TWI394930B - 取得薄膜結構資訊之低同調干涉信號的分析方法及裝置 - Google Patents

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Description

取得薄膜結構資訊之低同調干涉信號的分析方法及裝置
本發明係有關於使用掃瞄干涉系統以測量具有複雜表面結構的物體之表面形貌(topography)及/或其他特徵，諸如薄膜、不同材料的分散結構、或是由干涉顯微鏡的光學解析度解析中的分散結構。此種測量係有關於平面顯示器組件的特徵、半導體晶圓度量、與原位薄膜及不同材料分析。
干涉技術一般被用於測量物體表面的輪廓(profile)。為此，干涉儀將從受關注的表面反射的測量波前與從參考表面反射的參考波前結合以產生干涉圖。干涉圖中的條紋指示在受關注的表面與參考表面間的空間差異。
掃瞄干涉儀在大約或大於干涉波前的同調長度的範圍內掃瞄干涉儀的參考與測量臂間的光程差(OPD)，以對被用以測量干涉圖的各照相機像素產生掃瞄干涉信號。一有限(或”低”)同調長度可使用一寬頻光源(例如，一白光光源)產生，其被稱為掃瞄白光干涉系統(SWLI)。典型的掃瞄白光干涉系統的信號係位於靠近零光程差(OPD)位置的一些條紋。信號典型上係由正弦載波調變(“條紋”)與鐘形條紋對比封包加以特徵化。構成SWLI度量的傳統概念係使用條紋的局部化以測量表面輪廓。低同調干涉信號也可使用 在大的角度範圍下照明物體的窄頻光產生。
用以處理低同調干涉信號的技術包括兩個主要趨勢。第一個方式係定位封包的頂點(peak)或中心，假定此位置對應於雙光束干涉儀的零光程差(OPD)，其中一光束係自物體表面反射。第二個方式係將信號轉換成頻域並且計算相位及波長的改變率，假定實質上的線性斜率直接比例於物體位置。後面的方式被稱為頻域分析(FDA)。在薄膜結構中，分析更為複雜。
美國專利申請案，公開為US-2005-0078318-A1，名稱為”METHODS AND SYSTEMS FOR INTERFEROMETRIC ANALYSIS OF SURFACES AND RELATED APPLICATIONS”及公開為US-2005-0078319-A1，名稱為”SURFACE PROFILING USING AN INTERFERENCE PATTERN MATCHING TEMPLATE”，二者由Peter J.de Groot發明，揭露用以分析來自一薄膜樣本的低同調干涉信號的額外技術。揭露的技術之一識別對應於薄膜結構的上表面輪廓之掃瞄白光干涉(SWLI)信號的部分。對於夠薄的薄膜，對應於薄膜的上及下界面的個別信號是不可分的，其表示條紋對比僅具有一個頂點，但是我們可以在物理基礎上主張最靠近右邊的前面幾個條紋係有關於上表面輪廓。此技術識別信號的喇叭形前緣，且這是因為上表面輪廓。在這些公開的申請案中揭露另外的技術說明一種方法，其使用圖案匹配技術，其中一個例子被稱為關聯樣板分析(CTA)，定位信號的前緣或其他段。該二公開申請案與本申請案共同被擁有且在此一併供做參考。
在此揭露的較佳實施例將用以分析低同調干涉信號的滑動窗最小平方(LSQ)程序做為特微。此程序可被用以精確地識別受關注的低同調干涉信號的部分。此程序利用最小平方最佳化連續地通過掃瞄執行適配(fit)。第一步係根據期望看到的信號之模型產生適配函數，然後使用一或多個可變參數，包括干涉相位值，以在各掃瞄位置使得對實際信號的適配最佳化。LSQ適配最為成功的掃瞄位置定位信號，且在此點的相位係期望的最終結果。
更普遍地，我們現在概述本發明之一些普通的特徵、特點、及優點。
通常，在一特徵中，本發明之一特點為一方法，包括：對一測試物體(例如，具有薄膜的樣本)的第一位置提供由一掃瞄干涉儀產生的掃瞄干涉信號；提供由掃瞄干涉儀產生的掃瞄干涉信號之模型函數，其中模型函數係由一或多個參數值被參數化；經由改變參數值，對於在模型函數及掃瞄干涉信號間的掃瞄位置中的一系列移位之各個移位，將模型函數適配至掃瞄干涉信號；及根據適配決定在第一位置之有關測試物體的資訊(例如，在測試物體中的薄膜之表面高度或高度輪廓及/或厚度或厚度輪廓)。
方法之實施例可更包括任何下列特點。
方法可更包括：對測試物體的各個額外的位置提供由掃瞄干涉儀產生的掃瞄干涉信號；經由改變參數值，對於 在模型函數及各掃瞄干涉信號間的掃瞄位置中的一系列移位之各個移位，將模型函數適配至對應於測試物體之額外位置的各掃瞄干涉信號；及根據額外的適配決定在額外的位置之有關測試物體的資訊。
例如，測試物體的各位置之干涉信號可被表示為包括掃瞄干涉儀的一系統的全體掃瞄位置之各個位置的強度值。此外，例如，模型函數可被表示為包括一系統的局部掃瞄位置之各個位置的強度值，且其中適配包括經由改變參數值將模型函數適配至各干涉信號，且模型函數集中於各個全體掃瞄位置，其對應於模型函數與各掃瞄干涉信號間的掃瞄位置中之系列的移位。其中，對於測試物體的各個位置，適配包括決定在模型函數與各掃瞄干涉信號間的掃瞄位置中之系列的移位之何者產生最佳的適配。
在某些實施例中，例如，系統的全體掃瞄位置與系統的局部掃瞄位置各自對應於連續系列之均等的掃瞄增量。
因此，例如，資訊的決定可包括根據對應於各位置之最佳適配的掃瞄位置中的移位決定測試物體的表面高度輪廓，及/或根據對應於各位置的最佳適配之掃瞄位置中的移位決定測試物體中的薄膜之厚度輪廓。
在某些實施例中，決定掃瞄位置中之系列的移位之何者產生最佳適配係包括計算指示在模型函數與各干涉信號間的相似程度的度量。在某些實施例中，度量係額外地根據模型函數的強度。
例如，在某些實施例中，對於測試物體上的各位置， 度量可有關於一總和 其中，I z 係在一組全體掃瞄位置的第z th 項之干涉儀信號的強度值，f z 係在一組全體掃瞄位置的第z th 項之模型函數的強度值，而g係取決於I z 與f z 的某函數。
在另外的實施例中，例如，度量係有關於在系列的全體掃瞄位置之各位置的模型函數之強度值與干涉儀信號之強度值間的差的平方的和及/或絕對值。
在某些實施例中，測試物體包括一薄膜。適配包括，對於各位置，決定掃瞄位置之系列的移位的第一個移位，其對應於第一個最佳適配，並決定掃瞄位置之系列的移位的第二個移位，其對應於第二個最佳適配。決定資訊包括對於各位置根據在掃瞄位置中的第一及第二移位決定薄膜的厚度輪廓。
在某些實施例中，有關測試物體的資訊包括測試物體的表面高度輪廓。在某些實施例中，測試物體包括一薄膜，且有關測試物體的資訊包括薄膜的厚度輪廓。
在某些實施例中，測試物體包括第一界面及第二界面。在某些實施例中，例如，第一界面係測試物體的外部表面，且第二界面係在測試物體下方。在某些實施例中，第一及第二界面被分開少於1000nm。
對於各位置，適配可更包括根據最佳適配決定對一或多個參數值的估計。例如，決定有關測試物體的資訊可根據掃瞄位置的移位及對應於各位置的最佳適配之至少一個 參數值的估計。
參數值可包括相位值、平均強度值(average magnitude value)、及偏移強度值(offset magnitude value)中的一或多個。例如，參數值可包括一相位值、一平均強度值、及一偏移強度值。
適配可包括至少一最小平方最佳化。
模型函數可理論上地被決定或是其可根據來自掃瞄干涉儀的經驗資料而被決定。在任一情況下，在某些實施例中，模型函數可為一縮短的非對稱函數。
掃描干涉儀典型上係具有一同調長度的低同調掃瞄干涉儀，且測試物體的干涉信號典型上跨越一大於低同調掃瞄干涉儀的同調長度之範圍。
對於各位置，適配可包括根據對各自的干涉信號之模型函數的最佳適配而決定對於一或多個參數值的估計。
適配可決定對於各位置之平均強度參數值的估計，且有關測試物體的資訊之決定可包括根據對於平均強度參數值的估計決定測試物體的無條紋影像。適配可更提供測試物體的表面高度資訊，且有關測試物體的資訊可包括無條紋影像及表面高度輪廓。選擇地，或額外地，適配可更提供測試物體中的薄膜之厚度輪廓資訊，且有關測試物體的資訊可包括無條紋影像及厚度輪廓。在某些實施例中，薄膜可包括第一及第二界面，其分開例如小於1000nm。
在某些實施例中，測試物體包括第一及第二界面。例如，第一界面可為物體的外部表面，而第二界面可在外部 表面下方。在某些實施例中，第一及第二界面可為液晶盒(liquid crystal cell)的界面。
在另外的實施例中，外部表面係在基板上的一層光阻之外部表面，且第二界面被界定於光阻的外部表面與基板之間。在某些實施例中，根據適配決定外部表面的空間特性，並根據空間特性修正物體及微影系統的相對位置。
在另外的實施例中，其中第一界面係物體的外部表面，方法可更包括：在提供掃瞄干涉儀信號之前，從物體的外部表面移除一材料；根據適配決定物體的外部表面的空間特性；及根據空間特性從物體的外部表面移除額外的材料。
在另外的實施例中，其中測試物體包括第一及第二界面，方法可更包括：在提供掃瞄干涉儀信號之前，以雷射照射物體以形成一刻線；根據適配決定包括刻線的部分物體之空間特性；及根據空間特性執行相同物體或不同物體的額外的刻劃。
在另外的實施例中，其中測試物體包括第一及第二界面，方法可更包括：在提供掃瞄干涉儀信號之前，在焊料凸點製程中形成第一及第二界面。
在某些實施例中，方法可更包括：根據有關在各位置的測試物體決定的資訊控制半導體製程工具的操作。例如，半導體製程工具可包括擴散工具、快速熱退火工具、化學氣相沉積工具(低壓或高壓)、介電質蝕刻工具、化學機械研磨機、電漿沉積工具、電漿蝕刻工具、微影尋軌工 具、及微影曝光工具中的一或多個。
在某些實施例中，方法可更包括：根據有關在各位置的測試物體而決定之資訊控制半導體製程。例如，半導體製程可包括下列之一：溝渠及隔離、電晶體形成、及層間介電質形成(諸如雙重鑲嵌)。
通常，在另一特徵中，本發明係以一系統為特點，其包括：一掃瞄干涉儀，被配置以對測試物體的多重位置之各位置提供掃瞄干涉信號；及一電子處理器，被配置以分析干涉信號。電子處理器被配置以：i)經由改變將模型函數參數化的一或多個參數值，對在模型函數及各掃瞄干涉信號間的掃瞄位置之一系統移位的各個移位，將由掃瞄干涉儀產生的掃瞄干涉信號之模型函數適配至對應於測試物體的一或多個位置之各位置的掃瞄干涉信號；及ii)根據適配決定有關測試物體的資訊。
系統的實施例可更包括任何上述與方法連結的特點。
通常，在另一特徵中，本發明係以一裝置為特點，其包括：一電腦可讀媒體，儲存一程式，其被配置以使一處理器以：i)經由改變將模型函數參數化的一或多個參數值，對在模型函數及各掃瞄干涉信號間的掃瞄位置之一系統移位的各個移位，將由掃瞄干涉儀產生的掃瞄干涉信號之模型函數適配至對應於由掃瞄干涉儀測量的測試物體的一或多個位置之各位置的掃瞄干涉信號；及ii)根據適配決定有關測試物體的資訊。
裝置的實施例可更包括任何上述與方法連結的特點。
在此揭露的技術可被適用於任何下列應用：i)單一薄膜(例如，受關注的可變參數可為薄膜厚度、薄膜折射率、基板折射率、或其某些結合)；ii)多層薄膜；iii)銳邊及表面特點，其繞射或以其他方式產生複雜的干涉效果；iv)未解析的表面粗糙；(v)未解析的表面特點，例如，在一個不這樣平滑的表面上的次波長寬度的溝槽；及v)不同的材料。
除非以其他方式定義，在此使用的所有技術及科學名詞具有與熟知本發明所屬之技術者通常所瞭解的相同的意義。在此提到的所有專利、專利申請案、及參考資料在此一併供做參考。若有抵觸，以本文件之定義為準。
