KR20220068255A

KR20220068255A - 스캐닝 및 정적 모드의 민감한 광학 계측

Info

Publication number: KR20220068255A
Application number: KR1020227013751A
Authority: KR
Inventors: 앤드류 힐; 암논 마나쎈; 요람 우지엘; 요씨 시몬; 길라드 라레도
Original assignee: 케이엘에이 코포레이션
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2020-09-22
Publication date: 2022-05-25
Also published as: EP4025903A4; US11933717B2; CN114450575A; US20210096061A1; EP4025903A1; JP2022552631A; TW202117284A; WO2021061584A1

Abstract

계측 시스템은 계측 측정들을, 샘플 상의 하나 이상의 계측 타겟이 측정 동안 정지되어 있는 정적 모드, 또는 하나 이상의 계측 타겟이 측정 동안 움직이는 스캐닝 모드로 선택적으로 수행하기 위한 계측 도구; 및 병진 이동 스테이지, 및 하나 이상의 검출기 중 적어도 하나에 통신가능하게 결합된 제어기를 포함할 수 있다. 제어기는 검사될 샘플 상의 계측 타겟들의 위치들을 수신하고, 정적 모드 또는 스캐닝 모드로의 검사에 계측 타겟들을 지정하고, 지정에 기초하여 계측 타겟들에 대한 계측 측정들을 정적 모드 또는 스캐닝 모드로 수행할 것을 계측 도구에 지시하며; 계측 타겟들에 대한 계측 측정들에 기초하여 샘플에 대한 계측 데이터를 생성할 수 있다.

Description

스캐닝 및 정적 모드의 민감한 광학 계측

본 개시는 일반적으로 광학 계측(optical metrology), 구체적으로는 스캐닝 및 정적 모드의 광학 계측에 관한 것이다.

계측 시스템은 통상적으로, 샘플에 걸쳐 분포된 전용 계측 타겟들을 측정하거나 그 외 검사함으로써 샘플과 연관된 계측 데이터를 생성한다. 나아가, 상이한 계측 도구들은 상이한 기법들을 사용하여 계측 타겟들을 검사하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 계측 도구들은 계측 타겟이 시야 내에서 정적으로 있는 동안 타겟을 검사하도록 설계될 수 있다. 이에 따라, 이러한 도구들은 이동 및 측정(move-and-measure, MAM) 동작 모드 - 이 MAM 동작 모드에서 샘플은 관심 계측 타겟을 측정 시야 내에 배치하도록 병진 이동되고, 샘플이 정적으로 있는 동안 측정이 행해지며, 그 후 샘플은 추가적인 관심 계측 타겟을 측정 시야 내에 배치하도록 병진 이동됨 - 를 사용하여 샘플에 걸쳐 다수의 계측 타겟들을 검사할 수 있다. 또 다른 예로서, 몇몇 계측 도구들은 샘플이 움직이는 동안(예를 들어, 스캐닝 동작 모드) 계측 타겟을 검사하도록 설계될 수 있다.

보다 소형의 반도체 디바이스들에 대한 요구 증가는 이에 대응하는 정확하고 효율적인 계측에 대한 요구 증가를 초래한다. 그러나, 전용 MAM 또는 스캐닝 모드를 갖는 계측 도구는 샘플에 걸쳐 분포된 계측 타겟의 비효율적인 검사를 제공할 수 있다.

또한, 동작 모드에 관계없이, 계측 도구들은 원하는 측정 감도를 달성하기 위해, 하나 이상의 광학 구성(예를 들어, 조명 스펙트럼, 편광 등)을 사용하여 특정 계측 타겟을 검사하고, 조합된 검사에 기초하여 계측 데이터를 생성할 수 있다. 그러나, 상이한 광학 구성들을 이용한 검사 간의 측정 조건들의 변동은 달성가능한 측정 감도를 제한할 수 있다.

따라서, 상기한 결점들을 해결하는 시스템들 및 방법들을 제공하는 것이 바람직하다.

본 개시의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라, 계측 시스템이 개시된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 본 시스템은 계측 측정들을, 샘플 상의 하나 이상의 계측 타겟이 측정 동안 정지되어 있는 정적 모드, 또는 하나 이상의 계측 타겟이 측정 동안 움직이는 스캐닝 모드로 선택적으로 수행하도록 구성된 계측 도구를 포함한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 본 시스템은 병진 이동 스테이지, 및 하나 이상의 검출기 중 적어도 하나에 통신가능하게 결합된 제어기를 포함한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 제어기는 검사될 샘플 상의 계측 타겟들의 위치들을 수신한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 제어기는 정적 모드 또는 스캐닝 모드로의 검사에 계측 타겟들을 지정한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 제어기는 지정에 기초하여 계측 타겟들에 대한 계측 측정들을 정적 모드 또는 스캐닝 모드로 수행할 것을 계측 도구에 지시한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 제어기는 복수의 계측 타겟들에 대한 계측 측정들에 기초하여 샘플에 대한 계측 데이터를 생성한다.

본 개시의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라, 계측 방법이 개시된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 본 방법은 검사될 샘플 상의 계측 타겟들의 위치들을 수신하는 단계를 포함한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 본 방법은 샘플 상의 하나 이상의 계측 타겟이 측정 동안 정지되어 있는 정적 모드, 또는 하나 이상의 계측 타겟이 측정 동안 움직이는 스캐닝 모드로의 검사에 계측 타겟들을 지정하는 단계를 포함한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 본 방법은 하나 이상의 구동 신호에 기초하여 지정에 기초하여 계측 타겟들에 대한 계측 측정들을 정적 모드 또는 스캐닝 모드로 수행할 것을 계측 도구에 지시하는 단계를 포함한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 본 방법은 계측 타겟들에 대한 계측 측정들에 기초하여 샘플에 대한 계측 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.

본 개시의 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라, 계측 시스템이 개시된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 본 시스템은 다중 채널 이미징 서브시스템을 포함한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 다중 채널 이미징 서브시스템은 조명원을 포함한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 다중 채널 이미징 서브시스템은 조명원으로부터의 조명을 샘플로 지향시키기 위한 하나 이상의 조명 광학계를 포함한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 다중 채널 이미징 서브시스템은 조명원으로부터의 조명에 반응하여 샘플로부터 발산하는 광을 집광하기 위한 하나 이상의 집광 광학계를 포함한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 다중 채널 이미징 서브시스템은 노출 윈도우에서 샘플의 두 개 이상의 이미지들을 생성하기 위한 검출기를 포함한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 본 시스템은 검출기에 통신가능하게 결합된 제어기를 포함한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 제어기는 검출기의 노출 윈도우 내에서 다중 채널 이미징 서브시스템의 N개 - N은 1보다 큰 선택된 정수임 - 의 광학 구성들을 순차적으로 제공하기 위해 조명원, 하나 이상의 조명 광학계, 하나 이상의 집광 광학계, 또는 검출기 중 적어도 하나에 대한 하나 이상의 구동 신호를 생성한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 검출기는 노출 윈도우와 연관된 판독 단계 동안 샘플의 N개의 이미지들 - N개의 이미지들 중 특정 이미지는 N개의 광학 구성들 중 특정 광학 구성에 대응함 - 을 생성한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 제어기는 샘플의 N개의 이미지들에 기초하여 샘플과 연관된 계측 데이터를 생성한다.

전술한 대략적인 설명과 후술하는 상세한 설명 모두는 일례일 뿐으로서 예시적인 것에 불과하며, 청구된 본 발명을 반드시 제한시키지는 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서에서 병합되어 있고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면들은 본 발명의 실시예들을 도시하며, 개략적인 설명과 함께, 본 발명의 원리들을 설명하는 역할을 한다.

본 개시의 수많은 장점들은 첨부 도면들을 참조함으로써 당업자에 의해 보다 잘 이해될 수 있다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 계측 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라, 효율적인 계측을 위한 방법을 수행하기 위한 단계들을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 샘플에 걸쳐 분포된 계측 타겟들의 개념적인 평면도이다.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 공통 광학 컬럼을 따라 두 개 이상의 광학 구성들을 갖는 조명을 순차적으로 생성하도록 구성된 다중 채널 조명원의 개념도이다.
도 5a는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 두 개의 교번하는 광학 구성들과 연관되어 인터리빙된 출력 이미지를 캡처하는 데 적합한 TDI 센서를 포함하는 계측 시스템의 개념도이다.
도 5b는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 전하 전달을 도시하는 도 5a의 계측 시스템의 집광 경로의 일부의 개념도이다.

이제부터, 첨부된 도면들에서 도시되고 개시된 본 발명내용을 자세하게 설명할 것이다. 본 개시는 특정 실시예들 및 그 특정 특징들과 관련하여 특히 제시되고 설명되었다. 본원에서 제시되는 실시예들은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주된다. 형태 및 세부사항에서의 다양한 변화 및 수정이 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어남 없이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 용이하게 명백할 것이다.

본 개시의 실시예들은 고처리량 및 고감도 광학 계측을 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.

본 개시의 일부 실시예들은 동적으로 선택가능한 동작 모드들을 사용하는 광학 계측에 관한 것이다. 예를 들어, 계측 시스템은 샘플이 정적으로 있는 동안 계측 타겟들의 측정들을 위한 정적(예를 들어, MAM) 동작 모드 및 샘플이 움직이는 동안 계측 타겟들의 측정을 위한 스캐닝 동작 모드 양자가 가능할 수 있다.

