TW202409511A - 用於對基板中蝕刻的結構進行組合特徵化的方法和系統 - Google Patents

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Abstract

本發明關於一種用於對諸如晶圓之基板中蝕刻之結構進行特徵化的方法（100），對於該基板中蝕刻之至少一個結構，該方法（100）包含： -    至少一個成像步驟（102），其包含以下步驟： ○   藉由定位於該基板之頂部側上之成像裝置捕獲（104）該基板之頂部表面的至少一個影像，及 ○   從至少一個所捕獲影像量測（106至110）與該結構相關之第一資料； -    至少一個干涉量測步驟（130），其藉由定位於該頂部側上之低相干干涉儀進行，以用於藉由定位於該結構上之量測光束量測與該結構的深度相關之至少一個深度資料； 其中該方法（100）亦包含用於根據該第一資料對該量測光束進行調整之第一調整步驟（120）。 本發明進一步關於一種實施此類方法之系統。

Description

用於對基板中蝕刻的結構進行組合特徵化的方法和系統
本發明是關於一種用於對基板中蝕刻之結構，且特定言之高縱橫比HAR結構進行特徵化之方法。本發明亦關於一種用於進行此類方法之系統。
本發明之領域為對基板中蝕刻的結構進行檢測及特徵化之領域，諸如高縱橫比結構，例如基板（例如晶圓）中蝕刻之矽穿孔（Through-Silicon Via；TSV）或溝槽。
在半導體行業中或微機電系統（「Microelectromechanical systems；MEMS」）行業，例如，許多製程步驟涉及諸如矽之基板中蝕刻有時具有高縱橫比（high aspect ratio；HAR）的結構。此類HAR結構可為例如矽穿孔（TSV），其通常為例如用於進階封裝技術中之互連、具有窄寬度及細長長度之溝槽及更多複雜特性的盲孔。其等可由例如深輻射離子蝕刻（Deep Radiative Ion Etching；Deep RIE）或微影技術進行。
結構之縱橫比由深度與橫向尺寸之間的比率界定，該橫向尺寸亦稱作結構之「關鍵尺寸」（critical dimension；CD）。一些HAR結構可具有大於5或10或20之縱橫比，其中橫向（關鍵）尺寸窄至5 µm或小於5 µm。一些非限制性範例包含在矽基板中蝕刻之具有2~3 µm之直徑及40~50 µm之深度的呈圓柱形孔形式之TSV。
需要藉由例如量測其等深度來量測及表徵此等結構，且特定言之HAR結構。文獻WO 2007/042676描述用於在RIE製程期間對HAR結構進行深度量測之技術。然而，此技術對於量測具有極小關鍵尺寸（例如，4 µm或小於4 µm）之HAR結構具有一些限制。亦存在用於表徵HAR結構之密集陣列的已知技術。此等技術無法用以個別地表徵HAR結構。
本發明之目的為克服已知技術之缺點中之至少一者。
本發明之另一目的為提供一種用以個別地表徵蝕刻結構，且特定言之HAR結構的解決方案。
本發明之另一目的為提供一種用以表徵小關鍵尺寸之蝕刻結構，且特定言之HAR結構的解決方案。
本發明之另一目的為提供用以量測蝕刻結構，且特定言之HAR結構之深度及關鍵尺寸的解決方案。
本發明之目的亦為提供一種更有效地及/或更快地表徵結構，且特定言之HAR結構之解決方案。
本發明使得有可能藉由一種用於對諸如一晶圓之一基板中蝕刻之結構且特定言之高縱橫比HAR結構進行特徵化的方法實現此等目標中之至少一者，對於在該基板中蝕刻之至少一個結構，該方法包含： -    至少一個成像步驟，其包含以下步驟： ■   藉由定位於該基板之一頂部側上之一成像裝置捕獲該基板之一頂部表面的至少一個影像，及 ■   從至少一個所捕獲影像量測與該結構相關之一第一資料； -    至少一個干涉量測步驟，其藉由定位於該頂部側上之一低相干干涉儀進行，以用於藉由定位於該結構上之一量測光束量測與該結構之一深度相關的至少一個深度資料； 其中該方法亦包含用於根據該至少一個第一資料對該量測光束進行調整之一第一調整步驟。
因此，本發明提議對量測光束例如量測光束之位置及/或直徑進行調整，該量測光束用於根據從該結構之至少一個影像針對該結構先前量測之第一資料來量測結構之深度。第一資料表示關於結構之寶貴資訊，如將在下文中對其進行解釋。隨後，作為有利特徵，本發明提議使用第一資料，亦即關於結構之資訊，以用於對由干涉儀使用之量測光束來量測結構之深度資料進行調整。因此，干涉量測步驟可更快地實現，且允許更快地且更高效地對結構之深度進行量測。
另外，關於結構之第一資料使得有可能使量測光束適應單個結構，因此允許個別地對基板中蝕刻之結構，甚至對具有小關鍵尺寸之結構進行特徵化。
在本文中，「高縱橫比結構」或「HAR結構」或「HARS」指代具有大於或等於5或10或甚至20之縱橫比的結構。
舉例而言，HAR結構可為諸如晶圓中之支撐件蝕刻之矽穿孔（TSV）、溝槽及更複雜特徵。一些非限制性範例包含在矽基板中蝕刻之具有2至3 µm之直徑及40至50 µm之深度的呈圓柱形孔形式之TSV。
在本文中，基板之「頂部側」，各別地「頂部表面」，對應於基板上蝕刻HAR結構之側，各別地表面。
根據一些具體實例，成像步驟及干涉量測步驟可經由具有公共部分之各別光路徑進行。在此情況下，根據本發明之方法亦可包含由同步單元對該成像及干涉量測步驟進行同步，使得依序或依次進行這些步驟。
此類方法允許比先前技術之系統更快地對基板中蝕刻之結構進行特徵化，且具有體積更小且更便宜的系統。實際上，成像步驟及干涉量測步驟可共用公共光學組件，且可在無需在量測之間相對於基板移動量測系統的情況下進行兩者量測。
但尤其，同步使得有可能依次實行成像步驟及干涉量測步驟，使得此等步驟中無一者干擾另一步驟。換言之，干涉量測步驟可在無可由成像步驟引起之干擾的情況下進行。同樣地，成像步驟可在無干涉量測步驟且特定言之干涉量測光束可對該成像步驟引起干擾的情況下進行。因此，成像步驟可進行更精確的成像，使得可以更精確方式判定第一資料。同樣地，干涉量測步驟可進行更精確的干涉量測，使得可以更精確方式判定深度資料。
成像及干涉量測步驟之同步可以不同方式進行，單獨或組合地實施。
