KR102525829B1

KR102525829B1 - 산란계 오버레이를 위한 효율적인 조명 성형

Info

Publication number: KR102525829B1
Application number: KR1020217014889A
Authority: KR
Inventors: 앤드류 브이. 힐; 드미트리 고어릭
Original assignee: 케이엘에이 코포레이션
Priority date: 2018-10-17
Filing date: 2019-10-15
Publication date: 2023-04-25
Also published as: JP2022505120A; US20200124408A1; EP3853588A1; CN112840202B; EP3853588A4; TWI816911B; TW202100980A; KR20210062711A; JP7309864B2; US11118903B2; WO2020081475A1; CN112840202A; JP2023118899A; SG11202103357YA

Abstract

멀티폴 조명 시스템은 소스 빔을 생성하기 위한 조명 소스, 적어도 2 개의 방향을 따라 소스 빔을 회절시키기 위한 하나 이상의 음향-광학 디플렉터; 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로부터 회절된 광의 적어도 일부를 집광하기 위한 하나 이상의 집광 렌즈; 및 하나 이상의 음향-광학 디플렉터에 대한 하나 이상의 구동 신호를 생성하는 제어기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 구동 신호는 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로 하여금, 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로부터 회절되고 하나 이상의 집광 렌즈에 의해 집광된 광으로부터 형성된 2 개 이상의 조명 빔의 대칭 분포를 생성하게 하고, 2 개 이상의 조명 빔의 파장 및 강도의 분포는 제1 및 제2 방향에 의해 형성된 평면에서 대칭적이다.

Description

산란계 오버레이를 위한 효율적인 조명 성형

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 35 U.S.C. § 119(e) 하에서, 2018년 10월 17일자로 출원되고 명칭이 “EFFICIENT ILLUMINATION SHAPING FOR SCATTEROMETRY OVERLAY”이고, 발명자로서 앤드류 힐과 드미트리 고어릭이 명명된 미국 가출원 일련 번호 제62/746,987호의 우선권을 주장하며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참고로 통합된다.

기술 분야

본 개시 내용은 일반적으로 산란계 오버레이 시스템에 관한 것이고, 보다 상세하게는 산란계 오버레이 시스템의 조명에 관한 것이다.

산란계 오버레이 계측 시스템은, 관심 대상의 샘플 레이어에 적층된 격자 구조체를 포함하는 오버레이 타겟에 의해 반대되는 회절 차수의 상대적 강도를 비교함으로써 샘플 레이어 간의 오버레이 오류를 결정한다. 예를 들어, 산란계 계측 시스템은 하나 이상의 조명 빔 또는 조명 폴을 선택된 각도에서 샘플로 지향시킬 수 있다. 그 후, 격자 구조체로부터의 회절된 광은 분석을 위해 포착될 수 있다.

일반적으로 정확한 분석에 적합한 격자 구조체에 의해 잘 정의된 회절 패턴을 생성하기 위해 협대역 스펙트럼을 갖는 높은 빔 품질을 가진 하이-파워 조명 폴(예를 들어, 고휘도 조명)을 사용하여 샘플을 조명하는 것이 바람직하다. 또한, 주어진 오버레이 타겟 구성에 대해 회절된 광의 집광을 최적화하기 위해 샘플 상의 조명 폴의 입사 각도 및/또는 파장을 조정하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 격자 구조체로부터의 회절된 광의 각도는, 조명 파장, 입사 조명 각도, 및 격자 구조체의 피치를 포함한 복수의 요소에 의존한다. 따라서, 오버레이 타겟 구성에 기초하여 조명 각도 및/또는 파장을 조정하는 것은, 분석을 위해 반대되는 회절 차수의 포착을 용이하게 할 수 있다.

그러나, 산란계 오버레이 계측을 위한 조명 시스템은, 일반적으로 제한된 밝기 또는 조명 각도 또는 파장의 조정 시간을 겪으며, 이는 오버레이 측정의 정확도 또는 처리량을 제한할 수 있다. 따라서, 상기 결함을 치유하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.

본 개시 내용의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른 멀티폴 조명 시스템이 개시된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 시스템은 소스 빔을 생성하기 위한 조명 소스를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 시스템은 적어도 제1 방향 및 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향을 따라 소스 빔을 회절시키기 위해 하나 이상의 음향-광학 디플렉터를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 시스템은 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로부터 회절된 광의 적어도 일부를 집광하기 위한 하나 이상의 집광 렌즈를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 시스템은 하나 이상의 음향-광학 디플렉터에 통신 가능하게 결합된 제어기를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 제어기는 하나 이상의 음향-광학 디플렉터에 대한 하나 이상의 구동 신호를 생성한다. 다른 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 구동 신호는, 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로 하여금 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로부터 회절되고 하나 이상의 집광 렌즈에 의해 집광된 광으로부터 형성된 2 개 이상의 조명 빔의 대칭 분포를 생성하게 한다. 다른 예시적인 실시예에서, 2 개 이상의 조명 빔의 파장 및 강도의 분포는 제1 및 제2 방향에 의해 형성된 평면에서 대칭적이다.

본 개시 내용의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른 오버레이 계측 시스템이 개시된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 시스템은 소스 빔을 생성하기 위한 조명 소스를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 시스템은 제1 방향을 따라 광을 회절시키기 위한 하나 이상의 음향-광학 디플렉터를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 시스템은 대물 렌즈를 포함하고, 상기 대물 렌즈는, 회절된 광의 적어도 일부를 2 개 이상의 조명 빔으로서 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로부터 샘플로 지향시킨다. 다른 예시적인 실시예에서, 시스템은 측정 신호를 생성하기 위해 2 개 이상의 조명 빔에 응답하여 상기 샘플로부터 빛을 포착하도록 구성된 검출기를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 시스템은 제1 음향-광학 디플렉터, 제2 음향-광학 디플렉터, 및 검출기에 통신 가능하게 결합된 제어기를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 제어기는 하나 이상의 음향-광학 디플렉터에 대한 하나 이상의 구동 신호를 생성한다. 다른 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 구동 신호는 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로 하여금, 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로부터 회절되고 대물 렌즈에 의해 집광된 광으로부터 형성된 2 개 이상의 조명 빔의 샘플 상에 대칭 분포를 생성하게 한다. 다른 예시적인 실시예에서, 2 개 이상의 조명 빔의 파장 및 강도의 분포는, 제1 방향에 대해 대칭적이다. 다른 예시적인 실시예에서, 제어기는 측정 신호에 기초하여 샘플의 계측 측정을 결정한다.

본 개시 내용의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라 산란계 오버레이 결정을 위한 방법이 개시된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 방법은 소스 빔을 생성하는 단계를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 방법은 하나 이상의 음향-광학 디플렉터를 사용하여 적어도 제1 방향 및 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향을 따라 소스 빔을 회절시키는 단계를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 방법은 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로부터 회절된 광의 적어도 일부를 2 개 이상의 조명 빔으로서 샘플로 지향시키는 단계를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 방법은 입사 각도의 대칭 분포에서 샘플에 2 개 이상의 조명 빔을 제공하기 위해 하나 이상의 음향-광학 디플렉터에 대한 하나 이상의 구동 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 2 개 이상의 조명 빔의 파장 및 강도의 분포는 제1 및 제2 방향에 대해 대칭적이다. 다른 예시적인 실시예에서, 방법은 측정 신호를 생성하기 위해 조명 빔에 응답하여 샘플로부터 광을 포착하는 단계를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 방법은 측정 신호에 기초하여 샘플의 계측 측정을 결정하는 단계를 포함한다.

전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 단지 예시적이고 설명적인 것이며 청구된 본 발명을 반드시 제한하지 않음을 이해해야 한다. 명세서에 포함되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은, 본 발명의 실시예를 예시하고 일반적인 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.

본 개시 내용의 수많은 이점은 첨부 도면을 참조하여 당업자에 의해 더 잘 이해될 수 있다.
도 1a는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른 조정 가능한 멀티폴 조명 시스템의 개념도이다.
도 1b는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 직교 축을 따라 빔을 회절시키도록 배향된 2 개의 조정 가능한 회절 격자를 포함하는 조정 가능한 멀티폴 조명 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시 예에 따른 산란계 계측 시스템의 개념도이다.
도 3a는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 소스 빔의 적어도 일부를 대물 렌즈를 통해 샘플의 제1 위치로 지향시키는 브래그(Bragg) 구성으로 배향된 2 개의 조정 가능한 회절 격자를 포함하는 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템의 개념도이다.
도 3b는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 소스 빔의 적어도 일부를 대물 렌즈를 통해 샘플의 제2 위치로 지향시키는 브래그 구성으로 배향된 2 개의 조정 가능한 회절 격자를 포함하는 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템의 개념도이다.
도 3c는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시 예에 따른, 조명 동공의 임의의 위치에 조명 폴을 위치 지정하기 위한 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템의 개념도이다.
도 4는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 샘플 상의 오버레이 계측 타겟의 평면도이다.
도 5a는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 정상 조명을 위해 중앙에 배치된 단일 조명 폴을 포함하는 조명 동공의 평면도이다.
도 5b는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 도 5a의 조명 동공에 응답하여 도 4의 오버레이 계측 타겟으로부터의 리턴 광과 연관된 수집 동공의 평면도이다.
도 6a는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 경사 조명을 위한 조명 동공의 에지를 따라 대칭적으로 위치된 2 개의 조명 폴을 포함하는 조명 동공의 평면도이다.
도 6b는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 도 6a의 조명 동공에 응답하여 도 4의 오버레이 계측 타겟으로부터의 리턴 광과 연관된 수집 동공의 평면도이다.
도 7a는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 정상 조명을 위한 중앙에 배치된 단일 조명 폴 및 초점 위치 결정을 위한 2 개의 오프셋 조명 폴을 포함하는 조명 동공의 평면도이다.
도 7b는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 도 7a의 조명 동공에 응답하여 도 4의 오버레이 계측 타겟으로부터의 리턴 광과 연관된 수집 동공의 평면도이다.
도 8은 고휘도의 조정 가능한 멀티-롤 조명을 생성하기 위한 방법에서 수행되는 단계를 나타내는 흐름도이다.

