TW202414113A - 感測器模組、照明器、度量衡裝置及相關度量衡方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種用於一度量衡設備之感測物模組。該感測器模組包含：一照明裝置，其用於照明一基板上之一結構，該照明裝置包含至少一第一照明器之集合及一第二照明器之集合，其中該第一照明器之集合包含各自可操作以用包含一第一光學特性之第一照明來照明該結構的一或多個照明器，且其中該第二照明器之集合包含各自可操作以用包含不同於該第一光學特性之一第二光學特性之第二照明來照明該結構的一或多個照明器；一光學系統，其可操作以捕捉由該結構散射之由正被照明之該結構產生之經散射輻射；及一偵測器，其可操作以偵測該經散射輻射。

Description

感測器模組、照明器、度量衡裝置及相關度量衡方法

本發明係關於諸如數位全像顯微法之度量衡，且尤其高速暗場數位全像顯微法，且係關於積體電路之製造中的度量衡應用。

微影設備為經建構以將所要之圖案施加至基板上之機器。微影設備可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。微影設備可例如將圖案化裝置(例如，遮罩)處之圖案(常常亦稱為「設計佈局」或「設計」)投影至設置於基板(例如，晶圓)上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。

為了將圖案投影於基板上，微影設備可使用電磁輻射。此輻射之波長判定可形成於基板上之特徵的最小大小。當前在使用中之典型波長為365 nm (i線)、248 nm、193 nm及13.5 nm。相比於使用例如具有193 nm之波長之輻射的微影設備，使用具有介於4至20 nm範圍內之波長(例如，6.7 nm或13.5 nm)的極紫外線(EUV)輻射之微影設備可用於在基板上形成較小特徵。

低k ₁微影可用於處理尺寸小於微影設備之經典解析度極限的特徵。在此類程序中，解析度公式可表示為CD=k ₁×λ/NA，其中λ為所採用輻射之波長，NA為微影設備中之投影光學器件之數值孔徑，CD為「關鍵尺寸」(通常為經印刷之最小特徵大小，但在此情況下為半間距)，且k ₁為經驗解析度因數。一般而言，k ₁愈小，則在基板上再現類似於由電路設計者規劃之形狀及尺寸以便達成特定電功能性及效能的圖案變得愈困難。為了克服此等困難，可將複雜微調步驟應用於微影投影設備及/或設計佈局。此等步驟包括例如但不限於：NA之最佳化、自訂照明方案、使用相移圖案化裝置、設計佈局之各種最佳化，諸如設計佈局中之光學近接校正(OPC，有時亦稱為「光學及程序校正」)，或通常被定義為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。替代地，用於控制微影設備之穩定性之嚴格控制迴路可用以改良在低k1下之圖案之再現。

在製造程序期間，需要檢測製造結構及/或量測所製造結構之特性。合適的檢測及度量衡設備為此項技術中已知的。已知度量衡設備中之一者為散射計及例如暗場散射計。

專利申請公開案US2016/0161864A1、專利申請公開案US2010/0328655A1及專利申請公開案US2006/0066855A1論述光微影設備之實施例及散射計之實施例。所引用之文件係以引用方式併入本文中。

上文所提及之度量衡裝置，且更一般而言可具有用於照明及偵測波長範圍受限的問題。特定言之，可能需要可在例如400 nm至1600 nm之波長範圍內操作度量衡裝置。然而，可難以設計及/或實施用於此頻寬之合適的照明光學器件。

舉例而言，在數位顯微法之上下文中，已藉由實施反射光學組件來解決可在此頻寬上操作之顯微鏡。然而，此等反射光學組件難以製造及對準。亦已藉由實施較大數目個透鏡元件來解決此問題。因此，組件成本及裝置複雜度不合需要地增加。此外，已藉由實施少量透鏡元件(例如，小於三個透鏡元件)來解決此問題。然而，使用少量透鏡元件意謂著更難以在遍及整個波長範圍之結構上產生合適大小的照明光點，且照明器產生具有平坦強度分佈之照明光點為不可能的。

另外，將固定世界連接至感測模組之光纖可針對特定光學特性最佳化，諸如波長範圍、偏振或光點大小，且可能不適合用於在特定光學特性之外的光學特性下操作。

需要提供一種適合在寬波長範圍內使用之度量衡裝置的照明裝置。

在本發明之第一態樣中，提供一種用於度量衡設備之感測器模組，該感測器模組包含：照明裝置，其用於照明基板上之結構，該照明裝置包含至少第一照明器之集合及第二照明器之集合，其中該第一照明器之集合包含各自可操作以用包含第一光學特性之第一照明來照明該結構的一或多個照明器，且其中該第二照明器之集合包含各自可操作以用包含不同於該第一光學特性之第二光學特性之第二照明來照明該結構的一或多個照明器；光學系統，其可操作以捕捉由結構散射之由正被照明之該結構產生之經散射輻射；及偵測器，其可操作以偵測經散射輻射。

在本發明之第二態樣中，提供一種用於度量衡設備之照明裝置；該照明裝置包含：第一照明器之集合，其包含各自可操作以發射包含第一光學特性之第一照明的一或多個照明器；第二照明器之集合，其包含各自可操作以發射包含不同於該第一光學特性之第二光學特性之第二照明的一或多個照明器；及照明器固持構件，其容納第一照明器之集合及第二照明器之集合。

在本文件中，術語「輻射」及「光束」用以涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線輻射(例如，具有365、248、193、157或126 nm之波長)及極紫外線輻射(EUV，例如，具有在約5至100 nm之範圍內之波長)。

如本文中所採用之術語「倍縮光罩」、「遮罩」或「圖案化裝置」可廣泛地解釋為係指可用於向入射輻射光束賦予經圖案化橫截面之通用圖案化裝置，該經圖案化橫截面對應於待在基板的目標部分中產生之圖案。在此上下文中，亦可使用術語「光閥」。除經典遮罩(透射性或反射性；二元、相移、混合式等)以外，其他此類圖案化裝置之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。

圖1示意性地描繪微影設備LA。該微影設備LA包括：照明系統(亦稱為照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如，UV輻射、DUV輻射或EUV輻射)；遮罩支撐件(例如，遮罩台) MT，其經建構以支撐圖案化裝置(例如，遮罩) MA且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化裝置MA之第一定位器PM；基板支撐件(例如，晶圓台) WT，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓) W且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位基板支撐件之第二定位器PW；及投影系統(例如，折射投影透鏡系統) PS，其經組態以將由圖案化裝置MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C (例如，包含一或多個晶粒)上。

在操作中，照明系統IL例如經由光束遞送系統BD自輻射源SO接收輻射光束。照明系統IL可包括用於導引、塑形或控制輻射之各種類型之光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電及/或其他類型之光學組件，或其任何組合。照明器IL可用以調節輻射光束B，以在圖案化裝置MA之平面處在其橫截面中具有所要空間及角強度分佈。

本文中所使用之術語「投影系統」PS應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射及/或適於諸如浸漬液體之使用或真空之使用之其他因素的各種類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、合成、磁性、電磁及/或靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用與更一般術語「投影系統」PS同義。

微影設備LA可屬於其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如，水)覆蓋以便填充投影系統PS與基板W之間的空間之類型，其亦稱為浸漬微影。在以引用方式併入本文中之US6952253中給出關於浸潤技術之更多資訊。

微影設備LA亦可屬於具有兩個或更多個基板支撐件WT (又名「雙載物台」)之類型。在此類「多載物台」機器中，可並行地使用基板支撐件WT，及/或可對位於基板支撐件WT中之一者上的基板W進行準備基板W之後續曝光的步驟，同時將另一基板支撐件WT上之另一基板W用於在另一基板W上曝光圖案。

除了基板支撐件WT以外，微影設備LA亦可包含量測載物台。量測載物台經配置以固持感測器及/或清潔裝置。感測器可經配置以量測投影系統PS之屬性或輻射光束B之屬性。量測載物台可固持多個感測器。清潔裝置可經配置以清潔微影設備之部分，例如，投影系統PS之部分或提供浸潤液體之系統之部分。量測載物台可在基板支撐件WT遠離投影系統PS時在投影系統PS之下移動。

在操作中，輻射光束B入射於固持在遮罩支撐件MT上之圖案化裝置(例如，遮罩) MA上，且藉由呈現於圖案化裝置MA上之圖案(設計佈局)進行圖案化。在已橫穿遮罩MA的情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，該投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。藉助於第二定位器PW及位置量測系統IF，可準確地移動基板支撐件WT，例如以便在聚焦及對準之位置處在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C。類似地，第一定位器PM及可能另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化裝置MA。可使用遮罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化裝置MA與基板W。儘管如所說明之基板對準標記P1、P2佔據專用目標部分，但其可定位於目標部分之間的空間中。當基板對準標記P1、P2位於目標部分C之間時，此等基板對準標記稱為切割道對準標記。

如圖2所展示，微影設備LA可形成微影單元LC (有時亦稱為微影單元(lithocell)或(微影)叢集)之部分，微影單元LC常常亦包括用以對基板W進行曝光前程序及曝光後程序之設備。習知地，此等設備包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、例如用於調節基板W之溫度(例如，用於調節抗蝕劑層中之溶劑)的冷卻板CH及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板W、在不同程序設備之間移動基板W且將基板W遞送至微影設備LA之裝載區LB。微影單元中常常亦統稱為塗佈顯影系統之裝置通常在塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，塗佈顯影系統控制單元TCU自身可受監督控制系統SCS控制，該監督控制系統SCS亦可例如經由微影控制單元LACU而控制微影設備LA。

為了正確且一致地曝光由微影設備LA曝光之基板W，需要檢測基板以量測經圖案化結構之屬性，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、關鍵尺寸(CD)等等。出於此目的，可在微影單元LC中包括檢測工具(未展示)。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光或對待對基板W進行之其他處理步驟例如進行調整，尤其在同一批量或批次之其他基板W仍待曝光或處理之前完成檢測的情況下。

亦可稱為度量衡設備之檢測設備用於判定基板W之屬性，且尤其判定不同基板W之屬性如何變化或與同一基板W之不同層相關聯之屬性在層與層之間如何變化。檢測設備可替代地經建構以識別基板W上之缺陷，且可例如為微影單元LC之一部分，或可整合至微影設備LA中，或可甚至為單機裝置。檢測設備可量測潛影(在曝光之後在抗蝕劑層中之影像)上之屬性，或半潛影(在曝光後烘烤步驟PEB之後在抗蝕劑層中之影像)上之屬性，或經顯影抗蝕劑影像(其中抗蝕劑之曝光部分或未曝光部分已被移除)上之屬性，或甚至經蝕刻影像(在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後)上之屬性。

通常微影設備LA中之圖案化程序為在處理中之最關鍵步驟中之一者，其需要基板W上之結構之尺寸標定及置放之高準確度。為了確保此高準確度，可將三個系統組合於所謂的「整體」控制環境中，如圖3中示意性地所描繪。此等系統中之一者為微影設備LA，其(實際上)連接至度量衡工具MT (第二系統)且連接至電腦系統CL (第三系統)。此「整體」環境之關鍵在於最佳化此等三個系統之間的合作以增強總體程序窗且提供嚴格控制迴路，從而確保由微影設備LA執行之圖案化保持在程序窗內。程序窗界定程序參數(例如，劑量、焦點、疊對)之範圍，在該程序參數範圍內特定製造程序得到所界定結果(例如，功能半導體裝置)-通常在該程序參數範圍內微影程序或圖案化程序中之程序參數被允許變化。

電腦系統CL可使用待圖案化之設計佈局(之部分)來預測使用哪些解析度增強技術，且進行運算微影模擬及計算以判定哪些遮罩佈局及微影設備設定達成圖案化程序之最大總體程序窗(藉由第一標度SC1中之雙箭頭描繪於圖3中)。通常，解析度增強技術經配置以匹配微影設備LA之圖案化可能性。電腦系統CL亦可用以偵測微影設備LA當前正在程序窗內之何處操作(例如，使用來自度量衡工具MT之輸入)以預測是否可能存在歸因於例如次佳處理的缺陷(藉由第二標度SC2中指向「0」之箭頭描繪於圖3中)。

度量衡工具MT可將輸入提供至電腦系統CL以實現準確模擬及預測，且可將回饋提供至微影設備LA以識別例如在微影設備LA之校準狀態下的可能漂移(藉由第三標度SC3中之多個箭頭描繪於圖3中)。