根據一些具體實例，同步可藉由控制位於干涉儀與公共部分之間的光閘之位置進行。此光閘可在以下各者之間移動： -    閉合位置，其阻擋量測光束之通過，及 -    開口位置，其授權該量測光束之通過。 當進行成像步驟時，可將光閘移動至防止量測光束之通過的閉合位置：後者不干擾成像步驟。在進行成像步驟之後，光閘可移動至授權量測光束通過之開口位置，使得可進行干涉量測。
替代地或另外，同步可藉由控制定位於干涉儀與公共部分之間的鏡子之位置進行。此鏡子可在以下各者之間移動： -    閉合位置，其使量測光束偏轉遠離受檢測之結構，及 -    開口位置，其將該量測光束朝向該結構引導。 當實行成像步驟時，鏡子可移動至閉合位置：量測光束經偏轉遠離HAR結構，或甚至遠離基板。在進行成像步驟之後，鏡子可移動至使量測光束朝向結構偏轉之開口位置：可進行干涉量測。
替代地或除了先前同步選項中之至少一者以外，亦可藉由控制諸如中性密度濾光器或位於干涉儀與公共部分之間的光譜濾光器之光學濾光器的位置來進行同步。此濾光器可在以下各者之間移動： -    閉合或強烈衰減位置，其對量測光束進行過濾，及 -    開口位置，其使量測光束通過。 當進行成像步驟時，光學濾光器可移動至閉合位置：量測光束經濾出，或經強烈衰減，且並不朝向HAR結構（至少明顯地）通過。在進行成像步驟之後，光學濾光器可移動至開口位置：量測光束通過該濾光器，使得可進行干涉量測。
替代地或除了先前同步選項中之至少一者以外，亦可藉由控制位於干涉儀與公共光路徑部分之間的衰減裝置之衰減值在成像步驟期間衰減量測光束且不以其他方式衰減量測光束來進行同步。
替代地或除了先前同步選項中之至少一者以外，亦可藉由接通及斷開干涉儀光源來進行同步。因此，光源可在成像步驟期間斷開，且在干涉量測步驟期間接通。
替代地或除了先前同步選項中之至少一者以外，亦可藉由觸發由成像裝置相對於干涉儀之脈衝光源之脈衝獲取影像，使得在該源之脈衝之間進行影像獲取進行同步。在此情況下，干涉儀之光源為具有用於脈衝之給定頻率或具有由同步單元觸發之脈衝的脈衝光源。成像裝置可在脈衝之間觸發，或控制脈衝，或由同步單元連同脈衝光源觸發，使得當脈衝光源不發射光脈衝時捕獲至少一個影像。
在一些具體實例中，對於至少一個結構，與該結構相關之第一資料可從由成像裝置捕獲之單個影像推斷/計算。替代地或另外，對於至少一個結構，與該結構相關之第一資料可從由成像裝置捕獲之若干影像推斷。
在一些具體實例中，對於至少一個結構，由成像裝置捕獲之至少一個影像可僅關於該結構：在此情況下，所捕獲影像包含僅關於該結構之資訊且不包含關於任何其他結構之資訊。
替代地或另外，由成像裝置捕獲之至少一個影像可關於若干且特定言之所有基板之結構：在此情況下，所捕獲影像包含關於這些結構中之各者的資訊，使得有可能藉由處理該所捕獲影像來判定這些結構中之各者的第一資料。舉例而言，可能在第一干涉量測步驟之前進行捕獲基板之影像的成像步驟。所捕獲影像可包含基板之整個頂部表面。可隨後處理該所捕獲影像以判定基板之各結構的第一資料。
在一些具體實例中，對於至少一個結構，第一資料可包含與該結構之寬度相關之頂部CD資料，第一調整步驟包含根據該頂部CD資料來對量測光束之直徑進行調整。
因此，成像步驟提供頂部CD資料，隨後在用於調整量測光束之直徑的第一調整步驟期間使用頂部CD資料。
因此，根據本發明之方法允許對基板之結構之深度進行更快地且更精確的量測，尤其當尚未知曉這些結構之頂部CD資料時，及/或當基板包含具有不同頂部CD之不同結構時。
在此等具體實例中，根據本發明之方法提議對於至少一個結構或HAR結構，根據先前在成像步驟期間所量測之該結構的頂部CD調整由干涉儀發射之量測光束在基板之頂部表面上的直徑。此允許大部分入射量測光束進入結構，且特定言之HAR結構，同時僅小部分量測光束在頂部表面處反射。歸因於直徑或頂部CD與照明波長之比值相當小（通常低於15），其引起強繞射效應，且通常亦歸因於所涉及材料（例如矽）之吸收屬性或更大體而言，歸因於光傳播至此等結構中之條件，此等結構內部之損耗較高，且僅入射光之小部分從結構之底部反射且耦接回至干涉儀中。因此，藉由使用大部分入射功率補償高損耗（特定言之在HAR結構中）且獲得更平衡之干擾信號來最佳化干涉量測之靈敏度。
量測光束在頂部表面上之直徑可調整（例如）至結構之最小橫向尺寸的0.8與2倍之間，該最小橫向尺寸可為例如TSV之直徑或區段或溝槽之寬度。其亦可經調整以在結構之最小橫向尺寸的0.3或0.5倍與5倍之間且仍產生可利用信號。
量測光束之直徑可例如經定義為光束具有入射功率之90%或99%的部分。在高斯光束之情況下，量測光束在頂部表面上之直徑亦可例如經定義為，具有局部強度高於峰值強度之1/e²的光束部分，對應於86.5%之功率。
此直徑亦可經調整使得入射功率之至少75%或80%或90%耦接至結構中。
按照實例，5 µm直徑或3 µm直徑之直徑大小的量測光束可用於量測結構，且特定言之HAR結構，且特定言之直徑為3 µm之TSV。
聚焦至結構中之光的最佳部分顯著地取決於結構內部之光的損耗，且因此取決於結構形狀（例如其縱橫比）。更深及更窄HAR結構（例如TSV或溝槽）以及具有強彎曲底部之HAR結構需要將入射功率之大部分耦接至其等中，且因此需要小光束直徑，然而淺或寬結構僅需要將入射功率之較小部分耦接至其等中。此為基板之頂部表面上選擇可調適的光束大小之原因。
對量測光束之大小進行調整的另一優勢為：量測光束足夠有限以僅覆蓋一個結構，甚至對於彼此接近之結構陣列亦如此，其允許確保可個別地表徵化結構。
在一些具體實例中，根據本發明之方法可包含用於根據由干涉儀量測之干涉信號的至少一個特徵來對量測光束之直徑進行調整的第二調整步驟。
第二調整步驟可在第一調整步驟期間或之後進行。
第二調整步驟允許對量測光束之直徑進行調整量測光束（特定言之在量測步驟期間），且尤其在真實條件下且即時地允許當所量測干涉信號指示量測光束之直徑並不適於受檢測之結構時，對量測光束進行調整。
所量測干涉信號之至少一個特徵可包含以下特徵中之至少一者： -    可能相對於平均值之所量測干涉信號之干涉條紋或光譜調變之可見性或調變深度，及/或 -    相對於所量測干涉信號之雜訊的振幅，及/或 -    如由干涉信號所提供之深度資料的值。
因此，若此等特徵中之一者並未具有期望值，或具有並未處於期望範圍內之值，則此指示量測光束之直徑並不適於受檢測之結構。因此，可對量測光束之直徑進行調整。
