CN116670499A - 使用校正板校正光学系统的像差及迹变 - Google Patents

使用校正板校正光学系统的像差及迹变 Download PDF

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M·林赛
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Abstract

公开一种具有像差校正的光学系统。所述光学系统可包含照明源。所述光学系统可包含检测器。所述光学系统可包含经配置以基于来自所述照明源的照明将样本成像到所述检测器上的一或多个集光光学器件。所述光学系统可包含定位于所述一或多个集光光学器件的一或多个光瞳平面中的两个或更多个像差校正板。所述两个或更多个像差校正板可提供两个或更多个线性独立像差项的至少部分校正。所述两个或更多个像差校正板中的任一特定者可具有为所述两个或更多个线性独立像差项中的单个特定像差项提供选定校正量的空间变化厚度轮廓。

Description

使用校正板校正光学系统的像差及迹变
相关申请案的交叉参考
本申请案依据35U.S.C.§119(e)规定主张2021年2月3日申请的以黄海凤(HaifengHuang)、石瑞芳(Rui-Fang Shi)、约瑟夫·沃尔什(Joseph Walsh)、米切尔·林赛(Mitchell Lindsay)及埃里克·韦拉(Eric Vella)为发明者的标题为“用于高NA成像系统的低阶ZERNIKE像差及迹变校正板(CORRECTION PLATES OF LOW-ORDER ZERNIKEABERRATIONS AND APODIZATION FOR A HIGH NA IMAGING SYSTEM)”的序列号为63/144,996的美国临时申请案的权利，所述美国临时申请案的全文以引用方式并入本文中。
技术领域
本公开大体上涉及校正波前变形，且更特定来说，涉及使用一或多个像差校正板校正波前变形。
背景技术
半导体产业中的光学检验或度量衡可使用绕射限制及高数值孔径(NA)系统基于来自样本的收集光产生测量。随着半导体装置变得越来越小，在制程期间对光学检验或度量衡的需求也越来越大。特定来说，需要对波前轮廓的精确像差控制。
发明内容
公开一种根据本公开的一或多个实施例的具有像差校正的光学系统。所述系统包含照明源。所述系统包含检测器。所述系统包含经配置以基于来自所述照明源的照明将样本成像到所述检测器上的一或多个集光光学器件。所述系统包含定位于所述一或多个集光光学器件的一或多个光瞳平面中且提供两个或更多个线性独立像差项的至少部分校正的两个或更多个像差校正板，其中所述两个或更多个像差校正板中的任一特定者具有为所述两个或更多个线性独立像差项的单个特定像差项提供选定校正量的空间变化厚度轮廓。
在一些实施例中，所述系统可进一步包括经配置以至少部分校正迹变的至少一个迹变校正板。
在一些实施例中，所述两个或更多个像差校正板中的至少一者可经配置以至少部分校正迹变。
在一些实施例中，所述两个或更多个像差校正板中的至少一者可经配置以至少部分校正迹变，此可能是因为所述两个或更多个像差校正板中的至少一者可包含迹变涂层，其经配置以在至少一个像差校正板定位于光学系统的光瞳平面处时根据透射率从所述光学系统的光瞳的中心相对于所述光瞳的外边缘增加的径向变化函数径向改变透射率。
在一些实施例中，两个或更多个像差校正板可包含：第一像差校正板，其经配置以至少部分校正第一像差项，所述第一像差项特性化第一类型的像差；及第二像差校正板，其经配置以至少部分校正第二像差项，所述第二像差项特性化第二类型的像差。在一些实施例中，第一类型的像差或第二类型的像差中的至少一者可为像散、彗形像差、球面像差或三叶形像差中的一者。
在一些实施例中，所述两个或更多个像差校正板可进一步包含经配置以至少部分校正两个或更多个线性独立像差项的第三像差项的第三像差校正板。在一些实施例中，第三像差项可特性化光学系统的第三类型的像差，其中所述第三类型的像差、所述第二类型的像差及所述第一类型的像差是不同的。
在一些实施例中，所述第三类型的像差可为球面像差。
在一些实施例中，所述第一像差校正板可经配置以在所述第一像差校正板定位于所述光学系统的一或多个光瞳平面处时至少部分校正所述第一像差项且所述第二像差校正板可经配置以在所述第二像差校正板定位于所述光学系统的所述一或多个光瞳平面处时至少部分校正所述第二像差项。
在一些实施例中，所述第一像差校正板可经配置以在所述第一像差校正板定位于所述一或多个光瞳平面的第一光瞳平面处时至少部分校正所述第一像差项且所述第二像差校正板可经配置以在所述第二像差校正板定位于所述一或多个光瞳平面的可不同于所述第一光瞳平面的第二光瞳平面处时至少部分校正所述第二像差项。
在一些实施例中，所述两个或更多个线性独立像差项中的每一者可为泽尔尼克项。
在一些实施例中，所述两个或更多个线性独立像差项中的每一者可为跨越第五泽尔尼克项直到且包含第九泽尔尼克项的低阶泽尔尼克项。
在一些实施例中，所述光学系统可为成像工具。
在一些实施例中，包含特性化像散、彗形像差或三叶形像差的像差类型的像差项的任何像差校正板可经配置以旋转以与所述光学系统中的像差类型的定向对准。
在一些实施例中，定位于一或多个光瞳平面中的任何像差校正板可定位于距所述一或多个光瞳平面的距离范围内，其中所述距离范围可经配置以在选定公差内提供像差校正。
根据本公开的一或多个实施例，公开一种具有像差校正的系统。所述系统包含照明源。所述系统包含检测器。所述系统包含经配置以基于来自所述照明源的照明将样本成像到所述检测器上的一或多个集光光学器件。所述系统包含像差校正板的目录。所述目录包含两个或更多个集合。所述两个或更多个集合中的每一集合包含提供特定线性独立像差项的至少部分校正的两个或更多个像差校正板。所述两个或更多个像差校正板中的任一特定者具有为两个或更多个线性独立像差项的特定线性独立像差项提供选定校正量的空间变化厚度轮廓。每一集合校正不同特定线性独立像差项。所述光学系统包含两个或更多个像差校正板的选定组合以在选定公差内至少部分校正像差。所述选定组合的每一像差校正板是来自所述两个或更多个集合中的一者的像差校正板。
在一些实施例中，所述目录可进一步包括经配置以至少部分校正迹变的迹变集合且所述选定组合可包含所述迹变集合的迹变校正板。
在一些实施例中，所述选定组合的至少一个像差校正板可经配置以至少部分校正迹变。
在一些实施例中，所述至少一个像差校正板可经配置以至少部分校正迹变，因为在至少一个实施例中，所述至少一个像差校正板可包含迹变涂层，其可经配置以在所述至少一个像差校正板定位于光学系统的光瞳平面处时根据透射率从所述光学系统的光瞳的中心相对于所述光瞳的外边缘增加的径向变化函数径向改变透射率。
在一些实施例中，可调整所述选定组合以提供所述光学系统的不同配置。
在一些实施例中，所述光学系统可为成像工具。
在一些实施例中，所述多个像差项可包含像散。
在一些实施例中，所述多个像差项可包含彗形像差。
根据本公开的一或多个实施例，公开一种校正光学系统的像差的方法。所述方法包含确定所述光学系统的波前像差。所述方法包含为所述光学系统提供两个或更多个像差校正板。所述两个或更多个像差校正板中的每一者经配置以至少部分校正多个像差项的像差项。所述多个像差项中的每一者经配置以彼此线性独立且特性化像差类型，每一像差项特性化所述光学系统的像差类型且基于经确定波前像差。
在一些实施例中，所述两个或更多个像差校正板中的至少一个像差校正板可经配置以至少部分校正迹变。
在一些实施例中，所述至少一个像差校正板可经配置以至少部分校正迹变，因为所述至少一个像差校正板可包括迹变涂层，其可经配置以在所述至少一个像差校正板定位于光学系统的光瞳平面处时根据透射率从所述光学系统的光瞳的中心相对于所述光瞳的外边缘增加的径向变化函数径向改变透射率。
在一些实施例中，所述确定可包含测量所述光学系统的波前像差。
在一些实施例中，所述确定可包含仿真所述光学系统的波前像差。
在一些实施例中，所述多个像差项中的每一者可为泽尔尼克项。
在一些实施例中，所述多个像差项可包含像散、彗形像差、球面像差或三叶形像差中的至少一者。
在一些实施例中，所述两个或更多个像差校正板中的第一像差校正板的第一类型的像差可为像散、彗形像差、球面像差或三叶形像差中的一者。