在微影程序中，需要頻繁地對所創造之結構進行量測，例如，用於程序控制及驗證。用以進行此類量測之工具通常被稱為度量衡工具MT。用於進行此類量測之不同類型的度量衡裝置MT為吾人所知，包括掃描電子顯微鏡或各種形式之散射計度量衡工具MT。散射計為通用儀器，其允許藉由在光瞳或與散射計之接物鏡之光瞳共軛的平面中具有感測器來量測微影程序之參數，量測通常稱為以光瞳為基礎之量測，或藉由在影像平面或與影像平面共軛之平面中具有感測器來量測微影程序之參數，在此情況下量測通常稱為以影像或以場為基礎之量測。此類散射計及相關聯量測技術進一步描述於以全文引用之方式併入本文中的專利申請案US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中。前述散射計可使用來自軟x射線及對近IR波長範圍可見的光來量測光柵。

在第一實施例中，散射計MT為角度解析散射計。在此類散射計中，重建構方法可應用於經量測信號以重建構或計算光柵之屬性。此重建構可例如由模擬經散射輻射與目標結構之數學模型之相互作用且比較模擬結果與量測之結果引起。調整數學模型之參數直至經模擬相互作用產生類似於自真實目標觀測到之繞射圖案的繞射圖案為止。

在第二實施例中，散射計MT為光譜散射計MT。在此類光譜散射計MT中，由輻射源發射之輻射經導引至目標上且來自目標之反射或經散射輻射經導引至光譜儀偵測器上，該光譜儀偵測器量測鏡面反射輻射之光譜(亦即，隨波長而變之強度的量測)。自此資料，可例如藉由嚴密耦合波分析(Rigorous Coupled Wave Analysis)及非線性回歸或藉由與經模擬光譜庫比較來重建構產生偵測到之光譜的目標之結構或輪廓。

在第三實施例中，散射計MT為橢圓量測散射計。橢圓量測散射計允許藉由量測針對各偏振狀態之經散射輻射來判定微影程序之參數。此度量衡設備藉由在度量衡設備之照明區段中使用例如適當偏振濾光器來發射偏振光(諸如，線性、圓狀或橢圓)。適合於度量衡設備之源亦可提供偏振輻射。以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請案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 及13/891,410中描述現有橢圓量測散射計之各種實施例。

在散射計MT之一個實施例中，散射計MT適用於藉由量測反射光譜及/或偵測組態中之不對稱性(該不對稱性係與疊對之範圍有關)來量測兩個未對準光柵或週期性結構之疊對。兩個(通常重疊)光柵結構可經施加於兩個不同層(未必為連續層)中，且可形成為處於晶圓上實質上相同的位置。散射計可具有如例如共同擁有專利申請案EP1,628,164A中所描述之對稱偵測組態，使得可清晰地區分任何不對稱性。此提供用以量測光柵中之未對準之直接方式。可在以全文引用之方式併入本文中之PCT專利申請公開案第WO 2011/012624號或美國專利申請案US 20160161863中找到通過週期性結構之不對稱性來量測含有作為目標之週期性結構之兩個層之間的疊對誤差的其他實例。

其他所關注參數可為焦點及劑量。可藉由如以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請案US2011-0249244中所描述之散射量測(或替代地藉由掃描電子顯微法)同時判定焦點及劑量。可使用具有針對焦點能量矩陣(FEM--亦稱為焦點曝光矩陣)中之各點之關鍵尺寸及側壁角量測之獨特組合的單一結構。若可得到關鍵尺寸及側壁角之此等獨特組合，則可根據此等量測獨特地判定焦點及劑量值。

度量衡目標可為藉由微影程序主要在抗蝕劑中形成且亦在例如蝕刻程序之後形成的複合光柵之總體。通常，光柵中之結構之間距及線寬很大程度上取決於量測光學器件(尤其是光學器件之NA)以能夠捕捉來自度量衡目標之繞射階。如較早所指示，繞射信號可用以判定兩個層之間的移位(亦被稱作「疊對」)或可用以重建構如藉由微影程序所產生的原始光柵之至少一部分。此重建構可用於提供微影程序之品質指導，且可用於控制微影程序之至少部分。目標可具有經組態以模仿目標中之設計佈局的功能性部分之尺寸的較小子分段。由於此子分段，目標將表現得更類似於設計佈局之功能性部分，使得總體程序參數量測與設計佈局之功能性部分較佳相似。可在填充不足模式下或在填充過度模式下量測目標。在填充不足模式下，量測光束產生小於總體目標之光點。在填充過度模式下，量測光束產生大於總體目標之光點。在此填充過度模式下，亦有可能同時量測不同目標，因此同時判定不同處理參數。

圖4中描繪度量衡設備，諸如散射計。該度量衡設備包含將輻射投影至基板W上之寬頻帶(白光)輻射投影儀2。將經反射或經散射輻射傳遞至光譜儀偵測器4，該光譜儀偵測器4量測鏡面反射輻射之光譜6 (亦即，隨波長而變之強度的量測)。根據此資料，可由處理單元PU重建構引起偵測到之光譜之結構或輪廓8，例如，藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸，或藉由與圖3之底部處所展示之經模擬光譜庫比較。一般而言，對於重建構，結構之一般形式為已知的，且根據藉以製造結構之程序之知識來假定一些參數，從而僅留下結構之幾個參數以待根據散射量測資料予以判定。此類散射計可組態為正入射散射計或斜入射散射計。

經由量測度量衡目標之微影參數的整體量測品質至少部分地由用以量測此微影參數之量測配方來判定。術語「基板量測配方」可包括量測自身之一或多個參數、經量測之一或多個圖案之一或多個參數，或兩者。舉例而言，若用於基板量測配方中之量測為基於繞射之光學量測，則量測之參數中之一或多者可包括輻射之波長、輻射之偏振、輻射相對於基板之入射角、輻射相對於基板上之圖案之定向等。用以選擇量測配方之準則中之一者可為例如量測參數中之一者對於處理變化的靈敏度。以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請案US2016-0161863及公開美國專利申請案US 2016/0370717A1中描述更多實例。

用於IC製造之另一類型的度量衡工具為構形量測系統、位階感測器或高度感測器。此類工具可整合於微影設備中，用於量測基板(或晶圓)之頂部表面的構形。基板之構形的圖，亦稱為高度圖，可由指示隨在基板上之位置而變化的基板之高度的此等量測產生。此高度圖隨後可用以在將圖案轉印於基板上之期間校正基板之位置，以便在基板上之恰當聚焦位置中提供圖案化裝置之空中影像。應理解，「高度」在此上下文中係指大致自平面之外至基板之尺寸(亦稱為Z軸)。通常，位階或高度感測器在固定位置(相對於其自身光學系統)處進行量測，且基板與位階或高度感測器之光學系統之間的相對移動引起在跨基板之位置處之高度量測。

圖5中示意性地展示如此項技術中已知之位階或高度感測器LS之實例，該實例僅說明操作原理。在此實例中，位階感測器包含光學系統，該光學系統包括投影單元LSP及偵測單元LSD。投影單元LSP包含提供輻射光束LSB之輻射源LSO，該輻射光束LSB由投影單元LSP之投影光柵PGR賦予。輻射源LSO可為例如窄帶(諸如，超連續光譜光源、偏振或非偏振、經脈衝或連續)或寬頻帶光源(諸如，偏振或非偏振雷射光束)。輻射源LSO可包括具有不同顏色或波長範圍之複數個輻射源，諸如複數個LED。位階感測器LS之輻射源LSO不限於可見光輻射，但另外地或替代地，可涵蓋UV及/或IR輻射及適合於自基板之表面反射的任何波長範圍。

投影光柵PGR為包含週期性結構之週期性光柵，該週期性結構產生具有週期性變化強度之輻射光束BE1。具有週期性變化強度之輻射光束BE1經導向基板W上的相對於垂直於入射基板表面之軸(Z軸)具有入射角ANG的量測位置MLO，該入射角ANG介於0度與90度之間，通常介於70度與80度之間。在量測位置MLO處，圖案化輻射光束BE1由基板W反射(藉由箭頭BE2指示)且經導向偵測單元LSD。

為判定量測位置MLO處之高度位階，位階感測器進一步包含偵測系統，該偵測系統包含偵測光柵DGR、偵測器DET及用於處理偵測器DET之輸出信號的處理單元(未展示)。偵測光柵DGR可與投影光柵PGR一致。偵測器DET產生偵測器輸出信號，該偵測器輸出信號指示接收到之光，例如指示接收到之光之強度，諸如光偵測器，或表示接收到之強度之空間分佈，諸如攝影機。偵測器DET可包含一或多個偵測器類型之任一組合。

藉助於三角量測技術，可判定量測部位MLO處之高度位階。偵測到之高度位階通常與如藉由偵測器DET所量測之信號強度相關，該信號強度具有尤其取決於投影光柵PGR之設計及(傾斜)入射角ANG的週期性。

投影單元LSP及/或偵測單元LSD可沿著投影光柵PGR與偵測光柵DGR之間的圖案化輻射光束之路徑(未展示)而包括其他光學元件，諸如透鏡及/或鏡面。

在實施例中，可省略偵測光柵DGR，且可將偵測器DET置放於偵測光柵DGR所位於之位置處。此類組態提供投影光柵PGR之影像的更直接偵測。

為了有效地覆蓋基板W之表面，位階感測器LS可經組態以將量測光束BE1之陣列投影至基板W之表面上，藉此產生覆蓋較大量測範圍之量測區域MLO或光點的陣列。

一般類型之各種高度感測器揭示於例如兩者均以引用之方式併入的US7265364及US7646471中。在以引用之方式併入的US2010233600A1中揭示使用UV輻射代替可見或紅外輻射之高度感測器。在以引用之方式併入的WO2016102127A1中，描述使用多元件偵測器來偵測及辨識光柵影像之位置而無需偵測光柵的緊湊型高度感測器。

用於IC製造中之另一類型之度量衡工具為對準感測器。因此，微影設備之效能之關鍵態樣能夠相對於置於先前層中(藉由同一設備或不同微影設備)之特徵恰當且準確地置放經施加圖案。出於此目的，基板具備一或多組標記或目標。各標記為稍後可使用位置感測器(通常為光學位置感測器)量測其位置之結構。位置感測器可稱為「對準感測器」，且標記可稱為「對準標記」。

微影設備可包括一或多個(例如複數個)對準感測器，可藉由該一或多個對準感測器準確地量測設置於基板上之對準標記的位置。對準(或位置)感測器可使用諸如繞射及干涉之光學現象，以自形成於基板上之對準標記獲得位置資訊。用於當前微影設備中之對準感測器的實例係基於如US6961116中所描述之自參考干涉計。已開發出位置感測器之各種增強及修改，例如US2015261097A1中所揭示。所有此等公開案之內容係以引用之方式併入本文中。

圖6為諸如例如US6961116中所描述且以引用之方式併入的已知對準感測器AS之實施例的示意性方塊圖。輻射源RSO提供具有一或多個波長之輻射光束RB，該輻射光束RB藉由轉向光學器件轉向至標記(諸如位於基板W上之標記AM)上作為照明光點SP。在此實例中，轉向光學器件包含光點鏡面SM及物鏡OL。照明標記AM之照明光點SP之直徑可略小於標記自身之寬度。

由對準標記AM繞射之輻射(在此實例中經由物鏡OL)經準直成資訊攜載光束IB。術語「繞射」意欲包括來自標記之零階繞射(其可稱為反射)。例如上文所提及之US6961116中所揭示之類型之自參考干涉計SRI以其自身干涉光束IB，之後光束由光偵測器PD接收。可包括額外光學器件(未展示)以在由輻射源RSO產生多於一個波長之情況下提供單獨光束。光偵測器可為單一元件，或其視需要可包含數個像素。光偵測器可包含感測器陣列。

在此實例中包含光點鏡面SM之轉向光學器件亦可用以阻擋自標記反射之零階輻射，以使得資訊攜載光束IB僅包含來自標記AM之高階繞射輻射(此對於量測並非必需，但改良信雜比)。

強度信號SI經供應至處理單元PU。藉由區塊SRI中之光學處理與單元PU中之運算處理的組合，輸出基板相對於參考框架之X位置及Y位置的值。

所說明類型之單個量測僅將標記之位置固定在對應於該標記之一個間距的某一範圍內。結合此量測來使用較粗略量測技術，以識別正弦波之哪一週期為含有所標記位置之週期。可在不同波長下重複較粗略及/或較精細水平之同一程序，以用於提高準確度及/或用於穩固地偵測標記，而無關於製成標記之材料及供標記提供於上方及/或下方之材料。可光學地多工及解多工該等波長以便同時處理該等波長，及/或可藉由時分或分頻來多工該等波長。

