KR20240067879A - 계측 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

계측 방법 및 관련된 장치가 개시된다. 상기 방법은: 제1 이미지를 획득하는 단계[상기 제1 이미지는 이미지를 캡처하는데 사용된 광학 시스템의 하나 이상의 비등평면(non-isoplanatic) 수차의 영향을 받음]; 및, 상기 제1 이미지에 대한 필드 공간에서의 필드 비등평면 보정 연산(상기 필드 공간은 상기 광학 시스템의 필드 평면에 대응함); 및 상기 제1 이미지에 대한 퓨필 공간에서의 퓨필 비등평면 보정 연산(상기 퓨필 공간은 상기 광학 시스템의 퓨필 평면에 대응함)중 하나 또는 둘 모두를 수행함으로써 상기 하나 이상의 비등평면 수차의 효과에 대해 상기 제1 이미지를 비반복적으로 보정하는 단계를 포함한다. 상기 하나 이상의 비등평면 수차는 객체 왜곡 및/또는 퓨필 왜곡과 결합된 컨볼루션으로 설명될 수 있는 비등평면 수차의 클래스를 포함한다.

Description

계측 방법 및 장치

본 출원은 2021년 9월 14일에 출원된 EP 출원 21196655.1 및 2021년 11월 22일에 출원된 EP 출원 21209476.7의 우선권을 주장하며, 그 전문은 본 명세서에 참조로 포함된다.

본 발명은 예를 들어 기판 상의 구조체의 특성을 결정하는데 사용될 수 있는 계측 방법 및 장치에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 원하는 패턴을 기판에 도포하기 위해 제작된 기계이다. 리소그래피 장치는 예를 들어 집적 회로(IC) 제조에 사용될 수 있다. 예를 들어, 리소그래피 장치는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)의 패턴("디자인 레이아웃" 또는 "디자인"이라고도 함)을 기판(예를 들어, 웨이퍼)에 제공되는 방사선 민감성 물질(레지스트) 층에 투영할 수 있다.

기판 상에 패턴을 투영하기 위해, 리소그래피 장치는 전자기 방사선을 사용할 수 있다. 이 방사선의 파장은 기판에 형성될 수 있는 피처의 최소 크기를 결정한다. 현재 사용되는 일반적인 파장은 365nm(i-라인), 248nm, 193nm 및 13.5nm이다. 예를 들어 6.7nm 또는 13.5nm와 같이 4~20nm 범위 내의 파장을 갖는 극자외선(EUV) 방사선을 사용하는 리소그래피 장치는, 예를 들어 193nm 파장의 방사선을 사용하는 리소그래피 장치보다 더 작은 피처를 기판에 형성하는 데 사용될 수 있다.

저(low)-k₁ 리소그래피는 리소그래피 장치의 종래의 분해능 한계보다 작은 치수의 피처를 처리하는 데 사용될 수 있다. 이러한 공정에서 분해능 공식은 CD = k₁×λ/NA로 표현할 수 있으며, 여기서 λ는 사용된 방사선의 파장, NA는 리소그래피 장치에서 투영 광학계의 개구수(numerical aperture), CD는 "임계 치수"[일반적으로 인쇄되는 가장 작은 피처 크기, 이 경우 하프 피치(half-pitch)], k₁은 경험적 분해능 계수이다. 일반적으로 k₁이 작을수록 회로 설계자가 특정 전기 기능 및 성능을 달성하기 위해 계획한 형상 및 치수와 유사한 패턴을 기판에서 재현하기가 더욱 어려워진다. 이러한 어려움을 극복하기 위해 리소그래피 투영 장치 및/또는 디자인 레이아웃에 정교한 미세 조정 단계를 적용할 수 있다. 예를 들어, NA의 최적화, 맞춤형 조명 방식, 위상 변이(phase shifting) 패터닝 디바이스의 사용, 설계 레이아웃의 광학 근접 보정(OPC, "광학 및 공정 보정"이라고도 함)과 같은 디자인 레이아웃의 다양한 최적화 또는 일반적으로 "분해능 향상 기술"(RET)로 정의되는 기타 방법 등이 포함되지만 이에 국한되지 않는다. 또는 리소그래피 장치의 안정성을 제어하기 위한 엄격한 제어 루프를 사용하여 저-k₁에서 패턴의 재현을 개선할 수 있다.

리소그래피 프로세스에서는, 예를 들어 프로세스 제어 및 검증을 위해 생성된 구조체를 자주 측정하는 것이 바람직하다. 주사 전자 현미경 또는 다양한 형태의 계측 장치, 예컨대 스캐터로미터를 포함하여, 이러한 측정을 수행하기 위한 다양한 툴이 알려져 있다. 이러한 툴을 지칭하는 일반적인 용어는 계측 장치 또는 검사 장치일 수 있다.

홀로그램 이미지로부터 위상 정보를 추출할 수 있는 홀로그램 계측 툴이 알려져 있다. 본 명세서에 참조로 포함된 국제 특허 출원 WO2019197117A1은 기판 상에 제조된 구조체의 특성, 예를 들어 오버레이를 결정하기 위한 암시야 디지털 홀로그래픽 현미경(df-DHM)에 기초한 방법 및 계측 장치를 개시한다.

계측 툴에는 보정해야 하는 수차를 포함하는 렌즈 시스템이 있을 수 있다. 예를 들어, 비용 및/또는 복잡성을 줄이기 위해 렌즈 시스템을 단순화하는 경우 특히 그러하다. 이러한 수차 중 일부는 등평면일 수 있고 다른 수차는 비등평면일 수 있다. 수차가 비등평면인 경우에도 이러한 수차 중 적어도 일부를 보정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예는 청구범위 및 상세한 설명에 개시되어 있다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 계측 방법이 제공되며, 상기 방법은: 제1 이미지를 획득하는 단계[상기 제1 이미지는 이미지를 캡처하는데 사용된 광학 시스템의 하나 이상의 비등평면(non-isoplanatic) 수차의 영향을 받음]; 및, 상기 제1 이미지에 대한 필드 공간에서의 필드 비등평면 보정 연산(상기 필드 공간은 상기 광학 시스템의 필드 평면에 대응함); 및 상기 제1 이미지에 대한 퓨필 공간에서의 퓨필 비등평면 보정 연산(상기 퓨필 공간은 상기 광학 시스템의 퓨필 평면에 대응함)중 하나 또는 둘 모두를 수행함으로써 적어도 상기 하나 이상의 비등평면 수차의 효과에 대해 상기 제1 이미지를 비반복적으로 보정하는 단계를 포함하고, 상기 하나 이상의 비등평면 수차는 객체 왜곡 및/또는 퓨필 왜곡과 결합된 컨볼루션으로 설명될 수 있는 비등평면 수차의 클래스를 포함한다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 5개 미만의 비평면 광학 요소 또는 렌즈 요소로 이루어진 복수의 비평면 광학 요소 또는 렌즈 요소; 및 객체 왜곡 및/또는 퓨필 왜곡과 결합된 컨볼루션으로 설명될 수 있는 비등평면 수차 클래스의 수차들 이외의 무시할 수 있는 비등평면 수차를 포함하는 대물 렌즈 시스템이 제공된다.

본 발명의 추가적인 양태에서는, 적합한 장치, 관련된 처리 장치 및 계측 장치에서 실행될 때 제1 양태의 방법을 수행하도록 작동 가능한 프로그램 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제공된다.

이제 본 발명의 실시예가 첨부된 개략도를 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다.
도 1은 리소그래피 장치의 개략적인 개요를 도시한다.
도 2는 리소그래피 셀의 개략도이다.
도 3은 반도체 제조를 최적화하기 위한 세 가지 핵심 기술 간의 협력을 나타내는 홀리스틱(holistic) 리소그래피의 개략도를 도시한다.
도 4는 스캐터로메트리 장치를 개략적으로 도시한다.
도 5는 (a) 제1 쌍의 조명 어퍼처를 본 발명의 실시예에 따른 타겟 측정에 사용하기 위한 암시야 스캐터로미터의 개략도, (b) 주어진 조명 방향에 대한 타겟 격자의 회절 스펙트럼의 상세도, (c) 회절 기반 오버레이 측정을 위해 스캐터로미터를 사용할 때 추가적인 조명 모드를 제공하는 제2 쌍의 조명 어퍼처 및 (d) 제1 및 제2 어퍼처 쌍이 결합된 제3 쌍의 조명 어퍼처를 포함한다.
도 6은 실시예에 따라 하나 이상의 비등평면 수차의 영향에 대해 상기 이미지를 비반복적으로 보정하는 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 명세서에 개시된 수차 보정 방법과 결합하여 정밀 계측 툴의 대물 렌즈 시스템으로 사용될 수 있는 렌즈 시스템의 개략도이다.
도 8은 본 명세서에 개시된 시스템 및/또는 방법을 제어하기 위한 컴퓨터 시스템의 블록도를 도시한다.

본 명세서에서 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 자외선(예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126nm 파장) 및 EUV(극자외선, 예를 들어, 약 5-100nm 범위 파장)를 포함한 모든 유형의 전자기 방사선을 포괄하는 데 사용된다.

본 명세서에 사용되는 용어 "레티클", "마스크" 또는 "패터닝 디바이스"는, 기판의 타겟부에 생성될 패턴에 대응하여, 입사 방사선 빔에 패터닝된 단면을 부여하는 데 사용될 수 있는 일반적인 패터닝 디바이스를 지칭하는 것으로 넓게 해석될 수 있다. "광 밸브"라는 용어 또한 이와 관련하여 사용될 수 있다. 종래의 마스크(투과형 또는 반사형, 바이너리, 위상 시프트, 하이브리드 등) 외에도 이러한 패터닝 디바이스의 예로는 프로그래밍 가능한 미러 어레이와 프로그래밍 가능한 LCD 어레이가 있다.

도 1은 리소그래피 장치(LA)를 개략적으로 도시한다. 리소그래피 장치(LA)는 방사선 빔(예를 들어, 자외선, DUV 방사선 또는 EUV 방사선)을 조절하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터라고도 함)(IL), 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고 특정 파라미터에 따라 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 위치시키도록 구성된 제1 포지셔너(PM)에 연결되는 마스크 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT), 기판(예를 들어, 레지스트 코팅 웨이퍼)(W)을 지지하도록 구성되고 특정 매개변수에 따라 기판 지지체를 정확하게 위치시키도록 구성된 제2 포지셔너(PW)에 연결되는 기판 지지체(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT), 및 기판(W)의 타겟부(C)(예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함함) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.

작동 시, 조명 시스템(IL)은 예를 들어 빔 전달 시스템(BD)을 통해 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수신한다. 조명 시스템(IL)은 방사선을 지향, 형성 및/또는 제어하기 위한 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 및/또는 다른 유형의 광학 구성 요소, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 유형의 광학 구성 요소를 포함할 수 있다. 조명기(IL)는 패터닝 디바이스(MA)의 평면에서 방사선 빔(B)의 단면에 원하는 공간 및 각도 세기 분포를 갖도록 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.

본 문서에서 사용되는 "투영 시스템(PS)" 이라는 용어는 굴절, 반사, 반사굴절(catadioptric), 아나모픽(anamorphic), 자기, 전자기 및/또는 정전기 광학 시스템 또는 이들의 조합을 포함하여 사용되는 노광 방사선 및/또는 침지 액체 사용 또는 진공 사용과 같은 기타 요인에 적합한 다양한 유형의 투영 시스템을 포괄하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"(PS)이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.

리소그래피 장치(LA)는 기판의 적어도 일부가 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 액체(예를 들어, 물)로 덮여, 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 공간을 채울 수 있는 유형일 수 있으며, 이는 침지 리소그래피라고도 불린다. 침지 기술에 대한 자세한 정보는 US6952253에 기재되어 있으며, 이는 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다.