在一些实施例中，所述两个或更多个像差校正板中的第二像差校正板的第二类型的像差可为像散、彗形像差、球面像差或三叶形像差中的一者。
在一些实施例中，所述第一像差校正板的第一类型的像差可为像散。例如，在一些实施例中，所述第一像差校正板的幅度可基于基于所述光学系统的经确定波前像差的像散的第五泽尔尼克项及像散的第六泽尔尼克项的平方和的平方根，使得第一像差校正板可经配置以在定位于所述光学系统的光瞳平面处且旋转以与所述光学系统中的第一类型的像差的定向对准时至少部分校正第五泽尔尼克项及第六泽尔尼克项。
在一些实施例中，所述第二像差校正板的第二类型的像差可为彗形像差。例如，在一些实施例中，所述第二像差校正板的幅度可基于基于所述光学系统的经确定波前像差的彗形像差的第七泽尔尼克项及彗形像差的第八泽尔尼克项的平方和的平方根，使得所述第二像差校正板可经配置以在定位于所述光学系统的光瞳平面处且旋转以与所述光学系统中的第二类型的像差的定向对准时至少部分校正第七泽尔尼克项及第八泽尔尼克项两者。
在一些实施例中，所述光学系统可为成像工具。
在一些实施例中，所述方法可进一步包含提供经配置以至少部分校正迹变的迹变校正板。
根据本公开的一或多个实施例，公开一种具有像差校正的光学系统。所述系统包含照明源。所述系统包含检测器。所述系统包含经配置以基于来自所述照明源的照明将样本成像到所述检测器上的一或多个集光光学器件。所述系统包含定位于所述一或多个集光光学器件的一或多个光瞳平面中且提供一或多个线性独立像差项的至少部分校正的一或多个像差校正板，其中所述一或多个像差校正板中的任一特定者具有为所述一或多个线性独立像差项的单个特定像差项提供选定校正量的空间变化厚度轮廓。所述一或多个像差校正板包含经配置以至少部分校正第一像差项的第一像差校正板，所述第一像差项特性化第一类型的像差，其中所述第一类型的像差系像散、彗形像差或三叶形像差中的一者，其中包括特性化像散、彗形像差或三叶形像差的像差类型的像差项的任何像差校正板经配置以旋转以与所述光学系统中的所述像差类型的定向对准。
根据本公开的一或多个实施例，公开一种具有像差校正的系统。所述系统包含照明源。所述系统包含检测器。所述系统包含经配置以基于来自所述照明源的照明将样本成像到所述检测器上的一或多个集光光学器件。所述系统包含像差校正板的目录。所述目录包含一或多个集合。所述一或多个集合中的每一集合包含提供特定线性独立像差项的至少部分校正的一或多个像差校正板。所述一或多个像差校正板中的任一特定者具有为一或多个线性独立像差项的特定线性独立像差项提供选定校正量的空间变化厚度轮廓。每一集合校正不同特定线性独立像差项。每一特定线性独立像差项特性化一或多个像差类型的像差类型，其中所述一或多个像差类型中的每一像差类型是像散、彗形像差或三叶形像差中的一者。所述光学系统包含一或多个像差校正板的选定组合以至少部分校正选定公差内的像差。所述选定组合的每一像差校正板是来自所述一或多个集合中的一者的像差校正板，其中包括特性化像散、彗形像差或三叶形像差的像差类型的像差项的任何像差校正板经配置以旋转以与所述光学系统中的所述像差类型的定向对准。
根据本公开的一或多个实施例，公开一种校正光学系统的像差的方法。所述方法包含确定所述光学系统的波前像差。所述方法包含为所述光学系统提供一或多个像差校正板。所述一或多个像差校正板中的每一者经配置以至少部分校正一或多个像差项的像差项。所述一或多个像差项中的每一者经配置以彼此线性独立且特性化像差类型，每一像差项特性化所述光学系统的像差类型且基于经确定波前像差。所述一或多个像差校正板包括经配置以至少部分校正第一像差项的第一像差校正板。所述第一像差项特性化第一类型的像差，其中所述第一类型的像差是像散、彗形像差或三叶形像差中的一者，且其中包括特性化像散、彗形像差或三叶形像差的像差类型的像差项的任何像差校正板经配置以旋转以与所述光学系统中的所述像差类型的定向对准。
应了解，前述一般描述及以下“具体实施方式”两者仅为示范性及说明性，且不一定限制如所主张的本发明。并入于本说明书中且构成本说明书的部分的所附图式说明本发明的实施例且连同一般描述一起用来说明本发明的原理。
附图说明
通过参考附图，所属领域的技术人员可更佳地理解本公开的许多优点。
图1A说明根据本公开的一或多个实施例的使用一或多个像差校正板以至少部分校正光学系统的波前像差的图解表示。
图1B说明根据本公开的一或多个实施例的经配置以至少部分校正光学系统的波前像差的像差校正板的一或多个集合的目录的图解表示。
图1C说明根据本公开的一或多个实施例的成像工具的图解表示。
图2说明根据本公开的一或多个实施例的描绘用于校正光学系统的像差的方法或过程的流程图。
图3A说明根据本公开的一或多个实施例的像散的第五泽尔尼克项波前。
图3B说明根据本公开的一或多个实施例的彗形像差的第七泽尔尼克项波前。
图3C说明根据本公开的一或多个实施例的球面像差的第九泽尔尼克项波前。
图4A说明根据本公开的一或多个实施例的实例第五泽尔尼克项及第六泽尔尼克项的正弦投影的图形表示。
图4B说明根据本公开的一或多个实施例的在运用不完美像差校正板进行像差校正之后的模拟残余像散RSS值的图形表示。
图5A说明根据本公开的一或多个实施例的实例第七泽尔尼克项及第八泽尔尼克项的正弦投影的图形表示。
图5B说明根据本公开的一或多个实施例的在运用不完美像差校正板进行像差校正之后的模拟残余彗形像差RSS值的图形表示。
具体实施方式
已关于某些实施例及其特定特征特别地展示且描述本公开。本文中阐述的实施例被视为阐释性而非限制性。所属领域的一般技术人员应容易明白，可在不脱离本公开的精神及范围的情况下进行形式及细节的各种改变及修改。现将详细参考在所附图式中说明的所公开标的物。
大致参考图1到5B，根据本公开的一或多个实施例，公开用于校正光学系统的像差及/或迹变的系统及方法。本公开的实施例涉及提供经配置以至少部分校正光学系统的波前像差及/或迹变的一或多个像差及/或迹变校正板，其中每一像差校正板校正不同像差项。本公开的额外实施例涉及一或多个像差校正板，其中每一板提供单个像差类型的选定校正量。进一步实施例涉及包含第一及第二像差校正板的光学系统，其中第一及第二像差校正板校正特性化光学系统的不同像差类型的不同像差项。
进一步实施例涉及用于校正包含像差及/或迹变校正板的目录的光学系统的像差的系统，其可用于可挠性地定制光学系统的像差及/或迹变校正。例如，本公开的一些实施例涉及一种包含在每一集合中具有两个或更多个像差校正板(其可另外或单独地校正迹变)的一或多个集合的目录的系统，其中每一集合与像差项(例如，像散、彗形像差及其类似者)相关联且校正所述像差项的一系列值(例如，校正像散的20毫米波(mWave)值的第一板、校正像散的40mWave的第二板等)。
波前度量衡及控制通常是在绕射极限附近操作的高分辨率光学系统的关键考虑。光学系统中存在的非所要光学像差将导致图像变形，以及图像对比度降低及Strehl损失。因此，光学像差与光学系统的系统性能及质量密切相关。
通常，可使用泽尔尼克多项式算术地模型化圆形波前像差轮廓。泽尔尼克多项式在具有单位半径的圆形上正交。可用泽尔尼克多项式拟合复杂波前像差以产生各自表示不同线性独立类型的像差的拟合系数集合。因此，每一泽尔尼克项(即，乘以其相应系数的泽尔尼克多项式)可单独且独立地量化促成整体波前像差的像差类型。应注意，可存在偶数及奇数泽尔尼克多项式。
本文中应注意，可使用单个元件来校正光学系统中的多个像差。例如，标题为“用于深紫外(DUV)光学成像系统的任意波前补偿器(ARBITRARY WAVEFRONT COMPENSATOR FORDEEP ULTRAVIOLET(DUV)OPTICAL IMAGING SYSTEM)”的第10,761,031号美国专利中大致描述使用单个像差校正板校正多个像差，所述美国专利的全文以引用方式并入本文中。在另一实例中，1999年10月12日发布的标题为“用于校正波前变形的方法(PROCESS FORCORRECTING WAVE FRONT DEFORMATIONS)”的第5,966,243号美国专利中大致描述使用至少两个板的相关组合同时校正焦点(Z4)及像散(Z5及Z6)，所述美国专利的全文以引用方式并入本文中。然而，本文中预期此方法可能具有限制。例如，可基本上针对光学系统客制化校正所述系统的各种类型的像差(例如，彗形像差、像散及其类似者)的单个像差校正板。具有可各自同时校正每一类型的像差的全部可能值范围的全部可能组合的单个像差校正板集合可能不切实务。因此，同时校正各种类型的像差的单个像差校正板可基本上连结于其所设计而用于的唯一个别光学系统。光学系统的任何变化可导致光学系统的波前像差发生变化，其可能需要不同像差校正板，增加成本且导致明显延迟。例如，随着像差公差要求变得更严格，重要组件的生产成本及交货时间可能增加，例如对于高数值孔径(NA)物镜。此外，如果物镜的光学像差超出公差要求，那么调换出组件以减少像差可能成本高昂且导致明显延迟。