替代地或另外，可（例如）使用基於梯度之演算法進行最佳化製程，以尋找所量測干涉信號之至少一個特徵為最佳化或達到局部極值的量測光束之直徑。
可以不同方式進行對頂部表面上之量測光束之直徑的調整，這些方式可單獨或以組合形式實施。
在一些具體實例中，可藉由改變置放於干涉儀與頂部表面之間的至少一個光學元件（諸如透鏡或光束擴展器）進行對量測光束在頂部表面上之直徑的調整。可由任何方式實現對光學元件之改變。舉例而言，可由移動或支撐該至少一個光學元件的轉塔來實現對光學元件之改變。
替代地或另外，可藉由改變置放於干涉儀與頂部表面之間的光學元件之至少一個焦距（諸如透鏡或變焦排列）進行對量測光束在頂部表面上之直徑的調整。可（例如）藉由修改可變形透鏡或超透鏡之形狀或傳播屬性，或藉由改變該光學元件之放大率，或構成該光學元件之變焦排列之組件的位置來進行對光學元件之焦距改變。
替代地或另外，在先前選項中之至少一者之情況下，可藉由改變頂部表面上之量測光束的數值孔徑來對量測光束在頂部表面上之直徑進行調整。可藉由在準直光束路徑或孔徑光闌中使用光束擴展器而改變量測光束之數值孔徑。
在一些具體實例中，對於至少一個結構，第一資料可包含與頂部表面上之結構之位置相關的位置資料。在此情況下，第一調整步驟可包含根據該位置資料而對量測光束在該頂部表面上之位置進行調整。
因此，成像步驟藉由處理在成像步驟期間由成像器件捕獲之至少一個影像來提供相對於結構之位置的資料資訊。隨後將該結構在基板上之位置用於量測光束之更快地且更精確地定位，使得相比於已知技術，更快且更精確地進行對基板之結構之深度的量測。
在一些具體實例中，根據本發明之方法可包含用於根據由干涉儀量測之干涉信號的至少一個特徵來相對於結構對量測光束之位置進行調整的第三調整步驟。
第三調整步驟可在第一調整步驟期間或之後進行。
第三調整步驟允許在量測步驟期間對量測光束之位置進行精確調整，尤其在真實條件下且即時地，以便最佳化用於所關注結構之深度資料的量測條件。
所量測干涉信號之至少一個特徵可包含以下特徵中之至少一者： -    可能相對於平均值之所量測干涉信號之干涉條紋或光譜調變之可見性或調變深度， -    相對於所量測干涉信號之雜訊的振幅， -    如由干涉信號所提供之深度資料的值。
因此，若此等特徵中之一者並未具有期望值，或具有並未處於期望範圍內之值，則此指示量測光束之位置相對於結構並非最佳的。因此，可對量測光束之位置進行調整。
替代地或另外，可（例如）使用基於梯度之演算法進行最佳化製程，以尋找所量測干涉信號之至少一個特徵為最佳化或達到局部極值的量測光束之位置。
可以不同方式進行對頂部表面上之量測光束之位置的調整，這些方式可單獨或以組合形式實施。
可由定位單元對量測光束之位置進行調整。定位單元可包含用於基板之固持器，及/或用於干涉儀之固持器。
定位單元可藉由以下操作對量測光束在頂部表面上之位置進行調整： -    相對於基板移動干涉儀；及/或 -    相對於干涉儀移動基板。
本發明亦關於一種用於對基板中蝕刻之結構且特定言之高縱橫比HAR結構，諸如晶圓進行特徵化的系統，該系統包含： -    成像排列，其包含： ■   成像裝置，其排列於該基板之頂部側上，以用於捕獲該基板之頂部表面的至少一個影像，及 ■   處理單元，其用於從至少一個所捕獲影像量測與該基板中蝕刻之結構相關的第一資料； -    低相干干涉儀，其排列於該頂部側上，以用於藉由定位於結構上之量測光束量測與該結構之深度相關的至少一個深度資料； 其中該系統亦包含用於根據該第一資料而對量測光束進行調整之調整單元。
在一些具體實例中，對於至少一個結構，第一資料可包含與該結構之寬度相關的頂部CD資料。在此情況下，調整單元可包含用於對量測光束在頂部表面上之直徑進行調整的部件。
替代地或另外，如先前所解釋，可根據由干涉儀量測之干涉信號的至少一個特徵而對量測光束之直徑進行調整。
根據一些非限制性範例，調整單元可包含： -    轉塔，其用於改變置放於干涉儀與頂部表面之間的量測光束之路徑上之諸如透鏡或光束擴展器的至少一個光學元件； -    光學元件，諸如透鏡或變焦透鏡，其具有可調整焦距，該光學元件置放於干涉儀與頂部表面之間的量測光束之路徑上；及/或 -    光束擴展器，其具有可調整數值孔徑，該光束擴展器置放於干涉儀與頂部表面之間的量測光束之路徑上。
替代地或另外，對於至少一個結構，第一資料可包含與頂部表面上之結構之位置相關的位置資料。在此情況下，調整單元可包含用於對量測光束在頂部表面上之位置進行調整的定位單元。
替代地或另外，如先前所解釋，可根據由干涉儀量測之干涉信號的至少一個特徵而對量測光束之位置進行調整。
定位單元可包含用於基板之固持器，及/或用於干涉儀之固持器。
定位單元可藉由以下操作對量測光束在頂部表面上之位置進行調整： -    相對於基板移動干涉儀；及/或 -    相對於干涉儀移動基板。
在一些具體實例中，成像排列及干涉儀之各別光路徑可具有公共部分。在此情況下，根據本發明之系統亦可包含使得該成像排列及該干涉儀依序或依次使用的同步單元。
為了使成像排列與干涉儀同步，同步單元可包含以下各者中之至少一者： -    光閘，其定位於干涉儀與公共部分之間，且可在阻擋量測光束之通過的第一位置與授權該量測光束之通過的第二位置之間移動； -    鏡子，其定位於干涉儀與公共部分之間，且可在使量測光束之通過偏轉遠離結構的第一位置與使該量測光束朝向該結構偏轉的第二位置之間移動； -    光學濾光器，諸如中性密度濾光器或光譜濾光器，其定位於干涉儀與公共部分（460）之間，且可在過濾量測光束之第一位置與使量測光束通過之第二位置之間移動； -    衰減裝置，諸如電光衰減器，其位於干涉儀與公共光路徑部分之間，其衰減值為可控制的； -    控制器，其接通及斷開干涉儀光源； -    控制器，其控制成像裝置及/或光源以便觸發由成像裝置相對於干涉儀之脈衝光源之脈衝的影像獲取，使得影像獲取在該源之脈衝之間進行。
在一些具體實例中，成像排列可包含視情況可與顯微鏡光學排列組合之光源及攝影機。
在一些具體實例中，干涉儀耦接至傳送量測光束及經反射光之光纖。光纖可為單模光纖。