在此實例中，對準感測器及光點SP保持靜止，而基板W移動。對準感測器可因此經穩固且準確地安裝至參考框架，同時在與基板W之移動方向相對的方向上有效地掃描標記AM。在此移動中，藉由將基板W安裝於基板支撐件上且基板定位系統控制基板支撐件之移動來控制基板W。基板支撐件位置感測器(例如，干涉計)量測基板支撐件之位置(未展示)。在實施例中，一或多個(對準)標記設置於基板支撐件上。對設置於基板支撐件上之標記之位置的量測允許校準如由位置感測器判定之基板支撐件之位置(例如，相對於對準系統連接至之框架)。對設置於基板上之對準標記之位置的量測允許判定基板相對於基板支撐件之位置。

為了監測微影程序，量測經圖案化基板之參數。參數可包括例如形成於經圖案化基板中或上之連續層之間的疊對誤差。可對產品基板及/或對專用度量衡目標進行此量測。存在用於進行在微影程序中形成之顯微結構之量測的各種技術，包括使用掃描電子顯微鏡及各種特殊化工具。特殊化檢測工具之快速且非侵入性形式為散射計，其中輻射光束經導引至基板之表面上之目標上，且量測經散射或經反射光束之屬性。

已知散射計之實例包括US2006033921A1及US2010201963A1中所描述之類型之角解析散射計。由此類散射計使用之目標相對大，(例如，40μm乘40μm)光柵，且量測光束產生小於光柵之光點(亦即，光柵填充不足)。除了藉由重建構進行特徵形狀之量測以外，亦可使用此類設備來量測基於繞射之疊對，如已公佈專利申請案US2006066855A1中所描述。使用繞射階之暗場成像進行的基於繞射之疊對度量衡實現對較小目標之疊對量測。可在國際專利申請案WO 2009/078708及WO 2009/106279中找到暗場成像度量衡之實例，該等申請案之文件之全文特此以引用之方式併入。已公開之專利公開案US20110027704A、US20110043791A、US2011102753A1、US20120044470A、US20120123581A、US20130258310A、US20130271740A及WO2013178422A1中已描述該技術之進一步發展。此等目標可小於照明光點且可由晶圓上之產品結構圍繞。可使用複合光柵目標而在一個影像中量測多個光柵。所有此等申請案之內容亦以引用之方式併入本文中。

暗場顯微鏡，諸如上文所提及且更普遍之度量衡裝置，具有以下問題：具有用於照明目標及/或偵測由目標繞射之光的角度範圍有限，此係由於可需要在照明路徑與偵測路徑之間共用總角度範圍(對應於角度解析光瞳內之區)。此限制在照明及偵測中之有效NA。

在基於繞射之暗場度量衡裝置中，輻射光束經導引至度量衡目標上，且量測經散射輻射之一或多個屬性以便判定目標之所關注屬性。經散射輻射之屬性可包含例如在單一散射角下之強度(例如，隨波長而變)或在隨散射角而變的一或多個波長下之強度。

暗場度量衡中之目標之量測可包含例如量測1繞射階I ₊₁之第一強度及-1繞射階(I _-1)之第二強度，且計算指示目標中之不對稱性的強度不對稱性(A = I ₊₁- I _-1)。度量衡目標可包含一或多個光柵結構，自該一或多個光柵結構可自此類強度不對稱性量測推斷所關注參數，例如目標經設計使得目標中之不對稱性隨著所關注參數發生變化。舉例而言，在疊對度量衡中，目標可包含由在半導體裝置之不同層中經圖案化的至少一對重疊子光柵形成的至少一個複合光柵。目標之不對稱性將因此取決於兩個層之對準且因此取決於疊對。其他目標可由基於在曝光期間所使用之聚焦設定而以不同變化程度曝光的結構形成；對該等結構之量測使得能夠反向推斷出聚焦設定(再次經由強度不對稱性)。

圖7及圖8示意性地說明基於繞射之暗場度量衡裝置的兩個實例。應注意，為簡單起見，兩個圖僅展示出於描述兩個裝置之工作原理之目的足夠的一些組件。

如圖7中所說明，第一照明輻射光束IB1可自裝置之一側傾斜地入射至基板WA的疊對目標上。基於光柵之疊對目標可將第一照明光束繞射成數個繞射階。由於裝置經組態以用於暗場成像，因此零繞射階可藉由光學組件阻斷，或經組態以完全落在物鏡OB之數值孔徑之外。至少一個非零繞射階，例如正一繞射階+1 ^stDF，可由物鏡OB收集。在物鏡OB之光瞳平面處，第一楔WG1可用以重新導引繞射輻射以遵循所要光程。最後，成像透鏡可用於將繞射階，例如正一繞射階+1 ^stDF聚焦至影像感測器IS上，使得第一影像IM1形成於第一位置處。

類似地，第二照明輻射光束IB2可自系統之相對側傾斜地入射至基板WA之同一疊對目標OT上。第二照明光束IB2之入射角可與第一照明光束IB1之入射角相同。至少一個非零繞射階，例如負一繞射階-1 ^stDF可由物鏡OB收集且隨後由第二楔WG2重新導引。負一繞射階-1 ^stDF接著可藉由成像透鏡IL聚焦至影像感測器IS上，使得第二影像IM2形成於第二位置處。

圖7之實例以並行獲取方案操作。疊對目標係由照明光束IB1、IB2兩者同時照明。相應地，疊對目標之兩個空間上分離之影像IM1、IM2經同時獲取。此類並行獲取方案允許快速量測速度且因此允許高產出量。然而，物鏡OB之光瞳平面必須由兩個繞射階，例如+1 ^stDF及-1 ^stDF共用。將光瞳劃分成互斥的照明光瞳及偵測光瞳之結果為，照明NA及偵測NA隨之減小。儘管在照明NA與偵測NA之間的權衡上有一定的靈活性，但最終在單個光瞳內具有與通常合乎需要一樣大的照明NA及偵測NA兩者為不可能的。此引起各對應照明光束及+1 ^stDF及-1 ^stDF光束之有限角度範圍，其繼而限制可允許光柵間距大小及/或照明波長之範圍，且因此強加用於設計此類度量衡系統的嚴格要求。

圖8示意地說明另一例示性暗場度量衡裝置(或圖7之裝置的不同操作模式)。主差異為，圖8之度量衡裝置以依序獲取方案操作。在依序獲取方案中，度量衡目標OT在任何時間例項僅由來自一個方向之一個照明光束照明，且藉此在任何時間點僅形成及獲取目標之一個影像。參考圖8，在第一時間例項t=T1處，第一照明光束IB1可自度量衡裝置之一側開啟且斜向地導引至基板WA之疊對目標OT上。在與疊對目標之光柵相互作用之後，可產生數個繞射階。非零繞射階，例如正一繞射階+1 ^stDF中之至少一者可由物鏡OB收集且隨後由成像透鏡IL聚焦至影像感測器IS上。

在獲取疊對光柵之第一影像IM1之後，在第二時間例項t=T2處，斷開第一照明光束IB1且開啟第二照明光束IB2。第二照明光束IB2可自度量衡裝置之相對側直接傾斜地至同一疊對目標上。所產生繞射階，例如負一繞射階-1 ^stDF中之至少一者可由物鏡OB收集且隨後聚焦至影像感測器IS上以形成疊對目標之第二影像IM2。應注意，影像IM1及IM2兩者可形成於影像感測器上之共同位置處。

以此時間多工化獲取方案，物鏡OB之全NA可用於偵測繞射光束+1 ^stDF及繞射光束-1 ^stDF。物鏡NA之無限制意謂允許較寬範圍之相關設計參數，諸如光柵間距大小、照明波長及照明角度，且可獲得系統設計之較大靈活性。然而，需要多個影像獲取的事實意謂，量測速度減小且因此系統產出量受影響。

另外，例如疊對誤差之準確判定依賴於兩個所獲取影像IM1、IM2之間的微小相對強度差(或強度不對稱性)之準確量測。典型相對強度差為所獲取影像中之一者(例如，IM1或IM2)之強度的約10 ^-4。此類較小強度差可容易因照明輻射之任何強度及/或波長波動而相形見絀。因此，需要照明光束在連續影像獲取期間保持穩定。此可藉由使用提供所要強度及波長穩定性之穩定光源來達成。替代地，諸如(例如)強度/波長監測裝置及對應回饋控制迴路之額外硬體及軟體應併入至度量衡裝置中，使得主動地監測並很好地補償照明光束之強度及/或波長波動。在一些情況下，強度監測裝置可用於主動地追蹤照明光束之強度。自強度監測裝置產生之信號可用以(例如，以電子方式)校正照明光束之強度波動。所有此等解決方案添加了整個系統之複雜度及成本。

前述問題中之一些或全部可藉由使用數位全像顯微法，尤其是暗場數位全像顯微法來解決。數位全像顯微法為組合全像術與顯微法之成像技術。不同於記錄物件之所投影圖像之其他顯微方法，數位全像顯微法記錄藉由物件輻射之間的干涉形成之全像圖，該物件輻射藉由用物件輻射及與物件輻射相干之參考輻射照射三維(3D)物件而獲得。可使用例如電荷耦合裝置(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)來捕捉影像。由於物件輻射為自物件散射之輻射，因此物件輻射之波前因此由物件調變或塑形。該經散射輻射可包含反射輻射、繞射輻射或透射輻射。因此，物件輻射之波前攜載經照射物件之資訊，例如3D形狀資訊。基於全像圖之所捕捉影像，可藉由使用電腦重建構演算法而在數值上重建構物件之影像。如圖7及圖8之實例中所描述，基於全像圖之度量衡相比於基於強度之度量衡的重要優點為，基於全像圖之度量衡允許獲得物件之強度及相位資訊兩者。藉由額外相位資訊，可以較好準確度判定物件之特性。

以引用方式併入本文中的國際專利申請案WO2019197117A1揭示一種基於暗場數位全像顯微鏡(df-DHM)來判定製造於基板上之結構之特性(例如疊對)的方法及度量衡設備。出於描述之目的，國際專利申請案WO2019197117A1的圖3在圖9中重複。圖9示意地說明尤其適用於微影程序度量衡中的所揭示df-DHM。

與展示於圖7及圖8中之前述實例相比較，圖9中之df-DHM進一步包含參考光學單元16、18，其用以提供額外兩個參考輻射光束51、52 (參考輻射)。此類兩個參考輻射光束51、52分別與經散射輻射光束31、32 (物件輻射)之兩個對應部分41、42成對。兩個散射參考光束對用以依序地形成兩個干涉圖案。藉助於調整各光束對內之兩個散射參考光束之間的相對光程長度差(OPD)來提供相干控制。然而，該兩個光束對之間不可用相干控制。

歸因於使用單個光源及不充分的相干控制，所有四個輻射光束，亦即經散射輻射31之第一部分41、第一參考輻射51、經散射輻射32之第二部分42及第二參考輻射52為相互相干的。若允許此等四個相互相干輻射光束同時到達感測器6之同一位置，即以並行獲取方案操作，則包含含有圖案及非所要假影貢獻圖案之所要資訊的多個干涉圖案將彼此重疊。可藉由例如第一經散射輻射31之部分41與第二經散射輻射32之部分42之間的干涉而形成非所要干涉圖案。由於完全分離疊加之干涉圖案將在技術上具有挑戰性且耗時，因此並行獲取對此配置不切實際。

類似於圖8之實例，在圖9之實例中使用依序獲取方案允許物鏡的全NA可用於照明及偵測兩者。然而，系統歸因於依序獲取而遭受低量測速度的相同問題。因此，需要具有能夠進行並行獲取使得可同時獲得高量測速度及高設計靈活性的df-DHM。

圖10示意地說明暗場數位全像顯微鏡(df-DHM) 1000之成像分支。暗場數位全像顯微鏡(df-DHM)包含成像分支及照明分支。在此實施例中，包含基板1050上之結構的度量衡目標1060係由兩個照明輻射光束照明，亦即，第一照明輻射光束1010及第二照明輻射光束1020。在實施例中，此類兩個照明光束1010、1020可同時照明度量衡目標1060。