一些实施例涉及用于校正光学系统的像差的系统及方法，其解决至少一些这些问题。例如，在一些应用中，可提供能够使用一或多个像差校正板产生像差校正图像的光学系统。在此实例中，可用可能并非针对光学系统唯一设计的一或多个校正板至少部分校正光学系统的波前像差的变化。例如，可通过使用一或多个像差校正板至少部分校正光学系统的波前像差，每一像差校正板校正波前像差的不同线性独立像差项。
在此方面，或通过另一实例，可使用像差校正板的目录，其中目录包含全部校正特定像差项的不同量的至少一个校正板集合。作为图解说明，目录可包含用以校正像散的像差校正板集合，其中每一板提供不同校正量(例如，5mWave、10mWave、15mWave或其类似者)。以此方式，可通过利用(或选择)提供所要校正量的板在选定公差内校正特定光学系统中的像散。此外，目录可包含多个(例如，两个或更多个)校正板集合，其中每一集合针对不同像差项提供校正。因此，可通过利用(或选择)来自不同集合的多个板在选定公差内校正光学系统中的复杂像差。
应注意，迹变是跨光瞳的光透射的变动。高度均匀光瞳透射对应于小迹变。高NA系统需要小迹变，因为大迹变减小系统的有效NA。应注意，与光学系统的光瞳边缘附近相比，高NA光学系统的迹变(即，光瞳透射)在光瞳中心附近可展示较高透射率。
本公开的至少一些实施例包含迹变校正板，其可为具有迹变校正的像差校正板。
关于迹变，如下文在选用步骤中进一步描述，在至少一些实施例中，像差校正板的目录中的至少一个像差校正板(例如，118a)可在像差校正板的至少一个表面上具有迹变涂层。例如，迹变涂层可经配置以至少部分校正光学系统的光瞳透射的非均匀性。
例如，集合的每一像差校正板可至少部分校正特定像差项的值范围的特定值，且所述集合可跨越特定像差项的值范围。例如，光学系统的变化可导致光学系统的波前像差的变化。此外，关于此实例，可通过用具有特定像差项的不同值的选定像差校正板取代具有相同像差项的特定值的光学系统的预先存在像差校正板而至少部分校正波前像差。在此实例的另一实施例中，可使用选定像差校正板而无需替换预先存在像差校正板。此外，关于此实例，选定像差校正板可能已在库存中及/或批量制造，使得此像差校正板的成本相对较低且交货时间相对较短。在至少一些实施例中，此系统或方法的益处至少允许拥有涵盖一或多个像差类型(例如，彗形像差、像散、球面像差及其类似者)的像差校正板的目录(或在相对较短时间内购买一或多个像差校正板)的能力以允许响应于光学系统的波前像差的变化而快速更换(或添加)光学系统中的像差校正板。此外，在一些实施例中，由于此类像差校正板能够用于多于一个系统中且批量制造及/或比校正各种像差项的单个板更容易制造，此系统及方法至少允许降低校正光学系统的像差的成本。
本公开的至少一些实施例包含可用于光学系统中(例如，可插入于光瞳平面处)的像差校正板。例如，像差校正板可为具有变化2维(2D)厚度的薄透明板，其经配置以用于其光瞳平面处或附近的光学系统(例如，图像系统)中。例如，可通过离子束成形(IBF)技术或其它轮廓定义技术或方法修改2D厚度，使得在板定向(即，绕光学系统的光学轴的旋转)正确或几乎正确时，来自像差校正板的透射波前轮廓抵消(例如，校正)光学系统的像差的至少一部分。在此方面，像差校正板可空间修改跨光瞳的光学路径以抵消(例如，补偿)波前像差。
此外，应注意，具有像差校正的光学系统可用于广范围的应用中。因此，本公开的精神及范围不限于高NA或高分辨率度量衡系统且可扩展到具有一或多个像差校正板的光学系统的任何应用。
图1A是根据本公开的一或多个实施例的具有像差校正的光学系统的图解表示。在一个实施例中，如图1中展示，光学系统100包含可各自校正像差项的一或多个像差校正板110(例如，第一像差校正板110a及视需要第二像差校正板110b，至多且包含第N像差校正板110n)。例如，如展示，光学系统100可包含成像光学器件104，其可包含任何适合数目及类型的成像光学器件。如展示，光学系统可经配置以通过使用电磁波形(例如，来自照明源的光)使对象102成像以形成图像106，所述电磁波形可从对象102(例如，从定位于对象102后方的照明源)反射或透射穿过对象102且可通过多个波前108表示。光可穿过任何数目及类型的成像光学器件104。成像光学器件104的每一元件可将像差引入到系统中，与理想非失真波前112b相比，此可导致波前失真，如通过失真波前112a展示。例如，元件中的缺陷或成像光学器件104的元件的不准确放置或定向可导致使波前108失真的像差。此外，光学系统100本身的设计可能引入像差(例如，对于给定设计约束集合是无法避免的，即使具有完美成像光学器件104)。可使用一或多个像差校正板110来补偿(即，校正)此失真波前112a。一或多个像差校正板110可能导致失真波前112a更紧密地匹配理想非失真波前112b，如通过部分校正波前112c展示。至少部分校正波前112c的至少一些益处可包含能够满足较严格像差公差要求，能够产生较清楚图像，及/或能够产生对象102的更准确且不太劣化图像。其它益处至少包含能够校正通过光学系统的制造步骤导致的残余波前误差。
关于迹变，如下文在选用步骤中进一步描述，在至少一些实施例中，光学系统100的像差校正板110中的至少一个像差校正板(例如，110a)可在像差校正板110的至少一个表面上具有迹变涂层。例如，迹变涂层可经配置以至少部分校正光学系统100的光瞳透射的非均匀性。在另一实例中，迹变涂层可经配置以具有较低透射率(例如，与边缘相比，中心(例如，光学轴)附近的透射率较低)。在另一实例中，迹变涂层可经配置以根据透射率从光瞳的中心增加的径向变化函数径向改变透射率。
图1B是根据本公开的一或多个实施例的经配置以至少部分校正光学系统(例如，图1A的光学系统100)的波前像差的像差校正板(例如，第一集合116a的像差校正板118a、第一集合116a的像差校正板118b，至多第一集合116a的第N像差校正板)的一或多个集合116(例如，第一集合116a及视需要第二集合116b，至多第N集合)的目录114的图解表示。在一个实施例中，每一集合116经配置以至少部分校正与每一集合相关联的像差项。例如，每一像差项可与其它像差项中的每一者线性独立且可经配置以特性化像差类型。例如，第一集合116a的每一像差校正板118可经配置以至少部分校正与像散相关联且特性化像散的像差项且第二集合116b的每一像差校正板120可经配置以至少部分校正与彗形像差相关联且特性化彗形像差的像差项。在此方面，第一集合116a的第一像差校正板118a可校正像散的20mWave的值，第二板118b可校正像散的40mWave的值，且对于第一集合116a中的其它像差校正板118，此型样可继续。同样地，可通过第二集合116b中的像差校正板120校正彗形像差的值范围。应注意，仅出于阐释性目的提供上述实例且集合可与任何像差项及任何像差类型相关联。例如，不包含像差项及像差类型的其它实例可仅出于简洁的目的。例如，目录114可包含与任何线性独立像差项或像差类型相关联的集合116a。在另一实例中，目录114可包含与任何泽尔尼克项相关联的集合116a。
在另一实施例中，目录114中的像差校正板(例如118a)中的至少一者可经配置以用于光学系统(例如，图1的光学系统100或图1C的成像工具122，如下文更详细地论述)中。例如，像差校正板118a可经配置以插入到光学系统100中。在另一实例中，像差校正板118a可经配置以插入到光学系统100的一或多个光瞳平面中。在另一实例中，来自一或多个集合116中的一或多者的像差校正板110(例如，来自每一集合的一个像差校正板110)可针对光学系统110选择，由光学系统100利用，或插入到光学系统100中。例如，可选择来自第一集合116a的像差校正板118且其可为图1A中展示的像差校正板110a。此外，关于此实例，可选择来自第二集合116b的像差校正板120且其可为像差校正板110b。在此方面，如果第一集合116a至少部分校正像散且第二集合116b至少部分校正彗形像差，那么使用来自每一集合116的像差校正板110的组合将至少部分校正像散及彗形像差两者。