첨부된 도면에 도시된 개시된 주제에 대한 참조가 이제 상세하게 이루어질 것이다. 본 개시 내용은 임의의 실시예 및 그의 특정 피처에 대하여 특히 도시되고 설명되었다. 본 명세서에 설명된 실시 예는 제한적이기 보다는 예시적인 것으로 간주된다. 본 개시 내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부 사항에 있어서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음은 쉽사리 당업자에게 명백할 것이다.

본 개시 내용의 실시예는 신속하게 구성 가능한 조명 프로파일을 갖는 고휘도 조명을 제공하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

본 명세서에서 산란계 오버레이 계측 시스템은, 일반적으로 관심 대상의 샘플 레이어 상의 회절 격자를 포함하는 샘플 상의 오버레이 계측 타겟으로 하나 이상의 조명 빔을 지향시키고 반대 회절 차수(예를 들어, +/-1 회절 차수)의 강도를 비교함으로써 관심 대상의 레이어 간의 등록 오류를 결정한다는 것이 인식된다. 오버레이 타겟으로부터의 회절 각도는 격자 방정식에 의해 특성화될 수 있으며, 일반적으로 조명 파장, 입사 조명 각도, 오버레이 타겟의 격자 구조체의 주기에 의존한다. 따라서, 다양한 조명 분포는, 선택된 오버레이 타겟 및 선택된 파장을 가진 조명 소스에 의해 생성된 반대 회절 차수가 분석을 위해 시스템(예를 들어, 수집 동공에서)에 의해 포착됨을 보증하는데 사용될 수 있다. 일부 경우에, 수직 입사에서 샘플에 입사되는 단일 조명 폴은 수집 동공 내에서 반대되는 회절 차수를 생성하기에 충분할 수 있다. 그러나, 이것은 조명 파장과 오버레이 타겟 주기의 원하는 모든 조합에 대해 가능하지 않을 수 있다. 일부 경우에, 샘플은 경사 각도에서 2 개의 대칭 조명 폴로 조명된다. 따라서, 제1 회절 차수(예를 들어, +1 회절 차수)는 제1 조명 폴과 연관될 수 있고, 제2 회절 차수(예를 들어, -1 회절 차수)는 제2 조명 폴과 연관될 수 있다.

본 개시 내용의 실시예는, 조명 폴이 조명 소스 빔의 회절 차수로서 형성되는 2 개 이상의 조명 폴을 제공하는 고휘도 멀티-폴 조명 시스템을 생성하는 것에 관한 것이다. 예를 들어, 고휘도 멀티-폴 조명 시스템은, 소스 빔 및 하나 이상의 조정 가능한 회절 격자(예를 들어, 음향-광학 디플렉터(AOD) 등)를 생성하기 위한 협대역 조명 소스를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 조정 가능한 회절 격자는 소스 빔을 임의의 선택된 수의 회절 차수로 분할할 수 있으며, 이는 임의의 수의 선택된 각도에서 샘플을 조명하기에 적합한 조명 폴을 형성할 수 있다.

주어진 계측 측정과 연관된 측정 시간은, 조명 소스의 밝기 및 검출기 감도, 연속적인 측정 사이의 조명 각도 및/또는 파장에 대한 임의의 조정과 연관된 스위칭 속도를 포함하지만 이에 제한되지 않는 상호 관련된 요인에 의존할 수 있다. 조명 밝기는 일반적으로 소스 품질의 척도이며 고휘도 소스가 고출력 및 하이빔 품질을 모두 제공할 수 있도록 파워 및 빔 품질과 관련된다. 따라서, 조명 소스의 밝기를 증가시키는 것은, 주어진 측정 시간 내에서 측정의 신호 대 잡음비를 증가시키거나 또는 시스템 처리량을 증가시키기 위해 주어진 신호 대 잡음비에 필요한 측정 시간을 감소시킴으로써 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.

소스 조명 빔의 회절 차수로부터 조명 폴을 형성하는 것은 조명 소스의 파워를 선택된 회절 차수로 효율적으로 향하게 함으로써 고휘도 조명 폴을 제공할 수 있다는 것이 본 명세서에서 인식된다. 또한, 많은 레이저 시스템과 연관된 가우스 빔 프로파일은 일반적인 아포다이징된 빔 프로파일과 거의 일치할 수 있다. 본 명세서에서는 또한, 조명 소스 빔의 회절 차수로부터 조명 폴을 형성하는 것은 원하는 조명 분포를 생성하기 위한 개구 및/또는 아포다이저의 필요성을 감소시키거나 제거할 수 있으며, 이는 소스 빔의 일부를 차단함으로써 전체 밝기를 감소시키고 회절 효과를 도입함으로써 조명 폴의 빔 프로파일을 저하시킬 수 있음이 인식된다. 예를 들어, 많은 레이저와 연관된 가우스 프로파일은 일반적인 아포다이징된 빔 프로파일과 거의 일치할 수 있으므로, 아포다이제이션이 조리개() 기반 빔 형성 및 성형과 비교하여 감소되거나 잠재적으로 제거될 수 있다.

본 발명의 추가 실시예는 조명 분포의 신속한 조정을 제공하기 위해 조정 가능한 회절 격자를 사용하여 소스 조명 빔을 분할하는 것에 관한 것이다. 예를 들어, 소스 빔은 하나 이상의 음향-광학 디플렉터를 사용하여 분할될 수 있지만 반드시 분할될 필요는 없다. 이와 관련하여, 상이한 조명 동공 분포 사이의 스위칭 시간은, 조정 가능한 회절 격자의 스위칭 속도에 의해 적어도 부분적으로 제어될 수 있다. 조정 가능한 회절 격자의 스위칭 시간은, 물리적 빔 블록 또는 조리개(aperture)를 조정하는 것과 연관된 스위칭 시간보다 실질적으로 더 빠를 수 있음이 본 명세세에서 인식된다. 예를 들어, 음향-광학 변조기의 스위칭 시간은 마이크로 초 이하일 수 있다. 그러나, 음향-광학 디플렉터의 사용은 본 명세서에서 예시 목적으로만 제공되며, 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다. 오히려, 본 명세서에 설명된 시스템 및 방법은 임의의 스위칭 속도를 갖는 임의의 유형의 조정 가능한 회절 격자를 포함할 수 있다.

본 개시 내용의 추가 실시예는 직교 방향으로 조명 폴을 생성하는 것에 관한 것이다. 예를 들어, 2 개의 직교 방향 각각에서의 하나 이상의 조명 폴은, 임의의 방향의 오버레이 타겟을 특성화하는데 적합할 수 있다.

본 개시 내용의 추가 실시예는 연관된 반대 회절 차수의 강도의 비교를 용이하게 하기 위해 동일한 강도를 갖는 대칭적인 조명 폴을 생성하는 것에 관한 것이다. 예를 들어, 소스 빔은 반대되는 회절 차수가 동일한 강도를 갖는 라만 나스(Raman-Nath) 구성에서 하나 이상의 회절 격자에 의해 회절될 수 있지만, 반드시 회절될 필요는 없다. 이와 관련하여, 2 개의 대칭 조명 폴을 사용하여 반대되는 회절 차수를 동시에 포착할 수 있다.

본 개시 내용의 추가 실시예는, 조명 동공 내의 선택된 위치에 하나 이상의 조명 폴을 순차적으로 위치시켜 상이한 입사 각도에서 샘플을 순차적으로 조명하는 것에 관한 것이다. 예를 들어, 라만 나스 구성의 하나 이상의 회절 격자는, 격자들 중 하나 이상의 주기를 변경함으로써 조명 동공의 다른 위치에서 회절 차수의 순차적 위치 지정을 위해 구성될 수 있다. 다른 예로서, 단일 소스 빔은 브래그 구성으로 하나 이상의 회절 격자를 사용하여 임의의 위치에 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 각 격자와 연관된 단일 회절 빔(예를 들어, 1차 회절 빔)이 포착되어 샘플로 지향될 수 있다. 따라서, 조명 소스로부터의 조명을 단일 회절 빔으로 지향시키는 것이 고휘도 조명을 제공할 수 있다는 것이 본 명세서에서 인식된다. 또한, 조정 가능한 회절 격자(예를 들어, 음향-광학 디플렉터 등)의 구동 주파수 및/또는 변조 진폭을 조정함으로써 회절 각도를 제어할 수 있다. 임의의 나머지 원하지 않는 빔(예를 들어, 0차 빔)은 차단될 수 있다..

(예를 들어, 조정 가능한 회절 격자를 조정하는 것에 기초하여) 조명 동공의 신속한 조정을 제공하는 것이, 주어진 시간에 사용중인 조명 폴의 수를 감소시킴으로써 조명 소스의 출력의 효율적인 사용을 더욱 용이하게 할 수 있다는 것이 본 명세서에서 인식된다. 예를 들어, 임의의 방향을 따라 배향된 샘플의 피처의 특성화를 용이하게 하기 위해 2 개의 직교 방향을 따라 조명 폴을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 2 개의 직교 오프축 방향을 따라 고휘도 조명 폴을 사용하여 샘플을 순차적으로 조명하는 것은, 2 개의 직교 오프축 방향(예를 들어, 쿼드러폴 조명)을 따라 복수의 저휘도 조명 폴을 사용하여 샘플을 동시에 조명하는 것보다 더 빠르고 보다 정확한 측정을 제공할 수 있다.