本發明之其他特點、目的、及優點由下面詳盡的說明將更加清楚。
下面，揭露用以分析低同調干涉信號的滑動窗LSQ圖案匹配程序的實施例。說明用以取得干涉信號的例示的掃瞄干涉儀系統。並討論一般的圖案匹配技術。隨著使用離散取樣的滑動窗LSQ分析的例子，描述滑動窗LSQ分析的實施例之基本原理。例示的圖案匹配程序的應用被討論。最後圖案匹配程序的實施例的數個模擬及實際的實驗例被描述。
取得干涉信號
參閱圖1，用以獲得干涉信號的例示的測量系統50包括一干涉儀51及一自動電腦控制系統52。測量系統50可操作以決定測量物體53的一或多個空間特性。在某些實施例中，一或多個空間特性係有關於物體53相對於另一物體，例如部分的系統50，之形貌及/或位置。在某些實施例中，其他物體係光微影系統的參考部分。無論如何，系統50係可操作以決定物體的一或多個空間特性，物體包括一或多個至少部分覆蓋層，例如與一層光阻或焊料接觸的基板。
光源54，其可為一寬頻光源，諸如白光燈，或是包括由例如複數個發光二極體造成的複數不同波長，以照射擴散屏55。做為一項選擇或是與寬頻光源結合，光源54可包括一窄頻或準單色光源，典型地具有高數值孔徑。一低同調干涉信號可使用一單色光源結合高數值孔徑而獲得，例如同調長度可為不大於數個微米的階次。
透鏡56傳送一準直光束至分光元件57，其傳送光束的第一部分至透鏡62及參考物體58。在某些實施例中，參考物體58係光學平坦且僅包括單一的反射表面。例如，參考物體58可為參考平面鏡。在某些實施例中，參考物體58展現三維表面形貌及/或包括多於一個之反射光的隔開層。在下面的討論中，假定參考物體58係包括單一反射面的參考平面鏡。
分光元件57將光束的第二部分導向透鏡60，其將光束聚焦於測量物體53上。分光元件57結合從參考平面鏡 58及從測量物體53反射的光。結合的光被導向透鏡61，其將結合的光聚焦至檢測器59。從測量物體53及從平面鏡58反射的光在檢測器59上干涉，其產生指示結果的光束強度之檢測器信號。
檢測器59典型地包括複數個檢測器元件，例如像素，被排列於至少一維及通常為二維的多維上。在下列的討論中，假定檢測器59包括二維陣列的檢測器元件，諸如一CCD包括複數個像素。在顯示的實施例中，透鏡60及透鏡61將從測量物體53反射的光聚焦於檢測器59，使得檢測器59的檢測器元件對應於各自的點，例如測量物體53的小區域或位置。此外，透鏡62協同透鏡61以將參考物體58成像於檢測器59上。如此，即使對於擴展(亦即，空間地不同調)的照明，可在檢測器59上觀察到干涉圖案。
測量物體53可包括多於一個的反射面，諸如包括一或多個至少部分地光學穿透層的基板。第一反射面係由在最外部的光學穿透層及周圍的空氣(或真空)間的界面定義。額外的反射面則係由層間或層與基板間的各界面定義。在此種實施例中，從測量物體53反射的光可包括由各反射面或界面反射的一種作用，例如一個別的光束。因為各反射面或界面通常沿著光束傳播的軸被隔開，各個個別的光束在與從測量物體53反射的光結合時產生不同的干涉圖案。由檢測器59觀察到的干涉圖案包括由從測量物體反射的各個個別的光束產生的干涉圖案的總和。
系統50典型上被配置以在被導向參考物體58並從其 被反射的光與被導向測量物體53並從其被反射的光間產生一光學路徑長度差(OPD)。在某些實施例中，測量物體53可被諸如壓電換能器(PZT)的電機換能器63及由電腦52控制的相關的電子驅動器64取代或開動，藉以沿著改變干涉儀51的OPD的方向實現精確的掃瞄。在某些實施例中，系統50被配置以利用移動參考物體58修正OPD。在某些實施例中，系統50被配置以修正OPD一個數量，其至少與物體的形貌的高度變化一樣大。在某些實施例中，光學路徑長度被改變一個距離，其至少與干涉儀的同調長度，例如在數個微米的階次，一樣大。
系統50可在OPD經由掃瞄測量物體53的位置被修正時取得複數檢測器信號。如此取得的檢測器信號可以數位格式被儲存為一陣列的干涉信號，從檢測器59的各像素取得的一干涉信號，各干涉信號對於測量物體53的一不同位置將強度的變化表示為OPD的函數。例如，若檢測器59包括一128×128陣列的像素且若64個影像在一次掃瞄期間被儲存，則長度上每64個資料點將有大約16000個干涉信號。在使用寬頻光源54的實施例中，干涉信號可被稱為掃瞄白光干涉術(SWLI)的干涉信號，更一般地稱為低同調長度掃瞄干涉信號。
在取得資料後，電腦52可根據例如下面討論的圖案匹配技術處理67干涉信號，並輸出表示測量物體的表面形貌之資料。
圖1所示的實施例顯示麥克森(Michelson)型干涉 儀，其中分光器將參考光導離測試光的光軸(例如，分光器對輸入光可被定位於45度，使得測試光與參考光彼此成直角行進)。在其他實施例中，干涉系統50可為另一型式的干涉儀。例如，干涉系統可包括一顯微鏡，其被配置以與一或多個不同的干涉物鏡一起使用，各物鏡提供不同的倍率。各干涉物鏡包括一分光器，用以將輸入光分成測量光及參考光。
不同干涉物鏡的例子包括麥克森型及米勞(Mirau)型干涉物鏡，其包括一接物透鏡，在分光器將輸入光分成測試及參考光之後，將輸入光導向測試及參考面，並收集來自測試及參考面的光。在麥克森型物鏡中，分光器對於接物透鏡定義的光軸被定位於一銳角(例如，45度)，以將參考光導至一側邊參考平面鏡。在米勞型物鏡中，分光器被定位以將沿著光軸回來的參考光導至輸入光路徑中的一小的參考平面鏡。因為經由接物透鏡的聚焦，參考平面鏡可以很小，以不實質影響輸入光。在另一實施例中，干涉物鏡可為林尼克(Linnik)型，在該情況中分光器被置於測試面的接物透鏡之前(相對於輸入光)，並沿著不同路徑導引測試及參考光。個別的接物透鏡被用以將參考光聚焦於參考透鏡。換言之，分光器將輸入光分成測試及參考光，然後個別的接物透鏡將測試及參考光聚焦於各自的測試及參考面。理想地，兩個接物透鏡彼此匹配以使得測試及參考光具有相似的像差及光學路徑。
額外的干涉儀配置也是可能的。例如，系統可被配置 以收集測試光，其穿透測試樣本，然後與參考光結合。對於此種實施例，例如，系統可實施在各腳上具有雙顯微物鏡的馬赫-津德(Mach-Zehnder)干涉儀。
干涉儀中的光源可為下列任一種：具有或沒有光譜帶通濾光器的白熾光源，諸如鹵素燈泡或金屬鹵化物燈；寬頻雷射二極體；發光二極體；數種相同或不同型式的光源的結合；弧光燈；可見光譜區域中的任何光源；IR光譜區域中的任何光源，特別係用於觀看粗糙表面及應用相位輪廓描繪；及在UV光譜區域中的任何光源，特別係用於增強橫向解析度。對於寬頻的應用，光源最好具有比平均波長的5%寬的淨光譜帶寬，或者更好地是大於平均波長的10%、20%、30%、或甚至50%。對於可調的窄頻應用，可調範圍最好較寬(例如，對於可見光，大於50nm、大於100nm、或甚至大於200nm)以提供在一寬範圍的波長上之反射率資訊，反之在任何特別的設定下之光譜寬度最好較窄以將解析度最佳化，例如小至10nm、2nm、或1nm。光源也可包括一或多個擴散器元件以增加從光源被發射的輸入光之空間範圍。
此外，系統中的各種移動平台，諸如移動平台150，可以：由壓電裝置、步進馬達、或音圈之任一個驅動；由光機械或光電地實施而非純移動(例如，由使用液晶、電光效應、應變光纖、及旋轉波板之任一個)以導入光學路徑長度的變化；為具有彎曲底座的一驅動器及具有機械平台，例如轉子軸承或空氣軸承，的任何驅動器之任一個。
電子檢測器可為用以使用空間解析度測量光學干涉圖案的任何型式的檢測器，諸如多元件CCD或CMOS檢測器。
參考圖2，一模擬的低同調干涉信號150包括從一物體的單一點，例如具有單一反射界面的一矽晶圓的一點，獲得的複數檢測器強度值。強度值被繪製為在從物體點反射的光和從一參考物體反射的光之間的光學路徑距離差(OPD)的函數。干涉信號150係經由掃瞄OPD，例如經由移動一鏡片和/或物體以改變從物體反射的光或參考光行進的光學路徑，獲得的一低同調掃描白光干涉(SWLI)信號。選擇地或結合地，一干涉儀可透過檢測從物體反射的光和參考光的空間分佈且OPD作為在一檢測器上的空間位置的函數變化而改變OPD。
在圖2，強度值被繪製為一OPD的函數(在此為掃描位置)並且對應於具有複數條紋152的一干涉圖案151，其根據一低同調封包154在最大值的任一側衰減。在缺乏一低同調封包的情況下，干涉圖案的條紋通常在很寬的光學路徑差的範圍內具有相似的振幅。封包154本身不明顯地出現在這樣的干涉信號中，但是為了討論而被顯示。沿著OPD軸的干涉圖案的位置一般與一零OPD的位置有關，例如，對應於在從物體點和從一個參考物體反映的光之間的零OPD的一掃描位置或者空間位置。零OPD掃描位置是物體形貌的函數，其描述每個物體點的相對高度，以及物體本身的定向和位置，其影響與干涉儀有關的每個物體點的位置。干涉信號也包括有關於例如干涉儀光學系統的起作用 的貢獻，例如光學系統的數值孔徑(NA)，資料收集率，掃描速度，用以獲得干涉信號的光的波長，做為波長的函數之檢測器敏感性，以及其他起作用的特性。
調變條紋152的振幅之同調封包154的寬度通常對應於檢測光的同調長度。在決定同調長度的因素中係與例如光源的光譜帶寬有關的時間同調現象及與例如照亮物體的光的入射角的範圍有關的空間同調現象。通常，同調長度會隨著下列情況減少：(a)光源的光譜帶寬增加及/或(b)入射角的範圍增加。依據被用以取得資料的一干涉儀的構造，這些同調現象的一個或另一個可以主導或者該二者均可實質上有助於全部的同調長度。一干涉儀的同調長度可經由從具有單一反射面的物體，例如非一薄膜結構，獲得一干涉信號而被決定。同調長度對應於調變被觀察的干涉圖案的封包之半高全寬。
如同從圖2所見，干涉信號150係由檢測具有一範圍的光學路徑差的光而產生，其改變大於同調封包的寬度，且因此大於被檢測光的同調長度。通常，低同調干涉信號可由獲得干涉條紋而產生，干涉條紋係由被檢測光的同調封包調變的振幅。例如，干涉圖案可在一OPD上被獲得，對其被觀察的干涉條紋的振幅彼此相差至少20%、至少30%、或者至少50%。
一低同調干涉儀可被配置以在OPD範圍內檢測干涉信號，OPD範圍相當於或者大於干涉儀的同調長度。例如，被檢測的OPD的範圍可能比同調長度至少2倍或至少3 倍。在某些實施例中，被檢測光的同調長度係物體面貌(features)的高度變化的階次，例如，係數個微米的階次或更小但大於被檢測光的名義上的波長。
通常，與對干涉信號，例如對干涉圖案的形狀及相位，的貢獻有關的工具傾向於隨物體的形貌和位置而緩慢變化。另一方面，干涉圖案係沿著由具有不同的空間特性的物體點獲得的干涉信號的掃描位置軸移動，不同的空間特性係例如相對於干涉儀之不同的相對高度或不同的相對位置。因此，從不同的物體點獲得的干涉圖案可能有相似的形狀，但沿著掃描位置軸被移動與每一點的空間特性有關的數量。
參考圖3，一干涉信號190係從物體191獲得，其包括一基板192及一上層，例如薄膜193。基板和薄膜定義其間的一界面194。薄膜195的外表面定義在物體和其周圍，例如空氣、其他氣體或真空，之間的一個界面。界面一般係由在一物體的部分之間的折射率之變化而被定義。
干涉信號190包括由界面194產生的一第一干涉圖案196及由界面195產生的第2干涉圖案197。第一和第二干涉圖案196、197重疊。例如，干涉圖案196、197的最大值係被小於干涉儀之同調長度的一OPD分開且圖案196、197未被一零強度的區域分開。以產生重疊干涉圖案的界面決定一物體的空間特性之現有的方法會產生錯誤的結果，因為重疊的干涉圖案使彼此變形。