再次参考图1B，公开一种用于校正光学系统的像差的系统。例如，系统可包含目录。例如，目录可包含一或多个集合。在此方面，集合可包含多个(例如，两个或更多个)像差校正板。例如，集合的多个像差校正板中的每一者可经配置以至少部分校正与所述集合相关联的像差项的默认目录值范围。例如，每一像差项可经配置以彼此线性独立且特性化像差类型(例如，像散、彗形像差、球面像差及其类似者)。
在此方面，可能存在像差校正板的像散集合、像差校正板的彗形像差集合及像差校正板的球面像差集合的目录。另外，像差校正板的像散集合可包含20mWave的第一像差校正板、40mWave的第二像差校正板、60mWave的第三像差校正板及其类似者。类似地，像差校正板的彗形像差集合可包含10mWave的第一像差校正板、20mWave的第二像差校正板、30mWave的第三像差校正板及其类似者。类似地，像差校正板的球面像差集合可同样地跨越默认目录值范围。每一集合的像差校正板可经配置以用于或选择用于光学系统100中以至少部分校正与每一集合相关联的像差类型。另外，如果像差类型不存在或低于阈值(例如，5mWave)，那么可确定来自与此像差类型相关联的集合的像差校正板不应用于光学系统100中。
图1C是说明根据本公开的一或多个实施例的成像工具122的概念图。在一个实施例中，成像工具122包含经配置以产生至少一个照明光束126的照明源124。来自照明源124的照明可包含一或多个选定波长的光，包含(但不限于)紫外线(UV)辐射、可见光辐射或红外线(IR)辐射。例如，成像工具122可包含在照明光瞳平面处的一或多个孔隙以将来自照明源124的照明划分成一或多个照明光束126或照明波瓣。在此方面，成像工具122可提供偶极照明、正交照明或其类似者。此外，可通过视场平面光阑控制样本128上的一或多个照明光束126的空间轮廓以具有任何选定空间轮廓。
照明源124可包含适于提供至少一个照明光束126的任何类型的照明源。在一个实施例中，照明源124是激光源。例如，照明源124可包含(但不限于)一或多个窄频激光源、宽带激光源、超连续光谱激光源、白光激光源或其类似者。在此方面，照明源124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126。在另一实施例中，照明源124包含激光持续等离子体(LSP)源。例如，照明源124可包含(但不限于)LSP灯、LSP灯泡、或适于装纳在由激光源激发成等离子体状态时可发射宽带照明的一或多个元素的LSP室。在另一实施例中，照明源124包含灯源。例如，照明源124可包含(但不限于)弧光灯、放电灯、无电极灯或其类似者。在此方面，照明源124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126。在另一实施例中，照明源124包含由多个同调源形成为单个输出分布的高亮度照明源。例如，2019年6月4日申请的第16,430,861号美国专利申请案中大致描述包含经配置而以共同展度提供单个输出分布的多个同调源的高亮度照明源，所述美国专利申请案的全文以引用方式并入本文中。
照明源124可使用自由空间技术及/或光纤来提供照明光束126。在一个实施例中，照明源124通过在两个或更多个光纤中提供光而产生多波瓣照明光束126，其中从每一光纤输出的光是照明光束126的照明波瓣。在另一实施例中，照明源124通过将光源绕射成两个或更多个绕射级而产生多波瓣照明光束126，其中照明光束126的照明波瓣由光源的至少一些绕射级形成。2019年3月14日公开且标题为“用于散射测量覆盖的有效照明整形(Efficient Illumination Shaping for Scatterometry Overlay)”的第US2020/0124408号美国专利公开案中大致描述通过受控绕射有效地产生多个照明波瓣，所述美国专利公开案的全文以引用方式并入本文中。
在另一实施例中，成像工具122经由照明路径130将照明光束126引导到样本128。照明路径130可包含适于修改及/或调节照明光束126以及将照明光束126引导到样本128的一或多个光学组件。在一个实施例中，照明路径130包含一或多个照明路径透镜132(例如，以准直照明光束126，中继光瞳及/或视场平面或其类似者)。在另一实施例中，照明路径130包含一或多个照明路径光学器件134以塑形或以其它方式控制照明光束126。例如，照明路径光学器件134可包含(但不限于)一或多个视场光阑、一或多个光瞳光阑、一或多个偏光器、一或多个滤光器、一或多个光束分离器、一或多个漫射体、一或多个均化器、一或多个迹变器、一或多个光束塑形器、或一或多个镜(例如，静态镜、可平移镜、扫描镜或其类似者)。
在另一实施例中，成像工具122包含物镜136以将照明光束126聚焦到样本128上(例如，具有定位于样本128的两个或更多个层上的目标元件的目标)。在另一实施例中，样本128经安置于适于固定样本128的样本载物台138上且进一步经配置以相对于照明光束126定位样本128。
在另一实施例中，成像工具122包含经配置以通过收集路径142捕获从样本128(例如，样本128上的目标)发出的光或其它(例如，收集光150)的一或多个检测器140。收集路径142可包含适于修改及/或调节来自样本128的收集光150的一或多个光学元件。在一个实施例中，收集路径142包含一或多个收集路径透镜144(例如，以准直照明光束126，中继光瞳及/或视场平面或其类似者)，其可包含(但无需包含)物镜136。在另一实施例中，收集路径142包含一或多个收集路径光学器件146以塑形或以其它方式控制收集光150。例如，收集路径光学器件146可包含(但不限于)一或多个视场光阑、一或多个光瞳光阑、一或多个偏光器、一或多个滤光器、一或多个光束分离器、一或多个漫射体、一或多个均化器、一或多个迹变器、一或多个光束塑形器、或一或多个镜(例如，静态镜、可平移镜、扫描镜或其类似者)。
检测器140可定位于收集路径142内的任何选定位置处。在一个实施例中，成像工具122包含在视场平面(例如，与样本128共轭的平面)处的检测器140以产生样本128的图像。在另一实施例中，成像工具122包含在光瞳平面(例如，绕射平面)处的检测器140以产生光瞳图像。在此方面，光瞳图像可对应于来自样本128检测器140的光的角分布。例如，与来自样本128(例如，样本128上的目标)的照明光束126的绕射相关联的绕射级可在光瞳平面中成像或以其它方式观察。在一般意义上，检测器140可从样本128捕获反射(或透射)、散射或绕射光的任何组合。
成像工具122通常可包含适于从样本128捕获指示叠对的光的任何数目或类型的检测器140。在一个实施例中，检测器140包含适于特性化静态样本的一或多个检测器140。在此方面，成像工具122可在静态模式中操作，其中样本128在测量期间是静态的。例如，检测器140可包含二维像素阵列，例如(但不限于)电荷耦合装置(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)装置。在此方面，检测器140可在单个测量中产生二维图像(例如，视场平面图像或光瞳平面图像)。
在一个实施例中，检测器140包含适于特性化移动样本(例如，扫描样本)的一或多个检测器140。在此方面，成像工具122可在扫描模式中操作，其中在测量期间相对于测量视场扫描样本128。例如，检测器140可包含具有足以在选定图像公差(例如，图像模糊、对比度、清晰度或其类似者)内的扫描期间撷取一或多个图像的撷取时间及/或刷新速率的2D像素阵列。通过另一实例，检测器140可包含线扫描检测器以连续地一次产生一行像素的图像。通过另一实例，检测器140可包含延时积分(TDI)检测器。
在另一实施例中，成像工具122包含控制器152。控制器152可包含经配置以执行维持于存储器媒体156或存储器上的程序指令的一或多个处理器154。在此方面，控制器152的一或多个处理器154可执行在本公开各处描述的各种过程步骤中的任一者。此外，控制器152可通信耦合到成像工具122或其中的任何组件。