정적 모드는 계측 타겟이 측정 시야 내에 배치될 때까지 샘플을 병진 이동시키는 것, 샘플의 위치가 정착되기를 기다리는 것, 측정을 수행하는 것(예를 들어, 이미지를 생성하는 것 등), 새로운 계측 타겟을 측정 시야 내에 배치하기 위해 샘플을 병진 이동시키는 것, 및 프로세스를 반복하는 것으로 이루어질 수 있다. 대조적으로, 스캐닝 모드는 샘플을 원하는 시작 위치로 병진 이동시키는 것, 원하는 종료 위치에 도달하기 위해 측정 동안 하나 이상의 계측 타겟을 포함하는 제어 경로를 따라 샘플을 스캐닝하는 것, 샘플을 새로운 시작 위치로 병진 이동시키는 것, 및 프로세스를 반복하는 것으로 이루어질 수 있다.

본원에서, 정적 및 스캐닝 모드들을 사용하는 검사의 효율은 샘플 상의 계측 타겟들의 특정 레이아웃 및 유형에 의할 수 있다는 것이 인식된다. 예를 들어, 스캐닝 동작 모드는 다수의 계측 타겟들이 라인을 따라 근접하게 이격되는 경우들에 적합할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 이러한 구성은 예를 들어, 반도체 샘플의 다이내 위치들(예를 들어, 다이 스트리트들)에서 통상적이다. 이와 관련하여, 스캐닝 모드에 의해 제공되는 일정한 스캔은 다수의 타겟들을 효율적으로 검사할 수 있다. 또 다른 예로서, 정적 모드는 계측 타겟들이 웨이퍼에 걸쳐 드문드문 분포되고/되거나 라인 스캔들에 적합한 규칙적인 패턴들로 분포되지 않는 경우들에 적합할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.

본 개시의 추가적인 실시예들은 샘플에 걸쳐 분포된 특정 계측 타겟에 대해 어느 동작 모드를 사용할지를 지정하거나 그 외 선택하는 것에 관한 것이다. 본원에서, 단일 샘플에 걸친 계측 타겟들의 분포는 정적 모드 검사에 적합한 일부 영역들 및 스캐닝 모드 검사에 적합한 다른 영역들을 포함할 수 있다는 것이 인식된다. 이에 따라, 정적 모드 검사에 특정 계측 타겟들을 지정하고 스캐닝 모드 검사에 다른 계측 타겟들을 지정하는 것이 전체로서 샘플의 고처리량 검사를 가능하게 할 수 있다.

일부 실시예들에서, 계측 시스템은 샘플에 걸쳐 분포된 다수의 계측 타겟들의 위치들을 수신하고, 선택된 모드(예를 들어, 정적 모드 또는 스캐닝 모드)로의 검사에 계측 타겟들 각각을 지정한다. 계측 시스템은 특정 타겟에 어느 모드를 사용할지를 결정하기 위해 다양한 메트릭들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 계측 시스템은 타겟 유형, 타겟 위치, 복수의 계측 타겟들의 하나 이상의 추가 계측 타겟에 대한 근접성, 또는 타겟 밀도에 기초하여 지정을 할 수 있다. 나아가, 계측 시스템은 다수의 메트릭들이 상대적인 가중치들로 제공되는 가중 함수에 기초하여 지정을 할 수 있다.

본 개시의 일부 실시예들은 검출기의 단일 노출 윈도우 내에서 다수의 광학 구성들을 사용하여 계측 타겟의 다수의 측정들을 신속하게 생성하는 것에 관한 것이다. 본원에서, 광학 계측 시스템은 통상적으로 관심 계측 측정(예를 들어, 오버레이 계측 측정, 임계 치수(critical dimension, CD) 측정, 측벽 각도(sidewall angle, SWA) 측정, 결함의 식별 등)을 결정하기 위해 분석될 수 있는 샘플의 하나 이상의 이미지를 생성한다는 것이 인식된다. 이와 관련하여, 계측 시스템은 통상적으로 시역 평면(예를 들어, 샘플 상의 하나 이상의 특징부의 이미지를 생성하기 위해 샘플에 공액인 평면), 퓨필 평면(예를 들어 광이 샘플로부터 발산하는 각도와 연관된 퓨필 이미지를 생성하기 위한 평면), 또는 양자에 위치된 검출기를 포함할 수 있다.

또한, 상이한 광학 구성들을 갖는 특정 광학 타겟의 다수의 이미지들을 생성하는 것이 유리할 수 있다. 본 개시의 목적을 위해, 광학 구성은 이미지를 생성하기 위해 사용되는 조명, 집광, 또는 이미징 파라미터들의 특정 세트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 구성은 조명 빔의 스펙트럼, 이미지를 생성하기 위해 사용되는 샘플로부터 집광된 광의 스펙트럼, 조명 빔의 편광, 이미지를 생성하기 위해 사용되는 샘플로부터 집광되는 광의 편광, 샘플의 표면에 대한 이미지 평면의 위치, 하나 이상의 조리개 또는 퓨필(예를 들어, 시야 조리개, 구경 조리개 등)의 개방 직경, (예를 들어, 텔레센트리시티를 조정하기 위해 사용될 수 있는) 하나 이상의 조리개 또는 퓨필의 위치, 또는 검출기 설정들(예를 들어, 이득, 노출 시간 등)을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.

특정 계측 타겟과 연관된 이미지 품질은 이미징 시스템과 특정 계측 타겟의 특성들 사이의 상호작용에 의할 수 있다. 예를 들어, 계측 타겟으로부터의 광의 흡수, 반사, 회절, 및/또는 산란은 조명 빔의 파장 및 편광뿐만 아니라 계측 타겟에서의 특징부들의 조성, 크기, 및 레이아웃에 기초하여 달라질 수 있다.

상이한 광학 구성들을 사용하여 생성되는 타겟의 다수의 이미지들은 원하는 레벨의 성능(예를 들어, 원하는 감도, 신호 대 잡음비(SNR), 원하는 이미지 콘트라스트 등)을 달성하기 위해 다양한 방식들로 이용될 수 있다. 예를 들어, 상이한 광학 구성들을 사용하여 타겟의 다수의 이미지들을 생성하는 것은 선택된 사양 내의 이미지 품질을 갖는 이미지를 생성한 각 계측에 대한 (예를 들어, 프로세싱 단계에서) 특정 광학 구성의 선택을 가능하게 할 수 있다. 또 다른 예로서, 계측 측정을 생성하기 위한 알고리즘은 상이한 광학 구성들의 알려진 세트로 생성된 다수의 샘플 이미지들을 통합할 수 있다.

나아가, 본원에서, 동일한 조건들 하에서 상이한 광학 구성들을 갖는 이미지들을 생성하는 것이 통상적으로 바람직하다는 것이 인식된다. 그러나, 계측 시스템들은 통상적으로 시간에 따른 광학 구성의 변화를 초래하는 시변 오차원들을 포함한다. 예를 들어, 조명 빔의 스펙트럼 또는 빔 프로파일은 일시적 지터 또는 드리프트를 나타낼 수 있다. 또 다른 예로서, 샘플을 고정하는 병진 이동 스테이지는 유사하게 일시적 지터 또는 드리프트를 나타낼 수 있다. 이러한 일시적 오차원들은 상이한 광학 구성들을 사용하여 생성된 다수의 이미지들을 이용하는 시스템들에서 특히 문제가 될 수 있으며, 여기서 시스템 레벨 변동들에 기인한 이미지들 간의 차이들이 샘플과 연관된 측정 오차로서 나타날 수 있다.

이에 따라, 본 개시의 일부 실시예들은 공통 노출 윈도우 내에서 다수의 광학 구성들을 갖는 이미지들을 형성하는 것에 관한 것이다. 예를 들어, 계측 시스템은 상이한 광학 구성들 간을 신속하게 스위칭할 수 있다.

예를 들어, 통상적인 계측 시스템은 소정의 광학 구성에 샘플을 노출시키고 이에 대응하여 노출 윈도우 동안 검출기의 픽셀들을 노출시킴으로써 이미지를 생성할 수 있다. 그 후, 통상적인 계측 시스템은 저장된 전하를 판독하여 주어진 광학 구성과 연관된 이미지를 형성할 수 있다.

본 개시의 실시예들에서, 계측 시스템은 노출 윈도우 동안 광학 구성을 신속하게 변경하고 공통 판독 단계에서 상이한 광학 구성과 연관된 다수의 이미지들을 생성함으로써 단일 노출 윈도우에서 상이한 광학 구성들을 사용하여 샘플의 다수의 이미지들을 생성할 수 있다. 이와 관련하여, 상이한 광학 구성들과 연관된 샘플의 이미지들 사이의 지속 시간이 실질적으로 최소화될 수 있다. 이에 따라, 시변 오차원들은 실질적으로 동일한 방식으로 상이한 이미지들 각각에 영향을 줄 수 있다.

