複率或旋轉區域檢查系統上的cw雷射器的一個明顯缺點在於，在單一傳感器獲取循環期間，需要不合意地高的數據速率來避免使圖像拖影。然而，較低的重複率可增加損壞晶片的可能性。一些晶片(例如，包含有機膜的晶片)較易受損。對於入射於晶片上的相同平均雷射強度，如果忽略非線性加熱效應，那麼較低的重複率將比較高的重複率容易使晶片損壞。對於相對低的重複率，可在較大區域上擴散所述雷射照明的強度，因此減小損壞的可能性，但光學器件視場(及可能的傳感器大小)要求將增加且會大幅度增加所述系統的成本。對於每幀一個雷射脈衝，最大的雷射重複率還可由最大傳感器幀速率限制。然而，可通過減小所述傳感器上的有效像素或元件數目而潛在地減小所述傳感器幀速率。

為了避免表面損壞，同時改善靈敏性，可在所述晶片上的每個區域上使用多個雷射脈衝。樣本仍連續地移動，但在後續的光源脈衝之間會存在暴露區域上的相對大的重疊。在此情況下，可增加傳感器速度(幀速率)以維持檢查處理量。可從所述傳感器讀取由每一個別雷射脈衝產生的散射信號，且在後傳感器硬體或軟體中進行對齊、重疊及處理。

或者，所述系統包含經配置以使從所述晶片上的所述區域散射的光脈衝成像到傳感器的集光子系統。所述傳感器經配置以對一定數目的散射光脈衝進行積分，所述散射光脈衝的數目少於可成像於所述傳感器的整個區域上的散射光脈衝的數目。以此方式，所述傳感器可以部分tdi模式/部分ccd模式運行。例如，傳感器可以tdi模式運行，以有效地對一或兩個(或另一合適數目的)脈衝進行光學積分。在一些實施例中，由所述傳感器積分的所述數目的脈衝為散射光的一個脈衝，且所述傳感器在散射光的所述一個脈衝的持續時間內進行積分且接著響應於所述傳感器的所述散射光的所述一個脈衝而轉移任何電荷離開所述傳感器。對於小數目的脈衝，在r-theta檢查系統上操作的矩形傳感器的「拖影」效應可能有限。例如，可積分的像素的數目可僅為2或3個像素，此可通過限制所積分的像素的數目而實現，此不同於通常使用傳感器(例如，通常積分在整個傳感器上的像素)進行積分的方式。所述傳感器經配置以響應於所述經積分的散射光脈衝而產生輸出。可如本文描述及展示來進一步配置所述集光子系統及所述傳感器。可如常(chaung)等人於2011年12月12日申請的美國專利申請案序號61/569,611所述配置此實施例，所述申請案以引用的方式併入本文中，如同在本文中完全陳述一般。

在一個實施例中，所述集光子系統包含具有非完全衍射限制的解析度的散射光集光器。可如本文所描述來進一步配置此實施例。

在一個實施例中，所述掃描子系統經配置以通過同時旋轉且平移所述晶片而使所述光脈衝跨所述晶片進行掃描，且所述傳感器包含像素的矩形陣列。例如，如圖14中所示。傳感器1400可包含像素1402的矩形陣列。

在另一實施例中，所述集光子系統包含經配置以將所述散射光脈衝中的一者中的所有散射光成像到所述傳感器的僅一個像素的一個或一個以上變形光學元件。例如，可改變包含於所述集光子系統中的所述光學器件的變形比率，以將所有光收集到一個像素上。解決雷射脈衝由於所述脈衝的持續時間而跨若干像素延伸的問題的另一途徑是具有放大光學器件，其放大所述點的拖影圖像，使得最終所述圖像在所述傳感器上呈圓形而非橢圓形。光軸中的一者將具有與另一光軸不同的放大率。除了持續時間有限的雷射脈衝的問題之外，這些變形光學配置還可用於匹配採用具有不同縱橫比、解析度及/或大小的光學傳感器的通道。

在另一實施例中，所述傳感器在散射光脈衝的持續時間內進行單向積分且接著響應於所述散射光脈衝而雙向地轉移任何電荷離開所述傳感器。例如，如圖14中所示，所述傳感器可在由箭頭1404展示的一個方向上進行單向積分且接著如箭頭1406所示雙向地轉移任何電荷。如圖14中進一步所示，所述積分方向可垂直於電荷轉移的方向。以此方式，所述傳感器可在所述脈衝期間進行積分，接著顛倒所述傳感器上電荷轉移方向。此外，所述傳感器可為ccd，且許多ccd允許電荷轉移離開ccd的兩個側，因此有效地使數據速率增加一倍。然而，所述雷射點僅向所述傳感器的所述側中的一者拖影。因此，如果進行單向積分，一旦所述雷射脈衝完成，那麼停止積分，且接著使電荷雙向地移離，則可獲得最大的數據速率/處理量優點，同時仍能對所有的光進行光學積分。