본 개시 내용의 추가 실시예는 샘플의 자동 초점을 용이하게 하기 위해 적어도 하나의 조명 폴을 생성하는 것에 관한 것이다. 수집 동공 평면에서 샘플로부터의 회절된 빔의 위치는 샘플의 초점 위치(예를 들어, 대물 렌즈의 광학 축을 따른 샘플의 위치 등)에 민감할 수 있음이 본 명세서에서 인식된다. 따라서, 하나 이상의 조명 폴은 측정 전 또는 측정 중에 샘플의 초점 위치의 결정을 용이하게 할 수 있다.

본 개시 내용의 추가 실시예는, 고휘도 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템을 포함하는 산란계 계측 시스템에 관한 것이다. 따라서, 고휘도 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템은 상이한 조건을 가진 샘플의 빠른 순차적 측정을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 이러한 산란계 계측 시스템은 조명 폴의 상이한 분포를 갖는 순차적 측정을 생성할 수 있다. 또 다른 예로서, 이러한 산란계 계측 시스템은, (예를 들어, 이산 스펙트럼 대역에 대해, 스윕된 스펙트럼 대역 등에 걸쳐) 상이한 파장을 갖는 순차적 측정을 생성할 수 있다. 또한, 상이한 파장을 갖는 순차적 측정은 조명 폴의 동일하거나 상이한 분포를 사용하여 생성될 수 있다.

이제 도 1a 내지 도 8을 참조하면, 고휘도 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)이 더 상세히 개시된다.

도 1a는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)의 개념도이다. 일 실시예에서, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은, 소스 빔(104)을 생성하기위한 조명 소스(102) 및 적어도 하나의 조명 폴(108)을 생성하기 위한 적어도 하나의 조정 가능한 회절 격자(106)를 포함한다. 이와 관련하여, 조명 폴(108)은 소스 빔(104)의 회절 차수로부터 형성될 수 있다..

다른 실시예에서, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 제어기(110)를 포함한다. 다른 실시예에서, 제어기(110)는 메모리 매체(114) 상에 유지되는 프로그램 명령어를 실행하도록 구성된 하나 이상의 프로세서(112)를 포함한다. 이와 관련하여, 제어기(110)의 하나 이상의 프로세서(112)는 본 개시 내용 전반에 걸쳐 설명된 다양한 프로세스 단계들 중 임의의 것을 실행할 수 있다.

제어기(110)의 하나 이상의 프로세서(112)는 당해 분야에 알려진 임의의 프로세싱 요소를 포함할 수 있다. 이러한 의미에서, 하나 이상의 프로세서(112)는 알고리즘 및/또는 명령어를 실행하도록 구성된 임의의 마이크로프로세서 유형의 디바이스를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 하나 이상의 프로세서(112)는, 본 개시 내용 전반에 걸쳐 설명된 바와 같이, 데스크탑 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 이미지 컴퓨터, 병렬 프로세서, 또는 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)을 동작시키도록 구성된 프로그램을 실행하도록 구성된 임의의 다른 컴퓨터 시스템(예를 들어, 네트워크화된 컴퓨터)으로 구성될 수 있다. 용어 “프로세서”는 비일시적 메모리 매체(114)로부터 프로그램 명령어를 실행하는 하나 이상의 프로세싱 요소를 갖는 임의의 디바이스를 포괄하도록 광범위하게 정의될 수 있다는 것이 또한 인식된다. 또한, 본 개시 내용 전반에 걸쳐 설명된 단계는 단일 제어기(110), 또는 대안적으로 복수의 제어기에 의해 수행될 수 있다. 추가로, 제어기(110)는 공통 하우징에 또는 복수의 하우징 내에 수용된 하나 이상의 제어기를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 임의의 제어기 또는 제어기들의 조합은, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)으로의 통합에 적합한 모듈로서 별도로 패키징될 수 있다.

메모리 매체(114)는 연관된 하나 이상의 프로세서(112)에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어를 저장하기에 적합한 당해 분야에 알려진 임의의 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리 매체(114)는 비일시적 메모리 매체를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 메모리 매체(114)는 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 자기 또는 광학 메모리 디바이스(예를 들어, 디스크), 자기 테이프, 솔리드 스테이트 드라이브 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 또한, 메모리 매체(114)는 하나 이상의 프로세서(112)와 함께 공통 제어기 하우징에 수용될 수 있다는 점에 유의한다. 일 실시예에서, 메모리 매체(114)는 하나 이상의 프로세서(112) 및 제어기(110)의 물리적 위치에 대해 원격으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제어기(110)의 하나 이상의 프로세서(112)는, 네트워크(예를 들어, 인터넷, 인트라넷 등)를 통해 액세스 가능한 원격 메모리(예를 들어, 서버)에 액세스할 수 있다. 따라서, 상기 설명은 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 않되고 단지 예시적인 것으로 해석되어야 한다.

다른 실시예에서, 제어기(110)는 구성 정보를 제공하기 위해 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)의 하나 이상의 요소에 통신가능하게 결합된다. 예를 들어, 제어기(110)는 (예를 들어, 조명 소스에 대한 하나 이상의 구동 신호를 통해) 샘플에 입사되는 조명의 스펙트럼을 제어하기 위해 조명 소스(102)에 통신가능하게 결합될 수 있다. 다른 예로서, 제어기(110)는 하나 이상의 조명 폴(108)의 분포를 조정하기 위해 하나 이상의 조정 가능한 회절 격자(106)에[예를 들어, 하나 이상의 구동 신호를 통해 조정 가능한 회절 격자(106)에] 통신가능하게 결합될 수 있다. 다른 실시예에서, 제어기(110)는 검출기(미도시)에 통신가능하게 결합된다. 이와 관련하여, 제어기(110)는 검출기로부터 신호(예를 들어, 수집 동공 이미지 등)를 수신할 수 있다. 또한, 제어기(110)는 검출기로부터 수신된 신호에 기초하여 샘플 레이어의 상대적인 등록 오류(예를 들어, 오버레이)를 결정할 수 있다.

다른 실시예에서, 제어기(110)는 (예를 들어, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)을 통합하는 시스템의 검출기에 의해) 순차 계측 측정을 용이하게 하기 위해 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)의 요소들의 임의의 조합에 대한 순차 구동 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어기(110)는 조명 폴의 상이한 분포에 대한 순차적 측정을 용이하게 하기 위해 조정 가능한 회절 격자(106)에 대한 순차 구동 신호를 생성할 수 있다. 다른 예로서, 제어기(110)는 (예를 들어, 이산 스펙트럼 대역에 대해, 스윕된 스펙트럼 대역 등을 통해) 상이한 파장에 대한 순차적 측정을 용이하게 하기 위해 조정 가능한 회절 격자(106)에 대한 순차 구동 신호를 생성할 수 있다. 또한, 상이한 파장에 대한 순차적 측정은, 조명 폴의 동일하거나 상이한 분포를 사용하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(110)는 상이한 파장을 갖는 조명 폴(108)을 생성하기 위해 조명 소스(102)에 대한 순차 구동 신호를 생성할 수 있고, 또한 순차적 측정을 위한 조명 폴의 일관된 공간 분포를 제공하면서 가변 파장을 보상하기 위한 구동 주파수를 조정하기 위해 조정 가능한 회절 격자(106)에 대한 대응하는 구동 신호를 생성할 수 있다.

다른 실시예에서, 조명 소스(102)에 의해 생성 된 소스 빔(104)은 좁은 대역폭을 갖는다. 이와 관련하여, 샘플에 의한(예를 들어, 샘플 상의 오버레이 계측 타겟에 의한) 조명 폴(108)의 회절 패턴은 최소 색채 변화를 가질 수 있다. 예를 들어, 소스 빔(104)의 스펙트럼 폭은 대략 25nm 미만일 수 있지만 반드시 25nm 미만일 필요는 없다. 일례에서, 소스 빔(104)의 스펙트럼 폭은 대략 10nm 내지 대략 20nm의 범위 내에 있다. 다른 예에서, 소스 빔(104)의 스펙트럼 폭은 대략 5nm 미만이다.

조명 소스(102)는 좁은 대역폭을 갖는 소스 빔(104)을 생성하기에 적합한 당해 분야에 알려진 임의의 유형의 조명 소스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명 소스(102)는 협대역 소스 빔(104)을 직접 생성할 수 있다. 다른 예로서, 조명 소스(102)는 광대역 조명을 생성하는 광대역 소스 및 협대역 소스 빔(104)을 생성하기 위한 하나 이상의 스펙트럼 필터를 포함할 수 있다. 또한, 소스 빔(104)은, 진공 자외선(VUV), 깊은(deep) 자외선(DUV), 자외(UV) 방사선, 가시 방사선 또는 적외(IR) 방사선을 포함하지만 이에 제한되지 않는 하나 이상의 선택된 파장의 광을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 조명 소스(102)는 조정 가능한 스펙트럼을 갖는 소스 빔(104)을 생성하기 위해 스펙트럼으로 조정 가능한 조명 소스를 포함할 수 있다.

