KR102135999B1 - 조명 패터닝을 이용하는 압축 감지 - Google Patents

조명 패터닝을 이용하는 압축 감지 Download PDF

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Abstract

계측 타겟의 조명을 스펙트럼 범위 및/또는 편광과 관련하여 패터닝하고, 패터닝된 조명으로 계측 타겟을 조명하며, 그리고 수집 패턴을 동공 평면 픽셀에 적용함으로써, 동공 평면에서, 선택된 동공 평면 픽셀을 각각의 단일 검출기(들)로 지향시키는 것에 의해서 타겟으로부터 산란된 복사선을 측정하는 방법 및 시스템이 제공된다. 단일 검출기 측정(압축 감지)이 광 감도를 증가시켰고, 그러한 광 감도는 조명을 패터닝하기 위해서 그리고 미리 규정된 계측 매개변수와 관련하여 검출된 산란 복사선의 정보 콘텐츠를 추가적으로 향상시키기 위해서 이용된다.

Description

조명 패터닝을 이용하는 압축 감지{COMPRESSIVE SENSING WITH ILLUMINATION PATTERNING}
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은, 전체가 본원에서 참조로 포함되는, 2014년 3월 20일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/955,793호의 이익 향유를 주장한다.
본 발명은 계측 분야에 관한 것이고, 보다 특히, 측정 정확도를 높이기 위해서 조명 패터닝 및 동공 샘플링(pupil sampling)을 이용하는 것에 관한 것이다.
계측학은 지속적으로 축소되는 장치 구조의 정확도를 개선하기 위한 계속되는 난제와 직면하고, 그에 따라 계측 측정의 정보 콘텐츠(content)를 향상시키기 위해서 노력한다. 조명의 조작 및 검출 체계(scheme)의 조작은 계측 성능 개선에 있어서 중요한 특징이다.
이하는, 본 발명의 기초적인 이해를 제공하는 단순화된 요지이다. 그러한 요지는 중요 요소를 반드시 식별하는 것이 아니고 발명의 범위를 제한하는 것도 아니고, 단지 이하의 설명에 대한 소개로서의 역할을 한다.
본 발명의 하나의 양태는 방법을 제공하며, 그러한 방법은 계측 타겟의 조명을, 조명의 스펙트럼 범위 및 조명의 편광 중 적어도 하나와 관련하여 패터닝하는 단계, 및 동공 평면 이미지의 픽셀에 수집 패턴을 적용함으로써, 동공 평면으로부터, 선택된 동공 평면 픽셀을 적어도 하나의 단일 검출기 각각으로 수집하는 것에 의해서, 조명된 타겟으로부터 산란된 복사선을 측정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 이러한, 부가적인, 및/또는 다른 양태 및/또는 장점이 이하의 구체적인 설명에서 기술되고; 구체적인 설명으로부터 추단될 수 있고; 및/또는 본 발명의 실행에 의해서 학습될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예의 보다 양호한 이해를 위해서 그리고 본 발명의 실시예가 어떻게 효과적으로 실행되는지를 보여주기 위해서, 이제, 순전히 예로서, 첨부 도면을 참조할 것이며, 그러한 첨부 도면에서 유사한 숫자는 도면 전반을 통해서 상응하는 요소 또는 부분을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 계측 광학 시스템의 상위 레벨(high level) 개략 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 픽셀화된(pixelate) 동공 평면 샘플링 구성과 함께 계측 광학 시스템을 도시한 상위 레벨 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 스펙트럼 코딩을 위한 스펙트럼 프로그래머의 상위 레벨 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 타겟 조명을, 타겟 조명의 편광과 관련하여 패터닝하도록 구성된 편광 프로그래머를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 방법을 도시하는 상위 레벨 흐름도이다.
구체적인 설명을 기술하기에 앞서서, 이하에서 사용되는 특정 용어에 관한 정의를 기술하는 것이 도움이 될 수 있을 것이다.
본원에서 사용되는 바와 같은 "패터닝" 또는 "코딩"이라는 용어는, 광학적 시스템의 동공 평면에서의 광학적 매개변수의 픽셀-관련된 정의를 지칭한다. 예를 들어, 스펙트럼 매개변수 또는 편광이 임의의 시스템의 동공 평면에서의 픽셀 위치와 관련하여 취급될 수 있을 것이다.