在一些實施例中，所述傳感器包含圖像增強器及區域傳感器，且所述傳感器在所述散射脈衝光的持續時間內進行積分且直到對應於所述散射光脈衝的所述圖像增強器的所有磷光體能量已完全衰減為止。在此類實施例中，所述傳感器可為tdi傳感器、ccd或cmos傳感器。例如，如果傳感器正在檢測圖像增強器的輸出，那麼所述圖像增強器包含花費相對長時間來衰減的磷光體(例如，電視)。可在收集所有此磷光體能量所需的時間內對傳感器的所述像素進行積分，接著開始轉移電荷(對於ccd的情況)或者讀出所述像素電壓(對於cmos的情況)。顯而易見，此將造成由於需要等待所述磷光體衰減而損害處理量，但至少所有的能量將被收集於小數目的像素中。可如本文所描述及展示來進一步配置此實施例。

在一個實施例中，所述傳感器相對於所述光脈衝在時間上是同步的，以僅檢測具有預定到達時間的散射光脈衝。在一個此實施例中，具有預定到達時間的所述散射光脈衝包含螢光或光致發光。可如本文所描述及展示來進一步配置此類實施例。

所述系統進一步包含經配置以使用由所述傳感器產生的輸出來檢測所述晶片上的缺陷的計算機子系統。可如本文所描述及展示來進一步配置所述計算機子系統。

在一個實施例中，所述系統包含經配置用於分離在所述集光子系統的集光na的不同區段中收集的所述散射光脈衝的光學元件，所述傳感器經配置以檢測所述不同區段中的一者，且所述系統包含經配置以檢測所述不同區段中的另一者的另一傳感器。在一個此實施例中，所述系統經配置以取決於待由所述傳感器檢測的所述不同區段中的一者及待由所述另一傳感器檢測的所述不同的區段中的另一者而更改或更換所述光學元件。可如本文所描述及展示來進一步配置此類實施例。

在一個實施例中，所述系統包含經配置用於分離在所述集光子系統的集光na的不同區段中收集的所述散射光脈衝的光學元件，所述傳感器經配置以使用所述傳感器的一部分檢測所述不同區段中的一者且使用所述傳感器的不同部分檢測所述不同區段中的另一者，且所述傳感器的所述一部分與所述另一部分在所述傳感器上彼此不重疊且不鄰接。可如本文所描述及展示來進一步配置此實施例。

在一些實施例中，所述系統包含額外傳感器，其包含圖像增強器，所述集光子系統經配置以使從所述晶片上的所述區域散射的光脈衝成像到所述額外傳感器，所述額外傳感器響應於所述散射光脈衝而產生額外輸出，且所述計算機子系統經配置以使用所述額外輸出替代當傳感器電子噪聲主導所述傳感器中的總通道噪聲時的輸出來檢測所述晶片上的缺陷。可如本文所描述及展示來進一步配置此實施例。

在一個實施例中，所述系統包含經配置以進行光子計數的額外傳感器，所述集光子系統經配置以使從所述晶片上的所述區域散射的所述光脈衝成像到所述額外傳感器，所述額外傳感器響應於所述散射光脈衝而產生額外輸出，且所述計算機子系統經配置以使用所述額外輸出來檢測所述晶片上的缺陷。可如本文所描述及展示來進一步配置此實施例。

在一些實施例中，所述系統包含基於mems的光學切換裝置，其定位於所述集光子系統與所述傳感器之間。在一個此實施例中，所述系統包含至少一個額外傳感器，所述光學切換裝置經配置以將由所述光脈衝中的第一者產生的所述散射光脈衝中的第一者引導到所述傳感器且將由在所述光脈衝中的所述第一者後的所述光脈衝的第二者產生的所述散射光脈衝中的第二者引導到所述至少一個額外傳感器。在另一個此實施例中，所述光學切換裝置經配置以分離在所述集光子系統的一集光na的不同區段中收集的散射光脈衝，且所述光學切換裝置經配置將由所述光脈衝中的第一者產生的所述散射光的不同區段中的僅一者引導到所述傳感器且將由在所述光脈衝的所述第一者後的所述光脈衝中第二者產生的所述散射光的不同區段中的僅另一者引導到所述傳感器。可如本文進一步描述及展示來配置此類實施例。