조명 소스(102)는 계측에 적합한 범위의 파장을 갖는 소스 빔(104)을 제공하기에 적합한 임의의 유형의 조명 소스를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 조명 소스(102)는 높은 정도의 코히어런스(coherence)(예를 들어, 공간적 코히어런스 및/또는 시간적 코히어런스)을 갖는 소스 빔(104)을 제공하는 코히어런트 조명 소스이다. 예를 들어, 조명 소스(102)는 협대역 레이저 소스, 광대역 레이저 소스, 초연속 레이저 소스, 백색광 레이저 소스 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 추가로, 소스 빔(104)은 자유 공간 전파, 단일 모드 섬유(예를 들어, 광결정 섬유 등) 또는 멀티 모드 광섬유와 같은 임의의 기술을 통해 조명 소스(102)로부터 전달될 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 그러나, 본 명세서에서 조명 소스(102)의 밝기는 모드의 수가 감소함에 따라 일반적으로 향상된다는 것이 인식된다.

일 실시예에서, 조명 소스(102)는 선택된 스펙트럼 범위 내에서 협대역 소스 빔(104)을 생성하기에 적합한 조정 가능한 광원을 포함한다. 예를 들어, 조명 소스(102)는 조정 가능한 협대역 레이저(이에 제한되지 않음)와 같은 조정 가능한 협대역 소스 빔(104)을 직접 생성하도록 구성된 조정 가능한 소스를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 조명 소스(102)는 광대역 조명을 생성하도록 구성된 광대역 소스 및 조정 가능한 협대역 소스 빔(104)을 생성하기 위한 조정 가능한 스펙트럼 필터를 포함할 수 있다.

조명 소스(102)는 임의의 시간적 프로파일을 갖는 소스 빔(104)을 더 생성할 수 있다. 예를 들어, 조명 소스(102)는 연속 소스 빔(104), 펄스화된 소스 빔(104), 또는 변조된 소스 빔(104)을 생성할 수 있다.

조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 임의의 분포로 임의의 수의 조명 폴(108)을 생성하기 위해 임의의 수의 조정 가능한 회절 격자(106)를 포함할 수 있다. 도 1b는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 직교 축을 따라 빔을 회절시키도록 배향된 2 개의 조정 가능한 회절 격자(106)를 포함하는 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)의 개념도이다. 일 실시예에서, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은, 소스 빔(104)을 제1 방향(예를 들어, X 방향)을 따라 분포된 하나 이상의 회절 차수로 회절시키도록 배향된 제1 조정 가능한 회절 격자(106a), 및 소스 빔(104)을 제1 방향에 직교하는 제2 방향(예를 들어, Y 방향)을 따라 분포된 하나 이상의 회절 차수로 회절시키도록 배향된 제2 조정 가능한 회절 격자(106b)를 포함한다. 이와 관련하여, 조명 폴(108)은 임의의 입사 각도에서 샘플에 조명을 제공하기 위해 조명 동공 내의 임의의 선택된 위치로 지향될 수 있다.

조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은, 소스 빔(104)의 회절을 조정 가능하게 제어하기에 적합한 당해 분야에 공지된 임의의 유형의 조정 가능한 회절 격자(106)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 조정 가능한 회절 격자(106)는 소스 빔(104)을 임의의 선택된 위치(예를 들어, 도 1b의 X-Y 평면 등에서)로 회절, 위치 지정 및/또는 스캔하기 위해 AOD로부터 형성된다. 예를 들어, 음향-광학 디플렉터는 고체 매질을 통해 전파되는 초음파를 생성하도록 구성된 변환기와 결합된 고체 매질을 포함할 수 있다. 굴절률(이에 한정되지 않음)과 같은 고체 매질의 특성은, 전파하는 초음파에 의해 수정되어, 광(예를 들어, 소스 빔(104) 등)이 고체 매질과 상호 작용할 때 회절될 수 있다. 또한, 초음파는 매질 내의 소리의 속도로 고체 매질을 통해 전파될 수 있고, 고체 매질의 소리의 속도뿐만 아니라 구동 신호의 주파수와 관련된 파장을 가질 수 있다. 따라서, 변환기의 변조 주파수 및/또는 변조 강도는, 동적으로 생성된 회절 격자의 물리적 특성 및 AOD의 대응하는 분산 특성(예를 들어, 분산)을 수정하기 위해 동적으로(예를 들어, 제어기(110)에 의해 생성된 구동 신호 등에 의해) 조정될 수 있다.

AOD로부터 형성된 조정 가능한 회절 격자(106)는 고체 매질에 결합된 임의의 수의 변환기를 더 가질 수 있다. 일 실시예에서, AOD는 각각 상이한 주파수 범위에서 초음파 및 연관된 격자 패턴을 생성하도록 구성된 복수의 변환기를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, AOD는 단일 변환기의 범위를 벗어난 주파수로 구동될 수 있다. 다른 예로서, AOD는 각각 상이한 방향을 따라 초음파를 생성하도록 구성된 복수의 변환기를 포함할 수 있다. 예를 들어, AOD는 직교 방향을 따라 초음파를 생성하도록 구성된 2 개의 변환기를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 단일 AOD는 2 차원 패턴으로 분포된 조명 폴(108)을 생성할 수 있다.

조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 광을 지향, 포커싱, 및/또는 시준하기 위한 하나 이상의 광학 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 조명 소스(102)로부터 소스 빔(104)을 수집하고, 소스 빔(104)을 제1 조정 가능한 회절 격자(106a)로 지향시키는 제1 세트의 광학 요소(116)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 세트의 광학 요소(116)는 제1 조정 가능한 회절 격자(106a)에서 원하는 스폿 크기 및 초점 볼륨(예를 들어, 상호작용 길이)을 제공하도록 선택될 수 있다. 다른 예로서, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 제1 조정 가능한 회절 격자(106a)로부터 하나 이상의 회절된 빔을 수집하고 회절된 빔 중 적어도 하나를 제2 조정 가능한 회절 격자(106b)로 지향시키는 제2 세트의 광학 요소(118)를 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 제2 세트의 광학 요소(118)는 제2 조정 가능한 회절 격자(106b)에서 원하는 스폿 크기 및 초점 볼륨(예를 들어, 상호작용 길이)을 제공하도록 선택될 수 있다. 다른 예로서, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 조명 폴(108)로서 제2 조정 가능한 회절 격자(106b)로부터 회절된 빔의 적어도 일부를 수집하고 시준하기 위한 시준 렌즈(120)를 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 원치않는 회절 빔(예를 들어, +/-2 회절 차수, 원치않는 +/-1 회절 차수, 원치않는 0 회절 차수 등)을 차단하기 위해 하나 이상의 조리개(122)를 포함한다. 예를 들어, 도 1b에 도시된 바와 같이, 조리개(122)는 시준 렌즈(120) 뒤에 배치될 수 있다. 다른 예로서, 비록 도시되지는 않았지만, 조리개(122)는 제1 조정 가능한 회절 격자(106a)와 제2 조정 가능한 회절 격자(106b) 사이에 배치되어, 제2 조정 가능한 회절 격자(106b) 이전에 원하지 않는 회절을 차단할 수 있다(예를 들어, 조명 분포에서 노이즈를 야기할 수 있는 미광을 감소시킴). 하나의 예에서, 조리개(122)는 제2 세트의 광학 요소(118)에 배치된다. 본 명세서에서 앞서 설명된 바와 같이, 이는 원하는 수 및 분포의 조명 폴(108)이 하나 이상의 조정 가능한 회절 격자(106)를 사용하여 직접 생성되어 조리개(122)가 불필요하게 되는 경우일 수 있다. 그러나, 하나 이상의 조리개(122)가 원치않는 회절 차수를 차단하여 원하는 조명 분포를 달성하는데 이용되는 경우에도, 이는 본 명세서에서 설명된 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)이 선택된 위치에 구멍을 갖는 조리개(122)를 과도하게 채움으로써 조명 폴(108)을 생성하는 것보다 더 높은 밝기(예를 들어, 조명 소스(102)로부터의 파워의 더 효율적인 이용)를 제공할 수 있는 경우일 수 있음이 인식된다.

다른 실시예에서, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 하나 이상의 조명 폴(108)의 빔 프로파일을 조정하기 위해 하나 이상의 아포다이저를 포함할 수 있다. 예를 들어, 아포다이저는, 오버레이 계측 타겟의 에지를 갖는 조명 폴(108)의 회절과 연관된 회절 효과를 완화시키기 위해 중앙 지점에 대한 조명 폴(108)의 강도를 점차적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 아포다이저는 하나 이상의 조리개(122)에 통합될 수 있지만 반드시 통할될 필요는 없다. 그러나, 본 명세서에서 앞서 설명한 바와 같이, 이는 소스 빔(104)의 회절을 통해 생성된 조명 폴(108)은, 많은 조명 소스(102)에 의해 생성된 소스 빔(104)의 가우시안 분포로 인해 아포다이제이션을 거의 또는 전혀 필요로 하지 않을 수 있는 경우일 수 있다.

이제 도 2를 참조하면, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 선택된 조명 분포를 제공하기 위해 임의의 유형의 외부 시스템에 통합될 수 있다. 도 2는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시 예에 따른 산란계 계측 시스템(200)의 개념도이다. 일 실시예에서, 산란계 계측 시스템(200)은 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)으로부터 샘플(204)(예를 들어, 샘플(204) 상의 오버레이 계측 타겟)로 하나 이상의 조명 폴(108)을 지향시키는 대물 렌즈(202) 및 샘플(204)로부터 리턴 광(208)을 포착하는 검출기(206)를 포함한다. 예를 들어, 검출기(206)는 검출기(206) 상의 위치가 상기 포착된 광이 샘플(204)로부터 방출되는 각도를 나타내도록 동공 평면에 위치될 수 있다. 따라서, 리턴 광(208)의 상이한 회절 차수가 검출기(206)에 대해 공간적으로 분리될 수 있다. 이와 관련하여, 제어기(110)는 샘플 레이어 간의 오버레이 오류를 결정하기 위해 비교될 수 있는 오버레이 계측 타겟에 의해 생성된 반대 회절 차수(예를 들어, +/-1 회절 차수)의 강도를 비교할 수 있다.