리소그래피 장치(LA)는 또한 2개 이상의 기판 지지체(WT)(또한 "이중 스테이지"라고도 함)를 갖는 유형일 수도 있다. 이러한 "다중 스테이지" 기기에서는, 기판 지지체(WT)가 병렬적으로 사용될 수 있고, 및/또는 기판(W)의 후속 노광을 준비하는 단계가 기판 지지체(WT) 중 하나에 위치된 기판(W) 상에서 수행되면서, 나머지 기판 지지체(WT) 상의 또 다른 기판(W)은 이러한 다른 기판(W) 상에 패턴을 노광하기 위해 이용 중일 수 있다.

기판 지지체(WT) 이외에, 리소그래피 장치(LA)는 측정 스테이지를 포함할 수 있다. 측정 스테이지는 센서 및/또는 세정 장치를 홀딩하도록 배치된다. 센서는 투영 시스템(PS)의 속성 또는 방사선 빔(B)의 속성을 측정하도록 배열될 수 있다. 측정 스테이지는 다수의 센서를 보유할 수 있다. 세정 장치는 리소그래피 장치의 일부, 예를 들어 투영 시스템(PS)의 일부 또는 침지액을 제공하는 시스템의 일부를 세정하도록 배치될 수 있다. 기판 지지체(WT)가 투영 시스템(PS)으로부터 떨어져 있을 때 측정 스테이지는 투영 시스템(PS) 아래로 이동할 수 있다.

동작 시에, 방사선 빔(B)은 마스크 지지체(T) 상에 유지되는 패터닝 디바이스, 예를 들어 마스크(MA) 상에 입사되고, 패터닝 디바이스(MA) 상에 존재하는 패턴(설계 레이아웃)에 의해 패터닝된다. 마스크(MA)를 횡단한 방사선 빔(B)은 기판(W)의 타겟 부분(C)에 빔의 초점을 맞추는 투영 시스템(PS)을 통과한다. 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로에 있는 서로 다른 타겟 부분(C)을 집중되고 정렬된 위치에 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 마찬가지로, 제1 위치 설정기(PM) 및 가능하게는 또 다른 위치 센서(도 1에는 명확히 도시되지는 않음)가 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치설정하기 위해 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 사용하여 정렬될 수 있다. 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크(P1, P2)는 전용화된 타겟부를 점유하지만, 이들은 타겟부 사이의 공간에 위치할 수도 있다. 기판 정렬 마크(P1, P2)는 이들이 타겟부(C) 사이에 위치될 때 스크라이브-레인 정렬 마크로 알려져 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 리소그래피 장치(LA)는 리소그래피 셀(LC)의 일부를 형성할 수 있는데, 이는 때때로 리소셀 또는 (리소) 클러스터라고도 하며, 종종 기판(W)에 노광 전 및 노광 후 프로세스를 수행하는 장치를 포함한다. 통상적으로 이들은 레지스트 층을 증착하기 위한 스핀 코터(SC), 노광된 레지스트를 현상하기 위한 현상기(DE), 냉각 플레이트(CH) 및 베이크 플레이트(BK)를 포함하며, 이들은 예를 들어 기판(W)의 온도를 컨디셔닝하기 위한 것이며, 예를 들어 레지스트 층에서 용매를 컨디셔닝하기 위한 것이다. 기판 핸들러 또는 로봇(RO)이 입력/출력 포트(I/O1, I/O2)로부터 기판(W)을 픽업하여, 이를 상이한 프로세스 장치 간에 이동시키며, 리소그래피 장치(LA)의 로딩 베이(LB)에 기판(W)을 전달한다. 통칭하여 트랙으로도 지칭되는 리소셀 내의 이들 디바이스는 일반적으로 감독 제어 시스템(SCS)에 의해 제어될 수 있는 트랙 제어 유닛(TCU)의 제어 하에 있을 수 있고, 감독 제어 시스템은 또한 예를 들어 리소그래피 제어 유닛(LACU)을 통해 리소그래피 장치를 제어할 수 있다.

리소그래피 장치(LA)에 의해 노광되는 기판(W)이 정확하고 일관되게 노광되도록, 기판을 검사하여 후속하는 층들 간의 오버레이 오차, 라인 두께, 임계 치수(CD) 등의 패터닝된 구조체의 속성을 측정하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 검사 툴(미도시)이 리소셀(LC)에 포함될 수 있다. 오차가 검출되는 경우, 특히 동일한 배치(batch) 또는 로트의 다른 기판(W)이 노광되거나 처리되기 전에 검사가 수행된다면, 예를 들어 후속 기판의 노광에 대해 또는 기판(W) 상에서 수행될 다른 처리 단계에 대해 조정이 이루어질 수 있다.

검사 장치(계측 장치라고도 칭할 수도 있음)가 기판(W)의 속성을 결정하는 데 사용되며, 특히 동일한 기판(W)의 상이한 층들과 연관되는 속성이 층마다 어떻게 달라지는지 또는 상이한 기판들(W)의 속성이 어떻게 달라지는지를 결정하는 데 사용된다. 검사 장치는 대안적으로 기판(W) 상의 결함을 식별하도록 구성될 수 있고, 예를 들어 리소셀(LC)의 일부일 수 있거나, 리소그래피 장치(LA)에 통합될 수 있거나, 심지어 독립형 디바이스일 수도 있다. 검사 장치는 잠상(노광 후 레지스트 층 내의 이미지) 또는 반잠상 이미지[노광 후 베이크 단계(PEB) 이후 레지스트 층 내의 이미지], 또는 현상된 레지스트 이미지(레지스트의 노광된 부분 또는 노광되지 않은 부분이 제거됨), 또는 심지어 에칭된 이미지(에칭 등의 패턴 전사 단계 이후)에 대해 속성을 측정할 수 있다.

일반적으로, 리소그래피 장치(LA)에서의 패터닝 프로세스는 기판(W) 상의 구조체의 치수 설정 및 배치의 높은 정확도를 요하는 처리에 있어서 가장 중요한 단계 중 하나이다. 이러한 높은 정확도를 보장하기 위해 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이 3개의 시스템이 소위 "홀리스틱" 제어 환경으로 조합될 수 있다. 이들 시스템 중 하나는 계측 툴(MET)(제2 시스템) 및 컴퓨터 시스템(CL)(제3 시스템)에 (가상으로) 연결된 리소그래피 장치(LA)이다. 이러한 "홀리스틱" 환경의 핵심은 이들 3개의 시스템 사이의 협력을 최적화하여 전체적인 공정 윈도우를 향상시키고 리소그래피 장치(LA)에 의해 수행된 패터닝이 공정 윈도우 내에 유지되도록 엄격한 제어 루프를 제공하는 것이다. 공정 윈도우는 특정 제조 프로세스가 규정된 결과(예를 들어, 기능 반도체 디바이스)를 생성하게 되는 프로세스 파라미터(예를 들어, 도즈, 초점, 오버레이)의 범위를 규정하고, 이러한 윈도우 내에서 리소그래피 프로세스 또는 패터닝 프로세스의 프로세스 파라미터가 변화할 수 있다.

컴퓨터 시스템(CL)은, 어떤 분해능 향상 기법을 사용할지를 예측하고 어느 마스크 레이아웃 및 리소그래피 장치 설정이 패터닝 프로세스의 가장 큰 전체 공정 윈도우를 달성하는지를 결정하도록 컴퓨테이션 리소그래피 시뮬레이션 및 계산을 수행하기 위해 패터닝될 디자인 레이아웃(의 일부)을 사용할 수 있다(도 3에서 첫 번째 스케일 SC1에 양방향 화살표로 표시됨). 일반적으로, 분해능 향상 기법은 리소그래피 장치(LA)의 패터닝 가능성과 매칭되도록 구성된다. 컴퓨터 시스템(CL)은 또한, 예를 들어 최적이 아닌 처리로 인해 결함이 존재할 수 있는지를 예측하기 위해, [예를 들어, 계측 툴(MET)으로부터의 입력을 사용하여] 공정 윈도우 내의 어느 곳에서 리소그래피 장치(LA)가 현재 작동하는 중인지를 검출하기 위해 사용될 수도 있다(예를 들어, 도 3에서 두 번째 스케일 SC2에 "0"을 가리키는 화살표로 도시됨).

계측 툴(MET)은 정확한 시뮬레이션 및 예측을 가능하게 하도록 컴퓨터 시스템(CL)에 입력을 제공할 수 있고, 예를 들면 리소그래피 장치(LA)의 보정 상태에 있어서, 가능한 드리프트를 식별하기 위해 리소그래피 장치(LA)에 피드백을 제공할 수 있다[도 3에서 세 번째 스케일(SC3)에 다수의 화살표로 표시됨].

리소그래피 프로세스에서는, 예를 들어 프로세스 제어 및 검증을 위해 생성된 구조체를 자주 측정하는 것이 바람직하다. 주사 전자 현미경 또는 다양한 형태의 계측 장치, 예컨대 스캐터로미터를 포함하여, 이러한 측정을 수행하기 위한 다양한 툴이 알려져 있다. 알려진 스캐터로미터의 예는 종종, 언더필된 타겟(측정 빔이 격자보다 작은 스팟을 생성할 수 있을 정도로 큰 타겟 - 단순한 격자 또는 상이한 층들에서의 중첩되는 격자들의 형태임) 또는 오버필된 타겟(조명 스팟이 타겟을 부분적으로 또는 완전히 포함하게 됨)과 같은 전용화된 계측 타겟의 제공에 의존한다. 또한, 계측 툴, 예를 들어 언더필된 타겟, 예컨대 격자를 조명하는 각도 분해 스캐터로미터의 사용은, 산란 방사선과 타겟 구조체의 수학적 모델과의 상호작용을 시뮬레이션하고 시뮬레이션 결과를 측정 결과와 비교함으로써 격자의 속성이 계산될 수 있는 소위 재구성 방법의 사용을 가능하게 한다. 모델의 파라미터는 시뮬레이션된 상호 작용이 실제 타겟으로부터 관측된 것과 유사한 회절 패턴을 생성할 때까지 조정된다.

스캐터로미터는, 이러한 스캐터로미터의 대물계의 퓨필 또는 퓨필과 공액인 평면에 센서를 구비함으로써(이 경우 측정은 일반적으로 퓨필 기반 측정이라 함) 또는 이미지 평면 또는 이러한 이미지 평면에 공액인 평면에 센서를 구비함으로써(이 경우 측정은 일반적으로 이미지 또는 필드 기반 측정이라 함) 리소그래피 프로세스의 파라미터의 측정을 가능하게 하는 다목적 기구이다. 이러한 스캐터로미터 및 관련 측정 기법은 특허 출원 US20100328655, US2011102753A1, US20120044470A, US20110249244, US20110026032 또는 EP1,628,164A에 추가로 설명되어 있으며, 그 전문은 본 명세서에 참조로서 포함된다. 전술한 스캐터로미터는 소프트 x-선 및 가시광선 내지 근적외선 범위의 광을 사용하여 다수의 격자로부터 다수의 타겟을 하나의 이미지로 측정할 수 있다.

스캐터로미터(MT) 등의 계측 장치가 도 4에 도시되어 있다. 이는 투영 광학계(6)를 통해 기판(W)에 방사선(5)을 투영하는 방사선 소스(2)[예를 들어, 광대역(백색광) 방사선 소스]를 포함한다. 반사되거나 산란된 방사선(8)은 대물 렌즈 시스템(8)에 의해 수집되어 검출기(4)로 전달된다. 검출기(4)에 의해 검출된 산란 방사선(8)은 처리 유닛(PU)에 의해 처리될 수 있다. 또한 대물 렌즈 시스템(8)의 퓨필 평면(PP)과 이미지 평면(IP)이 도시되어 있다. 본 명세서 내에서 "퓨필 평면" 및 "필드 평면"이라는 용어는 각각 이들 평면 또는 이에 결합된 임의의 평면을 지칭할 수 있다. 이러한 스캐터로미터는 수직 입사 스캐터로미터 또는 (도시된 바와 같이) 경사 입사 스캐터로미터로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서는 투영 광학계(6)와 대물 렌즈계(8)가 결합되어 있으며, 즉, 기판을 조명하고 그로부터 산란된 방사선을 수집하는 데 동일한 대물 렌즈 시스템이 사용된다.