參考圖4，對足夠厚的薄膜樣本來說，有對應於薄膜 堆疊中之不同材料間的界面之二或多個可更容易地識別的信號301、302。
圖案匹配
一種分析來自一薄膜樣本的干涉信號的方法是觀察多重反映產生多個信號，其通常可被互相分開。圖案匹配技術可被利用，其在由掃描光學路徑差產生的干涉信號上直接操作。對於未知組成及較厚的膜(例如>1微米)之複雜表面結構，此方法是可變通的。在掃描範圍的圖案匹配盡可能被延伸為更薄的薄膜，此方法一般不需要薄膜材料的先備知識。
掃瞄範圍的圖案匹配的概念如下。如圖2中所示，一實驗的信號係改變使用沿著高度座標方向的干涉儀之機械掃描的OPD被產生。一個人期望看見被記錄為可能由同調效應被調變為條紋對比的正弦信號的干涉條紋。通常，SWLI演算法試圖識別一個特徵，例如在較高解析度的下方條紋的相位之後，封包或者信號矩心的頂點。
一圖案匹配方法假設在一SWLI資料集合內的全部像素包含相同之基本的、局部化的干涉圖案，當有如圖3及4所示的薄膜時，只對各像素在位置上被重新劃分和移動，且或許被複製。對於圖案匹配的一方法係例如以一個簡單的數學函數將信號模型化，諸如由一高斯(Gaussian)封包被調變為對比的單一波長載波。一簡單的點積關聯可被用以將此模型與實驗上獲得的資料加以比較以找出最好匹配 的位置。
關聯樣板分析(CTA)再深入一步並且根據經驗地由來自儀器的實際信號產生關聯核。因此，模型信號不需為通常的理想化的分析函數，諸如一高斯調變餘弦-其可在載波條紋中具有任何的任意封包或一非線性的相位成分。舉例而言，若測試部分是一個固體表面，使用平均以擷取代表在所有像素中被重覆觀察的信號的主要特徵之單一干涉圖案樣板之位移不變量，模型信號係由實驗資料集合本身產生。因此，模型信號良好地適應儀器，合併干涉儀的所有的特定特徵，包括相位分散、平均波長、及光譜分佈等等。
CTA也可能不止是簡單的點積關聯，而利用數學工具以識別信號的任意特徵，與同調封包的頂點、矩心或其他基本特徵相比較，其可獲得更大的關注。例如，在早期公開美國專利申請案US-2005 0078318-A1中描述的技術中，模型信號被縮短，使得優化函數識別信號的前緣，而非其頂點。
參閱圖5，此技術的說明係由模擬顯示。一SWLI信號551係由在Si上之950nm的SiO2 組成的一個樣本物體獲得。為了簡化，此模擬假定干涉儀系統具有實質上等於零的一個數值孔徑，使得僅平面波需要被考慮。系統在具有帶寬為120nm之570nm的中心波長操作。掃描係從內部部分到外部，所以更大的表面高度係位於右邊。
如圖5所示，例如，因為如上述的薄膜效應，干涉信 號551包含兩干涉圖案552、553。在條紋對比只具有一頂點554的意義下，圖案係不可分開的；不過，一個人能在物理的基礎上辯論在最靠近右邊的首數個條紋係有關於上表面輪廓。因此縮短的模型信號555只包括單一表面信號之喇叭形的右手部分。這種技術，下面稱為一種縮短模型技術，使用此縮短的模型555以透過找到最好的匹配位置識別前緣556，即使信號頂點更偏向左側。
數種其他技術可用於圖案匹配。某些CTA技術使用相當於由統計學熟悉的皮爾遜積差相關係數(Pearson’s product-moment correlation coefficient)r 之頻域的正規化相關係數。廣泛地倚賴大量資料集合的傅立葉變換，此頻域對於某些產品應用而言可能太慢。為了加速分析，皮爾遜的相關係數可被替換為在時間或掃瞄領域中的標準點積，如同在上述的早期公開美國專利申請案US-2005 0078318-A1的說明。產生的演算法在此被稱為以點積為基礎的技術。利用此種簡化，信號位置係由模型信號定義之頻率範圍中的頂點信號強度有效地定義。以點積為基礎的技術保留直接由儀器產生的模型信號的概念；但是以某些方式其失去有效地實現縮短的模型技術的能力。對於在例如平面顯示器上發現的較厚的膜，且其中非常需求時間，這是很明顯的權衡。
接下來，申請人揭露更進一步的技術以在更薄的薄膜的情況下擷取出關於測試物體的準確資訊。那些技術重新介紹上述的縮短的模型技術，其使用更有效的滑動窗最小 平方(LSQ)技術，其在保留以點積為基礎的技術之迅速的優點時，提供比皮爾遜的r技術更好的結果。
滑動窗LSQ：基礎原理
參考圖6，干涉信號601對於複數干涉儀掃描位置被記錄。第一步是根據包括一或多個可變參數，例如一干涉相位值，的被期望的信號之模型，產生一適配函數602。在一給定的掃描位置，參數係被變化以利用例如最小平方優化(雖然其他優化技術可被使用)，以將對於在各掃描位置的實際信號的適配優化。其次，圖案匹配技術利用最小平方優化(雖然其他優化技術可被使用)，連續地透過掃描執行適配。對於LSQ適配最為成功的掃描位置找到信號，且在此點的相位是期望的最後結果。
一適合的適配函數f ，包括一複數的振盪信號模型，及在K0 之分開的偏移m dc ，平均強度m 及局部相位φ：
雖然對於全部的成像當然是兩個座標x 、y ，為了簡化，單一橫向座標y被用以在影像內顯示對位置的依存性。如圖6所示，對於與方程式(1)的適配函數f 相關的實驗信號I 及局部掃瞄座標有全體掃瞄位置ζ。在T上的否定號指示複數量，可能具有一非線性的、掃描依存的相位和強度。在=0處具有通過零的線性相位的一複數的信號模型之說明例是 其中，C 係同調封包。
其次，當需要將對信號I 之f 的適配最佳化，此信號的位置被調整且(m dc ,m ,φ)被容許隨著掃瞄位置ζ變化。
滑動窗LSQ技術求出參數(m dc ,m ,φ)，其在每個掃描位置ζ於一錐形窗w 內透過適配最佳化使用。因此，目標是在各個ζ使下列平方差函數最小化： 窗w 在局部掃描上設置限制並且使我們可用很少計算專注於信號的某些特徵。如同在此技藝內已知，諸如一上升餘弦的一錐形窗比一簡單的正方形窗更能容忍掃瞄ζ中的缺陷。例如，參見P.de Groot之"Derivation of phase shift algorithms for interferometry using the concept of a data sampling window,"，Appl.Opt.34(22)4723-4730(1995)，在此一併供做參考。
對於在各掃瞄位置ζ的信號強度m 之最好適配解法被期望根據實驗信號I 的封包上升及下降。當信號強度m強大時使平方差χ2 最小化的掃描位置定位信號。我們從此最好適配位置的相位值φ推斷在K0 和ζ=0的相位θ，且因此推斷高解析度的表面高度測量。偏移m dc 係局部DC偏移值，其可用於產生並分析物體的無條紋影像。
離散取樣
在一實際的掃描干涉儀器中，干涉信號通常係由被配 置以捕取各自在不同的掃瞄位置之多影像或照相機畫面(frame)的CCD照相機加以記錄。因此，干涉儀信號強度I通常共在由像素號碼j =0..(Y -1)做為索引的Y 離散場位置y 及由照相機畫面號碼z=0..(N-1)做為索引的離散掃瞄位置ζ被取樣。掃描增加量係ζstep ，且因此大約以零為中心的掃瞄係ζ z =[z -(N -1)/2]ζ step (5)平方差函數轉變成離散等價 其中，係窗w 中的局部掃瞄位置的數目，適配函數f 係 且係相對於掃瞄索引z之以窗w為中心的整數偏移，掃瞄標誌z因為許多程式語言需要諸如z 、之向量索引以從零開始而被需要。窗寬度係經由平衡效能及速度而被建立-較好的穩固性及可重現性意味較大的，必須花費較多的運算。對於每個條紋四個畫面的資料獲取而言，通常的折衷係。
對於一對稱的適配函數，偏移係 且局部掃瞄位置係 對於縮短的LSQ技術，適配函數可為非對稱的，僅併入模型信號的右半邊：
其他的信號區段或導出的圖案在需要隔離實驗的信號的特定部分時是可能的。
信號模型
至少有兩種方式產生複數模型信號：從理論或從實驗。
有時候，把理論上的信號描述為一個在由條紋對比封包C調變之頻率K0 展開的載波是足夠的，如同在方程式(2)中。遵循此種方法的一個離散取樣的複數模型信號係
在方程式(12)中的一個負相位項維持傳統的符號法則，對其一增加的掃描對應於將干涉物鏡移動離開該部分。這相對於表面高度的增加，定義上其對應於一相位的正改變。方程式(12)是一個我們期望在一SWLI系統中看見的那種信號之合理的理想化模型。
第二種方法係使用從儀器本身獲得的實驗數據，在這種情況下我們根據一典型信號的頻域代表使用一反離散傅立葉變換(DFT)： 係在儀器的典型干涉信號的頻域代表之資料的許多像素上的平均。注意到依據實際的儀器特徵，此模型信號可以具有一複雜的封包和非線性相位。變量v min、v max定義我們期望包括於模型信號的重建之光譜中的關注區域 (ROI)內之正頻率K(例如，以每微米的掃瞄之相位的弧度為單位)的範圍。例如，ROI可被定義為在頻域中的光譜頂點的最大值的30%處之全寬度的兩倍。ROI的其他定義也可能。通常，ROI被選擇以捕取頻率散播的有意義部分，而不強調的部分則大多包括噪音。
計算從掃瞄領域強度資料I sys 開始的的系統特徵化問題在下面被詳細地討論。
LSO解法
在減去方程式(3)之後的方程式(6)之離散平方差函數係 其可被展開為 定義解法向量 方程式(15)可被重寫為 平方差函數χ2 的最小值可由將偏微分設為零而得到
其中[ ]係方程式(15)的括號中的項，且總和被理解為在整個局部掃瞄索引中。將方程式(18)-(20)設定為零產生下列解法向量Λ的矩陣方程式：Λ j ,z =Ξ z D j ,z (21)其中
主要參數的結果係：
其中三主要項表示在局部相位φ的條紋順序中有三倍的不確定性，首先係穿過掃描位置，然後係從像素到像素，最後係關於掃瞄的一絕對的起動位置從頭至尾。
優化函數
用以定位信號及決定表面輪廓的優化函數的定義係可變通的，並且主要取決於試圖達成何者。例如，若足以確 定頂點信號強度對應於信號位置，則最簡單的優化函數直接比例於從方程式(25)得出的信號強度m。將此頂點信號強度優化函數定義為 這是一個十分合理的通用優化函數，其類似被使用於諸如在美國專利申請US-2005-0078319-A1中揭露的以點積為基礎的技術之點積優化函數。
被用於滑動窗LSQ技術的適配過程提供對找到信號並且決定表面或厚度輪廓有用的附加訊息。信號可經由對各掃瞄信號將模型函數與測量信號比較而被定位。信號的位置可透過找到對應於模型函數對測量信號之最佳適配的掃瞄位置而被識別。如果測量物體係由多個表面組成，來自各表面的信號可經由識別多個掃描位置而被定位，各對應於一最佳適配。
例如，在最小平方適配已被執行之後，一個人可以決定一優化函數，其取決於在干涉儀信號與在各個全體掃描位置獲得的模型信號之間的相似性。此種以適配為基礎的優化函數在定位信號和決定表面輪廓上比簡單的以強度為基礎的優化函數更為有效，特別是對於有關具有多個間隔緊密的表面之測量物體的應用。在干涉儀信號和模型函數間的相似度可被用許多方式確定數量，例如包括在干涉儀信號的強度值和模型函數的強度值間的平方差的總和，或是在干涉儀信號的強度值和模型函數的強度值間的差的絕對值的總和。
例如，在解出參數(m dc ,m ,φ)之後，一個人可定義一優化函數，其取決於模型函數及如同由方程式(15)的χ最小化函數之倒數定量的干涉儀信號間的相似性。為了確保信號強度m 在被選擇的位置仍然相當強大，信號強度被包括於最佳適配之優化函數的定義中。
在分母將χ2 加上1可避免意外地除以零。SWLI信號多半具有太小的強度值以至無法在優化函數中考慮，因此根據強度m 應用MinMod 標準是明智的，對於m <MinMod 的那些掃瞄位置應該具有被設定為零之對應的優化函數值Π。