다른 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 산란계 계측 시스템(200)은 빔 스플리터(210)를 포함한다. 이와 관련하여, 대물 렌즈(202)는 동시에 조명 폴(108)을 샘플(204)로 지향시키고 상기 샘플(204)로부터 리턴 광(208)을 수신할 수 있다.

산란계 계측 시스템(200)은 산란계 계측 시스템(200) 내에서 광을 지향 및/또는 컨디셔닝하기 위한 추가 광학 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 산란계 계측 시스템(200)은 조명 동공(214)을 대물 렌즈(202)(예를 들어, 대물 렌즈(202)의 후방 초점 평면(216))에 중계하기 위해 조명 중계 렌즈(212)를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 조명 동공(214)에서의 조명 폴(108)의 위치는, 샘플(204) 상의 조명의 입사 각도에 대응할 수 있다. 다른 예로서, 산란계 계측 시스템(200)은 수집 동공(220)을 대물 렌즈(202)(예를 들어, 대물 렌즈(202)의 후방 초점 평면(216))에 중계하기 위한 수집 중계 렌즈(218)를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 본 명세서에서 앞서 설명한 바와 같이, 검출기(206) 상의 위치는 리턴 광(208)이 샘플(204)로부터 방출되는 각도에 대응할 수 있다. 추가 예로서, 산란계 계측 시스템(200)은 하나 이상의 스톱(stop)(예를 들어, 필드 스톱, 조리개 스톱 등)을 포함할 수 있다. 하나의 예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 산란계 계측 시스템(200)은 (예를 들어, 오버레이 타겟의 크기 등에 대응하기 위해) 샘플(204) 상의 조명 폴(108)의 공간적 범위를 제어하기 위해 조명 필드 스톱(222)을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 도 2에 또한 도시된 바와 같이, 산란계 측정 시스템(200)은 리턴 광(208)이 수집되는 샘플(204) 상의 공간적 범위를 제어하기 위해 수집 필드 스톱(224)를 포함할 수 있다.

조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 샘플(204)을 조명하기에 적합한 조명 폴(108)의 임의의 선택된 분포를 제공할 수 있다. 또한, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 조명 폴(108) 및/또는 상이한 파장의 광을 포함하는 조명 폴(108)의 복수의 분포를 순차적으로 제공할 수 있다. 이와 관련하여, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 상이한 조명 조건을 갖는 복수의 측정의 효율적인 포착을 용이하게 할 수 있다.

조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 조정 가능한 회절 격자(106)의 임의의 구성을 사용하여 조명 폴(108)의 선택된 분포를 제공할 수 있다. 예를 들어, 음향-광학 디플렉터로부터 형성된 조정 가능한 회절 격자(106)는 구동 신호(예를 들어, 구동 주파수 등) 및/또는 입사 빔에 대한 정렬을 조정함으로써 복수의 동작 모드에서 동작될 수 있음이 본 명세서에서 인식된다.

일 실시예에서, 적어도 하나의 조정 가능한 회절 격자(106)는 라만 나스 구성에서 AOD로서 구성된다. 라만 나스 구성의 AOD는 일반적으로 넓은 범위의 입사 각도로부터 입사 광빔을 수용할 수 있고 입사 광빔을 복수의 회절 차수로 분할할 수 있음이 본 명세서에서 인식된다. 또한, 반대되는 회절 차수(예를 들어, +/-1 회절 차수, +/-2 회절 차수 등)는 일반적으로 동일한 강도를 가질 수 있으며, 이는 산란계 오버레이 애플리케이션에 유용할 수 있다. 이와 관련하여, 라만 나스 구성의 AOD는, 본 명세서에서 이전에 설명된 바와 같이 반대 회절 차수의 동시 포착을 위하여 경사 각도로 샘플을 조명하도록 배열된 대칭 조명 폴(108)을 동시에 제공하는데 적합할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다.

예를 들어, 도 1b에 도시된 바와 같이. 제1 조정 가능한 회절 격자(106a) 및 제2 조정 가능한 회절 격자(106b)는 둘 다 X-Y 평면에서 조명 폴(108)의 임의의 선택된 분포를 생성하기에 적합한 라만 나스 구성으로 구성된다. 예를 들어, 제1 조정 가능한 회절 격자(106a)는 소스 빔(104)을 X 방향을 따라 분포된 하나 이상의 회절 차수로 회절시킬 수 있으며, 여기서 회절 차수의 수와 간격은 제1 조정 가능한 회절 격자(106a)에 대한 구동 주파수 및/또는 변조 진폭을 조정함으로써 제어될 수 있다. 추가적으로, 제2 조정 가능 회절 격자(106b)는 제1 조정 가능 회절 격자(106a)로부터의 회절 차수(예를 들어, 0 회절 차수, +/-1 회절 차수, +/-2 회절 차수 등) 중 적어도 일부를 Y 방향을 따라 회절시킬 수 있다. 따라서, X-Y 평면 내의 조명 폴(108)의 선택된 분포가 생성될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 이전에 설명된 바와 같이, 조리개(122) 및/또는 아포다이저는 원하지 않는 회절 차수를 차단하고/하거나 원하는 회절 차수를 성형하기 위해 사용될 수 있다.

다른 실시예에서, 적어도 하나의 조정 가능한 회절 격자(106)는 AOD로서 브래그 구성으로 구성된다. 본 명세서에서 브래그 구성의 AOD는 일반적으로 입사 빔의 강도의 적어도 상당 부분을 단일 회절 차수로 지향시킬 수 있다. 일부 경우에는, 입사 광의 일부가 비회절된 0차 빔으로서 전파될 수 있으며, 이는 조리개에 의해 차단될 수 있지만 반드시 차단될 필요는 없다. 특히, 브래그 각도의 또는 그 주변의 입사 광은 주로 보강 간섭에 기초하여 단일 회절 차수로 회절될 수 있다. 브래그 각도는 일반적으로 입사 광의 파장과 회절 격자의 주기(예를 들어, AOD의 구동 주파수와 관련됨)에 의존할 수 있다. 또한, 브래그 조건과 연관된 AOD의 구동 주파수는, 일반적으로 라만 나스 구성과 연관된 구동 주파수보다 높다.

따라서, 입사 빔은 소스 빔(104)의 알려진 파장에 대해 브래그 각도로 AOD를 배향시키고, 브래그 조건과 연관된 구동 주파수 주변의 값 범위 내에 AOD의 구동 주파수를 조정하여 편향 각도를 제어함으로써 다양한 각도에 걸쳐 편향, 위치 지정 및/또는 스캔될 수 있다. 이와 관련하여, 브래그 구성의 AOD는, 본 명세서에서 이전에 설명된 바와 같이 회절 신호의 순차적 포착을 위해 선택된 입사 각도와 연관된 하나 이상의 조명 폴(108)로 샘플을 순차적으로 조명하는데 적합할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 브래그 구성의 AOD는, 제1 회절 차수를 포착하기 위해 제1 경사 각도에서 샘플을 조명하고 반대되는 회절 차수를 포착하기 위해 반대 경사 각도에서 샘플을 조명하는데 사용될 수 있다.

이제 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 단일 축(예를 들어, Y 축)을 따라 선택된 위치에서 입사 광을 위치 지정하기에 적합한 브래그 구성의 조정 가능한 회절 격자(106)가 더 상세히 도시된다. 도 3a는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 대물 렌즈(202)를 통해 소스 빔(104)의 적어도 일부를 샘플(204) 상의 제1 위치로 지향시키는 브래그 구성으로 배향된 2 개의 조정 가능한 회절 격자(106)를 포함하는 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)의 개념도이다. 도 3b는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 대물 렌즈(202)를 통해 소스 빔(104)의 적어도 일부를 샘플(204) 상의 제2 위치로 지향시키는 브래그 구성으로 배향된 2 개의 조정 가능한 회절 격자(106)를 포함하는 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)의 개념도이다. 도 3a 및 3b는 조명과 연관된 산란계 계측 시스템(200)의 일부에 대응할 수 있다. 이와 관련하여, 수집 및 검출과 관련된 산란계 계측 시스템(200)의 일부(예를 들어, 빔 스플리터(210), 검출기(206) 등)는 명확성을 위해 도시되지 않는다.

본 명세서에서는 브래그 구성으로 AOD에 의해 편향된 광에 도입된 각도 분산은 편향 각도가 변함에 따라 달라질 수 있다는 것이 인식된다. 그러나, 산란계 계측에서, 일반적으로 조명 동공(예를 들어, 도 2의 산란계 계측 시스템(200)의 조명 동공(214) 등) 내의 모든 위치에 대한 일관된 빔 특성을 제공하여, 오버레이 타겟에 의해 생성된 반대 회절 차수의 비교에 기초한 오버레이 결정을 용이하게 하는 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 선택된 축을 따라 소스 빔(104)을 편향시키기 위해 브래그 구성의 2 개의 조정 가능한 회절 격자(106c-d)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 소스 빔(104)을 편향시키는 브래그 구성의 분산 조정 가능한 회절 격자(106c) 및 편향된 빔을 브래그 구성의 역분산 조정 가능한 회절 격자(106d)로 중계하기 위한 일 세트의 릴레이 렌즈(302)를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 역분산 조정 가능한 회절 격자(106d)는 분산 조정 가능한 회절 격자(106c)에 의해 도입된 각 분산을 완화시킬 수 있다.