干涉儀可為例如時域干涉儀。在彼情況下，其包含發射多色光之寬頻源（圖中未示）。其進一步包含允許變化兩個光束之間的光徑差之光學延遲線。當分別在結構之頂部及底部處反射之光束之間的光徑差或在此等各別光束與參考光束之間的光徑差為由延遲線再現時，可在光偵測器上觀測到干涉叢發或條紋，從而允許量測此光徑差。結構之深度為從該光徑差推斷的。
干涉儀亦可為光譜域干涉儀。在彼情況下，其包含發射多色光之寬頻源（圖中未示）及用於反射光之光譜分析的光譜儀。藉由組合分別由光譜儀上之結構之頂部及底部反射之光獲得的光譜展現熟知圖案，諸如調變，其分析可提供疊加光束之間的光徑差。結構之深度為從該光徑差推斷的。
干涉儀亦可包含掃源干涉儀（swept source interferometer），其中可調雷射發射具有在光譜範圍內光學頻率隨時間變化之單色光。反射光之強度由光偵測器量測，以便復原光譜，其分析亦允許量測經反射光束之間的光徑差，且藉由此量測結構之深度。
干涉儀可為例如類似於以WO2007/042676號公開之文獻中描述的干涉儀。
將瞭解下文中將描述之具體實例並不為限制性的。特定而言，可設想本發明之變體僅包含下文中描述之特徵選擇，與描述的其他特徵隔離（若此特徵選擇足以賦予技術優點或區分本發明與先前技術之狀態）。若此部分單獨足以賦予技術優點或關於先前技術區分本發明，則此選擇包含至少一個（較佳地功能性）特徵，而無結構性細節或僅具有結構性細節的一部分。
在圖式中，若干圖式共有的元件保持相同編號。
圖1為根據本發明之方法之非限制性實例的圖解表示。
圖1所展示之方法100可用於表徵諸如晶圓之基板中蝕刻的結構，且特定言之HAR結構。更具體而言，圖1之方法100可用於量測基板中蝕刻之結構的深度。
方法100包含基板之成像步驟102。
成像步驟102包含用於例如藉由成像排列捕獲基板之頂部表面之至少一個影像的步驟104。成像排列可包含用於成像基板之頂部表面的攝影機，其視情況與顯微鏡及光源相關聯。所捕獲影像可包含整個頂部表面或僅該頂部表面之一部分。所捕獲影像可包含基板中蝕刻之僅一個結構，或基板中蝕刻之若干結構，特定言之所有結構。
可隨後在處理步驟106處處理所捕獲影像以用於識別相對於至少一個結構之第一資料。
更具體而言，第一資料可包含相對於在所捕獲影像中可見之至少一個結構之位置的位置資料。在此情況下，處理步驟106可包含用於處理影像以用於判定位置資料之處理步驟108。此類處理可根據通常已知的影像處理方法，使用例如分段、圖案辨識或點分析演算法進行。
另外或替代地，第一資料可包含相對於在所捕獲影像上可見之至少一個結構的頂部CD資料。在此情況下，處理步驟106可包含用於處理所捕獲影像以用於判定頂部CD資料之處理步驟110。用於判定頂部CD資料之影像的處理可根據通常已知之影像處理方法進行。舉例而言，一旦已定位且識別一結構，就可藉由使用圖案分析演算法及按放大率或在尺寸上校準之成像系統來獲得該結構之關鍵尺寸。
在一些具體實例中，僅可進行處理步驟108及110中之一者。在一些具體實例中，可進行處理步驟108及110兩者。在此後者情況下，可在單個處理步驟期間進行處理步驟108及110。
方法100可包含用於根據在處理步驟106處判定之第一資料而對量測光束進行調整之第一調整步驟120。
調整步驟120可包含用於根據在步驟108處判定之位置資料而對量測光束在頂部表面上之位置進行調整，使得量測光束精確地定位於正被特徵化之結構上的調整步驟122。
替代地，當第一資料不包含位置資料時，該位置資料可為從記憶體讀取之先前已知資料。實際上，在一些情況下，由於在基板之設計或製造期間判定該位置資料，因此可提供基板中蝕刻之結構之位置資料。在此等情況下，位置資料可儲存於記憶體中且在根據本發明之方法期間讀取。在此等具體實例中，調整步驟122可使用從記憶體讀取之該先前已知位置資料進行。
可藉由定位單元來調整頂部表面上之量測光束的位置。定位單元可包含： -    用於干涉儀及可能存在之成像排列之移位台，其經排列以相對於基板之頂部表面的平面移動至少干涉儀，及/或 -    用於基板之移位台，其經排列以相對於干涉儀及可能存在之成像排列移動該基板或維持基板之夾盤。
此外，步驟108及122為可選的，使得在一些具體實例中，根據本發明之方法可不包含此等步驟，或可僅包含藉由從記憶體讀取之位置資料進行的調整步驟122。
第一調整步驟120可包含用於根據在步驟110處判定之頂部CD資料且特定言之根據在步驟110處判定之頂部CD資料來對基板表面上之量測光束的直徑進行調整的調整步驟124。可對量測光束之直徑進行調整以便確保量測光束進入結構且以足夠功率（特定言之對於HAR結構）到達結構之底部，以便量測結構之深度。
替代地，當第一資料不包含頂部CD資料時，該頂部CD資料可為從記憶體讀取之先前已知資料。實際上，在一些情況下，由於在基板之設計或製造期間判定該頂部CD資料，因此可提供基板中蝕刻之結構之頂部CD資料。在此等情況下，頂部CD資料可儲存於記憶體中且在根據本發明之方法期間讀取。在此等具體實例中，調整步驟124可使用從記憶體讀取之該先前已知頂部CD資料進行。
可藉由改變置放於干涉儀與頂部表面之間的至少一個光學元件（諸如透鏡或光束擴展器）進行對量測光束在頂部表面上之直徑的調整。可由任何方式實現對光學元件之改變。舉例而言，可由移動或支撐該至少一個光學元件的轉塔來實現對光學元件之改變。
替代地或另外，可藉由改變置放於干涉儀與頂部表面之間的光學元件之至少一個焦距（諸如透鏡或變焦排列）進行對量測光束在頂部表面上之直徑的調整。可（例如）藉由修改可變形透鏡或超透鏡之形狀或傳播屬性，或藉由改變該光學元件之放大率，或構成該光學元件之變焦排列之組件的位置來進行對光學元件之焦距改變。
替代地或另外，在先前選項中之至少一者之情況下，可藉由改變頂部表面上之量測光束的數值孔徑來對量測光束在頂部表面上之直徑進行調整。可藉由在準直光束路徑或孔徑光闌中使用光束擴展器而改變量測光束之數值孔徑。
此外，步驟110及124為可選的，使得在一些具體實例中，根據本發明之方法可不包含此等步驟，或可僅包含藉由從記憶體讀取之頂部CD資料進行的調整步驟124。
方法100包含在第一調整步驟120之後用於至少一個結構之干涉量測步驟130，在該干涉量測步驟期間，藉由光學干涉量測來量測與該結構之深度相關的深度資料。
