CN108027320A - 基于辅助电磁场的引入的一阶散射测量叠对的新方法 - Google Patents

基于辅助电磁场的引入的一阶散射测量叠对的新方法 Download PDF

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CN108027320A CN201680051708.7A CN201680051708A CN108027320A CN 108027320 A CN108027320 A CN 108027320A CN 201680051708 A CN201680051708 A CN 201680051708A CN 108027320 A CN108027320 A CN 108027320A
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Abstract

本发明提供计量测量方法及工具，其由固定的照明源照明固定的衍射目标；测量由零阶衍射信号及一阶衍射信号的总和组成的信号；维持所述衍射目标及所述照明源固定的同时，针对所述零与所述第一衍射信号之间的多个关系重复所述测量；及从所述测量总和导出所述一阶衍射信号。照明可为相干的且可在光瞳平面中测量，或照明可为不相干的且可在场平面中测量，在任一情况下，测量所述零与所述一衍射阶的部分重叠。照明可为环形且所述衍射目标可为带有具有不同节距以分离所述重叠区域的周期性结构的单个单元SCOL目标。

Description

基于辅助电磁场的引入的一阶散射测量叠对的新方法
相关申请案的交叉参考
本申请案主张于2015年9月9日申请的第62/215,895号美国临时专利申请案的权益，所述美国申请案以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及散射测量计量的领域，且更特定来说，涉及单个一阶衍射信号的测量。
背景技术
角度解析散射测量正被广泛用于监测堆叠式周期性结构(例如，光栅上光栅(grating on grating)目标)之间的叠对误差。
全文以引用的方式并入本文中的第7,403,293号美国专利案揭示使用：经布置以产生测量光束的超连续谱光源、经布置以将测量光束引导到衬底上的光学系统，及用于检测由结构反射及/或衍射的辐射的传感器。
发明内容
下文是提供本发明的初步理解的简化概述。概述不一定识别关键元件也不限制本发明的范围，而仅作为下文描述的引言。
本发明的一个方面提供一种计量测量方法，其包括：由固定的照明源照明固定的衍射目标；测量由零阶衍射信号与一阶衍射信号的总和组成的信号；维持衍射目标及照明源固定的同时，针对零衍射信号与第一衍射信号之间的多个关系重复所述测量；及从所述测量总和导出一阶衍射信号。
本发明的这些、额外及/或其它方面及/或优点于下列详细描述中加以陈述；可由详细描述推断；及/或可由本发明的实践而学习。
附图说明
为了更好地理解本发明的实施例且展示可如何实行本发明的实施例，现将仅以实例方式参考附图，其中相似的元件符号指定全文对应元件或区段。
在附图中：
图1是根据本发明的一些实施例的由计量工具分别于光瞳或场平面中进行相位扫描的高级示意说明。
图2是根据本发明的一些实施例的用于测量场平面中的信号的光瞳配置(在光瞳平面中)的高级示意说明。
图3是根据本发明的一些实施例的带有从目标单元衍射的环形照明的光瞳方案的高级示意说明，所述目标单元具有带有不同节距的周期性结构。
图4A是根据本发明的一些实施例的计量工具的高级示意框图。
图4B是根据本发明的一些实施例的衍射目标的高级示意说明。
图5是说明根据本发明的一些实施例的计量测量方法的高级流程图。
具体实施方式
在陈述详细描述之前，陈述将在下文中使用的某些术语的定义可能是有用的。