제1 실시예에서, 스캐터로미터(MT)는 각도 분해 스캐터로미터이다. 이러한 스캐터로미터에서 격자의 속성을 재구성하거나 계산하기 위해 측정된 신호에 재구성 방법이 적용될 수 있다. 이러한 재구성은, 예를 들어 산란된 방사선과 타겟 구조체의 수학적 모델과의 상호 작용을 시뮬레이션하고 그 시뮬레이션 결과와 측정의 결과를 비교한 결과일 수 있다. 수학적 모델의 파라미터는 시뮬레이션된 상호 작용이 실제 타겟으로부터 관측된 것과 유사한 회절 패턴을 생성할 때까지 조정된다.

제2 실시예에서, 스캐터로미터(MT)는 분광 스캐터로미터(MT)이다. 이러한 분광 스캐터로미터(MT)에서, 방사선 소스에 의해 방출된 방사선은 타겟으로 지향되고 타겟으로부터 반사 또는 산란된 방사선은 분광계 검출기로 지향되어, 정반사 방사선의 스펙트럼(즉, 파장의 함수로서의 세기 측정치)을 측정하게 된다. 이러한 데이터로부터, 검출된 스펙트럼을 생성하는 타겟의 구조 또는 프로파일이 예를 들어 엄격 결합파 분석 및 비선형 회귀에 의해 또는 시뮬레이션된 스펙트럼의 라이브러리와의 비교에 의해 재구성될 수 있다.

제3 실시예에서, 스캐터로미터(MT)는 타원 계측 스캐터로미터이다. 타원 계측 스캐터로미터는 각각의 편광 상태에 대해 산란된 방사선을 측정함으로써 리소그래피 프로세스의 파라미터를 결정할 수 있게 한다. 이러한 계측 장치는 예를 들어 계측 장치의 조명 섹션에서 적절한 편광 필터를 사용함으로써 편광된 광(예를 들어, 선형, 원형 또는 타원형 편광된 광)을 방출한다. 계측 장치에 적합한 소스가 또한 편광된 방사선을 제공할 수 있다. 기존의 타원 계측 스캐터로미터의 다양한 실시예가 미국 특허 출원 11/451,599, 11/708,678, 12/256,780, 12/486,449, 12/920,968, 12/922,587, 13/000,229, 13/033,135, 13/533,110 및 13/891,410 등에 개시되어 있으며, 그 전문은 본 명세서에 참조로서 포함된다.

스캐터로미터(MT)의 일 실시예에서, 스캐터로미터(MT)는 반사 스펙트럼 및/또는 검출 구성에서 비대칭을 측정함으로써 2개의 오정렬된 격자 또는 주기적 구조체의 오버레이를 측정하도록 적응되며, 비대칭은 오버레이의 정도와 관련된다. 2개의 (일반적으로 중첩되는) 격자 구조체가 2개의 상이한 층(반드시 연속된 층일 필요는 없음)에 적용될 수 있고, 웨이퍼 상의 실질적으로 동일한 위치에 형성될 수 있다. 스캐터로미터는 예를 들어 공동 특허 출원 EP1,628,164A에 기술된 바와 같은 대칭적인 검출 구성을 가질 수 있고, 따라서 임의의 비대칭이 명확하게 구별될 수 있다. 이는 격자의 오정렬을 측정하는 간단한 방법을 제공하게 된다. 주기적 구조체의 비대칭을 통해 타겟이 측정될 때 주기적 구조체를 함유하는 2개의 층 사이의 오버레이 오차를 측정하기 위한 추가적인 예는 PCT 특허 출원 공보 WO 2011/012624 또는 미국 특허 출원 US 20160161863에서 찾을 수 있고, 그 전문은 본 명세서에 참조로서 포함된다.

관심 있는 다른 파라미터는 초점과 도즈일 수 있다. 초점 및 도즈는 미국 특허 출원 US2011-0249244에 기재된 바와 같이 산란 계측에 의해(또는 대안적으로 주사 전자 현미경에 의해) 동시에 결정될 수도 있으며, 그 전문은 본 명세서에 참조로서 포함된다. 초점 에너지 매트릭스(FEM - 초점 노출 매트릭스라고도 함)에서 각각의 포인트에 대한 임계 치수 및 측벽 각도 측정치의 고유한 조합을 갖는 단일 구조체가 사용될 수도 있다. 임계 치수와 측벽 각도의 이러한 고유한 조합을 사용할 수 있는 경우 초점 및 도즈 값은 이러한 측정치로부터 고유하게 결정될 수 있다.

계측 타겟은, 주로 레지스트에, 하지만 예를 들어 에칭 프로세스 이후에도, 리소그래피 프로세스에 의해 형성된 복합 격자의 앙상블일 수 있다. 일반적으로, 격자 내의 구조체의 피치 및 라인폭은 계측 타겟으로부터 나오는 회절 차수를 캡처할 수 있도록 하는 측정 광학계(특히 광학계의 NA)에 크게 의존한다. 앞서 언급한 바와 같이, 회절된 신호는 두 개의 층들 사이의 시프트('오버레이'라고도 함)를 결정하는 데 사용되거나 리소그래피 프로세스에 의해 생성된 원래 격자의 적어도 일부를 재구성하는 데 사용될 수 있다. 이러한 재구성은 리소그래피 프로세스의 품질에 대한 안내를 제공하는 데 사용될 수 있으며 리소그래피 프로세스의 적어도 일부를 제어하는 데 사용될 수 있다. 타겟은 더 작은 하위 세그먼트들을 가질 수 있고, 이들은 타겟에서 디자인 레이아웃의 기능적 부분의 치수를 모방하도록 구성된다. 이러한 하위 세그먼트화로 인해, 전체 프로세스 파라미터 측정이 디자인 레이아웃의 기능적 부분에 더 유사하게 되도록 타겟은 디자인 레이아웃의 기능적 부분과 더 유사하게 거동할 것이다. 타겟은 언더필 모드 또는 오버필 모드로 측정될 수 있다. 언더필 모드에서는 측정 빔이 전체 타겟보다 작은 스팟을 생성한다. 오버필 모드에서는 측정 빔이 전체 타겟보다 큰 스팟을 생성한다. 이러한 오버필 모드에서는, 상이한 타겟을 동시에 측정하여 상이한 프로세싱 파라미터를 동시에 결정할 수도 있다.

특정 타겟을 사용하는 리소그래피 파라미터의 전체적인 측정 품질은 이러한 리소그래피 파라미터를 측정하는 데에 사용되는 측정 레시피에 의해 적어도 부분적으로 결정된다. "기판 측정 레시피"라는 용어는 측정 자체의 하나 이상의 파라미터, 측정된 하나 이상의 패턴의 하나 이상의 파라미터, 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판 측정 레시피에 사용된 측정이 회절 기반 광학 측정인 경우, 측정의 하나 이상의 파라미터는 방사선의 파장, 방사선의 편광, 기판에 대한 방사선의 입사각, 기판 상의 패턴에 대한 방사선의 배향 등을 포함할 수 있다. 측정 레시피를 선택하는 기준 중 하나는 예를 들어, 프로세싱 변동에 대한 측정 파라미터 중 하나의 감도일 수 있다. 추가적인 예가 미국 특허 출원 US2016-0161863 및 공개된 미국 출원 US 2016/0370717 A1에 기술되어 있으며, 그 전문은 본 명세서에 참조로서 포함된다.

도 5a는 계측 장치, 특히 암시야 스캐터로미터의 실시예를 도시한다. 타겟을 조명하는 데 사용되는 타겟(T)과 측정 방사선의 회절 광선이 도 5b에 더 자세히 설명되어 있다. 예시된 계측 장치는 암시야 계측 장치로 알려진 유형이다. 계측 장치는 독립형 장치일 수도 있고, 예를 들어 측정 스테이션에서 리소그래피 장치(LA) 또는 리소그래피 셀(LC)에 통합될 수도 있다. 장치 전체에 걸쳐 여러 가지 가지를 갖는 광축은 점선 O로 표시된다. 이 장치에서, 광원(11)(예를 들어, 크세논 램프)에 의해 방출된 광은 렌즈(12, 14)와 대물 렌즈(16)를 포함하는 광학 시스템에 의해 빔 분할기(15)를 통해 기판(W)으로 향하게 된다. 이 렌즈들은 4F 배열의 이중 순서로 배열된다. 기판 이미지를 검출기에 제공하고 동시에 공간 주파수 필터링을 위한 중간 퓨필 평면의 접근을 허용한다면 다른 렌즈 배열을 사용할 수 있다. 따라서, 방사선이 기판에 입사하는 각도 범위는 기판 평면의 공간 스펙트럼을 나타내는 평면, 여기서는 (공액) 퓨필 평면으로 지칭되는 공간 강도 분포를 정의함으로써 선택될 수 있다. 특히, 이는 대물 렌즈 퓨필 평면의 역투영된 이미지인 평면에 렌즈(12, 14) 사이에 적합한 형태의 어퍼처 플레이트(13)를 삽입함으로써 이루어질 수 있다. 도시된 예에서, 어퍼처 플레이트(13)는 13N 및 13S로 표시된 다양한 형태를 가지며, 이는 다양한 조명 모드가 선택될 수 있게 한다. 본 예의 조명 시스템은 오프액시스(off-axis) 조명 모드를 형성한다. 제1 조명 모드에서, 어퍼처 플레이트(13N)는 단지 설명을 위해 '북쪽'으로 지정된 방향으로부터 오프액시스를 제공한다. 제2 조명 모드에서는 어퍼처 플레이트(13S)가 유사한 조명을 제공하는 데 사용되지만 반대 방향에서는 '남쪽'으로 표시된다. 다른 어퍼처를 사용하면 다른 조명 모드도 사용 가능하다. 원하는 조명 모드 외부의 불필요한 광이 원하는 측정 신호를 방해하므로, 퓨필 평면의 나머지 부분은 바람직하게는 어둡다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 타겟(T)은 대물 렌즈(16)의 광축(O)에 수직인 기판(W)과 함께 배치된다. 기판(W)은 지지체(미도시)에 의해 지지될 수 있다. 축(O)에서 벗어난 각도에서 타겟(T)에 충돌하는 측정 방사선(I)의 광선은 0차 광선(실선 0)과 두 개의 1차 광선(점사슬 선 +1 및 이중 점사슬 선 -1)을 생성한다. 작은 타겟이 오버필링(overfilled)되는 경우, 이러한 광선은 계측 타겟(T)및 기타 피처를 포함하여 기판 영역을 덮는 많은 평행 광선 중 하나일 뿐이라는 점을 기억해야 한다. 플레이트(13)의 어퍼처는 유한한 폭(필요한 양의 광을 받아들이는 데 필요함)을 갖기 때문에, 입사 광선(I)은 실제로 다양한 각도를 가지며 회절 광선 0과 +1/-1은 다소 분산된다. 작은 타겟의 점 확산 기능에 따르면, 각 차수 +1과 -1은 도면과 같이 단일의 이상적인 광선이 아니며 각도 범위에 걸쳐 추가로 확산된다. 대물 렌즈에 입사하는 1차 광선이 중앙 광축과 밀접하게 정렬되도록 타겟의 격자 피치와 조명 각도를 설계하거나 조정할 수 있다. 도 5a와 3b에 도시된 광선은 다이어그램에서 더 쉽게 구별할 수 있도록 축에서 약간 벗어나 표시되어 있다.

