CN111164491A - 用于光谱椭圆偏光仪或反射计的透镜设计 - Google Patents

Abstract

一种透镜系统包含弯曲主镜及非球面副镜。所述非球面副镜具有小于所述主镜的直径的直径，并与所述主镜共享光轴。所述非球面副镜及所述主镜相对于所述光轴旋转地对称。在所述非球面副镜上安置支撑构件，所述支撑构件可在所述透镜系统的操作波长内是透明的。

Description

用于光谱椭圆偏光仪或反射计的透镜设计

相关申请案的交叉参考

本申请案主张于2017年10月11日申请且指派的第62/571,106号美国申请案的临时专利申请案的优先权，所述美国申请案的揭示内容特此以引用的方式并入。

技术领域

本发明涉及透镜系统。

背景技术

半导体制造产业的发展对良率管理及特定来说计量及检验系统的需求越来越大。临界尺寸继续缩减，但产业需要减少实现高良率、高值生产的时间。最小化从检测良率问题到解决所述问题的总时间确定半导体制造商的投资报酬率。

制造半导体装置(例如逻辑及存储器装置)通常包含使用大量制造工艺来处理半导体晶片以形成半导体装置的各种特征及多个层级。例如，光刻是涉及将图案从光罩转印到布置于半导体晶片上的光致抗蚀剂的半导体制造工艺。半导体制造工艺的额外实例包含(但不限于)化学机械抛光(CMP)、蚀刻、沉积及离子植入。可在单个半导体晶片上的布置中制造多个半导体装置，且接着将其分离成个别半导体装置。

在半导体制造期间可使用计量以进行例如半导体晶片或光罩的各种测量。计量工具可用于测量与各种半导体制造工艺相关联的结构及材料特性。例如，计量工具可测量材料组分或可测量结构及膜的尺寸特性(例如膜厚度、结构的临界尺寸(CD)或叠加)。这些测量用于在半导体裸片的制造期间促进工艺控制及/或良率效率。

随着半导体装置模式尺寸继续收缩，通常需要更小计量目标。此外，对测量准确度的需求及与实际装置特性匹配增加对装置类目标以及裸片中及甚至装置上测量的需求。已提出各种计量实施方案以实现所述目标。例如，已提出基于主要反射光学器件的聚焦束椭圆偏光测量术。可使用变迹器来减轻光学衍射的效果，从而导致照明点的扩展超过由几何光学器件界定的尺寸。使用具有同时多个入射角照明的高数值孔径工具是实现小目标能力的另一方式。

其它测量实例可包含测量半导体堆叠的一或多个层的组分，测量晶片上(或内)的某些缺陷，及测量暴露到晶片的光刻辐射的量。在一些情况中，计量工具及算法可经配置用于测量非周期性目标。

图1是展示示范性椭圆偏光仪的集光透镜及聚焦透镜配置的示意图。图1的设计具有高像差量。点可需要尽可能小，但像差增加聚焦点的尺寸。

图1说明离轴设计。离轴设计消除系统中的对称性。对称性系统趋于更容易校准，及对称性允许可进行更快计算的假定。离轴设计具有高于相同数值孔径(NA)的轴上设计的入射角(AOI)。当光以非法向入射反射时，其改变偏振。使光学器件改变光的偏振状态可为一个问题，因为图1的系统用于测量偏振。

图2展示偏振如何随着入射角的改变而改变。改变的振幅随着波长改变，但基本功能形式是二次的。换句话来说，如果AOI减少2倍，那么偏振改变将减少4倍。

除了入射角之外，透镜及镜还可影响偏振。不同光线可具有不同偏振移位，此可使校准具有挑战性。校准可降低工具的准确度及/或精度，而更准确偏振可提供更好的测量。

史瓦西(Schwarzschild)透镜是具有两个球面镜的物镜。图3中说明具有光线轨迹的实例。对于相同NA，最大入射角小于图1的设计。鉴于偏振移位相对于AOI的二次性质，此是对图1的改进。史瓦西透镜旋转地对称的。由于旋转对称性，使用史瓦西设计的模拟及分析需要较少计算时间，且校准更简单。