如用于本申请案的术语“衍射信号”是指经衍射离开周期性结构的电磁场。如使用于本申请案的术语“零阶衍射信号”及“一阶散射信号”是指与指定衍射阶(即零阶及一阶)相关联的电磁场。+1及-1一阶衍射信号是指一阶衍射信号的两个波瓣。如使用于本申请案的关于两个衍射阶信号的术语“总和”是指对应的衍射阶信号的电磁场的干扰造成的电磁场。
现在详细地具体参考所述图式，强调所示特定性是以实例方式说明且仅为了说明性地论述本发明的优选实施例的目的，且经呈现以提供被认为是本发明的原理及概念方面的最有用且最容易理解的描述。就此来说，未尝试以多于基本理解本发明所必需的细节的细节展示本发明的结构细节，所述描述结合所述图式使所属领域的技术人员明白在实践中如何具体实施本发明的若干形式。
在详细地解释本发明的至少一个实施例之前，应理解本发明在其应用方面不限于下列描述中陈述或所述图式中说明的组件的构造及布置的细节。本发明可适用于可以各种方式实践或实行的其它实施例。此外，应理解本文中采用的用语及术语是为了描述的目的且不应被视为具限制性。
提供计量测量方法及工具：由固定的照明源照明固定的衍射目标；测量由零阶衍射信号与一阶衍射信号的总和组成的信号；维持衍射目标及照明源固定的同时，针对第零衍射信号与第一衍射信号之间的多个关系重复所述测量；及从测量总和导出一阶衍射信号。照明可为相干的且可在光瞳平面中测量，或照明可为不相干的且可在场平面中测量，在任一情况下，测量零衍射阶与一衍射阶的部分重叠。照明可为环形且衍射目标可为带有具有不同节距以分离重叠区域的周期性结构的一个单元SCOL(散射测量叠对)目标。
本发明的一阶散射测量叠对的新方法是基于辅助电磁场的引入以克服用于叠对测量的标准散射测量方法的主要缺点，即缺乏对光栅的地形相位及衍射效率的控制，此导致例如起因于目标不对称及过程不稳定的测量误差不确定地增大。
举例来说，零衍射阶信号，或任何其它干扰测量的稳定参考可用于增强检测器上的SCOL信号。可通过相对于一阶信号的零阶(或参考场)的相位扫描，或通过将相位差映射到多像素检测器坐标(相机)上而检索SCOL信号的振幅。
在另一实例中，由光栅中的每一者使个别光栅的不同节距可用于检索衍射电磁场(即，衍射照明)的相位。可从照明光瞳点之间的相位扫描导出相位。可从对应的衍射阶的相位差导出个别光栅位置且可从个别光栅位置的差检索叠对。
图1是根据本发明的一些实施例的由计量工具100分别在光瞳平面85或场平面95中相位扫描110的高级示意说明。图1示意性描绘带有周期性结构81、82(例如，分别为光栅U及L)的叠对目标80中的典型目标单元，及用于测量的衍射阶。元件符号90是指来自目标80的零阶衍射信号，元件符号91是指来自目标80的+1一阶衍射信号，其作为分别来自光栅81、82的衍射信号U+1、L+1的总和，且元件符号89是指来自目标80的-1一阶衍射信号，其作为分别来自光栅81、82的衍射信号U-1、L-1的总和。图1进一步说明光瞳平面85中的区域88、92，在所述区域中零阶衍射信号90分别与-1一阶衍射信号89及+1一阶衍射信号91重叠，由箭头示意性说明相位扫描。在场平面95中，零阶衍射信号90与+1一阶衍射信号91的示范性总和示意性展示为区域92A(其中-1一阶衍射信号89被掩模121阻断，参见图2)，可由相位扫描110修改区域92A(参见下文的另外解释)。
一阶散射测量配置的信号是分别具有相同节距的上部光栅81及底部光栅82的一衍射阶之间的干扰的结果。分别来自上部(U)周期性结构81或下部(U)周期性结构82的衍射电磁场可表达为其中±1是指相应一阶衍射阶，AU及AL是指个别光栅的衍射阶的振幅(与其衍射效率相关)，相位ΨU及ΨL对应于由于正及负衍射阶所共同的堆叠参数引起的地形相位，且±f0是指相应目标单元中的光栅81、82(具有节距P)之间±f0的设计的移位(偏移)。衍射阶的强度I±1(±f0)取决于光栅81、82的衍射效率且取决于地形相位差ΨU－ΨL，如方程式1所表达：
