CN111971712B - 用于重叠计量学的局部远心及聚焦优化 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种提供逐位点对准的重叠计量学工具，其包含耦合到远心成像系统的控制器。所述控制器可接收通过所述成像系统在两个或更多个焦点位置处捕获的样本上的重叠目标的两个或更多个对准图像；基于所述对准图像产生指示所述重叠目标在所述成像系统内的对准的对准数据；当所述重叠目标的所述对准在选定对准容差内时，将所述对准图像设置为测量图像；指导所述成像系统调整所述重叠目标在所述成像系统中的所述对准且在所述重叠目标的所述对准在所述选定对准容差外时进一步从所述成像系统接收一或多个测量图像；及基于所述测量图像中的至少一者确定所述样本的两个或更多个层之间的重叠。

Description

用于重叠计量学的局部远心及聚焦优化
技术领域
本发明大体上涉及重叠计量学领域且更特定来说，涉及重叠目标的局部对准。
背景技术
基于图像的重叠计量学通常可包含基于不同所关注层中的重叠目标的特征的相对成像位置确定样本上的两个或更多个层之间的相对偏移。据此，重叠测量的准确度可能对计量学工具中的重叠目标的对准误差敏感。典型重叠计量学系统可每晶片批次或测量方案对准样本一次。然而，可在跨样本分布的各种重叠目标处执行重叠测量，且归因于样本变化、目标设计差异或类似者，每一重叠目标的最优对准可不相同。据此，归因于重叠目标的局部变化，样本的单个对准可导致降低重叠测量精度。因此，可期望具有用于使重叠计量学系统有效地对准于样本上的任何选定重叠目标的系统及方法。
发明内容
根据本发明的一或多个说明实施例，揭示一种重叠计量学系统。在一个说明实施例中，所述系统包含控制器，所述控制器通信地耦合到远心成像系统，所述远心成像系统包含经配置以在两个或更多个焦点位置处通过物镜捕获图像的一或多个相机。在另一说明实施例中，所述控制器接收通过所述成像系统在两个或更多个焦点位置处捕获的样本上的重叠目标的两个或更多个对准图像，其中所述两个或更多个对准图像包含所述重叠目标的一或多个特征。在另一说明实施例中，所述控制器基于所述两个或更多个对准图像产生指示所述重叠目标在所述成像系统内的对准的对准数据。在另一说明实施例中，当所述重叠目标的所述对准在选定对准容差内时，所述控制器将所述两个或更多个对准图像设置为测量图像。在另一说明实施例中，所述控制器指导所述成像系统调整所述重叠目标在所述成像系统中的所述对准且在所述重叠目标的所述对准在所述选定对准容差外时进一步从所述成像系统接收一或多个测量图像。在另一说明实施例中，所述控制器基于所述测量图像中的至少一者确定所述样本的两个或更多个层之间的重叠。
根据本发明的一或多个说明实施例，揭示一种重叠计量学系统。在一个说明实施例中，所述系统包含远心成像系统，所述远心成像系统包含经配置以在两个或更多个焦点位置处通过物镜捕获图像的一或多个相机。在另一说明实施例中，所述系统包含控制器，所述控制器通信地耦合到远心成像系统，所述远心成像系统包含经配置以在两个或更多个焦点位置处通过物镜捕获图像的一或多个相机。在另一说明实施例中，所述控制器接收通过所述成像系统在两个或更多个焦点位置处捕获的样本上的重叠目标的两个或更多个对准图像，其中所述两个或更多个对准图像包含所述重叠目标的一或多个特征。在另一说明实施例中，所述控制器基于所述两个或更多个对准图像产生指示所述重叠目标在所述成像系统内的对准的对准数据。在另一说明实施例中，当所述重叠目标的所述对准在选定对准容差内时，所述控制器将所述两个或更多个对准图像设置为测量图像。在另一说明实施例中，所述控制器指导所述成像系统调整所述重叠目标在所述成像系统中的所述对准且在所述重叠目标的所述对准在所述选定对准容差外时进一步从所述成像系统接收一或多个测量图像。在另一说明实施例中，所述控制器基于所述测量图像中的至少一者确定所述样本的两个或更多个层之间的重叠。
根据本发明的一或多个说明实施例，揭示一种重叠计量学方法。在一个说明实施例中，所述方法包含接收通过远心成像系统在两个或更多个焦点位置处捕获的样本的两个或更多个对准图像，其中所述两个或更多个对准图像包含重叠目标的一或多个特征。在另一说明实施例中，所述方法包含基于所述两个或更多个对准图像产生指示所述重叠目标在所述成像系统内的对准的对准数据。在另一说明实施例中，所述方法包含当所述重叠目标的所述对准在选定对准容差内时，将所述两个或更多个对准图像设置为测量图像。在另一说明实施例中，所述方法包含指导所述成像系统调整所述重叠目标在所述成像系统中的所述对准且在所述重叠目标的所述对准在所述选定对准容差外时进一步从所述成像系统接收一或多个测量图像。在另一说明实施例中，所述方法包含基于所述测量图像确定所述样本的两个或更多个层之间的重叠。
应理解，以上一般描述及以下详细描述两者仅供示范及说明且不一定限制本发明。并入说明书中且构成说明书的一部分的附图说明本发明的实施例且与一般描述一起用来解释本发明的原理。
附图说明
参考附图，所属领域的技术人员可更好理解本发明的众多优点，其中：
图1A是说明根据本发明的一或多个实施例的适于逐位点对准的基于图像的重叠计量学系统的概念图。
图1B是根据本发明的一或多个实施例的成像重叠计量学系统的概念图。
图1C是根据本发明的一或多个实施例的具有可调整照明孔径光阑的照明路径的概念图。
图2是根据本发明的一或多个实施例的适于基于图像的重叠计量学的重叠目标的俯视图。
图3是根据本发明的一或多个实施例的适于捕获循序对准图像的成像系统的概念图。
图4是根据本发明的一或多个实施例的适于捕获同时对准图像的成像系统的概念图。
图5是根据本发明的一或多个实施例的集成到成像系统中的图案投影仪的概念图。
图6是根据本发明的一或多个实施例的图案掩模的俯视图。
图7是根据本发明的一或多个实施例的叠加有来自图6的图案掩模的图案的投射图像的重叠目标的概念图像。
图8A是根据本发明的一或多个实施例的包含暗场光阑的投射光学件的概念图。
图8B是根据本发明的一或多个实施例的经配置以选择一阶衍射的暗场光阑的俯视图。
图9是说明根据本发明的一或多个实施例的用于逐位点重叠计量学的方法中执行的步骤的流程图。
具体实施方式
现将详细参考附图中说明的所揭示标的物。已关于特定实施例及其特定特征特别展示及描述本发明。本文中所阐述的实施例被认为是说明性而非限制性的。对于所属领域的一般技术人员来说应容易显而易见的是，可在不背离本发明的精神及范围的情况下在形式及细节上进行各种改变及修改。