在實施例中，第一照明光束1010可相對於光軸OA在第一方向上以第一入射角入射於度量衡目標1060上。第二照明光束1020可相對於光軸OA在第二方向上以第二入射角入射於度量衡目標1060上。第一照明光束1010之第一入射角與第二照明光束1020之第二入射角可實質上相同。各照明光束之入射角可例如在70度至90度之範圍內、在50度至90度之範圍內、在30度至90度之範圍內、在10度至90度之範圍內。度量衡目標1060之照明可引起自該目標散射輻射。在實施例中，第一照明光束1010可以對應於第一方向之第一方位角入射於度量衡目標1060上。第二照明光束1020可以對應於第二方向之第二方位角入射於度量衡目標1060上。第一照明光束1010之第一方位角與第二照明光束1020之第二方位角可不同；例如，間隔180度之相對角。

取決於度量衡目標1060之結構，經散射輻射可包含反射輻射、繞射輻射或透射輻射。在此實施例中，度量衡目標可為基於繞射之疊對目標；且各照明光束可對應於包含至少一個非零繞射階的散射光束。各散射光束攜載經照射度量衡目標之資訊。舉例而言，第一照明光束1010可對應於包含正一繞射階+1 ^stDF之第一散射光束1011；第二照明光束1020可對應於包含負一繞射階-1 ^stDF之第二散射光束1021。零繞射階及其他非所要繞射階可由光束阻擋元件(未展示)阻擋，或經組態以完全落在物鏡1070之NA之外。因此，df-DHM可在暗場模式中操作。應注意，在一些實施例中，一或多個光學元件(例如透鏡組合)可用以達成物鏡1070之相同光學效應。

散射光束1011、1021兩者可由物鏡1070收集且隨後重聚焦至影像感測器1080上。物鏡1070可包含多個透鏡，及/或df-DHM 1000可包含具有兩個或更多個透鏡，例如類似於圖9之例示性df-DHM之物鏡及成像透鏡的透鏡系統，藉此界定兩個透鏡之間的物鏡之光瞳平面及成像透鏡之焦點處的影像平面。在此實施例中，第一散射光束1011之部分1012及第二散射光束1021之部分1022同時入射於影像感測器1080之共同位置處。同時，兩個參考輻射光束，亦即第一參考光束1030及第二參考光束1040，入射於影像感測器1080之同一位置上。可將此四個光束分組成兩對經散射輻射及參考輻射。舉例而言，第一散射參考光束對可包含第一散射光束1011之部分1012及第一參考光束1030。同樣地，第二散射參考光束對之部分1022可包含第二散射光束1021及第二參考光束1040。此等兩個散射參考光束對可隨後形成兩個干涉圖案(全像影像)，該兩個干涉圖案在空間域中至少部分地重疊。

在實施例中，為了分離兩個至少部分在空間上重疊之干涉圖案(例如，在空間頻域中)，第一參考光束1030可具有相對於光軸OA之第一入射角，且第二參考光束1040可具有相對於光軸OA之第二入射角；該第一入射角與該第二入射角為不同的。替代地或另外，第一參考光束1030可具有相對於光軸OA之第一方位角，且第二參考光束1040可具有相對於光軸OA之第二方位角；該第一方位角與該第二方位角為不同的。

為了產生干涉圖案，各散射參考光束對之兩個光束應至少部分地彼此相干，以達到足以形成干涉圖案的程度。應注意，各經散射輻射光束可具有相對於其對應照明輻射之相位偏移。舉例而言，在影像感測器1080之影像平面處，此類相位偏移可包含由於自度量衡目標1060至影像感測器1080之光程長度(OPD)及藉由與度量衡目標之相互作用引起的貢獻。如上文所描述，有必要控制第一經散射參考光束對與第二經散射參考光束對之間的相干性，使得一對之各光束與其他對之任何光束不相干。換言之，干涉應僅發生於同一光束對內的光束之間，且在不同光束對之間受抑制。以此方式，僅所要干涉圖案，例如藉由相關經散射參考光束對形成之兩個干涉圖案以疊加方式形成於影像感測器1080上，因此避免分離或移除非所要干涉圖案的問題。

上文所描述之度量衡裝置通常可使用寬頻輻射以實現遍及不同波長範圍的量測。在一些情況下，全寬頻輻射(或其廣泛範圍)將用於量測。然而，更典型地，針對各量測將以某一方式過濾或選擇一或多個單一波長或窄波長帶，使得可針對量測組態照明。

愈來愈期望可選擇的範圍較寬，例如介於400nm與1600nm之間或更大。照明裝置(其可包含照明分支之最終部分)可定位成極接近於在量測期間所量測之結構。其設計成將光以類似尺寸(例如，較小)之光點聚焦於正被量測之結構上，而不管所使用之波長。照明裝置或其各照明器可包含將照明聚焦至正被量測之結構上之光點中的透鏡或鏡面。愈來愈難以設計能夠針對足夠大波長範圍中之所有波長準確地且以相同方法操作之照明裝置。

因此，提議使用包含數個照明器(或照明器之集合)之照明裝置，照明器中之各照明器/集合覆蓋各別較小波長帶。以此方式，可針對較小波長範圍最佳化各照明器，從而顯著地減小設計複雜度。照明器之各集合可使用其自身光纖集連接至固定世界光學器件(例如，感測器頭部之外之所有光學器件)。以此方式，唯一額外組件可為亦可駐存於固定世界(感測器頭部之外)中之光纖開關。

因此，揭示用於度量衡設備之照明裝置，該照明裝置包含：第一照明器之集合，其包含各自可操作以發射包含第一光學特性之第一照明的一或多個照明器；第二照明器之集合，其包含各自可操作以發射包含不同於該第一光學特性之第二光學特性之第二照明所謂一或多個照明器。

照明裝置可包含照明器固持構件，諸如容納第一照明器之集合及第二照明器之集合的照明器環。照明環內之中心區可經組態以用於接收度量衡裝置之光學系統(例如，物鏡系統)。舉例而言，由中心偵測區界定之偵測NA可大於0.5、大於0.6、大於0.7、大於0.8或大約0.85。

第一光學特性包含至少第一波長範圍及/或第一偏振，且第二光學特性包含至少第二波長範圍及/或第二偏振。在實施例中，第一光學特性包含至少第一照明光點大小及/或光點形狀；且第二光學特性包含至少第二照明光點大小及/或光點形狀。

舉例而言，第一波長範圍可包含介於200nm與600nm之間、300nm與600nm之間、300nm與500nm之間或大致400nm的下限。舉例而言，第一波長範圍可包含介於700nm與1300nm之間、800nm與1200nm之間、900nm與1100nm之間或大致1000nm的上限。舉例而言，第二波長範圍可包含介於700nm與1300nm之間、800nm與1200nm之間、900nm與1100nm之間或大致1000nm的下限。舉例而言，第二波長範圍可包含介於1300nm與1900nm之間、1400nm與1800nm之間、1500nm與1700nm之間或大致1600nm的上限。第一波長範圍可與第二波長範圍部分重疊或可不與第二波長範圍重疊。

該第一照明器之集合及該第二照明器之集合中之各者可僅包含單一照明器。

第一照明器之集合及該第二照明器之集合可各自包含至少一對照明器，各對照明器可操作以自一對不同方向發射照明。該對不同方向可包含實質上垂直方向(例如，用於同時量測x目標及y目標)。該對不同方向可包含實質上相對方向(例如，用於同時捕捉兩個互補繞射階，諸如+1及-1繞射階)。

第一照明器之集合及該第二照明器之集合可各自包含兩對照明器(例如，間隔開90度)。此允許自x目標及y目標中之各者同時捕捉兩個互補繞射階，諸如+1及-1繞射階。

照明器環可圍繞照明器環之中心點旋轉，照明器環經組態以使第一照明器之集合及第二照明器之集合圍繞該中心點旋轉；例如以將不同照明器之集合切換至適當位置以允許量測特定波長或波長範圍。代替地，照明器環可與照明器之集合固定在一起，因此相對於感測器模組之其餘部分固定在適當位置。在此類情況下，當使用第一照明器之集合或第二照明器之集合照明時，可適當地旋轉基板。在另一實施例中，照明器環可固定且基板不旋轉。在此類實例中，集合之間的角分離應足夠小(例如，因此各集合之對應照明器極接近在一起)。在此情況下，照明光束(針對照明器之至少一個集合)將並不相對於目標極佳地對準，且該照明光束將因此亦以略微傾斜角照明光柵。由於照明光學器件之有限NA，未對準可為大約7度，從而產生一些串擾。在此類情況下，提議此串擾可用額外信號處理來抑制。舉例而言，在此類實施例中之集合之間的角分離可小於15度、小於10度、小於8度、小於6度或小於4度。

照明裝置可包含各可操作以用包含各別額外光學特性(例如，全波長範圍可劃分成具有用於各子範圍的專用照明器之集合之多於兩個子範圍)之照明來照明該結構之一或多個額外照明器之集合。

照明裝置可形成感測器模組或感測器頭部之部分。感測器模組可包含：照明裝置；光學系統(例如，包含至少物鏡)，其可操作以捕捉由結構散射之由正被照明之結構產生的經散射輻射；及偵測器，其可操作以偵測經散射輻射。

為了將感測器模組保持為儘可能緊湊及輕量化，可使感測器模組與大多數光學器件物理上保持分離，大多數光學器件可置放於例如機器中別處之光束製備模組中(例如，與照明器箱可形成其部分的固定世界分離)。在此上下文中之感測器可包含至少物鏡或透鏡配置及偵測器；例如，CCD/攝影機(及極少其他，例如僅輔助佈線等)；例如，圖10之物鏡1070及偵測器1080。舉例而言，照明器箱可包含如EP3964892A1及/或WO2021121733A1中所描述之配置。兩個此等文件係以引用方式併入本文中。

將在全像術及數位全像顯微鏡之情形下描述以下描述。特定言之，將在之暗場數位全像顯微鏡情形下描述以下描述。然而，應瞭解本文中所揭示之概念不限於此，且可應用於任何合適之度量衡設備，該度量衡設備包括散射計、對準感測器、調平感測器、亮場DHM或任何其他此類裝置。

圖11A描繪根據本發明之實施例之適合於判定在基板W上製造之結構1308之所關注特性(例如，疊對)之暗場數位全像顯微鏡(df-DHM) 1300。在此實例中df-DHM 1300根據依序獲取方案操作，類似於圖9之df-DHM。

在實施例中，df-DHM 1300包含感測器模組(未展示)，該感測器模組包含用於照明結構1308之照明裝置。照明裝置包含至少第一照明器之集合及第二照明器之集合。第一照明器之集合包含各自可操作以用包含第一光學特性之第一照明1323來照明該結構1308之一或多個照明器。第二照明器之集合包含各自可操作以用包含不同於該第一光學特性之第二光學特性之第二照明1324來照明該結構1308的一或多個照明器。

在本實例中，第一光學特性包含至少第一波長範圍；且第二光學特性包含至少第二波長範圍。可設想另外光學特性。在實施例中，第一光學特性包含至少第一偏振；且第二光學特性包含至少第二偏振。在實施例中，第一光學特性包含至少第一照明光點大小；且第二光學特性包含至少第二照明光點大小。在實施例中，第一光學特性包含至少第一照明光點形狀；且第二光學特性包含至少第二照明光點形狀。

在本實例中，第一照明器之集合包含第一照明器1321；且第二照明器之集合包含第二照明器1322。第一照明器1321可操作以用第一波長範圍照明結構1308。第二照明器1322可操作以用第二波長範圍照明結構1308。波長範圍可如上文所界定。照明器之集合可包含多於兩個照明器之集合，各自可操作以用各別不同波長範圍來照明結構1308。

在實施例中，第一照明1321可在相對於光軸OA之第一方向上以第一入射角入射於結構1308上。第二照明1322可在相對於光軸OA之第二方向上以第二入射角入射於結構1308上。第一照明1321之第一入射角與第二照明1322之第二入射角可實質上相同。各照明光束之入射角可例如在70度至90度之範圍內、在50度至90度之範圍內、在30度至90度之範圍內、在10度至90度之範圍內。

由結構1308上之第一照明1323進行之照明可產生由結構1308散射之由正被第一照明1323照明之結構1308產生的第一經散射輻射1331。由結構1308上之第二照明1324進行之照明可產生由結構1308散射之由正被第二照明1324照明之結構1308產生的第二經散射輻射(未展示)。