照明(光瞳点)中的每一角度的差分信号(D)被给定为+1与-1一衍射阶之间的强度差，表达于方程式2中：
对差分信号D的测量(于±f0单元处测量)提供叠对(OVL)。
尽管所述方法的概念简单，但是存在有关于上文表达式的若干根本问题，例如：(i)每当光栅的衍射效率(AU及AL)小时，信号强度(表达于方程式1中)小且可低于检测器噪声电平(受限制的光预算)。(ii)每当任一光栅的衍射效率(AU或AL)小时，在测量系统的光学噪声电平内或非周期性目标缺陷的散射内(即，目标噪声内)可能无法检测到差分信号(表达于方程式2中)。(iii)对于带有高地形的目标，可能会发生的是，由顶部及底部光栅衍射的电磁场的有效光学路径差是的整数倍，其中λ是照明波长。在此情况下，差分信号成为零而不管叠对为何((ΨU－ΨL)＝mπ，其中m为整数)，此表明对叠对(方程式2)缺乏灵敏度。为了克服后一问题，必须在宽范围的地形相位上测量差分信号且选择提供对叠对的足够灵敏度及/或用以增大入射角的覆盖范围的值，对于标准SCOL配置，这受到一衍射阶与零衍射阶的所需分离的强烈限制。所揭示的用于叠对散射测量的新方法克服标准一阶散射测量配置的这些典型的问题，且进一步使得能够使用增大范围的入射角及/或地形相位。
通常在弱信号条件下实现对叠对的高灵敏度，此意味着测量能力通常受到损害。在标准的一阶散射测量配置中，使用小照明NA(数值孔径)以分离对应于0及一衍射阶的光瞳区域。代替地，本发明实施利用全照明(例如，高达NA～0.9)的叠对散射测量。如图1所说明，光瞳中对应于零衍射阶与一衍射阶的重叠的区域中，电磁场表达于方程式3中：
其中是指集光光瞳坐标，λ及P分别是照明波长及光栅节距，是光栅方向上的单位向量且是作为控制参数的相位函数。
于集光光瞳的每个点处测量的强度表达于方程式4中：
来自方程式1的项表示随着照明点之间的相位变化而对集光光瞳的每个点中的强度的调制。在应用于照明路径中的相图的足够的范围上测量的调制的振幅可用于计算衍射阶的强度，所述强度随后可用于计算上部与下部光栅之间的叠对。以此方式，集光光瞳的大得多的面积可用于信号检测，从而允许探测更宽范围的地形相位。
方程式4的替代公式表示于方程式5中：
其中，A0及Ψ0分别是零衍射阶的振幅及相位，GP1及GP2是光栅位置(OVL±f0＝GP1-GP2)且x是对应于照明光点中心的位置的扫描参数。两个最后项可转换成下列形式，表达于方程式6中：
(例如)通过在光瞳中使用扫描镜而在光栅方向上扫描照明光点(即，改变方程式6中的参数x)且执行对测量信号的振幅的拟合等效于测量下列信号，表达于方程式7中：
及，因此，
后者是于标准散射测量配置中测量的信号乘以零衍射阶振幅的平方。换句话来说，使用所描述的程序检索标准SCOL信号，且可将其作为零衍射阶的高得多的信号的受控调制而进行检测，其在低衍射效率情况下可达到百倍强。
系统100及方法200可采用下列方式的任一者扫描照明点之间的相位：例如(i)在散射测量仪的照明路径中使用自适应相位元件(例如，DLP-数字光处理元件)以引入及使用任何相位模式；(ii)以可调节倾角使用镜子，所述镜子定位于照明光瞳内以使用倾角在点之间提供线性相位扫描；及(iii)使用散焦像差修改目标相对于照明/集光透镜的轴向位置以引入相变。