本发明的实施例涉及用于重叠计量学工具的逐位点对准的系统及方法。对准误差(例如但不限于聚焦误差、远心误差或定心误差)会负面影响基于图像的重叠计量学的测量准确度。举例来说，归因于图像对比度损失，样本的散焦可能降低测量精度。此外，重叠目标的非对称性可能在测量期间引发聚焦相依重叠误差。作为另一实例，远心误差可能引发工具引发的移位(TIS)，这会直接负面影响重叠确定。
本文中应认识到，归因于各种因素，例如但不限于样本变化或载物台误差，重叠计量学工具的最优对准可能从一个重叠目标到下一重叠目标而不同。此外，一些TIS组件(例如但不限于样本卡盘倾斜或旋转台摆动)可随着样本旋转且因此当仅校正远心以最小化非旋转TIS时可能促成测量不准确度。据此，本发明的实施例涉及在重叠测量之前或作为重叠测量的一部分对准重叠计量学工具内的任何数目个选定重叠目标以提供高度精确重叠测量。
本文中应进一步认识到，计量学工具对准操作会负面影响测量处理量。本发明的额外实施例涉及在选定测量位点(例如，在选定重叠目标处)有效地对准重叠计量学工具。
本发明的一些实施例涉及在不同焦点位置处利用成像系统捕获重叠目标的两个或更多个对准图像且基于对准图像产生对准数据(例如，聚焦数据、远心数据、定心数据或类似者)。举例来说，对准数据可包含指示捕获对准图像的焦点位置与标称或目标焦点位置之间的差异(例如，聚焦误差)的数据。在一种情况下，此聚焦数据可包含指示对准图像中的聚焦误差的对准图像的图像对比度计量。作为另一实例，对准数据可包含依据焦点位置的经成像特征的横向移位及/或放大率变化。据此，此对准数据可指示成像系统内的样本的远心误差。此外，对准数据可用来准确地将重叠目标的选定特征定位(例如，定心)于成像系统的视场内。
本发明的额外实施例涉及基于对准数据在选定对准容差(例如，聚焦容差、远心容差、定心容差或类似者)内对准成像系统中的样本。据此，在对选定重叠目标产生重叠测量之前，可将重叠计量学工具对准于样本上的任何数目个选定重叠目标以促进每一目标的稳健且准确的重叠测量。
举例来说，可基于聚焦数据对准样本(或样本的选定层上的一或多个特征)以对焦于成像系统的选定相机上。在此方面，可调整成像系统的一或多个元件(例如但不限于样本台、物镜的位置或类似者)以选定聚焦容差(例如，提供所期望图像质量的聚焦位置范围)内使样本聚焦。作为另一实例，可调整成像系统的一或多个组件(例如但不限于孔径光阑)以在选定远心容差(例如，经成像特征的横向位置、放大率或类似者的容许偏差)内提供样本的远心成像。
额外实施方案涉及在基于对准数据对准样本之后捕获样本的测量。进一步实施方案涉及基于测量图像确定样本的两个或更多个层之间的重叠。在此方面，可针对每一重叠目标产生高度精确重叠测量。
图1A是说明根据本发明的一或多个实施例的适于逐位点对准的基于图像的重叠计量学系统100的概念图。举例来说，重叠计量学系统100可基于跨样本102分布的重叠目标的图像确定样本102的两个或更多个层之间的重叠(例如，重叠误差)。
在一个实施例中，重叠计量学系统100包含：远心成像系统104，其用来产生样本102的一或多个图像；及控制器106，其用来基于来自成像系统104的图像确定样本102的两个或更多个层的重叠。此外，重叠计量学系统100可包含样本台108，样本台108用于将样本102的选定部分(例如，选定重叠目标)定位于成像系统104的视场内以确定重叠。样本台108可包含适于将样本102定位于重叠计量学系统100内的任何装置。举例来说，样本台108可包含线性平移台、旋转台、倾倒/倾斜台或类似者的任何组合。
在另一实施例中，成像系统104包含适于在选定对准容差内对准样本102的一部分的一或多个可调整组件。举例来说，可调整组件可包含但不限于样本台108、一或多个孔径光阑、或适于调整光学组件的一或多个额外平移台。
在另一实施例中，控制器106包含一或多个处理器110，一或多个处理器110经配置以执行保存于存储器媒体112上的程序指令。在此方面，控制器106的一或多个处理器110可执行贯穿本发明所描述的各种过程步骤中的任一者。此外，控制器106可通信地耦合到重叠计量学系统100的任何组件。举例来说，控制器106可通信地耦合到成像系统104以从成像系统104接收图像及/或控制成像系统104的可调整组件以在选定对准容差内对准样本102。此外，控制器106可基于从成像系统104接收的图像确定与样本102的两个或更多个层相关联的重叠。
控制器106的一或多个处理器110可包含所属领域中已知的任何处理元件。在此意义上，一或多个处理器110可包含经配置以执行算法及/或指令的任何微处理器型装置。在一个实施例中，一或多个处理器110可由以下项组成：桌上型计算机、主机计算机系统、工作站、图像计算机、并行处理器、或经配置以执行程序的任何其它计算机系统(例如，联网计算机)，所述程序经配置以如贯穿本发明所描述般操作重叠计量学系统100。应进一步认识到，术语“处理器”可广义地被定义为涵盖具有执行来自非暂时性存储器媒体112的程序指令的一或多个处理元件的任何装置。此外，可由单个控制器106或替代地多个控制器实行贯穿本发明所描述的步骤。另外，控制器106可包含容置于共同外壳中或多个外壳内的一或多个控制器。以此方式，任何控制器或控制器组合可单独封装为适于集成到重叠计量学系统100中的模块。此外，控制器106可分析从检测器组合件122接收的数据且将数据馈送到重叠计量学系统100内或重叠计量学系统100外部的额外组件。
存储器媒体112可包含适于存储可由相关联的一或多个处理器110执行的程序指令的所属领域中已知的任何存储媒体。举例来说，存储器媒体112可包含非暂时性存储器媒体。作为另一实例，存储器媒体112可包含但不限于只读存储器、随机存取存储器、磁性或光学存储器装置(例如，磁盘)、磁带、固态硬盘及类似者。应进一步注意，存储器媒体112可与一或多个处理器110一起容置于共同控制器外壳中。在一个实施例中，存储器媒体112可相对于一或多个处理器110及控制器106的物理位置远端定位。例如，控制器106的一或多个处理器110可存取可通过网络(例如，因特网、内联网及类似者)存取的远端存储器(例如，服务器)。因此，上文描述不应被解释为限制本发明而是仅仅是说明。
