TWI816911B - 用於散射疊對之高效照明成型 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種多極照明系統，其可包含：一照明源，其用於產生一源光束；一或多個聲光偏轉器，其用於沿至少兩個方向繞射該源光束；一或多個收集透鏡，其用於收集自該一或多個聲光偏轉器繞射之該光之至少部分；及一控制器，其用於產生用於該一或多個聲光偏轉器之一或多個驅動信號。例如，該一或多個驅動信號可引起該一或多個聲光偏轉器產生兩個或更多個照明光束之一對稱分佈，該等照明光束由自該一或多個聲光偏轉器繞射且由該一或多個收集透鏡收集之光形成，其中該兩個或更多個照明光束之波長及強度之一分佈在由第一方向及第二方向形成之一平面中對稱。

Description

用於散射疊對之高效照明成型
本發明大體上係關於散射疊對系統，且更特定言之，本發明係關於散射疊對系統中之照明。
散射疊對度量系統藉由比較由包含關注樣本層上之堆疊光柵結構之疊對目標引起之相反繞射級之相對強度來判定樣本層之間的疊對誤差。例如，一散射度量系統可依選定角將一或多個照明光束或照明極導引至一樣本。接著，可捕捉來自光柵結構繞射之光用於分析。
通常期望使用具有窄頻光譜之高光束品質之高功率照明極(例如高亮度照明)來照射樣本以由光柵結構產生適合於準確分析之界限分明繞射圖案。此外，可期望調整樣本上照明極之入射角及/或波長以針對一給定疊對目標組態來最佳化繞射光之收集。例如，自一光柵結構繞射之光之角度取決於多個因數，其包含照明波長、入射照明角及光柵結構之節距。因此，基於疊對目標組態來調整照明角及/或波長可促進捕捉相反繞射級用於分析。
然而，用於散射疊對度量之照明系統通常遭受照明角或波長之有限亮度或調整時間，其會限制疊對量測之準確性或產出量。因此，可期望提供用於解決以上缺陷之系統及方法。
根據本發明之一或多個繪示性實施例，揭示一種多極照明系統。在一繪示性實施例中，該系統包含用於產生一源光束之一照明源。在另一繪示性實施例中，該系統包含用於沿至少一第一方向及不同於該第一方向之一第二方向繞射該源光束之一或多個聲光偏轉器。在另一繪示性實施例中，該系統包含用收集自該一或多個聲光偏轉器繞射之該光之至少部分的一或多個收集透鏡。在另一繪示性實施例中，該系統包含通信地耦合至該一或多個聲光偏轉器之一控制器。在另一繪示性實施例中，該控制器產生用於該一或多個聲光偏轉器之一或多個驅動信號。在另一繪示性實施例中，該一或多個驅動信號引起該一或多個聲光偏轉器產生兩個或更多個照明光束之一對稱分佈，該等照明光束由自該一或多個聲光偏轉器繞射且由該一或多個收集透鏡收集之光形成。在另一繪示性實施例中，該兩個或更多個照明光束之波長及強度之一分佈在由該第一方向及該第二方向形成之一平面中對稱。
根據本發明之一或多個繪示性實施例，揭示一種疊對度量系統。在一繪示性實施例中，該系統包含用於產生一源光束之一照明源。在另一繪示性實施例中，該系統包含用於沿一第一方向繞射光之一或多個聲光偏轉器。在另一繪示性實施例中，該系統包含一物鏡，其中該物鏡使該繞射光之至少部分作為兩個或更多個照明光束自該一或多個聲光偏轉器導引至一樣本。在另一繪示性實施例中，該系統包含一偵測器，其經組態以回應於該兩個或更多個照明光束而自該樣本捕捉光以產生一量測信號。在另一繪示性實施例中，該系統包含通信地耦合至該第一聲光偏轉器、該第二聲光偏轉器及該偵測器之一控制器。在另一繪示性實施例中，該控制器產生用於該一或多個聲光偏轉器之一或多個驅動信號。在另一繪示性實施例中，該一或多個驅動信號引起該一或多個聲光偏轉器在該樣本上產生該兩個或更多個照明光束之一對稱分佈，該等照明光束由自該一或多個聲光偏轉器繞射且由該物鏡收集之光形成。在另一繪示性實施例中，該兩個或更多個照明光束之波長及強度之一分佈相對於該第一方向對稱。在另一繪示性實施例中，該控制器基於該量測信號來判定該樣本之一度量量測。