如同在先前的薄膜演算法中，幾種測量模式係根據手邊的工作被採用，其具有相關的頂點搜尋邏輯。當決定測試物體的上表面高度輪廓時，沿著掃瞄的方向在優化函數中之最右邊的頂點被識別。如果一個以適配為基礎的優化函數被使用，此頂點的位置是對應於模型函數對測量信號之最佳適配的掃描位置。當決定薄膜厚度時，優化函數最大的兩個頂點被使用。如果一個以適配為基礎的優化函數被使用，各個頂點的位置是對應於模型函數對測量信號之最佳適配的一掃描位置。當決定在由多重膜構成的物體中之最上面的薄膜之厚度時，沿著掃描的方向的前兩個最右邊的頂點被識別。表面高度和薄膜厚度計算的例子被提供如下。
表面高度計算
滑動窗LSQ方法可提供正常解析度 和高解析度 模式。正常解析度或LSQ-Norm直接從優化函數的頂點搜尋結果產生。高解析度LSQ-High模式使用在被識別的信號位置之下方條紋的相位以淨化正常解析度測量，如下說明。
頂點(或者頂點的順序)定位對應於最適配照像機畫面號碼的整數畫面號碼。現在，讓我們假設所關注的只有一個頂點並且稱之為z best 。內插以照像機畫面為連續單位定位最佳掃描位置z fine ，例如經由對於在z best 附近的優化函數二次適配。對應的掃描位置直接提供LSQ-Norm高度測量： 其中，上標Θ指示高度測量h Θ (相對於真實的高度h )係根據同調或條紋-對比分析。
對於高解析度測量，相位係經由內插由方程式(26)計算的相位值φ而被發現。結果係相位間隙 其定義在最好適配的畫面位置z fine 的相位。
因為在K0 的累積相位，相位間隙A” 被期望隨著掃瞄位置展開。為了獲得在零掃瞄位置的相位值θ，此傾向首先以下式被移除 其中，Θ係以在名義上角頻率K0 的相位為單位之同調輪廓： 在像素間仍有條紋順序的不確定性，其現在可以場連接之近似相位間隙α’而被移除，且 其中，Round 函數將最近的整數送回其引數。最簡單的近似相位間隙α’使用一正弦-餘弦平均技術，其被說明於美國專利申請案US2004-0027585 A1，名為" PHASE GAP ANALYSIS FOR SCANNING INTERFEROMETRY"，其內容在此一併被供做參考。或者，可使用被揭露於例如" Determination of fringe order in white-light interference microscopy"，Appl.Opt.41(22)4571(2002)的技術。最後，表面高度輪廓被給為
薄膜厚度
滑動窗LSQ技術提供使用一對稱的模型信號測量薄膜厚度之能力。除了第一表面優化頂點照相機畫面z best1 及內插位置z fine1 外，此程序以第二表面優化頂點照相機畫面z best2 及內插位置z fine2 開始。薄膜厚度的最初定量是 其中，n係薄膜的折射率和因子cΘ 是傾斜照明的幾何效應的修正，其因為折射傾向於使薄膜看起來較其實際上薄。修正因子cΘ 可被理論上、實驗上、或以一折衷的模擬技術決定。除非照明數值孔徑大，其不會從1明顯偏離。因此，最好是在較高放大率的物鏡上使用孔徑光欄，其至少對於 薄膜厚度應用(其對於僅測量上表面是不需要的)改進信號品質。
測量的一較高解析度定量以薄膜相位間隙開始 其中，A' (1) =A" 係在方程式(30)中被計算，且A" (2) 係使用z best2 及z fine2 取代z best 及z fine 而以與方程式(30)相同的方式被計算。對於的條紋順序不確定性僅有一主要項，因為其係參考第一頂點之第二頂點的相位，所以沒有與固定的資料平面相關的主要項。相位輪廓係 其中 中的條紋順序不確定性的場依存部分與場連接的近似相位間隙αL 一起消失： 最後 這完成用以描繪薄膜厚度之輪廓的LSQ分析。
系統特徵化
上述章節說明如何憑經驗從系統特徵化(SysChar)資料產生一複數模型信號。若該部分係均勻的固體表面，SysChar資料可完全相同於測試資料。對於此種一薄膜複 雜表面結構，我們使用一分開的SysChar測量並將結果儲存於一檔案中，其使用平均信號頻譜的頻域代表。如上提到，複雜模型信號的計算係由使用ROI中的一選擇的頻率範圍之的反DFT產生。
若掃瞄領域SysChar信號I sys 具有一致的取樣，則正向傅立葉轉換(FT)直接對各像素提供q sys 以有助於正頻率平均： 在q sys 上的~表示方程式(41)中的頻譜僅包含正的非零頻率。下一步是擷取及平均由頻率指數(或容器)vmin <v <vmax 定義的ROI內的強度及相位：
其中 且做為角頻率的函數之測量相位係 其中 在ROI外邊的光譜貢獻被調整到零。頻域中的相位資料之三個主要項表示在相位資訊中有多個2-π不確定性：從角頻率到角頻率K、從像素到像素、和關於一絕對的參考從頭至 尾。在方程式(45)中的連接函數，類似於在FDA中進行的方式，經由連接穿過各像素的角頻率而移除這些主要項的其中之一。在方程式(43)中的場平均移除另一主要項，僅留下單一主要項，其提醒我們相位的總偏移值是未知的。在獨立地場平均相位及強度之後，我們建造與高度無關的部分頻譜 其中，函數non1in 關於角頻率K回到非線性的的引數的那個部分，藉以移除與表面輪廓相關的角頻率之相位的線性變化。
注意到使用K0 的正確值是決定高解析度輪廓h θ 的一主要參數，因為我們假定相位值係有關於此頻率。K0 的良好估計係由頻譜中之頻率的加權平均或矩心產生：
使用信號偏移之條紋移除成像
在最適配照相機畫面號碼z best 被計算的偏移參數m dc 係條紋移除強度I 0 的良好估計： 雖然一個人可以說明對於z fine 值的內插，m dc 變化得很慢以至於這似乎是不必要的。
運算效率
此LSQ計算包括方程式(21)的矩陣乘法及相關的總 和，其主要係對每個照相機畫面z及在每個像素j 被執行。雖然此計算起先好像是過度和費時的，但其並非一個人認為的那麼精細。小心一點，計算的總數相當於(雖然當然較大)以點積為基礎的技術中所要求者。因此，LSQ技術用於生產應用是足夠迅速的。
首先注意3×3適配矩陣Ξ不包括實驗信號，因此可在取得資料之前被計算。其次，在方程式(23)中給予的後兩個元件D1、D2分別係窗式複數信號模型及實驗信號I 的點積，一種已經被以點積為基礎的技術要求之型式的計算，之實數及虛數部分。相同的比較適用於反正切計算的數目，其係相同。因此，相對於方程式(27)的簡單優化函數之以點積為基礎的技術，額外的中間計算係在方程式(23)中給予的窗式總和D 0 ，其需要相乘及相加，以及方程式(21)的矩陣計算，其需要9個相乘及相加。由於其不需要三角函數或除法，這些運算通常很快。
方程式(28)之更積極的以適配為基礎的優化函數求出在方程式(17)中使用的各掃瞄位置及在各像素之Λ1 、Λ2 被找到的值之平方差函數χ的數值。本質上這需要恢復使用並進行像相乘和相加，其會影響處理時間。沒有額外的三角函數且只有一個額外的除法。
滑動窗LSQ係一種類似於點積技術的掃描領域信號演算法，因此其為可能的數種加速策略之一，其包括優化函數的稀疏取樣，預先測試估計信號調變以降低不必要計算的數量，及僅迅速搜尋一多層薄膜的上表面反射。
流程圖
根據上述，參閱圖7，顯示滑動窗LSQ技術的一例示應用的流程圖700。在第一步701中，SWLI測量資料I j,z 係從例如一干涉儀系統或一資料檔案直接獲得。若系統特徵化已被預先執行，系統特徵化資料從一檔案被讀取。或者，SWLI系統特徵化資料被取得以被用於系統特徵化步驟703。SWLI系統特徵化資料可為測量資料本身。
在步驟702中，執行設立。不同的參數例如N ,,Y 被設定。全體及局部掃瞄ζ step ,ζ z ,被設定，且頻域刻度K被建立。
若系統特徵化資料未在步驟701中從一檔案被讀取，其從步驟703中的SWLI系統特徵化資料被計算。系統特徵化資料被頻率分析，且正的非零頻率分量被選擇，而產生。頻域強度及相位在像場上被平均，而分別產生及。建立頻域之受關注區域(ROI)，其中存在有用的信號。最後，相位的線性部分被移除(藉以移除系統特徵化的高度偏差)且部分的頻譜係從場平均強度及相位被產生。此頻譜被儲存為系統特徵化資料。
在步驟704中，窗式LSQ陣列被定義。模型信號係採取頻域系統特徵化資料的離散傅立葉轉換(DFT)而被計算。一錐形評價窗被定義。信號模型及窗被用以定義LSQ適配矩陣Ξ，如上所述。
在步驟705中，LSQ問題被解決。點積向量D j,z 使用測量值被計算。選擇地，為了改善計算效率，預先掃瞄開始 時可被用以識別強信號強度的區域。LSQ問題被解決以對於模型信號對在各掃瞄位置之資料的最佳適配找到最好的相位及強度值Λ j,z 。具有不足以進一步處理的信號強度之那些掃瞄位置被識別並捨棄。若一以適配為基礎的優化函數被使用，則結果之LSQ解法的平方差值被計算。最後，以強度為基礎的優化函數或以適配為去礎的優化函數被計算。
在步驟706中，執行一頂點搜尋。優化函數Π被搜尋以對第一有效頂點或最高頂點找到最佳照相機畫面。若期望薄膜厚度計算，優化函數Π被搜尋以對第二有效頂點找到一第二(或另外的)最佳照相機畫面。
在步驟707中，一上表面高度輪廓被決定。平均或名義上的干涉資料頻率K0 係從系統特徵化頻譜的加權平均被決定。一改良的掃瞄位置估計係經由在分散的掃瞄位置間內插而根據被決定。正常解析度表面高度輪廓係經由使測量的表面高度與掃瞄位置ζ step z fine 1 相等而被決定。相位間隙係經由內插以在z fine 1 找到相位φ" 而被決定。相位間隙分析被用以找到場連接之近似相位間隙α’。條紋順序不確定性被移除且高解析度表面高度輪廓被計算。
在步驟708中，執行條紋移除。在最佳照相機畫面z best 1 的偏移在各像素被識別並相等於條紋移除強度I 0 ，而產生一條紋移除強度輪廓。
若期望進行薄膜厚度輪廓測量，步驟709被執行。一改良的掃瞄位置估計係經由在分散的掃瞄位置間內插 而根據被決定。正常解析度表面高度輪廓係經由使測量的厚度輪廓與掃瞄位置及中的差相等而被決定，其以折射率為刻度衡量。薄膜厚度相位間隙係經由內插以在兩個頂點位置z fine 1 及z fine 2 找到相位值而被決定。相位間隙分析被用以找到場連接之近似相位間隙α' L 。條紋順序不確定性被移除且高解析度薄膜厚度輪廓被計算。
例示的應用
如上所述的低同調干涉方法和系統可被用於任何的下列表面分析問題：簡單的薄膜；多層薄膜；銳邊和表面特徵，其繞射或產生複雜的干涉效應；未被解析的表面粗糙度；未被解析的表面特性，例如，在一個不這樣光滑的表面上的一個次波長寬度的槽槽；不同的材料；表面的偏振依存特性；導致干涉現象的入射角依存的擾動之表面或者變形表面特性的偏斜、振動或移動。對於薄膜的情況來說，所關注的可變參數可為薄膜厚度、薄膜的折射率、基板的折射率、或其某種結合。展示此種特徵之包括物體和裝置的例示應用在下面被討論。
半導體處理
上述的系統及方法可被使用在一半導體製程中，用於工具特定監控或用以控制製程本身。在製程監控應用中，經由對應的製程工具在未圖案化的矽晶圓(監控晶圓)上單一/多層薄膜被成長，沉積、研磨、或蝕刻，然後使用採用 在此揭露的滑動窗LSQ技術的干涉系統，厚度及/或光學特性被測量。這些監控晶圓的厚度(及/或光學特性)的平均數，也在晶圓均勻度內，被用以決定是否相關製程工具以目標的規格被操作或者應該被重新瞄準、調整、或者從生產使用中被取出。