이제 상세 도면을 구체적으로 참조할 때, 도시된 특별한 것들이 예이고 단지 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 예시적인 설명을 목적으로 하고, 가장 유용하고 본 발명의 원리 및 개념적인 양태에 관한 설명을 용이하게 이해할 수 있게 하는 것으로 생각되는 것을 제공하기 위해서 제공된 것임을 강조하는 바이다. 이와 관련하여, 본 발명의 기본적인 이해에 필수적인 것 보다 더 구체적으로 본 발명의 구조적 상세 부분을 보여주려 하지 않았고, 도면과 함께 기술된 설명은 본 발명의 몇몇 형태가 어떻게 실제로 구현될 수 있는지를 당업자가 명확하게 이해할 수 있게 한다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예를 구체적으로 설명하기에 앞서서, 본 발명이, 그 출원에서, 이하의 설명에서 기술되는 또는 도면에서 도시되는 구성 및 구성요소의 배열에 관한 상세 내용으로 제한되지 않는다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명이 다른 실시예에 적용될 수 있거나 여러 가지 방식으로 실시 또는 실행될 수 있다. 또한, 본원에서 사용된 표현 및 용어가 설명의 목적을 위한 것이고 제한적인 것으로 간주되지 않아야 한다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
조명 동공을 스펙트럼 범위 및/또는 편광과 관련하여 패터닝하고, 패터닝된 조명으로 계측 타겟을 조명하며, 그리고 수집 패턴을 동공 평면 픽셀에 적용함으로써, 동공 평면에서, 선택된 동공 평면 픽셀을 각각의 단일 검출기(들)로 지향시키는 것에 의해서 타겟으로부터 산란된 복사선을 측정하는 방법 및 시스템이 제공된다. 조명 레벨이 조명 패터닝으로부터의 손실로 인해서 감소될 때 감도를 유지하기 위해서 그리고 미리 규정된 계측 매개변수와 관련하여 검출된 산란 복사선의 정보 콘텐츠를 추가적으로 향상시키기 위해서, 단일 검출기 측정(압축 감지)이 이용된다. 조명 매개변수(예를 들어, 스펙트럼, 편광)가, 예를 들어, 주성분 분석(principal component analysis)(PCA)에 의해서, 분석적으로 최적화될 수 있을 것이다. 모든 광자 자유도, 즉 각도(동공 평면에서의 위치 즉, 픽셀), 파장 및 편광을 제어하는 것에 의해서, (이하에서 설명되는 바와 같이) 측정을 위한 상호 관련된 정보를 운반하는 광자만으로 계측 타겟을 조명할 수 있고 그에 따라 그 정밀도 및 감도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 계측 광학 시스템(100)의 상위 레벨 개략 블록도이다. 도 1은 이하에서 더 구체적으로 설명되는 시스템(100)의 개략적인 상위 개념적 구성을 도시한다. 계측 광학적 시스템(100)은 타겟 조명을, 타겟 조명의 스펙트럼 범위 및 타겟 조명의 편광 중 적어도 하나와 관련하여 패터닝하도록 구성된 조명 소스(70), 및 동공 평면 픽셀 소팅(sorting)(105)에 대한 수집 패턴을 동공 평면 픽셀에 적용함으로써, 동공 평면에서, 선택된 동공 평면 픽셀을 장치의 적어도 하나의 단일 검출기(90) 각각으로 지향시키는 것에 의해서, 패터닝된 조명에 의해서 조명되는 타겟으로부터 산란된 복사선을 측정하도록 구성된 압축 감지 장치(110)를 포함한다. 조명 소스(70)에서, (필드 평면(field plane)에서 타겟 상으로의 조명 각도를 구성하는) 동공 포인트의 스펙트럼 코딩(120), 그 편광 코딩(130) 또는 타겟 조명의 양(both) 스펙트럼 및 편광 코딩(125)이 실시될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예는 타겟 측정으로부터 추출되는 계측 정보의 콘텐츠를 증가시키기 위해서 스펙트럼, 편광 및/또는 동공 평면 상의 위치(즉, 조명 각도)에 관한 패터닝된 조명을 이용한다. 