根據本發明之一或多個繪示性實施例，揭示一種用於散射疊對判定之方法。在一繪示性實施例中，該方法包含產生一源光束。在另一繪示性實施例中，該方法包含使用一或多個聲光偏轉器來沿至少一第一方向及不同於該第一方向之一第二方向繞射該源光束。在另一繪示性實施例中，該方法包含使自該一或多個聲光偏轉器繞射之該光之至少部分作為兩個或更多個照明光束導引至一樣本。在另一繪示性實施例中，該方法包含產生用於該一或多個聲光偏轉器之一或多個驅動信號以依入射角之一對稱分佈在一樣本上提供該兩個或更多個照明光束。在另一繪示性實施例中，該兩個或更多個照明光束之波長及強度之一分佈相對於該第一方向及該第二方向對稱。在另一繪示性實施例中，該方法包含回應於該等照明光束而自該樣本捕捉光以產生一量測信號。在另一繪示性實施例中，該方法包含基於該量測信號來判定該樣本之一度量量測。
應瞭解，以上一般描述及以下詳細描述兩者僅供例示及說明且未必限制本發明。併入本說明書中且構成本說明書之一部分之附圖繪示本發明之實施例且與一般描述一起用於闡釋本發明之原理。
相關申請案之交叉參考 本申請案根據35 U.S.C. § 119(e)主張名叫Andrew Hill及Dmitry Gorelik之發明者在2018年10月17日申請之名稱為「EFFICIENT ILLUMINATION SHAPING FOR SCATTEROMETRY OVERLAY」之美國臨時申請案第62/746,987號之權利，該案之全部內容以引用的方式併入本文中。
現將詳細參考附圖中所繪示之揭示標的。已相對於某些實施例及其特定特徵來特別展示及描述本發明。本文中所闡述之實施例被視作繪示而非限制。一般技術者應易於明白，可在不背離本發明之精神及範疇的情況下對形式及細節作出各種改變及修改。
本發明之實施例係針對用於提供具有一可快速組態照明輪廓之高亮度照明的系統及方法。
在此應認識到，散射疊對度量系統通常將一或多個照明光束導引至一樣本上之一疊對度量目標，該疊對度量目標包含關注樣本層上之繞射光柵且藉由比較相反繞射級(例如+/-1繞射級)之強度來判定關注層之間的對位誤差。與疊對目標之繞射角可由光柵方程式特性化且一般取決於照明波長、入射照明角、疊對目標之光柵結構之週期。因此，各種照明分佈可用於確保由系統(例如在收集光瞳中)捕捉由一選定疊對目標及具有一選定波長之一照明源產生的相反繞射級用於分析。在一些情況中，依法向入射入射於一樣本上之一單一照明極可足以在收集光瞳內產生相反繞射級。然而，此可能無法用於照明波長及疊對目標週期之所有所要組合。在一些情況中，使兩個對稱照明極依傾斜角照射一樣本。因此，一第一繞射級(例如+1繞射級)可與一第一照明極相關聯，且一第二繞射級(例如-1繞射級)可與一第二照明極相關聯。
本發明之實施例係針對產生提供兩個或更多個照明極之一高亮度多極照明系統，其中照明極形成為一照明源光束之繞射級。例如，一高亮度多極照明系統可包含用於產生一源光束之一窄頻照明源及一或多個可調諧繞射光柵(例如聲光偏轉器(acousto-optic deflector；AOD)或其類似者)。在此方面，可調諧繞射光柵可將源光束分離成任何選定數目個繞射級，該等繞射級可形成適合於依任何數目個選定角照射一樣本之照明極。
與一給定度量量測相關聯之量測時間可取決於相關因數，其包含(但不限於)照明源之亮度及偵測器敏感度或與連續量測之間的照明角及/或波長之任何調整相關聯之切換速度。照明亮度一般為源品質之一量測且與功率及光束品質兩者有關，使得一高亮度源可提供高功率及高光束品質兩者。因此，提高照明源之亮度可藉由提高一給定量測時間內之一量測之信雜比或藉由減少一給定信雜比所需之量測時間來提高系統效能以增加系統通量。
