JP2016510408A5 - - Google Patents

Claims (16)

1. 多重スペクトル撮像（ＭＳＩ）システムのスペクトル・カメラを較正する方法であって、
   最初に第１所定強度レベルの光源（５３０）で基板を照明するステップと、
   前記ＭＳＩシステム（５００）のセンサ（５３４）および前記スペクトル・カメラの内少なくとも１つによって、前記基板の第１組のスペクトル画像データを収集するステップと、
   ２回目に、前記第１所定強度レベルで前記光源によって前記基板を照明するステップと、
   前記ＭＳＩシステムのセンサおよび前記スペクトル・カメラの内少なくとも１つによって前記基板の第２組のスペクトル画像データを収集するステップと、
   前記第２組のスペクトル画像データから前記第１組のスペクトル画像データを減算し、第１差画像データを生成するステップと、
   前記ＭＳＩシステムのセンサおよび前記スペクトル・カメラの内前記少なくとも１つによって、第２所定強度レベルで第３組のスペクトル撮像データを収集するステップと、
   前記第２所定強度レベルで第４組のスペクトル撮像データを収集するステップと、
   前記第４組のスペクトル画像データから前記第３組のスペクトル画像データを減算し、第２差画像データを生成するステップと、
   前記第１差画像データのモードおよび平均の内少なくとも１つを計算するステップと、
   前記第１差画像データのモードおよび平均の内少なくとも１つに基づいて、前記第１差画像データの各波長において、前記第１差画像データの画素値の分散および標準偏差の内少なくとも１つを判定し、第１最終画像データを生成するステップと、
   前記第２差画像データのモードおよび平均の内少なくとも１つを計算するステップと、
   前記第２差画像データのモードおよび平均の内少なくとも１つに基づいて、前記第２差画像データの各波長において、前記第２差画像データの画素値の分散および標準偏差の内少なくとも１つを判定し、第２最終画像データを生成するステップと、
   前記第１最終画像データ、前記第２最終画像データ、前記第１差画像データのモードおよび平均の内前記少なくとも１つ、ならびに前記第２差画像データのモードおよび平均の内前記少なくとも１つに基づいて、前記第２差画像データの波長毎に、変換値を生成するステップであって、前記変換値が、前記第１、第２、第３、および第４スペクトル画像データの内少なくとも１つにおけるグレー・レベル毎の各画素において記録された電子の近似数を表す、ステップと、
   を含む、方法。
2. 請求項１記載の方法において、前記変換値が、（１）前記第１差画像データのモードおよび平均の内前記少なくとも１つの関数として前記第１最終画像データに対応する１組のデータと、（２）前記第２差画像データのモードおよび平均の内前記少なくとも１つの関数として前記第２最終画像データに対応する１組のデータとの間における勾配を生成することによって、決定される、方法。
3. 請求項１記載の方法において、波長毎の変換値が、波長毎の前記他の変換値と比較され、前記値の間の差が、前記ＭＳＩシステムを較正するために利用される、方法。
4. 多重スペクトル撮像（ＭＳＩ）システムの性能の較正システムであって、
   実質的に固定動作特性で動作するように構成され、較正された光標準のスペクトルに対応する透過スペクトルを有する光学フィルタを含む少なくとも１つの光源であって、前記動作特性が少なくとも温度と電気動作特性とを含み、前記光源が、それぞれの対応する中心波長を中心とする多数のスペクトル帯域を含むスペクトルを有する光出力を生成するように構成される、光源と、
   空間周期的な反射の分布によって特徴付けられる幾何標準と、
   前記少なくとも１つの光源から前記光出力を受け、前記受けた光出力からの光を前記幾何標準に伝達し、前記幾何標準と相互作用した光を前記ＭＳＩシステムに再送出するように構成された光学システムと、
   を含む、システム。
5. 請求項４記載のシステムにおいて、前記光学システムが、前記幾何標準から反射した前記光源からの光を再送出するように構成される、システム。
6. 請求項４または５記載のシステムにおいて、前記光源から前記幾何標準に伝達された光パワーが、前記透過スペクトルの変動とは独立して可変である、システム。
7. 請求項４から６までのいずれか１項記載のシステムにおいて、前記光源が、第１光のスペクトル帯域および第２光のスペクトル帯域が実質的に重複するように、前記幾何標準に、前記幾何標準を透過する前記第１光と、前記幾何標準から反射する前記第２光とを伝達するように構成される、システム。
8. 請求項６記載のシステムであって、前記多数のスペクトル帯域からの所与のスペクトル帯域において、前記スペクトルのスペクトル内容に実質的に影響を及ぼすことなく、前記ＭＳＩシステムに再送出される光パワーの調節を可能にするように、構成される、システム。
9. 請求項６記載のシステムであって、前記多数のスペクトル帯域からの第１スペクトル帯域において、前記多数のスペクトル帯域からの第２スペクトル帯域における光パワーの測定とは実質的に独立して、前記ＭＳＩシステムに再送出される光パワーの測定を可能にするように構成される、システム。