在另一实施例中，成像工具122包含扫描子系统以在度量衡测量期间相对于测量视场扫描样本128。例如，样本载物台138可在物镜136的焦点体积内定位及定向样本128。在另一实施例中，样本载物台138包含一或多个可调整载物台，例如(但不限于)线性平移载物台、旋转载物台或翻转/倾斜载物台。在另一实施例中，尽管未展示，然扫描子系统包含一或多个光束扫描光学器件(例如，可旋转镜、电流计或其类似者)以相对于样本128扫描照明光束126。
成像工具122的照明路径130及收集路径142可以适于用照明光束126照明样本128且响应于入射照明光束126而收集从样本128发出的光的广范围的配置进行定向。例如，如图1B中说明，成像工具122可包含光束分离器148，其经定向使得共同物镜136可同时将照明光束126引导到样本128且收集来自样本128的光。通过另一实例，照明路径130及收集路径142可含有非重叠光学路径。
在一个实施例中，成像工具122可包含用于至少部分校正像差项的一或多个像差校正板110(例如，图1B的118a及120a，或图1A的110a及110b)。例如，如上文描述，可从目录114选择一或多个像差校正板110。
在另一实施例中，一或多个像差校正板110可放置于成像工具122的一或多个光瞳平面中且可经配置以至少部分校正成像工具122的像差。例如，第一像差校正板110可经配置以用于第一光瞳平面中且第二像差校正板110可经配置以用于第二光瞳平面中。例如，第一像差校正板110及第二像差校正板110可经配置以用于第一光瞳平面中。例如，第一像差校正板110及第二像差校正板110可经配置以在光瞳平面附近且在光瞳平面中的任一侧上使用。
本文中考虑，特定光学系统100的设计可限制像差校正板110的厚度或像差校正板110的数目，像差校正板110可放置于特定光瞳平面处或足够接近特定光瞳平面以在选定公差内提供像差校正。例如，像差校正板110的厚度可相对较薄(例如，0.5mm或更小)。例如，像差校正板110的厚度可尽可能薄且由于用于制造像差校正板110的抛光过程，可部分限制像差校正板110的薄度。
出于本公开的目的，指示将一或多个像差校正板放置于光瞳平面中的描述可被理解为将一或多个像差校正板放置于距光瞳平面的距离范围内，其在选定公差内提供像差校正。应注意，准直光波可允许在经过光瞳平面的距离范围(例如，至多15cm或更大)的选定公差内进行等量像差校正。例如，出于各种原因(即，空间不足)，具有复杂物镜(例如，具有许多光学元件)及物镜中的光瞳平面的光学系统可能无法具有定位于物镜中的像差校正板。例如，像差校正板可能需要放置于物镜外部(例如，距/经过光瞳平面10cm)。在此方面，如果在测试对象(例如，光罩)放置于物镜的前焦平面处时通过物镜准直透射穿过物镜的光波，那么像差校正板的广范围的放置可允许选定公差内的像差校正。出于本公开的目的，短语“在选定公差内提供像差校正的距光瞳平面的距离范围内”中的“范围”术语可取决于光波是否准直经过光瞳平面且取决于光波准直经过光瞳平面的程度而变化。
出于本公开的目的，如果一或多个校正板中的至少一者的像差类型是像散、彗形像差或三叶形像差中的一者，那么指示两个或更多个校正板(例如，像差校正板)的描述可被理解为一或多个校正板(例如，像差校正板)。例如，可提供使用下文描述的与Z7及Z8相关联且可关于图5A及图5B引用的方程式及其它性质提供的单个彗形像差像差校正板，而非在方法步骤204中提供两个或更多个像差校正板。此外，出于本公开的目的，如果一或多个集合的至少一个校正板的像差类型是像散、彗形像差或三叶形像差中的一者，那么指示目录的两个或更多个集合的描述可被理解为目录的一或多个集合。
此外，光学系统可包含任何数目个光学继电器以提供可放置像差校正板的任何数目个共轭光瞳平面。以此方式，指示将一或多个像差校正板放置于本文中的光瞳平面中的描述可被理解为包含任何数目个共轭光瞳平面中的像差校正板的任何布置。
图2大体上说明根据本公开的一或多个实施例的用于校正光学系统的像差的方法。
在步骤202，可测量光学系统的波前像差。例如，光学系统的波前可能凭借系统的成像光学器件中的元件或通过系统的设计而变得失真且可测量此失真。例如，参考图1A，成像光学器件104可能导致波前108变得失真(见失真波前112a)。此外，在此例子中，可测量失真波前112a(即，波前像差)。例如，在UV到可见光波长范围光学系统中，可使用沙克-哈特曼传感器来测量像差。在另一实例中，在EUV光化系统中，可通过使用如1999年12月10日的Patrick P.Naulleau等人的Applied Optics，第38卷，第35章，“极紫外相移点绕射干涉仪：具有亚光束参考波精度的波前计量工具(Extreme-ultraviolet phase-shifting point-diffraction interferometer:a wave-front metrology tool with subangstromreference-wave accuracy)”中进一步描述的相移点绕射干涉仪确定像差，所述论文的全文以引用方式并入本文中。此外，Zhang等人在2016年5月10日发布的第9,335,206号美国专利中进一步描述确定EUV型系统中的像差的数个实例，所述美国专利的全文以引用方式并入本文中。
在选用步骤，方法200可包含将测量波前像差拟合成线性独立像差项。例如，方法200可包含将测量波前像差112b拟合成线性独立泽尔尼克多项式或项。
在步骤204，可提供经配置以至少部分校正两个或更多个像差项的两个或更多个像差校正板110(例如，像差校正板110a及像差校正板110b)。例如，可提供经配置以至少部分校正多个像差项的第一像差项的第一像差校正板110a。此外，多个像差项中的每一者可经配置为彼此线性独立且特性化像差类型。例如，多个像差项中的每一者可经配置以基于测量波前像差(例如，图1A中的112a)特性化像差类型。此外，关于上述实例，两个或更多个像差项的每一像差项可特性化光学系统100的不同像差类型。
在一个实例中，两个或更多个像差校正板中的第一像差校正板的第一类型的像差及两个或更多个像差校正板中的第二像差校正板的第二类型的像差可为像散、彗形像差、球面像差或三叶形像差中的一者。在另一实例中，两个或更多个像差校正板中的第一像差校正板的第一类型的像差及两个或更多个像差校正板中的第二像差校正板的第二类型的像差可为任何泽尔尼克项中的一者，包含高阶泽尔尼克项。
提供像差校正板110(例如，第一像差板110a)的一个实例可包含在泽尔尼克项具有相同像差类型时用相同板同时至少部分校正两个泽尔尼克项。例如，第五泽尔尼克项(Z5)及第六泽尔尼克项(Z6)可与像散相关联且可需要像差校正板110以校正像散。Z5及Z6的任何组合可为具有等于Z5及Z6的平方和的平方根RSS的幅度的Z5的波前，但旋转至通过Z5及Z6的泽尔尼克系数确定的角度。对于第七及第八泽尔尼克项(分别为Z7及Z8)以及第十及第十一泽尔尼克项(分别为Z10及Z11)，此可能同样适用。在此方面，此一性质可用于提供校正与相同类型的像差相关联的两个泽尔尼克项的像差校正板110。
例如，在图3A中，展示具有Z5的像散的波前像差类型的像散波前300。像散波前300的色彩(例如，所使用的灰色阴影)对应于波前像差位准，其中中灰色(如隅角中展示)指示零像差。如果像差校正板110具有与恒定厚度均匀衬底的顶部上的-w(x,y)/(n-1)成比例的2D厚度轮廓，那么可提供像散校正板110以校正(即，抵消)此像散波前300，其中w(x,y)是2D波前相位函数且n是板材料的折射率。此可意味着正相位(定义为较长光学路径长度)给定较小厚度且反之亦然。这些性质可能适用于其它像差项(例如，Z7及Z8，以及Z10及Z11)。当提供此像散校正板时，XYZ坐标中的投影第五泽尔尼克项(Z5)及第六泽尔尼克项(Z6)可遵循正弦函数：其中θ是围绕图3A的Z轴且从0到π测量的旋转角度且Z50是校正板的幅度。