在此應認識到，由一源照明光束之繞射級形成照明極可藉由將一照明源之功率高效導引至選定繞射級來提供高亮度照明極。另外，與諸多雷射系統相關聯之高斯(Gaussian)光束輪廓可緊密匹配一典型變跡(apodised)光束輪廓。在此應進一步認識到，由一照明源光束之繞射級形成照明極可減少或消除需要孔隙及/或變跡器(apodizer)來產生一所要照明分佈，其藉由阻擋源光束之部分來降低整體亮度且可藉由引入繞射效應來降級照明極之光束輪廓。例如，與諸多雷射相關聯之高斯輪廓可緊密匹配一典型變跡光束輪廓，使得可相較於基於孔隙之光束形成及成型而減少或潛在地消除變跡。
本發明之額外實施例係針對使用一可調諧繞射光柵分離一源照明光束以提供照明分佈之快速調整。例如，可(但非必需)使用一或多個聲光偏轉器來分離源光束。在此方面，不同照明光瞳分佈之間的切換時間可至少部分取決於可調諧繞射光柵之切換速度。在此應認識到，可調諧繞射光柵之切換時間可實質上快於與調整一實體光束塊或孔隙相關聯之切換時間。例如，聲光調變器之切換時間可為微秒級或更短。然而，應瞭解，本文中使用聲光偏轉器係僅供說明且不應被解譯為限制。確切而言，本文中所描述之系統及方法可包含具有任何切換速度之任何類型之可調諧繞射光柵。
本發明之額外實施例係針對在正交方向上產生照明極。例如，兩個正交方向之各者上之一或多個照明極可適合於特性化任何定向之疊對目標。
本發明之額外實施例係針對產生具有相等強度之對稱照明極以促進相關聯相反繞射級之強度之一比較。例如，一源光束可(但非必需)由一拉曼-奈斯(Raman-Nath)組態中之一或多個繞射光柵繞射，其中相反繞射級具有相等強度。在此方面，可使用兩個對稱照明極來同時捕捉相反繞射級。
本發明之額外實施例係針對將一或多個照明極循序定位於一照明光瞳內之選定位置處以依不同入射角循序照射一樣本。舉例而言，一拉曼-奈斯組態中之一或多個繞射光柵可經組態以藉由改變光柵之一或多者之週期來將繞射級循序定位於一照明光瞳之不同位置處。舉另一實例而言，可使用一布拉格組態中之一或多個繞射光柵來將一單一源光束定位於任何位置處。在此方面，可捕捉與各光柵相關聯之一單一繞射光束(例如一級繞射光束)且將其導引至樣本。因此，在此應認識到，將照明自照明源導引至一單一繞射光束中可提供高亮度照明。此外，可藉由調整一可調諧繞射光柵(例如一聲光偏轉器或其類似者)之一驅動頻率及/或一調變振幅來控制繞射角。可阻擋任何剩餘非所要光束(例如0級光束)。
在此應認識到，提供照明光瞳之快速調整(例如，基於調整可調諧繞射光柵)可藉由減少在一給定時間使用之照明極之數目來進一步促進照明源之輸出之高效使用。例如，可期望沿兩個正交方向提供照明極以促進沿任何方向定向之一樣本之特徵之特性化。因此，使用沿兩個正交偏軸方向之高亮度照明極循序照射樣本可提供比使用沿兩個正交偏軸方向之多個較低亮度照明極來同時照射樣本(例如四極照明)更快及更準確之量測。
本發明之額外實施例係針對產生至少一照明極以促進對一樣本之自動聚焦。在此應認識到，一收集光瞳平面中之來自一樣本之繞射光束之位置可對樣本之焦點位置(例如沿一物鏡之一光軸之樣本之一位置或其類似者)敏感。因此，一或多個照明極可促進在一量測之前或一量測期間判定樣本之焦點位置。
本發明之額外實施例係針對一種散射度量系統，其包含一高亮度可調諧多極照明系統。因此，高亮度可調諧多極照明系統可促進具有不同條件之一樣本之快速循序量測。例如，此一散射度量系統可產生具有照明極之不同分佈的循序量測。舉另一實例而言，此一散射度量系統可產生具有不同波長之循序量測(例如針對離散光譜帶、在一掃掠光譜帶內或其類似者)。此外，可使用照明極之相同或不同分佈來產生具有不同波長之循序量測。
現參考圖1A至圖8，更詳細地揭示一高亮度可調諧多極照明系統100。