感測器模組進一步包含可操作以捕捉由結構1308散射之由正被照明之結構1308產生的輻射之光學系統1302。特定言之，光學系統可操作以捕捉由正被第一照明1323照明之結構1308產生的第一經散射輻射1331及由正被第二照明1324照明之結構1308產生的第二經散射輻射(未展示)。在實施例中，光學系統1302包含接物鏡1309。在實施例中，光學系統1302包含平凸透鏡。平凸透鏡為等暈的且具有相對高的像差。在實施例中，光學系統1302包含平面非球面透鏡或雙非球面透鏡。平面非球面為非等暈的且具有相對低的像差。在實施例中，光學系統1302包含鏡面光學器件。在實施例中，光學系統1302界定偵測數值孔徑(NA)。舉例而言，由中心偵測區界定之偵測NA可大於0.5、大於0.6、大於0.7、大於0.8或大約0.85。

感測器模組進一步包含可操作以偵測經散射輻射之偵測器1306。

感測器模組進一步包含容納第一照明器1321及第二照明器1331之照明器環(未展示)。在實施例中，照明器環之中心區經組態以用於接收光學系統1302。在實施例中，照明器環可圍繞光學系統1302之光軸旋轉。在實施例中，照明器環經組態以使第一照明器之集合及第二照明器之集合圍繞光軸旋轉。

光學系統1302經組態以將第一經散射輻射1331之一部分1341及/或第二經散射輻射之一部分自結構1308導引至偵測器1306。以下係關於第一經散射輻射之部分1341論述，儘管實質上類似原理應用於將第二經散射輻射之部分導引至偵測器1306。第一經散射輻射1331之部分1341因此為到達偵測器1306之第一經散射輻射1331的部分。第一經散射輻射1341之其他部分未到達偵測器1306。在實施例中，到達偵測器1306之第一經散射輻射1331之部分1341不包括第一經散射輻射1331之鏡面反射分量。此可藉由將第一照明1323之入射極角配置為足夠大以確保將以與照明相同之入射極角發生之鏡面反射洛在光學系統1302之偵測NA之外來達成。光學系統1302之偵測NA可為接物鏡1309之偵測NA。偵測器1306因此可配置用於暗場量測。在實施例中，第一經散射輻射1331之部分1341至少主要(亦即，多於一半或完全)由自結構1308散射之一或多個非零階繞射分量組成，例如，僅+1階繞射分量或+1、+2、+3或更高階正非零階繞射分量中之一或多者。

在一些實施例中，感測器模組經組態以用來自第一照明器1321之第一照明1323及來自第二照明器1322之第二照明1324來同時照明結構1308。在一些實施例中，感測器模組經組態以用來自第一照明器1321之第一照明1323及來自第二照明器1322之第二照明1324來分開地或單獨地照明結構1308。在實施例中，感測器模組經組態以藉由基板W之旋轉在用來自第一照明器1321之第一照明1323來照明結構1308與用來自第二照明器1322之第二照明1324來照明結構1308之間切換。在實施例中，感測器模組經組態以藉由感測器模組之旋轉在用來自第一照明器1321之第一照明1323來照明結構1308與用來自第二照明器1322之第二照明1324來照明結構1308之間切換。在實施例中，感測器模組經組態以藉由照明器環之旋轉在用來自第一照明器1321之第一照明1323來照明結構1308與用來自第二照明器1322之第二照明1324來照明結構1308之間切換。在實施例中，感測器模組經組態以藉由照明器環之旋轉、基板W之旋轉及/或感測器模組之旋轉的組合在用來自第一照明器1321之第一照明1323來照明結構1308與用來自第二照明器1322之第二照明1324來照明結構1308之間切換。

圖11B示意性地描繪根據實施例之圖11A中所說明之df-DHM 1300之幾何NA空間。NA空間可包含環繞包含光學系統1302之中心偵測區1360 (亦即，偵測NA)之周邊照明區1350。第一照明器1321及第二照明器1322配置於周邊照明區1350內及/或在周邊照明區1350內提供照明。周邊照明區1350可為在系統之最大NA與偵測NA之間的NA區。針對非浸潤設置，系統之最大NA可為1。

第一照明1323可自結構1308之參考框架中之第一方向入射於結構1308上。第二照明1324可自結構1308之參考框架中之第二方向入射於結構1308上。第一方向可不同於第二方向。舉例而言，第一照明1323可以對應於第一方向之第一方位角入射於結構1306上，其中光束之方位角指x軸與入射光束或其在x-y平面中之投影之間的角度。第二照明1324可以對應於第二方向之第二方位角入射於結構1306上。第一照明1323之第一方位角及第二照明1324之第二方位角可為不同的；例如間隔45度。應瞭解，第一方向可與第二方向相同，使得第一照明1323及第二照明1324來源於結構1308之參考框架中之同一方向。

如圖11B中所展示,第一照明器1321經配置以在周邊照明區1350內自第一方向提供照明，且第二照明器1322經配置以在周邊照明區1350內自第二方向提供照明。在此實施例中，第一照明器1321經配置以第一方位角提供照明且第二照明器1322經配置以第二方位角提供照明，其中第一方位角與第二方位角之間的方位角分離為45度。應瞭解，可利用任何合適之方位角差。在照明器環固定之情況下，方位角差可足夠小以減輕第一照明器1321與第二照明器1322之間的串擾之效應。

在實施例中，df-DHM 1300進一步可操作以提供對應於第一照明1323之各別第一參考照明1351及對應於第二照明1324之第二參考照明(未展示)。在實施例中，第一參考照明1351及第二參考照明包含平面波或球面波。

在實施例中，第一參考照明1351由第一照明器1321提供且第二參考照明由第二照明器提供。第一照明器1321與第一經散射輻射1331之部分1341同時將第一參考照明1351提供至偵測器1306上。類似地，第二照明器1322與第二經散射輻射之部分同時將第二參考照明提供至偵測器1306上。值得注意地是，在第一照明器1321及第二照明器1322單獨地或分開地提供至結構1308之實施例中，第二參考照明可在與第一參考照明1351不同的時間下導引至偵測器1306上。

偵測器1306可操作以偵測由到達偵測器1306及第一參考照明1351之第一經散射輻射1331之部分1341之干涉產生的第一干涉圖案。到達感測器1308之第一經散射輻射1331之部分1341在感測器1308處與第一參考照明1351至少充分相干以用於形成第一干涉圖案及可由偵測器1306偵測第一干涉圖案。第一干涉圖案由偵測器1306記錄。類似地，偵測器可操作以偵測由到達偵測器1306及第二參考照明之第二經散射輻射之部分之干涉產生的第二干涉圖案。

圖11C描繪照明器之例示性配置之示意性表示，照明器為例如用於提供第一照明1323及第一參考照明1351之第一照明器1321。應瞭解，實質上類似配置可用於第二照明器1322及第二參考照明。

輻射源1310將輻射光束提供至光束分光器1312。輻射源1310產生時間上空間上相干或時間上及空間上部分相干或時間上相干及空間上部分不相關的電磁輻射(但對於在偵測器1306處發生之干涉充分相干)之輻射光束。在實施例中，第一照明器1321之輻射源1310具有400 nm至1000 nm之波長範圍。在實施例中，第二第一照明器1322之輻射源(未展示)具有1000 nm至1600 nm之波長範圍。

在其中第一照明1323及第二照明1324來源於結構1308之參考框架中之同一方向之實施例中，可使用單一照明器且輻射源可經組態以產生處於可控制波長之輻射。在此實施例中，輻射源可包含用於自具有寬頻光譜分佈之輻射產生可控制波長之輻射的濾波單元。

輻射光束由光束分光器1312分開以提供第一照明1323及第一參考照明1351。在所展示實例中，表示第一參考照明1351之分開輻射光束之第一部分穿過延遲元件1314及參考光學單元1316。參考光學單元1316將第一參考照明1351導引至偵測器1306上。表示第一照明1323之分開輻射光束之第二部分穿過照明光學單元1320。照明光學單元1320將第一照明1323導引至結構1308上。其中輻射光束由光束分光器1312分開之點與偵測器1306之間的光程長度可由延遲元件1314調整。延遲元件1314可包含用於例如藉由可控制地增加穿過延遲元件1314之輻射之路徑長度來引入相位延遲的任何合適之配置。延遲元件1314可基於參看圖12所論述之例如涉及鏡面之WO 2019/197117的原理而實施。在本實例中，延遲元件1314設置於光束分光器1312與參考光學單元1316之間的光程中，但延遲元件1314可替代地或另外設置於光束分光器1312與照明光學單元1320之間的光程中。在一些實施例中，路徑差異針對光束分光器1312與偵測器1306之間的兩個光程(亦即，經由結構1308及不經由結構1308)中之各者設定為相等。此條件可藉由調諧相位元件1314及/或藉由光束分光器1312與偵測器1306之間的光學元件的準確對準來滿足。

在接著用第一照明1323來照明結構1308之後續時間處，可用額外第一照明(未展示)來照明結構1308。額外第一照明可自不同於結構1308之參考框架中之第一照明器1321的方向入射於結構1308上。舉例而言，第一照明1323可以對應於第一方向之第一方位角入射於結構1306上，且額外第一照明可以對應於第三方向之第三方位角入射於結構1306上。第一方向及第三方向可為實質上相對方向。舉例而言，第一方位角可與第三方位角成角度地分離180度。方向的差異可藉由改變光學系統1302之參考框架中的照明方向、藉由旋轉基板W (例如180度)、或藉由改變光學系統1302之參考框架中的照明方向與旋轉基板W之組合來實施。光學系統1302之參考框架中的照明方向可藉由例如旋轉可旋轉環來改變。

類似地，在接著用第二照明1324來照明結構1308之後續時間處，可用額外第二照明(未展示)來照明結構1308。額外第二照明可自不同於結構1308之參考框架中之第二照明之方向入射於結構1308上。舉例而言，第二照明可以對應於第二方向之第二方位角入射於結構1306上，且額外第二照明可以對應於第四方向之第四方位角入射於結構1306上。第二方向及第四方向可為實質上相對方向。舉例而言，第二方位角可與第四方位角成角度地分離180度。方向的差異可藉由改變光學系統1302之參考框架中的照明方向、藉由旋轉基板W (例如180度)、或藉由改變光學系統1302之參考框架中的照明方向與旋轉基板W之組合來實施。光學系統1302之參考框架中的照明方向可藉由例如旋轉可旋轉環來改變。

藉由額外第一照明之到達偵測器1306之額外第一經散射輻射的部分與額外第一參考照明之間的干涉形成額外第一干涉圖案。到達感測器1308之額外第一經散射輻射的部分在感測器1308處與額外第一參考照明至少充分相干，以用於形成額外第一干涉圖案及可由偵測器1306偵測額外第一干涉圖案。由偵測器1306記錄額外第一干涉圖案。類似地，藉由到達偵測器1306之額外第二經散射輻射的部分與額外第二參考照明之間的干涉形成額外第二干涉圖案。

結構1308之一或多個特性可藉由df-DHM 1300之處理單元1370判定。處理單元1370可使用由偵測器1306記錄之第一干涉圖案及額外第一干涉圖案以根據第一光學特性來判定結構1308之特性。處理單元1370亦可使用由偵測器1306記錄之第二干涉圖案及額外第二干涉圖案以根據第二光學特性來判定結構1308之特性。

在實施例中，處理單元1370耦接至偵測器1306以接受包含關於由偵測器1306記錄之干涉圖案的資訊之信號。在實施例中，處理單元1370校正光學系統1302之像差。

應注意，前述實施例可進一步一般化用於具有感測器模組之df-DHM，其中該第一照明器之集合及該第二照明器之集合各自包含可操作以自不同方向照明結構之複數對照明器。第一照明器之集合及該第二照明器之集合可各自包含至少一對照明器，各對照明器可操作以自一對不同方向發射照明。該對不同方向可包含實質上垂直方向(例如，用於同時量測x目標及y目標)。該對不同方向可包含實質上相對方向(例如，用於同時捕捉兩個互補繞射階，諸如+1及-1繞射階)。第一照明器之集合及該第二照明器之集合可各自包含兩對照明器(例如，間隔開90度)。此允許自x目標及y目標中之各者同時捕捉兩個互補繞射階，諸如+1及-1繞射階。

圖12A描繪根據本發明之實施例之適合於判定在基板W上製造之結構1408之所關注特性(例如，疊對)之暗場數位全像顯微鏡(df-DHM) 1400。df-DHM 1400在此實例中根據並行獲取方案操作，類似於圖10之df-DHM。

在實施例中，df-DHM 1400包含感測器模組(未展示)，該感測器模組包含用於照明結構1408之照明裝置。照明裝置包含至少第一照明器之集合及第二照明器之集合。第一照明器之集合包含各自可操作以用包含第一光學特性之第一照明來照明該結構1408之一或多個照明器。第二照明器之集合包含各自可操作以用包含不同於該第一光學特性之第二光學特性之第二照明來照明該結構1408的一或多個照明器。