在製程控制應用中，後面在圖案化的矽晶圓上，經由對應的製程工具，單一/多層薄膜被成長、沉積、研磨、或蝕刻，接著厚度及/或光學特性以採用在此揭露的滑動窗LSQ技術之干涉系統而被測量。用於製程控制的生產測量通常包括一個小的測量場所及將測量工具對準受關注的樣本區域的能力。此場所可包含多層薄膜堆疊(其本身可被圖案化)，因此為了取出相關的物理參數，需要複雜的數學模型化。製程控制測量決定整合的流程的穩定性並決定整合的處理是否應該繼續、被重新瞄準、重新被導向至其他設備、或者完全關閉。
特別地，例如，在此揭露的干涉系統可用以監控下列設備：擴散、快速熱退火、化學氣相沈積工具(低壓和高壓)、介電質蝕刻、化學機械研磨機、電漿沉積、電漿蝕刻，微影尋軌、及微影曝光工具。另外，在此揭露的干涉系統可用以控制下列製程：溝渠及隔離、電晶體形成、及層間介電質形成(諸如雙重鑲嵌)。
銅互連結構和化學機械研磨
使用所謂’雙重鑲嵌銅’製程以在晶片的不同部分間 製造電氣互連線在晶片製造商中變得普通。這是可使用一合適的表面形貌系統而被有效特徵化的一個製程的例子。雙重鑲嵌製程可被認為具有6個部分：(1)層間介電質(ILD)沉積，其中一層介電材料(例如一聚合物或玻璃)被沉積至一晶圓(包含複數個別的晶片)表面，(2)化學機械研磨(CMP)，其中介電層被研磨以產生一光滑表面，適於精密的光微影術，(3)微影圖案化和反應離子蝕刻步驟的結合，其中複雜網路被產生以包括平行於晶圓表面的窄溝渠及從溝渠底部至較下方(前面定義)的導電層之介層孔，(4)金屬沉積步驟的結合，其導致銅溝渠和介層孔的沉積，(5)介電質沉積步驟，其中介電質被適用於銅溝渠和介層孔上，及(6)最後的CMP步驟，其中過量的銅被除去，留下一個被介電材料包圍之填充銅的溝渠(可能以及介層孔)。
參閱圖9a，裝置500係由在被沉積於基板501的銅件(copper features)502上沉積介電質504產生之薄膜結構的範例。介電質504具有一非均勻的外部表面506，其展示沿著該處的高度變化。從裝置500獲得的干涉信號可包括由表面506、在銅件502及介電質504間的界面508、和基板501及介電質504間的界面510產生的干涉圖案。裝置500可包括複數其他面貌，其也產生干涉圖案。
參閱圖9b，在最後的CMP步驟之後，裝置500’說明裝置500的狀況。上表面506已對表面506’被偏振化，且界面508現在可被曝露於周遭。在基板表面的界面510保持完整。裝置性能和一致性嚴重地取決於監控表面504 的平坦化。察知到研磨的速率及在研磨之後剩下的銅(及介電質)厚度，以複雜的方式強烈地取決於研磨條件(諸如墊壓力及研磨液組成)以及銅與周圍介電區域的局部的詳細佈置(亦即，定向、接近和形狀)是很重要的。因此，在銅元件(copper elements)502上的表面506的部分可用與表面506的其他部分不同的速率蝕刻。另外，一旦銅元件502的界面508被曝露，介電質和銅元件可展示不同的蝕刻速率。
此“位置依存的研磨速率”已知在很多橫向長度刻度上引起可變的表面形貌。例如，其可能表示整體而言位在更接近於晶圓的邊緣之晶片比那些接近中心者更快速地被研磨，造成在邊緣附近的銅區域比期望的薄，而在中心比期望的厚。這是“晶圓刻度”製程不一致性的例子，亦即，在相當於晶圓直徑的長度刻度上發生者。同時也知道具有高密度的銅溝渠之區域以較具有低銅線密度的附近區域更高的速率被研磨。這在高的銅密度地區導致一個稱為“CMP引起的腐蝕”的現象。這是“晶片刻度”製程不一致性的例子，亦即，在相當於(有時遠小於)單一晶片的線性直徑的長度刻度上發生者。晶片刻度不一致性的另一類型，已知為“凹狀扭曲研磨”(dishing)，發生在單一的填充銅的溝渠區域(其傾向以比周遭的介電材料更高的速率研磨)。對於寬度大於數微米的溝渠，凹狀扭曲研磨的結果可能變得嚴重，因為被影響的線稍後顯示過度的電阻，導致晶片失效。
CMP引起的晶圓及晶片刻度製程不一致性原本就難以預測，且當在CMP處理系統內的條件逐步形成時，其隨時間而變化。為了有效監控，並調整製程條件，用以確保任何的不一致性保持在可接受的限制內，對於製程工程師很重要的要在大量及多樣的位置之晶片上進行頻繁的非接觸表面形貌測量。使用上述干涉方法及系統的實施例是可能的。
在某些實施例中，在CMP之前及/或在CMP期間內，一或多個空間特性，例如表面506的形貌及/或介電質504的厚度，經由從結構獲得低同調干涉信號而被監控。根據空間特性，研磨條件可被改變以達成期望的平面506’。例如，墊壓力、墊壓力分佈、研磨劑特徵、溶劑組成及流動，並且其他條件可被根據空間特性被決定。在研磨的某期間之後，空間特性可再次被決定，且研磨的條件依需要改變。形貌及/或厚度也指出一終點，在其例如表面504’被達成。如此，低同調干涉信號可被用以避免由於過度研磨物體的不同地區域而引起的凹地。低同調干涉方法和系統在這方面是有利的，因為設備的空間特性，例如在(a)銅元件502上及(b)在基板表面510上但臨近銅元件502之介電質的表面的相對高度，甚至是存在多重界面也可被決定。
光微影術
在許多微電子學應用中，光微影術被用以將例如一矽基圓之基板上的一層光阻圖案化。參考圖8a和8b，物體30包括一基板，例如一晶圓32，及一上層，例如光阻層34。 物體30包括如同出現在不同折射率的材料間之複數界面。例如，物體-環境的界面38被定義，在該處光阻層34的外表面39接觸圍繞物體30的環境，例如液體、空氣、其他氣體或者真空。基板-層的界面36被定義於晶圓32的表面35和光阻層34的底面37之間。晶圓的表面35可包括複數圖案化的面貌29。這些面貌中某些具有與基板的鄰接部分相同的高度，但具有不同的折射率。其他面貌相對於基板的鄰近部分向上或向下延伸。因此，界面36可顯示在光阻的外表面下方的複雜、多樣化的形貌。
光微影裝置將一圖案成像至物體上。例如，圖案可對應於一電子電路(或電路的負像)的元件。在成像之後，光阻部分被移除，以暴露在被移除的光阻下方的基板。被暴露的基板可被蝕刻，並被沉積的材料覆蓋，或者以其他方式修改。剩下的光阻在此種修改中保護基板的其他部分。
為了增加製造效率，有時多於一個裝置係由單一晶圓準備而成。裝置可能相同或不同。各裝置要求晶圓的一子集被成像而具有一圖案。在某些情況中，圖案被連續地成像到不同的子集上。接續的成像可由於幾個原因被進行。光學像差可防止在較大面積的晶圓上達到適當的圖案聚焦品質。即使在沒有光學像差的情況下，晶圓和光阻的空間特性也可防止在大面積的晶圓上達到適當的圖案聚焦。在晶圓/光阻的空間特性與聚焦品質間的關係之特徵在下面被討論。
再參閱圖8b，物體30以數目為N的子集40i 被顯示，每 個比物體被成像的總面積41小。在各個子集40i 中，空間特性變化，例如晶圓或光阻的高度和斜率變化，通常比在整個總面積41上取得的小。不過，不同子集40i 的晶圓或光阻通常具有不同的高度及斜率。例如，層34顯示厚度△t1 及△t2 ，其改變表面39的高度和斜率(圖7a)。因此，物體的各子集可具有與光微影成像器不同的空間關係。聚焦的品質係有關於空間關係，例如在物體和光微影成像器間的距離。使物體的不同子集進行適當的聚焦可能需要重新定位物體和成像器的相對位置。因為物體高度和斜率變化，適當的子集聚焦不能完全由相對於物體的一部分，其對成像的子集例如物體的一側43是遙遠的，決定物體的位置與定向而被達成。
適當的聚焦可經由在被成像(或是以其他方式被處理)之物體的一子集內決定物體的空間特性而被達成。一旦子集的位置已經被決定，物體(及/或光微影成像器的部分)可被移動，例如平移、旋轉、及/或傾斜，以修改相對於一參考，例如光微影成像器的部分，之子集的位置。決定和移動(若需要)可對被成像的各子集重複。
子集的空間特性的決定可包括決定物體的一薄層之外表面的一或多個點的位置和/或高度，位於被成像的物體之子集內的一或多個點。例如，子集402 的外表面39的位置與定向(圖8a)可根據在子集內的點421 -423 的位置而被決定。對被成像的子集的空間特性的決定可包括使用一干涉儀以光照明子集，並檢測一干涉信號，其包括從被照明的子集 被反射的光。在某些實施例中，複數子集利用光同時被成像以獲得複數干涉信號。各干涉信號表示一子集的一或多個空間特性。如此，干涉信號可被用以提供一影像，其表示在複數子集上的物體之形貌。在子集的光微影期間，晶圓係根據如同從複數干涉信號被決定之個別子集的形貌而被定位。因此，各子集相對於光微影裝置可被定位於最佳聚焦。
從被成像的物體之各子集檢測一干涉信號可包括檢測從子集反射的光及在一OPD範圍上的參考光，OPD範圍至少與被檢測光的同調長度一樣大。例如，光至少可在其同調長度上被檢測。在某些實施例中，干涉儀被配置以使得從被照明的子集反射的光主要係為從一外部界面(諸如外表面39)或一內部界面(諸如界面36)被反射的光。在某些實施例中，一個物體的空間特性僅根據部分的干涉信號被決定。例如，若干涉信號包括二或多個重疊的干涉圖案，物體的空間特性可根據干涉圖案之一的部分被決定，其由來自物體的單一界面的作用支配。
焊料突點處理
參閱圖10a和10b，結構1050係在焊料突點處理期間產生的一結構之範例。結構1050包括基板1051、不可被焊料弄溼的區域1002、及可被焊料弄溼的區域1003。區域1002具有一外表面1007。區域1003具有一外表面1009。因此，界面1005被形成在區域1002和基板1001之間。
在處理期間，一塊焊料1004的被放置以與可溼區域 1003接觸。隨著流動焊料，焊料就與可濕區域1003形成穩固的接觸。鄰近的非可濕地區1002作用像一屏障一樣，以防止流動的焊料關於結構發生不想要的移動。希望能知道結構的空間特性，包括表面1007、1009的相對高度以及與表面1002有關的焊料1004的尺寸。如同可根據在此的其他討論而被決定，結構1050包括複數界面，其各產生在干涉圖案內。在干涉圖案間的重疊使用已知的干涉技術防止空間特性的準確決定。在此討論的系統和方法的應用允許空間特性被確定。
由結構1050決定的空間特性可被用以改變製造條件，諸如層1002、1003的沉積時間及每個區域1003的面積上使用的焊料1004數量。另外，被用以流動焊料的加熱條件也可根據空間特性被改變以達到適當的流動，或者防止焊料的遷移。
液晶顯示器
參閱圖11，被動矩陣LCD 450係由幾個層組成。主要部分是由密封膠454連接的兩玻璃板452、453。為了將進來的光沿著單一方向偏振化，一偏振器456被適用於前玻璃板453。偏振光通過前玻璃板453。一銦錫氧化物(ITO)層458被用作一電極。一護層460，有時被稱為硬鍍膜層，以SiOx為基礎，其被鍍在ITO 458上以電氣地隔離表面。聚亞醯胺462被印在護層460上以對準液晶流體464。當施加一電場時，液晶流體對電場敏感並改變定向。液晶也是旋光的並 且旋轉進來的光的偏振方向。盒間隙△g，亦即液晶層464的厚度，係由間隔物466決定，其將兩玻璃板452、452保持在一固定的距離。當從前玻璃板453至後玻璃板452沒有電位時，偏振光在其通過液晶層464時被旋轉90度。當一電位從一玻璃板被施加至另一玻璃板時，光沒有被旋轉。在光通過液晶層464之後，其通過另一聚亞醯胺層468、另一硬鍍膜層470、後ITO電極472、以及後玻璃板452。在到達後偏振器474後，取決於其是否被旋轉90度，光穿透或被吸收。盒450可包括濾光器476或其他彩色化元件以提供彩色顯示。