일부 실시예들에서, 계측 시스템은 샘플이 측정 시야를 통해 병진 이동됨에 따라 연속적인 출력 이미지(예를 들어, 스트립 이미지)를 생성하기 위해 라인 센서 또는 시간 지연 적분(TDI) 센서와 같은(그러나, 이에 제한되지 않음) 스캐닝 센서를 포함한다. 이에 따라, 본 개시에 따라 구성된 계측 시스템은 상이한 광학 구성들을 통해 순차적으로 사이클링할 수 있고, 각 픽셀 로우가 상이한 광학 구성에 대응하도록 샘플의 병진 이동 속도를 스캐닝 센서의 클록 속도와 동기화할 수 있다. 이와 관련하여, 출력 이미지는 인터리빙된 이미지들 - 각각 상이한 광학 구성과 연관됨 - 로 구성될 수 있다. 그 후, 출력 이미지는 후처리 단계에서 다수의 개별 이미지들로 분할될 수 있다.

일부 실시예들에서, 계측 시스템은 정적 다중 탭 이미징 센서를 포함한다. 이와 관련하여, 각 픽셀은 두 개 이상의 탭들을 포함할 수 있으며, 픽셀에 저장된 전하는 구동 신호들을 통해 탭들 중 임의의 탭으로 지향될 수 있다. 본 개시에 따라 구성된 계측 시스템은 상이한 광학 구성들을 통해 순차적으로 사이클링할 수 있고, 노출 윈도우 동안 픽셀들의 구동 신호들을 상이한 광학 구성들과 연관된 전하를 전용 탭들로 지향시키도록 동기화할 수 있다. 그 후, 후속 판독 단계 동안 다수의 탭들로부터의 다수의 이미지들이 생성될 수 있다.

이제 도 1 내지 도 5b를 참조하면, 효율적이고 민감한 계측을 위한 시스템들 및 방법들이 더 상세히 설명된다.

도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 계측 시스템(100)의 블록도이다. 계측 시스템(100)은 당업계에 공지된 임의의 방법을 사용하여 적어도 하나의 검출기(104) 상에서 샘플(102)의 하나 이상의 이미지를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 검출기(104)는 샘플(102) 상의 하나 이상의 특징부의 이미지를 생성하기 위해 시역 평면(field plane)에 위치된다. 또 다른 실시예에서, 검출기(104)는 샘플(102)로부터 발산하는 광의 각도들에 기초하여(예를 들어, 반사, 회절, 산란 등에 기초하여) 이미지를 생성하기 위해 퓨필 평면(pupil plane)에 위치된다. 이와 관련하여, 계측 시스템(100)은 산란계측 기반 계측 도구로서 작동할 수 있다.

일 실시예에서, 계측 시스템(100)은 조명 빔(108)을 생성하기 위한 조명원(106)을 포함한다. 조명 빔(108)은 VUV(vacuum ultraviolet radiation), DUV(deep ultraviolet radiation), UV(ultraviolet) 방사, 가시광 방사, 또는 IR(infrared) 방사를 포함하지만 이에 제한되지 않는 광의 하나 이상의 선택된 파장을 포함할 수 있다. 조명원(106)은 또한 임의의 범위의 선택된 파장을 포함하는 조명 빔(108)을 생성할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 조명원(106)은 튜닝가능한 스펙트럼을 갖는 조명 빔(108)을 생성하기 위해 스펙트럼적으로 튜닝가능한 조명원을 포함할 수 있다.

조명원(106)은 또한 임의의 시간 프로파일을 갖는 조명 빔(108)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 조명원(106)은 연속적인 조명 빔(108), 펄스화된 조명 빔(108), 또는 변조된 조명 빔(108)을 생성할 수 있다. 또한, 조명 빔(108)은 조명원(106)으로부터 자유 공간 전파 또는 도광(예를 들어, 광섬유, 광 파이프 등)을 통해 전달될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 조명원(106)은 조명 경로(110)를 통해 조명 빔(108)을 샘플(102)로 지향시킨다. 조명 경로(110)는 조명 빔(108)을 수정 및/또는 컨디셔닝하는 데 적합한 하나 이상의 렌즈(112) 또는 추가 조명 광학 구성요소(114)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 조명 광학 구성요소(114)는 하나 이상의 편광기, 하나 이상의 필터, 하나 이상의 빔 스플리터, 하나 이상의 확산기, 하나 이상의 호모게나이저(homogenizer), 하나 이상의 아포다이저(apodizer), 또는 하나 이상의 셔터(예를 들어, 기계적 셔터, 전기 광학적 셔터, 음향 광학적 셔터 등)를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 또 다른 예로서, 하나 이상의 조명 광학 구성요소(114)는 샘플(102) 상의 조명의 각도를 제어하기 위한 구경 조리개(aperture stop)들 및/또는 샘플(102) 상의 공간적 조명 범위를 제어하기 위한 시야 조리개(field stop)들을 포함할 수 있다. 일 예에서, 조명 경로(110)는 샘플의 텔레센트릭 조명을 제공하기 위해 대물 렌즈(116)의 후초점면에 공액인 평면에 위치된 구경 조리개를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 계측 시스템(100)은 조명 빔(108)을 샘플(102) 상에 집속시키기 위한 대물 렌즈(116)를 포함한다.

또 다른 실시예에서, 샘플(102)은 샘플 스테이지(118) 상에 배치된다. 샘플 스테이지(118)는 샘플(102)을 계측 시스템(100) 내에 위치시키는 데 적합한 임의의 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 샘플 스테이지(118)는 선형 병진 스테이지들, 회전 스테이지들, 팁/틸트 스테이지들 등의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 검출기(104)는 집광 경로(122)를 통해 샘플(102)로부터 발산하는 방사선(예를 들어, 샘플 광(120))을 포집하도록 구성된다. 예를 들어, 집광 경로(122)는 집광 렌즈(예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 대물 렌즈(116)) 또는 하나 이상의 추가적인 집광 경로 렌즈(124)를 포함할 수 있지만, 이를 반드시 포함할 필요는 없다. 이와 관련하여, 검출기(104)는 샘플(102)로부터 반사 또는 산란된(예를 들어, 정반사, 난반사 등을 통한) 방사선, 또는 샘플(102)에 의해 생성된 방사선(예를 들어, 조명 빔(108)의 흡수와 연관된 발광 등)을 수신할 수 있다.

집광 경로(122)는 또한 대물 렌즈(116)에 의해 집광된 조명을 지향 및/또는 수정하기 위한 임의의 수의 집광 광학 구성요소(126) - 하나 이상의 집광 경로 렌즈(124), 하나 이상의 필터, 하나 이상 편광기, 또는 하나 이상의 빔 블록을 포함하지만, 이에 제한되지 않음 - 를 포함할 수 있다. 또한, 집광 경로(122)는 검출기(104) 상에서 이미징된 샘플의 공간 범위를 제어하기 위한 시야 조리개들, 또는 검출기(104) 상에서 이미지를 생성하기 위해 사용된 샘플로부터의 조명의 각도 범위를 제어하기 위한 구경 조리개들을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 집광 경로(122)는 샘플의 텔레센트릭 이미징을 제공하기 위해 대물 렌즈(116)의 광학 요소의 후초점면에 공액인 평면에 위치된 구경 조리개를 포함한다.

검출기(104)는 샘플(102)로부터 수신된 조명을 측정하는 데 적합한 당업계에 공지된 임의의 유형의 광학 검출기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 검출기(104)는 정적 샘플(102)의 하나 이상의 이미지를 생성하는 데 적합한 센서, 이를테면 CCD(charge-coupled device), CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor) 센서, PMT(photomultiplier tube) 어레이, 또는 APD(avalanche photodiode) 어레이를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 나아가, 검출기(104)는 픽셀당 두 개 이상의 탭들을 갖는 다중 탭 센서 - 다중 탭 CMOS 센서를 포함하지만, 이에 제한되지 않음 - 를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 다중 탭 픽셀에서의 전하는 픽셀에 대한 하나 이상의 구동 신호에 기초하여 노출 윈도우 동안 임의의 선택된 탭으로 지향될 수 있다. 이에 따라, 다중 탭 픽셀들의 어레이를 포함하는 다중 탭 센서는 단일 판독 단계 동안, 관련 픽셀들의 상이한 탭들과 각각 연관된 다수의 이미지들을 생성할 수 있다. 나아가, 본 개시의 목적들을 위해, 다중 탭 센서의 탭은 관련 픽셀들에 연결된 출력 탭을 지칭할 수 있다. 이와 관련하여, (예를 들어, 판독 단계에서) 다중 탭 센서의 각 탭을 판독하는 것은 별개의 이미지를 생성할 수 있다.

또 다른 예로서, 검출기(104)는 움직이는 샘플(102)의 하나 이상의 이미지를 생성하는 데 적합한 센서를 포함할 수 있다(예를 들어, 스캐닝 동작 모드). 예를 들어, 검출기(104)는 픽셀들의 로우를 포함하는 라인 센서를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 계측 시스템(100)은 측정 시야를 통해 픽셀 로우에 수직인 스캔 방향으로 샘플(102)을 병진 이동시키고 연속적인 노출 윈도우 동안 라인 센서를 연속적으로 클록킹함으로써, 한 번에 하나의 로우씩 연속적인 이미지(예를 들어, 스트립 이미지)를 생성할 수 있다.