替代地或互补地，当在集光光瞳(85)中选择合适的衍射阶时，可于场平面(95)中测量信号。图2是根据本发明的一些实施例的用于测量场平面95中的信号的光瞳配置(在光瞳平面85中)的高级示意说明。举例来说，可互换掩模121、122可用于集光光瞳85中，从而允许零衍射阶透射且替代地允许±1一衍射阶透射。在此设置中，增强的SCOL信号表现为图像中的节距谐波的振幅，且可通过标准图像处理方法检索。替代地，通过使用专门设计的光学器件来分离阶(参见图4A)，可于不同的检测器上同时检测零阶与±1一衍射阶的组合。此场平面检测具有同时测量所有目标单元的优点。举例来说，图2示意性说明中心照明71，且在左边，分别由掩模元件121A、121B(即，在x及y方向上)阻断-1衍射阶(89)且测量零阶与+1阶(90及91)的总和，且在右边，分别由掩模元件122A、122B(即，在x及y方向上)阻断+1衍射阶(91)且测量零阶与-1阶(90及89)的总和。此配置允许同时测量带有不同偏移±f0及X、Y目标的两个单元。分离光瞳中的零衍射阶与一衍射阶允许对反射零阶的振幅进行额外控制。测量信号如方程式5A中所表达：
其中x是场参数，例如，检测器所处的坐标，其避免了对扫描相位的需要。拟合场中的周期性信号的振幅，使信号成为表达于方程式7A中的Im：
在使用多个检测器的情况下，可同时攫取两个或两个以上图像，至少一个图像包括零衍射阶及+1一衍射阶且至少另一图像包括零衍射阶及-1一衍射阶。举例来说，光学元件(例如，图4A的阶分离光学器件124)可定位于光学系统的集光光瞳85附近以使光瞳的每一半部分朝向不同的检测器126重新引导。通过正规化图像可补偿光学元件的定位误差，通过零阶的对应部分的总强度的平方根正规化图像。替代地，对带有低衍射效率的目标来说，通过使图像相对于其平均灰阶的平方根正规化，可在演算上实现正规化。此配置允许MAM(移动-获取-测量)时间显著的升高。
用于场平面测量的又一选项可通过替代偏离轴线的照明而实现。如果(例如)通过于图4A中示意性说明的光束位移器108将照明中心从法线照明充分地位移，那么在任何时候仅零衍射阶及+1一衍射阶或-1一衍射阶到达集光光瞳。以两个对称的偏离轴线照明点执行顺序测量能够捕获为叠对测量所必需的图像而不需要额外相位扫描。另外及有利地，如果入射角及波长对节距的比率经选取以接近自准式(Littrow)配置(完全相同的衍射入射角)，那么可显著地抑制信号对散焦的相依性。
在某些实施例中，目标可为包括两个或两个以上周期性结构(带有相同的节距或带有不同的节距)的成像目标(例如，AIM高级成像计量目标)。计量工具可经进一步配置以对目标实施至少两次叠对测量(在场平面中)，所述至少两次叠对测量中的至少一者是针对阻断的+1衍射阶且至少另一者是针对阻断的-1衍射阶，且通过平均所述至少两次叠对测量而导出叠对(即，周期性结构之间的位移)。测量可包括阻断的+1与-1衍射阶之间的一或多个改动。
图3是根据本发明的一些实施例的带有从目标单元衍射的环形照明的光瞳方案140的高级示意说明，所述目标单元具有带有不同节距的周期性结构。使用带有针对至少两个周期性结构的不同节距的衍射目标，在非限制性实例中，顶部光栅151及底部光栅152(参见例如图4B，在图3中分别用G1及G2表示)允许将光瞳中对应于顶部及底部光栅的衍射的光点分离。以至少部分单独地允许不同光栅151、152中的每一者的零阶与一衍射阶之间的重叠的方法组织照明方案，以单独地增强光栅中的每一者的信号且确定光栅中的每一者的位置。不失一般性，图3示范允许此测量的可能的光瞳方案140。在下部光栅152具有小于上部光栅151的节距(P2＜P1)的非限制性实例中，光瞳方案140包括具有表示环形照明的环宽的宽度W的零阶衍射信号149；分别作为相异的环的周期性结构151、152的+1一衍射信号141B、142B；及分别作为相异的环的周期性结构151、152的-1一衍射信号141A、142A。围绕零阶信号149的黑色圆圈是指可能的集光NA 148，NA 148包含针对信号149、信号141A、B及信号149与所有四个信号141A、141B、142A、142B的重叠(总和)的分离的区域。集光NA 148可经选择以具有可由计量需求确定的不同的尺寸。