기판(W) 상의 타겟(T)에 의해 회절된 적어도 0차와 1차 광선은 대물 렌즈(16)에 의해 수집되고 빔 분할기(15)를 통해 다시 지향된다. 도 5a로 돌아가면, 북쪽(N)과 남쪽(S)으로 표시된 정반대 어퍼처들을 지정하여 제1 및 제2 조명 모드가 모두 설명되어 있다. 측정 방사선의 입사 광선(I)이 광축의 북쪽에서 입사될 때, 즉 어퍼처 플레이트(13N)를 사용하여 제1 조명 모드가 적용될 때, +1(N)으로 표시된 +1 회절 광선이 대물 렌즈(16)에 입사한다. 대조적으로, 제2 조명 모드가 어퍼처 플레이트(13S)를 사용하여 적용될 때, +1 회절 광선[1(S)로 표시됨]이 렌즈(16)에 입사한다.

제2 빔 분할기(17)는 회절된 빔을 두 개의 측정 분기로 분할한다. 제1 측정 분기에서, 광학 시스템(18)은 0차 및 1차 회절 빔을 사용하여 제1 센서(19)(예를 들어 CCD 또는 CMOS 센서)에 타겟의 회절 스펙트럼(퓨필 평면 이미지)을 형성한다. 각 회절 순서는 센서의 서로 다른 지점에 도달하므로 이미지 처리에서 순서를 비교하고 대조할 수 있다. 센서(19)에 의해 캡처된 퓨필 평면 이미지는 계측 장치의 초점을 맞추고/맞추거나 1차 빔의 강도 측정값을 정규화하는 데 사용될 수 있다. 퓨필 평면 이미지는 재구성과 같은 다양한 측정 목적으로도 사용될 수 있다.

제2 측정 분기에서, 광학 시스템(20, 22)은 센서(23)(예를 들어 CCD 또는 CMOS 센서)에 타겟(T)의 이미지를 형성한다. 제2 측정 분기에서, 퓨필 평면과 공액인 평면에 어퍼처 스톱(21)이 제공된다. 어퍼처 스톱(21)은 센서(23)에 형성된 타겟의 이미지가 -1 또는 +1차 빔으로부터만 형성되도록 0차 회절 빔을 차단하는 기능을 한다. 센서(19 및 23)에 의해 캡처된 이미지는 이미지를 처리하는 프로세서(PU)로 출력되며, 그 기능은 수행되는 특정 유형의 측정에 따라 달라진다. 여기서는 '이미지'라는 용어가 넓은 의미로 사용된다는 점에 유의해야 한다. -1 및 +1 차수 중 하나만 존재하는 경우, 격자선의 이미지는 형성되지 않는다.

도 5에 도시된 어퍼처 플레이트(13) 및 필드 어퍼처(21)의 특정 형태는 순전히 예시이다. 본 발명의 다른 실시예에서, 타겟의 온액시스(on-axis) 조명이 사용되고, 오프액시스 어퍼처를 갖는 어퍼처 스톱이 실질적으로 단 하나의 1차 회절 광을 센서에 전달하는 데 사용된다. 또 다른 실시예에서, 1차 빔 대신에 또는 1차 빔에 추가하여 2차, 3차 및 고차 빔(도 5에는 도시되지 않음)이 측정에 사용될 수 있다.

측정 방사선을 이러한 다양한 유형의 측정에 적용할 수 있도록 하기 위해, 어퍼처 플레이트(13)는 원하는 패턴을 제 위치로 가져오도록 회전하는 디스크 주위에 형성된 다수의 어퍼처 패턴을 포함할 수 있다. 어퍼처 플레이트(13N 또는 13S)는 일 방향(설정에 따라 X 또는 Y)으로 배향된 격자를 측정하는 데만 사용할 수 있다. 직교 격자 측정의 경우 대상을 90° 및 270° 회전할 수 있다. 도 5(c)와 (d)에는 상이한 어퍼처 플레이트들이 도시되어 있다. 이들의 사용 및 장치의 수많은 다른 변형 및 적용은 위에서 언급한 이전에 공개된 출원에 설명되어 있다.

위에서 설명한 계측 툴에는 낮은 수차(예를 들어, 우수한 기계간 일치)와 넓은 파장 범위(예: 넓은 적용 범위 지원)가 필요하다. 기계간 일치는(적어도 부분적으로) (현미경) 대물 렌즈의 수차 변화가 충분히 작은지에 달려 있는데, 이는 까다롭고 항상 충족되지 않는 요구 사항이다. 이는 또한 광학 수차를 악화시키지 않고 파장 범위를 확대하는 것이 본질적으로 불가능함을 의미한다. 또한 제품 비용, 부피 및/또는 툴의 질량이 상당하기 때문에 동일한 웨이퍼를 동시에 측정하기 위해 여러 센서를 제공하는 병렬화를 통해 웨이퍼 샘플링 밀도(웨이퍼당 포인트 수, 로트당 웨이퍼 수)를 높일 수 있는 가능성이 제한된다.

이러한 문제 중 적어도 일부를 해결하기 위해, 컴퓨터 이미징/위상 검색 접근법을 사용하는 계측 장치가 미국 특허 공개 US2019/0107781에 설명되어 있으며, 이는 본 명세서에 참조로서 포함된다. 그러한 계측 장치는 예외적이지 않거나 심지어 상대적으로 평범한 수차 성능을 갖는 상대적으로 단순한 센서 광학을 사용할 수 있다. 이와 같이, 센서 광학계는 수차를 가질 수 있고, 따라서 상대적으로 수차가 있는 이미지를 생성할 수 있다. 물론, 단순히 센서 광학 장치 내에서 더 큰 수차를 허용하는 것은 이러한 광학 수차의 영향을 보상하기 위한 조치를 취하지 않는 한 이미지 품질에 허용 불가능한 영향을 미칠 것이다. 따라서, 센서 광학 장치 내에서 수차 성능에 대한 완화의 부정적인 영향을 보상하기 위해 컴퓨터 이미징 기술이 사용된다.

특히 사용될 수 있는 알려진 유형의 계측 리소그래피 제어 및 모니터링 응용 분야에는 디지털 홀로그램 현미경, 특히 암시야 디지털 홀로그램 현미경이 있다. 디지털 홀로그램 현미경은 홀로그래피와 현미경을 결합한 이미징 기술이다. 디지털 홀로그래픽 현미경은 객체의 투사 이미지를 기록하는 다른 현미경 방식과 달리 3차원(3D) 객체에 객체 방사선과 일치하는 기준 방사선을 조사하여 얻은 객체 방사선 간의 간섭으로 형성된 홀로그램을 기록한다. 이미지는 예를 들어 CCD 또는 CMOS를 사용하여 캡처될 수 있다. 객체 방사선은 객체에서 산란된 방사선이기 때문에, 객체 방사선의 파면은 객체에 의해 변조되거나 형성된다. 상기 산란 방사선은 반사 방사선, 회절 방사선, 또는 투과 방사선을 포함할 수 있다. 따라서, 객체 방사선의 파면은 조사된 객체의 정보, 예를 들어 3차원 형상 정보를 담고 있다. 촬영된 홀로그램 이미지를 기반으로 컴퓨터 재구성 알고리즘을 사용하여 객체의 이미지를 수치적으로 재구성할 수 있다. 강도 기반 계측에 비해 홀로그램 기반 계측의 중요한 장점은 홀로그램 기반 계측을 통해 앞서 언급한 US2019/0107781에 설명된 계산 집약적인 위상 검색 기술이 필요 없이 객체의 강도 및 위상 정보를 모두 얻을 수 있다는 것이다. 추가 위상 정보를 사용하면 센서 수차를 보정할 수 있으므로 더 간단한 센서 광학 설정을 사용할 수도 있다.

본 명세서에 참조로 포함된 국제 특허 출원 WO2019197117A1은 기판 상에 제조된 구조체의 특성, 예를 들어 오버레이를 결정하기 위한 암시야 디지털 홀로그래픽 현미경(df-DHM)에 기초한 방법 및 계측 장치를 개시한다. 여기에 설명된 df-DHM은 두 개의 기준 방사선 빔(기준 방사선)을 제공하는 데 사용되는 기준 광학 유닛을 포함한다. 2개의 기준 방사선 빔은 +1 회절 차수 및 -1 회절 차수와 같은 객체 방사선(예를 들어, 타겟으로부터 산란된 방사선 빔)의 2개의 대응 부분과 각각 쌍을 이룰 수 있다. 2개의 산란 기준 빔 쌍은 2개의 간섭 패턴(즉, 하나는 +1 회절 차수에 해당하고 다른 하나는 -1 회절 차수에 해당)을 형성하기 위해 순차적으로 사용된다. 제1 및 제2 간섭 패턴은 구조의 특성을 결정하는 데 사용된다.

전술된 일부 계측 장치의 조명 및 감지 센서 광학 장치를 단순화하고/하거나 광학 장치를 더 소형화하면 센서의 Petzval 합계가 높아지고 설계에 따른 수차 레벨 및 제조 시 수차 레벨이 커질 수 있다. 이러한 수차는 예를 들어 4D 수차로 구성될 수 있으며, 여기서 4D 수차란 2D 좌표 벡터로 설명되는 각 객체 점이 자체 2D 수차 함수(따라서 자체 PSF)를 갖는다는 사실을 의미한다. 이는 비등평면 수차의 가장 일반적인 형태이다.

4D 수차의 특정 서브세트의 경우 간단한 디컨볼루션 작업을 통해 수차를 보정할 수 있다. 4D 수차의 특정 서브세트는 등평면상 필드 수차(퓨필 좌표에 따라 다름) 및/또는 등평면상 퓨필 수차(필드 좌표에 따라 다름)와 같은 수차 범주 중 하나 또는 둘 모두를 구성한다. 이러한 경우, 그리고 df-DHM 또는 기타 응집성 홀로그램 현미경을 사용하여 구현될 수 있는 것과 같은 응집성 이미징 방식을 가정하면, 수차 보정은 두 개의 2D-고속 푸리에 변환(FFT)을 기반으로 하는 간단한 디컨볼루션(또는 기타 보정)을 통해 수행될 수 있다. 간단히 말해서, 이러한 접근 방식은:

홀로그램의 순방향 FFT를 수행하고 사이드밴드를 선택하는 단계;

등평면 퓨필 수차를 보정하기 위한 퓨필 공간 표현을 디컨볼루션하는 단계;

필드 표현을 위해 역방향 FFT를 수행하는 단계; 및

등평면상 수차를 보정하기 위해 필드 표현을 디컨볼루션하는 단계를 포함할 수 있다.

이 방법은 4D 수차의 일부 제한된 서브세트에만 적용되며 모든 임의 4D 수차에는 적용되지 않는다.

비일관성 체제(예를 들어, 도 5에 설명된 툴 및 컴퓨터 이미징 사용)에서는 퓨필 평면(또는 푸리에 평면 또는 간단히 "퓨필")에 접근할 수 없기 때문에(후자는 복잡한 필드에 대한 지식이 필요함) 필드 공간과 퓨필 공간 간에 전진 또는 후진 2D 푸리에 변환으로 변환할 수 있는 필드 평면 보정(예: 필드 평면에서 디컨볼루션 사용)만이 가능한 유일한 수차 보정이다.

그러나, 이러한 접근 방식은 물리적 및/또는 시간적 제약으로 인해 등평면 수차 보정에만 사용할 수 있다. 이 맥락에서 등평면 수차는 퓨필 평면 좌표에만 의존하고/하거나 필드 평면 좌표에만 의존하는 수차를 의미한다. 이러한 정의 중 전자, 즉 퓨필 평면 좌표에만 의존하는 수차가 등평면의 보다 일반적인 정의이며 이러한 수차를 보정하기 위해 디컨볼루션이 적용될 수 있다는 것이 잘 알려져 있다. 그러나, 동일한 접근 방식은 필드 좌표에만 의존하는 수차에도 적용된다. 더 나아가, 본 개시의 맥락에서, 비등평면 수차는 퓨필 평면 좌표와 필드 평면 좌표 모두에 의존하는 수차를 의미한다[각각의 객체 점은 필드 평면에서 서로 다른 점 확산 함수(PSF)를 가짐].

이 때문에 현재의 수차 보정 방법은 수차 보정 가능성이 매우 제한적인 반면, 본 발명에 개시된 개념은 일부 비등평면 수차에 대한 보정을 포함하기 때문에 수차 보정 가능성이 더욱 크다.