图1B是根据本发明的一或多个实施例的成像重叠计量学系统100的概念图。
在另一实施例中，重叠计量学系统100包含：照明源114，其用来产生照明光束116；照明路径118，其用来将照明光束116引导到安装于样本台108上的样本102；收集路径120，其用来将从样本102射出的辐射引导到检测器组合件122。举例来说，检测器组合件122可包含适于捕获样本102的图像的至少一个成像检测器。
照明光束116可包含一或多个选定波长的光，包含但不限于真空紫外线辐射(VUV)、深紫外线辐射(DUV)、紫外线(UV)辐射、可见光辐射或红外线(IR)辐射。照明源114可进一步产生包含任何选定波长范围的照明光束116。在另一实施例中，照明源114可包含用来产生具有可调光谱的照明光束116的光谱可调照明源。照明源114可进一步产生具有任何时间轮廓的照明光束116。举例来说，照明源114可产生连续照明光束116、脉冲照明光束116或调变照明光束116。另外，照明光束116可经由从由空间传播或导引光(例如，光纤、光导管或类似者)从照明源114递送。
照明源114可包含适于提供照明光束116的任何类型的照明源。在一个实施例中，照明源114是激光源。举例来说，照明源114可包含但不限于一或多个窄带激光源、宽带激光源、超连续光谱激光源、白光激光源或类似者。在此方面，照明源114可提供具有高相干性(例如，高空间相干性及/或时间相干性)的照明光束116。在另一实施例中，照明源114包含激光维持等离子体(LSP)源。举例来说，照明源114可包含但不限于适于容纳一或多个元件的LSP灯、LSP灯泡或LSP室，所述一或多个元件在由激光源激发成等离子体状态时可发射宽带照明。在另一实施例中，照明源114包含灯源。举例来说，照明源114可包含但不限于弧光灯、放电灯、无电极灯或类似者。在此方面，照明源114可提供具有低相干性(例如，低空间相干性及/或时间相干性)的照明光束116。
在另一实施例中，照明源114经由照明路径118将照明光束116引导到样本102。举例来说，照明路径118可包含用来将照明光束116聚焦到样本102上的物镜124。照明路径118可包含适于修改及/或调节照明光束116的一或多个照明路径透镜126或照明调节组件128。举例来说，一或多个照明调节组件128可包含但不限于一或多个偏振器、一或多个滤光器、一或多个分束器、一或多个漫射器、一或多个均匀器、一或多个变迹器、或一或多个光束整形器。作为另一实例，照明路径118可包含用来控制样本102上的照明的角度的孔径光阑及/或用来控制样本102上的照明的空间范围的场光阑。
图1C是根据本发明的一或多个实施例的具有可调整照明孔径光阑130的照明路径118的概念图。
在一个实施例中，照明路径118包含用来提供样本的远心照明的照明孔径光阑130。举例来说，照明孔径光阑130可经定位于与物镜124及/或管透镜(未展示)的后焦平面共轭的平面处。在另一实施例中，照明路径118包含用来控制样本102上的照明的空间范围以引导到样本102的照明场光阑132。举例来说，照明场光阑132可经定位于与样本102共轭的平面处。此外，照明路径118可包含促进将照明孔径光阑130及照明场光阑132放置于方便位置处的任何数目个照明路径透镜126。
再次参考图1B，收集路径120可包含用来收集从样本射出的辐射(例如，响应于照明光束116)且将经收集辐射引导到检测器组合件122的任何数目个光学元件。在一个实施例中，收集路径120包含分束器134，分束器134经定向使得物镜124可同时将照明光束116引导到样本102及收集来自样本102的辐射。收集路径120可进一步包含适于修改及/或调节来自样本102的辐射的一或多个收集路径透镜136及/或调节收集组件138，例如但不限于一或多个滤光器、一或多个偏振器、或一或多个光束挡块。另外，收集路径120可包含用来控制从样本102收集的辐射的角度范围的孔径光阑及/或用来控制样本102的图像的空间范围的场光阑。在另一实施例中，收集路径120包含光阑140。举例来说，光阑140可包含定位于与物镜124及/或管透镜(未展示)的后焦平面共轭的平面中以在使样本102成像时提供图像空间远心的收集孔径光阑。作为另一实例，光阑140可包含定位于与样本102共轭的平面处以控制检测器组合件122上的图像的空间范围的收集场光阑。此外，收集路径120可包含促进将光阑140及收集场光阑放置于方便位置处的任何数目个照明路径透镜126。
检测器组合件122可包含适于捕获从样本102射出的辐射的任何数目个检测器。举例来说，检测器组合件122可包含适于在选定焦点位置处产生图像的一或多个成像检测器。例如，成像检测器可包含但不限于电荷耦合装置(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)装置、时间延迟成像(TDI)检测器、一或多个光电倍增管(PMT)、一或多个雪崩光电二极管(APD)或类似者。在另一实施例中，检测器组合件122可包含适于识别从样本102射出的辐射的波长的光谱检测器。
现参考图2到8B，大体上描述逐位点对准。
在一个实施例中，重叠计量学系统100执行成像系统104的逐位点对准。举例来说，重叠计量学系统100可在跨样本102分布的多个重叠目标处执行重叠测量，且可进一步针对任何选定数目个重叠目标个别地对准成像系统104。举例来说，重叠目标的重叠测量通常可开始于将重叠目标平移到成像系统104的视场(例如，利用样本台108)。然而，样本102的物理变化及/或样本台108的误差可能导致对准误差，如果不校正，所述对准误差会负面影响重叠测量的准确度。
图2是根据本发明的一或多个实施例的适于基于图像的重叠计量学的重叠目标202的俯视图。在一个实施例中，重叠目标202包含高级成像计量学(AIM)重叠目标。举例来说，重叠目标202可包含样本102的第一层上的一或多个第一层特征204及样本102的第二层上的一或多个第二层特征206。在此方面，可基于第一层特征204及第二层特征206的相对位置确定第一层与第二层之间的重叠。
此外，第一层特征204及/或第二层特征206可经定向以促进在正交方向上进行重叠测量。举例来说，如图2中所说明，重叠目标202可包含四个像限，其中第一层特征204及第二层特征206的一部分是沿第一方向对准，且第一层特征204及第二层特征206的一部分是沿正交于第一方向的第二方向定向。此外，第一层特征204及第二层特征206可(但不一定必须)被分段。