在一些實施例中，照明裝置進一步包含各自可操作以用包含各別額外光學特性之照明來照明該結構1408之一或多個額外照明器之集合。在本實例中，一或多個額外照明器之集合包含第三照明器之集合及第四照明器之集合。第三照明器之集合包含各自可操作以用包含第三光學特性之第三照明來照明該結構1408之一或多個照明器。第四照明器之集合包含各自可操作以用包含第三光學特性之第四照明來照明該結構1408之一或多個照明器。

在一些實施例中，照明器之各集合各自包含至少一對照明器，各對照明器可操作以自一對不同方向照明結構1408。照明器之集合中之各照明器經組態以同時照明結構1408。此可類似於圖10之df-DHM的該對照明器。在另外實施例中，照明器之各集合可包含x照明器之集合(例如，一對)及y照明器之集合(例如，一對)。應瞭解，照明器之複數個集合可包含任何合適數目個照明器之集合。

照明器之各集合包含不同光學特性。在此實施例中，照明器之各集合包含不同波長範圍。舉例而言，第一照明器之集合包含400 nm至700 nm之第一波長範圍，第二照明器之集合包含700 nm至1000 nm之第二波長範圍，第三照明器之集合包含1000 nm至1300 nm之第三波長範圍，且第四照明器之集合包含1300 nm至1600 nm之第四波長範圍。在一些實施例中，第一波長範圍可與第二波長範圍部分重疊。應瞭解，照明器之各集合可包含任何合適之波長範圍。可設想另外光學特性。在實施例中，第一光學特性包含至少第一偏振；第二光學特性包含至少第二偏振；第三光學特性包含至少第三偏振；且第四光學特性包含至少第四偏振。在實施例中，第一光學特性包含至少第一照明光點大小；第二光學特性包含至少第二照明光點大小；第三光學特性包含至少第三照明光點大小，且第四光學特性包含至少第四照明光點大小。

在此實施例中，第一照明器之集合包含第一照明器1410A及額外第一照明器1420A。第一照明器1410A及額外第一照明器1420A可操作以用第一波長範圍來照明結構1408。第二照明器及額外第二照明器可操作以用第二波長範圍來照明結構1408。第二照明器之集合包含第二照明器(未展示)及額外第二照明器(未展示)。第二照明器及額外第二照明器可操作以用第二波長範圍來照明結構1408。第三照明器之集合包含第三照明器(未展示)及額外第三照明器(未展示)。第三照明器及額外第三照明器可操作以用第三波長範圍來照明結構1408。第四照明器之集合包含第四照明器(未展示)及額外第四照明器(未展示)。第四照明器及額外第四照明器可操作以用第四波長範圍來照明結構1408。

結構1408之照明可引起輻射自結構1408散射。取決於結構1408之結構，經散射輻射可包含反射輻射、繞射輻射或透射輻射。在此實施例中，結構1408可為基於繞射之疊對目標；且各照明器可對應於包含至少一個非零繞射階之經散射光束。各經散射光束攜載經照明結構1408之資訊。舉例而言，第一照明器1410A可對應於包含正一繞射階+1 ^stDF之第一經散射輻射1411A，且額外第一照明器1420B可對應於包含負一繞射階-1 ^stDF之額外第一經散射輻射1421A。第二照明器1410B可對應於包含正一繞射階+1 ^stDF之第三經散射光束(未展示)，且額外第二照明器1420B可對應於包含負一繞射階-1 ^stDF之第四經散射光束(未展示)。第三照明器1410C可對應於包含正一繞射階+1 ^stDF之第五經散射光束(未展示)，且額外第三照明器14020C可對應於包含負一繞射階-1 ^stDF之第六經散射光束(未展示)。第四照明器1410D可對應於包含正一繞射階+1 ^stDF之第七經散射光束(未展示)，且額外第四照明器1420D可對應於包含負一繞射階-1 ^stDF之第八經散射光束(未展示)。

感測器模組進一步包含可操作以捕捉由結構1408散射之由正被照明之結構1408產生之輻射之光學系統1402。舉例而言，光學系統可操作以捕捉由正被第一照明1410A照明之結構1408產生之第一經散射輻射1411A，及由正被額外第一照明1420A照明之結構1408產生之額外第一經散射輻射1421A。在實施例中，光學系統1402包含物鏡1409。在實施例中，光學系統1402包含平凸透鏡。平凸透鏡為等暈的且具有相對高的像差。在實施例中，光學系統1402包含平面非球面透鏡或雙非球面透鏡。平面非球面為非等暈的且具有相對低的像差。在實施例中，光學系統1402包含鏡面光學器件。在實施例中，光學系統1402界定偵測數值孔徑(NA)。舉例而言，由中心偵測區界定之偵測NA可大於0.5、大於0.6、大於0.7、大於0.8或大約0.85。應注意，在一些實施例中，一或多個光學元件，例如透鏡組合可用以達成物鏡1409的同一光學效應。

感測器模組進一步包含可操作以偵測經散射輻射之偵測器1306。

感測器模組進一步包含容納第一照明器之集合、第二照明器之集合、第三照明器之集合及第四照明器之集合的照明器環(未展示)。在實施例中，照明器環之中心區經組態以用於接收光學系統1402。在實施例中，照明器環可圍繞光學系統1402之光軸旋轉。在實施例中，照明器環經組態以使第一照明器之集合、第二照明器之集合、第三照明器之集合及第四照明器之集合圍繞光軸旋轉。

照明器之各集合之經散射輻射可由物鏡1409收集，且隨後重聚焦至偵測器1406上。物鏡1409可包含多個透鏡，及/或df-DHM 1400可包含具有兩個或更多個透鏡，例如類似於圖9之例示性df-DHM之物鏡及成像透鏡的透鏡系統，藉此界定兩個透鏡之間的物鏡之光瞳平面及成像透鏡之焦點處的影像平面。

在一些實施例中，感測器模組經組態以用來自照明器之各集合之照明同時照明結構1308。在一些實施例中，感測器模組經組態以用照明器之各集合分開地或單獨地照明結構1308。在一些實施例中，感測器模組經組態以藉由基板W之旋轉在來自照明器之各集合之照明之間切換。在實施例中，感測器模組經組態以藉由感測器模組之旋轉在來自照明器之各集合之照明之間切換。在實施例中，感測器模組經組態以藉由照明器環之旋轉在來自照明器之各集合之照明之間切換。在實施例中，感測器模組經組態以藉由照明器環之旋轉、基板W之旋轉及/或感測器模組之旋轉的組合在來自照明器之各集合之照明之間切換。

照明之入射角指在x-z平面中顯微鏡之光軸(虛線)或z軸與入射照明或其在x-z平面中之投影之間的角度。第一照明器1410A可提供相對於光軸OA在第一方向上以第一入射角入射於結構1408上之第一照明。額外第一照明器1420A可提供相對於光軸OA在第二方向上以第二入射角入射於結構1408上之額外第一照明。第二照明器可提供相對於光軸OA在第三方向上以第三入射角入射於結構1408上之第二照明。額外第二照明器可提供相對於光軸OA在第四方向上以第四入射角入射於結構1408上之額外第二照明。第三照明器可提供相對於光軸OA在第五方向上以第五入射角入射於結構1408上之第三照明。額外第三照明器可提供相對於光軸OA在第六方向上以第六入射角入射於結構1408上之額外第三照明。第四照明器可提供相對於光軸OA在第七方向上以第七入射角入射於結構1408上之第四照明。額外第四照明器可提供相對於光軸OA在第八方向上以第八入射角入射於結構1408上之額外第四照明。各照明器之入射角可實質上相同。各照明器之入射角可例如在70度至90度之範圍內，50度至90度之範圍內，30度至90度之範圍內，10度至90度之範圍內。

圖12B示意性地描繪根據實施例之圖12A中所說明之df-DHM 1400之幾何NA空間。NA空間可包含環繞包含光學系統1402之中心偵測區1460 (亦即，偵測NA)之周邊照明區1450。照明器配置於周邊照明區1450內及/或在周邊照明區1450內提供照明。

如圖12B中所展示，各照明器配置於周邊區1450內之各別位置處或在周邊區1450內之各別位置處提供照明。第二照明器標記為1410B，額外第二照明器標記為1420B，第三照明器標記為1410C，額外第三照明器標記為1420C，第四照明器標記為1410D，且額外第四照明器標記為1420D。在此實施例中，照明器中之各者之方位角與相鄰照明器成角度地分離45度。在一些實施例中，照明器均勻地成角度分佈，然而情況不一定如此。應瞭解，可利用任何合適之方位角分離。

光束之方位角指x軸與入射光束或其在x-y平面中之投影之間的角度。第一照明器1410A可提供以對應於第一方向之第一方位角入射於結構1408上之第一照明。額外第一照明器1420A可提供以對應於第二方向之第二方位角入射於結構1408上之額外第一照明。第一方位角及第二方位角可為不同的；例如間隔180度之相對角。第二照明器可提供以對應於第三方向之第三方位角入射於結構1408上之第二照明。額外第二照明器可提供以對應於第四方向之第四方位角入射於結構1408上之額外第二照明。第三方位角及第四方位角可為不同的；例如間隔180度之相對角。第三照明器可提供以對應於第五方向之第五方位角入射於結構1408上之第三照明。額外第三照明器可提供以對應於第六方向之第六方位角入射於結構1408上之額外第三照明。第五方位角及第六方位角可為不同的；例如，間隔180度相對角。第四照明器可提供以對應於第七方向之第七方位角入射於結構1408上之第四照明。額外第四照明器可提供以對應於第八方向之第八方位角入射於結構1408上之額外第四照明。第七方位角及第八方位角可為不同的；例如間隔180度之相對角。

在實施例中，照明器中之各者之方位角均勻分佈於x-y平面周圍。舉例而言，第一方位角及第三方位角可為不同的，例如間隔45度。第三方位角及第五方位角可為不同的，例如間隔45度。第五方位角及第五第七方位角可為不同的，例如間隔45度。第二方位角及第四方位角可為不同的，例如間隔45度。第四方位角及第六方位角可為不同的，例如間隔45度。第六方位角及第八方位角可為不同的，例如間隔45度。應瞭解，方位角不必均勻分佈，且可存在方位角之不均勻分佈。

在其中第一照明器之集合照明結構1408之例示性實施例中，第一經散射輻射1411A之一部分1412A及額外第一經散射輻射1421A之一部分1422A同時入射於偵測器1406之共同位置處。同時，df-DWM進一步可操作以提供兩個參考輻射光束(亦即第一參考照明1430A及額外第一參考照明1440A)入射於偵測器1406之同一位置上。可將此四個光束分組成兩對經散射輻射及參考輻射。舉例而言，第一經散射參考照明對可包含第一經散射輻射1411A之部分1412A及第一參考照明1430。同樣地，額外第一經散射參考照明對之部分1422A可包含額外第一經散射輻射1421A及額外第一參考照明1420A。此等兩個經散射參考照明對可隨後形成至少部分地在空間域中重疊之兩個干涉圖案(全像圖像)。

應瞭解，照明器之各集合可具有對應參考照明之集合。舉例而言，第二經散射參考照明對可包含第二經散射光束之部分及第二參考照明(未展示)。同樣地，額外第一經散射參考照明對之部分1422A可包含額外第一經散射輻射1421A及額外第二參考照明(未展示)。在一些實施例中，額外第二參考照明與第一參考照明相同，使得照明器之一或多個集合利用相同參考照明。

在實施例中，第一照明、額外第一照明、第一參考照明1430A及額外第一參考照明1440A可藉由包含第一照明器1410A之照明分支提供。類似地，第二照明裝置可提供第二照明、額外第二照明、第二參考照明及額外第二參考照明。第三照明裝置可提供第三照明、額外第三照明、第三參考照明及額外第三參考照明。第四照明裝置可提供第四照明、額外第四照明、第四參考照明及額外第四照明。在實施例中，照明裝置可與圖11或圖12之WO2021/121733之照明裝置實質上類似。