然而，史瓦西透镜具有限制性。中心遮蔽及腿部将阻挡通过透镜的约25％的光。相对于图1的设计，中心遮蔽及腿部还导致额外衍射。此增加给定NA的点尺寸。中心遮蔽及腿部对环绕能量的效果如图4中所示。

图4展示为获得与现存设计相同的环绕能量，NA需要增加1.85倍。使NA增加那么多也会增加最大值AOI。因此，使NA增加那么多几乎消除通过进入轴上设计获得的AOI优点。

虽然图3的史瓦西透镜优于图1的设计，但改进往往较小。将NA增加1.85倍可导致其它问题，所述问题虽然不同，但对系统性能可能同样是不利的。

因此，需要一种改进透镜系统，其解决史瓦西透镜的限制性。

发明内容

在第一实施例中，提供一种透镜系统。所述透镜系统包括弯曲的主镜，具有小于所述主镜的直径的直径的非球面副镜，及安置于所述非球面副镜上的支撑构件。所述非球面副镜与所述主镜共享光轴。所述非球面副镜及所述主镜相对于所述光轴旋转地对称。所述支撑构件在所述透镜系统的操作波长内是透明的。

所述支撑构件可为玻璃。例如，所述支撑构件可为二氧化硅或CaF₂。

在例子中，透镜系统进一步包含外壳。所述主镜及所述非球面副镜经安置于所述外壳中。所述支撑构件将所述非球面副镜连接到所述外壳。

所述非球面副镜的所述直径可为所述主镜的直径的2.5％到20％。

所述支撑构件可具有非零凸曲率半径及非零凹曲率半径。

所述非球面副镜可经配置以阻挡通过所述透镜系统的10％或更少的光。

所述支撑构件的曲率半径可为所述支撑构件的半径的0.67倍到1.5倍。

椭圆偏光仪或反射计可包含所述第一实施例的所述透镜系统。

在第二实施例中，提供一种方法。导引光束通过支撑构件，所述支撑构件在所述光束的操作波长内是透明的。从主镜反射所述光束。从非球面副镜反射所述光束，所述非球面副镜具有小于所述主镜的直径的直径。所述非球面副镜经安置于所述支撑构件上。所述非球面副镜与所述主镜共享光轴。所述非球面副镜及所述主镜相对于所述光轴旋转地对称。

所述非球面副镜可经配置以阻挡被导引通过所述支撑元件的10％或更少的光束。

所述光束可以法向入射±2°入射于所述支撑构件上。

所述支撑构件可为玻璃。例如，所述支撑构件可为二氧化硅或CaF₂。

所述光束可用于在半导体晶片上执行计量。例如，所述光束可用于执行椭圆偏光测量术或反射测量术

附图说明

为更全面理解本发明的性质及目的，应结合附图参考以下详细描述，其中：

图1是椭圆偏光仪的示意图；

图2是说明相移与入射角的图表；

图3是史瓦西透镜的示意图；

图4是说明点源半径的圆的外部的能量与相对半径的图表；

图5根据本发明的透镜系统的示意图；

图6根据本发明的方法的流程图；及

图7根据本发明的系统实施例的框图。

具体实施方式

尽管将依据特定实施例描述所主张的标的物，但其它实施例(包含未提供本文中陈述的全部益处及特征的实施例)也在本发明的范围内。可在不脱离本发明的范围的情况下进行各种结构、逻辑、过程步骤及电子改变。因此，本发明的范围仅参考随附权利要求书定义。

本文中揭示的实施例通过改进匹配及使分析原始数据所需的计算更快及更容易来扩展当前椭圆偏光仪的能力。各种椭圆偏光仪设计可受益于这些实施例。例如，具有三个不同入射角的椭圆偏光仪(例如由科磊公司(KLA-Tencor)制造的Spectra Shape 10,000(也称为“SS10k”))可用于测量半导体上的临界尺寸或其它参数。此椭圆偏光仪可用于测量半导体晶片或其它样品上的薄膜的厚度、折射率或吸收。

聚焦透镜及集光透镜通常是椭圆偏光仪上的重要光学组件。聚焦透镜将光聚焦成小点，因此可测量小特征。还需要收集来自测量点的光，此是集光透镜的功能。聚焦及集光透镜通常尽可能少地修改偏振。椭圆偏光仪测量由晶片或其它样品引起的偏振改变，且由光学器件引起的任何偏振改变是需要去除的系统误差。本文中揭示的实施例最小化或消除与先前设计相关联的问题。