결과적인 엄격한 광 소모비용 제약(severe light budget constraint)이, 주성분 분석(PCA)과 같은 방법에서의 측정된 양에 대한 감도의 분석에 따른 세기 공동 상태(intensity pupil state)와 함께 스펙트럼 및/또는 편광 동공 상태를 미리-준비하는 것에 의해서 해결된다. 지정된 상태로 준비된 광이 타겟에서 산란되고 단일 검출기(들)로 측정되어 잡음(noise)을 감소시키고 그에 따라 감도를 향상시켜 패터닝된 조명의 측정을 가능하게 한다. 계측량에 대한 상이한 동공 픽셀의 감도를 분석하는 것 그리고 상호 관련된 거동을 가지는 픽셀만이 측정에 참여할 수 있게 하는 것에 의해서 낮은 광 레벨을 극복하기 위해서, 압축 감지가 이용된다. 특정 실시예에서, 동공 평면에 위치되는 제어 가능한 거울 장치를 이용하여, 측정되는 매개변수의 변화되는 값과 상호 관련되는 방식으로 거동하는 픽셀만을 포함하도록 수집 기능을 성형한다(shape). 이어서, 반사된 광자가 단일 검출기 상으로 초점 맞춰진다. 상이한 패턴들을 이용하여 복수의 단일 검출기로 공급할 수 있을 것이다. 예를 들어, SCOL(산란측정 오버레이(scatterometry overlay)) 측정에서, 의도적인 오버레이에 응답하여 상호 관련식으로 거동하는 픽셀이 단일 검출기 내로 반사될 수 있을 것이다. 이어서, 상이한 의도적 오버레이 값들을 가지는 상이한 셀들(cells)이 측정되고, 동공 이미지 대신에, 검출기 판독값이 수집된다. 이러한 절차가 상호 관련된 픽셀의 부가적인 세트에 대해서 반복될 수 있을 것이다. 유리하게, 이러한 방법은 동공 이미지 센서 픽셀의 판독 잡음을 회피하고, 단일 검출기의 판독 잡음만이 문제가 된다. 단일 검출기 상에서 보다 많은 광자를 수집하는 것이 또한 산탄 잡음(shot noise)과 관련하여 유리하다. 이러한 개선된 SNR(신호 대 잡음비)을 이용하여 동공 평면에서의 조명의 패턴닝을 가능하게 하고, 이는 측정으로부터 부가적인 정보를 유도할 수 있게 한다. 전술한 감지 원리를 실행하는 시스템이 이하에서 "압축 감지" 시스템으로 지칭된다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 시스템(100) 및 그 요소의 개략도이다. 도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 픽셀화된 동공 평면 샘플링 구성(105)과 함께 계측 광학 시스템(100)을 도시한 상위 레벨 개략도이다. 도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 스펙트럼 코딩(120)을 위한 스펙트럼 프로그래머의 상위 레벨 개략도이다. 도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 편광 코딩 구성(130)의 상위 레벨 개략도이다.
도 2는 (광섬유를 이용하여 적어도 부분적으로 실시될 수 있는) 렌즈, 조리개 및 빔 분할기(들)의 광학적 구성(80)를 통해서 웨이퍼(60) 상의 타겟(61)을 조명하는 스펙트럼 패터닝(120) 및/또는 편광 패터닝(130)을 가지는 조명 소스(70)를 개략적으로 도시하며, 타겟으로부터 산란된 복사선(예를 들어, 반사된 회절 차수(reflected diffraction order))이 광학적 구성(80)을 통해서 압축 감지 장치(110)로 지향된다. 압축 감지 장치는, 신호의 잡음 레벨을 감소시키고 그에 따라 스펙트럼 및/또는 편광 패터닝을 적용하는 것으로부터 초래되는 조명의 낮은 레벨에 대한 감도를 증가시키기 위해서 단일 검출기(들)(90)에 대한 수집 패턴을 이용하여, 산란된 복사선을 지향시키는 제어 가능한 거울 장치(106)(예를 들어, DLP - 디지털 광 처리 기술에서 이용되는 DMD - 디지털 마이크로-거울 장치)를 가지는 것으로, 비제한적인 방식으로, 개략적으로 도시되어 있다. 전체가 본원에서 참조로 포함되는 미국 특허출원 제14/511,810호는, 여기에서 개시된 시스템 및 방법에 적용될 수 있는 압축 감지 장치(110)와 관련한 추가적인 상세 내용을 교시한다.