특히, 필드 평면과 퓨필 평면 모두에서 필드를 계산적으로 왜곡하면 계산적으로 저렴한 방식으로 특정 클래스의 비등평면 수차를 보정할 수 있다. 이러한 종류의 비등평면 수차는 객체 및/또는 퓨필 왜곡과 결합된 컨볼루션으로 설명할 수 있는 비등평면 수차를 포함할 수 있다.

따라서 평면별 왜곡을 사용하여 효율적으로 보정할 수 있는 가장 일반적인 형태의 비등방성 수차는 수차 위상 함수와 비수차 선형 위상 함수의 차이인 수차 함수로 설명 가능하며, 수차 위상 함수는 왜곡된 필드 설명과 왜곡된 함수 설명의 곱이고, 왜곡된 필드 설명은 필드 좌표의 함수이고 왜곡된 퓨필 설명은 퓨필 좌표의 함수이며, 즉, 이들은 다음과 같이 주어질 수 있다:

은 객체 점 또는 필드 점 및 퓨필 좌표 에 대한 수차 함수를 나타낸다(이 맥락에서 수차를 비등평면으로 구별하는 것은 객체 점과 퓨필 좌표 모두에 대한 의존성임). 푸리에 변환은 객체 점 에 대한 PSF를 생성한다. 등평면의 경우, 은 에 의존하지 않고; 및 에 대한 의존성은 비등평면성을 의미한다. 는 퓨필 좌표를 나타내며, 은 왜곡된 퓨필(즉, 각 퓨필 점 이 다른 점 에 매핑됨)을 나타낸다. 마찬가지로, 는 객체 좌표(즉, 필드 좌표)를 나타내며, 는 왜곡된 객체/필드를 설명한다(예: 각 필드 점 은 다른 필드 점 에 매핑되어 있음). 즉, 이상이 없는 시스템의 경우, 에서의 점 소스는 퓨필에서 선형 위상 함수 를 산출한다. 객체와 퓨필 평면이 왜곡되면 에서의 점 소스는 퓨필에서 위상 함수 를 생성한다. 이 두 위상 함수의 차이점은 특정 객체 점 에 대한 수차 함수 이다.

따라서, 본원에 개시된 계측 방법은: 제1 이미지를 획득하는 단계(상기 제1 이미지는 이미지를 캡처하는데 사용된 광학 시스템의 하나 이상의 비등평면 수차의 영향을 받음); 상기 제1 이미지에 대한 필드 공간에서의 필드 비등평면 보정 연산(상기 필드 공간은 상기 광학 시스템의 필드 평면에 대응함); 및 상기 제1 이미지에 대한 퓨필 공간에서의 퓨필 비등평면 보정 연산(상기 퓨필 공간은 상기 광학 시스템의 퓨필 평면에 대응함)중 하나 또는 둘 모두를 수행함으로써 적어도 상기 하나 이상의 비등평면 수차의 효과에 대해 상기 제1 이미지를 비반복적으로 보정하는 단계를 포함하고, 상기 하나 이상의 비등평면 수차는 객체 왜곡 및/또는 퓨필 왜곡과 결합된 컨볼루션으로 설명될 수 있는 비등평면 수차의 클래스를 포함한다.

제안된 접근 방식에서 비등평면 수차 보정은 도 6의 순서도에 표시된 대로 적어도 일관성 있는 영역에서[예를 들어 디지털 홀로그래픽 현미경(DHM)의 홀로그래피 툴을 사용하여] 일련의 단계에 의해 실현될 수 있다. 이러한 단계는 예시를 통해 다음과 같은 구현으로 구성될 수 있다.

단계 600: 제1 이미지 IMG(예: 홀로그램)에 대해 푸리에 변환(예: FFT)을 수행하고 두 사이드밴드 중 하나를 선택한다.

단계 610: 퓨필 공간(또는 퓨필 표현)에서 퓨필 비등평면 수차의 제2 클래스를 보정하기 위해 퓨필 비등평면 수차 보정 연산(예를 들어, 왜곡 보정)을 수행한다(상기 제2 클래스의 비등평면 수차는 상기 퓨필 공간에서 왜곡에 의해 보정될 수 있는 비등평면 수차를 포함함).

단계 620: 퓨필 공간에서 보정 가능한 제2 클래스의 등평면 수차를 보정하기 위해 퓨필 공간 표현에서 퓨필 평면 등평면 보정 연산(예를 들어 디컨볼루션)을 수행한다.

단계 630: 필드 표현에 대한 역방향 푸리에 변환(예를 들어, FFT)을 수행한다.

단계 640: 필드 공간에서 필드 비등평면 보정 작업(예를 들어, 왜곡 보정)을 수행하여 제1 클래스의 비등평면 수차를 보정한다[상기 제1 클래스의 비등평면 수차는 필드 공간(제1 이미지를 캡처하는 데 사용되는 광학 시스템의 필드 평면 표현)에서 보정할 수 있음].

단계 650: 필드 공간(또는 필드 표현)에서 필드 등평면 보정 연산(예를 들어, 디컨볼루션)을 수행하여 제1 클래스의 비등평면 수차를 보정한다(상기 제1 클래스의 비등평면 수차는 상기 필드 공간에서 왜곡에 의해 보정 가능한 상기 비등평면 수차를 포함함).

대안적인 구현에서, 퓨필 공간(단계 610) 및 필드 공간(단계 640)에서의 각각의 왜곡 보정 단계들은 단일 단계로 결합될 수 있다.

이러한 방법의 결과는 보정된 이미지 IMG' 또는 보다 구체적으로 수차 보정 복소수값 필드 진폭 일 수 있다.

비간섭 이미징의 특정 경우에 대한 단계(620 및 640)는 코히어런트 이미징의 경우 해당 작업의 버전을 조정하여 동일한 알고리즘 구현을 갖지 않을 수 있다는 점에 유의해야 한다.

위 단계의 순서로 인해(왜곡 보정 및 디컨볼루션 단계는 각 공간에서 어떤 순서로든 수행될 수 있음) 수행되는 FFT 수 측면에서 계산 부하는 필드 의존적 수차만 보정하는 최신 수차 보정의 경우와 동일한 두 개의 FFT로 구성된다. 따라서, 왜곡 보정 단계의 추가적인 계산 부하는 상대적으로 적다.

일 실시예에서, 예를 들어 객체 필드 진폭의 위상 정보가 이용 가능하지 않은 비간섭성 이미징의 맥락에서, 실시예는 단계 620, 630 및 640만을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 본 명세서에 개시된 방법에 의해 보정 가능한 특정 비등평면 수차에 대해 제안된 왜곡 보정은 최소한의 계산 부담으로 신속하게 수행될 수 있는 비반복 왜곡 보정(예를 들어, 간단한 동작에 의해 구현됨)이다. 각각의 상기 왜곡 보정은 적절한 경우 제1 클래스의 비등평면 수차 또는 제2 클래스의 비등평면 수차 모두에 대한 단일 왜곡 보정을 포함할 수 있다.

푸리에 공간()에서 비등방성 코히어런트 이미징 케이스(디지털 홀로그래픽 현미경, DHM에 적용됨)에서의 비등방성 수차(홀로그램의 푸리에 변환 측대역으로 표현됨)를 받는 (복소값) 코히어런트 이미지 필드는 다음과 같이 설명할 수 있다:

여기서 는 4D PSF[비등방성, 푸리에 공간(퓨필) 및 실공간(필드) 혼합 표현]이고, 는 객체 필드 또는 샘플 필드(실제로는 평면파의 변조이며 복소값)를 설명한다.

비등평면 4D PSF 함수는 다음과 같이 설명할 수 있다.

여기서 는 전술된 4D 위상 수차 함수(비등평면)이다.

비등평면 4D 수차 함수 는 보정 가능한 수차의 관점에서 작성될 수 있다.

여기서 및 는 디컨볼루션을 통해 항상 보정 가능한 수차(필드 공간 또는 퓨필 공간의 등평면 수차)를 나타내고, 및 은 보정이 더욱 어려운 수차(비등평면 수차)를 나타내며, 은 퓨필 평면의 왜곡으로 보정할 수 있는 비등평면 수차를 나타내고, 는 필드 평면의 왜곡으로 보정할 수 있는 비등평면 수차를 나타낸다.

그러나, 일반적으로 다음과 같은 수차가 로 나타나는 것은 아니며, 은 본 명세서에 개시된 기술을 사용하여 동시에 보정될 수 있다. 이로 인해, 이들 수차 중 어느 것이 보정되어야 하는지에 대한 결정이 내려질 수 있다. 이러한 수차 중 어느 것을 보정해야 하는지 선택하기 위해 두 가지 접근 방식이 제안된다. 제1 접근 방식(이하 배타적-OR 접근법)은 에 의해 표현되는 모든 수차만 보정하거나 에 의해 표현되는 모든 수차만 보정할 것을 제안한다(예를 들어, 등평면 수차 외에). 제2 접근 방식(이하 선택적-AND 접근법)은 w형 및 b형 수차 각각의 적절한 서브세트(즉, 각각 제1 비등평면 수차의 적절한 서브세트와 제2 비등평면 수차의 적절한 서브세트)를 보정하는 것을 제안한다.

배타적-OR 접근법과 선택적-AND 접근법은 수차 위상 함수 인수 로 표현되는 보정 가능한 수차라는 보다 일반화된 개념의 특수한 경우로 이해할 수 있으며, 또는 의 선택을 적절히 따르는 것으로 이해할 수 있다.

배타적-OR 접근법을 고려하면 비등평면 수차의 영향을 받는 (복소수 값) 일관성 이미지 필드는 다음과 같이 설명될 수 있다.

이 실시예에서, 수차 보정은 다음 두 가지 옵션 중 하나만 수행될 수 있다고 제안된다.

또는

여기서 수차 는 퓨필 평면의 디컨볼루션으로 보정될 수 있으며, 는 필드 평면의 디컨볼루션을 통해 보정될 수 있고, 수차 는 퓨필 평면의 왜곡 보정 또는 표현된 수차를 통해 보정될 수 있거나, 는 필드 평면의 왜곡 보정을 통해 보정될 수 있다.

선택적-AND 접근법의 경우 위에서 설명한 일관된 이미지 필드 는 필드 평면과 퓨필 평면에서 각각 왜곡 보정을 통해 보정할 수 있는 두 개의 스칼라 함수 의 대략적인 인수분해 로 구성될 수 있다.

즉,

여기서:

필드의 왜곡 보정 (실제로는 역방향 FFT 단계 후에 수행되지만 간략한 설명을 위해 여기에 표시됨) 및 퓨필의 에서 다음이 생성된다.

여기서 이고, 퓨필의 디컨볼루션을 준비하면 다음이 생성된다.

퓨필의 디컨볼루션은 다음과 같은 결과를 생성한다.

필드 도메인에 대한 역방향 FFT 는 다음과 같은 결과를 생성한다.

현장에서의 디컨볼루션은 다음과 같은 결과를 생성한다.

은 수차 보정된 객체 필드이다.

본 실시예의 인수분해 단계를 고려하면, 제1 예에서는 파면 수차 계수(W111)(틸트)에 의해 설명되는 수차를 설명하지 않을 것이다(즉, W111=0이라는 가정 하에서).

W111을 제외한 인수분해 는 다음과 같다.

여기서 는 퓨필 왜곡을 통해 보정할 수 있으며, 는 필드 왜곡을 통해 보정할 수 있다.

추가적인 예에는 파면 수차 계수(W111)가 포함된다.

여기서 는 퓨필 왜곡을 통해 보정할 수 있으며, 는 필드 왜곡을 통해 보정할 수 있다.