应理解，图2中所描绘的重叠目标202及相关联描述仅仅出于说明性目的而提供且不应被解释为限制性。举例来说，重叠目标可包含样本102的任何数目个层(例如，3个层、4个层或类似者)上的特征。作为另一实例，重叠目标的特征可经定向成适于基于图像的重叠测量的任何选定图案，例如但不限于盒中盒(box-in-box)图案或光栅叠光栅(grating-over-grating)图案。
对准误差可与可影响来自重叠目标(例如，重叠目标202)的重叠测量的任何类型的对准计量相关联，例如但不限于聚焦误差及远心误差。举例来说，聚焦误差可与重叠目标的高度相对于标称焦点位置的偏差相关联，使得重叠目标的图像失焦。测量图像中的散焦可以各种方式负面影响重叠测量，例如但不限于降低特征边缘的图像对比度及测量精度。作为另一实例，远心误差可能引起TIS。在此方面，特征的视位(apparent position)可能看似依据成像系统104中的焦点位置横向移位，这可能引发重叠偏移误差。
在一个实施例中，成像系统104针对每一选定重叠测量位点(例如，每一选定重叠目标)在不同焦点位置处从成像系统104产生两个或更多个对准图像。本文中应认识到，两个或更多个焦点位置处的对准图像可提供足够信息以准确地确定对准误差(例如，聚焦误差、远心误差、定心误差或类似者)且因此促进逐位点减轻对准误差。接着，控制器106可基于对准图像产生对准数据，且接着在样本102在选定位点处的对准容差外的情况下，指导成像系统104在选定对准容差内对准样本102。一旦对准成像系统104，成像系统104即可产生测量图像且控制器106可基于测量图像提供样本102的两个或更多个层的重叠测量。
成像系统104可循序或同时捕获对准图像。图3是根据本发明的一或多个实施例的适于捕获循序对准图像的成像系统104的概念图。在一个实施例中，成像系统104的检测器组合件122包含单个成像检测器302。据此，成像系统104可通过循序修改样本102的焦点位置且利用成像检测器302捕获图像来捕获对准图像。
可使用任何元件组合来控制成像系统104内的样本102的焦点位置。举例来说，可经由样本台108调整样本102的焦点位置。作为另一实例，可通过调整收集路径120的一或多个元件(例如但不限于物镜124或成像检测器302)的位置来控制样本102的焦点位置。
图4是根据本发明的一或多个实施例的适于捕获同时对准图像的成像系统104的概念图。在一个实施例中，检测器组合件122包含经配置以在选定焦点位置同时捕获图像的两个或更多个成像检测器。举例来说，如图4中所说明，检测器组合件122可包含用来在三个选定焦点位置处同时捕获样本102的三个图像的三个成像检测器302a到c。检测器组合件122可进一步包含用来沿多个路径分裂及引导从样本102射出的辐射以由成像检测器302捕获的检测器光学元件，例如但不限于一或多个分束器304、一或多个棱镜306、一或多个镜(未展示)、或一或多个检测器透镜(未展示)。
检测器组合件122可经配置以在任何选定焦点位置处捕获图像。在一个实施例中，检测器组合件122包含：一个成像检测器，其经配置以在预期对准样本102的标称(例如，理想)焦点位置处捕获图像；及一或多个额外成像检测器，其经配置以在从标称焦点位置的选定偏移处捕获图像。举例来说，如图4中所说明，成像检测器302b可经配置以在标称焦点位置处捕获图像，成像检测器302a可经配置以在从标称焦点位置的选定正偏移处捕获图像，且成像检测器302c可经配置以在从标称焦点位置的选定负偏移处捕获图像。标称焦点位置可另外对应于基于物镜124的规格的像差校正成像配置。
从对准图像提取的对准数据可包含适于提供可校正项以对准成像系统104内的选定重叠目标的任何类型的数据。在一个实施例中，对准数据包含指示对准图像的相对散焦的聚焦数据，例如但不限于图像对比度。接着可(例如，由控制器106)使用此数据来准确地调整样本的焦点位置，使得选定重叠目标对焦于检测器组合件122的选定相机上(例如，图3的单个成像检测器302、图4的标称成像检测器302b或类似者)。
举例来说，重叠目标(例如，重叠目标202)的图像通常可包含针对背景可见的高图像对比度，包含第一层特征204及第二层特征206。此外，图像对比度通常可在重叠目标对焦时最高且通常可随着散焦增加而减小。因此，与重叠目标的特征与每一对准图像的背景之间的图像强度(例如，像素值)的差异相关联的图像对比度数据可指示与每一对准图像相关联的相对散焦。据此，可(例如，由控制器106)利用与两个或更多个对准图像相关联的聚焦数据来调整重叠目标的焦点位置，使得选定重叠目标在检测器组合件122的选定相机(例如，图3的单个成像检测器302、图4的标称成像检测器302b或类似者)上的选定聚焦容差(例如，提供所期望图像质量的焦点位置的选定范围或类似者)内对焦。
在另一实施例中，比较来自对准图像的聚焦数据与经校准聚焦数据以在选定聚焦容差内调整重叠目标202的焦点位置。举例来说，经校准聚焦数据可包含但不限于依据标称焦点位置(例如，跨焦(through-focus)曲线)的任一侧上的散焦的图像对比度数据。此外，可以比由两个或更多个对准图像所提供更精细的焦点位置分辨率产生经校准聚焦数据。在此方面，可将对准图像的聚焦数据映射到经校准聚焦数据的点以针对重叠测量提供标称聚焦的有效确定。
可以任何方式产生经校准聚焦数据。例如，可在运行时间之前通过重叠目标(例如，重叠目标202)的一系列训练图像产生经校准聚焦数据。在另一情况下，可通过一系列模拟产生经校准聚焦数据。
在另一实施例中，对准数据包含指示选定重叠目标(例如，重叠目标202)的远心误差的远心数据。举例来说，远心误差可表现为依据焦点位置的特征大小变化(例如，图像放大率的变化)。作为另一实例，远心误差可表现为当在不同焦点位置成像时特征的横向移位。据此，远心数据可包含重叠目标中的特征的相对位置信息。此外，接着可使用横向移位的量值及/或方向来校正远心误差。
可基于在不同焦点位置处循序或同时捕获的两个或更多个对准图像确定远心误差。举例来说，在于单个成像检测器302上捕获对准图像的情况下(例如，在图3或类似于图3的配置中)，远心数据可包含对准图像中的每一者中的重叠目标的选定特征的位置及/或定向信息。在一种情况下，位置及/或定向信息可根据特征的像素位置来表示。