盒間隙△g在相當程度上決定LCD的光電特性，例如對比率和亮度。在製造期間的盒間隙控制對於獲得一致的優質顯示是重要的。因為，在組成時，壓力或真空被施加以引進液晶媒體，密封膠454硬化且可改變尺寸，增加的液晶媒體在板452、453間產生毛細力，實際的盒間隙可不同於間隔物466的尺寸。在增加液晶媒介464前後，板452、453的表面480、482反射光，其產生表示盒間隙△g的干涉圖案。干涉信號的低同調本質本身或結合說明的干涉信號處理技術可被用以在製造期間監控包括盒間隙△g之盒的特性，甚至在存在由盒的其他層形成的界面的情況下。
一種例示的方法可包括獲得一低同調干涉信號，其包括表示在增加層464之前的盒間隙△g的干涉圖案。盒間隙(或盒的其他空間特性)係由干涉圖案被決定並且可與一特定值比較。若特定值與決定的盒間隙間的差超過容許度， 製造條件，例如被施加於板452、453的壓力或真空可被改變以修改盒間隙△g。這個過程可被重複，直到取得被要求的盒間隙。然後，液晶媒體被引入盒中。被加入的液晶媒體的數量可由測量到的盒的空間特性被決定。這可避免對盒過度或者不足填充。填充過程也能透過從表面480、482觀察干涉信號被監控。一旦盒已被挫平，額外的低同調干涉圖案被獲得以監控盒間隙△g(或其他空間特性)。再次，製造條件可能被改變，因此盒間隙被保持或處在容忍度內。
雷射刻線及切割
雷射在準備分開之不同的同時製造的結構時，例如微電子結構，可用以刻劃物體。例如，分離的品質係有關於刻線條件，例如雷射聚焦尺寸、鐳射功率、物體的移動速率、和刻線深度。因為架構的面貌的密度可能很大，刻線可為鄰近的薄膜或層結構。當干涉被用以決定刻線深度時，與薄膜或層相關的界面可產生出現的干涉圖案。甚至在此種的鄰近的薄膜或層的情況下，在此描述的方法和系統可被用以決定刻線深度。
一種例示方法可包括刻劃一或多個電子架構並且沿著刻線分開結構。在分開之前及/或之後，低同調干涉信號可被用以決定刻線的深度。其他的刻線條件已知，例如雷射點尺寸、雷射功率、移動速率。刻線深度可根據干涉信號被決定。做為刻劃條件，包括刻線深度，的函數之分開的品質，可經由評價被分開的結構而被決定。根據此種決定， 達成期望的分開品質所需要的刻線條件可被決定。在連續的製造中，低同調干涉信號可由刻劃區域被獲得以監控製程。刻線條件可被改變以使刻劃特性保持或處在容忍度內。
例子
決定一個測量物體的空間特性被更進一步說明下列五個非限制性的例子之背景。
1.決定一單一表面的測量物體(模擬資料)的表面高度輪廓
參閱圖12，模擬的干涉信號1201從在一固體的二氧化矽物體上之一單一點獲得。干涉信號1201僅是表示穿過物體表面的線性軌跡之全部101個干涉信號之一。為了方便起見，剩下的100個干涉信號沒被顯示。二氧化矽物體表面具有PV=600nm的一大約球形的輪廓。干涉儀系統使用帶寬為100nm之550nm的照射波長。帶寬是以波數表示的高斯。系統的數值孔徑對於垂直入射的準直光是0.01。各干涉信號具有一256灰階的全刻度數位解析度。平均信號強度係在65個灰階DC上的20灰階振幅AC。信號具有隨機噪音，其具有一個2灰階的標準差。這是一個沒有薄膜結構的固體表面例子，因此一個對稱的模型信號和方程式(27)之以強度為基礎的優化函數將被用以獲得表面高度輪廓。
101個干涉信號使用傅立葉變換被轉變至一反轉的領域。被轉變的干涉信號被用以準備一個轉變的模板，其包括來自所有被轉變的干涉信號的貢獻。使用如上所述的技 術，被轉變的信號被平均以產生被轉變的系統特徵化強度資料。參閱圖13a和13b，被轉變的SysChar資料的強度頻譜1300和相位1310被顯示。系統特徵化頻譜係以值K0 為頂點。所關注的區域1302係被顯示為大約以頂點為中心。由於係將101個信號平均，注意到強度頻譜1300之一致的噪音基準。
參閱圖14，平均系統特徵化強度資料1401，由其模型信號被取出，被顯示在掃描位置領域中。窗1402、1403的邊界也被顯示。由於在頻域中的平均和ROI過濾，注意當與圖12比較時，缺乏隨機噪音。
參閱圖15a，對稱的模型信號1501被顯示。圖15b顯示模型信號1501被乘以一窗函數1502。
參閱圖16a，模型信號1601使用滑動窗LSQ技術已被適配至圖12的模擬資料集合。在將由LSQ分析找到的參數m dc 、m 、φ適用於此位置之後，模型信號被顯示在最適配的照像機畫面z best 。相似的適配對於剩下的100個干涉信號被執行。
參考圖16b，對於LSQ適配之方程式(27)的以強度為基礎的優化函數1610Π m 被繪製為掃瞄位置的函數。頂點值1611係以上表面反射而被識別。因為這是一個固體表面的例子，故沒有第2頂點。
參閱圖17a和17b，測量物體的表面高度被顯示為如同由模型信號1501及101個干涉信號被決定的穿過物體表面之橫向位置的函數。圖17a使用一正常解析度(LSQ-Norm) 高度計算以顯示表面高度輪廓。圖17b使用一高解析度(LSQ-High)高度計算以顯示表面高度輪廓。
2.決定一個多表面測量物體(模擬資料)的表面高度輪廓
模擬的干涉信號係從在穿過由在矽基板上的一層二氧化矽組成的物體之線性掃瞄中的點而獲得。薄膜厚度的範圍係從在邊緣的1000nm到在中間的1600nm。上表面具有PV=600nm的大約球形的輪廓。系統的數值孔徑對於垂直入射的準直光是0.01。各干涉信號具有一256灰階的全刻度數位解析度。平均信號強度係在80個灰階DC上的20灰階振幅AC。信號具有隨機噪音，其具有一個2灰階的標準差。與前面的例子不同，這是具有薄膜結構的一個多表面例子。因此，一個非對稱的模型信號和方程式(28)以LSQ適配為基礎的優化函數將被用以獲得表面高度輪廓。
參閱圖18，平均系統特徵化強度資料1801，由其模型信號被取出，被顯示在掃描位置領域中。窗1802、1803的邊界也被顯示。注意到只有信號的右邊或前緣部分被保留在窗內。這將提供一個非對稱的模型函數。
參閱圖19a，非對稱的模型信號1901被顯示。圖19b顯示模型信號1901被乘以一窗函數1902。
參閱圖20a，模型信號2000使用滑動窗LSQ技術已經被適配至模擬的資料集合2001。模型信號在將由LSQ分析找到的參數m dc 、m 、φ適用於此位置之後，模型信號被顯示在最 適配的照像機畫面z best 。相似的適配對於剩下的100個干涉信號被執行。
參考圖20b，對於LSQ適配之方程式(28)的以適配為基礎的優化函數2011Π χ 被繪製為掃瞄位置的函數。頂點值2012係以上表面反射被識別。因為適配在前緣較好，即使信號強度在此位置較大，注意對應於第二表面的左邊頂點2013較第一頂點短。
參閱圖21a和21b，測量物體的表面高度被顯示為如同由模型信號1501及101個干涉信號被決定的穿過物體表面之橫向位置的函數。圖21a使用一正常解析度(LSQ-Norm)高度計算以顯示表面高度輪廓。圖21b使用一高解析度(LSQ-High)高度計算以顯示表面高度輪廓。
3.決定一個多表面薄膜測量物體(模擬)的表面高度輪廓
模擬的干涉信號係從在穿過由在矽基板上的一層二氧化矽組成的物體之線性掃瞄中的101點而獲得。薄膜厚度以25nm的增加量從在左邊的0nm增加到在右邊的2500nm。上表面是平坦的。干涉儀系統使用帶寬為100nm之550nm的照射波長。帶寬是以波數表示的高斯。系統的數值孔徑對於垂直入射的準直光是0.01。各干涉信號具有一256灰階的全刻度數位解析度。平均信號強度係在80個灰階DC上的20灰階振幅AC。信號具有隨機噪音，其具有一個2灰階的標準差。如同在前面的例子不中，這是具有薄膜結 構的一個多表面例子。因此，一個非對稱的模型信號和方程式(28)以LSQ適配為基礎的優化函數將被用以獲得表面高度輪廓。
參閱圖22a，模型信號使用滑動窗LSQ技術已經被適配至模擬的資料集合2201。模型信號2202在將由LSQ分析找到的參數m dc 、m 、φ適用於此位置之後，被顯示在最適配的照像機畫面2203z best 。注意到兩個表面信號不可由信號強度分開，然而滑動窗LSQ技術正確地識別前緣。
參閱圖22b，對於LSQ適配之方程式(28)的以適配為基礎的優化函數2211Π χ 被繪製為掃瞄位置的函數。頂點值2212係以上表面反射被識別。注意到對於第二表面存在一左邊頂點2213，即使兩個信號似乎分不開。
參閱圖23a和23b，測量物體的表面高度被顯示為如同由模型信號1501及101個干涉信號被決定的穿過物體表面之橫向位置的函數。圖21a使用一正常解析度(LSQ-Norm)高度計算以顯示表面高度輪廓。圖21b使用一高解析度(LSQ-High)高度計算以顯示表面高度輪廓。橫向座標是以微米表示的薄膜厚度。記得測量物體的表面高度輪廓是平坦的，使得理想的結果將是在零點的一水平線。最好的結果被獲得為不小於0.7微米；且對於薄膜厚度合理的改正結果被獲得為小至0.5微米。這適宜地與以點積為基礎的技術之1.0微米的失效點比較。
4.決定一個多表面測量物體(真正的資料)的表面高度輪 廓
干涉信號資料係在穿過測量物體2400的一線性掃描中獲得。參閱圖24，測量物體2400係由在矽基板2403上之一對正方形鋁墊2402上的一層600nm厚的披覆光阻2401組成。如同在前面的例子中，這是具有薄膜結構的一個多表面例子。因此，一個非對稱的模型信號和方程式(28)以LSQ適配為基礎的優化函數將被用以獲得表面高度輪廓。
參閱圖24a，模型信號2411使用滑動窗LSQ技術已經被適配至干涉信號資料2412。模型信號2411在將由LSQ分析找到的參數m dc 、m 、φ適用於此位置之後，被顯示在最適配的照像機畫面2413z best 。注意到因為信號的微弱和第一及第二表面信號重疊引起的失真，第一表面信號難以識別。具有一非對稱的模型信號之滑動窗LSQ技術識別第一表面信號的右邊部分，在此資料較未被第二表面變形。
參閱圖25a和25b，測量物體的表面高度被顯示為一個穿過物體的橫向位置的函數。圖25a使用一正常解析度(LSQ-Norm)高度計算以顯示表面高度輪廓。圖25b使用一高解析度(LSQ-High)高度計算以顯示表面高度輪廓。較高的區域對應於在鋁墊上的測量。
5.決定一個多表面測量物體(真正的資料)的表面高度輪廓
干涉信號資料係在穿過測量物體2600的一線性掃描中 獲得。參閱圖26，測量物體2600係以在矽基板2603上之一名義上940nm厚的二氧化矽2602中的一10微米寬、440微米深的溝渠2601為特點。如同在前面的例子中，這是具有薄膜結構的一個多表面例子。因此，一個非對稱的模型信號和方程式(28)以LSQ適配為基礎的優化函數將被用以獲得表面高度輪廓。
參閱圖27，模型信號2701使用滑動窗LSQ技術已經被適配至干涉信號資料2702。模型信號2701在將由LSQ分析找到的參數m dc 、m 、φ適用於此位置之後，被顯示在最適配的照像機畫面2703z best 。注意到兩個表面信號不可由信號強度分開，然而滑動窗LSQ技術正確地識別前緣。
參閱圖28a和28b，測量物體的表面高度被顯示為一個穿過物體的橫向位置的函數。圖28a使用一正常解析度(LSQ-Norm)高度計算以顯示表面高度輪廓。圖28b使用一高解析度(LSQ-High)高度計算以顯示表面高度輪廓。較高的區域對應於在鋁墊上的測量。輪廓在高度上已被偏移，因此在溝渠外邊的區域是940nm高。根據在溝渠外部之假定的厚度940nm，溝渠相對於上表面測量460nm深，且相對於假定的基板位置為480nm厚。
延伸部分：對掃描錯誤和振動的補償