圖1A係根據本發明之一或多個實施例之一可調諧多極照明系統100之一概念圖。在一實施例中，可調諧多極照明系統100包含用於產生一源光束104之一照明源102及用於產生至少一照明極108之至少一可調諧繞射光柵106。在此方面，照明極108可由源光束104之繞射級形成。
在另一實施例中，可調諧多極照明系統100包含一控制器110。在另一實施例中，控制器110包含經組態以執行保存於一記憶體媒體114上之程式指令的一或多個處理器112。在此方面，控制器110之一或多個處理器112可執行本發明中所描述之各種程序步驟之任何者。
一控制器110之一或多個處理器112可包含本技術中已知之任何處理元件。在此意義上，一或多個處理器112可包含經組態以執行演算法及/或指令之任何微處理器型裝置。在一實施例中，一或多個處理器112可由一桌上型電腦、大型電腦系統、工作站、影像電腦、並行處理器或經組態以執行經組態以操作可調諧多極照明系統100之一程式的任何其他電腦系統(例如網路電腦)組成，如本發明中所描述。應進一步認識到，術語「處理器」可廣義界定為涵蓋具有執行來自一非暫時性記憶體媒體114之程式指令之一或多個處理元件的任何裝置。此外，可由一單一控制器110或替代地，多個控制器實施本發明中所描述之步驟。另外，控制器110可包含收容於一共同外殼中或多個外殼內之一或多個控制器。依此方式，任何控制器或控制器組合可單獨封裝為適合於整合至可調諧多極照明系統100中之一模組。
記憶體媒體114可包含適合於儲存可由相關聯之一或多個處理器112執行之程式指令之本技術中已知之任何儲存媒體。例如，記憶體媒體114可包含一非暫時性記憶體媒體。舉另一實例而言，記憶體媒體114可包含(但不限於)一唯讀記憶體、一隨機存取記憶體、一磁性或光學記憶體裝置(例如磁碟)、一磁帶、一固態硬碟及其類似者。應進一步注意，記憶體媒體114可與一或多個處理器112一起收容於一共同控制器外殼中。在一實施例中，記憶體媒體114可相對於一或多個處理器112及控制器110之實體位置遠端定位。例如，控制器110之一或多個處理器112可存取可透過一網路(例如網際網路、內部網路及其類似者)存取之一遠端記憶體(例如伺服器)。因此，以上描述不應被解譯為對本發明之一限制，而是僅為一說明。
在另一實施例中，控制器110通信地耦合至可調諧多極照明系統100之一或多個元件以提供組態資訊。例如，控制器110可通信地耦合至照明源102以控制入射於樣本上之照明之光譜(例如，透過至照明源之一或多個驅動信號)。舉另一實例而言，控制器110可通信地耦合至一或多個可調諧繞射光柵106以調整一或多個照明極108之分佈(例如，透過至可調諧繞射光柵106之一或多個驅動信號)。在另一實施例中，控制器110通信地耦合至一偵測器(未展示)。在此方面，控制器110可自偵測器接收信號(例如一收集光瞳影像或其類似者)。此外，控制器110可基於自偵測器接收之信號來判定樣本層之相對對位誤差(例如疊對)。
在另一實施例中，控制器110可產生用於可調諧多極照明系統100中之元件之任何組合的循序驅動信號以促進循序度量量測(例如，藉由併入可調諧多極照明系統100之一系統之一偵測器)。例如，控制器110可產生至可調諧繞射光柵106之循序驅動信號以促進具有照明極之不同分佈之循序量測。舉另一實例而言，控制器110可產生至可調諧繞射光柵106之循序驅動信號以促進具有不同波長之循序量測(例如針對離散光譜帶、在一掃掠光譜帶內或其類似者)。此外，可使用照明極之相同或不同分佈來產生具有不同波長之循序量測。例如，控制器110可產生至照明源102之循序驅動信號以產生具有不同波長之照明極108且亦產生用於可調諧繞射光柵106之對應驅動信號以調整驅動頻率以補償變化波長，同時提供照明極之一致空間分佈用於循序量測。