축(예를 들어, 도 3a 및 3b의 Y 축)을 따라 편향된 빔의 위치는, 2 개의 조정 가능한 회절 격자(106c-d)의 구동 주파수를 조정함으로써 제어될 수 있다. 예를 들어, 분산 조정 가능한 회절 격자(106c)는 브래그 조건에서 일정한 편향을 제공하도록 구성될 수 있고, 역분산 조정 가능한 회절 격자(106d)는 편향된 빔(예를 들어, 조명 폴(108))을 위치 지정하는데 사용될 수 있다. 브래그 구성과 연관된 공칭 위치와 상이한 위치에 조명 폴(108)을 배치시키기 위해 구동 주파수를 수정하는 것은, 조명 폴(108)에서 잔류 각도 분산을 초래할 수 있다는 것이 본 명세서에서 인식된다. 그러나, 산란계 오버레이 계측을 위해 방사상으로 대칭인 조명 폴(108)을 제공하는 것이 바람직할 수 있다는 것이 본 명세서에서 더 인식된다. 일 실시예에서, 브래그 구성과 연관된 공칭 위치는, 조명 동공(214)의 중심과 정렬된다. 이와 관련하여, 조명 폴(108)의 각도 분산은 산란계 오버레이 계측 측정에 적합한 조명 동공(214)에서 방사상 대칭으로 유지될 수 있다.

추가적으로, 도 3a 및 3b는 단일 방향(예를 들어, Y 축)을 따라 선택된 위치에서 조명 폴(108)을 위치 지정하는 것을 도시하는 것을 이해해야 한다. 도 3c는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 조명 동공(214) 내의 임의의 위치에 조명 폴(108)을 위치 지정하기 위한 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)의 개념도이다. 일 실시예에서, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은, 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이 하나 이상의 조명 폴(108)을 위치 지정하기 위해 2 개의 조정 가능한 회절 격자(106c-d)에 더하여 X 방향을 따라 하나 이상의 조명 폴(108)을 위치 지정하는 2 개의 조정 가능한 회절 격자(106e-f)를 포함한다. 이와 관련하여, 2 개의 조정 가능한 회절 격자(106e-f)는, 2 개의 조정 가능한 회절 격자(106c-d)와 실질적으로 동일한 방식으로 동작할 수 있지만, X 방향을 따라 하나 이상의 조명 폴(108)을 위치 지정하기 위해 회전된다. 예를 들어, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 소스 빔(104)을 편향시키는 브래그 구성의 분산 조정 가능한 회절 격자(106e) 및 편향된 빔을 브래그 구성의 역분산 조정 가능한 회절 격자(106f)로 중계하기 위한 일 세트의 릴레이 렌즈(304)를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 역분산 조정 가능한 회절 격자(106f)는 분산 조정 가능한 회절 격자(106e)에 의해 도입된 각 분산을 완화시킬 수 있다. 따라서, 분산 조정 가능한 회절 격자(106e)는 브래그 조건에서 일정한 편향을 제공하도록 구성될 수 있고, 역분산 조정 가능한 회절 격자(106f)는 편향된 빔(예를 들어, 조명 폴(108))을 위치 지정하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 추가 세트의 릴레이 렌즈(306)는. 조정 가능한 회절 격자(106f)로부터 조정 가능한 회절 격자(106c)로 하나 이상의 조명 폴(108)을 지향시킬 수 있다. 이와 관련하여, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 조명 동공(214)의 임의의 선택된 위치에 하나 이상의 조명 폴(108)을 위치 지정한다.

이제 도 4 내지 도 7b를 참조하면, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 샘플(204)로부터(예를 들어, 샘플(204) 상의 오버레이 계측 타겟으로부터) 임의의 선택된 회절 차수의 효율적인 수집을 위해 고휘도로 조명 동공(214)에서 조명 폴(108)의 다양한 분포를 제공할 수 있다.

도 4는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 샘플(204) 상의 오버레이 계측 타겟(402)의 평면도이다. 일 실시예에서, 산란계 오버레이 계측에 적합한 오버레이 계측 타겟(402)은 샘플(204)(예를 들어, 격자 위의 격자 타겟)의 관심 대상의 복수의 레이어 상에 배향된 격자 구조체(404)를 포함한다. 격자 구조체(404)는 관심 대상의 레이어가 오버레이 오류없이 적절하게 정렬될 때 중복될 수 있지만 반드시 중복될 필요는 없다. 도 4에서, 명확성을 위해 상부 층 상의 격자 구조체(404)만이 도시되어 있다.

본 명세서에서 이전에 설명한 바와 같이, 산란계 계측은 일반적으로 반대되는 회절 차수(예를 들어, +/-1 회절 차수)의 강도 비교에 기초하여 샘플 레이어 간의 등록 오류(예를 들어, 오버레이 오류)를 결정하는 것을 수반한다. 또한, 회절된 빔이 오버레이 계측 타겟(402)으로부터 발산되는 각도는, 조명 폴(108)의 파장, 조명 폴(108)의 입사 각도, 및 격자 구조체(404)의 주기(406)를 포함하지만 이에 제한되지 않는 복수의 인자에 의존할 수 있다. 따라서, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 광범위한 조명 조건에 적합한 조명 폴(108)의 조정 가능한 분포를 제공할 수 있다.

도 5a 내지 도 7b는 조명 동공(214) 내의 조명 폴(108)의 구성 및 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)을 사용하여 동시에 또는 순차적으로 제공될 수 있는 수집 동공(220) 내의 리턴 광(208)의 연관된 회절된 차수의 비제한적인 예를 도시한다. 또한, 조명 동공(214)의 조명 폴(108)의 임의의 구성 및 도 5a 내지 도 7b의 수집 동공(220)에서 리턴 광(208)의 연관된 회절 차수는 임의의 선택된 파장에 대해 생성될 수 있다.

도 5a는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 정상 조명을 위해 중앙에 위치한 단일 조명 폴(108a)을 포함하는 조명 동공(214)의 평면도이다. 도 5b는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 도 5a의 조명 동공(214)에 응답하여 도 4의 오버레이 계측 타겟(402)으로부터의 리턴광(208)과 연관된 수집 동공(220)의 평면도이다. 일 실시예에서, 조명 폴(108a)의 파장, 조명 폴(108a)의 입사각, 및 격자 구조체(404)의 주기(406)는, 정상 조명에 응답하여 수집 동공(220)에서 임의의 비회절 0차 광(506)뿐만 아니라 +1 회절 차수(502) 및 반대의 -1 회절 차수(504)의 동시 캡처를 제공하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 도 5a 내지 도 5b에 도시된 조건은, 일반적으로 상대적으로 더 짧은 조명 파장 및/또는 주기(306)의 상대적으로 더 긴 값과 연관될 수 있다.

도 6a는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 경사 조명을 위해 조명 동공(214)의 에지를 따라 대칭적으로 배치된 2 개의 조명 폴(108b-c)을 포함하는 조명 동공(214)의 평면도이다. 도 6b는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 도 6a의 조명 동공(214)에 응답하여 도 4의 오버레이 계측 타겟(402)으로부터의 리턴 광(208)과 연관된 수집 동공(220)의 평면도이다. 일 실시예에서, 조명 폴(108)의 파장, 조명 폴(108)의 입사각, 및 격자 구조체(404)의 주기(406)은 단일 조명 폴로부터 반대되는 +1 및 -1 회절 차수를 포착하는데 적합하지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 6a 및 도 6b에 도시된 조건은, 일반적으로 비교적 긴 조명 파장 및/또는 기간(406)의 비교적 짧은 값과 연관될 수 있다.

따라서, 오버레이 계측 타겟(402)의 격자 방향을 따라 분포된 2 개의 대칭 조명 폴(108b-c)이 반대되는 회절 차수를 포착하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 수집 동공(220)은, 조명 폴(108c)과 연관된 0차 회절(606) 및 +1 회절 차수(608)와 함께, 조명 폴(108b)과 연관된 0차 회절 차수(602) 및 -1 회절 차수(604)를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 바와 같이, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 연관된 회절 차수의 대응하는 동시 또는 순차적 포착을 위해 동시에 또는 순차적으로 조명 폴(108b-c)을 제공할 수 있다.

일부 실시예에서, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 오버레이 측정을 결정하는 것 이외에 및/또는 그 대신에 샘플(204)의 초점 위치를 결정하기 위한 목적으로 하나 이상의 조명 폴(108)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 경사 조명에 응답하여 수집 동공(220)에서 리턴 광(208)의 위치는 초점 위치를 나타낼 수 있다.

도 7a는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 정상 조명을 위한 중앙에 위치한 단일 조명 폴(108a) 및 초점 위치 결정을 위한 2 개의 오프셋 조명 폴(108d-e)을 포함하는 조명 동공(214)의 평면도이다. 도 7b는 본 개시 내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 도 7a의 조명 동공(214)에 응답하여 도 4의 오버레이 계측 타겟(402)으로부터의 리턴 광(208)과 연관된 수집 동공(220)의 평면도이다. 일 실시예에서, +1 회절 차수(502) 및 반대되는 -1 회절 차수(504)는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 수집 동공(220)에서 포착될 수 있다. 다른 실시예에서, 수집 동공(220)은, 제2 자동초점 조명 폴(108e)과 연관된 비회절 0차 광(706) 및 -1 회절 차수(708)와 함께, 제1 자동초점 조명 폴(108d)과 연관된 비회절 0차 광(702) 및 +1 회절 차수(704)를 포함할 수 있다. 따라서, 도 7a의 조명 동공(214)에서 조명 폴(108a, d-e)의 분포는, 오버레이 측정과 샘플의 초점 위치의 결정을 용이하게 할 수 있다.