이러한 기술을 사용하여 적어도 디지털 홀로그래픽 현미경(DHM)에 적용되는 코히어런트 케이스의 경우, 제안된 방법을 사용하면 로 표시되는 수차 W111(확대), W311(왜곡), W511(고차 왜곡)과 로 표시되는 수차 W131(코마), W151(고차 코마) 및 (적어도 일부 조건에서) W331(6차 코마) 및 W551을 포함한 일부 고차 수차 보정이 가능해진다. 이는 등평면 수차에 추가되며, 예를 들어, 수차는 (W200, W400, W600, 피스톤 수차라고도 함) 및 (W020, W040, W060, 각각 초점, 비구면 수차 및 고차 구면 수차로 알려짐)로 표현된다. 이는 본원에 개시된 방법을 사용하여 보정할 수 있는 축 대칭 4D 수차만 해당하며, 비축 대칭 수차에 대한 유사한 접근 방식은 각 비등방성 필드 의존 수차가 필드 공간에서 자체 "원점"("노드 포인트"라고 함)을 갖는 경우 모든 노드 포인트가 동일한 위치에 있는 위의 공식의 간단한 확장이다.

위에서 간략히 언급한 바와 같이, 비간섭성 이미징 방식의 비등평면 수차도 본원에 개시된 방법을 사용하여 보정될 수 있다. 이러한 실시예에서, (예를 들어, W111, W311, W511)로 표현되는 비등평면 수차만 (예를 들어, 필드 평면에서 왜곡을 적용하는 것과 같이 반복적으로) 보정할 수 있으므로, [예를 들어, W131(코마), W151(고차 코마) 또는 다른 고차 수차]로 표현되는 수차를 보정하기 위해 퓨필 평면에 접근할 수 없다. 본원에 언급된 모든 특정 수차는 Jose Sasian이 저술한 Introduction to Aberrations in Optical Imaging Systems(Cambridge University Press, 2013)에 언급되어 있으며, 이는 본 명세서에 참조로서 포함된다.

일관되지 않은 이미지 필드 의 푸리에 공간으로의 푸리에 변환() 후 이미지 강도는 다음과 같이 설명할 수 있다.

비등평면 4D PSF 함수의 경우는 다음과 같다:

이전과 마찬가지로 보정 가능한 수차 측면에서 비등평면 4D 수차 함수는 다음과 같이 구성된다:

따라서:

이 경우, 은 퓨필 평면에 대한 접근이 부족하여 보정될 수 없다. 는 필드 왜곡을 통해 보정 가능하며 는 디컨볼루션을 통해 보정될 수 있다.

위에서 설명한 수차 보정 개념은 일반적으로 이미징 및 계측 응용 분야에 적용 가능하다. 그러나, 실시예에서, 이들은 도 4 또는 5a에 도시된 바와 같이 계측 툴의 단순화된 광학 배열을 가능하게 하는 특정 목적, 예를 들어 그러한 계측 툴의 대물 렌즈 시스템을 대체하기 위한 특정 목적을 갖는다. 예를 들어, 이러한 대물 렌즈 시스템은 5개 미만, 4개 미만 또는 3개 미만의 비평면 광학 요소 또는 렌즈 요소를 갖는 컴팩트한 배열을 포함할 수 있다. 특정(투과형) 예는 각각 비구면 표면과 구면 표면을 갖는 두 개의 렌즈 요소만으로 구성될 수 있다. 본 개시의 맥락에서, 렌즈 요소는 투과형 렌즈 요소 또는 반사형 렌즈 요소, 즉, 임의의 비평면 광학 요소를 포함할 수 있다.

특히, 그러한 렌즈 시스템은 큰 개구수(NA)를 갖는 것이 바람직하며; 예를 들어 NA는 0.7보다 크거나, 0.75보다 크거나, 0.8보다 크거나, 0.85보다 크거나 0.9보다 크다.

도 7은 단지 2개의 렌즈 요소만을 포함하는 렌즈 시스템의 실시예의 개략도이다. 제1 렌즈 요소(LE1)는 제1 비구면(AS1)과 제1 구면(SS1)을 포함한다. 제2 렌즈 요소(LE2)는 제2 비구면(AS2)과 제2 구면(SS2)을 포함한다. 이 배열에서, 구면 SS1, SS2는 서로 마주하고 있으며, 비구면은 시스템의 입력 및 출력 표면을 형성한다. 점선은 시스템을 통과하는 예시적인 광선이다.

5개 미만, 4개 미만 또는 3개 미만의 광학 요소를 포함하는 이러한 간단한 대물 렌즈 시스템은 상당한 비등평면 수차를 포함하는 일부 수차 없이는 제조될 수 없다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 리소그래피 모니터링에 필요한 정밀 계측에 사용하려면 이러한 비등평면 수차에 대한 보정이 필요하다. 본원에 개시된 개념은 이러한 정밀 계측 응용 분야에 대한 사용을 가능하게 한다.

실시예에서, 렌즈 시스템은 보정 가능한 비등평면 수차, 즉 본원에 개시된 방법에 의해 보정 가능한 수차(즉, 기준 을 충족하는 수차)만을 포함할 수 있다. 그룹 외부에 있는 비등평면 수차는 렌즈 시스템에 실질적으로 존재하지 않으므로 대물 렌즈 시스템은 무시할 수 있는 비등평면 수차를 갖는다. 이 맥락에서 무시할 수 있는 비등평면 수차는 Marιchal 기준에 따라 무시할 수 있음을 의미한다. Marιchal 기준은 Max Born 및 Emile Wolf가 저술한 Principles of optics (Cambridge University Press edition 7, 1999), ISBN 9780521642224, 528페이지에 정의되어 있다. 이를 기반으로, Marιchal 시스템은 회절 초점에서 정규화된 강도가 0.8이상일 때 적합하게 보정된다(따라서, 무시할 수 있는 비등평면 수차가 있음). 이는 기준 구에서 파면의 제곱 평균 제곱근 이탈이 λ/14보다 작을 때 발생하며, λ/14는 0.071λ 또는 71밀리파이다. 이러한 측면에서, 렌즈 시스템은 대물 렌즈의 시야 내에서 본원에 개시된 방법으로 보정할 수 없는 비등평면 수차에 대한 수차 성능이 적어도 71밀리파 이내, 바람직하게는 50밀리파 또는 30밀리파 이상인 것을 포함할 수 있다. 유사하게, 본 명세서에 개시된 방법을 사용하여 보정된 수차는 동일한 기준에 따라 보정될 수 있다.

일 실시예에서, 본 명세서에 개시된 수차 보정 기술은 실시간으로 구현될 수 있으며, 여기서 실시간은 대량 제조(HVM) 제조 환경에서 계측 애플리케이션에 대해 충분히 빠른 속도를 의미한다.

본 명세서에 설명된 비반복적 수차 보정 방법은 임의의 나머지 비등평면 수차를 처리하기 위해 반복적 수차 보정 절차가 후속적으로 뒤따를 수 있다는 것이 이해될 것이다.

위의 예는 오버레이를 측정하기 위한 계측 툴의 관점에서 그리고 더 일반적으로는 집적 회로 제조 시 리소그래피 프로세스를 모니터링하는 관점에서 설명되었지만, 본원에 개시된 개념은 이에 제한되지 않는다. 본 명세서에 개시된 계측 툴은 초점, 도즈(dose), 임계 치수 및 더욱 복잡한 형태의 오버레이인 EPE(Edge Placement Error)와 같은 타겟과 같은 구조체의 관심 있는 임의의 특성을 측정하는 데 사용될 수 있다(예를 들어, 오버레이와 임계 치수 균일성의 조합). 본 명세서에 개시된 계측 툴은 리소그래피 및 IC 제조와는 별개의 상황에서 다른 샘플 또는 객체를 측정하는 데 동일하게 사용될 수 있다.

도 8은 본 명세서에 개시된 방법 및 흐름을 구현하는 데 도움이 될 수 있는 컴퓨터 시스템(800)을 나타내는 블록 다이어그램이다. 컴퓨터 시스템(800)은 정보를 전달하는 버스(802) 또는 다른 통신 기구, 및 정보를 처리하는 버스(802)와 커플링된 프로세서(804)[또는 다중 프로세서들(804 및 805)]를 포함한다. 또한, 컴퓨터 시스템(800)은 프로세서(804)에 의해 실행될 정보 및 명령어들을 저장하는 RAM(random access memory) 또는 다른 동적 저장 디바이스와 같은, 버스(802)에 커플링된 주 메모리(806)를 포함한다. 또한, 주 메모리(806)는 프로세서(804)에 의해 실행될 명령어들의 실행 시 임시 변수들 또는 다른 매개 정보(intermediate information)를 저장하는 데 사용될 수도 있다. 또한, 컴퓨터 시스템(800)은 프로세서(804)에 대한 정적 정보 및 명령어들을 저장하는 버스(802)에 커플링된 ROM(read only memory: 808) 또는 다른 정적 저장 디바이스를 더 포함한다. 자기 디스크 또는 광학 디스크와 같은 저장 디바이스(810)가 제공되고 버스(802)에 커플링되어 정보 및 명령어들을 저장한다.

컴퓨터 시스템(800)은 버스(802)를 통해, 컴퓨터 사용자에게 정보를 보여주는 CRT(cathode ray tube) 또는 평판 또는 터치 패널 디스플레이(touch panel display)와 같은 디스플레이(812)에 커플링될 수 있다. 영숫자 및 다른 키들을 포함한 입력 디바이스(814)는 정보 및 명령 선택(command selection)들을 프로세서(804)로 전달하기 위해 버스(802)에 커플링된다. 또 다른 타입의 사용자 입력 디바이스는 방향 정보 및 명령 선택들을 프로세서(804)로 전달하고, 디스플레이(812) 상의 커서 움직임을 제어하기 위한 마우스, 트랙볼(trackball) 또는 커서 방향키들과 같은 커서 제어부(cursor control: 816)이다. 이 입력 디바이스는, 통상적으로 디바이스로 하여금 평면에서의 위치들을 특정하게 하는 2 개의 축선인 제 1 축선(예를 들어, x) 및 제 2 축선(예를 들어, y)에서 2 자유도를 갖는다. 또한, 입력 디바이스로서 터치 패널(스크린) 디스플레이가 사용될 수도 있다.

본 명세서에 개시된 하나 이상의 방법은, 주 메모리(806)에 포함된 1 이상의 명령어들의 1 이상의 시퀀스를 실행하는 프로세서(804)에 응답하여 컴퓨터 시스템(800)에 의해 수행될 수 있다. 이러한 명령어들은 저장 디바이스(810)와 같은 또 다른 컴퓨터-판독가능한 매체로부터 주 메모리(806)로 읽혀질 수 있다. 주 메모리(806) 내에 포함된 명령어들의 시퀀스들의 실행은, 프로세서(804)가 본 명세서에 설명된 공정 단계들을 수행하게 한다. 또한, 주 메모리(806) 내에 포함된 명령어들의 시퀀스들을 실행하기 위해 다중 처리 구성(multi-processing arrangement)의 1 이상의 프로세서가 채택될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 하드웨어에 내장된 회로(hard-wired circuitry)가 소프트웨어 명령어들과 조합하거나 그를 대신하여 사용될 수 있다. 따라서, 본 명세서의 기재내용은 하드웨어 회로와 소프트웨어의 여하한의 특정 조합에 제한되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 "컴퓨터-판독가능한 매체"라는 용어는 실행을 위해 프로세서(804)에 명령어를 제공하는 데 관여하는 여하한의 매체를 칭한다. 이러한 매체는 비휘발성 매체(non-volatile media), 휘발성 매체 및 전송 매체를 포함하는 다수의 형태를 취할 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다. 비휘발성 매체는, 예를 들어 저장 디바이스(810)와 같은 광학 또는 자기 디스크를 포함한다. 휘발성 매체는 주 메모리(806)와 같은 동적 메모리를 포함한다. 전송 매체는 버스(802)를 포함하는 와이어들을 포함하여, 동축 케이블(coaxial cable), 구리선 및 광섬유를 포함한다. 또한, 전송 매체는 무선 주파수(RF) 및 적외선(IR) 데이터 통신 시 발생되는 파장들과 같이 음파(acoustic wave) 또는 광파의 형태를 취할 수도 있다. 컴퓨터-판독가능한 매체의 보편적인 형태들은, 예를 들어 플로피 디스크(floppy disk), 플렉시블 디스크(flexible disk), 하드 디스크, 자기 테이프, 여하한의 다른 자기 매체, CD-ROM, DVD, 여하한의 다른 광학 매체, 펀치 카드(punch card), 종이 테이프(paper tape), 홀(hole)들의 패턴을 갖는 여하한의 다른 물리적 매체, RAM, PROM, 및 EPROM, FLASH-EPROM, 여하한의 다른 메모리 칩 또는 카트리지(cartridge), 이후 설명되는 바와 같은 반송파, 또는 컴퓨터가 판독할 수 있는 여하한의 다른 매체를 포함한다.