在另一實施例中，由照明源102產生之源光束104具有一窄頻寬。在此方面，藉由一樣本(例如，藉由一樣本上之一疊對度量目標)之照明極108之繞射圖案可具有最小色差。例如，源光束104之光譜寬度可(但非必需)小於約25 nm。在一例項中，源光束104之光譜寬度係在約10 nm至約20 nm之範圍內。在另一例項中，源光束104之光譜寬度小於約5 nm。
照明源102可包含適合於產生具有一窄頻寬之一源光束104之本技術中已知之任何類型之照明源。例如，照明源102可直接產生一窄頻源光束104。舉另一實例而言，照明源102可包含產生寬頻照明之一寬頻源及用於產生一窄頻源光束104之一或多個光譜濾波器。此外，源光束104可包含一或多個選定光波長，其包含(但不限於)真空紫外線輻射(VUV)、深紫外線輻射(DUV)、紫外線(UV)輻射、可見光輻射或紅外線(IR)輻射。在另一實施例中，照明源102可包含用於產生具有一可調諧光譜之一源光束104的一光譜可調諧照明源。
照明源102可包含適合於提供具有適合於度量之一範圍內之波長之一源光束104的任何類型之照明源。在一實施例中，照明源102係提供具有一高度同調性(例如空間同調性及/或時間同調性)之一源光束104的一同調照明源。例如，照明源102可包含(但不限於)一窄頻雷射源、一寬頻雷射源、一超連續雷射源、一白光雷射源或其類似者。另外，可經由任何技術(諸如(但不限於)自由空間傳播、一單模光纖(例如一光子晶體光纖或其類似者)或一多模光纖)自照明源102傳遞源光束104。然而，在此應認識到，照明源102之亮度通常隨模式數目減少而提高。
在一實施例中，照明源102包含適合於產生一選定光譜範圍內之一窄頻源光束104的一可調諧光源。例如，照明源102可包含經組態以直接產生可調諧窄頻源光束104之一可調諧源，諸如(但不限於)一可調諧窄頻雷射。舉另一實例而言，照明源102可包含經組態以產生寬頻照明之一寬頻源及用於產生可調諧窄頻源光束104之一可調諧光譜濾波器。
照明源102可進一步產生具有任何時間輪廓之一源光束104。例如，照明源102可產生一連續源光束104、一脈衝源光束104或一調變源光束104。
可調諧多極照明系統100可包含用於產生呈任何分佈之任何數目個照明極108的任何數目個可調諧繞射光柵106。圖1B係根據本發明之一或多個實施例之包含經定向以沿正交軸繞射光束之兩個可調諧繞射光柵106之一可調諧多極照明系統100之一概念圖。在一實施例中，可調諧多極照明系統100包含經定向以將源光束104繞射成沿一第一方向(例如X方向)分佈之一或多個繞射級的一第一可調諧繞射光柵106a及經定向以將源光束104繞射成沿正交於第一方向之一第二方向(例如Y方向)分佈之一或多個繞射級的一第二可調諧繞射光柵106b。在此方面，照明極108可經導引至一照明光瞳內之任何選定位置以提供依任何入射角至一樣本上之照明。
可調諧多極照明系統100可進一步包含適合於可調整地控制源光束104之繞射之本技術中已知之任何類型之可調諧繞射光柵106。在一實施例中，一可調諧繞射光柵106由一AOD形成以將源光束104繞射、定位及/或掃描至任何選定位置(例如，在圖1B之X-Y平面中或其類似者)。例如，一聲光偏轉器可包含與一傳感器耦合之一固體介質，該傳感器經組態以產生傳播通過固體介質之超音波。固體介質之性質(諸如(但不限於)折射率)可由傳播超音波修改，使得光(例如源光束104或其類似者)在與固體介質相互作用之後繞射。此外，超音波可在介質中依聲速傳播通過固體介質且具有與驅動信號之頻率及固體介質中之聲速有關之一波長。因此，可動態調整(例如，藉由控制器110產生之驅動信號或其類似者)一傳感器之一調變頻率及/或一調變強度以修改動態產生之繞射光柵之物理性質及AOD之對應分散性質(例如分散度)。