특정 실시예, 예를 들어, 이하에서 설명되는 스펙트럼 또는 편광 패턴닝을 적용하는 실시예는, 각도형 동공 상태 선택(angular pupil states selection)을 위해서 이용되는, DLP로부터 산란된 광을 분광계 섬유 내로 결합시켜야 하는 종래 기술의 요구사항을 배제하고, 그에 따라 그러한 결합과 연관된 스펙트럼 회절 어려움을 배제한다. 특정 실시예는 단색광 분광기(monochromator)로 소스 파장을 스캔하여야 하는 종래 기술의 요구 사항을 배제하고, 그에 따라 그러한 스캔과 연관된 상당한 측정 시간적 불이익을 배제한다. 낮은 광 SNR(신호 대 잡음비) 개선에 의해서, 압축 감지 장치(110)는, 종래 기술 시스템에서 요구되는 광대역 조명을 이용하지 않고도, 시스템의 자유도의 탄력적인 제어를 가능하게 한다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른, 타겟 조명을, 스펙트럼 범위와 관련하여 패터닝하도록 구성된 스펙트럼 프로그래머(120)를 개략적으로 도시한다. 스펙트럼 프로그래머(120)는, WIPO 공개 제2014099959호에서 구체적으로 설명된, 스펙트럼 패터닝(120)을 제공하도록 구성된 예시적인 실시예이다. 스펙트럼 프로그래머(120)는, 이하에서 설명되는 바와 같이, 회절 격자(210)에 의한 추가적인 회절을 가지는 이색성 필터(dichroic filter)(204, 206, 208, 212, 214 및 216)를 이용하여, 조명 범위(70)(예를 들어, 백색광)를 구분된 대역들로 분할하도록 구성된다. 도 2에 도시된 실시예에서, 분산된 광이, 출력 스펙트럼을 결정하도록 프로그래밍된, 제어 가능한 거울 장치(106)의 면적에 걸쳐 분산될 수 있을 것이다. 스펙트럼 프로그래머(120)의 실시예가 10 nm의 해상도에 도달할 수 있을 것이고, 파장 스캐닝 보다 더 효과적이며, 종래 기술 방법의 섬유 결합 감도 및 측정 속도 불이익을 해결한다.
전체가 참조로서 본원에 포함되는 WIPO 공보 제2014099959호에서 설명된 바와 같이, 스펙트럼 제어 시스템(120)(또한 스펙트럼 프로그래머(120)로 지칭됨)이 복수의 하위-분산 경로(sub-dispersion path) 및 하위-조합 경로를 포함하여 조명 스펙트럼의 보다 넓은 확장을 가능하게 한다. 조명 소스(70)에 의해서 분산 경로를 따라서 전달되는 광대역 조명이, 각각의 스펙트럼 대역 내에 각각 포함되는, 선택된 수의 부분으로 분할될 수 있다. 이어서, 각각의 부분이, 조명 스펙트럼의 더 높은 해상도 제어를 위해서 복수의 스펙트럼 연속체(분산 격사(210) 옆에 개략적으로 도시된 짧은 λ 대역으로부터 긴 λ 대역까지의 범위에 의해서 표시됨)를 형성하는 복수의 분산된 부분으로 분산될 수 있을 것이다. 예를 들어, 조명이, 단일-라인 분산 경로로 획득할 수 있는 해상도의 6배 만큼을 위해서 6개의 각각의 분산 요소(206)로 이어지는 6개의 하위-분산 경로 사이에서 분할될 수 있을 것이다. 전술한 예는 복수-경로 분산으로 얻을 수 있는 스펙트럼 제어의 증가된 해상도를 설명하는 것이다. 그러나, 하위-경로의 수가 임의적이고, 본원에서 제공된 설명의 예에 의해서 제한되지 않을 것이다. 일부 실시예에서, 분산 경로가 조명 소스(202)로부터의 분산 경로를 따라서 지향된 조명을 수용하도록 구성된 제1의 복수의 이색성 분할기(204)를 포함할 수 있을 것이다. 이색성 분할기(204)가 각각의 분산 요소(206)로 이어지는 하위-분산 경로를 따라서 구체적인 스펙트럼 대역 또는 범위 내의 조명의 부분을 지향시키도록 추가적으로 구성될 수 있을 것이다. 예를 들어, 이색성 분할기(204)가 조명 소스(202)로부터 수신된 조명을 300 내지 900 nm 범위 내의 복수의 밴드로 분할하도록 구성될 수 있을 것이다. 분산 경로가, 공통 경로를 따른 각각의 하위-분산 경로로부터 적어도 하나의 스펙트럼 제어기(210)로 조명의 분산된 부분을 지향시키도록 구성된 제2의 복수의 이색성 분할기(208)를 더 포함할 수 있을 것이다. 