다양한 형태의 컴퓨터 판독가능한 매체는 실행을 위해 1 이상의 명령어들의 1 이상의 시퀀스를 프로세서(804)로 전달하는 데 관련될 수 있다. 예를 들어, 명령어들은 초기에 원격 컴퓨터의 자기 디스크 상에 저장되어 있을 수 있다(bear). 원격 컴퓨터는 그 동적 메모리로 명령어들을 로딩하고, 모뎀을 이용하여 전화선을 통해 명령어들을 보낼 수 있다. 컴퓨터 시스템(800)에 로컬인 모뎀이 전화선 상의 데이터를 수신하고, 상기 데이터를 적외선 신호로 전환하기 위해 적외선 송신기를 사용할 수 있다. 버스(802)에 커플링된 적외선 검출기는 적외선 신호로 전달된 데이터를 수신하고, 상기 데이터를 버스(802)에 놓을 수 있다. 버스(802)는, 프로세서(804)가 명령어들을 회수하고 실행하는 주 메모리(806)로 상기 데이터를 전달한다. 주 메모리(806)에 의해 수신된 명령어들은 프로세서(804)에 의한 실행 전이나 후에 저장 디바이스(810)에 선택적으로 저장될 수 있다.

또한, 바람직하게는, 컴퓨터 시스템(800)은 버스(802)에 커플링된 통신 인터페이스(818)를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(818)는 로컬 네트워크(822)에 연결되는 네트워크 링크(820)에 커플링하여 양방향(two-way) 데이터 통신을 제공한다. 예를 들어, 통신 인터페이스(818)는 ISDN(integrated services digital network) 카드 또는 대응하는 타입의 전화선에 데이터 통신 연결을 제공하는 모뎀일 수 있다. 또 다른 예시로서, 통신 인터페이스(818)는 호환성 LAN에 데이터 통신 연결을 제공하는 LAN(local area network) 카드일 수 있다. 또한, 무선 링크가 구현될 수도 있다. 여하한의 이러한 구현에서, 통신 인터페이스(818)는 다양한 타입의 정보를 나타내는 디지털 데이터 스트림들을 전달하는 전기적, 전자기적 또는 광학적 신호들을 송신하고 수신한다.

통상적으로, 네트워크 링크(820)는 1 이상의 네트워크를 통해 다른 데이터 디바이스에 데이터 통신을 제공한다. 예를 들어, 네트워크 링크(820)는 로컬 네트워크(822)를 통해 호스트 컴퓨터(host computer: 824), 또는 ISP(Internet Service Provider: 826)에 의해 작동되는 데이터 장비로의 연결을 제공할 수 있다. 차례로, ISP(826)는 이제 통상적으로 "인터넷"(828)이라고 칭하는 월드와이드 패킷 데이터 통신 네트워크를 통해 데이터 통신 서비스를 제공한다. 로컬 네트워크(822) 및 인터넷(828)은 둘 다 디지털 데이터 스트림을 전달하는 전기적, 전자기적 또는 광학적 신호들을 사용한다. 다양한 네트워크를 통한 신호들, 및 컴퓨터 시스템(800)에 또한 그로부터 디지털 데이터를 전달하는 통신 인터페이스(818)를 통한 네트워크 링크(820) 상의 신호들은 정보를 전달하는 반송파의 예시적인 형태들이다.

컴퓨터 시스템(800)은 네트워크(들), 네트워크 링크(820) 및 통신 인터페이스(818)를 통해 메시지들을 송신하고, 프로그램 코드를 포함한 데이터를 수신할 수 있다. 인터넷 예시에서는, 서버(830)가 인터넷(828), ISP(826), 로컬 네트워크(822) 및 통신 인터페이스(818)를 통해 어플리케이션 프로그램에 대한 요청된 코드를 전송할 수 있다. 예를 들어, 다운로드한 애플리케이션 중 하나는 본원에 설명된 기술 중 하나 이상을 제공할 수 있다. 수신된 코드는 수신될 때 프로세서(804)에 의해 실행될 수 있고, 및/또는 추후 실행을 위해 저장 디바이스(810) 또는 다른 비휘발성 저장소에 저장될 수 있다. 이 방식으로, 컴퓨터 시스템(800)은 반송파의 형태로 어플리케이션 코드를 얻을 수 있다.

본 출원의 맥락에서는 '왜곡' 및 '왜곡 보정'이라는 용어가 사용된다. '왜곡'은 한 지점에서 다른 지점으로 함수 값을 다시 할당하는 것을 의미한다. 예를 들어 왜곡 이전의 함수 f(x,y)가 있다고 가정하면, 함수 값 f₀이 점 (x₀,y₀)에 할당된다. 왜곡 후에는 동일한 함수 값 f₀이 다른 점(x₀,y₀)에 할당된다. 물론 이 예는 함수 값이 다르고 다른 점에 매핑되어 있지만, 이미지의 모든 연관된 점들에 적용된다. 모든 점 (x,y)에 대한 매핑 (x,y) → (x',y')이 왜곡을 정의한다. 왜곡 보정을 적용하기 위해 순방향 모델에서 일부 왜곡 (x,y) → (x',y')이 적용된다고 가정한다. 왜곡을 보정하려면 (x',y') → (x,y)를 적용하여 왜곡을 계산적으로 반전시킨다.

추가적인 실시예는 이후의 번호가 매겨진 조항들에 개시되어 있다.

1. 계측 방법으로서,

제1 이미지를 획득하는 단계 - 상기 제1 이미지는 이미지를 캡처하는데 사용된 광학 시스템의 하나 이상의 비등평면(non-isoplanatic) 수차의 영향을 받음 -;

상기 제1 이미지에 대한 필드 공간에서의 필드 비등평면 보정 연산 - 상기 필드 공간은 상기 광학 시스템의 필드 평면에 대응함 -; 및

상기 제1 이미지에 대한 퓨필 공간에서의 퓨필 비등평면 보정 연산 - 상기 퓨필 공간은 상기 광학 시스템의 퓨필 평면에 대응함 - 중 하나 또는 둘 모두를 수행함으로써 적어도 상기 하나 이상의 비등평면 수차의 효과에 대해 상기 제1 이미지를 비반복적으로 보정하는 단계를 포함하고,

상기 하나 이상의 비등평면 수차는 객체 왜곡 및/또는 퓨필 왜곡과 결합된 컨볼루션으로 설명될 수 있는 비등평면 수차의 클래스를 포함하는, 방법.

2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 비등평면 보정 연산을 수행하는 단계는:

비등평면 수차의 제1 클래스의 효과를 보정하기 위한 상기 필드 비등평면 보정 연산; 및

비등평면 수차의 제2 클래스의 효과를 보정하기 위한 상기 퓨필 비등평면 보정 연산 중 하나 또는 둘 모두를 수행하는 단계를 포함하는, 방법.

3. 제 2 항에 있어서, 비등평면 수차의 상기 제1 클래스는 상기 필드 공간에서의 왜곡에 의해 보정 가능한 상기 비등평면 수차를 포함하고, 비등평면 수차의 상기 제2 클래스는 상기 퓨필 공간에서의 왜곡에 의해 보정 가능한 상기 비등평면 수차를 포함하는, 방법.

4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 비등평면 수차의 상기 제1 클래스의 효과만을 보정하기 위해 상기 필드 비등평면 보정 연산만을 수행하거나, 비등평면 수차의 상기 제2 클래스의 효과만을 보정하기 위해 상기 퓨필 비등평면 보정 연산만을 수행하는 단계를 포함하는, 방법.

5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 비등평면 수차의 상기 제1 클래스의 적절한 서브세트 및 비등평면 수차의 상기 제2 클래스의 적절한 서브세트를 보정하는 단계를 포함하는, 방법.

6. 제 5 항에 있어서, 상기 적절한 서브세트는 상기 비등평면 수차에 대한 설명을 필드 좌표의 제1 스칼라 함수 및 퓨필 좌표의 제2 스칼라 함수로 근사 인수분해(approximate factorization)하여 결정되는, 방법.

7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 제1 이미지는 복소 필드 표현(complex field representation)을 포함하며, 상기 방법은:

상기 제1 이미지의 순방향 푸리에 변환을 수행하여 변환된 이미지를 얻는 단계;

상기 퓨필 비등평면 보정 연산을 수행하여 퓨필 공간에서 비등평면 수차의 상기 제2 클래스의 상기 적절한 서브세트를 보정하는 단계;

필드 표현에 대한 역방향 푸리에 변환을 수행하는 단계; 및

상기 필드 비등평면 보정 연산을 수행하여 필드 공간에서 비등평면 수차의 상기 제1 클래스의 상기 적절한 서브세트를 보정하는 단계를 포함하는, 방법.

8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 방법은: 상기 퓨필 비등평면 보정 연산을 수행하여 비등평면 수차의 상기 제2 클래스의 상기 적절한 서브세트를 보정하는 단계; 및

상기 필드 비등평면 보정 연산을 수행하여 단일 보정 연산에서 비등평면 수차의 상기 제1 클래스의 상기 적절한 서브세트를 보정하는 단계를 포함하는, 방법.

9. 제 8 항에 있어서, 상기 제1 이미지는 간섭성 측정 방사선을 사용하여 획득되는, 방법.

10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 비등평면 보정 연산은 왜곡 연산(distortion operation)을 포함하는, 방법.

11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 임의의 남아 있는 비등평면 수차를 보정하기 위해 반복적인 수차 보정 절차를 후속적으로 수행하는 단계를 포함하는, 방법.

12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 등평면 수차(isoplanatic aberration)를 보정하는 단계를 더 포함하는, 방법.

13. 제 12 항에 있어서, 상기 필드 공간에서 적어도 하나의 등평면 보정 연산을 수행함으로써 보정 가능한 등평면 수차의 제1 클래스 및/또는 상기 퓨필 공간에서 적어도 하나의 등평면 보정 연산을 수행함으로써 보정 가능한 등평면 수차의 제2 클래스를 보정하는 단계를 포함하는, 방법.

14. 제 12 항 또는 제 23 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 등평면 보정 연산은 디컨볼루션(deconvolution)을 포함하는, 방법.

15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 이미지는 리소그래피 공정에 의해 기판 상에 형성된 구조체의 이미지를 포함하는, 방법.

16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 시스템은 5개 미만의 렌즈 요소를 갖는 대물 렌즈 시스템을 포함하는, 방법.

17. 제 16 항에 있어서, 상기 대물 렌즈 시스템은 3개 미만의 렌즈 요소를 포함하는, 방법.

18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 대물 렌즈 시스템은 0.7보다 큰 개구수를 포함하는, 방법.

19. 적합한 장치에서 실행될 때, 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 작동 가능한 프로그램 명령어를 포함하는, 컴퓨터 프로그램.

20. 제 19 항에 따른 컴퓨터 프로그램을 포함하는, 비일시적 컴퓨터 프로그램 캐리어.

21. 처리 장치로서,

제 20 항의 비일시적 컴퓨터 프로그램 매체; 및

상기 비일시적 컴퓨터 프로그램 캐리어에 포함된 컴퓨터 프로그램을 실행하도록 작동 가능한 프로세서를 포함하는, 컴퓨터 프로그램.