可如本文所描述來進一步配置上述實施例中的每一者。

另一實施例涉及一種經配置以檢查晶片的系統。此系統包含經配置以將光引導到晶片上的區域的照明子系統。可如本文進一步描述及展示來配置此照明子系統。所述系統還包含經配置以使所述光跨所述晶片進行掃描的掃描子系統。可如本文進一步描述及展示來配置此掃描子系統。此外，所述系統包含經配置以將從所述晶片上的所述區域散射的光引導到傳感器的集光子系統。所述傳感器經配置以響應於所述散射光而產生輸出。可如本文所描述及展示來配置所述集光子系統及所述傳感器。

所述系統進一步包含計算機子系統，其經配置以：使用由所述傳感器產生的輸出來檢測所述晶片上的點缺陷；確定所述點缺陷的以像素計的大小；基於所述點缺陷的大小來確定所述系統的聚焦條件；以及基於所述聚焦條件來更改所述系統的一個或一個以上參數。以此方式，所述系統可通過查看缺陷的點擴散函數而執行自動聚焦。換句話說，用於確定所述晶片的高度的一種潛在手段為查看由實際檢查過程檢測的點缺陷的以像素計的大小。因此，本文所述的所述實施例可針對用檢查算法測量聚焦條件而配置。具體來說，由於在非圖案化檢查系統上檢測的許多缺陷將為實質上很小的背景上的點缺陷，因此檢測這些缺陷(成像到一個2d傳感器上)的算法也可表徵這些缺陷的大小。如果所述缺陷大於由所述系統校準指定的大小，那麼此可對應於散焦條件。例如，如圖15中所示，成像到二維傳感器1502上的缺陷1500在所述系統聚焦時具有一個大小，且成像到所述相同二維傳感器1502上的缺陷1504將在所述系統離焦時具有不同(例如，較大)大小。此類實施例可使得不需要單獨的自動聚焦感測系統或者可使現有的自動聚焦感測系統可更簡單。

由所述計算機子系統更改的所述系統的所述一個或一個以上參數可包含：所述檢查照明的位置；照明光學器件、集光光學器件的位置；晶片高度；晶片的傾斜度；卡盤的傾斜度；或所述檢查系統內的溫度及/或壓力。可使用前饋技術更改所述一個或一個以上參數。所述系統的聚焦的深度可取決於如上所述的存在於所述集光光學器件中介於所述晶片與所述傳感器之間的小孔及/或偏振器，且所述系統操作可經配置以考慮到優化對不同類型的晶片的檢查所開發的這些多種檢查模式。

最有利在非圖案化檢查應用中完成基於點缺陷的大小來確定所述晶片的高度。在圖案化晶片檢查應用中，所述晶片上存在將光散射到所述傳感器上的許多不同的結構。這些結構中的每一者可具有小於或大於所述成像透鏡點擴散函數的大小。將難以確定任一特定傳感器幀中的哪個或哪些光圖案將提供合適的自動聚焦誤差信號。另一方面，在非圖案化檢查應用中，許多缺陷為點缺陷，且大小遠遠小於所述成像系統點擴散函數(其可為大約250nm到300nm)，且因此，所有的缺陷將出現在所述傳感器上而接近所述點擴散函數的確切大小。在此情況下，可容易計算偏差。

在一個實施例中，所述計算機子系統經配置以在對所述晶片執行檢查過程期間確定所述聚焦條件且更改所述一個或一個以上參數。以此方式，所述計算機子系統可在原位控制所述焦點且因此在所述檢查過程期間保持所述晶片聚焦。可以任何合適的方式配置所述計算機子系統來執行原位控制。

在另一實施例中，所述系統包含額外子系統，其經配置以先在由所述照明子系統將所述光引導到所述區域之前將其它光引導到所述晶片上的額外區域，所述額外子系統包含經配置以檢測從所述額外的區域散射的光的額外傳感器，且所述計算機子系統經配置以基於從所述額外的區域散射的檢測到的光來更改由所述照明子系統引導到所述區域的光的功率。可如圖11所示配置所述區域及所述額外的區域，但在此實施例中，所述區域與所述額外的區域並不必具有不同的大小及形狀。此外，可以類似於圖12中所示的方式布置所述額外子系統，其中光源1200、1202及1204中的一者用作所述額外子系統的光源且傳感器130及502中的一者用作所述額外子系統的傳感器。以此方式，所述額外子系統及所述主檢查子系統兩者可使用某些相同的光學元件，例如折射光學元件912及散射光集光器122。所述額外子系統可包含任何其它合適的光學元件。可如本文進一步描述在此實施例中配置所述計算機子系統，以更改被所述照明子系統引導到所述區域的光的功率。