光瞳点处带有第一光栅151的一衍射阶信号141A、B与零衍射阶149重叠的重叠部的(总和)信号可表达为如方程式8中：
其中，及表示光瞳区域中光栅151的0阶与1及-1衍射阶的重叠的强度(用上标1表示)；P1是第一光栅151的节距；A0、A1及A-1分别是指0、1及-1衍射阶的振幅，GP1是指第一光栅151的位置，且X是指照明光点相对于光栅151的位置，且Ψ1及Ψ0是考虑中的光栅的一及零衍射阶信号的地形相位。类似地，光栅152的信号可加以计算。例如使用光学构件扫描照明光点相对于光栅的位置，或替代地通过照明中的可控像差扫描照明相位(Ψ0)，所述方法可检索光栅中的每一者的位置。所得的两个光栅位置之间的差是叠对。应注意缺乏对两个光栅的衍射阶之间的干扰信号的需要允许当(例如)通过不同波长、极化集成时间等优化单独地用于层中的每一者的信号时执行测量。
因此可利用干扰测量稳定的电磁场之间的相位扫描以检索场的空间重叠的区域中的SCOL信号的振幅。可利用个别光栅的不同节距以允许检索由光栅中的每一者衍射的电磁场的相位。可从照明光瞳点之间的相位扫描导出相位，或在某些实施例中，通过相对于光学轴线的目标位移或通过相对于目标的光学轴线位移而导出相位。可从对应的衍射阶之间的相位差导出个别光栅位置，且可从个别光栅位置的差检索叠对。
图4A是根据本发明的一些实施例的计量工具100的高级示意框图。图4A说明可替代或互补使用的多个测量布置。计量工具100包括：经配置以照明固定的衍射目标80或150的固定的照明源70；经配置以重复地测量由零阶衍射信号90与一阶衍射信号91或89(前者以非限制性方式说明)的总和组成的信号的测量单元130，其中维持衍射目标80或150及照明源70固定的同时，针对零阶衍射信号90与一阶衍射信号91之间的多个关系分别实施重复测量；及经配置以从测量总和导出一阶衍射信号91的处理单元140。测量单元130可经配置以在光瞳平面85(标示为130A)及/或场平面95(标示为130B)中进行测量，如上文所解释。
照明可为相干的且可在相对于目标80或150的光瞳平面85(示意性说明)中实施测量。照明波长及目标80或150的节距可经选择以分别在光瞳平面85中产生零衍射阶90与一衍射阶91的部分重叠。
照明可为不相干的且可在相对于目标80或150的场平面95(示意性说明)中实施测量。计量工具100在目标80或150的光瞳平面85处可进一步包括掩模121或122，掩模121或122经配置以阻断不测量的一阶衍射信号(非限制性说明的情况中的-1衍射阶89)以产生测量总和。
计量工具100可经配置以在训练阶段期间识别且随后移除引入不准确性的照明点。使用及优化训练阶段中的照明模式可能够避免将不准确性引入到测量的照明点的贡献。可在训练期间(例如，在配方选择期间)通过扫描照明点的同时观察场图像或通过分析从目标接收的光瞳图像而发现引入不准确性的照明点。为实现准确的光瞳分析，后一选项可额外地涉及引入专门的单个单元“训练”目标，或可涉及使视场向下降低到单个单元。引入不准确性的照明点可经识别为对光栅之间的叠对具有低灵敏度的点，或使用最后图像的反转对比度进行识别。在实际测量中(训练阶段之后)(例如)使用受控像素化照明器，可移除(即，从照明方案排除)已识别的引入不准确性的照明点。