藉由排列於基板之頂部側上之低相干光學干涉儀進行干涉量測。光學干涉量測為熟知技術，且因此本文將不對其進行詳細描述。簡而言之，將寬頻光之量測光束發送至結構。該量測光束之至少部分分別在基板之頂部或表面處及在結構之底部處由結構反射。使經反射光束彼此干涉或與從相同源發出之參考光束干涉，以獲得其分析提供深度資料之干擾信號。
量測步驟130包含提供如上所解釋之量測信號的至少一個干涉量測132。可隨後處理此量測信號以獲得深度資料。
方法100可視情況包含用於根據藉由干涉儀量測之干涉信號的至少一個特徵來對量測光束之直徑進行調整的第二調整步驟134，尤其在量測步驟130期間。此第二調整步驟134允許根據所量測信號對量測光束之直徑進行即時調整。舉例而言，可根據以下各者對量測光束之直徑進行調整： -    所量測干涉信號之干涉條紋或光譜調變可能相對於平均值之可見性或調變深度； -    相對於所量測干涉信號之雜訊的振幅；及/或 -    如由干涉信號所提供之深度資料的值。
因此，若此等特性中之一者並未具有期望值，或具有並未處於期望值範圍內之值，則此指示量測光束之直徑並不適於受檢測之結構。因此，可對量測光束之直徑進行調整，如稍後所解釋。可（例如）使用基於梯度之演算法反覆地重複製程，以尋找所量測干涉信號之至少一個特徵為最佳化或達到局部極值的量測光束之直徑。
方法100可視情況包含用於根據藉由干涉儀量測之干涉信號的至少一個特徵來對量測光束之位置進行調整的第三調整步驟136，尤其在量測步驟130期間。此第三調整步驟136允許根據所量測信號對量測光束之位置進行即時調整。舉例而言，可根據以下各者對量測光束之位置進行調整： -    所量測干涉信號之干涉條紋或光譜調變可能相對於平均值之可見性或調變深度；及/或 -    相對於所量測干涉信號之雜訊的振幅；及/或 -    如由干涉信號所提供之深度資料的值。
因此，若此等特徵中之一者並未具有期望值，或具有並未處於期望值範圍內之值，則此指示量測光束之位置相對於結構並非最佳的。因此，可對量測光束相對於結構之位置進行調整，如稍後所解釋。可（例如）使用基於梯度之演算法反覆地重複製程，以尋找所量測干涉信號之至少一個特徵為最佳化或達到局部極值的量測光束之位置。
第二調整步驟134及第三調整步驟136可同時或按任何次序依序執行。替代地，可僅執行步驟134及136中之一者或無一者。在進行此等步驟中之至少一者之後，可進行至少另一干涉量測步驟132。可因此重複干涉量測步驟132直至干涉量測成功為止。
圖2為根據本發明之方法之另一非限制性實例的圖解表示。
圖2所展示之方法200可用於表徵諸如晶圓之基板中蝕刻的結構，且特定言之HAR結構。更具體而言，圖2之方法200可用於量測基板中蝕刻之結構的深度。
方法200包含參考圖1所描述之方法100之步驟。
方法200進一步包含同步步驟202，使得捕獲步驟104及干涉量測步驟132依次進行，使得這些步驟不彼此干擾。特定而言，同步步驟使得在進行影像捕獲步驟104時防止干涉儀之量測光束至少顯著地到達頂部表面。特定言之在藉由使用具有公共部分之各別光徑進行影像捕獲步驟及干涉量測步驟時，此為重要的。
此類同步可以不同方式完成。同步步驟可藉由以下各者進行： -    控制位於干涉儀與公共部分之間的光閘之位置： ○   在影像捕獲步驟104期間，在第一位置處阻擋量測光束之通過，及 ○   第二位置，其至少在干涉量測步驟132期間授權該量測光束之通過； -    控制位於干涉儀與公共部分之間的鏡子之位置： ○   在第一位置處，在影像捕獲步驟104期間，使量測光束之通過偏轉遠離頂部表面；及 ○   第二位置，其至少在干涉量測步驟132期間使該量測光束朝向頂部表面偏轉； -    控制位於干涉儀與公共部分之間的光學密度濾光器或光譜濾光器之位置： ○   在影像捕獲步驟104期間，在第一位置處過濾或衰減大部分量測光束或量測光束；及 ○   至少在干涉量測步驟132期間，在第二位置處使量測光束通過； -    控制位於干涉儀與公共部分之間的衰減裝置之衰減值，使得： ○   在影像捕獲步驟104期間，量測光束至少不顯著地朝向公共部分通過；及 ○   量測光束至少在干涉量測步驟132期間通過； -    接通及斷開干涉儀光源，使得量測光束並未在影像捕獲步驟期間發射，且至少在干涉量測步驟132期間發射； -    藉由該成像排列相對於干涉儀之脈衝光源之脈衝觸發對影像之捕獲，或反向地或使兩者同步，使得在脈衝源之脈衝之間進行影像獲取。
因此，在圖2之方法200中，頂部表面或至少結構之影像在不受到由干涉儀發射之量測光束干擾的情況下由成像排列捕獲。
圖3示出包含該基板中蝕刻之結構之基板的非限制性實例。
圖3示出諸如晶圓之包含至少一個或若干個結構的基板302。為了易於簡略陳述，在圖3中僅表示一個結構304。當然，基板302可包含多於一個結構。結構304可例如為在基板302中從基板302之頂部表面306蝕刻之溝槽。基板302亦包含與頂部表面306相對之底部表面308。
待在蝕刻之結構304上量測之資訊為深度310及可能存在之頂部CD 312。在所示出之實例中，結構304可例如為孔或TSV，且頂部CD資料312可表示在頂部表面306處之直徑。結構304亦可為細長溝槽，且頂部CD 312可為其最小橫向尺寸，或其在頂部表面306處之寬度。
圖4為根據本發明之系統非限制性實例的圖解表示。
圖4所展示之系統400可用於表徵諸如晶圓之基板中蝕刻的結構，且特定言之HAR結構。更具體而言，系統400可用於量測基板（且特定言之基板302）中蝕刻之結構的深度。
系統400可用以進行根據本發明之方法，且尤其圖1之方法100。
系統400包含置放於基板302之頂部表面306之側上的低相干干涉儀410。低相干干涉儀410用於表徵基板之結構，且特定言之量測相對於結構304之深度的至少一個資料，且甚至更具體而言量測結構304之深度。
干涉儀410可為例如時域干涉儀。在彼情況下，其包含發射多色光之寬頻源（圖中未示）。其進一步包含允許變化兩個光束之間的光徑差之光學延遲線。當分別在結構304之頂部及底部處反射之光束之間的光徑差或在此等各別光束與參考光束之間的光徑差為由延遲線再現時，可在光偵測器上觀測到干涉叢發或條紋，從而允許量測此光徑差。從該光徑差推斷結構304之深度。