結構1408之一或多個特性可藉由df-DHM 1400之處理單元1490判定。舉例而言，當使用第一照明裝置1410A時，處理單元1490使用由偵測器1406記錄之第一干涉圖案及額外第一干涉圖案以判定結構1408之特性。在實施例中，處理單元1490耦接至偵測器1406以接受包含關於由感測器1490記錄之第一干涉圖案及額外第一干涉圖案之資訊的信號。在實施例中，處理單元1490校正df-DHM 1400之物鏡1409的像差。在實施例中，用輻射在時間上(並行)同時進行第一干涉圖案及額外第一干涉圖案之量測，處理單元1490經組態以在時間上(並行)同時使用量測以根據第一光學特性來判定結構1408之特性。可針對其他照明裝置中之各者重複此判定，使得根據第二、第三及/或第四光學特性來判定結構之特性。

應注意，前述實施例可進一步一般化以用於具有照明及參考輻射光束之複數個照明器對之集合之df-DHM。在一些實施例中，df-DHM具有感測器模組，其中照明器之集合各自包含可操作以自四個不同方向照明結構之兩對照明器。在一些實施例中，四個不同方向實質上間隔開90度。

在一些實施例中，照明器可提供複數對照明及參考照明。照明器亦可提供輻射照明之間的足夠相干性控制，使得僅所要干涉圖案將形成於偵測器上。

在實施例中，處理單元1490可為電腦系統。電腦系統可配備有影像重建構演算法，該影像重建構演算法用以進行所有前述任務，包含進行傅立葉變換(傅立葉變換)、提取各個別高階空間光譜、進行逆傅立葉變換、計算複合場及基於結果而判定結構之特性。

圖13為說明可輔助實施本文中所揭示之方法及流程的電腦系統1500的方塊圖。電腦系統1500包括用於傳達資訊之匯流排1502或其他通信機構及與匯流排1502耦接以用於處理資訊之處理器1504 (或多個處理器1504及1505)。電腦系統1500亦包括耦接至匯流排1502以用於儲存待由處理器1504執行之資訊及指令的主記憶體1506，諸如隨機存取記憶體(RAM)或其他動態儲存裝置。主記憶體1506亦可用於在待由處理器1504執行之指令之執行期間儲存暫時性變數或其他中間資訊。電腦系統1500進一步包括耦接至匯流排1502以用於儲存用於處理器1504之靜態資訊及指令的唯讀記憶體(ROM) 1408或其他靜態儲存裝置。諸如磁碟或光碟之儲存裝置1510經提供且耦接至匯流排1502以用於儲存資訊及指令。

電腦系統1500可經由匯流排1502耦接至用於向電腦使用者顯示資訊之顯示器1512，諸如陰極射線管(CRT)或平板顯示器或觸控面板顯示器。包括文數字按鍵及其他按鍵之輸入裝置1514耦接至匯流排1502以用於將資訊及命令選擇傳達至處理器1504。另一類型之使用者輸入裝置為用於將方向資訊及命令選擇傳達至處理器1504且用於控制顯示器1512上之游標移動的游標控制件1516，諸如滑鼠、軌跡球或游標方向按鍵。此輸入裝置通常具有在兩個軸線(第一軸線(例如，x)及第二軸線(例如，y))上之兩個自由度，其允許裝置指定在平面中之位置。亦可將觸控面板(螢幕)顯示器用作輸入裝置。

如本文中所描述之一或多種方法可藉由電腦系統1500回應於處理器1504執行含於主記憶體1506中之一或多個指令的一或多個序列而進行。可將此類指令自另一電腦可讀媒體(諸如，儲存裝置1510)讀取至主記憶體1506中。含於主記憶體1506中之指令序列的執行致使處理器1504進行本文中所描述之程序步驟。呈多處理配置之一或多個處理器亦可用以執行含於主記憶體1506中之指令序列。在替代性實施例中，可代替或組合軟體指令而使用硬佈線電路系統。因此，本文中之描述不限於硬體電路系統及軟體之任何特定組合。

如本文中所使用之術語「電腦可讀媒體」指參與將指令提供至處理器1504以供執行之任何媒體。此類媒體可採取許多形式，包括但不限於非揮發性媒體、揮發性媒體及傳輸媒體。非揮發性媒體包括例如光碟或磁碟，諸如儲存裝置1510。揮發性媒體包括動態記憶體，諸如主記憶體1506。傳輸媒體包括同軸纜線、銅線及光纖，其包括包含匯流排1502之電線。傳輸媒體亦可採取聲波或光波之形式，諸如在射頻(RF)及紅外(IR)資料通信期間產生之聲波或光波。電腦可讀媒體之常見形式包括例如軟碟、可撓性磁碟、硬碟、磁帶、任何其他磁媒體、CD-ROM、DVD、任何其他光學媒體、打孔卡、紙帶、具有孔圖案之任何其他物理媒體、RAM、PROM及EPROM、FLASH-EPROM、任何其他記憶體晶片或卡匣、如下文所描述之載波，或可供電腦讀取之任何其他媒體。

可在將一或多個指令之一或多個序列攜載至處理器1504以用於執行時涉及各種形式之電腦可讀媒體。舉例而言，初始可將該等指令承載於遠端電腦之磁碟上。遠端電腦可將指令載入至其動態記憶體內，且使用數據機經由電話線而發送指令。在電腦系統1500本端之數據機可接收電話線上之資料，且使用紅外傳輸器將資料轉換為紅外信號。耦接至匯流排1502之紅外偵測器可接收紅外信號中攜載之資料且將資料置放於匯流排1502上。匯流排1502將資料攜載至主記憶體1506，處理器1504自該主記憶體1506擷取並執行指令。由主記憶體1506接收到之指令可視情況在由處理器1504執行之前或之後儲存於儲存裝置1510上。

電腦系統1500亦較佳地包括耦接至匯流排1502之通信介面1518。通信介面1518提供對網路鏈路1520之雙向資料通信耦合，該網路鏈路1520連接至區域網路1522。舉例而言，通信介面1518可為整合式服務數位網路(ISDN)卡或數據機以提供對對應類型之電話線之資料通信連接。作為另一實例，通信介面1518可為將資料通信連接提供至相容LAN的區域網路(LAN)卡。亦可實施無線鏈路。在任何此實施中，通信介面1518發送且接收攜載表示各種類型之資訊之數位資料流的電信號、電磁信號或光學信號。

網路鏈路1520通常經由一或多個網路而向其他資料裝置提供資料通信。舉例而言，網路鏈路1520可經由區域網路1522向主機電腦1524或向由網際網路服務提供者(ISP) 1526操作之資料裝備提供連接。ISP 1526又經由全球封包資料通信網路(現在通常稱為「網際網路」) 1428而提供資料通信服務。區域網路1522及網際網路1528皆使用攜載數位資料流之電信號、電磁信號或光學信號。經由各種網路之信號及在網路鏈路1520上且經由通信介面1518之信號(該等信號將數位資料攜載至電腦系統1500且自電腦系統1500攜載數位資料)為輸送資訊的例示性形式之載波。

電腦系統1500可經由網路、網路鏈路1520及通信介面1518發送訊息並接收資料，包括程式碼。在網際網路實例中，伺服器1430可經由網際網路1528、ISP 1526、區域網路1522及通信介面1518傳輸用於應用程式之經請求程式碼。舉例而言，一種此類經下載應用程式可提供本文中所描述之技術中的一或多者。接收到之程式碼可在其被接收時由處理器1504執行，及/或儲存於儲存裝置1510或其他非揮發性儲存器中以用於稍後執行。以此方式，電腦系統1500可獲得呈載波之形式之應用程式碼。

在經編號條項之後續清單中揭示其他實施例： 1. 一種用於度量衡設備之感測器模組，該感測器模組包含： 照明裝置，其用於照明基板上之結構，該照明裝置包含至少第一照明器之集合及第二照明器之集合，其中該第一照明器之集合包含各自可操作以用包含第一光學特性之第一照明來照明該結構的一或多個照明器，且其中該第二照明器之集合包含各自可操作以用包含不同於該第一光學特性之第二光學特性之第二照明來照明該結構的一或多個照明器； 光學系統，其可操作以捕捉由該結構散射之由正被照明之該結構產生之經散射輻射；及 偵測器，其可操作以偵測該經散射輻射。 2. 如條項1之感測器模組，其中第一光學特性包含至少第一波長範圍，且第二光學特性包含至少第二波長範圍。 3. 如條項1或2之感測器模組，其中第一光學特性包含至少第一偏振，且第二光學特性包含至少第二偏振。 4. 如任一前述條項之照明裝置，其中第一光學特性包含至少第一光點大小，且第二光學特性包含至少第二光點大小。 5. 如任一前述條項之照明裝置，其中第一光學特性包含至少第一光點形狀，且第二光學特性包含至少第二光點形狀。 6. 如任一前述條項之感測器模組，其中： 該第一照明器之集合及該第二照明器之集合配置於周邊照明區內及/或在該周邊照明區內提供照明，該周邊照明區環繞包含該光學系統之中心偵測區。 7. 如任一前述條項之感測器模組，其中由中心偵測區界定之偵測數值孔徑大於0.7。 8. 如任一前述條項之感測器模組，其中由中心偵測區界定之偵測數值孔徑大於0.8。 9. 如任一前述條項之感測器模組，其中該照明裝置包含各自可操作以用包含各別額外光學特性之照明來照明該結構之一或多個額外照明器之集合。 10.   如任一前述條項之感測器模組，其中該第一照明器之集合及該第二照明器之集合中之各者各自包含單一照明器。 11.   如條項1至9中任一項之感測器模組，其中該第一照明器之集合及該第二照明器之集合各自包含至少一對照明器，各對照明器可操作以自一對不同方向照明結構。 12.   如條項11之感測器模組，其中該對不同方向包含實質上垂直方向。 13.   如條項11之感測器模組，其中該對不同方向包含實質上相對方向。 14.   如條項1至9中任一項之感測器模組，其中該第一照明器之集合及該第二照明器之集合各自包含可操作以自四個不同方向照明結構之兩對照明器。 15.   如條項14之感測器模組，其中該等四個不同方向實質上間隔開90度。 16.   如任一前述條項之感測器模組，其經組態以用來自第一照明器之集合之第一照明及來自第二照明器之集合之第二照明來同時照明該結構。 17.   如條項16之感測器模組，其中第一照明器之集合及該第二照明器之集合包含足以最小化第一照明器與第二照明器之間的串擾之方位角分離。 18.   如條項1至15中任一項之感測器模組，其經組態以用來自第一照明器之集合之第一照明及來自第二照明器之集合之第二照明來分開地照明該結構。 19.   如條項18之感測器模組，其經組態以藉由基板及/或感測器模組之旋轉在用來自第一照明器之集合之第一照明來照明結構與用來自第二照明器之集合之第二照明來照明結構之間切換。 20.   如任何一前述條項之感測器模組，其進一步包含容納第一照明器之集合及第二照明器之集合之照明器固持構件，照明器固持構件為可圍繞該光學系統之光軸旋轉的照明器環，該照明器環經組態以使第一照明器之集合及第二照明器之集合圍繞光軸旋轉。 21.   如條項1至20中任一項之感測器模組，其中照明器之各集合包含各別不同光學元件，使得該光學元件在照明器之各集合為相同的，但在照明器之不同集合之間不同。 22.   如條項21之感測器模組，其中針對光學元件各別光學特性最佳化該等光學元件。 23.   一種數位全像顯微鏡，其經組態以判定結構之所關注特性，該結構包含如任一前述條項之感測器模組。 24.   如條項23之數位全像顯微鏡，其進一步可操作以提供具有對應於第一照明之第一光學特性的各別第一參考照明及具有對應於第二照明之第二光學特性的第二參考照明。 25.   如條項23或24之數位全像顯微鏡，其中該偵測器可操作以偵測：由第一經散射輻射之干涉產生之第一干涉圖案，該第一經散射輻射由結構之第一照明及第一參考照明的散射產生；及由第二經散射輻射之干涉產生之第二干涉圖案，該第二經散射輻射由第二照明及第二參考照明之散射產生。 26.   如條項23至25中任一項之數位全像顯微鏡，其包含暗場數位全像顯微鏡。 27.   一種散射計，其經組態以判定結構之所關注特性，該結構包含如條項1至22中任一項之感測器模組。 28.   一種對準感測器，其包含如條項1至22中任一項之感測器模組。 29.   一種位階感測器，其包含如條項1至22中任一項之感測器模組。 30.   一種用於度量衡設備之照明裝置；該照明裝置包含： 第一照明器之集合，其包含各自可操作以發射包含第一光學特性之第一照明的一或多個照明器； 第二照明器之集合，其包含各自可操作以發射包含不同於該第一光學特性之第二光學特性之第二照明的一或多個照明器；及 照明器固持構件，其容納第一照明器之集合及第二照明器之集合。 31.   如條項30之照明裝置，其中第一光學特性包含至少第一波長範圍，且第二光學特性包含至少第二波長範圍。 32.   如條項30或31之照明裝置，其中第一光學特性包含至少第一偏振，且第二光學特性包含至少第二偏振。 33.   如條項30至32中任一項之照明裝置，其中第一光學特性包含至少第一光點大小，且第二光學特性包含至少第二光點大小。 34.   如條項30至33中任一項之照明裝置，其中第一光學特性包含至少第一光點形狀，且第二光學特性包含至少第二光點形狀。 35.   如條項30至34中任一項之照明裝置，其中： 照明環內之中心區經組態以用於接收度量衡裝置之光學系統。 36.   如條項30至35中任一項之照明裝置，其中照明器固持構件為可圍繞照明器環之中心點旋轉之照明器環，該照明器環經組態以使第一照明器之集合及第二照明器之集合圍繞中心點旋轉。 37.   如條項30至36中任一項之照明裝置，其中該第一照明器之集合及該第二照明器之集合中之各者各自包含單一照明器。 38.   如條項30至36中任一項之照明裝置，其中該第一照明器之集合及該第二照明器之集合各自包含至少對照明器，各對照明器可操作以自一對不同方向發射照明。 39.   如條項38之照明裝置，其中該對不同方向包含實質上垂直方向。 40.   如條項38之照明裝置，其中該對不同方向包含實質上相對方向。 41.   如條項30至36中任一項之照明裝置，其中該第一照明器之集合及該第二照明器之集合各自包含可操作以自四個不同方向發射照明之兩對照明器。 42.   如條項41之照明裝置，其中四個不同方向實質上間隔開90度。 43.   如條項30至42中任一項之照明裝置，其中該照明裝置包含各自可操作以用包含各別額外光學特性之照明來照明該結構之一或多個額外照明器之集合。 44.   如條項30至43中任一項之照明裝置，其中第一照明器之集合及該第二照明器之集合包含足以最小化第一照明光束與第二照明光束之間的串擾之方位角分離。 45.   如條項30至44中任一項之照明裝置，其中照明器之各集合包含各別不同光學元件，使得該光學元件在照明器之各集合內相同，但在照明器之不同集合之間不同。 46.   如條項45之照明裝置，其中針對光學元件各別光學特性最佳化該等光學元件。