22. 기판 상의 적어도 하나의 구조체를 측정하기 위해 작동 가능한 계측 장치로서, 상기 계측 장치는:

제 21 항에 정의된 처리 장치를 포함하고,

상기 처리 장치는 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위해 작동 가능한, 계측 장치.

23. 제 22 항에 있어서, 샘플에 의해 산란된 산란 방사선을 수집하는 대물 렌즈 시스템; 및

상기 대물 렌즈 시스템에 의해 수집된 상기 산란 방사선으로부터 이미지를 검출하도록 작동 가능한 검출기를 포함하는, 계측 장치.

24. 제 23 항에 있어서, 상기 대물 렌즈 시스템은 객체 왜곡 및/또는 퓨필 왜곡과 결합된 컨볼루션으로 설명할 수 있는 상기 비등평면 수차 클래스 이외의 무시할 수 있는 비등평면 수차를 포함하는, 계측 장치.

25. 제 23 항 또는 24 항에 있어서, 상기 대물 렌즈 시스템은 5개 미만의 렌즈 요소를 포함하는, 계측 장치.

26. 제 23 항 또는 24 항에 있어서, 상기 대물 렌즈 시스템은 3개 미만의 렌즈 요소를 포함하는, 계측 장치.

27. 제 26 항에 있어서, 두 개의 렌즈 요소를 포함하며, 각 렌즈 요소는 구면과 비구면을 포함하는, 계측 장치.

28. 제 27 항에 있어서, 렌즈 요소의 구면은 서로 마주보는, 계측 장치.

29. 제 23 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대물 렌즈 시스템은 0.7보다 큰 개구수를 포함하는, 계측 장치.

30. 제 23 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대물 렌즈 시스템은 0.8보다 큰 개구수를 포함하는, 계측 장치.

31. 대물 렌즈 시스템으로서,

5개 미만의 비평면 광학 요소 또는 렌즈 요소로 이루어진 복수의 비평면 광학 요소 또는 렌즈 요소; 및

객체 왜곡 및/또는 퓨필 왜곡과 결합된 컨볼루션으로 설명될 수 있는 비등평면 수차 클래스의 수차들 이외의 무시할 수 있는 비등평면 수차를 포함하는, 시스템.

32. 제 31 항에 있어서, 상기 대물 렌즈 시스템은 비평면 광학 요소 또는 3개 미만의 렌즈 요소를 포함하는, 시스템.

33. 제 32 항에 있어서, 두 개의 렌즈 요소를 포함하며, 각 렌즈 요소는 구면과 비구면을 포함하는, 시스템.

34. 제 33 항에 있어서, 렌즈 요소의 구면은 서로 마주보는, 시스템.

35. 제 31 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대물 렌즈 시스템은 0.7보다 큰 개구수를 포함하는, 시스템.

36. 제 31 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대물 렌즈 시스템은 0.8보다 큰 개구수를 포함하는, 시스템.

본 명세서에서는 IC의 제조에 리소그래피 장치를 사용하는 것에 대해 특별히 언급할 수 있지만, 여기에 설명된 리소그래피 장치는 다른 응용 분야에서 사용될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 가능한 다른 응용 분야로는, 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리를 위한 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD) 및 박막 자기 헤드 등의 제조가 있다.

본 명세서에서는 검사 또는 계측 장치의 맥락에서 본 발명의 실시예를 구체적으로 참조할 수 있지만, 본 발명의 실시예는 다른 장치에서 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예는 마스크 검사 장치, 리소그래피 장치, 또는 웨이퍼(또는 다른 기판) 또는 마스크(또는 다른 패터닝 디바이스)와 같은 객체를 측정하거나 처리하는 임의의 장치의 일부를 구성할 수 있다. "계측 장치"라는 용어는 검사 장치 또는 검사 시스템을 지칭할 수도 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예를 포함하는 검사 장치는 기판의 결함 또는 기판 상의 구조체의 결함을 검출하는 데에 사용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 기판 상의 구조체의 관심 특성은 구조체 내의 결함, 구조체의 특정 부분의 부재, 또는 기판 상의 원치 않는 구조체의 존재에 관한 것일 수 있다.

"계측 장치/툴/시스템" 또는 "검사 장치/툴/시스템"을 구체적으로 언급하고 있지만, 이러한 용어는 동일하거나 유사한 타입의 툴, 장치 또는 시스템을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예를 포함하는 검사 또는 계측 장치는 기판 또는 웨이퍼 상의 구조체의 특성을 결정하는 데에 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예를 포함하는 검사 장치 또는 계측 장치는 기판의 결함 또는 기판 또는 웨이퍼 상의 구조체의 결함을 검출하는 데에 사용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 기판 상의 구조체의 관심 특성은 구조체 내의 결함, 구조체의 특정 부분의 부재, 또는 기판 또는 웨이퍼 상의 원치 않는 구조체의 존재에 관한 것일 수 있다.

광학 리소그래피의 맥락에서 본 발명의 실시예의 사용에 대해 위에서 구체적으로 언급되었지만, 문맥이 허용하는 경우, 본 발명은 광학 리소그래피에 한정되지 않으며, 예를 들어 임프린트 리소그래피와 같은 다른 응용 분야에서 사용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

앞서 기술한 타겟 또는 타겟 구조체(보다 일반적으로는 기판 상의 구조체)는 측정의 목적을 위해 특별히 설계되고 형성된 계측 타겟 구조체이지만, 이와 다른 실시예에서는 기판 상에 형성된 디바이스의 기능적 부분에 해당하는 하나 이상의 구조체 상에서 관심 속성이 측정될 수 있다. 많은 디바이스가 규칙적이고 격자 모양인 구조를 가지고 있다. 본 명세서에서 사용되는 구조체, 타겟 격자, 타겟 구조체라는 용어는 수행되는 측정을 위해 특별히 구조체가 제공될 것을 요하지 않는다. 또한, 계측 타겟의 피치(P)는 스캐터로미터의 광학 시스템의 해상도 한계에 가까울 수도 있고 더 작을 수도 있지만, 타겟 부분(C)에서 리소그래피 공정에 의해 만들어진 전형적인 제품 특징의 치수보다 훨씬 클 수도 있다. 실제로 대상 구조 내의 오버레이 격자의 라인 및/또는 공간은 제품 특징과 치수가 유사한 더 작은 구조를 포함하도록 만들어질 수 있다.

본 발명의 특정 실시예가 위에서 설명되었지만, 본 발명은 설명된 바와는 다르게 실시될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 위의 설명은 예시를 위한 것이지 제한하려는 것이 아니다. 따라서 당업자에게는 아래에 기재된 청구범위를 벗어나지 않고 설명된 바와 같이 본 발명에 대한 수정이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다.

Claims (15)

1. 계측 방법으로서,
   제1 이미지를 획득하는 단계 - 상기 제1 이미지는 이미지 캡처에 사용된 광학 시스템의 하나 이상의 비등평면(non-isoplanatic) 수차의 영향을 받음 - ; 및
   상기 제1 이미지에 대한 필드 공간에서의 필드 비등평면 보정 연산 - 상기 필드 공간은 상기 광학 시스템의 필드 평면에 대응함 - ; 및
   상기 제1 이미지에 대한 퓨필 공간에서의 퓨필 비등평면 보정 연산 - 상기 퓨필 공간은 상기 광학 시스템의 퓨필 평면에 대응함 - 중 하나 또는 둘 모두를 수행함으로써 적어도 상기 하나 이상의 비등평면 수차의 효과에 대해 상기 제1 이미지를 비반복적으로 보정하는 단계를 포함하고,
   상기 하나 이상의 비등평면 수차는 객체 왜곡 및/또는 퓨필 왜곡과 결합된 컨볼루션으로 설명될 수 있는 비등평면 수차의 클래스를 포함하는, 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 비등평면 보정 연산을 수행하는 단계는:
   비등평면 수차의 제1 클래스의 효과를 보정하기 위한 상기 필드 비등평면 보정 연산; 및
   비등평면 수차의 제2 클래스의 효과를 보정하기 위한 상기 퓨필 비등평면 보정 연산 중 하나 또는 둘 모두를 수행하는 것을 포함하는, 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   비등평면 수차의 상기 제1 클래스는 상기 필드 공간에서의 왜곡에 의해 보정 가능한 상기 비등평면 수차를 포함하고, 비등평면 수차의 상기 제2 클래스는 상기 퓨필 공간에서의 왜곡에 의해 보정 가능한 상기 비등평면 수차를 포함하는, 방법.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   비등평면 수차의 상기 제1 클래스의 효과만을 보정하기 위해 상기 필드 비등평면 보정 연산만을 수행하거나, 비등평면 수차의 상기 제2 클래스의 효과만을 보정하기 위해 상기 퓨필 비등평면 보정 연산만을 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   비등평면 수차의 상기 제1 클래스의 적절한 서브세트 및 비등평면 수차의 상기 제2 클래스의 적절한 서브세트를 보정하는 단계를 포함하는, 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 적절한 서브세트는 상기 비등평면 수차에 대한 설명을 필드 좌표의 제1 스칼라 함수 및 퓨필 좌표의 제2 스칼라 함수로 근사 인수분해(approximate factorization)하여 결정되는, 방법.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 제1 이미지는 복소 필드 표현(complex field representation)을 포함하며, 상기 방법은:
   상기 제1 이미지의 순방향 푸리에 변환을 수행하여 변환된 이미지를 얻는 단계;
   상기 퓨필 비등평면 보정 연산을 수행하여 퓨필 공간에서 비등평면 수차의 상기 제2 클래스의 상기 적절한 서브세트를 보정하는 단계;
   필드 표현에 대한 역방향 푸리에 변환을 수행하는 단계; 및
   상기 필드 비등평면 보정 연산을 수행하여 필드 공간에서 비등평면 수차의 상기 제1 클래스의 상기 적절한 서브세트를 보정하는 단계를 포함하는, 방법.
8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 방법은:
   상기 퓨필 비등평면 보정 연산을 수행하여 비등평면 수차의 상기 제2 클래스의 상기 적절한 서브세트를 보정하는 단계; 및
   상기 필드 비등평면 보정 연산을 수행하여 단일 보정 연산에서 비등평면 수차의 상기 제1 클래스의 상기 적절한 서브세트를 보정하는 단계를 포함하는, 방법.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 비등평면 보정 연산은 왜곡 연산(distortion operation)을 포함하는, 방법.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 등평면 수차(isoplanatic aberration)를 보정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 필드 공간에서 적어도 하나의 등평면 보정 연산을 수행함으로써 보정 가능한 등평면 수차의 제1 클래스를 보정하고/보정하거나 상기 퓨필 공간에서 적어도 하나의 등평면 보정 연산을 수행함으로써 보정 가능한 등평면 수차의 제2 클래스를 보정하는 단계를 포함하는, 방법.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 이미지는 리소그래피 공정에 의해 기판 상에 형성된 구조체의 이미지를 포함하는, 방법.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 시스템은 5개 미만의 렌즈 요소를 갖는 대물 렌즈 시스템을 포함하는, 방법.
14. 기판 상의 적어도 하나의 구조체를 측정하도록 작동 가능한 계측 장치로서, 상기 계측 장치는:
    i) 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 작동 가능한 프로그램 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 비일시적 컴퓨터 프로그램 캐리어; 및
    ii) 상기 비일시적 컴퓨터 프로그램 캐리어에 포함된 상기 컴퓨터 프로그램을 실행하도록 작동 가능한 프로세서를 포함하는 처리 장치를 포함하고,
    상기 처리 장치는 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 작동 가능한, 계측 장치.
15. 대물 렌즈 시스템으로서,
    5개 미만의 비평면 광학 요소 또는 렌즈 요소로 이루어진 복수의 비평면 광학 요소 또는 렌즈 요소; 및
    객체 왜곡 및/또는 퓨필 왜곡과 결합된 컨볼루션으로 설명될 수 있는 비등평면 수차 클래스의 수차들 이외의 무시할 수 있는 비등평면 수차를 포함하는, 시스템.