또 다른 예에서, 검출기(104)는 다수의 픽셀 로우들 및 판독 로우를 포함하는 TDI 센서를 포함할 수 있다. TDI 센서는 클록킹 신호들이 전하가 판독 로우에 도달할 때까지 하나의 픽셀 로우로부터 다음 픽셀 로우로 전하를 연속적으로 이동시킬 수 있다는 것 - 이미지의 로우가 생성됨 - 을 제외하고는 라인 센서와 유사한 방식으로 작동할 수 있다. (예를 들어, 클록킹 신호들에 기초하여) 전하 전달을 스캔 방향에 따른 샘플의 움직임에 동기화함으로써, 전하는 라인 센서에 비해 상대적으로 더 높은 신호 대 잡음비를 제공하기 위해 픽셀 로우들에 걸쳐 계속해서 축적될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 검출기(104)는 샘플(102)로부터 발산하는 방사선의 파장을 식별하는 데 적합한 분광 검출기를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 계측 시스템(100)은 계측 시스템(100)에 의한 다수의 계측 측정들을 가능하게 하기 위해 (예를 들어, 하나 이상의 빔 스플리터에 의해 생성된 다수의 빔 경로들과 연관된) 다수의 검출기들(104)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 계측 시스템(100)은 정적 모드 이미징에 적합한 하나 이상의 검출기(104) 및 스캐닝 모드 이미징에 적합한 하나 이상의 검출기(104)를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 계측 시스템(100)은 정적 이미징 모드 및 스캐닝 이미징 모드 양자에 적합한 하나 이상의 검출기(104)를 포함할 수 있다. 예를 들어, TDI 센서는 노출 윈도우 동안 픽셀 로우들 사이에서 전하를 전달하기 위해 TDI 센서를 클록킹하지 않음으로써 정적 모드로 동작할 수 있다. 그 후, 노출 윈도우가 정지되고(예를 들어, 셔터, 조명원(106)의 스위칭 오프 등을 통해), 추가 광이 픽셀들 상에 입사되지 않으면, TDI 센서는 픽셀 로우들의 수와 동일한 길이를 갖는 이미지를 생성하기 위해 판독 로우에 라인 단위로 전하를 전달하도록 클록킹될 수 있다.

일 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 계측 시스템(100)은 대물 렌즈(116)가 동시에 조명 빔(108)을 샘플(102)로 지향시키고 샘플(102)로부터 발산하는 방사선을 집광할 수 있도록 배향된 빔 스플리터(128)를 포함한다. 이와 관련하여, 계측 시스템(100)은 에피(epi) 조명 모드로 구성될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 샘플(102) 상의 조명 빔(108)의 입사각이 조정가능하다. 예를 들어, 빔 스플리터(128) 및 대물 렌즈(116)를 통한 조명 빔(108)의 경로가 샘플(102) 상의 조명 빔(108)의 입사각을 제어하도록 조정될 수 있다. 이와 관련하여, 조명 빔(108)은 조명 빔(108)이 샘플(102) 상에 수직 입사각을 갖도록 빔 스플리터(128) 및 대물 렌즈(116)를 통한 공칭 경로를 가질 수 있다. 또 다른 예로서, 샘플(102) 상의 조명 빔(108)의 입사각은 (예를 들어, 회전가능 미러들, 공간 광 변조기, 자유형 조명원 등에 의해) 빔 스플리터(128) 상의 조명 빔(108)의 위치 및/또는 각도를 수정함으로써 제어될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 조명원(106)은 하나 이상의 조명 빔(108)을 소정 각도(예를 들어, 비스듬한 각도, 45도 각도 등)로 샘플(102)로 지향시킨다.

또 다른 실시예에서, 계측 시스템(100)은 제어기(130)를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 제어기(130)는 메모리 매체(134) 상에 유지된 프로그램 명령어들을 실행하도록 구성된 하나 이상의 프로세서(132)를 포함한다. 이와 관련하여, 제어기(130)의 하나 이상의 프로세서(132)는 본 개시 전반에 걸쳐 설명되는 다양한 프로세스 단계들 중 임의의 단계를 실행할 수 있다. 나아가, 제어기(130)는 계측 데이터(예를 들어, 정렬 측정 결과들, 샘플의 이미지들, 퓨필 이미지들 등) 또는 계측 메트릭(예를 들어, 정밀도, TIS(tool-induced shift), 감도, 회절 효율 등)을 포함하지만 이에 제한되지 않는 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다.

제어기(130)의 하나 이상의 프로세서(132)는 당업계에 공지된 임의의 프로세싱 요소를 포함할 수 있다. 이러한 의미에서, 하나 이상의 프로세서(132)는 알고리즘들 및/또는 명령어들을 실행하도록 구성된 임의의 마이크로프로세서 유형 디바이스를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 하나 이상의 프로세서(132)는 본 개시 전반에 걸쳐 설명되는 바와 같이, 계측 시스템(100)을 작동시키도록 구성된 프로그램을 실행하도록 구성된 데스크탑 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 이미지 컴퓨터, 병렬 프로세서, 또는 임의의 다른 컴퓨터 시스템(예를 들어, 네트워킹된 컴퓨터)으로 구성될 수 있다. 나아가, 용어 "프로세서"는 비일시적인 메모리 매체(134)로부터의 프로그램 명령어들을 실행하는 하나 이상의 프로세싱 요소를 갖는 임의의 디바이스를 포괄하도록 광범위하게 정의될 수 있다는 것이 인식된다. 나아가, 본 개시 전반에 걸쳐 설명되는 단계들은 단일 제어기(130), 또는 대안적으로 다수의 제어기들에 의해 수행될 수 있다. 또한, 제어기(130)는 공통 하우징 내에 또는 다수의 하우징들 내에 하우징된 하나 이상의 제어기를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 임의의 제어기 또는 제어기들의 조합이 계측 시스템(100)으로의 통합에 적합한 모듈로서 개별적으로 패키징될 수 있다. 나아가, 제어기(130)는 검출기(104)로부터 수신된 데이터를 분석하고, 데이터를 계측 시스템(100) 내의 또는 계측 시스템(100)의 외부의 추가 구성요소들에 공급할 수 있다.

메모리 매체(134)는 하나 이상의 관련 프로세서(132)에 의해 실행가능한 프로그램 명령어들을 저장하는 데 적합한 당업계에 공지된 임의의 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리 매체(134)는 비일시적인 메모리 매체를 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 메모리 매체(134)는 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 자기 또는 광학 메모리 디바이스(예를 들어, 디스크), 자기 테이프, 고체 상태 드라이브 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 나아가, 메모리 매체(134)는 하나 이상의 프로세서(132)와 함께 공통 제어기 하우징 내에 하우징될 수 있다는 것이 주의된다. 일 실시예에서, 메모리 매체(134)는 하나 이상의 프로세서(132) 및 제어기(130)의 물리적 위치에 대해 원격으로 위치될 수 있다. 예를 들어, 제어기(130)의 하나 이상의 프로세서(132)는 네트워크(예를 들어, 인터넷, 인트라넷 등)를 통해 액세스가능한 원격 메모리(예를 들어, 서버)에 액세스할 수 있다. 따라서, 상기한 설명은 본 발명에 대한 제한으로서가 아니라, 단지 예시로서 해석되어야 한다.

또 다른 실시예에서, 제어기(130)는 계측 시스템(100)의 하나 이상의 요소에 통신가능하게 결합된다. 이와 관련하여, 제어기(130)는 계측 시스템(100)의 임의의 구성요소로부터 데이터를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 나아가, 제어기(130)는 관련 구성요소들에 대한 하나 이상의 구동 신호를 생성함으로써 계측 시스템(100)의 임의의 구성요소에 지시하거나 그 외 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(130)는 검출기(104)로부터 하나 이상의 이미지를 수신하기 위해 검출기(104)에 통신가능하게 결합될 수 있다. 나아가, 제어기(130)는 본원에서 설명되는 임의의 검출 기법들을 수행하기 위해 검출기(104)에 하나 이상의 구동 신호, 이를테면 이에 제한되지 않지만, 노출 및/또는 판독 윈도우들을 제어하기 위한 클록킹 신호들, TDI 센서의 픽셀 로우들 사이에서 전하를 전달하기 위한 클록킹 신호들, 전하를 특정 탭들로 지향시키기 위한 다중 탭 센서에 대한 구동 신호 등을 제공할 수 있다. 또 다른 예로서, 제어기(130)는 조명원(106), 조명 광학 구성요소들(114), 집광 광학 구성요소들(126), 검출기(104) 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 이미지와 연관된 광학 구성을 제어하기 위해 구성요소들의 임의의 조합에 통신가능하게 결합될 수 있다.

이제 도 2를 참조하여, 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라, 효율적인 계측을 위한 방법(200)을 수행하기 위한 단계들을 나타내는 흐름도가 개시된다. 특히, 방법(200)은 샘플(102)에 걸쳐 분포된 계측 타겟들을 효율적으로 검사하기 위해 스캐닝 측정 모드와 정적(예를 들어, MAM) 측정 모드 사이에서 동적으로 스위칭하기 위해 이용될 수 있다. 본 출원인은 계측 시스템(100)과 관련하여 본원에서 전술된 실시예들 및 인에이블링 기술들이 방법(200)으로 확장되도록 해석되어야 한다는 것에 주의한다. 그러나, 나아가, 방법(200)은 계측 시스템(100)의 아키텍처에 제한되지 않는다는 것이 또한 주의된다.