可能需要模拟透镜中发生的偏振改变以进行校准。虽然可使用足够实验数据校准此效果，且如果使用足够密集的栅格对孔径采样，那么即使使用最先进计算机，所需计算也为困难且耗时的。此外，用于校准系统的任何测量将具有与其相关联的误差。因此，减少AOI可产生计算时间、校准准确度及系统精度的实质上改进。

图5是透镜系统300的示意图。透镜系统300包含主镜301及非球面副镜302。主镜301及非球面副镜302两者都是弯曲的。主镜301可具有从100mm到150mm的曲率半径，包含精确到0.01mm且范围在其间的所有值。非球面副镜302可具有从10mm到20mm的曲率半径，包含精确到0.01且范围在其间的所有值。其它曲率半径是可能的。非球面副镜302的曲率半径与主镜301的曲率半径的比率可从0.06到0.2，包含精确到0.01且范围在其间的所有值。在例子中，主镜301具有112.849mm的曲率半径，且非球面副镜302具有15.099mm的曲率半径，其中锥形常数是0.2831。非球面副镜302的曲率半径可为主镜301的曲率半径的大约13％。此仅是一个实例，且其它值是可能的。

非球面副镜302与主镜301共享光轴303。光轴303可在透镜系统300内或可源自于光源304处。非球面副镜302及主镜301相对于光轴303旋转地对称。

透镜系统300接近法向入射，此减少如图2中所见的偏振移位。因此，与其它系统相比，透镜系统300具有改进精度。

非球面副镜302具有小于主镜301的直径的直径。主镜301可具有从50mm到80mm的直径，包含精确到0.01mm且范围在其间的所有值。非球面副镜302可具有从2mm到10mm的直径，包含精确到0.01mm且范围在其间的所有值。在例子中，主镜302具有68±5mm的直径，且非球面副镜302具有5±2.5mm的直径。因此，非球面副镜302的直径可为主镜301的直径的2.5％到20％，包含所有值及其间的范围。在例子中，非球面副镜302具有主镜301的直径的大约7.4％的直径。非球面副镜302与主镜之间的直径的此差异可减少光阻挡，此改进透镜系统300的性能。

透镜系统300可具有从2mm到15mm的焦距。在例子中，有效焦距是9.8mm。

透镜系统300还包含安置于非球面副镜302上的支撑构件305。支撑构件305在透镜系统300的操作波长内是透明的。例如，支撑构件305可由玻璃或从深紫外(DUV)到红外透射的其它材料制成。例如，支撑构件305可为二氧化硅或CaF₂。支撑构件305可为非球面副镜302提供足够结构支撑，同时最小化对通过透镜系统300的光的影响。

在例子中，支撑构件305是具有一直径的固体材料件(例如窗)。支撑构件305可完全环绕或以其它方式安置在非球面副镜302周围。支撑构件305也可为非球面副镜302安置于其上的固体表面。因此，支撑构件305可为在其中心孔径中具有非球面副镜302的环，或支撑构件可为非球面副镜302安置于其上的圆。支撑构件305的直径可为例如20mm。支撑构件305具有非零凸曲率半径及非零凹曲率半径。凸曲率半径及凹曲率半径可为从30mm到60mm，包含精确到0.01mm且范围在其间的所有值。在例子中，支撑构件305具有48.000mm的凸曲率半径(面向输入的侧面)及45.198mm的凹曲率半径(面向焦点的侧面)。支撑构件305的配置可防止点尺寸增加，因为免去了史瓦西透镜的腿部。

透镜系统300还可包含外壳306。主镜301及非球面副镜302可经安置于外壳306中。因此，外壳306可围封主镜301及非球面副镜302。支撑构件305可将非球面副镜302连接到外壳306。例如，支撑构件305可经安置于支撑元件307上，所述支撑元件307可界定支撑构件305经定位于其中的孔径。

支撑构件305具有最小化光学像差的形状。支撑构件305的曲率半径可经配置，使得光以法向入射照射支撑构件305，此减少像差。例如，光束可以法向入射±2°入射于支撑构件305上。