作为另一实例，在利用多个成像检测器302产生对准图像的情况下(例如，在图4或类似于图4的配置中)，重叠目标的选定特征的位置及/或定向信息可参考每一相机上的经校准位置。举例来说，多个成像检测器302的位置中的相对变化及/或不稳定性会负面影响准确地测量跨不同焦点位置的特征的位置移位的能力。
在一个实施例中，成像系统104包含用来将一或多个参考图案直接投射到两个或更多个成像检测器302上的图案投影仪。在此方面，投射参考图案可用来相对于彼此校准成像检测器302且进一步提供针对每一对准图像测量重叠目标的选定特征的位置所作的参考。
图5是根据本发明的一或多个实施例的集成到成像系统104中的图案投影仪502的概念图。在一个实施例中，图案投影仪502包含：投影仪照明源504，其经配置以产生照明光束；图案掩模506；及投射光学件508，其用来将图案掩模506的图像产生到成像检测器302上。举例来说，由图案掩模506传递的照明可由分束器134直接引导到成像检测器302。
图6是根据本发明的一或多个实施例的图案掩模506的俯视图。图案掩模506包含待投射到成像检测器302上的一或多个图案602。此外，图案602可包含适于监测重叠目标在检测器组合件122上的相对横向位置的图案元件的任何分布。
在一个实施例中，图案掩模506包含沿正交方向定向以促进沿正交方向监测成像检测器302的光栅结构。举例来说，如图6中所说明，图案掩模506可包含具有沿第一方向分布的元件的至少一个光栅图案及具有沿第二方向分布的元件的至少一个光栅图案，第二方向正交于第一方向。
图案602可进一步经配置以投射到成像检测器302的任何部分上。在一个实施例中，如图6中所说明，图案602可沿图案掩模506的外部区域放置，从而留下一中心敞开区域604用于选定重叠目标的成像。图7是根据本发明的一或多个实施例的重叠目标702的概念图像700，概念图像700叠加有来自图6的图案掩模506的图案602的投射图像。举例来说，可由检测器组合件122的任何成像检测器(例如，图4的成像检测器302或图5的成像检测器302a到c中的任一者)捕获图7的图像700。
在一个实施例中，重叠目标702是在图像700的中心部分中可见，而图案602是在图像700的外部区域上可见。此外，图案602可经投射到与重叠目标702的图像无关联的检测器组合件122的成像检测器的一部分。举例来说，重叠目标702作为白色背景上的黑色特征而可见，其中可使用成像系统104的收集场光阑控制白色背景的边界704(例如，图7中的正方形)。
投射光学件508可包含适于将图案掩模506的图像投射到成像检测器302上的光学元件的任何组合，例如但不限于透镜或光阑。在一个实施例中，投射光学件508包含用于控制及/或选择用来在成像检测器上产生图案602的图像的衍射阶的暗场掩模。举例来说，本文中应认识到，可期望将图案掩模506的对焦图像投射于检测器组合件122的成像检测器302中的每一者上。然而，图案掩模506与个别成像检测器302之间的光学路径长度可不相同(例如，参见图7)。本文中应进一步认识到，仅由相等振幅的两个衍射阶形成的光栅结构(例如，图6中所说明的图案掩模506上的光栅图案602)的图像可通过大景深而具有高对比度。
图8A及8B说明具有经配置以仅传递来自图案掩模506的一阶衍射(例如，+/-1衍射阶)的暗场滤波器的投射光学件508。图8A是根据本发明的一或多个实施例的包含暗场光阑802的投射光学件508的概念图。图8B是根据本发明的一或多个实施例的经配置以选择一阶衍射(例如，+/-1衍射阶)的暗场光阑802的俯视图。
在一个实施例中，图案投影仪502的投射光学件508包含定位于投射透镜804的衍射平面处的暗场光阑802。在此方面，暗场光阑802可作为空间滤光器操作以传递来自投影仪照明源504的由图案掩模506衍射的照明的选定衍射阶。举例来说，如图8A及8B中所说明，暗场光阑802可包含环形透射部分806，环形透射部分806经配置以传递来自在图案掩模506上以任何方向定向的光栅图案602的一阶衍射阶(例如，+1衍射阶808a及-1衍射阶808b)。因此，暗场光阑802可包含用来阻挡剩余衍射阶(例如但不限于零阶衍射810及二阶衍射(例如，+2衍射阶812a及-2衍射阶812b))的反射及/或吸收区域。
投影仪照明源504可提供任何空间照明轮廓。举例来说，如图8B中所说明，投影仪照明源504可包含基于方芯(square-core)光纤的照明源，使得衍射阶808a到812可具有方形轮廓。作为另一实例，尽管未展示，但投影仪照明源504可产生具有圆形分布的照明，使得衍射阶808a到812可具有圆形轮廓。
此外，投射光学件508可包含一或多个额外投射透镜814，一或多个额外投射透镜814经配置以将由暗场光阑802传递的照明中继到成像检测器302。举例来说，如图8A中所说明，额外投射透镜814可准直由暗场光阑802传递的光。据此，一或多个额外透镜(例如，收集路径透镜136及/或检测器组合件122内的额外透镜(未展示))可接收经准直光且在成像检测器302上产生图案602的图像。
图案掩模506可经配置为反射或透射掩模。举例来说，如图5到8B中所说明，透射图案掩模506上的图案602可经形成为被不透明区域环绕的图案掩模506的透明区域。相比之下，反射图案掩模506(未展示)上的图案602可经形成为被透明及/或吸收区域环绕的图案掩模506的反射区域。
应理解，图5到8B中所说明的图案投影仪502连同相关联描述仅仅出于说明性目的而提供且不应被解释为限制性。举例来说，图案掩模506可具有适于监测成像检测器302的相对位置的图案元件的任何分布。作为另一实例，暗场光阑802可包含透射、反射或吸收部分的任何分布以传递任何选择衍射阶。
如前文中所描述，来自多个成像检测器302上产生的图案掩模506的图案602的图像可促进监测成像检测器302之间的任何横向位移。举例来说，一个成像检测器302的相对移位(例如，归因于振动、欠对准或类似者)可被观察为经移位成像检测器302上的投射图案的位置的移位。