干涉儀410亦可為光譜域干涉儀。在彼情況下，其包含發射多色光之寬頻源（圖中未示）及用於反射光之光譜分析的光譜儀。藉由組合分別由光譜儀上之結構304之頂部及底部反射之光獲得的光譜展現熟知圖案，諸如調變，其分析可提供疊加光束之間的光徑差。從該光徑差推斷結構404之深度。
干涉儀410亦可包含掃源干涉儀，其中可調雷射發射具有在光譜範圍內光學頻率隨時間變化之單色光。反射光之強度由光偵測器量測，以便復原光譜，其分析亦允許量測經反射光束之間的光徑差，且因此量測結構304之深度。
干涉儀410可為例如類似於在WO 2007/042676中描述之干涉儀。
視情況但較佳地，由干涉儀410發射之量測光束及從基板302接收到之經反射光可使用耦接至干涉儀410之單模光纖412而從干涉儀410傳送及傳送至干涉儀。
為了量測窄結構，諸如具有高縱橫比（HAR）及直徑小於5 µm的TSV，量測光源可例如發射可見光譜範圍內（例如＜900 nm）之光，以用於至結構中之更好地傳播。
系統400進一步包含成像排列，其用於捕獲基板302之至少一個影像，更具體而言基板302之頂部表面306之至少一個影像，及處理該至少一個所捕獲影像以用於相對於基板302之至少一個HAR結構判定至少一個第一資料。
成像排列排列於與干涉儀410相同之側處，亦即，基板302之頂部表面306之側上。
在圖4中所展示之非限制性實例中，成像排列包含攝影機420且視情況包含光源422。成像排列亦可包含管透鏡424以對攝影機420上之基板302之頂部表面306進行成像。
攝影機420經配置以捕獲/獲取基板302之頂部表面306的至少一個影像，該基板包含該基板302中蝕刻之至少一個結構。藉由由處理模組426執行之標準影像處理技術處理所捕獲影像，以用於量測相對於至少一個結構，尤其至少一個HAR結構之第一資料。處理模組426可包括諸如處理器或晶片之硬體模組及/或諸如電腦程式之軟體模組。
對於至少一個結構或一個HAR結構，第一資料可包含該結構在頂部表面306上之位置。在此情況下，可將結構之位置傳達至控制單元，以命令/控制用於對量測光束在基板302之頂部表面306上之位置進行調整的部件，以精確定位由該結構上之干涉儀410發射之量測光束。
替代地，對於至少一個結構，該結構之位置可為儲存於記憶體428中之先前已知資料。可藉由控制單元讀取此資料以便命令/控制用於對在頂部表面306上之量測光束之位置進行調整的部件。
對於至少一個結構或一個HAR結構，第一資料可包含該結構上之頂部CD。在此情況下，結構之頂部CD可傳達至控制單元以命令/控制用於對由干涉儀410發射之量測光束的直徑進行調整的部件。
替代地，對於至少一個結構，該結構之頂部CD可為儲存於記憶體428中之先前已知資料。可藉由控制單元讀取此資料以便命令/控制用於對量測光束在頂部表面306上之直徑進行調整的部件。
視情況，系統400亦可包含用於對由干涉儀410發射之干涉量測光束在基板302之頂部表面306上之位置進行調整，以便將該量測光束之位置調整至受檢測之結構之位置的部件。
在圖4中所展示之實例中，位置調整部件包含諸如晶圓卡盤之固持器430，其與諸如平移及/或旋轉台之移位部件432相關聯，以在X至Y方向且視情況Z方向上移動及定位基板302。
視情況，系統400亦可包含用於對由干涉儀410發射之干涉量測光束在基板302之頂部表面306上之直徑進行調整，以便將該量測光束之直徑調整至受檢測之結構的部件。
在圖4中所展示之實例中，可藉由光纖412之核心或離開光纖之光之模場直徑以及由準直透鏡440與透鏡442（其被稱作正面透鏡，諸如顯微鏡物鏡）之組合提供的放大率來判定量測光束之直徑。因此，可改變此等透鏡440至442中之至少一者以便改變放大率，且因此對頂部表面306上之量測光束的直徑進行調整。
系統400包含用於改變透鏡440至442中之至少一者及/或改變透鏡440至442中之一者之焦距以相應地改變放大率的轉塔444。
系統400亦可包含在量測光束準直之區段中（諸如準直透鏡440與前側透鏡442之間）的光束擴展器（圖中未示）。光束擴展器修改光束直徑且因此修改數值孔徑NA，光束藉由該數值孔徑聚焦。此最終界定在頂部表面306上之量測光束的直徑。
系統400亦包含控制單元450。
控制單元450可經排列以根據位置資料控制用於對量測光束在基板之頂部表面306上之位置進行調整的部件。如上文所解釋，位置資料可為： -    由成像排列提供，且特定言之由處理模組426提供；或 -    作為先前已知資料從記憶體428讀取。 更具體而言，控制單元450可經排列以用於控制用於移動固持器430使得基板302相對於量測光束移動的位移部件432。因此，可對量測光束在頂部表面306上之位置進行調整。
替代地或另外，控制單元450亦可經排列用於根據頂部CD資料控制用於對量測光束在基板302之頂部表面306上之的直徑進行調整的部件。如上文所解釋，頂部CD資料可為： -    由成像排列提供，且特定言之由處理模組426提供；或 -    在該頂部CD資料為先前已知資料之情況下從記憶體428讀取。 更具體而言，控制單元450經排列以用於控制用於改變透鏡440至442中之至少一者及/或改變透鏡440至442中之一者之焦距以相應地改變放大率的轉塔444。因此，可對頂部表面306上之量測光束的直徑進行調整以便獲得用於頂部表面306上之量測光束的所需直徑。
作為替代例或另外，亦可根據由干涉儀所量測之信號之至少一個特徵對頂部表面上之量測光束直徑及/或量測光束位置進行調整。
可在干涉量測期間進行對量測光束之直徑及/或位置進行此類調整，且允許對量測光束進行調整，尤其在真實條件下且即時地，及在所量測干涉量測信號指示量測光束之直徑、對應地位置並不適於所量測結構404時進行。
可用以對量測光束在頂部表面406上之直徑及/或位置進行調整的所量測信號之至少一個特徵可為或可包含以下特徵中之至少一者： -    所量測干涉信號之干涉條紋或光譜調變可能相對於平均值之可見性或調變深度； -    相對於所量測干涉信號之雜訊的振幅；及/或 -    如由干涉信號所提供之深度資料的值。