在例子中，非球面副镜302经配置以阻挡通过透镜系统300的大约15％或更少的光。例如，非球面副镜302可阻挡通过透镜系统300的大约10％或更少的光。使用更小镜将减少更少光。然而，如史瓦西透镜的先前设计不能减少副镜的尺寸，因为此将导致不可接受大的像差。使用图5的设计，使用非球面副镜302，其在足够宽场点范围内工作以克服这些缺点。

非球面副镜302不是球面的。使非球面副镜302成为非球面允许其更小而不引起大像差。使镜更小具有两个优点。首先，随着镜变得更小，点尺寸归因于更小衍射而增加。其次，随着镜变得更小，其阻挡的光量减少。在例子中，非球面副镜302仅阻挡通过透镜系统300的大约10％的光。

支撑构件305可为弯曲窗的部分。支撑构件305可经配置以最小化像差。例如，支撑构件305的两侧的半径可与焦点同心。当满足此条件时，穿过支撑构件305的光线相对于垂直于支撑构件305的表面具有几乎为零的角度。此最小化折射，此最小化色差及其它类型的像差。然而，可发生支撑构件305的反射或“重影”。此重影将聚焦于与主光束相同的位置中。最小化此效果的一种方式是改变支撑构件305中的曲率半径，使得重影基本上不在焦点上。如果曲率半径是半径的从0.67倍到1.5倍，那么重影将失焦，且像差仍将是低的。

透镜系统300导致小于史瓦西透镜的偏振误差。透镜系统300也是旋转对称的，此可减少数据分析所需的计算量。与传统史瓦西透镜相比，透明支撑构件305减少实现给定点尺寸所需的NA。此又简化数据分析及对准。此外，非球面副镜302阻挡比史瓦西透镜中的小镜更少的光。

通过减少误差源，透镜系统300的实施例可改进测量准确度及精度。可启用具有更佳匹配及准确度的新光学架构。

本文中揭示的实施例可用于椭圆偏光仪或反射计中。椭圆偏光仪或反射计可用于测量半导体。

图6是方法400的流程图。在401处，导引光束通过支撑构件。支撑构件在光束的操作波长上是透明的。在402处，光束从主镜反射。在403处，光束从非球面副镜反射，所述非球面副镜具有小于主镜的直径的直径。非球面副镜经安置于支撑构件上。非球面副镜可经配置以阻挡被导引通过支撑构件的10％或更少的光束。

非球面副镜可与主镜共享光轴。非球面副镜及主镜可相对于光轴旋转地对称。

光束可用于在半导体晶片上执行计量。例如，光束可用于执行椭圆偏光测量术或反射测量术。

图7是系统500的框图。测量系统501可产生光束或可使用其它技术以测量晶片505的表面。在一个实例中，测量系统501包含激光器或灯。在另一实例中，晶片计量工具500是宽带等离子体检验工具，且测量系统501包含宽带等离子体源。测量系统501可提供关于晶片505的信息，或可提供用于形成晶片505的图像的信息。晶片505可在置物台504上。

特定来说，晶片计量工具500或测量系统501可经配置以提供以下中的一或多者：旋转偏振器旋转补偿器光谱椭圆偏光测量术数据、全穆勒(Mueller)矩阵组分数据、旋转偏振器光谱椭圆偏光测量术数据、反射测量术数据、激光器驱动光谱反射测量术数据或X光线数据。

晶片计量工具500可包含透镜系统300的实施例。

在例子中，晶片计量工具500使用宽带光源来提供光谱椭圆偏光测量术，测量光源如何与目标相互作用的测量系统501，及提取目标的相关参数的处理算法。在另一例子中，源可为激光器驱动光源，与Xe灯相反，此可提供高强度及增加检测器处的信噪比。在实例中，集光系统包含一系列偏振器(旋转或固定)、补偿器(旋转或固定)、检测器、光谱仪、相机、透镜、镜及/或准直器。为增强目标特征，系统可使用N₂或Ar气体吹扫将波长范围扩展到170nm或更低。