图4A及图4B中可见上述实例的例子。图4A展示Z5 402及Z6 404的例子的图解。如上文描述，像散校正板的旋转产生相对于旋转角度的正弦Z5 402及Z6 404投影。在此例子中，在具有水平轴Z5及垂直轴Z6的2D平面中，图4A及4B的系统的坐标如下：测量系统像散Z5是-32.7mWave，测量Z6是12.48mWave。此外，RSS是35mWave，且像散校正板的Z5幅度是35mWave(如通过图4A中的Z5 402的最大高度展示)。在此例子中，方位角(例如，在0到2π的范围中)是159.09度，且投影Z5及Z6分别是32.7(通过Z5点406展示)及-12.48(通过Z6点408展示)(即，其与系统像散相反及抵消系统像散)。通常，对于0到π的范围中的方位角/>正确旋转角度(例如，像差校正板围绕光学系统的光学轴的旋转角度)是/>且对于π到2π的范围中的方位角/>正确旋转角度是/>在此例子中，当像差校正板的旋转角度旋转到(159.09+180)/2＝169.55度(2.96rad)时，通过幅度35mWave的像散校正板完全校正系统像散Z5及Z6。此实例展示，至少在一些实施例中，如果Z5的像散校正板110的幅度等于像散(即，系统像散)的Z5及Z6项的RSS，那么可校正系统像散。
然而，当像散校正板的Z5幅度与系统像散的RSS不同时，可存在残余像散，因为校正不完整。参考图4B及上述例子，系统像散RSS值的范围从10到100mWave。应注意，20mWave的间隔库中的像散校正板理论上不应具有与理想值相差超过10mWave的像散校正板。在此方面，图4B说明在通过具有10mWave且具有5度旋转角度误差的像散校正板进行校正之后的残余像散RSS值的仿真。
可通过以下函数表示图4B的残余像散：其中AS是系统像散，/>是Z5Z6平面中的方位角，AC是像散校正板的Z5幅度，θ是旋转角度，且ΔA是在通过像素校正板进行校正之后的残余像散的RSS。为了理论上完美像散校正，Ac＝As且/>如果Ac≠As，那么在一些实施例中，给定最小残余像散的旋转角度θ满足函数/>使得上述方程式的第二项/>等于零。
类似于与像素相关联的上述例子及实例，可类似地提供与彗形像差(即，Z7及Z8)及三叶形像差(即，Z10及Z11)相关联的像差校正板110及/或其具有类似性质。例如，对于彗形像差，所要旋转范围是从0到2π。对于三叶形，所要旋转范围是从0到(2/3)π。例如，Z7及Z8的RSS可用于确定与彗形像差相关联的像差校正板110的幅度且可类似地基于相关联泽尔尼克项的泽尔尼克系数确定此像差校正板110的角度。
例如，类似于上文针对Z5及Z6描述的例子，提供用于彗形像差的像差校正板可类似于提供如上文描述的用于像散的像差校正板。例如，对于彗形像差，XYZ坐标系统中的投影Z7及Z8项可遵循正弦函数：其中θ是围绕图3B的Z轴且从0到2π测量的旋转角度且Z70是校正板的幅度。
图5A及图5B中可见上述实例的例子。图5A展示Z7 502及Z8 504的例子的图解。如上文描述，彗形像差校正板的旋转产生相对于旋转角度的正弦Z7 502及Z8 504投影。在此例子中，在具有水平轴Z7及垂直轴Z8的2D平面中，图5A及5B的系统的坐标如下：测量系统彗形像差Z7是-27.46mWave，测量Z8是21.7mWave。此外，RSS是35mWave，且彗形像差校正板的Z7幅度是35mWave(如通过图5A中的Z7 502的最大高度展示)。在此例子中，方位角(例如，在0到2π的范围中)是141.68度，且投影Z7及Z8分别是27.46(通过Z7点506展示)及-21.7(通过Z8点508展示)(即，其与系统彗形像差相反及抵消系统彗形像差)。通常，对于0到π的范围中的方位角/>正确旋转角度(例如，像差校正板围绕光学系统的光学轴的旋转角度)是且对于π到2π的范围中的方位角/>正确旋转角度是/>在此例子(图5A)中，当像差校正板的旋转角度旋转到141.68+180＝321.68度(5.61rad)时，通过幅度35mWave的彗形像差校正板完全校正系统彗形像差Z7及Z8。此实例展示，至少在一些实施例中，如果Z7的彗形像差校正板110的幅度等于彗形像差(即，系统彗形像差)的Z7及Z8项的RSS，那么可校正系统彗形像差。
然而，当彗形像差校正板的Z7幅度与系统彗形像差的RSS不同时，可存在残余彗形像差，因为校正不完整。参考图5B及上述例子，系统彗形像差RSS值是在从10到100mWave的范围内。应注意，20mWave的间隔库中的彗形像差校正板理论上不应具有与理想值相差超过10mWave的彗形像差校正板。在此方面，图5B说明在通过具有10mWave且具有5度旋转角度误差的彗形像差校正板进行校正的之后的残余彗形像差RSS值的仿真。
可通过以下函数表示图5B的残余彗形像差： 其中CS是系统彗形像差，ψS是Z7Z8平面中的方位角，CC是彗形像差校正板的Z7幅度，θ是旋转角度，且ΔC是校正之后的残余彗形像差的RSS。为了理论上完美彗形像差校正，Cc＝Cs且cos(θ-ψs)＝-1。如果Cc≠Cs，那么在一些实施例中，给定最小残余彗形像差的旋转角度θ满足函数cos(θ-ψs)＝-1，使得上述方程式的第二项2CsCc(1+cos(θ-ψs))等于零。
存另一例子中，对干三叶形像差，XYZ坐标系统中的投影Z10及Z11项可遵循正弦函数：其中θ是围绕Z轴且从0到(2/3)π测量的旋转角度且Z100是校正板的幅度。
通过使用石英材料及IBF技术，薄(例如，0.5mm厚)Z5像差校正板110的泽尔尼克项纯度可为极高。其它泽尔尼克项的幅度可小至约1mWave。
在图3B中，出于说明性目的展示具有Z9的彗形像差的波前像差类型的彗形像差波前302。
通过使用石英或熔融硅石材料及IBF技术，薄(例如，0.5mm厚)Z7像差校正板110的泽尔尼克项纯度可为极高。其它泽尔尼克项的幅度可小至约1mWave。
在图3C中，出于说明性目的展示具有可为旋转对称的第九泽尔尼克项(Z9)的球面像差的波前像差类型的球面像差波前304。例如，对于校正球面像差的Z9像差校正板110，无需板的旋转。
在选用步骤(未展示)，两个或更多个像差校正板中的至少一者可经配置以校正迹变。例如，光学系统或成像工具122的像差校正板110中的一或多者可为经配置以校正迹变(例如，非均匀光瞳强度分布)的像差校正板110。例如，像差校正板110(例如，图1A的像差校正板110a)可经配置以使用可改进光学系统的光瞳透射的均匀性(像差校正板110的第一表面(未展示)或第二表面(未展示)中的至少一者上)的一涂层来校正迹变。在此方面，像差校正板涂层可经配置以在像差校正板的中心附近将光瞳透射降低值(例如，降低10％)。在另一例子中，光学系统100(例如，成像工具122)的每一像差校正板可具有校正迹变的涂层(即，迹变涂层)。校正迹变及像差两者的一或多个校正板的益处是具有迹变及像差校正两者的光学系统。在另一实例中，迹变涂层可为旋转对称的。应注意，如上文实例及例子中描述的迹变仅出于说明性目的。
即使迹变与像差不同，应注意，至少在一些实施例中，所提及的任何像差校正板可代替地为迹变校正板。例如，任何像差校正板可为校正迹变但不校正任何像差项的迹变板。例如，图1A的像差校正板110a或图1B的像差校正板118a可为校正迹变但不校正任何像差项的迹变校正板。在另一例子中，像差校正板的目录114可为像差及迹变校正板的目录或仅迹变校正板的目录。在此方面，集合116a可为像差校正板118的集合且集合116b可为迹变校正板的集合，其中集合116a校正像差项且集合116b校正迹变值范围。在另一方面，或除上述方面以外，任何像差校正板可为校正迹变及像差两者的像差及迹变校正板。例如，集合116a可为像差及迹变校正板118的集合。
再次参考图2，在选用步骤206，可将两个或更多个像差校正板插入到光学系统中。例如，参考图1A，第一像差校正板110a及第二像差校正板110b可为两个或更多个像差校正板且可插入到光学系统100或成像工具122中。例如，第一像差校正板110a及第二像差校正板110b可插入于系统100的光瞳平面(未展示)处。在此方面，光学系统100可具有一或多个光瞳平面且一或多个像差校正板110可插入到光学系统100的一或多个光瞳平面中。例如，两个或更多个像差校正板110中的一个或两个像差校正板110可插入于每一光瞳平面处。在另一实例中，像差校正板110的总量的每一像差校正板110插入于光学系统100的不同光瞳平面中。例如，并非旋转对称的像差校正板110(其可包含与像散或彗形像差相关联的像差校正板)可以旋转角度插入到光学系统100的光学轴中，此像差校正板144经配置为所述旋转角度以至少部分校正与其相关联的像差项。在另一实例中，旋转对称的像差校正板110(其可包含与球面像差相关联的像差校正板)可以围绕光学轴的任何旋转角度插入到光学系统100的光学轴中。