在更進一步的實施例中，系統和方法可修改與容納任意的掃描增量，不像傳統的PSI，其要求固定速度的掃描。例如，一個人能以一低成本的距離測量干涉儀(DMI)，或者 一些其他技術，實施一傳統的掃描干涉儀，以監控真實的掃描移動，以及使用LSQ技術的軟體改正。
對於已知的不相等掃描之滑動窗LSQ方法的延伸部分係需要對於演算法的一些變化。主要的差異是對每個掃描索引z必定有不同的模型信號，從而，在各位置也必須有不同的適配矩陣Ξ。正確的模型信號當包括已知的掃描錯誤時由方程式(13)的DFT產生。現在，這些z依存的向量和矩陣Ξ被事先計算，因此沒有影響處理時間。經由必須在各掃瞄位置對及Ξ保持修正索引的軌跡，方程式(21)的計算是有點複雜，但是沒有額外的相乘或其他運算去執行。利用此簡單的修正，我們可補償任何任意的掃描錯誤。
電腦程式
如上所述的任何電腦分析方法可在硬體內被實現，或是兩者的結合。方法可在使用遵循在此說明的方法及特點之標準程式技術的電腦程式中被實施。程式碼被適用以輸入資料以執行在此描述的函數並產生輸出資訊。輸出資訊被適用至一或多個輸出裝置，諸如顯示器。各個程式可以高階的程序或物件導向程式語言被實施，以與電腦系統溝通。不過，如果想要，程式可以組合或機械語言被實施。無論如何，語言可為一被編譯或解譯的語言。而且，程式可在為該目的而被預先程式化的專用積體電路上跑。
各個此種的電腦程式最好是被儲存在可被一般或者特別目的之可程式化電腦讀取的儲存媒體或裝置上(例如， ROM或磁碟)，用以當儲存媒體或裝置被電腦讀取時安裝及操作電腦，以進行在此描述的程序。電腦程式也可在程式執行期間常駐在快取或主記憶體。這種分析方法也可被實施作為電腦可讀存儲媒體，被安裝一電腦程式，其中存儲媒體被如此安裝使得一電腦以特定且被預先定義的方式操作以執行在此描述的功能。
實施例係與用以決定有關一測試物體的資訊之干涉系統和方法相關。有關合適的低同調干涉系統、電子處理系統、軟體、及相關的處理演算法之額外的資訊係被揭露於被共同擁有的美國專利申請案，公開為US-2005-0078318-A1，名為”METHODS AND SYSTEMS FOR INTERFEROMETRIC ANALYSIS OF SURFACES AND RELATED APPLICATIONS“，及US-2004-0189999-A1，名為”PROFILING COMPLEX SURFACE STRUCTURES USING SCANNING INTERFEROMETRY“，以及US-2004-0085544-A1，名為”INTERFEROMETRY METHOD FOR ELLEPSOMETRY,REFLECTOMETRY,AND SCATTEROMETRY MEASUREMENTS,INCLUDING CHARACTERIZATION OF THIN FILM STRUCTURES“，其內容在此一併供做參考。
發明的許多實施例已經被說明。雖然如此，可在未背離本發明的精神和範圍的情形下進行各種各樣的修改。
29‧‧‧面貌
32‧‧‧晶圓
34‧‧‧光阻層
35‧‧‧晶圓表面
36、38、194、195、508、510、1005‧‧‧界面
37‧‧‧底面
39、480、482、504’、506、1007、1009‧‧‧表面
50‧‧‧干涉系統
51‧‧‧干涉儀
52‧‧‧自動電腦控制系統
53、2400、2600‧‧‧測量物體
54‧‧‧寬頻光源
55‧‧‧擴散屏
57‧‧‧分光元件
58‧‧‧參考物體
59‧‧‧檢測器
60、61、62‧‧‧透鏡
63‧‧‧電機換能器
64‧‧‧電子驅動器
150、190、551、1201‧‧‧干涉信號
151、196、197、552、553‧‧‧干涉圖案
152‧‧‧條紋
154‧‧‧同調封包
30、191‧‧‧物體
192、501、1001、1051‧‧‧基板
193‧‧‧薄膜
301、302‧‧‧信號
450‧‧‧盒
452、453‧‧‧玻璃板
454‧‧‧密封膠
456、474‧‧‧偏振器
458‧‧‧銦錫氧化物層
460‧‧‧護層
462、468‧‧‧聚亞醯胺層
464‧‧‧液晶媒介層
466‧‧‧間隔物
470‧‧‧硬鍍膜層
472‧‧‧ITO電極
476‧‧‧濾光器
500、500’‧‧‧裝置
502‧‧‧銅元件
504‧‧‧介電質
506’‧‧‧平面
554、2013、2213‧‧‧頂點
555‧‧‧縮短的模型信號
556‧‧‧前緣
1002‧‧‧非可濕區域
1003‧‧‧可濕區域
1004‧‧‧焊料
1050‧‧‧結構
1300‧‧‧強度頻譜
1302‧‧‧關注區域
1310‧‧‧相位
1401、1801‧‧‧系統特徵化強度資料
1402、1403、1802、1803‧‧‧窗
1501、1601、1901、2202、2411、2701‧‧‧模型信號
1610、2011、2211‧‧‧優化函數
1611、2012、2212‧‧‧頂點值
1902‧‧‧窗函數
2001、2201‧‧‧資料集合
2203、2413、2703‧‧‧照像機畫面
2401‧‧‧披覆光阻
2402‧‧‧正方形鋁墊
2403、2603‧‧‧矽基板
2412、2702‧‧‧干涉信號資料
2601‧‧‧溝渠
2602‧‧‧二氧化矽
圖1係干涉系統的示意圖。
圖2係來自一典型的SWLI系統的強度信號之模擬圖。
圖3係以多重界面及一對應的SWLI信號為特點之一測量物體的示意圖。
圖4係以來自二界面之可分辨的作用為特點之一模擬的SWLI信號的圖式。
圖5繪示一縮短的模型信號適配至一模擬的SWLI信號。
圖6繪示被使用於滑動窗LSQ圖案匹配技術的一模型信號及一模擬的SWLI信號。
圖7係顯示滑動窗LSQ圖案匹配技術的一實施例的流程之流程圖。
圖8a係顯示物體30，其包括一基板，例如晶圓32，及一上方層，例如光阻層34，的俯視視野的示意圖。
圖8b係顯示物體30的側視視野的示意圖。
圖9a係顯示裝置500，其例示將介電質504沉積在被沉積於基板501上的銅件502上造成的薄膜結構，之示意圖。
圖9b係在經過化學機械製程後之圖9a所示的裝置500的示意圖。
圖10a係適合使用於焊料凸點製程的結構1050之示意圖。
圖10b係在焊料凸點製程之後的圖10a的結構1050的示意圖。
圖11係由數層組成的被動矩陣LCD 450的示意圖。
圖12係模擬的SWLI測量信號1201的圖式。
圖13a係由測量信號1201導出的系統特徵化頻譜的圖式。
圖13b係由測量信號1201導出的系統特徵化頻譜之相位資料的圖式。
圖14係由測量信號1201導出的平均系統特徵化資料的圖式。
圖15a係使用於測量信號1201的滑動窗LSQ圖案匹配分析的模型信號之圖式。
圖15b係使用於測量信號1201的滑動窗LSQ圖案匹配分析的窗式模型信號之圖式。
圖16a係顯示測量信號1201的LSQ圖案匹配分析的結果之圖式。
圖16b係由測量信號1201的LSQ圖案匹配分析得到的優化函數之圖式。
圖17a係由測量信號1201的LSQ圖案匹配分析得到的正常解析度上表面高度輪廓的圖式。
圖17b係由測量信號1201的LSQ圖案匹配分析得到的高解析度上表面高度輪廓的圖式。
圖18係例2的平均系統特徵化資料的圖式。
圖19a係使用於例2中說明的滑動窗LSQ圖案匹配分析的非對稱模型信號之圖式。
圖19b係使用於例2中說明的滑動窗LSQ圖案匹配分析的窗式非對稱模型信號之圖式。
圖20a係顯示例2中說明的LSQ圖案匹配分析的結果之圖式。
圖20b係由例2中說明的LSQ圖案匹配分析得到的優化函數之圖式。
圖21a係由例2中說明的LSQ圖案匹配分析得到的正常解析度上表面高度輪廓的圖式。
圖21b係由例2中說明的LSQ圖案匹配分析得到的高解析度上表面高度輪廓的圖式。
圖22a係顯示例3中說明的LSQ圖案匹配分析的結果之圖式。
圖22b係由例3中說明的LSQ圖案匹配分析得到的優化函數之圖式。
圖23a係由例3中說明的LSQ圖案匹配分析得到的正常解析度上表面高度輪廓的圖式。
圖23b係由例3中說明的LSQ圖案匹配分析得到的高解析度上表面高度輪廓的圖式。
圖24係由在矽基板2403上的一對方形鋁墊2402之上的一層600nm厚的披覆光阻2401組成的測量物體2400之示意圖。
圖24a係顯示來自測量物體2400上的一點之SWLI信號的LSQ圖案匹配分析的結果之圖式。
圖25a係由來自測量物體2600之SWLI信號的LSQ圖案匹配分析得到的正常解析度上表面高度輪廓的圖式。
圖25b係由來自測量物體2400之SWLI信號的LSQ圖 案匹配分析得到的高解析度上表面高度輪廓的圖式。
圖26係測量物體2600的示意圖，其以在矽基板2603上的一名義上940nm厚的二氧化矽2602中的一10微米寬、440nm深的溝渠2601為特點。
圖27係顯示來自測量物體2600上的一點之SWLI信號的LSQ圖案匹配分析的結果之圖式。
圖28a係由來自測量物體2600之SWLI信號的LSQ圖案匹配分析得到的正常解析度上表面高度輪廓的圖式。
圖28b係由來自測量物體2600之SWLI信號的LSQ圖案匹配分析得到的高解析度上表面高度輪廓的圖式。
在不同圖式中一樣的參考號碼標示共同的元件。
50‧‧‧干涉系統
51‧‧‧干涉儀
52‧‧‧電腦控制
53‧‧‧測量物體
54‧‧‧寬頻光源
55‧‧‧擴散屏
57‧‧‧分光元件
58‧‧‧參考物體
59‧‧‧檢測器
56、60、61、62‧‧‧透鏡
63‧‧‧電機換能器
64‧‧‧電子平台驅動器
65‧‧‧資料累積與儲存
67‧‧‧資料處理
68‧‧‧顯示器表面形貌

Claims (75)

  1. 一種取得薄膜結構資訊之低同調干涉信號的分析方法，包括：對於一測試物體的一第一位置提供由一掃瞄干涉儀產生的一掃瞄干涉信號；提供由掃瞄干涉儀產生的掃瞄干涉信號之模型函數，其中模型函數被一或多個參數值參數化；經由改變參數值，對於在模型函數與掃瞄干涉信號間的掃瞄位置中之一系統移位之各個移位，將模型函數適配至掃瞄干涉信號；及根據適配決定在第一位置之有關測試物體的資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項的方法，更包括：對於測試物體的各個額外的位置提供由一掃瞄干涉儀產生的一掃瞄干涉信號；經由改變參數值，對於在模型函數及各掃瞄干涉信號間的掃瞄位置中的一系列移位之各個移位，將模型函數適配至對應於測試物體之額外位置的各掃瞄干涉信號；及根據額外的適配決定在額外的位置之有關測試物體的資訊。
  3. 如申請專利範圍第2項的方法，其中，對於測試物體之各個位置的干涉信號可被表示為包括對於掃瞄干涉儀的一系列的全體掃瞄位置之各個位置的強度值。
  4. 如申請專利範圍第3項的方法，其中，模型函數可被表示為包括對於一系列的局部掃瞄位置之各個位置的強 度值，且其中適配包括經由改變參數值將模型函數適配至各干涉信號，且模型函數集中於各個全體掃瞄位置，其對應於模型函數與各掃瞄干涉信號間的掃瞄位置中之系列的移位。
  5. 如申請專利範圍第4項的方法，其中，對於測試物體的各個位置，適配包括決定在模型函數與各掃瞄干涉信號間的掃瞄位置中之系列的移位之何者產生最佳的適配。
  6. 如申請專利範圍第5項的方法，其中，資訊的決定包括根據對應於各位置之最佳適配的掃瞄位置中的移位決定測試物體的一表面高度輪廓。
  7. 如申請專利範圍第5項的方法，其中測試物體包括一薄膜，且其中資訊的決定包括根據對應於各位置的最佳適配之掃瞄位置中的移位決定測試物體中的薄膜之一厚度輪廓。