10. 撮像分光計（５０２）のスペクトル精度および分解能を判定する方法（１３００）であって、
    スペクトルを出力するために、既知のスペクトル特徴を有するスペクトル・ソースを作動させるステップ（１３０２）と、
    カメラによってキャプチャされたエリアを均等に覆うように分布された照明を使用する前記撮像分光計の標準化された露出時間および標準化された照明のレベルを使用して、標準物体のスペクトル画像を取得するステップ（１３０３）と、
    スペクトル・プロパティが均質であることがわかっているエリアについて、前記取得された画像のスペクトル情報の平均を取るステップ（１３０４）と、
    前記取得されたスペクトル画像の強度値を波長の関数としてプロットし、該プロットからスペクトル・ピークの位置を特定するステップ（１３０５）と、
    既知の物体のスペクトル・ピークを前記標準物体のスペクトル・ピークの予期される組と比較して、前記撮像分光計が、前記標準物体の前記スペクトル・ピークに対応すると知られている波長における前記ピークの位置を認識するかどうかを判定するステップと、
    前記ピークが前記スペクトル・ピークの予期される組の位置からずれる場合に、前記撮像分光計が調整または修理を必要とすると判定するステップと
    を含む、方法。
11. 請求項１０記載の方法であって、
    前記ピークがスペクトル・ピークの前記予期される組の位置からずれる場合、スペクトル画像処理および分析ソフトウェアにおいて使用される定数を変更することによって、記録されている強度値に対する波長のマッピングを調節するステップをさらに含む、方法。
12. 請求項１０または１１記載の方法であって、
    前記プロットされたスペクトル・ピークの内少なくとも１つの半値幅を特定するステップであって、前記ピークが波長に対応する、ステップと、
    波長についての前記撮像分光計の分解能を、前記少なくとも１つのピークの前記特定された幅として決定するステップと
    をさらに含む、方法。
13. 画像取得システム（５０２）の空間精度および正確度を判定する方法であって、
    前記画像取得システムのスペクトル検出範囲をカバーする波長において照明を生成するスペクトル・ソースを作動させ、関心のある複数の波長において等しく見ることができる反射パターンを有するスペクトルを標準物体に対して出力する、ステップ（１５０２）と、
    前記標準物体のスペクトル画像を取得するステップ（１５０３）と、
    前記スペクトル画像内のそれぞれの単一の波長または帯域についての画素の１つ以上の行または選択からの強度データを空間位置の関数としてプロットする（１５０４）ことによってプロット（９０６）を生成するステップであって、関心のあるすべての波長の強度データが同じグラフにプロットされる、ステップと、
    前記プロット（９０６）に関して、
    ａ）関心のある波長の内の１つの波長において前記標準物体の複数の空間位置にわたって撮像された周期的な空間特徴を、関心のある波長の内の別の波長の同じ周期的な特徴と比較するステップ、
    ｂ）関心のある波長の内の１つの波長において前記標準物体の複数の空間位置にわたって撮像された周期的な変化を、前記標準物体の予期される振る舞いと比較するステップ、または
    ｃ）所与の波長に対する最高の強度値の焦点位置を発見し、それによって、異なる波長において生ずる軸方向色焦点ずれがあるか否か判定するために、波長の内の所与の１つの波長において平均強度値を取ること、前記画像取得システムの物理焦点を調節すること、および多数の焦点位置において画素強度値を再評価することによって、複数の波長における画素強度を反復的に評価するステップ
    のうちの１つを実行するステップと
    を含む、方法。
14. 請求項１３記載の方法であって、
    反射性標準品（９１０）は、電子顕微鏡において従来使用されている炭素膜レプリカ標準品である、方法。
15. 請求項１３または１４記載の方法であって、
    前記標準物体が前記画像取得システムの光学システム（４３６）の理想的な焦点から逸脱して配置されるかどうかを判定するために、前記波長の内、基準波長として使用される１つの波長（λ _３ ）における前記プロットの強度変化の割合を評価するステップであって、前記プロットから取得される画像コントラストの減少が、前記撮像システムの空間分解能に誤差が生じていることを示す、ステップ
    をさらに含む、方法。
16. 請求項１５記載の方法であって、
    前記１つの（λ _３ ）基準波長において判定された前記空間分解能と比較して、前記標準物体の前記反射パターンの前記周期的特徴のエッジにおける分解能の低下率を決定することによって、前記理想的な焦点からの前記標準物体（９１０）の位置付けの近似のパーセント偏差を決定するステップと、
    前記プロットにおける最大の半分の点および前記プロットにおける最大強度の点の相対位置を測定し、これらの点に対応する波長を比較することによって、前記画像取得システムの横方向分解能を決定するステップと
    をさらに含む、方法。