일 실시예에서, 방법(200)은 검사될 샘플(102) 상의 계측 타겟들의 위치들을 수신하는 단계(202)를 포함한다. 예를 들어, 계측 타겟들은 샘플(102)에 걸쳐 다양한 위치들에 분포될 수 있다.

도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 샘플(102)에 걸쳐 분포된 계측 타겟들(302)의 개념적인 평면도이다. 샘플(102)은 하나 이상의 다이(304) 내에 또는 인접한 다이들(304) 사이에(예를 들어, 하나 이상의 다이 스트리트(306) 내에)를 포함하지만 이에 제한되지 않는 표면에 걸친 다양한 위치들에 계측 타겟들(302)을 포함할 수 있다. 나아가, 소정의 다이(304) 또는 다이 스트리트(306)는 임의의 수의 계측 타겟(302)을 포함할 수 있다.

본원에서는, 많은 계측 타겟들(302)이 통상적으로 샘플(102)의 전체 표면의 대표적인 특성화를 제공하기 위해 샘플에 걸쳐 검사된다는 것이 인식된다. 나아가, 임의의 이용가능한 계측 타겟들(302) 중 어느 타겟이 특정 시간에 특정 샘플(102) 상에서 검사될 것인지를 효율적으로 선택하기 위해 다양한 샘플링 방식들이 이용될 수 있다. 이에 따라, 단계(202)에서 수신된 검사될 샘플(102) 상의 계측 타겟들의 위치들의 세트는 특정 샘플(102) 상의 모든 이용가능한 계측 타겟들(302)을 포함할 필요는 없다.

또 다른 실시예에서, 방법(200)은 정적 모드 또는 스캐닝 모드로의 검사에 계측 타겟들을 지정하는 단계(204)를 포함한다. 이와 관련하여, 샘플(102) 상에서 검사될 계측 타겟들(302)의 각각(또는 적어도 일부)은 정적 모드 또는 스캐닝 모드 중 어느 하나를 사용한 검사에 지정되거나 그 외로 소팅될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 단계(204)는 스캐닝 모드로의 검사에 지정된 계측 타겟들(302)의 적어도 일부를 하나 이상의 스캐닝 그룹으로 분리하는 것을 포함한다. 예를 들어, 스캐닝 그룹은 계측 시스템(100)의 공통 스캔에서 검사될 두 개 이상의 계측 타겟들(302)을 포함할 수 있다.

각 특정 계측 타겟(302)에 대한 측정 모드는 임의의 선택된 메트릭 또는 메트릭들의 조합에 기초하여 결정될 수 있다

일 실시예에서, 측정 모드 및/또는 스캐닝 그룹은 타겟 유형에 기초하여 선택된다. 일반적으로, 샘플(102)은 다수의 유형들의 계측 타겟들(302)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 샘플(102)은 오버레이 계측 타겟들(302), 임계 치수 계측 타겟들(302), 또는 SWA 계측 타겟들(302)을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 여기서, 각 유형의 계측 타겟(302)은 샘플(102)의 하나 이상의 층 상의 특징부들의 상이한 배열(예를 들어, 상이한 타겟 디자인들)을 갖는다. 또 다른 예에서, 샘플(102)은 유사한 계측 데이터(예를 들어, 오버레이, CD, SWA 등)를 생성하도록 구성되어 있지만, 상이한 디자인들을 갖는 다수의 계측 타겟들(302)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 일부 타겟 설계들이 특정 측정 모드(예를 들어, 정적 또는 스캐닝 모드)에 더 적합한 경우일 수 있다. 이와 관련하여, 단계(204)는 타겟 유형에 기초하여 특정 계측 타겟(302)에 대한 측정 모드를 지정하는 것을 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 측정 모드 및/또는 스캐닝 그룹은 타겟 밀도 및/또는 이웃하는 계측 타겟들(302)의 근접성에 기초하여 선택된다. 예를 들어, 정적 측정과 연관된 긴 가속, 감속, 및 정착 시간을 회피하기 위해 스캐닝 모드로 하나 이상의 스캔(예를 들어, 스와스(swath))에서 다수의 인접한 계측 타겟들(302)을 검사하는 것이 더 효율적일 수 있다. 또 다른 예로서, 정적 모드를 사용하여 불규칙적으로 그리고/또는 드문드문 분포된 계측 타겟들(302)을 검사하는 것이 더 효율적일 수 있다. 특히, 다수의 계측 타겟들(302)이 적정한 길이를 갖는 공통 스캔들을 사용하여 검사될 수 없는 경우에, 각 타겟들에 대한 개별 스캔들을 수행하는 관련 시간이 정적 측정보다 덜 효율적일 수 있다.

또 다른 실시예에서, 측정 모드 및/또는 스캐닝 그룹은 타겟 위치에 기초하여 선택된다. 샘플(102)의 특정 영역들이 특정 측정 모드를 사용한 측정에 더 적합한 경우일 수 있다. 예를 들어, 좁은 다이 스트리트(306)를 따라 정렬된 다수의 계측 타겟들(302)은 스캐닝 모드로 하나 이상의 스캔에서 효율적으로 측정될 수 있다. 또 다른 예로서, 하나 이상의 다이(304) 내에 분산된 계측 타겟들(302)은 정적 모드로 효율적으로 측정될 수 있다.

계측 타겟들을 정적 모드 또는 스캐닝 모드로의 검사에 지정하는 단계(204)는 특정 계측 도구 상에서 로컬로 또는 원격으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 단계(204)가 원격으로 수행되는 경우에서, (예를 들어, 단계(202)와 연관된) 계측 타겟(302)의 위치들 및 (예를 들어, 단계(204)와 연관된) 관련 지정된 측정 모드는 계측 도구에 의해 수신되는 샘플링 방안(예를 들어, 샘플링 계획)에 위치할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 방법(200)은 지정에 기초하여 복수의 계측 타겟들에 대한 계측 측정들을 정적 모드 또는 스캐닝 모드로 수행하는 단계(206)를 포함한다.

계측 도구는 정적 및 스캐닝 모드 측정들 양자를 수행하는 데 적합한 당업계에 공지된 임의의 유형의 계측 도구를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 계측 도구는 TDI 센서(예를 들어, 검출기(104))를 포함한다. 이와 관련하여, 계측 도구는 노출 윈도우 동안 조명원(예를 들어, 조명원(106))으로부터의 조명에 샘플(102)을 노출시키고, 노출 윈도우 동안에 샘플의 움직임과 TDI 센서를 동기화하며, 샘플(102)의 움직임 동안 로우 단위로 이미지를 생성함으로써, 스캐닝 모드 측정을 수행할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 계측 도구는 샘플이 정적으로 있는 동안 전하를 전달하기 위해 TDI 센서를 클록킹함 없이 조명원으로부터의 조명에 노출 윈도우 동안 샘플을 노출시키고, 샘플이 조명원으로부터의 조명에 노출되지 않을 때 이미지를 생성하기 위해 전하를 로우 단위로 전달하기 위해 TDI 센서를 클록킹함으로써, 정적 모드 측정을 수행할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 계측 도구는 샘플이 정적으로 있는 동안 조명원으로부터의 조명에 노출 윈도우 동안 샘플을 노출시키고, 노출 윈도우 이후 이미징 검출기로 샘플의 이미지를 판독함으로써, 정적 모드 측정을 수행할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 방법(200)은 복수의 계측 타겟들에 대한 계측 측정들에 기초하여 샘플에 대한 계측 데이터를 생성하는 단계(208)를 포함한다. 예를 들어, 단계(208)는 검사된 계측 타겟들(302)에 기초하여, 임의의 유형의 계측 데이터 - 오버레이 계측 데이터, CD 계측 데이터, 또는 SWA 계측 데이터를 포함하지만, 이에 제한되지 않음 - 를 생성하는 것을 포함할 수 있다.

이제 도 4 내지 도 5b를 참조하면, 고감도 계측 측정들을 위한 시스템들 및 방법들이 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라 더 상세히 설명된다.

본원에서 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 계측 시스템(100)은 검출기(104)의 단일 노출 윈도우에서 상이한 광학 구성들을 이용하여 샘플의 다수의 이미지들을 생성한다. 이미지들은 시역 평면 및 퓨필 평면 이미지들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 나아가, 다수의 이미지들은 정적 모드 및/또는 스캐닝 모드로 생성될 수 있다. 이와 관련하여, 계측 시스템(100)은 (예를 들어, 도 2에서 제시된 바와 같은) 정적 모드 측정 또는 스캐닝 모드 측정의 동적 선택과, 정적 또는 스캔 모드들 중 임의의 모드로 단일 노출 윈도우에서 상이한 광학 구성들을 이용한 샘플의 다수의 이미지들 양자를 제공할 수 있다. 그러나, 본원에서, 계측 시스템(100)은 본 개시의 사상 및 범위 내에서 정적 및/또는 스캐닝 모드 동작을 위해 배타적으로 구성될 수 있다는 것이 인식된다.

계측 시스템(100)은 당업계에 공지된 임의의 기법을 사용하여 샘플(102)을 이미징하기 위한 교번하는 광학 구성들을 생성할 수 있다.

일 실시예에서, 계측 시스템(100)은 다수의 광학 구성들을 생성하기 위해 조명 경로(110)에서의 하나 이상의 구성요소를 조정할 수 있다.