도 4 내지 도 7b는 설명 목적으로만 제공되며 제한적인 것으로 해석되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 임의의 조명 폴(108a-e)은 동시에 또는 순차적으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 복수의 조명 폴(108)을 사용한 동시 조명에는, 라만-나스 구성의 AOD로부터 형성된 하나 이상의 조정 가능한 회절 격자(106)를 포함하는 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)이 제공될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 이와 유사하게, 복수의 조명 폴(108)을 사용한 순차 조명에는, 브래그 구성의 AOD로부터 형성된 하나 이상의 조정 가능한 회절 격자(106)를 포함하는 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)이 제공될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은, 라만-나스 구성 및 브래그 구성의 임의의 조합으로 AOD로부터 형성된 복수의 조정 가능한 회절 격자(106)를 포함할 수 있다.

다른 예로서, 도 5a 내지 도 7b는, X 방향을 따라 격자 구조(404)로 배향된 도 4의 단일 오버레이 계측 타겟(402)에 기초한 조명 동공(214) 및 대응하는 수집 동공(220)의 예를 도시한다. 본 명세서에서는 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 임의의 방향(예를 들어, 도 4의 Y 방향)을 따라 배향된 오버레이 계측 타겟을 포함할 수 있다는 것이 인식된다. 이와 관련하여, 조명 동공(214)의 광 분포는 임의의 방향을 따라 대응하여 회전될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 이전에 설명된 바와 같이, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은, 상이한 방향을 따라 주기적으로 배향된 도 4에 도시된 것들과 같은 복수의 격자 구조체를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 이와 관련하여, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 조명 동공(214)의 임의의 선택된 위치에서 조명 폴(108)을 제공할 수 있다.

도 4의 오버레이 계측 타겟(402)은, 그 자체가 예시적인 목적으로만 제공되며, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100) 또는 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)(예를 들어, 도 2의 산란계 계측 시스템(200) 등)을 통합하는 계측 시스템을 제한하지 않는다는 것을 또한 이해해야 한다. 오히려, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 임의의 특정 유형의 오버레이 계측 타겟과 함께 사용하도록 제한되지 않는다.

추가적으로, 일부 실시예에서, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 오버레이 계측 타겟의 복수의 배향에 적합한 조명 폴(108)의 분포를 제공할 수 있다. 예를 들어, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은 조명 폴(108)로서 +/-1 회절 차수를 동시에 생성하기 위해 직교 조정 가능한 회절 격자(106)에 구동 주파수를 적용함으로써 쿼드러폴 조명을 제공할 수 있다. 다른 예로서, 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)은, 상기 직교 조정 가능한 회절 격자(106)의 배치 방향 사이에서 대각선을 따라 분포된 2개의 회절 차수(예를 들어, 2 개의 1차 회절 빔)를 지향시키도록, 구동 주파수를 직교 조정 가능한 회절 격자(106)에 적용함으로써 회전된 다이폴(dipole) 조명을 제공할 수 있다.

도 8은 고휘도 조정 가능한 멀티-폴 조명을 생성하기 위한 방법(800)에서 수행되는 단계를 예시하는 흐름도이다. 출원인은 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)의 맥락에서 본 명세서에서 앞서 설명된 실시예 및 인에이블링 기술이, 방법(800)으로 확장되도록 해석되어야 한다는 점에 주목한다. 그러나, 방법(800)은 조정 가능한 멀티-폴 조명 시스템(100)의 아키텍처로 제한되지 않는다는 점에 더 유의한다.

일 실시예에서, 방법(800)은 소스 빔을 생성하는 단계(802)를 포함한다. 예를 들어, 소스 빔은 산란계 오버레이 계측에 적합한 좁은 대역폭을 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 방법(800)은, 제1 방향을 따라 광을 회절시키기 위한 제1 음향 광학 편향 기 및 제1 방향과 상이한 제2 방향을 따라 광을 회절시키기 위한 제2 음향-광학 디플렉터를 사용하여 소스 빔을 하나 이상의 회절 빔으로 회절시키는 단계(804)를 포함한다. 이와 관련하여, 회절 빔은 임의의 2 차원 패턴으로 분포될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 음향-광학 디플렉터는 복수의 회절 차수를 동시에 생성하기 위한 라만 나스(Raman-Nath) 구성 또는 입사광의 편향, 위치 지정, 및/또는 스캔을 위한 브래그 구성과 같은 당해 분야에 알려진 임의의 유형의 동작 모드로 구성될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.

다른 실시예에서, 방법(800)은 하나 이상의 조명 빔을 제공하기 위해 하나 이상의 회절 빔 중 적어도 일부를 수집하는 단계(806)를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 회절 빔은 조리개에 의해 차단될 수 있다.

다른 실시예에서, 방법(800)은 입사각의 대칭 분포로 샘플에 하나 이상의 조명 빔을 제공하기 위해 제1 및 제2 음향-광학 디플렉터에 대한 구동 신호를 생성하는 단계(808)를 포함한다. 예를 들어, 구동 신호는 조명 동공에서 조명 폴의 분포를 제어하기 위해 하나 이상의 제어기에 의해 생성될 수 있으며, 이는 샘플의 조명 입사각에 대응할 수 있다.

다른 실시예에서, 방법(800)은 측정 신호를 생성하기 위해 조명 빔에 응답하여 샘플로부터 광(예를 들어, 리턴 광)을 포착하는 단계(810)를 포함한다. 예를 들어, 샘플 상의 오버레이 타겟은 격자 위에 격자가 있는 구성에서 관심 대상의 복수의 레이어 상의 격자 구조체를 포함할 수 있다. 따라서, 수집 동공에 배치된 검출기는, 오버레이 타겟에 의해 회절된 조명 폴로부터의 조명(예를 들어, 리턴광)을 포착할 수 있다.

다른 실시예에서, 방법(800)은 측정 신호에 기초하여 샘플의 계측 측정을 결정하는 단계(812)를 포함한다. 예를 들어, 오버레이는 리턴 광의 반대되는 회절 차수(예를 들어, +/-1 회절 차수 등)의 강도를 비교함으로써 결정될 수 있다.

여기에 설명된 주제는 때때로 다른 컴포넌트 내에 포함되거나 다른 컴포넌트와 연결된 상이한 컴포넌트를 예시한다. 이러한 묘사된 아키텍처는 단지 예시일 뿐이며, 실제로 동일한 기능을 달성하는 많은 다른 아키텍처가 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 개념적 의미에서, 동일한 기능을 달성하기 위한 컴포넌트의 임의의 배열은, 원하는 기능이 달성되도록 효과적으로 “연관”된다. 따라서, 특정 기능을 달성하기 위해 본 명세서에서 결합된 임의의 2 개의 컴포넌트는, 아키텍처 또는 중간 컴포넌트에 관계없이, 원하는 기능이 달성되도록 서로 “연관된 것”으로 볼 수 있다. 마찬가지로, 연관된 임의의 2 개의 컴포넌트는, 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 “연결된” 또는 “결합된” 것으로 볼 수도 있으며, 이렇게 연관될 수 있는 2 개의 컴포넌트는 서로 “결합 가능”한 것으로 볼 수도 있습니다. 원하는 기능을 얻을 수 있습니다. 결합형의 특정 예는 물리적으로 상호 작용 가능한 및/또는 물리적으로 상호 작용하는 컴포넌트 및/또는 무선으로 상호 작용 가능한 및/또는 무선으로 상호 작용하는 컴포넌트 및/또는 논리적으로 상호 작용 가능한 및/또는 논리적으로 상호 작용하는 컴포넌트를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.

본 개시 내용 및 그에 수반되는 많은 이점은 전술한 설명에 의해 이해될 것으로 믿어지며, 컴포넌트의 형태, 구성, 및 배열에서, 개시된 주제를 벗어나지 않고 모든 물질적 이점을 희생하지 않고 다양한 변경이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 기술된 형태는 단지 설명적인 것이며, 다음의 청구범위는 이러한 변경을 망라하고 포함하는 것을 의도한다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구 범위에 의해 규정된다는 것을 이해해야 한다.