為進行此操作，干涉儀410可經配置以或可包含（或可耦接至）模組452，該模組經配置以量測所量測信號之該特徵之值且在迭代程序中將該值與期望值或先前值進行比較。比較之結果可傳達至控制單元450，以用於如上文所解釋之對頂部表面306上之光束直徑及/或光束位置進行調整。
如圖4中所展示，藉由具有公共部分460之各別光學路徑操作干涉儀410及成像排列。在所示出之實例中，光學路徑之此公共部分460在鏡子462之層級開始： -    將來自干涉儀410之量測光束朝向基板302反射，且將來自基板之經反射光束朝向干涉儀410反射； -    使來自光源422之成像光朝向基板302通過，且使來自基板302之經反射成像光朝向攝影機420通過。
在圖4之實例中，光徑之公共部分460包含前側透鏡442。
圖5為根據本發明之系統之另一非限制性實例的圖解表示。
圖5中所展示之系統500包含圖4之系統400的所有組件。
如圖5中所展示且亦在圖4中所展示，藉由公共光學路徑部分460操作干涉儀410及成像排列。在干涉儀光束由攝影機可見之情況下，其可歸因於其產生之非均一照明或甚至引起攝影機420之模糊而降級或甚至防止結構之適當成像。同時，成像光可干擾藉由干涉儀410進行之干涉量測。因此，使干涉儀410與成像排列同步以便依序或依次且更一般而言不同時地進行干涉量測及影像獲取可為有利的。
出於此目的，系統500包含同步控制器/單元502，其可為硬體單元，諸如處理器、晶片或甚至電腦，或軟體模組，諸如電腦程式。
在所展示之實例中，同步控制器502經配置以在干涉儀410之脈衝光源（圖中未示）之兩個脈衝之間觸發攝影機420，或在攝影機之影像獲取之間觸發脈衝光源，或命令兩者。因此，當量測光束並未由干涉儀410發射時，攝影機420捕獲或獲取至少一個影像。
作為替代例或另外，鏡子462可為可控制地移動的，且特定言之旋轉，且同步控制器502可經配置以命令該鏡子462之位置。更具體而言，鏡子462可在以下之間可控制地旋轉： -    第一位置，其使該量測光束偏轉遠離經表徵之結構或頂部表面306，及 -    第二位置，其將該量測光束朝向該結構或頂部表面306引導。 當進行成像步驟時，同步控制器502命令鏡子462處於第一位置中：量測光束偏轉遠離結構304且可由攝影機420捕獲影像。在進行成像步驟之後，同步控制器502命令鏡子462處於第二位置中：將量測光束導向結構304：可進行干涉量測。
替代地或另外，在所示出之實例中，系統可包含置放於干涉儀410與鏡子462之間的可控制光閘504。同步控制器502可經配置以命令該可控制光閘504之位置。此光閘504可在以下各者之間可控制： -    「閉合」位置，其阻擋來自干涉儀410之量測光束通過，及 -    「開口」位置，其授權來自干涉儀410之該量測光束之通過。 當進行成像步驟時，可命令光閘504通過至閉合位置中，以防止量測光束通過。在進行成像步驟之後，可命令光閘504通過至授權量測光束通過之開口位置，使得可進行干涉量測。
替代地或另外，系統可包含可移動光學濾光器504，諸如中性密度或光譜濾光器，該可移動光學濾光器置放於所示出之實例中之干涉儀410與鏡子462之間且安裝於例如濾光輪中。同步控制器502可經配置以命令該可移動光學濾光器504在濾光輪內之位置。彼光學濾光器504之位置可在以下之間可控制： -    「閉合」位置，其對來自干涉儀410之量測光束進行過濾，及 -    「開口」位置，其授權來自干涉儀410之該量測光束之通過。 當進行成像步驟時，可將可移動光學濾光器504定位至閉合位置中，以防止量測光束通過。在進行成像步驟之後，可命令可移動光學濾光器504通過至授權量測光束通過之開口位置，使得可進行干涉量測。
當然，其他同步部件可代替參考圖5所描述之同步部件或與該同步部件組合使用，諸如上文進一步所指示之彼等同步部件。
圖6為根據本發明之系統之另一非限制性實例的圖解表示。
除轉塔444以外，圖6中所展示之系統600包含圖5之系統500之所有組件。
在系統600中，未對量測光束之直徑進行調整。
由成像排列，且更特定言之處理模組426提供之第一資料為關於結構304之位置。位置資料為由控制單元450使用以對頂部表面上之量測光束之位置進行調整，及將量測光束準確地置放於正經表徵之結構或HAR結構上。
然而，系統600可視情況包含相對於干涉儀之脈衝源及/或鏡子462及/或光閘504控制攝影機420之同步控制器502，使得依次實現影像捕獲及干涉量測。
當然，本發明不限於上文所描述之範例。
100:方法 102:成像步驟 104:捕獲步驟 106:處理步驟 108:處理步驟 110:處理步驟 120:第一調整步驟 122:調整步驟 124:調整步驟 130:量測步驟 132:干涉量測步驟 134:第二調整步驟 136:第三調整步驟 200:方法 202:同步步驟 302:基板 304:結構 306:頂部表面 308:底部表面 310:深度 312:頂部CD資料 400:系統 404:結構 410:低相干干涉儀 412:單模光纖 420:攝影機 422:光源 424:管透鏡 426:處理模組 428:記憶體 430:固持器 432:移位部件 440:透鏡 442:前側透鏡 444:轉塔 450:控制單元 452:模組 460:公共部分 462:鏡子 500:系統 502:同步控制器/單元 504:可控制光閘/可移動光學濾光器/衰減裝置 600:系統
在對絕非限制性的具體實例之詳細描述及附圖進行檢查時，其他優點及特性將變得顯而易見，其中： -    [圖1]及[圖2]為根據本發明之方法之非限制性實例的圖解表示； -    [圖3]為可根據本發明表徵的基板中蝕刻之結構之非限制性實例的圖解表示；以及 -    [圖4]至[圖6]為根據本發明之系統之非限制性實例的圖解表示。
100:方法
102:成像步驟
104:捕獲步驟
106:處理步驟
108:處理步驟
110:處理步驟
120:第一調整步驟
122:調整步驟
124:調整步驟
130:量測步驟
132:干涉量測步驟
134:第二調整步驟
136:第三調整步驟

Claims (13)