예를 들어, 조명원(106)은 두 개 이상의 광학 구성들을 갖는 조명을 순차적으로 생성하기 위해 다중 채널 조명원으로서 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기(130)는 계측 시스템(100)에서의 구성요소들의 임의의 조합에 통신가능하게 결합될 수 있고, 다수의 광학 구성들을 제공하기 위해 (예를 들어, 구동 신호들을 통해) 구성요소들을 제어할 수 있다.

도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 공통 광학 컬럼을 따라 두 개 이상의 광학 구성들을 갖는 조명을 순차적으로 생성하도록 구성된 다중 채널 조명원(106)의 개념도이다.

일 실시예에서, 조명원(106)은 광대역 광원(402), 상이한 광학 경로들을 갖는 두 개 이상의 채널들(404), 및 채널들(404)로부터의 광을 공통 광학 컬럼(408)으로 조합하기 위한 빔 컴바이너(406)를 포함한다. 나아가, 임의의 채널(404)은 개별적으로 튜닝가능한 광학 프로파일들을 제공하기 위해 별개의 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 임의의 채널(404)은 광대역 광원(402)으로부터의 조명의 스펙트럼의 선택된 부분을 통과시키기 위한 스펙트럼 필터(410), 셔터(412), 하나 이상의 중성 농도 필터(neutral density filter), (예를 들어, 시야 조리개 또는 구경 조리개로서 기능하는) 하나 이상의 구경, 또는 하나 이상의 편광기를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 도시되지는 않았지만, 다중 채널 조명원(106)은 단일 공통 광학 컬럼(408)을 따라 하나 이상의 튜닝가능한 광학 요소(예를 들어, 튜닝가능한 스펙트럼 필터, 셔터, 구경, 편광기 등)를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 계측 시스템(100)은 다수의 광학 구성들을 생성하기 위해 집광 경로(122)의 하나 이상의 구성요소를 조정할 수 있다. 예를 들어, 계측 시스템(100)은 다수의 광학 구성들을 생성하기 위해 집광 경로(122)에서의 하나 이상의 스펙트럼 필터, 하나 이상의 셔터, 하나 이상의 중성 농도 필터, 하나 이상의 구경, 또는 하나 이상의 편광기를 (예를 들어, 제어기(130)를 통해) 조정할 수 있다. 또 다른 예로서, 계측 시스템(100)은 다수의 광학 구성들을 생성하기 위해 검출기(104)의 하나 이상의 파라미터, 이를테면 이득 또는 노출 윈도우(예를 들어, 적분 시간)(그러나, 이에 제한되지 않음)를 조정할 수 있다.

계측 시스템(100)은 검출기(104)의 단일 노출 윈도우 내에서 상이한 광학 구성들과 연관된 다수의 이미지들을 생성하는 데 적합한 임의의 유형의 검출기(104)를 포함할 수 있다. 다수의 이미지들은 검출기(104)에 의해 공통 출력 이미지로 인터리빙되고 후속하여 분리될 수 있거나, 판독 단계 동안 바로 생성될 수 있다.

도 5a는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 두 개의 교번하는 광학 구성들과 연관되어 인터리빙된 출력 이미지를 캡처하는 데 적합한 TDI 센서(502)를 (예를 들어, 검출기(104)로서) 포함하는 계측 시스템(100)의 개념도이다. 도 5b는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 전하 전달을 도시하는 도 5a의 계측 시스템(100)의 집광 경로(122)의 일부의 개념도이다.

일 실시예에서, 계측 시스템(100)은 샘플(102)로부터의 광(예를 들어, 샘플 광(120))을 TDI 센서(502)의 교번하는 픽셀 로우들(506) 상에 집속시키기 위해 집광 경로(122)에 원통형 렌즈 어레이(504)를 포함한다. 이와 관련하여, 계측 시스템(100)은 픽셀 로우들(506)의 세트(508)(예를 들어, 교번하는 픽셀 로우들(506))만을 노출시키도록 구성될 수 있다. 픽셀 로우들(506)의 나머지 세트(510)는 조명되지 않은 채로 있다.

또 다른 실시예에서, 계측 시스템(100)은 픽셀 로우들(506)의 비조명 세트(510)를 차단하기 위해 슬릿 어레이(도시되지 않음)를 포함한다. 슬릿 어레이는 픽셀 로우들(506)의 비조명 세트(510)를 차단하는 데 적합한 임의의 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 슬릿 어레이는 TDI 센서(502) 상에 배치되거나 그 외 TDI 센서(502) 내에 통합될 수 있다. 또 다른 예로서, 슬릿 어레이는 집광 경로(122)의 시역 평면에 위치될 수 있다. 나아가, 본원에서, 계측 시스템(100)은 원통형 렌즈 어레이(504) 대신에 또는 이에 추가하여 슬릿 어레이를 포함할 수 있다는 것이 고려된다.

그 후, 계측 시스템(100)은 통상적인 TDI 셋업에서와 같이 스캔 방향(512)에 따른 샘플(102)의 움직임과 TDI 센서(502)의 전하 전달 레이트를 동기화함으로써 스캐닝 모드 측정을 수행할 수 있지만, 대안적으로 TDI 센서(502)의 클록킹 레이트로 두 개의 상이한 광학 구성들을 이용하여 이미지들을 생성할 수도 있다. 이와 관련하여, TDI 센서(502)는 단일 노출 윈도우와 연관된 인터리빙된 출력 이미지를 생성할 수 있다. 그 후, 인터리빙된 출력 이미지는 (예를 들어, 제어기(130)에 의해) 상이한 광학 구성들과 연관된 개별 이미지들로 분할될 수 있다. 특히, 인터리빙된 출력 이미지를 형성하기 위한 시퀀스는 다음과 같을 수 있지만, 반드시 그러할 필요는 없다. 첫째, 계측 시스템(100)은 샘플 광(120)이 조명된 픽셀 로우들(506)의 세트(508)에 집속되는 제1 광학 구성으로 샘플(102)을 이미징하도록 구성된다. 둘째, TDI 센서(502)는 조명된 픽셀 로우들(506)의 세트(508)로부터 제1 광학 구성과 연관된 전하를 전달하도록 클록킹된다. 동시에, 계측 시스템(100)은 다시, 샘플 광(120)이 조명된 픽셀 로우들(506)의 세트(508)에 집속되는 제2 광학 구성으로 샘플(102)을 이미징하도록 구성된다. 셋째, TDI 센서(502)는 다시, 조명된 픽셀 로우들(506)의 세트(508)로 다시 제1 광학 구성과 연관된 전하를 전달하도록 클록킹된다. 샘플(102)의 움직임과 전하 전달 레이트가 동기화되기 때문에, 제1 광학 구성과 연관된 전하는 TDI 동작에서 통상적으로 발생하는 바와 같이 조명된 픽셀 로우들(506)의 세트(508)에 축적될 수 있다 그 후, 이 프로세스는 출력 이미지의 교번하는 로우들이 각각, 제1 및 제2 광학 구성들에 대응하도록 반복된다. 그 후, 이들 교번하는 로우들은 각각, 제1 및 제2 광학 구성들과 연관된 두 개의 개별 이미지들을 형성하기 위해 분할될 수 있다. 나아가, 두 개의 이미지들은 스캔 방향을 따라 픽셀 피치의 절반만큼 공간적으로 시프트될 수 있다는 것이 주의된다.

그러나, 도 5 및 관련 설명은 단지 예시적인 목적들로 제공되고, 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 도 5 및 관련 설명은 원통형 렌즈 어레이(504)가 교번하는 픽셀 로우들(506) 상에 샘플 광(120)을 집속시켜 두 개의 광학 구성들과 관련된 인터리빙된 출력 이미지를 생성하는 구성을 설명한다. 그러나, 본원에서 설명된 접근법은 임의의 수의 광학 구성(예를 들어, N개의 광학 구성들, 여기서 N은 1보다 큰 정수임)으로 확장될 수 있다. 예를 들어, 본 접근법은 원통형 렌즈 어레이(504) 또는 슬릿 어레이의 임의의 조합을 사용하여 매 N번째 픽셀 로우(506)을 조명하고, 검출기(104)의 노출 윈도우 동안 TDI 클록킹 레이트로 N개의 광학 구성들을 통해 순차적으로 사이클링함으로써, N개 광학 구성들을 지원하도록 확장될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 본원에서 전술된 바와 같이, 계측 시스템(100)은 다중 탭 이미징 센서로서 구성된 검출기(104)를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 각 픽셀에서의 전하는 픽셀에 대한 하나 이상의 구동 신호에 기초하여 노출 윈도우 동안 임의의 선택된 탭으로 지향될 수 있다. 다중 탭 픽셀들의 어레이를 포함하는 다중 탭 센서는 단일 판독 단계 동안, 관련 픽셀들의 상이한 탭들과 각각 연관된 다수의 이미지들을 생성할 수 있다. 이에 따라, 계측 시스템(100)은 샘플(102)이 정적으로 있는 동안 노출 윈도우 동안 임의의 선택된 수의 광학 구성(예를 들어, N개의 광학 구성들)을 순차적으로 제공함으로써 정적 모드 측정을 수행할 수 있다. 나아가, 제어기(130)는 다중 탭 센서에서의 픽셀들에 통신가능하게 결합될 수 있고, 노출 윈도우 동안 각 광학 구성으로부터의 전하를 상이한 탭으로 지향시키기 위한 구동 신호들을 생성할 수 있다. 그 후, 계측 시스템(100)은 판독 단계 동안 두 개 이상의 탭들로부터 N개의 이미지들을 판독할 수 있으며, 여기서 N개의 이미지들은 N개의 광학 구성들에 대응한다.