Claims

멀티폴 조명 시스템에 있어서,
소스 빔을 생성하도록 구성된 조명 소스;
적어도 제1 방향 및 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향을 따라 상기 소스 빔을 회절시키는 하나 이상의 음향-광학 디플렉터;
상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로부터 회절된 광의 적어도 일부를 집광하기 위한 하나 이상의 집광 렌즈(collection lense); 및
상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터에 통신가능하게 결합된 제어기 - 상기 제어기는 프로그램 명령어들을 실행하도록 구성된 하나 이상의 프로세서를 포함하고, 상기 프로그램 명령어들은 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금,
상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터에 대한 하나 이상의 구동 신호를 생성하게 하고,
상기 하나 이상의 구동 신호는, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로 하여금, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로부터 회절되고 상기 하나 이상의 집광 렌즈에 의해 집광된 광으로부터 형성되는 2 개 이상의 조명 빔의 대칭 분포를 생성하게 하고, 상기 2 개 이상의 조명 빔의 파장 및 강도의 분포는, 상기 제1 및 제2 방향에 의해 형성된 평면에서 대칭적인 것인 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 구동 신호는, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로 하여금 상기 2 개 이상의 조명 빔을 동시에 생성하게 하는 것인 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 구동 신호는, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로 하여금 상기 2 개 이상의 조명 빔을 순차적으로 생성하게 하는 것인 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 2 개 이상의 조명 빔의 대칭 분포는 방사상 대칭인 것인 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 2 개 이상의 조명 빔의 대칭 분포는 상기 제1 및 제2 방향에 의해 형성된 평면에서 적어도 하나의 대칭 축에 대해 대칭인 것인 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 2 개 이상의 조명 빔의 대칭 분포는 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향 중 적어도 하나에 대해 대칭인 것인 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 2 개 이상의 조명 빔의 강도는 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터에 대한 상기 하나 이상의 구동 신호의 강도에 기초하여 선택 가능한 것인 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 방향에 의해 형성된 평면에서의 상기 2 개 이상의 조명 빔의 위치는, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터에 대한 상기 하나 이상의 구동 신호의 주파수에 기초하여 선택 가능한 것인 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터 중 적어도 하나에 의해 회절되는 적어도 일부 광을 차단하기 위한 하나 이상의 조리개를 더 포함하는 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 2 개 이상의 조명 빔의 대칭 분포는, 다이폴 분포로 배열된 2 개의 조명 빔 또는 쿼드러폴(quadrupole) 분포로 배열된 4 개의 조명 빔 중 적어도 하나를 포함하는 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터는 2 개 이상의 변환기 및 공통 음향 매질로부터 형성되는 것인 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터 중 적어도 하나는 광을 대칭적으로 회절시키기 위해 라만 나스(Raman-Nath) 구성으로 배향되는 것인 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터는,
상기 제1 방향을 따라 광을 대칭적으로 회절시키기 위해 라만 나스 구성으로 상기 소스 빔을 수신하도록 배향된 제1 음향-광학 디플렉터; 및
상기 제2 방향을 따라 광을 대칭적으로 회절시키기 위해 상기 라만 나스 구성의 제1 음향-광학 디플렉터로부터 광을 수신하도록 배향된 제2 음향-광학 디플렉터
를 포함하는 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터 중 적어도 하나는 브래그 구성으로 배향되는 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터는,
브래그 구성으로 상기 소스 빔을 수신하도록 배향된 제1 음향-광학 디플렉터;
상기 제1 음향-광학 디플렉터로부터 상기 제1 방향을 따라 분포된 +/-1 회절 차수를 선택적으로 통과시키는 제1 조리개; 및
브래그 구성의 제1 조리개로부터 +/-1 회절 차수 중 적어도 하나를 수신하고 상기 제1 방향을 따라 광을 회절시키도록 배향된 제2 음향-광학 디플렉터 - 상기 제2 음향-광학 디플렉터는 상기 제1 음향-광학 디플렉터로부터의 비대칭 분산을 적어도 부분적으로 보정함 -
를 포함하는 멀티폴 조명 시스템.
제15항에 있어서, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터는,
브래그 구성으로 상기 제1 방향을 따라 회절된 광을 수신하고 상기 제2 방향을 따라 광을 회절시키도록 배향된 제3 음향-광학 디플렉터;
상기 제3 음향-광학 디플렉터로부터 상기 제2 방향을 따라 분포된 +/-1 회절 차수를 선택적으로 통과시키는 제2 조리개; 및
브래그 구성으로 상기 제2 조리개로부터 +/-1 회절 차수를 수신하고 상기 제2 방향을 따라 광을 회절시키도록 배향된 제4 음향-광학 디플렉터 - 상기 제4 음향-광학 디플렉터는 상기 제3 음향-광학 디플렉터로부터의 비대칭 분산을 적어도 부분적으로 보정함 -
를 더 포함하는 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제2 방향은 상기 제 1 방향과 직교하는 것인 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 조명 소스는 공간적으로 코히런트(coherent)한 것인 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 조명 소스로부터의 상기 소스 빔의 파장은 조정 가능한 것인 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 조명 소스는 단일 모드 섬유를 포함하는 것인 멀티폴 조명 시스템.
제20항에 있어서, 상기 단일 모드 섬유는 광결정(photonic crystal) 섬유를 포함하는 것인 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 조명 소스는 레이저 소스를 포함하는 것인 멀티폴 조명 시스템.
제22항에 있어서, 상기 조명 소스는 초연속 레이저 소스를 포함하는 것인 멀티폴 조명 시스템.
제1항에 있어서, 상기 조명 소스는,
광대역 조명 소스; 및
스펙트럼 필터
를 포함하는 것인 멀티폴 조명 시스템.
오버레이 계측 시스템으로서,
소스 빔을 생성하도록 구성된 조명 소스;
제1 방향을 따라 광을 회절시키는 하나 이상의 음향-광학 디플렉터;
상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로부터의 2 개 이상의 조명 빔으로서, 회절된 광의 적어도 일부를 샘플로 지향시키는 대물 렌즈;
측정 신호를 생성하기 위해 상기 2 개 이상의 조명 빔에 응답하여 상기 샘플로부터 광을 포착하도록 구성된 검출기; 및
상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터 및 상기 검출기에 통신 가능하게 결합된 제어기를 포함하고,
상기 제어기는 프로그램 명령어를 실행하도록 구성된 하나 이상의 프로세서를 포함하며, 상기 프로그램 명령어는, 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금,
상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터에 대한 하나 이상의 구동 신호를 생성하게 하고 - 상기 하나 이상의 구동 신호는, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로 하여금, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로부터 회절되고 상기 대물 렌즈에 의해 집광된 광으로부터 형성된 2 개 이상의 조명 빔의 샘플에 대해 대칭 분포를 생성하게 하고, 상기 2 개 이상의 조명 빔의 파장 및 강도의 분포는 상기 제1 방향에 대해 대칭임 -,
상기 측정 신호에 기초하여 상기 샘플의 계측 측정을 결정하게 하는 것인 오버레이 계측 시스템.
제25항에 있어서, 상기 샘플은 2 개 이상의 샘플 레이어에 오버레이된 회절 격자를 포함하고, 상기 측정 신호는 동공 평면 신호를 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서는 또한, 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금, 상기 측정 신호에 기초하여 상기 2 개 이상의 샘플 레이어 간의 오버레이를 결정하게 하는 프로그램 명령어를 실행하게 하도록 구성되는 것인 오버레이 계측 시스템.
제25항에 있어서, 상기 하나 이상의 구동 신호는 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로 하여금 상기 2 개 이상의 조명 빔을 동시에 생성하게 하는 것인 오버레이 계측 시스템.
제25항에 있어서, 상기 하나 이상의 구동 신호는 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로 하여금 상기 2 개 이상의 조명 빔을 순차적으로 생성하게 하는 것인 오버레이 계측 시스템.
제25항에 있어서, 상기 2 개 이상의 조명 빔의 강도는, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터에 대한 상기 하나 이상의 구동 신호의 강도 또는 주파수 중 적어도 하나에 기초하여 선택 가능한 것인 오버레이 계측 시스템.
제25항에 있어서,
상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터 중 적어도 하나에 의해 회절되는 적어도 일부 광을 차단하기 위한 하나 이상의 조리개를 더 포함하는 오버레이 계측 시스템.
제25항에 있어서, 상기 제어기는 또한, 상기 조명 소스에 통신 가능하게 결합되고, 상기 하나 이상의 프로세서는 또한, 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금,
상기 조명 소스로 하여금 제1 스펙트럼을 갖는 소스 빔을 생성하게 하도록 제1 조명 구동 신호를 생성하게 하고,
상기 제1 스펙트럼에 기초하여 상기 샘플 상의 하나 이상의 조명 빔의 대칭 분포를 제공하기 위해 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터에 대한 구동 신호를 생성하게 하고,
상기 제1 스펙트럼에 기초하여 상기 샘플의 제1 계측 측정을 결정하게 하고,
상기 조명 소스로 하여금 제2 스펙트럼을 갖는 소스 빔을 생성하게 하도록 제2 조명 구동 신호를 생성하게 하고,
상기 제2 스펙트럼에 기초하여 상기 샘플 상의 하나 이상의 조명 빔의 대칭 분포를 제공하기 위해 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터에 대한 구동 신호를 생성하게 하고.
상기 제2 스펙트럼에 기초하여 상기 샘플의 제2 계측 측정을 결정하게 하는
프로그램 명령어를 실행하도록 구성되는 것인 오버레이 계측 시스템.
제25항에 있어서, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터 중 적어도 하나는 광을 대칭적으로 회절시키기 위해 라만-나스 구성으로 배향되는 오버레이 계측 시스템.
제25항에 있어서, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터 중 적어도 하나는 브래그 구성으로 배향되는 오버레이 계측 시스템.
제25항에 있어서, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터는 단일 음향-광학 디플렉터를 포함하는 오버레이 계측 시스템.
제25항에 있어서, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터는 직렬로 배치된 2 개 이상의 음향-광학 디플렉터를 포함하는 오버레이 계측 시스템.
산란계 오버레이 결정을 위한 방법으로서,
소스 빔을 생성하는 단계;
하나 이상의 음향-광학 디플렉터를 사용하여 적어도 제1 방향 및 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향을 따라 상기 소스 빔을 회절시키는 단계;
상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터로부터 회절된 광의 적어도 일부를 2 개 이상의 조명 빔으로서 샘플로 지향시키는 단계;
입사각의 대칭 분포에서 샘플에 상기 2 개 이상의 조명 빔을 제공하도록, 상기 하나 이상의 음향-광학 디플렉터에 대한 하나 이상의 구동 신호를 생성하는 단계 - 상기 2 개 이상의 조명 빔의 파장 및 강도의 분포는, 상기 제1 및 제2 방향에 대하여 대칭적임 -;
측정 신호를 생성하기 위해 상기 조명 빔에 응답하여 상기 샘플로부터 광을 포착하는 단계; 및
상기 측정 신호에 기초하여 상기 샘플의 계측 측정을 결정하는 단계
를 포함하는 산란계 오버레이 결정을 위한 방법.