晶片计量工具500与处理器502通信，且电子数据存储单元503与处理器502电子通信。例如，处理器502可与测量系统501或晶片计量工具500的其它组件通信。实际上，可通过硬件、软件及固件的任何组合而实施处理器502。而且，如本文中描述的其功能可由一个单元执行或在不同组件当中划分，又可通过硬件、软件及固件的任何组合而实施所述组件中的每一者。处理器502实施各种方法及功能的程序代码或指令可经存储于控制器可读存储媒体(例如处理器502内、处理器502外部或其组合的电子数据存储单元503中的存储器)中。

虽然仅说明一个处理器502及电子数据存储单元503，但可包含超过一个以上处理器502及/或一个以上电子数据存储单元503。每一处理器502可与电子数据存储单元503的一或多者电子通信。在实施例中，通信地耦合一或多个处理器502。就此而言，一或多个处理器502可接收在测量系统501处接收的读数，且将读数存储于处理器502的电子数据存储单元503中。处理器502及/或电子数据存储单元503可为晶片计量工具500本身的部分或可与晶片计量工具500分离(例如，独立控制单元或在集中式质量控制单元中)。

处理器502可以任何适合方式(例如，经由一或多个传输媒体，其可包含有线及/或无线传输媒体)耦合到晶片计量工具500的组件，使得处理器502可接收由晶片计量工具500产生的输出(例如来自测量系统501的输出)。处理器502可经配置以使用所述输出来执行若干功能。例如，处理器502可经配置以测量晶片505上的层。在另一实例中，处理器502可经配置以将输出发送到电子数据存储单元503或另一存储媒体而不重检输出。处理器502可如本文中描述那样进一步配置。

本文中描述的处理器502、(若干)其它系统或(若干)其它子系统可采取各种形式，包含个人计算机系统、图像计算机、主计算机系统、工作站、网络器具、因特网器具或其它装置。(若干)子系统或(若干)系统还可包含所属领域中已知的任何适合处理器，例如并行处理器。另外，(若干)子系统或(若干)系统可包含具有高速处理及软件的平台，其作为独立工具或联网工具。例如，处理器502可包含微处理器、微控制器或其它装置。

如果系统包含一个以上子系统，那么可将不同子系统彼此耦合使得可在子系统之间发送图像、数据、信息、指令等。例如，一个子系统可通过任何适合传输媒体(其可包含所属领域中已知的任何适合有线及/或无线传输媒体)耦合到(若干)额外子系统。此类子系统的两者或更多者还可由共享计算机可读存储媒体(未展示)有效地耦合。

处理器502也可为缺陷重检系统、检验系统、计量系统或某一其它类型的系统的部分。因此，本文中揭示的实施例描述可以若干方式定制以用于具有不同能力的或多或少适用于不同应用的系统的一些配置。

处理器502可与测量系统501或晶片计量工具500的其它组件电子通信。处理器502可根据本文中描述的实施例的任何者配置。处理器502还可经配置以使用测量系统501的输出或使用来自其它来源的图像、测量或数据来执行其它功能或额外步骤。

在另一实施例中，处理器502可以所属领域中已知的任何方式通信地耦合到晶片计量工具500的各种组件或子系统的任何者。此外，处理器502可经配置以通过传输媒体(其可包含有线及/或无线部分)从其它系统接收及/或获取数据或信息(例如，来自例如重检工具的检验系统的检验结果、另一计量工具、包含设计数据的远程数据库，及类似物)。以此方式，传输媒体可用作处理器502与晶片计量工具500的其它子系统或晶片计量系统500外部的系统之间的数据链路。

在一些实施例中，通过以下的一或多者实施本文中揭示的晶片计量工具500及方法的各种步骤、功能及/或操作：电子电路、逻辑门、多路复用器、可编程逻辑装置、ASIC、模拟或数字控件/开关、微控制器或计算系统。可经由载体媒体传输实施例如本文中描述的方法的方法的程序指令，或将程序指令存储于载体媒体上。载体媒体可包含存储媒体，例如只读存储器、随机存取存储器、磁盘或光盘、非易失性存储器、固态存储器、磁带，及类似物。载体媒体可包含传输媒体，例如导线、缆线或无线传输链路。例如，可通过单个处理器502(或计算机系统)或(替代地)多个处理器202(或多个计算机系统)实施贯穿本发明描述的各种步骤。此外，晶片计量工具500的不同子系统可包含一或多个计算或逻辑系统。因此，上文描述不应解释为对本发明的限制而是仅为说明。