在一些實施例中，所述集光子系統經配置以將從所述晶片上的區域散射的光引導到一個或一個以上額外傳感器，所述一個或一個以上額外傳感器經配置以響應於所述散射光而產生輸出，所述傳感器及所述一個或一個以上額外傳感器中的每一者經配置以檢測在所述集光子系統的集光na的不同區段中收集的散射光，且所述計算機子系統經配置以：使用由所述一個或一個以上額外傳感器產生的輸出來檢測所述晶片上的點缺陷；使用不同輸出(分別由所述一個或一個以上額外傳感器針對所述點缺陷中的至少一者產生)針對所述點缺陷中的至少一者確定以像素計的不同大小；基於所述大小及所述不同大小確定針對所述點缺陷中的所述至少一者的加權大小；基於所述加權大小確定所述系統的所述聚焦條件；以及基於所述聚焦條件更改所述系統的所述一個或一個以上參數。例如，可通過各種通道對所述點擴散函數進行加權(每一通道產生稍微不同的點擴散函數，因為每一通道收集所述散射半球體的不同部分)以獲得更好的反饋信號。可如本文所描述來進一步配置此集光子系統、額外傳感器及計算機子系統。

在另一實施例中，所述集光子系統經配置以使從所述晶片上的不同點缺陷散射的所述光成像到所述傳感器的不同部分上，且所述計算機子系統經配置以基於不同點缺陷的大小及從所述不同點缺陷散射的光成像於其上的傳感器的不同部分的大小之間的關係來確定所述晶片是否及如何傾斜。例如，可基於跨所述傳感器的響應來傾斜所述抓握卡盤而實時地校正所述晶片的傾斜度(例如，所述傳感器的邊緣處的一個缺陷的點擴散函數對所述傳感器的中點處的另一缺陷的點擴散函數可指示所述晶片並非水平且因此應傾斜所述晶片)。

可如本文所描述來進一步配置上述的實施例中的每一者。

額外實施例涉及一種經配置以檢查晶片的系統。所述系統包含經配置以將光引導到晶片上的區域的照明子系統。所述光以區域照明模式照射所述晶片上的所述區域。可如本文所描述及展示來進一步配置此照明子系統。

在一個實施例中，所述照明子系統包含頻率轉換雷射器，所述光包含光脈衝，且被引導到所述晶片上的所述區域的所述光脈衝在所述光脈衝的持續時間內在空間上無變化且在所述光脈衝持續時間內具有實質上恆定的強度。在一個此實施例中，所述照明子系統包含耦合到所述雷射的光束整形光學元件。可如本文所描述及展示來進一步配置此類實施例。在一些實施例中，所述照明子系統包含頻率轉換雷射器，所述光包含光脈衝，且被引導到所述晶片上的所述區域的所述光脈衝在所述光脈衝的持續時間內具有實質上恆定的強度。可如本文進一步所描述來配置此實施例。

所述系統還包含經配置以使所述光跨所述晶片進行掃描的掃描子系統。可如本文進一步所描述及展示來配置此掃描子系統。

在一個實施例中，所述光包含光脈衝，所述散射光包含散射光脈衝，所述掃描子系統經配置以通過旋轉所述晶片而使所述光脈衝跨所述晶片進行掃描，且當使所述光脈衝跨所述晶片的中心區進行掃描時，所述照明子系統經配置以使將所述光脈衝引導到所述晶片上的所述區域的頻繁度少於當使所述光脈衝跨所述晶片在所述中心區的外側進行掃描時的頻繁度。在另一實施例中，所述光包含光脈衝，所述散射光包含散射光脈衝，所述掃描子系統經配置以通過旋轉及平移所述晶片而使所述光脈衝跨所述晶片進行掃描，所述傳感器包含區域傳感器，當使所述光脈衝跨所述晶片的中心區進行掃描時，所述掃描子系統使所述光脈衝以一個或一個以上非彎曲線跨所述晶片進行掃描，而當使所述光脈衝跨所述晶片在所述中心區的外側進行掃描時，所述掃描子系統使所述光脈衝以螺旋方式跨所述晶片進行掃描。可如本文所描述及展示來進一步配置此類實施例。

此外，所述系統包含經配置以使從所述晶片上的所述區域散射的光成像到傳感器的集光子系統。所述傳感器經配置以響應於所述散射光而產生光輸出。可如本文進一步描述及展示來配置此集光子系統及所述傳感器。