测量单元130可经进一步配置以针对作为零阶衍射信号90与一阶衍射信号91之间的关系的多个相位分别进行重复测量。测量单元130可经进一步配置以针对照明的多个角度及/或相位及/或波长进行重复测量以分别修改零阶衍射信号90与一阶衍射信号91之间的关系。计量工具100可进一步包括经配置以进行重复相位测量(如图1中的相位扫描110)的光学相位扫描仪107(例如，数字光处理元件DLP、可倾斜的镜子、聚焦致像差元件等)。可代替或除零阶衍射信号90以外使用参考光束93(示意性示于图4A中)以增强如文中所述的对第一衍射信号的测量能力。计量工具100可进一步包括经配置以在重复测量之间修改照明光束入射角的光束位移器108。应注意可通过物理地移动目标80或150、照明源70及/或测量平面而替换或增强相位扫描。
计量工具100可进一步包括经配置以分离与不同衍射阶有关的场信号的阶分离光学器件124，所述不同衍射阶将通过与测量单元130相关联的相应至少两个检测器126测量，测量单元130用于测量分离的场信号(如130C所示，显然检测器126可为测量单元130的部分)。可通过使用专门设计的光学器件来分离阶而在不同的检测器上同时检测零阶与±1一衍射阶的组合。此场平面检测具有同时测量所有目标单元的优点。
图4B是根据本发明的一些实施例的衍射目标150的高级示意说明。照明可为环形且衍射目标150可包括分别地具有至少两个对应的不同节距P1、P2的至少两个周期性结构151、152。环形照明的宽度(W，参见图3中)及节距P1、P2可经选择以分离零阶衍射信号91与来自周期性结构151、152中的每一者的一阶衍射信号89、91中的每一者之间的重叠区域。某些实施例包括衍射目标150作为单个单元SCOL目标，其中计量工具及测量经配置以从衍射离开单个单元SCOL目标的信号确定相位信息，如上文所解释。
图5是说明根据本发明的一些实施例的计量测量方法200的高级流程图。例如，在计量模块中，由至少一个计算机处理器可至少部分地实施方法200。某些实施例包括具有计算机可读存储媒体的计算机程序产品，所述计算机可读存储媒体具有随其具体体现且经配置以实施方法200的相关阶段的计算机可读程序。某些实施例包括由方法200的实施例设计的相应目标的目标设计文件。某些实施例包括由方法200及/或由工具100导出的计量信号。
计量测量方法200包括：由固定的照明源照明固定的衍射目标(阶段210)；测量由零阶衍射信号与一阶衍射信号的总和组成的信号(阶段220)；维持衍射目标及照明源固定的同时，针对零衍射信号与第一衍射信号之间的多个关系重复所述测量(阶段230)；及从所测量总和导出一阶衍射信号(阶段240)。
方法200可包括提供相干的照明相干且在光瞳平面中测量(阶段250)使得利用相干照明实施照明210且在相对于目标的光瞳平面中实施测量220、230。方法200可进一步包括选择照明波长及目标的节距以在光瞳平面中产生零衍射阶与一衍射阶的部分重叠(阶段255)。
方法200可包括提供不相干照明相干且在场平面中测量(阶段260)使得利用不相干照明实行照明210且在相对于目标的场平面中实施测量220、230。方法200可进一步包括在目标的光瞳平面处遮挡不测量的一阶衍射信号(阶段265)以产生所测量总和。方法200可进一步包括对成像目标(包括至少两个周期性结构，例如带有相同或不同节距的光栅，例如，AIM目标)实施至少两次叠对测量，所述至少两次叠对测量中的至少一者是针对遮挡的+1衍射阶且至少另一者是针对遮挡的-1衍射阶，且通过平均所述至少两次叠对测量而导出叠对。方法200可进一步包括于训练阶段期间识别及移除引入不准确性的照明点，如上文所解释。
方法200可包括针对作为零衍射信号与第一衍射信号之间的关系的多个相位实施重复测量(阶段270)，及/或通过针对照明的多个角度及/或相位及/或波长实施重复测量以修改零衍射信号与第一衍射信号之间的关系(阶段275)。