儘管可在本文中特定地參考在IC製造中微影設備之使用，但應理解，本文中所描述之微影設備可具有其他應用程式。可能其他應用程式包括製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等。

儘管可在本文中特定地參考在微影設備之上下文中的本發明之實施例，但本發明之實施例可用於其他設備。本發明之實施例可形成遮罩檢測設備、度量衡設備或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或遮罩(或其他圖案化裝置)之物件之任何設備的部分。此等設備可一般稱為微影工具。此類微影工具可使用真空條件或周圍(非真空)條件。

儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例之使用，但應瞭解，本發明在內容背景允許之情況下不限於光學微影，且可用於其他應用程式，例如壓印微影中。

儘管特別提及「度量衡設備/工具/系統」或「檢測設備/工具/系統」，但此等術語可指相同或相似類型之工具、設備或系統。舉例而言，包含本發明之實施例的檢驗或度量衡設備可用於判定在基板上或在晶圓上的結構之特性。舉例而言，包含本發明之實施例的檢測設備或度量衡設備可用於偵測在基板上或在晶圓上的基板之缺陷或結構之缺陷。在此類實施例中，基板上之結構的所關注之特性可能關於結構中之缺陷、結構之特定部分之不存在或基板上或晶圓上之非所需的結構之存在。

雖然上文已描述本發明之特定實施例，但將瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。上方描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對如所描述之本發明進行修改。

2:輻射投影儀 4:光譜儀偵測器 6:光譜/感測器 8:輪廓 16:參考光學單元 18:參考光學單元 31:經散射輻射光束 32:經散射輻射光束 41:第一部分 42:第二部分 51:第一參考輻射 52:第二參考輻射 1000:暗場數位全像顯微鏡 1011:第一散射光束 1012:部分 1020:第二照明輻射光束 1021:第二散射光束 1022:部分 1030:第一參考光束 1040:第二參考光束 1050:基板 1060:度量衡目標 1070:物鏡 1080:影像感測器 1300:暗場數位全像顯微鏡 1302:光學系統 1306:偵測器 1308:結構 1309:接物鏡 1310:輻射源 1312:光束分光器 1314:延遲元件 1316:參考光學單元 1320:照明光學單元 1321:第一照明器 1322:第二照明器 1323:第一照明 1324:第二照明 1331:第一經散射輻射 1341:部分 1350:周邊照明區 1351:第一參考照明 1360:中心偵測區 1370:處理單元 1400:暗場數位全像顯微鏡 1402:光學系統 1406:偵測器 1408:結構 1409:物鏡 1410A:第一照明器 1410B:第二照明器 1410C:第三照明器 1410D:第四照明器 1411A:第一經散射輻射 1412A:部分 1420A:額外第一照明器 1420B:額外第二照明器 1420C:額外第三照明器 1420D:額外第四照明器 1421A:額外第一經散射輻射 1422A:部分 1430A:第一參考照明 1440A:額外第一參考照明 1450:周邊照明區 1460:中心偵測區 1490:處理單元 1500:電腦系統 1502:匯流排 1504:處理器 1505:處理器 1506:主記憶體 1510:儲存裝置 1512:顯示器 1514:輸入裝置 1516:游標控制件 1518:通信介面 1520:網路鏈路 1522:區域網路 1524:主機電腦 1526:網際網路服務提供者 1528:網際網路 1530:伺服器 AM:標記 ANG:入射角 AS:對準感測器 B:輻射光束 BD:光束遞送系統 BK:烘烤板 BE1:輻射光束 BE2:箭頭 C:目標部分 CH:冷卻板 CL:電腦系統 DET:偵測器 DF:正一繞射階 DGR:偵測光柵 IB:資訊攜載光束 IB1:第一照明光束 IB2:第二照明輻射光束 IF:位置量測系統 IL:照明系統 IM1:第一影像 IM2:第二影像 I/O1:輸入/輸出埠 I/O2:輸入/輸出埠 IS:影像感測器 LA:微影設備 LACU:微影控制單元 LB:裝載區 LC:微影單元 LS:高度感測器 LSB:輻射光束 LSD:偵測單元 LSO:輻射源 LSP:投影單元 M1:遮罩對準標記 M2:遮罩對準標記 MA:圖案化裝置 MLO:量測位置 MT:遮罩支撐件 OA:光軸 OB:物鏡 OL:物鏡 OT:疊對目標/度量衡目標 P1:基板對準標記 P2:基板對準標記 PD:光偵測器 PEB:曝光後烘烤步驟 PGR:投影光柵 PM:第一定位器 PS:投影系統 PU:處理單元 PW:第二定位器 RB:輻射光束 RO:機器人 RSO:輻射源 SC:旋塗器 SC1:第一標度 SC2:第二標度 SC3:第三標度 SCS:監督控制系統 SI:強度信號 SM:光點鏡面 SO:輻射源 SP:照明光點 SRI:自參考干涉計 TCU:塗佈顯影系統控制單元 W:基板 WA:基板 WG1:第一楔 WG2:第二楔 WT:基板支撐件

現在將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中： -  圖1描繪微影設備之示意性概述； -  圖2描繪微影單元之示意性概述； -  圖3描繪整體微影之示意性表示，其表示最佳化半導體製造之三種關鍵技術之間的合作； -  圖4描繪用作度量衡裝置的散射量測設備之示意性概述，該散射量測設備可包含根據本發明之實施例之暗場數位全像顯微鏡； -  圖5描繪位階感測器設備之示意性概述，該位階感測器設備可包含根據本發明之實施例之暗場數位全像顯微鏡； -  圖6描繪對準感測器設備的示意性概述，該對準感測器設備可包含根據本發明之實施例的暗場數位全像顯微鏡； -  圖7示意性地描繪以並行獲取方案操作之基於繞射之暗場度量衡裝置的實例； -  圖8示意性地描繪以依序獲取方案操作之基於繞射之暗場度量衡裝置的不同實例； -  圖9示意性地描繪以依序獲取方案操作之暗場數位全像顯微鏡的實例； -  圖10示意性地描繪以並行獲取方案操作之暗場數位全像顯微鏡(df-DHM)； -  圖11A示意性地描繪根據實施例之以依序獲取方案操作之暗場數位全像顯微鏡(df-DHM)； 圖11B示意性地描繪根據實施例之圖11A中所說明之df-DHM的幾何NA空間； 圖11C示意性地描繪照明裝置之例示性配置之示意性表示； 圖12A示意性地描繪根據實施例之以並行獲取方案操作之暗場數位全像顯微鏡(df-DHM)； 圖12B示意性地描繪根據實施例之圖12A中所說明之df-DHM的幾何NA空間；及 -  圖13描繪用於控制暗場數位全像顯微鏡之電腦系統的方塊圖。

1302:光學系統

1306:偵測器

1308:結構

1309:接物鏡

1321:第一照明器

1322:第二照明器

1323:第一照明

1324:第二照明

1331:第一經散射輻射

1341:部分

1351:第一參考照明

1370:處理單元

W:基板

Claims (15)

1. 一種用於一度量衡設備之感測器模組，該感測器模組包含： 一照明裝置，其用於照明一基板上之一結構，該照明裝置包含至少一第一照明器之集合及一第二照明器之集合，其中該第一照明器之集合包含各自可操作以用包含一第一光學特性之第一照明來照明該結構的一或多個照明器，且其中該第二照明器之集合包含各自可操作以用包含不同於該第一光學特性之一第二光學特性之第二照明來照明該結構的一或多個照明器； 一光學系統，其可操作以捕捉由該結構散射之由正被照明之該結構產生之經散射輻射；及 一偵測器，其可操作以偵測該經散射輻射。
2. 如請求項1之感測器模組，其中以下中之至少一者： 該第一光學特性包含至少一第一波長範圍，且該第二光學特性包含至少一第二波長範圍， 該第一光學特性包含至少一第一偏振，且該第二光學特性包含至少一第二偏振， 該第一光學特性包含至少一第一光點大小，且該第二光學特性包含至少一第二光點大小，且 該第一光學特性包含至少一第一光點形狀，且該第二光學特性包含至少一第二光點形狀。
3. 如請求項1或2之感測器模組，其中： 該第一照明器之集合及該第二照明器之集合配置於一周邊照明區內及/或在該周邊照明區內提供照明，該周邊照明區環繞包含該光學系統之一中心偵測區。
4. 如請求項1或2之感測器模組，其中由該中心偵測區界定之一偵測數值孔徑大於0.7。
5. 如請求項1或2之感測器模組，其中該照明裝置包含各自可操作以用包含一各別額外光學特性之照明來照明該結構的一或多個額外照明器之集合。
6. 如請求項1或2之感測器模組，其中該第一照明器之集合及該第二照明器之集合中之各者各自包含一單個照明器。
7. 如請求項1或2之感測器模組，其中該第一照明器之集合及該第二照明器之集合各自包含至少一對照明器，各對照明器可操作以自一對不同方向照明該結構。
8. 如請求項7之感測器模組，其中以下中之至少一者： 該對不同方向包含實質上垂直方向；且 該對不同方向包含實質上相對方向。
9. 如請求項1或2之感測器模組，其中該第一照明器之集合及該第二照明器之集合各自包含可操作以自四個不同方向照明該結構之兩對照明器。
10. 如請求項9之感測器模組，其中該等四個不同方向實質上間隔開90度。
11. 如請求項1或2之感測器模組，其經組態以用來自該第一照明器之集合之第一照明及來自該第二照明器之集合之第二照明來同時照明該結構。
12. 如請求項1之感測器模組，其中第一照明器之集合及該第二照明器之集合包含一方位角分離，該方位角分離足以最小化該第一照明器與該第二照明器之間的串擾。
13. 如請求項1或2之感測器模組，其進一步包含容納該第一照明器之集合及該第二照明器之集合的照明器固持構件，該照明器固持構件為可圍繞該光學系統之一光軸旋轉的一照明器環，該照明器環經組態以使該第一照明器之集合及該第二照明器之集合圍繞該光軸旋轉。
14. 一種數位全像顯微鏡，其經組態以判定一結構之一所關注特性，該數位全像顯微鏡包含如請求項1至13中任一項之感測器模組。
15. 一種散射計，其經組態以判定一結構之一所關注特性，該散射計包含如請求項1至13中任一項之感測器模組。