본원에서 설명된 발명내용은 때때로 다른 구성요소들 내에 포함되거나 또는 다른 구성요소들과 연결된 상이한 구성요소들을 나타낸다. 이러한 도시된 아키텍처는 단지 예시일 뿐이며, 동일한 기능을 달성하는 사실상 많은 다른 아키텍처들이 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 개념적인 의미에서, 원하는 기능이 달성되도록, 동일한 기능을 달성하기 위한 구성요소들의 임의의 배열은 효과적으로 "연관"된다. 그러므로, 아키텍처 또는 중간 구성요소에 관계없이, 원하는 기능이 달성되도록, 특정 기능을 달성하기 위해 조합된 본 명세서에서의 임의의 두 개의 구성요소들은 서로 "연관"된 것으로 보여질 수도 있다. 마찬가지로, 그렇게 연관된 임의의 두 개의 구성요소들은 또한 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "연결되거나" 또는 "결합되는" 것으로서 보여질 수도 있고, 그렇게 연관될 수 있는 임의의 두 개의 구성요소들은 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "결합가능한" 것으로서 보여질 수도 있다. 결합가능한 구체적인 예는, 물리적으로 상호작용가능할 수 있고/있거나 물리적으로 상호작용하는 구성요소들 및/또는 무선으로 상호작용가능할 수 있고/있거나 무선으로 상호작용하는 구성요소들 및/또는 논리적으로 상호작용가능할 수 있고/있거나 논리적으로 상호작용하는 구성요소들을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다.

본 개시 및 본 발명개시의 수많은 부수적인 장점들이 전술한 설명에 의해 이해될 것으로 믿어지며, 다양한 변경들이 개시된 발명내용으로부터 벗어나지 않거나 또는 발명내용의 모든 물질 장점들을 희생시키지 않는 구성요소들의 형태, 구성, 및 배열로 행해질 수 있다는 것은 자명할 것이다. 설명된 형태는 단지 예시에 불과하며, 아래의 청구항들은 이와 같은 변경들을 망라하고 포함하는 것으로 의도되었다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