在例子中，图7中的晶片计量工具500可包含：照明系统，其照明目标；测量系统501，其捕捉由照明系统与晶片505上的目标、装置或特征的相互作用(或缺乏)提供的相关信息；及处理器502，其分析使用一或多个算法收集的信息。

虽然如图7中以相同轴所说明，来自测量系统501的光源的光束可以一定角度导引于晶片505处，并可以不同角度从晶片505反射到测量系统501的检测器。

晶片计量工具500可包含一或多个硬件配置，其可用于测量各种半导体结构及材料特性。此类硬件配置的实例包含(但不限于)光谱椭圆偏光仪(SE)；具有多个照明角度的SE；测量穆勒矩阵元素(例如，使用(若干)旋转补偿器)的SE；单个波长椭圆偏光仪；束分布椭圆偏光仪(角度分辨椭圆偏光仪)；束分布反射计(角度分辨反射计)；宽带反射光谱仪(光谱反射计)；单个波长反射计；角度分辨反射计；成像系统；或散射仪(例如，光斑分析器)。硬件配置可被分成离散操作系统，或可被组合成单个工具。

某些硬件配置的照明系统可包含一或多个光源。光源可产生仅具有一个波长的光(即，单色光)，具有数个离散波长的光(即，多色光)，具有多个波长的光(即，宽带光)，及/或通过波长扫描的光，或连续地在波长之间或在波长之间跳跃(即，可调谐源或扫描源)。适合光源的实例是：白光源、紫外(UV)激光器、弧光灯或无电灯、激光器持续等离子体(LSP)源、例如X光线源的更短波长源、极端UV源或其一些组合。光源还可经配置以提供具有足够亮度的光，在一些情况中，亮度可为大于约1W/(nm cm² Sr)的亮度。晶片计量工具500还可包含对光源的快速反馈，用于稳定其功率及波长。光源的输出可经由自由空间传播来递送，或在一些情况中经由任何类型的光纤或光导来递送。

晶片计量工具500可经设计以进行与半导体制造有关的许多不同类型的测量。例如，在某些实施例中，晶片计量工具500可测量一或多个目标的特性(例如CD、叠加、侧壁角度、膜厚度或工艺相关参数(例如，焦点及/或剂量))。目标可包含本质上是周期性的所关注特定区域，例如存储器裸片中的光栅。目标可包含多个层(或膜)，其厚度可由晶片计量工具500测量。目标可包含在半导体晶片上放置(或已经存在)的目标设计以供使用，例如运用对准及/或叠加配准操作。特定目标可经定位于半导体晶片上的多个位置处。例如，目标可经定位于划线道内(例如，裸片之间)及/或定位于裸片本身中。在某些实施例中，通过相同或多个计量工具而(同时或在不同时间)测量多个目标。可组合来自此类测量的数据。来自计量工具的数据可用于半导体制造工艺中，例如，用于前馈、反馈及/或侧馈校正到工艺(例如，光刻、蚀刻)，且因此可产生完整工艺控制解决方案。

为改进测量准确度及匹配到实际装置特性及为改进裸片中或装置上测量，可使用各种计量实施方案。例如，可使用基于主要反射光学器件的聚焦束椭圆偏光测量术。可使用变迹器来减轻光学衍射的效果，从而导致照明点的扩展超过由几何光学器件界定的尺寸。使用具有同时多个AOI照明的高NA工具是实现小目标能力的另一方式。其它测量实例可包含测量半导体堆叠的一或多个层的组分，测量晶片上(或内)的某些缺陷，及测量暴露到晶片的光刻辐射的量。在一些情况中，计量工具及算法可经配置用于测量非周期性目标。

所关注参数的测量通常涉及数个算法。例如，入射束与样品的光学相互作用可使用电磁(EM)解算器来建模，并可使用例如严格耦合波分析(RCWA)、有限元方法(FEM)、矩量法、表面积分方法、体积积分方法、有限差时域(FDTD)等的算法。所关注目标通常使用几何引擎来建模(参数化)，或在一些情况中，使用过程建模引擎或两者的组合。可实施几何引擎(例如科磊公司的AcuShape软件产品)。