本文中描述的全部方法可包含将方法实施例的一或多个步骤的结果存储于存储器中。结果可包含本文中描述的结果中的任一者且可以此项技术中已知的任何方式存储。存储器可包含本文中描述的任何存储器(例如，存储器156)或此项技术中已知的任何其它适合存储媒体。在已存储结果之后，结果可在存储器中存取且由本文中所描述的方法或系统实施例中的任一者使用、经格式化以对用户显示、由另一软件模块、方法或系统使用及其类似者。此外，结果可“永久”、“半永久”、“暂时”或在某一时段内存储。例如，存储器可为随机存取存储器(RAM)，且结果可能不一定无限期地保留于存储器中。
应进一步预期，上文描述的方法的实施例中的每一者可包含本文中描述的(若干)任何其它方法的(若干)任何其它步骤。另外，上文描述的方法的实施例中的每一者可由本文中描述的系统中的任一者(例如，成像工具122的控制器152)执行。
所属领域的技术人员将认知，为了概念清楚使用本文中描述的组件操作、装置、对象及伴随其论述作为实例且预期各种配置修改。因此，如本文中使用，阐述的特定范例及所附论述希望表示其更一般的类别。一般来说，任何特定范例的使用希望表示其类别，且不包含特定组件、操作、装置及对象不应被视为限制性的。
如本文中使用，例如“顶部”、“底部”、“前侧”、“背侧”、“上方”、“下方”、“上”、“向上”、“下”、“往下”及“向下”的方向性术语希望为描述的目的而提供相对位置，且并不希望指定绝对参考系。所属领域的技术人员将明白对所描述实施例的各种修改，且本文中定义的一般原理可应用于其它实施例。
关于本文中对基本上任何复数及/或单数术语的使用，所属领域的技术人员可视上下文及/或应用从复数转化为单数及/或从单数转化为复数。为清楚起见，本文中未明确阐述各种单数/复数置换。
本文中描述的标的物有时说明含于其它组件内或与其它组件连接的不同组件。应理解，此类所描绘的架构仅为示范性的，且事实上可实施达成相同功能性的许多其它架构。在概念意义上，用以达成相同功能性的组件的任何布置经有效“相关联”使得达成所要功能性。因此，在本文中组合以达成特定功能性的任两个组件可被视为彼此“相关联”使得达成所要功能性，而不考虑架构或中间组件。同样地，如此相关联的任两个组件也可被视为彼此“连接”或“耦合”以达成所要功能性，且能够如此相关联的任两个组件也可被视为彼此“可耦合”以达成所要功能性。可耦合的特定实例包含(但不限于)可物理配合及/或物理互动组件及/或可无线互动及/或无线互动组件及/或逻辑互动及/或可逻辑互动组件。
此外，应理解，本发明由所附权利要求书定义。此项技术者将理解，一般来说，在本文中且尤其是在所附权利要求书(例如，所附权利要求书的主体)中所使用的术语一般希望作为“开放式”术语(例如，术语“包含(including)”应被解释为“包含(但不限于)”，术语“具有”应被解释为“至少具有”，术语“包含(includes)”应被解释为“包含(但不限于)”，及其类似者)。此项技术者将进一步理解，如果想要引入权利要求叙述的一特定数目，则此一意图将明确叙述于权利要求中，且在缺乏此叙述的情况下不存在此意图。例如，作为理解的一辅助，下文所附权利要求书可含有引导性词组“至少一个”及“一或多个”的使用以引入权利要求叙述。然而，此等词组的使用不应被解释为隐含通过不定冠词“一(a)”或“一个(an)”引入一权利要求叙述将含有此引入权利要求叙述的任何特定权利要求限制为含有仅一个此叙述的发明，即使相同权利要求包含引导性短语“一或多个”或“至少一个”及例如“一(a)”或“一个(an)”的不定冠词(例如，“一(a)”及/或“一个(an)”通常应被解释为指的是“至少一个”或“一或多个”)；上述内容对用于引入权利要求叙述的定冠词的使用同样适用。另外，即使明确叙述引入权利要求叙述的特定数目，所属领域的技术人员仍将认知，此叙述通常应被解释为指的是至少所述叙述数目(例如，“两个叙述”的裸叙述(无其它修饰语)通常指的是至少两个叙述或两个或更多个叙述)。此外，在其中使用类似于“A、B及C中的至少一者及其类似者”的惯例的例子中，此构造一般希望为所属领域的技术人员将理解所述惯例的意义(例如，“具有A、B及C中的至少一者的系统”将包含(但不限于)仅具有A、仅具有B、仅具有C、同时具有A及B、同时具有A及C、同时具有B及C及/或同时具有A、B及C的系统，及其类似者)。在其中使用类似于“A、B或C中的至少一者及其类似者”的惯例的例子中，此构造一般希望为所属领域的技术人员将理解的所述惯例的意义(例如，“具有A、B或C中的至少一者的系统”将包含但不限于仅具有A、仅具有B、仅具有C、同时具有A及B、同时具有A及C、同时具有B及C及/或同时具有A、B及C的系统，及其类似者)。此项技术者进一步将理解，无论在描述、权利要求书或图式中，呈现两个或更多个替代项的实际上任何转折词及/或短语应被理解为考虑包含以下的可能性：所述项中的一者、所述项中的任一者或两项。例如，短语“A或B”将被理解为包含“A”或“B”或“A及B”的可能性。
据信，通过前述描述将理解本公开及其许多伴随优点，且将明白，可对组件的形式、构造及布置作出各种改变而不脱离所公开的标的物或不牺牲所有其材料优点。所描述的形式仅为说明性的，且下文权利要求书的意图是涵盖且包含此类改变。此外，应理解，本发明由所附权利要求书定义。

Claims (38)

1.一种具有像差校正的光学系统，所述光学系统包括：
照明源；
检测器；
一或多个集光光学器件，其经配置以基于来自所述照明源的照明将样本成像到所述检测器上；及
两个或更多个像差校正板，其定位于所述一或多个集光光学器件的一或多个光瞳平面中且提供两个或更多个线性独立像差项的至少部分校正，其中所述两个或更多个像差校正板中的任一特定者具有为所述两个或更多个线性独立像差项中的单个特定像差项提供选定校正量的空间变化厚度轮廓。
2.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述系统进一步包括经配置以至少部分校正迹变的至少一个迹变校正板。
3.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述两个或更多个像差校正板中的至少一者经配置以至少部分校正迹变。
4.根据权利要求3所述的光学系统，其中所述两个或更多个像差校正板中的所述至少一者经配置以至少部分校正迹变，因为所述两个或更多个像差校正板中的所述至少一者包括迹变涂层，其经配置以在所述至少一个像差校正板定位于所述光学系统的光瞳平面处时根据透射率从所述光学系统的光瞳的中心相对于所述光瞳的外边缘增加的径向变化函数径向改变透射率。
5.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述两个或更多个像差校正板包括：第一像差校正板，其经配置以至少部分校正第一像差项，所述第一像差项特性化第一类型的像差；及第二像差校正板，其经配置以至少部分校正第二像差项，所述第二像差项特性化第二类型的像差，
其中所述第一类型的像差或所述第二类型的像差中的至少一者是像散、彗形像差、球面像差或三叶形像差中的一者。
6.根据权利要求5所述的光学系统，其中所述两个或更多个像差校正板进一步包括经配置以至少部分校正所述两个或更多个线性独立像差项中的第三像差项的第三像差校正板，所述第三像差项特性化所述光学系统的第三类型的像差，其中所述第三类型的像差、所述第二类型的像差及所述第一类型的像差是不同的。
7.根据权利要求6所述的光学系统，其中所述第三类型的像差是球面像差。
8.根据权利要求5所述的光学系统，其中所述第一像差校正板经配置以在所述第一像差校正板定位于所述光学系统的所述一或多个光瞳平面处时至少部分校正所述第一像差项且所述第二像差校正板经配置以在所述第二像差校正板定位于所述光学系统的所述一或多个光瞳平面处时至少部分校正所述第二像差项。
9.根据权利要求5所述的光学系统，其中所述第一像差校正板经配置以在所述第一像差校正板定位于所述一或多个光瞳平面的第一光瞳平面处时至少部分校正所述第一像差项且所述第二像差校正板经配置以在所述第二像差校正板定位于所述一或多个光瞳平面的不同于所述第一光瞳平面的第二光瞳平面处时至少部分校正所述第二像差项。
10.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述两个或更多个线性独立像差项中的每一者是泽尼克项。
