[发明专利]光学系统、太赫兹发射显微镜和用于制造器件的方法

说明书

本发明提供了光学系统、太赫兹发射显微镜和用于制造器件的方法。所述光学系统包括：提取部，所述提取部的折射率与观察对象的折射率近似相同，所述提取部与所述观察对象在光学上耦合，使得能够提取从所述观察对象生成的太赫兹电磁波；以及椭球面状反射面，所述椭球面状反射面具有第一焦点和第二焦点，所述观察对象被布置于所述第一焦点上，光电导元件被布置于所述第二焦点上，所述光电导元件被构造用于检测由所述提取部提取的所述太赫兹电磁波，所述椭球面状反射面用于将所提取的所述太赫兹电磁波引导至所述光电导元件。本发明能够增大太赫兹电磁波的检测精度。

技术领域

本发明涉及一种利用太赫兹电磁波的太赫兹发射显微镜(terahertz emissionmicroscope)。本发明也涉及均被用于这种太赫兹发射显微镜中的光电导元件和透镜。本发明还涉及一种用于制造器件的方法。该方法包括通过使用所述太赫兹发射显微镜来观察该器件。

背景技术

日本专利申请特许公开案No.2006-156978披露了一种用于制造半导体装置的系统。该系统采用了非接触地检查半导体器件的方法。该方法利用太赫兹电磁波。根据这种检查方法，把激发用脉冲激光(例如超短脉冲激光等)照射在半导体器件(即，检查对象)上。然后，该半导体器件生成太赫兹电磁波。太赫兹电磁波会受到半导体器件的电场分布和配线缺陷的影响。上述检查方法在检查半导体器件内的缺陷时利用了这一现象。

即使在无偏电压(no-biased voltage)的条件下，在半导体器件内的MOS(MetalOxide Semiconductor：金属氧化物半导体)晶体管的p-n结、金属半导体的表面等中也会生成内建电场(built-in electric field)。正因如此，根据这样的利用太赫兹电磁波的检查方法，能够在无偏状态的条件下(即，非接触地)检查缺陷。

发明内容

这样的利用太赫兹电磁波的检查方法所必需的是：以高的精度来检测从半导体器件生成的太赫兹电磁波。比如说从半导体器件生成的太赫兹电磁波微弱的情况，又比如说检测元件上的集光效率低的情况，在这些情况和其他情况下，太赫兹电磁波的检测精度就会减小。

考虑到上述情况，目前期望的是提供一种能够增大太赫兹电磁波的检测精度的太赫兹发射显微镜。此外，还期望的是，提供一种被用于该太赫兹发射显微镜中的光学系统，以及提供一种用于制造器件的方法。

本发明的一个实施例提供了一种光学系统，其包括：提取部，所述提取部的折射率与观察对象的折射率近似相同，所述提取部与所述观察对象在光学上耦合，使得能够提取从所述观察对象生成的太赫兹电磁波；以及椭球面状反射面，所述椭球面状反射面具有第一焦点和第二焦点，所述观察对象被布置于所述第一焦点上，光电导元件被布置于所述第二焦点上，所述光电导元件被构造用于检测由所述提取部提取的所述太赫兹电磁波，所述椭球面状反射面用于将所提取的所述太赫兹电磁波引导至所述光电导元件。

根据所述光学系统，所述提取部与所述观察对象在光学上耦合。所述提取部提取从所述观察对象生成的所述太赫兹电磁波。而且，所述椭球面状反射面将所述太赫兹电磁波从所述观察对象引导至所述光电导元件。所述观察对象处于所述第一焦点上。所述光电导元件处于所述第二焦点上。因此，增大了所述太赫兹电磁波的提取效率，并且增大了所述光电导元件上的集光效率。因而，可以增大所述太赫兹电磁波的检测精度。

所述观察对象是被观察的器件。

因此，例如能够以高的精度检查所述器件中的缺陷。

所述提取部可以是第一固体浸没透镜，所述第一固体浸没透镜包括提取表面和输出表面，所述提取表面是平面的，所述提取表面邻近于或邻接于所述器件，所述输出表面是曲面的，所述输出表面输出所提取的所述太赫兹电磁波，并且所述椭球面状反射面可以是椭球面镜(ellipsoidal mirror)。