另外，来自多个成像检测器302上产生的图案掩模506的图案602的图像可促进监测成像系统104中的重叠目标的远心。举例来说，重叠目标的特征的位置可相对于每一成像检测器302上的经成像图案602测量。此外，成像检测器302可相对于彼此校准，使得当成像系统104在选定容差内对准时，可预期一个成像检测器302上的给定位置处观察到的特征(例如，相对于投射图案602测量)位于其它成像检测器302上的已知位置处。在此方面，可基于重叠目标的特征的位置与基于校准的预期位置的偏差确定远心误差。
再次参考图2，本文中应认识到，归因于各种因素，例如但不限于与成像系统104的特征形状或像差相关联的边缘衍射效应，重叠目标的图像质量可能不均匀。在另一实施例中，基于重叠目标的一或多个选定部分(例如，一或多个选定特征或选定特征部分)产生对准数据(例如，聚焦数据、远心数据、定心数据或类似者)。举例来说，归因于衍射效应，具有周期性特征的重叠目标的图像可在中心区域208中相对于周围区域具有更高质量。据此，可仅仅基于重叠目标的选定区域(例如但不限于重叠目标的中心区域208，包含周期性结构)产生对准数据。
本文应进一步认识到，捕获对准图像的焦点位置的数目及/或分布可影响对准校正的准确度与处理量之间的折衷。举例来说，增加测量对准图像的焦点位置的数目可增加对准数据(例如，聚焦数据、远心数据、定心数据或类似者)的准确度，但可减小处理量。据此，可基于任何给定应用的需要及规格调整对准图像的数目。
在另一实施例中，重叠计量学系统100的一或多个组件是可调整的以促进样本102上的每一选定重叠目标的对准调整(例如，聚焦调整、远心调整或类似者)。此外，控制器106可通信地耦合到重叠计量学系统100的一或多个可调整组件。在此方面，控制器106可指导及/或控制可调整组件在选定容差(例如，聚焦容差、远心容差、定心容差或类似者)内对准样本。
举例来说，可通过使用成像系统104的任何组件或若干组件调整(例如，利用控制器106)样本102的焦点位置来控制聚焦误差。在一种情况下，可经由样本台108调整样本102的焦点位置。在另一情况下，可通过调整收集路径120的一或多个元件(例如但不限于物镜124或成像检测器302)的位置来控制样本102的焦点位置。
作为另一实例，可通过(例如，利用控制器106)调整成像系统104的一或多个组件来控制远心误差。在一种情况下，可通过调整照明孔径光阑130的位置以调整样本102上的照明的角度来控制远心。在另一情况下，可通过调整光阑140的位置以调整来自用来产生图像的样本102的辐射的角度来调整远心。在另一情况下，可通过(例如，使用样本台108)调整样本102的倾斜来控制远心。
作为另一实例，可通过(例如，利用控制器106)调整样本台108以将重叠目标的选定特征的位置调整到成像系统104的视场内的选定位置(例如但不限于视场中心)来控制定心误差。
图9是说明根据本发明的一或多个实施例的用于逐位点重叠计量学的方法900中执行的步骤的流程图。申请人应注意，前文在系统100的背景下所描述的实施例及致能技术应被解释为扩展到方法900。然而，应进一步注意，方法900不限于系统100的架构。
本文中应认识到，用于选定数目个重叠目标的重叠计量学工具的逐位点对准可校正样本的局部变化以促进高度准确的重叠测量。
在一个实施例中，方法900包含步骤902：接收通过成像系统(例如，成像系统104)在两个或更多个焦点位置处捕获的样本的两个或更多个对准图像，其中两个或更多个对准图像包含重叠目标的一或多个特征。可循序或同时产生对准图像。举例来说，可通过调整样本的焦点位置且循序捕获对准图像，使用单个相机循序产生对准图像。作为另一实例，可使用经配置以在预选焦点位置处产生图像的多个相机循序产生对准图像。
在另一实施例中，方法900包含步骤904：基于两个或更多个对准图像产生成像系统中的样本的对准数据。举例来说，对准数据可包含从对准图像提取的指示拍摄对准图像的焦点位置的聚焦数据。聚焦数据可包含但不必包含对准图像的图像对比度数据。此外，可从对准图像的所有像素或在对准图像的选定部分内产生图像对比度数据。例如，图像对比度数据可但不必从包含计量学目标的选定特征的对准图像的一部分提取。作为另一实例，对准数据可包含基于两个或更多个对准图像的成像系统中的样本的远心数据。远心数据可包含但不必包含表现为依据焦点位置的对准图像中的重叠目标的经成像特征的横向移位的远心误差。作为另一实例，对准数据可包含与重叠目标在成像系统的视场内的对准相关联的定心数据。据此，定心数据可包含对准图像内的重叠目标的一或多个特征的位置。例如，可期望将整个重叠目标定心于成像系统的视场内。在另一情况下，可期望将重叠目标的选定部分(例如，重叠目标的选定象限、选定层上的选定特征群组或类似者)定心于成像系统的视场内。
可使用所属领域中已知的任何技术测量重叠目标的经成像特征的位置以及经成像特征跨不同焦点位置处拍摄的一组对准图像的横向移位。在一个实施例中，基于投射到用来产生对准图像的成像相机上的参考图案确定适于定心及/或远心监测的位置数据。在此方面，可交叉参考及校准多个成像相机的横向位置。据此，可基于经成像特征相对于每一个相应相机的参考图案的位置测量对准图像中的重叠目标的经成像特征的横向移位。此外，参考图案可用来校准相机，使得可监测及减轻相机的偏差及/或欠对准。
在另一实施例中，方法900包含步骤906：当重叠目标的对准在选定对准容差(例如，聚焦容差、远心容差、定心容差或类似者)内时，将两个或更多个对准图像设置为测量图像。举例来说，可能情况是：当捕获对准图像时，可在选定对准容差内适当地对准重叠目标。据此，对准图像可用作测量图像，使得可基于对准图像提取两个或更多个样本层之间的重叠。
在另一实施例中，方法900包含步骤908：指导成像系统调整重叠目标在成像系统中的对准且在重叠目标的对准在选定对准容差外时进一步从成像系统接收一或多个测量图像。举例来说，在重叠目标的对准在选定对准容差外的情况下，可将重叠目标重新对准于成像系统内且可产生适于确定重叠的额外图像。
举例来说，步骤908可包含(例如，经由控制器106)指导成像系统的一或多个组件的调整以在选定聚焦容差内重新对准重叠目标。在一种情况下，可将聚焦数据(例如但不限于每一对准图像的图像对比度)映射到经校准聚焦数据集以确定样本的当前焦点位置。据此，可调整样本的焦点位置，使得重叠目标对焦于成像系统的检测器上。此外，可通过所属领域已知的任何方式调整焦点位置，例如但不限于调整固定样本的样本台的位置、调整成像系统的物镜的位置或调整成像系统的检测器的位置。