11.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述两个或更多个线性独立像差项中的每一者是跨越五阶泽尼克项直到包含九阶泽尼克项的低阶泽尼克项。
12.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述光学系统是成像工具。
13.根据权利要求1所述的光学系统，其中包括特性化像散、彗形像差或三叶形像差的像差类型的像差项的任何像差校正板经配置以旋转到与所述光学系统中的所述像差类型的定向对准。
14.根据权利要求1所述的光学系统，其中定位于一或多个光瞳平面中的任何像差校正板定位于距所述一或多个光瞳平面的一距离范围内，其中所述距离范围经配置以在选定公差内提供像差校正。
15.一种具有像差校正的系统，所述系统包括
具有像差校正的光学系统，所述光学系统包括
照明源；
检测器；及
一或多个集光光学器件，其经配置以基于来自所述照明源的照明将样本成像到所述检测器上；及
像差校正板的目录，其包括：
两个或更多个集合，所述两个或更多个集合中的每一集合包括：
两个或更多个像差校正板，其提供特定线性独立像差项的至少部分校正，其中所述两个或更多个像差校正板中的任一特定者具有为两个或更多个线性独立像差项中的所述特定线性独立像差项提供选定校正量的空间变化厚度轮廓，
其中每一集合校正不同特定线性独立像差项，
其中：
所述光学系统包含两个或更多个像差校正板的选定组合以在选定公差内至少部分校正像差；且
所述选定组合的每一像差校正板是来自所述两个或更多个集合中的一者的像差校正板。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述目录进一步包括经配置以至少部分校正迹变的迹变集合且所述选定组合包含所述迹变集合的迹变校正板。
17.根据权利要求15所述的系统，其中所述选定组合的至少一个像差校正板经配置以至少部分校正迹变。
18.根据权利要求15所述的系统，其中所述至少一个像差校正板经配置以至少部分校正迹变，因为所述至少一个像差校正板包括迹变涂层，其经配置以在所述至少一个像差校正板定位于所述光学系统的光瞳平面处时根据透射率从所述光学系统的光瞳的中心相对于所述光瞳的外边缘增加的径向变化函数径向改变透射率。
19.根据权利要求15所述的系统，其中可调整所述选定组合以提供所述光学系统的不同配置。
20.根据权利要求15所述的系统，其中所述光学系统是成像工具。
21.根据权利要求15所述的系统，其中所述两个或更多个线性独立像差项包含像散。
22.根据权利要求15所述的系统，其中所述两个或更多个线性独立像差项包含彗形像差。
23.一种校正光学系统的像差的方法，所述方法包括：
确定所述光学系统的波前像差；及
为所述光学系统提供两个或更多个像差校正板，所述两个或更多个像差校正板中的每一者经配置以至少部分校正多个像差项中的像差项，所述多个像差项中的每一者经配置以彼此线性独立且特性化像差类型，每一像差项特性化所述光学系统的像差类型且基于所述经确定波前像差。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述两个或更多个像差校正板中的至少一个像差校正板经配置以至少部分校正迹变。
25.根据权利要求23所述的方法，其中所述至少一个像差校正板经配置以至少部分校正迹变，因为所述至少一个像差校正板包括迹变涂层，其经配置以在所述至少一个像差校正板定位于所述光学系统的光瞳平面处时根据透射率从所述光学系统的光瞳的中心相对于所述光瞳的外边缘增加的径向变化函数径向改变透射率。
26.根据权利要求23所述的方法，其中所述确定包含测量所述光学系统的所述波前像差。
27.根据权利要求23所述的方法，其中所述确定包含仿真所述光学系统的所述波前像差。
28.根据权利要求23所述的方法，其中所述多个像差项中的每一者是泽尼克项。
29.根据权利要求23所述的方法，其中所述多个像差项包含像散、彗形像差、球面像差或三叶形像差中的至少一者。
30.根据权利要求23所述的方法，其中所述两个或更多个像差校正板中的第一像差校正板的第一类型的像差是像散、彗形像差、球面像差或三叶形像差中的一者。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述两个或更多个像差校正板中的第二像差校正板的第二类型的像差是像散、彗形像差、球面像差或三叶形像差中的一者。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述第一像差校正板的所述第一类型的像差是像散，
其中所述第一像差校正板的幅度基于像散的五阶泽尼克项的平方和的平方根且像散的六阶泽尼克项基于所述光学系统的所述经确定波前像差，使得所述第一像差校正板经配置以在定位于所述光学系统的光瞳平面处且旋转到与所述光学系统中的所述第一类型的像差的定向对准时至少部分校正所述五阶泽尼克项及所述六阶泽尼克项两者。
33.根据权利要求31所述的方法，其中所述第二像差校正板的所述第二类型的像差是彗形像差，
其中所述第二像差校正板的幅度基于彗形像差的七阶泽尼克项的平方和的平方根且彗形像差的八阶泽尼克项基于所述光学系统的所述经确定波前像差，使得所述第二像差校正板经配置以在定位于所述光学系统的光瞳平面处且旋转到与所述光学系统中的所述第二类型的像差的定向对准时至少部分校正所述七阶泽尼克项及所述八阶泽尼克项两者。
34.根据权利要求23所述的方法，其中所述光学系统是成像工具。
35.根据权利要求23所述的方法，其中所述方法进一步包括提供经配置以至少部分校正迹变的迹变校正板。
36.一种具有像差校正的光学系统，所述光学系统包括：
照明源；
检测器；
一或多个集光光学器件，其经配置以基于来自所述照明源的照明将样本成像到所述检测器上；及
一或多个像差校正板，其定位于所述一或多个集光光学器件的一或多个光瞳平面中且提供一或多个线性独立像差项的至少部分校正，其中所述一或多个像差校正板中的任一特定者具有为所述一或多个线性独立像差项中的单个特定像差项提供选定校正量的空间变化厚度轮廓，
其中所述一或多个像差校正板包括经配置以至少部分校正第一像差项的第一像差校正板，所述第一像差项特性化第一类型的像差，其中所述第一类型的像差是像散、彗形像差或三叶形像差中的一者，
其中包括特性化像散、彗形像差或三叶形像差的像差类型的像差项的任何像差校正板经配置以旋转到与所述光学系统中的所述像差类型的定向对准。
37.一种具有像差校正的系统，所述系统包括
具有像差校正的光学系统，所述光学系统包括
照明源；
检测器；及
一或多个集光光学器件，其经配置以基于来自所述照明源的照明将样本成像到所述检测器上；及
像差校正板的目录，其包括：
一或多个集合，所述一或多个集合中的每一集合包括：
一或多个像差校正板，其提供特定线性独立像差项的至少部分校正，其中所述一或多个像差校正板中的任一特定者具有为一或多个线性独立像差项中的所述特定线性独立像差项提供选定校正量的空间变化厚度轮廓，其中每一集合校正不同特定线性独立像差项，
其中每一特定线性独立像差项特性化一或多个像差类型的像差类型，其中所述一或多个像差类型中的每一像差类型是像散、彗形像差或三叶形像差中的一者，
其中：
所述光学系统包含一或多个像差校正板的选定组合以在选定公差内至少部分校正像差；且
所述选定组合的每一像差校正板是来自所述一或多个集合中的一者的像差校正板，
其中包括特性化像散、彗形像差或三叶形像差的像差类型的像差项的任何像差校正板经配置以旋转到与所述光学系统中的所述像差类型的定向对准。
38.一种校正光学系统的像差的方法，所述方法包括：
确定所述光学系统的波前像差；及
为所述光学系统提供一或多个像差校正板，所述一或多个像差校正板中的每一者经配置以至少部分校正一或多个像差项中的像差项，所述一或多个像差项中的每一者经配置以彼此线性独立且特性化像差类型，每一像差项特性化所述光学系统的像差类型且基于所述经确定波前像差，
其中所述一或多个像差校正板包括经配置以至少部分校正第一像差项的第一像差校正板，所述第一像差项特性化第一类型的像差，其中所述第一类型的像差是像散、彗形像差或三叶形像差中的一者，
其中包括特性化像散、彗形像差或三叶形像差的像差类型的像差项的任何像差校正板经配置以旋转到与所述光学系统中的所述像差类型的定向对准。
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