각각의 하위-경로로부터의 조명의 분산된 부분이 스펙트럼 제어기(210)의 표면 상으로 지향된다. 조명을 각각의 스펙트럼 대역 내의 복수의 부분으로 나누는 것 그리고 이어서 각각의 부분을 확장된 스펙트럼 연속체 내로 분산시키는 것에 의해서, 스펙트럼 제어기(210)가 복수의 스펙트럼 대역의 각각의 이내의 선택된 부분을 배제하도록 배열된다. 조명이 스펙트럼 제어기(210)의 더 넓은 표면(예를 들어, 표면적의 6배 만큼)에 걸쳐 확장되기 때문에, 스펙트럼 제어기(210)는, 활성화/비활성화되어 조명 스펙트럼에 영향을 미칠 수 있는 어레이 요소의 증가된 수로 인한 개선된 해상도를 가지는 조명 스펙트럼의 배제된/전달된 선택을 제어하도록 배열된다. 조명을 단일 공간적 광 변조기로 지향되는 복수의 스트립으로 분리하는 것에 의해서, 과도한 비용 및 시스템 복잡성이 없이 높은 해상도가 달성될 수 있을 것이다. 또한, 공통 조명 경로를 따라 스펙트럼적으로 제어된 조명을 재조합하는 것은 조명 소스(202)의 스펙트럼적 휘도(brightness)를 보존한다. 조합 경로가, 분산 경로를 반영하는(mirror) 요소의 반전된 구성을 포함할 수 있을 것이다. 예를 들어, 조합 경로가, 각각의 조합 요소(214)로 이어지는 복수의 하위-조합 경로를 따라서 스펙트럼 제어기(210)로부터의 분산된 조명의 전달되는 부분을 지향시키도록 구성된 제1의 복수의 이색성 조합기(212)를 포함할 수 있을 것이다. 조합 경로가 각각의 조합 요소(214)(즉, 각각의 하위-조합 경로)로부터 수용된 실질적으로 동축적인(분산되지 않은) 조명을 공통 조명 경로 상으로 지향시키도록 구성된 제2의 복수의 이색성 조합기(216)를 더 포함할 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 조명 경로는, 스펙트럼적으로 제어되는 조명의 세기 레벨을 제어하도록 구성된 하나 이상의 중간 밀도 필터(218)를 더 포함할 수 있을 것이다. 전술한 바와 같이, 조명 경로가, 스펙트럼적으로 제어되는 조명의 적어도 일부를 광학적 구성(80)으로 전달하도록 구성된 광섬유(220)와 같은, 임의 수의 광학적 요소에 의해서 묘사될 수 있을 것이다. "이색성 분할기" 및 "이색성 조합기"라는 용어가, 조명 분할 또는 조합 기능을 지칭하기 위해서 상호 교환 가능하게 이용될 수 있다는 것을 주목하여야 할 것이다. 그러나, "이색성 분할기"라는 용어는 일반적으로 본원에서 분산성 경로를 따라서 배치된 이색성 분할기/조합기를 지칭하기 위해서 이용되고, "이색성 조합기"라는 용어는 일반적으로 본원에서 조합 경로를 따라서 배치된 이색성 분할기/조합기를 지칭하기 위해서 이용된다. 따라서, 양 용어의 이용이 어떠한 방식으로도 개시 내용을 제한하는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 타겟 조명을, 타겟 조명의 편광과 관련하여 패터닝하도록 구성된 편광 프로그래머(130)를 개략적으로 도시한다. (스펙트럼 프로그래밍(120)에 의해서 지원되는) 비-편광형 조명(70)이 렌즈 및 편광화 빔 분할기(330)를 통해서 진입하고(71), 그러한 편광 빔 분할기는 비-편광 조명을 2개의 성분, 예를 들어 s 및 p 편광 성분으로 분할한다. 그러한 성분들이 λ/4 파장판(waveplate)(312, 322)을 통과하고 각각의 p- 및 s-거울 어레이(310, 320)에 의해서 반사되어 원형으로 편광화된 광(81)을 산출한다. DLP p- 및 s-거울 어레이(310, 320)가 조명 동공 공액(conjugate)에 배치되어 p- 및 s-편광 모두를 위한 독립적인 반사 프로그래밍을 제공한다. 거울 어레이(310, 320)로부터의 반사된 광이 λ/4 파장 판(312, 322)(각각)으로 회전된 선형으로(rotated linear)으로 역으로 변화되고 양 편광이 빔 분할기(330) 내에서 재조합되어 편광 구조화된 광(81)을 형성한다. 동공 평면에 걸쳐 편광 패턴 및 세기 패턴 모두를 제어하도록 편광 프로그래머(130)가 구성될 수 있을 것이다.