  1. 一種用於對諸如晶圓之基板（302）中蝕刻之結構（304）進行特徵化的方法（100；200），對於該基板（302）中蝕刻之至少一個結構（304），該方法（100；200）包含： 至少一個成像步驟（102），其包含以下步驟： 藉由定位於該基板（302）之頂部側上之成像裝置（420；422）捕獲（104）該基板（302）之頂部表面（306）的至少一個影像，及 從至少一個所捕獲影像量測（106至110）與該結構（304）相關之第一資料； 至少一個干涉量測步驟（130），其藉由定位於該頂部側上之低相干干涉儀（410）進行，以用於藉由定位於該結構（304）上之量測光束量測與該結構（304）之深度相關的至少一個深度資料； 其中該方法（100；200）亦包含用於根據該至少一個第一資料對該量測光束進行調整之第一調整步驟（120）。
  2. 如請求項1之方法（200），其中，該成像步驟（102）及該干涉量測步驟（130）經由具有公共部分（460）之各別光路徑進行，該方法（200）亦包含由同步單元（502）對這些成像及干涉量測步驟（102，130）進行同步（202），使得依序或依次進行這些步驟。
  3. 如請求項1或2之方法（100；200），其中，對於至少一個結構（304），該第一資料包含與該結構（304）之寬度相關的頂部CD資料，該第一調整步驟（120）包含根據該頂部CD資料對該量測光束之直徑進行之調整。
  4. 如請求項1或2之方法（100；200），其進一步包含第二調整步驟（134），該第二調整步驟用於根據由該干涉儀（410）量測之干涉信號的至少一個特徵來對該量測光束之該直徑進行調整。
  5. 如請求項3之方法（100；200），其中，藉由改變以下各者來對該頂部表面（306）上該量測光束之該直徑進行調整： 至少一個光學元件（440，442），諸如透鏡或光束擴展器，其置放於該干涉儀（410）與該頂部表面（306）之間； 光學元件（440，442）之至少一個焦距，諸如透鏡或變焦排列，其置放於該干涉儀（410）與該頂部表面（306）之間；及/或 該量測光束之數值孔徑，其位於該頂部表面（306）上。
  6. 如請求項1或2之方法（100；200），其中，對於至少一個結構（304），該第一資料包含與該結構（304）在該頂部表面（306）上之位置相關的位置資料，該第一調整步驟（120）包含根據該位置資料而對該量測光束在該頂部表面（306）上之位置的調整。
  7. 如請求項1或2之方法（100；200），其進一步包含第三調整步驟（136），該第三調整步驟用於根據由該干涉儀（410）量測之干涉信號的至少一個特徵來對該量測光束相對於該結構（304）之該位置進行調整。
  8. 如請求項6之方法（100；200），其中藉由以下各者來對該量測光束在該頂部表面（306）上之該位置進行調整： 相對於該基板（302）移動該干涉儀（410）；及/或 相對於該干涉儀（410）移動該基板（302）。
  9. 一種用於對諸如晶圓之基板（302）中蝕刻之結構（304）進行特徵化的系統（400；500；600），該系統（400；500；600）包含： 成像排列，其包含： 成像裝置（420），其排列於該基板（302）之頂部側上，以用於捕獲該基板（302）之頂部表面（306）的至少一個影像，及 處理單元（426），其用於從至少一個所捕獲影像量測與該基板（302）中蝕刻之結構（304）相關的第一資料； 低相干干涉儀（410），其排列於該頂部側上，以用於藉由定位於該結構（304）上之量測光束量測與該結構（304）之深度相關的至少一個深度資料； 其中，該系統亦包含用於根據該第一資料而對該量測光束進行調整之調整單元（440至444，430至432，450）。
  10. 如請求項9之系統（400；500；600），其中，對於至少一個結構（304），該第一資料包含與該結構（304）之寬度相關的頂部CD資料，該調整單元（440至444，430至432，450）包含用於對該頂部表面（306）上該量測光束之該直徑進行調整的部件（440至444，450），諸如： 轉塔（444），其用於改變至少一個光學元件（440，442），諸如透鏡或光束擴展器，該至少一個光學元件置放於該干涉儀（410）與該頂部表面（306）之間的該量測光束之該路徑上； 光學元件，諸如透鏡或變焦透鏡，其具有可調整焦距，該光學元件置放於該干涉儀（410）與該頂部表面（306）之間的該量測光束之該路徑上；及/或 光束擴展器，其具有可調整數值孔徑，該光束擴展器置放於該干涉儀（410）與該頂部表面（306）之間的該量測光束之該路徑上。
  11. 如請求項9或10之系統（400；500；600），其中，對於至少一個結構（304），該第一資料包含與該結構（304）在該頂部表面（406）上之位置相關的位置資料，該調整單元（440至444，430至432，450）進一步包含用於對該量測光束在該頂部表面（306）上之該位置進行調整的定位單元（430至432）。
  12. 如請求項9或10之系統（500；600），其中該成像排列及該干涉儀（410）之各別光路徑具有公共部分（460），該系統（500；600）亦包含同步單元（502），使得該成像排列及該干涉儀（410）依序或依次使用。
  13. 如請求項12之系統（500；600），其中該同步單元包含以下中之至少一者： 光閘（504），其位於該干涉儀（410）與該公共部分（460）之間，且可在阻擋該量測光束之通過的第一位置與授權該量測光束之通過的第二位置之間移動； 鏡子（562），其定位於該干涉儀（410）與該公共部分（460）之間，且可在使該量測光束之通過偏轉遠離該結構（304）的第一位置與使該量測光束朝向該結構（304）偏轉的第二位置之間移動； 光學濾光器，諸如中性密度濾光器或光譜濾光器，其位於該干涉儀（410）與該公共部分（460）之間，且可在過濾該量測光束之第一位置與使該量測光束通過之第二位置之間移動； 衰減裝置（504），其定位於該干涉儀（410）與該公共光路徑部分（460）之間，該衰減裝置之衰減值為可控制的； 控制器（502），其接通及斷開干涉儀光源； 控制器（502），其控制該成像裝置及/或該光源以便觸發該成像裝置相對於該干涉儀（410）之脈衝光源之脈衝的影像獲取，使得影像獲取在該源之這些脈衝之間進行。
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