方法200可包括提供环形照明且使用带有不同节距的光栅的目标(阶段280)，使得照明呈环形且衍射目标包括具有至少两个对应的不同节距的至少两个周期性结构。方法200可进一步包括选择照明宽度及节距以分离零阶衍射信号与一阶衍射信号之间的重叠区域(阶段285)，例如，以分离零阶衍射信号与来自相应周期性结构中的每一者的一阶衍射信号中的每一者之间的重叠区域。
方法200可包括使用具有带有不同节距的光栅的单个单元SCOL目标(阶段282)，测量带有环形照明的单个单元SCOL目标(阶段283)且测量零阶衍射信号与光栅中的每一者中的每一一阶衍射信号之间的重叠(阶段284)。
有利地，所揭示系统100及方法200提供于散射测量叠对测量中实现较高准确度的新的光学配置，其改进工具性能且降低工艺变化的影响，此外，所揭示系统100及方法200允许检测光栅上方光栅(grating-over-grating)目标中的检测器位置处的一个以上单个衍射阶，通过照明点之间的相位扫描检索信息，且通过目标位移或照明光点位移组织一衍射阶与零衍射阶或参考光束之间的相位扫描。可通过于照明中引入可控像差(即通过自适应光学元件)对衍射阶之间的相位实施扫描。当于检测器处允许一个以上单个衍射阶时，系统100及方法200在场平面中实现对光栅上方光栅目标的调制振幅的测量。通过衍射阶的相位调制及捕获相应光瞳图像，系统100及方法200还实现对带有不同节距的光栅上方光栅目标的测量及实现对光栅位置(及叠对)的检索。最后，所揭示系统100及方法200改进叠对测量的准确度且将散射测量的适用性延伸到以前几乎不可寻址的层。
在上文描述中，实施例是本发明的实例或实施方案。“一个实施例”、“实施例”、“某些实施例”或“一些实施例”的各种出现不一定全部是指相同实施例。
虽然可在单个实施例的上下文中描述本发明的各种特征，但是所述特征也可单独或以任何适当组合提供。相反地，虽然为清楚起见可在本文中在不同实施例的上下文中描述本发明，但是本发明也可实施于单个实施例中。
本发明的某些实施例可包含来自上文揭示的不同实施例的特征，且某些实施例可并入有来自上文揭示的其它实施例的元件。本发明的元件在特定实施例的上下文中的揭示内容并未被视为限制其仅用于所述特定实施例。
此外，应理解本发明可以各种方式实施或实践，且本发明可实施于除上文描述中概述的实施例以外的某些实施例中。
本发明不限于所述图或对应描述。举例来说，流程无须通过每一说明的框或状态或以与说明且描述的顺序完全相同的顺序移动。
除非另有定义，否则本文中使用的技术及科学术语的意思是本发明所属的领域的一般技术人员所通常理解。
虽然已关于有限数目个实施例描述本发明，但是这些实施例不应被解释为限制本发明的范围，且反而作为部分优选实施例的示范。其它可能的变化、修改及应用也在本发明的范围内。因此，本发明的范围不应受限于迄今为止所描述的内容，但应受限于所附权利要求书及其合法等效物。

Claims (25)

1.一种计量测量方法，其包括：
由固定的照明源照明固定的衍射目标，
测量由零阶衍射信号及一阶衍射信号的总和组成的信号，
维持所述衍射目标及所述照明源固定的同时，针对所述零与所述第一衍射信号之间的多个关系重复所述测量，及
从所述测量总和导出所述一阶衍射信号。
2.根据权利要求1所述的计量测量方法，其中所述照明是相干的且在相对于所述目标的光瞳平面中进行所述测量。
3.根据权利要求2所述的计量测量方法，其中照明波长及所述目标的节距经选择以在所述光瞳平面中产生所述零衍射阶与所述一衍射阶的部分重叠。
4.根据权利要求1所述的计量测量方法，其中所述照明是不相干的且在相对于所述目标的场平面中进行所述测量。
5.根据权利要求4所述的计量测量方法，其中不测量的一阶衍射信号在所述目标的所述光瞳平面处经遮挡以产生所述测量总和。