특정 실시예에서, 시스템(100)이 동공 평면에서의 상응하는 패터닝에 의해서 상호 관련 각도(동공 평면 픽셀 위치)-파장-편광 그룹을 생성하여, 단일 검출기에 의해서 감지되도록 특정 픽셀을 지향시키기 위해서 이용되는 픽셀 상호 관계를 산출한다. 시스템(100)이 임의 조명 매개변수에 따른 패터닝 및 각각의 그룹핑을 이용할 수 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 방법(400)을 도시하는 상위 레벨 흐름도이다. 방법(400)은 타겟 조명을, 타겟 조명의 스펙트럼 범위 및/또는 편광과 관련하여 패터닝하는 단계(스테이지(410)), 패터닝된 조명으로 계측 타겟을 조명하는 단계(스테이지(420)), 및 수집 패턴을 동공 평면 픽셀에 적용하는 단계(스테이지(435))에 의해서 실행되는, 동공 평면에서, 선택된 동공 평면 픽셀을 각각의 단일 검출기(들)로 지향시키는 단계(스테이지(440))에 의해서 타겟으로부터 산란된 복사선을 측정하는 단계(스테이지(430))를 포함한다.
특정 실시예에서, 방법(400)은 조명의 동공 평면 내에서 패터닝을 실시하는 단계(스테이지(412)), 타겟 조명을, 타겟 조명의 스펙트럼 범위 및 타겟 조명의 편광 모두와 관련하여 패터닝하는 단계(스테이지(415)) 및/또는 타겟 조명을, 스펙트럼 프로그래머에 의해서 타겟 조명의 스펙트럼 범위에 관련하여 패터닝하는 단계(스테이지(417))를 더 포함할 수 있을 것이다. 방법(400)은 수집 패턴을 조명 패터닝에 관련시키는 단계(스테이지(437))를 더 포함할 수 있을 것이다.
상기의 설명에서, 실시예는 본 발명의 예 또는 구현예이다. "일 실시예", "실시예", "특정 실시예", 또는 "일부 실시예"의 다양한 출현 모두가 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것이 아니다.
비록 단일 실시예의 문맥에서 본 발명의 여러 특징들이 설명될 수 있지만, 그러한 특징이 또한 분리적으로 또는 임의의 적합한 조합으로 제공될 수 있을 것이다. 역으로, 비록 명료함을 위해서 본 발명이 분리된 실시예들의 문맥에서 설명되어 있을 수 있으나, 본 발명은 또한 단일 실시예에서 구현될 수 있을 것이다.
본 발명의 특정 실시예가 전술한 상이한 실시예로부터의 특징을 포함할 수 있을 것이고, 특정 실시예가 앞서서 개시된 다른 실시예로부터의 요소를 포함할 수 있을 것이다. 특정 실시예의 문맥에서의 본 발명의 요소의 개시는 특정 실시예에서만 이용되는 것으로 제한하는 것으로 받아 들여지지 않아야 한다.
또한, 본 발명이 여러 가지 방식으로 실행 또는 실시될 수 있다는 것 그리고 본 발명이 전술한 설명에서 윤곽화된 실시예 이외의 특정 실시예에서 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 그러한 도면으로 또는 상응하는 설명으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 흐름이, 각각의 도시된 상자 또는 상태를 통해서 또는 도시되고 설명된 것과 정확하게 동일한 순서로 반드시 이동될 필요는 없다.
본원에서 사용된 기술적 및 과학적 용어의 의미는, 달리 규정되는 바가 없는 한, 본 발명이 속하는 분야의 당업자에 의해서 일반적으로 이해될 수 있을 것이다.
제한된 수의 실시예와 관련하여 본 발명을 설명하였지만, 이는 본 발명의 범위에 대한 제한으로서 해석되지 않아야 하고, 바람직한 실시예의 일부의 예시로서 해석되어야 한다. 다른 가능한 변경, 수정, 및 적용이 또한 본 발명의 범위에 포함된다. 따라서, 본 발명의 범위가, 이제까지 설명된 것에 의해서 제한되지 않아야 하고, 첨부된 청구항 및 그 법률적 균등물에 의해서 제한된다.