可通过数种数据拟合及优化技术来分析所收集数据，且所述技术包含：链接库；快速降阶模型；回归；机器学习算法(例如神经网络及支持向量机(SVM))；降维算法(例如主组分分析(PCA)、独立组分分析(ICA)及局部线性嵌入(LLE)；稀疏表示(例如傅里叶(Fourier)或小波变换；卡尔曼(Kalman)滤波器；促进匹配相同或不同工具类型的算法及类似物)。收集数据还可由不包含建模、优化及/或拟合的算法分析。

计算算法通常对计量应用进行优化，使用一或多个方法(例如计算硬件的设计及实施方案、并行化、计算分布、负载平衡、多服务支持或动态负载优化)。算法的不同实施方案可在固件、软件、现场可编程门阵列(FPGA)及可编程光学器件组件等中完成。

数据分析及拟合步骤通常追求一或多个目标。例如，目标可为CD、侧壁角度(SWA)、形状、应力、组分、膜、带隙、电性质、焦点/剂量、叠加、产生工艺参数(例如，耐磨状态、分压、温度及聚焦模型)及/或其任何组合的测量。目标可为计量系统的建模及/或设计。目标也可为计量目标的建模、设计及/或优化。

本发明的实施例涉及半导体计量领域，且不限于硬件、算法/软件实施方案及架构，并使用上文概述的情况。

可如本文中描述那样执行方法的步骤中的每一者。方法还可包含可由本文中描述的控制器及/或(若干)计算机子系统或(若干)系统执行的任何其它(若干)步骤。所述步骤可由一或多个处理器执行，所述一或多个处理器可根据本文中描述的实施例中的任何者配置。另外，可通过本文中描述的系统实施例中的任何者来执行上文描述的方法。

尽管已关于一或多个特定实施例描述本发明，但将理解，可在不脱离本发明的范围的情况下进行本发明的其它实施例。因此，本发明被视为仅受限于所附权利要求书及其合理解释。

Claims (20)

1.一种透镜系统，其包括：

主镜，其是弯曲的；

非球面副镜，其具有小于所述主镜的直径的直径，其中所述非球面副镜与所述主镜共享光轴，且其中所述非球面副镜及所述主镜相对于所述光轴旋转地对称；及

支撑构件，其经安置于所述非球面副镜上，其中所述支撑构件在所述透镜系统的操作波长内是透明的。

2.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述支撑构件是玻璃。

3.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述支撑构件是二氧化硅。

4.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述支撑构件是CaF₂。

5.根据权利要求1所述的透镜系统，其进一步包括外壳，其中所述主镜及所述非球面副镜经安置于所述外壳中，且其中所述支撑构件将所述非球面副镜连接到所述外壳。

6.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述非球面副镜的所述直径是所述主镜的直径的2.5％到20％。

7.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述支撑构件具有非零凸曲率半径及非零凹曲率半径。

8.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述非球面副镜经配置以阻挡通过所述透镜系统的10％或更少的光。

9.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述支撑构件的曲率半径是所述支撑构件的半径的0.67倍到1.5倍。

10.一种椭圆偏光仪，其包含根据权利要求1所述的透镜系统。

11.一种反射计，其包含根据权利要求1所述的透镜系统。

12.一种方法，其包括：

导引光束通过在所述光束的操作波长内透明的支撑构件；

从主镜反射所述光束；及

从非球面副镜反射所述光束，所述非球面副镜具有小于所述主镜的直径的直径，其中所述非球面副镜经安置于所述支撑构件上，其中所述非球面副镜与所述主镜共享光轴，且其中所述非球面副镜及所述主镜相对于所述光轴旋转地对称。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述非球面副镜经配置以阻挡被导引通过所述支撑元件的10％或更少的光束。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述光束以法向入射±2°入射于所述支撑构件上。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述支撑构件是玻璃。

16.根据权利要求12所述的方法，其中所述支撑构件是二氧化硅。

17.根据权利要求12所述的方法，其中所述支撑构件是CaF₂。

18.根据权利要求12所述的方法，其中所述光束用于在半导体晶片上执行计量。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述光束用于执行椭圆偏光测量术。

20.根据权利要求18所述的方法，其中所述光束用于执行反射测量术。

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