在一個實施例中，所述光包含光脈衝，所述散射光包含散射光脈衝，且所述傳感器相對於所述光脈衝在時間上同步，以僅檢測具有預定到達時間的所述散射光脈衝。在一個此實施例中，具有預定到達時間的所述散射光脈衝包含螢光或光致發光。可如本文所描述來進一步配置此類實施例。

所述系統還包含經配置以使用由所述傳感器產生的輸出來檢測所述晶片上的缺陷的計算機子系統。可如本文進一步描述及展示來配置所述計算機子系統。

在一個實施例中，所述系統包含額外傳感器，其包含圖像增強器，所述集光子系統經配置以使從所述晶片上的所述區域散射的光脈衝成像到所述額外傳感器，所述額外傳感器響應於所述散射光脈衝而產生額外輸出，且所述計算機子系統經配置以使用所述額外輸出替代當傳感器電子噪聲主導所述傳感器中的總通道噪聲時的輸出來檢測所述晶片上的缺陷。可如本文所描述及展示來進一步配置此實施例。

在另一實施例中，所述系統包含經配置以進行光子計數的額外傳感器，所述集光子系統經配置以使從所述晶片上的所述區域散射的所述光成像到所述額外傳感器，所述額外傳感器響應於所述散射光而產生額外輸出，且所述計算機子系統經配置以使用所述額外輸出來檢測所述晶片上的缺陷。可如本文所描述來配置此實施例。

在一些實施例中，所述系統包含基於mems的光學切換裝置，其定位於所述集光子系統與所述傳感器之間。在一個此實施例中，所述系統包含至少一個額外傳感器，所述光包含光脈衝，所述散射光包含散射光脈衝，且所述光學切換裝置經配置以將由所述光脈衝中的第一者產生的所述散射光脈衝中的第一者引導到所述傳感器且將由在所述光脈衝中的所述第一者後的所述光脈衝中的第二者產生的所述散射光中的第二者引導到所述至少一個額外傳感器。在另一個此實施例中，所述光包含光脈衝，所述散射光包含散射光脈衝，所述光學切換裝置經配置以分離在所述集光子系統的集光na的不同區段中收集的散射光脈衝，且所述光學切換裝置經配置僅將由所述光脈衝中的第一者產生的所述散射光脈衝的不同區段中的第一者引導到所述傳感器且將由在所述光脈衝的所述第一者後的所述光脈衝中的第二者產生的所述散射光脈衝的不同區段中的僅另一者引導到所述傳感器。可如本文所描述及展示來進一步配置此類實施例。

可如本文所描述來進一步配置上述實施例中的每一者。

本文所述的系統中的任一者可包含經設計以獨立於或結合上述的主檢查光學通道來檢測缺陷的額外通道及/或子系統(圖中未展示)。此額外通道的一個實例為諾馬斯基(nomarski)差分幹涉對比(dic)「亮場(brightfield)」通道。

本文所述的任何檢查系統的所有通道產生關於所關注的表面質量以及缺陷的信息。可通過多種邏輯構件及/或用多種數學運算來組合來自多個通道的輸出，如在2010年7月29日頒予陳(chen)等人的第2010/0188657號美國專利申請公開案及於2012年2月23日頒予陳(chen)等人的第2012/0044486號美國專利申請公開案中所述，所述專利申請案以引用的方式併入本文中，如同在本文中完全陳述一般。有時此被稱為圖像或通道融合且可有利地改善異常俘獲率，同時減小錯誤計數率。

本文所述的實施例可如頒予格塔(guetta)的第7,286,697號美國專利、頒予孔蓋特(korngut)等人的第7,339,661號美國專利、頒予弗曼(furman)等人的第7,525,659號美國專利、頒予弗曼(furman)等人的7,826,049號美國專利及頒予弗曼(furman)的第7,843,558號美國專利來進一步配置，所述專利全部以引用的方式併入本文中，如同在本文中完全陳述一般。

所屬領域的技術人員鑑於此描述可明白本發明的多個方面的進一步修改及替代性實施例。例如，提供經配置以檢查晶片的系統。因此，此描述應僅被解讀為說明性的且是為了教示所屬領域的技術人員實施本發明的一般方式。應理解，本文展示及描述的本發明的形式應被視為當前優選的實施例。如受益於本發明的此描述的此項技術中的技術人員將明白，可使用元件及材料替代本文所說明及描述的元件及材料，可顛倒部分及過程，且可獨立地使用本發明的某些特徵。在不脫離所附權利要求書所述的本發明的精神及範圍的情況下，可對本文所述的元件做出改變。