由一AOD形成之一可調諧繞射光柵106可進一步具有耦合至固體介質之任何數目個傳感器。在一實施例中，一AOD可包含各經組態以在不同頻率範圍內產生超音波及一相關聯光柵圖案之多個傳感器。在此方面，可使用一單一傳感器範圍之外的頻率來驅動AOD。舉另一實例而言，一AOD可包含各經組態以沿不同方向產生超音波之多個傳感器。例如，一AOD可包含經組態以沿正交方向產生超音波之兩個傳感器。在此方面，一單一AOD可產生以二維圖案分佈之照明極108。
可調諧多極照明系統100可進一步包含用於導引、聚焦及/或準直光之一或多個光學元件。例如，可調諧多極照明系統100可包含用於自照明源102收集源光束104且將源光束104導引至第一可調諧繞射光柵106a上之一第一組光學元件116。此外，第一組光學元件116可經選擇以在第一可調諧繞射光柵106a中提供一所要光點大小及聚焦體積(例如相互作用長度)。舉另一實例而言，可調諧多極照明系統100可包含用於自第一可調諧繞射光柵106a收集一或多個繞射光束且將繞射光束之至少一者導引至第二可調諧繞射光柵106b之一第二組光學元件118。類似地，第二組光學元件118可經選擇以在第二可調諧繞射光柵106b中提供一所要光點尺寸及聚焦體積(例如相互作用長度)。舉另一實例而言，可調諧多極照明系統100可包含用於收集及準直來自第二可調諧繞射光柵106b之繞射光束之至少部分作為照明極108之一準直透鏡120。
在另一實施例中，可調諧多極照明系統100包含用於阻擋無用繞射光束(例如+/- 2繞射級、無用+/- 1繞射級、無用0繞射級或其類似者)之一或多個孔隙122。例如，如圖1B中所繪示，一孔隙122可定位於準直透鏡120之後。舉另一實例而言，儘管未展示，但一孔隙122可定位於第一可調諧繞射光柵106a與第二可調諧繞射光柵106b之間以在第二可調諧繞射光柵106b之前阻擋無用繞射(例如，為了減少可導致一照明分佈中之雜訊的雜散光)。在一例項中，一孔隙122定位於第二組光學元件118中。如本文先前所描述，情況可為可使用一或多個可調諧繞射光柵106來直接產生一所要數目及分佈之照明極108，使得可不需要孔隙122。然而，在此應認識到，即使利用一或多個孔隙122來阻擋無用繞射級以達成一所要照明分佈，情況可為本文中所描述之可調諧多極照明系統100可提供比藉由在選定位置中超填具有孔之一孔隙122來產生照明極108更高的亮度(例如，更高效利用來自照明源102之功率)。
在另一實施例中，可調諧多極照明系統100可包含用於調整一或多個照明極108之光束輪廓的一或多個變跡器。例如，一變跡器可相對於一中心點逐漸降低一照明極108之強度以減輕與使用一疊對度量目標之邊緣來繞射照明極108相關聯之繞射效應。此外，變跡器可(但非必需)整合至一或多個孔隙122中。然而，如本文先前所描述，情況可為透過源光束104之繞射所產生之照明極108可歸因於由諸多照明源102產生之一源光束104之高斯分佈而很少或不需要變跡。
現參考圖2，可調諧多極照明系統100可經併入至任何類型之外部系統中以提供一選定照明分佈。圖2係根據本發明之一或多個實施例之一散射度量系統200之一概念圖。在一實施例中，散射度量系統200包含用於將一或多個照明極108自一可調諧多極照明系統100導引至一樣本204 (例如樣本204上之一疊對度量目標)之一物鏡202及用於捕捉自樣本204返回之光208之一偵測器206。例如，偵測器206可定位於一光瞳平面處，使得偵測器206上之位置表示捕捉光自樣本204發出之角度。因此，返回光208之不同繞射級可在偵測器206上空間分離。在此方面，控制器110可比較由一疊對度量目標產生之相反繞射級(例如+/- 1繞射級)之強度以判定樣本層之間的疊對誤差。
在另一實施例中，如圖2中所繪示，散射度量系統200包含一分束器210。在此方面，物鏡202可同時將照明極108導引至樣本204且自樣本204接收返回光208。