作为另一实例，步骤908可包含(例如，经由控制器106)指导成像系统的一或多个组件的调整以在选定远心容差内重新对准重叠目标。在一种情况下，可通过调整重叠计量学工具的照明臂或成像臂中的孔径光阑来控制远心。在另一情况下，可通过调整样本的倾斜来控制远心。
作为另一实例，步骤908可包含(例如，经由控制器106)指导成像系统的一或多个组件的调整以将重叠目标的一部分定位于成像系统的视场内的选定位置处。例如，重叠目标的一部分可但不必定心于成像系统的视场内。
一旦在选定对准容差内对准重叠目标，步骤908即可包含从成像系统接收适于确定样本的两层或更多层的重叠的一或多个额外图像(例如，测量图像)。
在另一实施例中，方法900包含步骤910：基于至少一个测量图像(例如，与对准图像相关联的测量图像或在重新对准之后捕获的额外图像)确定样本的两个或更多个层之间的重叠。
可使用任何数目个测量图像确定两个或更多个样本层之间的重叠。举例来说，可在使用所属领域已知的任何重叠方法(例如，基于图像的重叠方法(其中基于两个或更多个层中的经成像特征的相对位置确定重叠)或基于散射测量的方法(其中基于来自另外两个层上的重叠光栅结构的经衍射光的基于模型的分析确定重叠))的情况下，使用单个测量图像确定重叠。作为另一实例，可使用不同焦点位置处的两个或更多个测量图像确定重叠。例如，可基于第一图像确定重叠，且可使用不同焦点位置处的额外测量图像之间的变化来提供重叠测量的校正以提高测量准确度。作为实例，首先基于经成像特征跨在不同焦点位置处捕获的另外两个测量图像的相对位置移位确定远心误差。此外，一旦已知，即可使用远心误差来产生重叠测量的校正。在此方面，情况可能是：可在使用多个测量图像的情况下使用后处理校正特定容差内的一些对准不准确度，使得无需额外重新对准及测量过程(例如，步骤908)。
本文中所描述的标的物有时说明容纳于其它组件内或与其它组件连接的不同组件。应理解，此类所描绘架构仅仅是示范性的，且实际上可实施实现相同功能的许多其它架构。在概念意义上，用来实现相同功能的任何组件布置可有效地“相关联”，以实现所期望功能。因此，本文中组合以实现特定功能的任何两个组件可被视为彼此“相关联”，使得实现所期望功能，而与架构或中间组件无关。同样地，如此相关联的任何两个组件还可被视为彼此“连接”或“耦合”以实现所期望功能，且能够如此相关联的任何两个组件还可被视为彼此“可耦合”以实现所期望功能。“可耦合”的特定实例包含但不限于物理上可互动及/或物理上互动的组件、及/或可无线互动及/或无线互动的组件、及/或逻辑上可互动的及/或逻辑上互动的组件。
据信本发明及其许多伴随优点将通过以上描述来理解，且显而易见，可在不背离所揭示标的物的情况下或在不牺牲其所有关键优势的情况下在组件的形式、构造及布置方面进行各种改变。所描述形式仅仅是解释性的，且以下权利要求书希望于涵盖及包含此类改变。此外，应理解，本发明由所附权利要求书界定。

Claims (38)

1.一种重叠计量学系统，其包括：
远心成像系统，其包含经配置以在两个或更多个焦点位置处通过物镜捕获图像的两个或更多个相机；
控制器，其通信地耦合到所述远心成像系统，所述控制器包含经配置以执行程序指令的一或多个处理器，所述程序指令致使所述一或多个处理器：
接收通过所述成像系统在两个或更多个焦点位置处捕获的样本上的重叠目标的两个或更多个对准图像，所述两个或更多个对准图像包含所述重叠目标的一或多个特征；
基于所述两个或更多个对准图像产生指示所述重叠目标在所述成像系统内的对准的对准数据；
当所述重叠目标的所述对准在选定对准容差内时，将所述两个或更多个对准图像设置为测量图像；
指导所述成像系统调整所述重叠目标在所述成像系统中的所述对准且在所述重叠目标的所述对准在所述选定对准容差外时进一步从所述成像系统接收一或多个测量图像；
基于所述测量图像中的至少一者确定所述样本的两个或更多个层之间的重叠；及
其中所述远心成像系统包括：
两个或更多个相机，其经配置以使所述两个或更多个不同焦点位置成像，其中所述相机的一者经配置以在标称焦点位置处成像，所述重叠目标预期在所述标称焦点位置处对准，且其中一或多个其它相机经配置以在从所述标称焦点位置的选定偏移处成像，其中所述两个或更多个相机同时产生所述两个或更多个对准图像。
2.根据权利要求1所述的重叠计量学系统，其中基于所述测量图像中的至少一者确定所述样本的两个或更多个层之间的所述重叠包括：
基于所述测量图像中的一者确定所述样本的两个或更多个层之间的所述重叠。
3.根据权利要求1所述的重叠计量学系统，其中基于所述测量图像中的至少一者确定所述样本的两个或更多个层之间的所述重叠包括：
基于所述测量图像中的至少两者确定所述样本的两个或更多个层之间的所述重叠。
4.根据权利要求1所述的重叠计量学系统，其中所述对准数据包括：
聚焦数据，其指示所述重叠目标在所述两个或更多个对准图像中的聚焦质量，其中所述选定对准容差包含选定聚焦容差。
5.根据权利要求4所述的重叠计量学系统，其中所述聚焦数据包括：
所述两个或更多个对准图像的图像对比度数据。
6.根据权利要求5所述的重叠计量学系统，其中所述图像对比度数据包括：
所述重叠目标的所述一或多个特征中的至少一些与背景区域之间的像素值的差异。
7.根据权利要求5所述的重叠计量学系统，其中产生所述两个或更多个对准图像中的每一者的图像对比度数据包括：
执行所述重叠目标的所述一或多个特征中的至少一些的空间频率分析，其中所述图像对比度数据基于选定空间频率的相对强度。
8.根据权利要求5所述的重叠计量学系统，其中产生对准数据包括：
产生所述两个或更多个对准图像中的每一者的图像对比度数据；及
通过比较所述两个或更多个对准图像的所述图像对比度数据与经校准图像对比度数据来确定所述样本的所述聚焦数据。
9.根据权利要求8所述的重叠计量学系统，其中所述经校准图像对比度数据包括：
来自多个焦点位置处的测试特征的图像的图像对比度数据。
10.根据权利要求9所述的重叠计量学系统，其中在所述多个焦点位置处接收所述测试特征的所述图像时，由所述控制器产生所述经校准图像对比度数据。
11.根据权利要求8所述的重叠计量学系统，其中在确定所述样本的所述聚焦数据之前，由所述控制器接收所述经校准图像对比度数据。
12.根据权利要求1所述的重叠计量学系统，其中所述对准数据包括：