6.根据权利要求5所述的计量测量方法，其中所述目标是包括至少两个周期性结构的成像目标，所述方法进一步包括对所述目标实施至少两次叠对测量，至少一者是针对遮挡的+1衍射阶且至少另一者是针对遮挡的-1衍射阶，且通过平均所述至少两次叠对测量而导出叠对。
7.根据权利要求4所述的计量测量方法，其进一步包括在训练阶段期间识别且移除引入不准确性的照明点。
8.根据权利要求2或4所述的计量测量方法，其进一步包括针对作为所述零与所述第一衍射信号之间的所述关系的多个相位实施所述重复测量。
9.根据权利要求2或4所述的计量测量方法，其进一步包括针对所述照明的多个角度及/或相位及/或波长实施所述重复测量以修改所述零与所述第一衍射信号之间的所述关系。
10.根据权利要求1所述的计量测量方法，其中所述照明是环形的且所述衍射目标包括具有至少两个对应的不同节距的至少两个周期性结构，且其中所述环形照明的宽度及所述节距经选择以将所述零阶衍射信号与来自所述相应周期性结构中的每一者的所述一阶衍射信号中的每一者之间的重叠区域分离。
11.一种计量工具，其包括：
固定的照明源，其经配置以照明固定的衍射目标，
测量单元，其经配置以重复测量由零阶衍射信号及一阶衍射信号的总和组成的信号，其中维持所述衍射目标及所述照明源固定的同时，针对所述零与所述第一衍射信号之间的多个关系实施所述重复测量，及
处理单元，其经配置以从所述测量总和导出所述一阶衍射信号。
12.根据权利要求11所述的计量工具，其中所述照明是相干的且在相对于所述目标的光瞳平面中实施所述测量。
13.根据权利要求12所述的计量工具，其中照明波长及所述目标的节距经选择以在所述光瞳平面中产生所述零衍射阶与所述一衍射阶的部分重叠。
14.根据权利要求11所述的计量工具，其中所述照明是不相干的且在相对于所述目标的场平面中实施所述测量。
15.根据权利要求14所述的计量工具，其进一步包括在所述目标的所述光瞳平面处的掩模，所述掩模经配置以阻断不测量的一阶衍射信号以产生所述测量总和。
16.根据权利要求15所述的计量工具，其中所述目标是包括至少两个周期性结构的成像目标，且所述计量工具经进一步配置以对所述目标实施至少两次叠对测量，至少一者是针对阻断的+1衍射阶且至少另一者是针对阻断的-1衍射阶，且通过平均所述至少两次叠对测量而导出叠对。
17.根据权利要求14所述的计量工具，其进一步包括经配置以分离与不同衍射阶有关的场信号的阶分离光学器件，其中所述测量单元包括用于测量所述分离的场信号的相应至少两个检测器。
18.根据权利要求11所述的计量工具，其中所述测量单元经进一步配置以针对作为所述零与所述第一衍射信号之间的所述关系的多个相位实施所述重复测量。
19.根据权利要求18所述的计量工具，其进一步包括经配置以实施所述重复相位测量的光学相位扫描仪。
20.根据权利要求11所述的计量工具，其经进一步配置以在训练阶段期间识别且移除引入不准确性的照明点。
21.根据权利要求11所述的计量工具，其中所述测量单元经进一步配置以针对所述照明的多个角度及/或相位及/或波长实施所述重复测量以修改所述零与所述第一衍射信号之间的所述关系。
22.根据权利要求18到21中任一权利要求所述的计量工具，其进一步包括经配置以在所述重复测量之间修改照明光束入射角的光束位移器。
23.根据权利要求11所述的计量工具，其中所述照明是环形的且所述衍射目标包括具有至少两个对应的不同节距的至少两个周期性结构，且其中所述环形照明的宽度及所述节距经选择以使所述零阶衍射信号与来自所述相应周期性结构中的每一者的所述一阶衍射信号中的每一者之间的重叠区域分离。
24.一种计量信号，其从根据权利要求23所述的计量工具导出。
25.一种衍射目标，其包括带有具有至少两个对应的不同节距的至少两个周期性结构的单个单元。
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