  8. 如申請專利範圍第5項的方法，其中，決定掃瞄位置中之系列的移位之何者產生最佳適配係包括比較模型函數與各干涉信號以決定模型函數與各干涉信號間的相似程度。
  9. 如申請專利範圍第8項的方法，其中，決定掃瞄位置中之系列的移位之何者產生最佳適配係包括計算指示在模型函數與各干涉信號間的相似程度的度量。
  10. 如申請專利範圍第9項的方法，其中，決定掃瞄位置中之系列的移位之何者產生最佳適配係包括決定掃瞄位置中的一移位，對其對應的度量指示在模型函數及各干 涉信號間的一高度的相似性。
  11. 如申請專利範圍第9項的方法，其中，對於在測試物體上的各個位置，度量係有關於一總和 其中，I z 係在一組全體掃瞄位置之第z th 項的干涉儀信號之強度值，f z 係在一組全體掃瞄位置之第z th 項的模型函數之強度值，且g 係取決於I z 及f z 的某函數。
  12. 如申請專利範圍第11項的方法，其中，度量係有關於在系列的全體掃瞄位置之各位置的模型函數之強度值與干涉儀信號之強度值間的差的平方的和。
  13. 如申請專利範圍第11項的方法，其中，度量係有關於在系列的全體掃瞄位置之各位置的模型函數之強度值與干涉儀信號之強度值間的差的絕對值。
  14. 如申請專利範圍第9項的方法，其中，度量額外地根據模型函數的強度。
  15. 如申請專利範圍第4項的方法，其中，測試物體包括一薄膜；其中，適配包括，對於各位置，決定掃瞄位置之系列的移位的第一個移位，其對應於第一個最佳適配，並決定掃瞄位置之系列的移位的第二個移位，其對應於第二個最佳適配；及其中，決定資訊包括對於各位置根據在掃瞄位置中的第一及第二移位決定薄膜的厚度輪廓。
  16. 如申請專利範圍第2項的方法，其中，有關測試 物體的資訊包括測試物體的表面高度輪廓。
  17. 如申請專利範圍第2項的方法，其中，測試物體包括一薄膜，且有關測試物體的資訊包括薄膜的厚度輪廓。
  18. 如申請專利範圍第1項的方法，其中，測試物體包括一第一界面及一第二界面。
  19. 如申請專利範圍第18項的方法，其中，第一界面係測試物體的外部表面，且第二界面係在測試物體下方。
  20. 如申請專利範圍第19項的方法，其中，第一及第二界面被分開少於1000nm。
  21. 如申請專利範圍第5項的方法，其中，對於各位置，適配更包括根據最佳適配決定對一或多個參數值的估計。
  22. 如申請專利範圍第21項的方法，其中，決定有關測試物體的資訊係根據掃瞄位置的移位及對應於各位置的最佳適配之至少一個參數值的估計。
  23. 如申請專利範圍第1項的方法，其中，參數值包括一相位值。
  24. 如申請專利範圍第1項的方法，其中，參數值包括一平均強度值。
  25. 如申請專利範圍第1項的方法，其中，參數值包括一偏移強度值。
  26. 如申請專利範圍第1項的方法，其中，參數值包括一相位值、一平均強度值、及一偏移強度值。
  27. 如申請專利範圍第1項的方法，其中，適配包括 一最小平方最佳化。
  28. 如申請專利範圍第1項的方法，其中，模型函數係理論地被決定。
  29. 如申請專利範圍第28項的方法，其中，模型函數係一縮短的非對稱函數。
  30. 如申請專利範圍第1項的方法，其中，模型函數係根據來自掃瞄干涉儀的經驗資料而被決定。
  31. 如申請專利範圍第30項的方法，其中，模型函數係一縮短的非對稱函數。
  32. 如申請專利範圍第1項的方法，其中，掃描干涉儀係具有一同調長度的低同調掃瞄干涉儀，且其中測試物體的干涉信號跨越一大於低同調掃瞄干涉儀的同調長度之範圍。
  33. 如申請專利範圍第2項的方法，其中，對於各位置，適配包括根據對各自的干涉信號之模型函數的最佳適配而決定對於一或多個參數值的估計。
  34. 如申請專利範圍第33項的方法，其中，適配決定對於各位置之平均強度參數值的估計，且有關測試物體的資訊之決定包括根據對於平均強度參數值的估計決定測試物體的無條紋影像。
  35. 如申請專利範圍第34項的方法，其中，適配更提供測試物體的表面高度資訊，且有關測試物體的資訊可包括無條紋影像及表面高度輪廓。
  36. 如申請專利範圍第35項的方法，其中，適配更提 供測試物體中的薄膜之厚度輪廓資訊，且其中有關測試物體的資訊包括無條紋影像及厚度輪廓。
  37. 如申請專利範圍第2項的方法，其中，測試物體包括第一及第二界面。
  38. 如申請專利範圍第37項的方法，其中，第一界面係物體的一外部表面，且第二界面係在外部表面下方。
  39. 如申請專利範圍第38項的方法，其中，外部表面係在一基板上的一層光阻之外部表面，且第二界面被界定於光阻的外部表面與基板之間。
  40. 如申請專利範圍第39項的方法，包括根據適配決定外部表面的空間特性，並根據空間特性修正物體及一光微影系統的相對位置。
  41. 如申請專利範圍第37項的方法，其中，第一界面係物體的外部表面，且方法包括：在提供掃瞄干涉儀信號之前，從物體的外部表面移除一材料；根據適配決定物體的外部表面的空間特性；及根據空間特性從物體的外部表面移除額外的材料。
  42. 如申請專利範圍第37項的方法，其中，第一及第二界面係一液晶盒的界面。
  43. 如申請專利範圍第37項的方法，包括：在提供掃瞄干涉儀信號之前，以雷射照射物體以形成一刻線；根據適配決定包括刻線的部分物體之空間特性；及 根據空間特性執行相同物體或不同物體的額外的刻劃。
  44. 如申請專利範圍第37項的方法，包括：在提供掃瞄干涉儀信號之前，在一焊料凸點製程中形成第一及第二界面。
  45. 如申請專利範圍第2項的方法，更包括：根據有關在各位置的測試物體決定的資訊控制半導體製程工具的操作。
  46. 如申請專利範圍第45項的方法，其中，半導體製程工具包括下列之一：擴散工具、快速熱退火工具、化學氣相沉積工具、介電質蝕刻工具、化學機械研磨機、電漿沉積工具、電漿蝕刻工具、微影尋軌工具、及微影曝光工具。
  47. 如申請專利範圍第2項的方法，更包括：根據有關在各位置的測試物體決定之資訊控制半導體製程。
  48. 如申請專利範圍第47項的方法，其中，半導體製程包括下列之一：溝渠及隔離、電晶體形成、及層間介電質形成。
  49. 一種取得薄膜結構資訊之低同調干涉信號的裝置，包括：一掃瞄干涉儀，被配置以對一測試物體的多重位置之各位置提供一掃瞄干涉信號；及一電子處理器，被配置以分析干涉信號，電子處理器被配置以經由改變將模型函數參數化的一或多個參數值， 對在模型函數及各掃瞄干涉信號間的掃瞄位置之一系統移位的各個移位，將由掃瞄干涉儀產生的掃瞄干涉信號之一模型函數適配至對應於測試物體的一或多個位置之各位置的掃瞄干涉信號，並根據適配決定有關測試物體的資訊，其中，電子處理器被配置以將模型函數適配至對應於測試物體的多重位置的各位置之干涉信號。
  50. 如申請專利範圍第49項的裝置，其中，有關測試物體的資訊包括測試物體的表面高度輪廓。
  51. 如申請專利範圍第49項的裝置，其中，有關測試物體的資訊包括測試物體中的一薄膜的厚度輪廓。
  52. 如申請專利範圍第49項的裝置，其中，有關測試物體的資訊包括測試物體的無條紋影像。
  53. 如申請專利範圍第49項的裝置，其中，參數值包括一相位值。
  54. 如申請專利範圍第49項的裝置，其中，參數值包括一平均強度值。
  55. 如申請專利範圍第49項的裝置，其中，參數值包括一偏移強度值。
  56. 如申請專利範圍第49項的裝置，其中，參數值包括一相位值、一平均強度值、及一偏移強度值。
  57. 如申請專利範圍第49項的裝置，其中，適配包括一最小平方最佳化。
  58. 如申請專利範圍第49項的裝置，其中，模型函數係理論地被決定。
  59. 如申請專利範圍第58項的裝置，其中，模型函數係一縮短的非對稱函數。
  60. 如申請專利範圍第49項的裝置，其中，模型函數係根據來自掃瞄干涉儀的經驗資料而被決定。
  61. 如申請專利範圍第60項的裝置，其中，模型函數係一縮短的非對稱函數。
  62. 如申請專利範圍第49項的裝置，其中，掃描干涉儀係具有一同調長度的低同調掃瞄干涉儀，且其中測試物體的干涉信號跨越一大於低同調掃瞄干涉儀的同調長度之範圍。
  63. 如申請專利範圍第49項的裝置，其中，模型函數可被表示為包括對於一系列的局部掃瞄位置之各個位置的強度值，且其中適配包括經由改變參數值將模型函數適配至各干涉信號，且模型函數集中於各個全體掃瞄位置，其對應於模型函數與各掃瞄干涉信號間的掃瞄位置中之系列的移位。
  64. 如申請專利範圍第63項的裝置，其中，對於測試物體的各個位置，適配包括決定在模型函數與各掃瞄干涉信號間的掃瞄位置中之系列的移位之何者產生最佳的適配。
  65. 如申請專利範圍第64項的裝置，其中，資訊的決定包括根據對應於各位置之最佳適配的掃瞄位置中的移位決定測試物體的一表面高度輪廓。
  66. 如申請專利範圍第64項的裝置，其中，測試物體 包括一薄膜，且其中資訊的決定包括根據對應於各位置的最佳適配之掃瞄位置中的移位決定測試物體中的薄膜之一厚度輪廓。
  67. 如申請專利範圍第64項的裝置，其中，決定掃瞄位置中之系列的移位之何者產生最佳適配係包括比較模型函數與各干涉信號以決定模型函數與各干涉信號間的相似程度。
  68. 如申請專利範圍第67項的裝置，其中，決定掃瞄位置中之系列的移位之何者產生最佳適配係包括計算指示在模型函數與各干涉信號間的相似程度的度量。
  69. 如申請專利範圍第68項的裝置，其中，決定掃瞄位置中之系列的移位之何者產生最佳適配係包括決定掃瞄位置中的一移位，對其對應的度量指示在模型函數及各干涉信號間的一高度的相似性。
  70. 如申請專利範圍第68項的裝置，對於在測試物體上的各個位置，度量係有關於一總和 其中，I z 係在一組全體掃瞄位置之第z th 項的干涉儀信號之強度值，f z 係在一組全體掃瞄位置之第z th 項的模型函數之強度值，且g 係取決於I z 及f z 的某函數。
  71. 如申請專利範圍第70項的裝置，其中，度量係有關於在系列的全體掃瞄位置之各位置的模型函數之強度值與干涉儀信號之強度值間的差的平方的和。
  72. 如申請專利範圍第70項的裝置，其中，度量係有 關於在系列的全體掃瞄位置之各位置的模型函數之強度值與干涉儀信號之強度值間的差的絕對值。
  73. 如申請專利範圍第68項的裝置，其中，度量額外地根據模型函數的強度。
  74. 如申請專利範圍第63項的裝置，其中，測試物體包括一薄膜；其中，適配包括，對於各位置，決定掃瞄位置之系列的移位的第一個移位，其對應於第一個最佳適配，並決定掃瞄位置之系列的移位的第二個移位，其對應於第二個最佳適配；及其中，決定資訊包括對於各位置根據在掃瞄位置中的第一及第二移位決定薄膜的厚度輪廓。
  75. 一種取得薄膜結構資訊之低同調干涉信號的裝置，包括：一電腦可讀媒體，儲存一程式，其被配置以使一處理器以經由改變將模型函數參數化的一或多個參數值，對在模型函數及各掃瞄干涉信號間的掃瞄位置之一系統移位的各個移位，將由一掃瞄干涉儀產生的一掃瞄干涉信號之一模型函數適配至對應於由掃瞄干涉儀測量的測試物體的一或多個位置之各位置的掃瞄干涉信號，及根據適配決定有關測試物體的資訊。
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