远心数据，其指示所述重叠目标在所述成像系统中的远心质量，其中所述选定对准容差包含选定远心容差。
13.根据权利要求12所述的重叠计量学系统，其中确定所述远心数据包括：
基于所述两个或更多个对准图像中的所述一或多个特征的位置变化确定所述远心数据。
14.根据权利要求13所述的重叠计量学系统，其中基于所述两个或更多个对准图像中的所述一或多个特征的位置变化确定所述远心数据包括：
确定所述两个或更多个对准图像中的每一者中的所述一或多个特征的位置；及
基于所述两个或更多个对准图像将远心误差测量为所述一或多个特征依据焦点位置的位置变化速率。
15.根据权利要求1所述的重叠计量学系统，其进一步包括：
图案投影仪，其经配置以将一或多个图案投射到所述成像系统的一或多个相机上，其中所述一或多个图案提供用于确定所述一或多个特征的位置变化的参考数据。
16.根据权利要求12所述的重叠计量学系统，其中确定所述远心数据包括：
确定所述两个或更多个对准图像中的每一者中的所述一或多个特征相对于所述一或多个图案的位置；及
基于所述两个或更多个对准图像将远心误差测量为所述一或多个特征依据焦点位置的位置变化速率。
17.根据权利要求15所述的重叠计量学系统，其中所述一或多个图案包括：
沿第一方向的至少一个图案；及
沿第二方向的至少一个图案，所述第二方向正交于所述第一方向。
18.根据权利要求15所述的重叠计量学系统，其中所述一或多个图案包括：
一或多个光栅图案，其包含图案元件的周期性分布。
19.根据权利要求15所述的重叠计量学系统，其中所述图案投影仪包括：
图案掩模，其包含所述一或多个图案；
照明源，其经配置以照明所述图案掩模；及
图案成像系统，其经配置以在所述一或多个相机上产生所述图案掩模的图像。
20.根据权利要求19所述的重叠计量学系统，其中所述一或多个图案包括：
包含沿第一方向周期性分布的图案元件的至少一个光栅图案；及
包含沿第二方向周期性分布的图案元件的至少一个光栅图案，所述第二方向正交于所述第一方向。
21.根据权利要求20所述的重叠计量学系统，其中所述图案投影仪进一步包括：
暗场光阑，其经定位于所述图案成像系统的光瞳平面处以从所述照明源接收由所述一或多个图案衍射的照明，其中所述暗场光阑的孔径传递沿所述第一方向的两个选定衍射阶及沿所述第二方向的两个选定衍射阶。
22.根据权利要求21所述的重叠计量学系统，其中沿所述第一方向的所述两个选定衍射阶包含+1衍射阶及-1衍射阶，其中沿所述第二方向的所述两个选定衍射阶包含+1衍射阶及-1衍射阶。
23.根据权利要求21所述的重叠计量学系统，其中所述暗场光阑包含环形孔径。
24.根据权利要求1所述的重叠计量学系统，其中指导所述成像系统调整所述重叠目标在所述成像系统中的所述对准包括：
调整所述成像系统的一或多个组件以控制所述样本的焦点位置以在选定聚焦容差内对准所述成像系统。
25.根据权利要求24所述的重叠计量学系统，其中调整所述成像系统的一或多个组件以控制所述样本的焦点位置以在所述选定聚焦容差内对准所述成像系统包括：
调整固定所述样本的样本台的位置。
26.根据权利要求24所述的重叠计量学系统，其中调整所述成像系统的一或多个组件以控制所述样本的焦点位置以在所述选定聚焦容差内对准所述成像系统包括：
调整物镜的位置。
27.根据权利要求24所述的重叠计量学系统，其中调整所述成像系统的一或多个组件以控制所述样本的焦点位置以在所述选定聚焦容差内对准所述成像系统包括：
调整检测器的位置。
28.根据权利要求1所述的重叠计量学系统，其中所述对准数据包括：
聚焦数据，其指示所述重叠目标在所述两个或更多个对准图像中的聚焦质量，其中所述选定对准容差包含选定聚焦容差；及
远心数据，其指示所述重叠目标在所述成像系统中的远心质量，其中所述选定对准容差包含选定远心容差。
29.根据权利要求28所述的重叠计量学系统，其中指导所述成像系统调整所述重叠目标在所述成像系统中的所述对准包括：
调整所述成像系统的一或多个组件以在所述选定远心容差内对准所述成像系统。
30.根据权利要求29所述的重叠计量学系统，其中控制所述成像系统的一或多个组件以在所述选定远心容差内对准所述成像系统包括：
调整孔径光阑的位置。
31.根据权利要求29所述的重叠计量学系统，其中控制所述成像系统的一或多个组件以在所述选定远心容差内对准所述成像系统包括：
使用样本台控制所述样本的倾斜。
32.根据权利要求30所述的重叠计量学系统，其中所述孔径光阑位于照明子系统的光学路径内。
33.根据权利要求30所述的重叠计量学系统，其中所述孔径光阑位于所述成像系统的光学路径内。
34.根据权利要求1所述的重叠计量学系统，其中指导所述成像系统调整所述重叠目标在所述成像系统中的所述对准包括：
使所述重叠目标的至少一个选定特征定心于所述成像系统的视场内。
35.根据权利要求1所述的重叠计量学系统，其中所述重叠目标的所述一或多个特征包括：
所述重叠目标的一部分。
36.根据权利要求1所述的重叠计量学系统，其中所述重叠目标的所述一或多个特征经定位于所述重叠目标的选定层上。
37.根据权利要求36所述的重叠计量学系统，其中所述重叠目标的所述选定层包括：
抗蚀剂层。
38.一种重叠计量学方法，其包括：
接收通过远心成像系统在两个或更多个焦点位置处捕获的样本的两个或更多个对准图像，所述两个或更多个对准图像包含重叠目标的一或多个特征；
利用一或多个处理器，基于所述两个或更多个对准图像产生指示所述重叠目标在所述成像系统内的对准的对准数据；
当所述重叠目标的所述对准在选定对准容差内时，将所述两个或更多个对准图像设置为测量图像；
指导所述成像系统调整所述重叠目标在所述成像系统中的所述对准且在所述重叠目标的所述对准在所述选定对准容差外时进一步从所述成像系统接收一或多个测量图像；
利用一或多个处理器，基于所述测量图像确定所述样本的两个或更多个层之间的重叠；及
其中所述远心成像系统包括：
两个或更多个相机，其经配置以使所述两个或更多个不同焦点位置成像，其中所述相机的一者经配置以在标称焦点位置处成像，所述重叠目标预期在所述标称焦点位置处对准，且其中一或多个其它相机经配置以在从所述标称焦点位置的选定偏移处成像，其中所述两个或更多个相机同时产生所述两个或更多个对准图像。
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