계측 시스템으로서,
계측 측정들을, 샘플 상의 하나 이상의 계측 타겟이 측정 동안 정지되어 있는 정적 모드, 또는 하나 이상의 계측 타겟이 측정 동안 움직이는 스캐닝 모드로 선택적으로 수행하도록 구성된 계측 도구; 및
병진 이동 스테이지, 및 하나 이상의 검출기 중 적어도 하나에 통신가능하게 결합된 제어기 - 상기 제어기는 프로그램 명령어들을 실행하도록 구성된 하나 이상의 프로세서를 포함함 - 를 포함하며,
상기 프로그램 명령어들은 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금:
검사될 상기 샘플 상의 복수의 계측 타겟들의 위치들을 수신하고;
상기 정적 모드 또는 상기 스캐닝 모드로의 검사에 상기 복수의 계측 타겟들을 지정하고;
상기 지정에 기초하여 상기 복수의 계측 타겟들에 대한 계측 측정들을 상기 정적 모드 또는 상기 스캐닝 모드로 수행할 것을 상기 계측 도구에 지시하며;
상기 복수의 계측 타겟들에 대한 상기 계측 측정들에 기초하여 상기 샘플에 대한 계측 데이터를 생성하게 하는 것인, 계측 시스템.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서는 타겟 유형, 타겟 위치, 상기 복수의 계측 타겟들 중 하나 이상의 추가적인 계측 타겟에 대한 근접성, 또는 타겟 밀도 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 정적 모드 또는 상기 스캐닝 모드로의 검사에 상기 복수의 계측 타겟들을 지정하도록 구성되는 것인, 계측 시스템.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서는 상기 스캐닝 모드로의 검사에 지정된 상기 복수의 계측 타겟들 중의 적어도 일부를 하나 이상의 스캐닝 그룹으로 분리하도록 구성되며, 상기 하나 이상의 스캐닝 그룹 중 특정 스캐닝 그룹은 상기 계측 도구에 의한 공통 스캔에서 측정될 상기 복수의 계측 타겟들 중 적어도 두 개를 포함하는 것인, 계측 시스템.
제3항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서는 스캔 방향에 따른 타겟 밀도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 스캐닝 모드로의 검사에 지정된 상기 복수의 계측 타겟들 중의 적어도 일부를 하나 이상의 스캐닝 그룹으로 분리하도록 구성되는 것인, 계측 시스템.
제1항에 있어서, 상기 계측 도구는 TDI(time delay integration) 센서를 포함하며, 상기 측정 도구는:
노출 윈도우 동안 조명원으로부터의 조명에 상기 샘플을 노출시키는 것;
상기 노출 윈도우 동안 상기 TDI 센서를 상기 샘플의 움직임과 동기화시키는 것; 및
상기 샘플의 움직임 동안 로우(row) 단위로 이미지를 생성하는 것
에 의해 스캐닝 모드 측정을 수행하도록 구성되는 것인, 계측 시스템.
제5항에 있어서, 상기 계측 도구는:
상기 샘플이 정적으로 있는 동안 전하를 전달하기 위해 상기 TDI 센서를 클록킹함 없이 상기 조명원으로부터의 조명에 상기 노출 윈도우 동안 상기 샘플을 노출시키는 것; 및
상기 샘플이 상기 조명원으로부터의 조명에 노출되지 않을 때 이미지를 생성하기 위해 전하를 로우 단위로 전달하기 위해 상기 TDI 센서를 클록킹하는 것
에 의해 정적 모드 측정을 수행하도록 구성되는 것인, 계측 시스템.
제5항에 있어서, 상기 계측 도구는 이미징 검출기를 더 포함하며, 상기 계측 도구는:
상기 샘플이 정적으로 있는 동안 상기 조명원으로부터의 조명에 상기 노출 윈도우 동안 상기 샘플을 노출시키는 것; 및
상기 노출 윈도우 후에 상기 이미징 검출기로 상기 샘플의 이미지를 판독하는 것
에 의해 정적 모드 측정을 수행하도록 구성되는 것인, 계측 시스템.
제1항에 있어서, 상기 계측 도구는:
검출기의 노출 윈도우에서 샘플을 이미징하기 위한 N개의 광학 구성들을 순차적으로 제공하고, 상기 노출 윈도우와 연관된 상기 검출기의 판독 단계 동안 상기 샘플의 N개의 이미지들을 생성하도록 구성된 다중 채널 이미징 서브시스템을 포함하며, 상기 N개의 이미지들 중 특정 이미지는 상기 N개의 광학 구성들 중 특정 광학 구성에 대응하는 것인, 계측 시스템.
제8항에 있어서, 상기 검출기는:
스캐닝 모드 측정을 위한 TDI(time delay integration) 센서를 포함하는 것인, 계측 시스템.
제9항에 있어서, 상기 계측 시스템은:
상기 샘플로부터 발산하는 광을 상기 TDI 센서의 매 N번째 픽셀 로우로 지향시키도록 구성된 원통형 렌즈 어레이를 더 포함하며,
상기 계측 도구는:
상기 TDI 센서의 전하 전달 속도로 상기 샘플을 병진 이동시키는 것;
상기 샘플을 이미징하기 위한 상기 N개의 광학 구성들을 순차적으로 제공하는 것 - 상기 다중 채널 이미징 서브시스템의 연속적인 광학 구성들 사이의 스위칭 시간이 상기 TDI 센서의 전하 전달 레이트에 대응함 -;
상기 TDI 센서를 이용하여, 상기 노출 윈도우 동안 상기 N개의 이미지들을 포함하는 인터리빙된 이미지를 생성하는 것; 및
상기 인터리빙된 이미지를 상기 N개의 이미지들로 분리하는 것
에 의해 정적 모드 측정을 수행하도록 구성되는 것인, 계측 시스템.
제10항에 있어서, 상기 계측 시스템은:
상기 원통형 렌즈 어레이에 의해 조명되지 않게 상기 TDI 센서의 픽셀 로우들을 차단하도록 위치된 슬릿 어레이를 더 포함하는 것인, 계측 시스템.
제9항에 있어서, 상기 계측 시스템은:
상기 TDI 센서의 매 N번째 픽셀 로우에 광을 통과시키고, 상기 TDI 센서의 나머지 픽셀 로우들을 차단하도록 위치된 슬릿 어레이를 더 포함하며,
상기 계측 도구는:
상기 TDI 센서의 전하 전달 속도로 상기 샘플을 병진 이동시키는 것;
상기 샘플을 이미징하기 위한 상기 N개의 광학 구성들을 순차적으로 제공하는 것 - 상기 다중 채널 이미징 서브시스템의 연속적인 광학 구성들 사이의 스위칭 시간이 상기 TDI 센서의 전하 전달 레이트에 대응함 -;
상기 TDI 센서를 이용하여, 상기 노출 윈도우 동안 상기 N개의 이미지들을 포함하는 인터리빙된 이미지를 생성하는 것; 및
상기 인터리빙된 이미지를 상기 N개의 이미지들로 분리하는 것
에 의해 정적 모드 측정을 수행하도록 구성되는 것인, 계측 시스템.
제9항에 있어서, 상기 검출기는:
정적 모드 측정들을 위한 다중 탭 이미징 센서 - 상기 다중 탭 이미징 센서는 적합한 두 개 이상의 탭들을 가지며,
상기 계측 도구는:
샘플이 정적으로 있을 때 상기 샘플을 이미징하기 위한 상기 N개의 광학 구성들을 순차적으로 제공하는 것 - 다중 탭 이미징 센서는 상기 두 개 이상의 탭들 중 상이한 탭이 상기 노출 윈도우 동안 상기 N개의 광학 구성들 각각에 대한 전하를 수신하도록 다중 채널 조명원에 동기화됨 -; 및
판독 단계 동안 상기 다중 탭 이미징 센서로부터 상기 N개의 이미지들을 판독하는 것
에 의해 정적 모드 측정을 수행하도록 구성되는 것인, 계측 시스템.
계측 방법으로서,
하나 이상의 프로세서를 이용하여, 검사될 샘플 상의 복수의 계측 타겟들의 위치들을 수신하는 단계;
하나 이상의 프로세서를 이용하여, 상기 샘플 상의 하나 이상의 계측 타겟이 측정 동안 정지되어 있는 정적 모드, 또는 하나 이상의 계측 타겟이 측정 동안 움직이는 스캐닝 모드로의 검사에 상기 복수의 계측 타겟들을 지정하는 단계;
하나 이상의 프로세서를 이용하여, 하나 이상의 구동 신호를 통해 상기 지정에 기초하여 상기 복수의 계측 타겟들에 대한 계측 측정들을 상기 정적 모드 또는 상기 스캐닝 모드로 수행할 것을 상기 계측 도구에 지시하는 단계; 및
하나 이상의 프로세서를 이용하여, 상기 복수의 계측 타겟들에 대한 상기 계측 측정들에 기초하여 상기 샘플에 대한 계측 데이터를 생성하는 단계를 포함하는, 계측 방법.
계측 시스템으로서,
다중 채널 이미징 서브시스템:
조명원;
상기 조명원으로부터의 조명을 샘플로 지향시키도록 구성된 하나 이상의 조명 광학계;
상기 조명원으로부터의 조명에 반응하여 상기 샘플로부터 발산하는 광을 집광하도록 구성된 하나 이상의 집광 광학계; 및
노출 윈도우에서 상기 샘플의 두 개 이상의 이미지들을 생성하도록 구성된 검출기; 및
상기 검출기에 통신가능하게 결합된 제어기 - 상기 제어기는 프로그램 명령어들을 실행하도록 구성된 하나 이상의 프로세서를 포함함 - 를 포함하며,
상기 프로그램 명령어들은 상기 하나 이상의 프로세서로 하여금:
상기 검출기의 상기 노출 윈도우 내에서 상기 다중 채널 이미징 서브시스템의 N개(N은 1보다 큰 선택된 정수임)의 광학 구성들을 순차적으로 제공하기 위해 상기 조명원, 상기 하나 이상의 조명 광학계, 상기 하나 이상의 집광 광학계, 또는 상기 검출기 중 적어도 하나에 대한 하나 이상의 구동 신호를 생성하고 - 상기 검출기는 상기 노출 윈도우와 연관된 상기 판독 단계 동안 상기 샘플의 N개의 이미지들을 생성하며, 상기 N개의 이미지들 중 특정 이미지는 상기 N개의 광학 구성들 중 특정 광학 구성에 대응함 -;
상기 샘플의 상기 N개의 이미지들에 기초하여 상기 샘플과 연관된 계측 데이터를 생성하게 하는 것인, 계측 시스템.
제15항에 있어서, 상기 검출기는:
TDI(time delay integration) 센서를 더 포함하며, 샘플 스테이지가 상기 TDI 센서의 전하 전달 속도로 상기 샘플을 병진 이동시키도록 구성되고, 상기 다중 채널 이미징 서브시스템의 연속적인 광학 구성들 사이의 스위칭 시간이 상기 TDI 센서의 전하 전달 속도에 대응하는 것인, 계측 시스템.
제16항에 있어서, 상기 계측 시스템은:
상기 샘플로부터 발산하는 광을 상기 TDI 센서의 매 N번째 픽셀 로우로 지향시키도록 구성된 원통형 렌즈 어레이를 더 포함하며, 상기 TDI 센서는 상기 노출 윈도우 동안 상기 N개의 이미지들을 포함하는 인터리빙된 이미지를 생성하는 것인, 계측 시스템.
제17항에 있어서, 상기 계측 시스템은:
상기 원통형 렌즈 어레이에 의해 조명되지 않게 상기 TDI 센서의 픽셀 로우들을 차단하도록 위치된 슬릿 어레이를 더 포함하는 것인, 계측 시스템.
제16항에 있어서, 상기 계측 시스템은:
상기 TDI 센서의 매 N번째 픽셀 로우에 광을 통과시키고, 상기 TDI 센서의 나머지 픽셀 로우들을 차단하도록 위치된 슬릿 어레이를 더 포함하며,
상기 TDI 센서는 상기 노출 윈도우 동안 상기 N개의 이미지들을 포함하는 인터리빙된 이미지를 생성하는 것인, 계측 시스템.
제19항에 있어서, 상기 슬릿 어레이는 상기 TDI 센서 상에 위치되는 것인. 계측 시스템.
제19항에 있어서, 상기 슬릿 어레이는 상기 계측 시스템의 시역 평면(field plane)에 위치되는 것인, 계측 시스템.
제16항에 있어서, 상기 계측 시스템은:
상기 원통형 렌즈 어레이에 의해 조명되지 않게 상기 TDI 센서의 픽셀 로우들을 차단하도록 위치된 슬릿 어레이를 더 포함하는 것인, 계측 시스템.
제15항에 있어서, 상기 검출기는:
상기 노출 윈도우에서 적어도 N개의 이미지들을 생성하는 데 적합한 두 개 이상의 탭들을 갖는 다중 탭 이미징 센서를 포함하며, 상기 다중 탭 이미징 센서는 상기 노출 윈도우 동안 상기 N개의 광학 구성들 각각과 연관된 별개의 이미지를 생성하도록 상기 다중 채널 조명원에 동기화되는 것인, 계측 시스템.
제15항에 있어서, 상기 N개의 광학 구성들 중 특정 광학 구성은:
조명의 스펙트럼을 포함하는 것인, 계측 시스템.
제24항에 있어서, 상기 다중 채널 조명원은:
광대역 광원; 및
적어도 하나의 스펙트럼 필터를 포함하는 것인, 계측 시스템.
제25항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스펙트럼 필터는 튜닝가능한 것인, 계측 시스템.
제24항에 있어서, 상기 다중 채널 조명원은:
상이한 스펙트럼들을 갖는 두 개 이상의 조명원들을 포함하는 것인, 계측 시스템.
제15항에 있어서, 상기 다중 채널 조명원은 적어도 하나의 스펙트럼 필터를 포함하며, 상기 N개의 광학 구성들 중 특정 광학 구성은:
조명의 스펙트럼을 포함하는 것인, 계측 시스템.
제15항에 있어서, 상기 다중 채널 조명원은 적어도 하나의 편광기를 포함하며, 상기 N개의 광학 구성들 중 특정 광학 구성은:
조명의 편광을 포함하는 것인, 계측 시스템.
제15항에 있어서, 상기 다중 채널 조명원은 가변 렌즈를 포함하며, 상기 N개의 구성들 중 특정 광학 구성은:
상기 샘플의 표면에 대한 이미징 평면의 위치를 포함하는 것인, 계측 시스템.
제30항에 있어서, 상기 가변 렌즈는:
가변 초점 렌즈 또는 렌즈의 위치를 조정하도록 구성된 병진 이동 스테이지 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 계측 시스템.
제15항에 있어서, 상기 다중 채널 조명원은:
상이한 광학 경로들을 갖는 두 개 이상의 채널들을 포함하며, 상기 두 개의 이상의 채널들 각각은 상기 N개의 광학 구성들 중 특정 광학 구성을 갖는 조명을 제공하기 위한 하나 이상의 광학 구성요소를 포함하는 것인, 계측 시스템.
제32항에 있어서, 상기 다중 채널 조명원은:
상기 두 개 이상의 채널들 각각에서의 조명을 공통 광학 컬럼으로 라우팅하기 위한 빔 컴바이너; 및
상기 두 개 이상의 채널들 중 적어도 하나에서의 조명이 공통 광학 컬럼에 도달하는 것을 선택적으로 차단하기 위한 하나 이상의 셔터를 포함하는 것인, 계측 시스템.
제33항에 있어서, 상기 하나 이상의 셔터는:
기계적 셔터, 전기 광학적 셔터, 또는 음향 광학적 셔터 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 계측 시스템.
제15항에 있어서, 상기 N개의 광학 구성들 중 특정 광학 구성은:
상기 검출기의 이미징 구성을 포함하는 것인, 계측 시스템.
제35항에 있어서, 상기 검출기의 상기 이미징 구성은:
이득 또는 노출 시간 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 계측 시스템.