Claims (10)

  1. 방법에 있어서,
    주성분 분석(principal components analysis)을 사용한 측정된 양에 대한 감도(sensitivity)의 분석에 따른 스펙트럼 동공 상태(spectral pupil state) 또는 편광 동공 상태(polarization pupil state) 및 세기 동공 상태(intensity pupil state) 중 적어도 하나를 미리-준비하는 단계;
    계측 타겟(metrology target)의 조명(illumination)을, 패터닝된 조명을 생성하기 위해 상기 조명의 스펙트럼 범위 및 상기 조명의 편광 중 적어도 하나와 관련하여 패터닝하는 단계;
    상기 패터닝된 조명에 의해 상기 계측 타겟을 조명하는 단계; 및
    동공 평면(pupil plane)에서, 상기 동공 평면에 위치된 하나 이상의 제어 가능한 거울 장치(controllable mirror device)로 제1 수집 기능(collection function)을 제1의 의도적 오버레이(intentional overlay)와 상호 관련된 픽셀들만을 포함하도록 쉐이핑(shaping)하고, 제2 수집 기능을 제2의 의도적 오버레이와 상호 관련된 픽셀들만을 포함하도록 쉐이핑하는 것에 의해 복수의 단일 검출기들에 선택된 동공 평면 픽셀들을 지향시킴으로써 상기 계측 타겟으로부터 산란된 복사선(radiation)을 측정하는 단계 - 상기 제1의 의도적 오버레이와 제2의 의도적 오버레이는 상이한 오버레이 값들을 가짐 - 를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 패터닝하는 단계는, 상기 조명의 동공 평면 내에서 실시되는 것인, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 패터닝된 조명의 패턴과 관련되도록 수집 패턴이 구성되는 것인, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 계측 타겟의 조명은, 상기 조명의 스펙트럼 범위 및 편광 둘 다와 관련하여 패터닝되는 것인, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 계측 타겟의 조명은, 스펙트럼 프로그래머(spectrum programmer)에 의해 상기 스펙트럼 범위와 관련하여 패터닝되는 것인, 방법.
  6. 계측 광학 시스템에 있어서,
    타겟 조명을, 패터닝된 조명을 생성하기 위해 상기 타겟 조명의 스펙트럼 범위 및 상기 타겟 조명의 편광 중 적어도 하나와 관련하여 패터닝하도록 구성된 조명 소스, 및
    압축 감지 장치(compressive sensing device)로서, 동공 평면에서, 상기 동공 평면에 위치된 하나 이상의 제어 가능한 거울 장치로 제1 수집 기능을 제1의 의도적 오버레이와 상호 관련된 픽셀들만을 포함하도록 쉐이핑하고, 제2 수집 기능을 제2의 의도적 오버레이와 상호 관련된 픽셀들만을 포함하도록 쉐이핑하는 것에 의해 상기 압축 감지 장치의 복수의 단일 검출기들에 선택된 동공 평면 픽셀들을 지향시킴으로써 상기 패터닝된 조명에 의해 조명된 타겟으로부터 산란된 복사선을 측정하도록 구성된, 상기 압축 감지 장치 - 상기 제1의 의도된 오버레이와 제2의 의도된 오버레이는 상이한 오버레이 값들을 갖고, 스펙트럼 동공 상태 또는 편광 동공 상태 및 세기 동공 상태 중 적어도 하나가 주성분 분석을 사용한 측정된 양에 대한 감도의 분석에 따라 미리-준비됨 - 를 포함하는, 계측 광학 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 패터닝은, 상기 조명 소스의 동공 평면 내에서 실시되는 것인, 계측 광학 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 상기 패터닝된 조명의 패턴과 관련되도록 수집 패턴이 구성되는 것인, 계측 광학 시스템.
  9. 제6항에 있어서, 상기 타겟 조명은, 상기 타겟 조명의 스펙트럼 범위 및 편광 둘 다와 관련하여 패터닝되는 것인, 계측 광학 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 스펙트럼 범위와 관련하여 상기 타겟 조명을 패터닝하도록 구성된, 복수의 하위-분산 경로(sub-dispersion path)들 및 하위-조합 경로(sub-combination path)들을 포함하는 스펙트럼 프로그래머를 더 포함하는, 계측 광학 시스템.
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