散射度量系統200可包含用於在散射度量系統200內導引及/或調節光之額外光學元件。例如，散射度量系統200可包含用於將一照明光瞳214中繼至物鏡202 (例如物鏡202之一後焦平面216)之照明中繼透鏡212。在此方面，照明光瞳214中之照明極108之位置可對應於樣本204上之照明之入射角。舉另一實例而言，散射度量系統200可包含用於將一收集光瞳220中繼至物鏡202 (例如物鏡202之後焦平面216)之收集中繼透鏡218。在此方面，如本文先前所描述，偵測器206上之位置可對應於返回光208自樣本204發出之角度。舉另一實例而言，散射度量系統200可包含一或多個光闌(例如場光闌、孔隙光闌或其類似者)。在一例項中，如圖2中所繪示，散射度量系統200可包含用於控制樣本204上之照明極108之空間範圍(例如，為了對應於一疊對目標之一大小或其類似者)之一照明場光闌222。在另一例項中，亦如圖2中所繪示，散射度量系統200可包含用於控制自其收集返回光208之樣本204上之空間範圍的一收集場光闌224。
一可調諧多極照明系統100可提供適合於照射一樣本204之照明極108之任何選定分佈。此外，一可調諧多極照明系統100可循序提供照明極108及/或包含不同光波長之照明極108的多個分佈。在此方面，可調諧多極照明系統100可促進具有不同照明條件之多個量測之高效捕捉。
一可調諧多極照明系統100可使用可調諧繞射光柵106之任何組態來提供照明極108之一選定分佈。例如，在此應認識到，可在多個操作模式中藉由調整驅動信號(例如驅動頻率或其類似者)及/或相對於一入射光束之對準來操作由一聲光偏轉器形成之一可調諧繞射光柵106。
在一實施例中，至少一可調諧繞射光柵106經組態為一拉曼-奈斯組態中之一AOD。在此應認識到，一拉曼-奈斯組態中之一AOD通常可接受來自一寬範圍入射角之一入射光束且可將入射光束分離成多個繞射級。此外，相反繞射級(例如+/- 1繞射級、+/- 2繞射級或其類似者)通常可具有相等強度，其有益於散射疊對應用。在此方面，一拉曼-奈斯組態中之一AOD可適合於(但不限於)同時提供對稱照明極108，其等經配置以依相反傾斜角照射樣本以同時捕捉相反繞射級，如本文先前所描述。
例如，如圖1B中所繪示，第一可調諧繞射光柵106a及第二可調諧繞射光柵106b兩者皆經組態成適合於在X-Y平面中產生照明極108之任何選定分佈的一拉曼-奈斯組態。例如，第一可調諧繞射光柵106a可將源光束104繞射成沿X方向分佈之一或多個繞射級，其中可藉由調整第一可調諧繞射光柵106a之驅動頻率及/或調變振幅來控制繞射級之數目及間隔。另外，第二可調諧繞射光柵106b可沿Y方向繞射來自第一可調諧繞射光柵106a之繞射級(例如0繞射級、+/- 1繞射級、+/- 2繞射級或其類似者)之至少部分。因此，可產生X-Y平面內之照明極108之一選定分佈。此外，如本文先前所描述，一孔隙122及/或一變跡器可用於阻擋無用繞射級及/或使想要之繞射級成型。
在另一實施例中，至少一可調諧繞射光柵106經組態為一布拉格組態中之一AOD。在此應認識到，一布拉格組態中之一AOD通常可將一入射光束之強度之至少一實質部分導引至單一繞射級中。在一些情況中，入射光之一部分可作為一未繞射0級光束(其可(但非必需)由一孔隙阻擋)傳播。特定言之，可基於相長干涉(constructive interference)來將依或大致依一布拉格角之入射光主要繞射成單一繞射級。布拉格角通常取決於入射光之波長及一繞射光柵之週期(例如，與一AOD之驅動頻率有關)兩者。此外，與布拉格條件相關聯之一AOD之驅動頻率通常高於與拉曼-奈斯組態相關聯之驅動頻率。
因此，可藉由針對源光束104之一已知波長依布拉格角定向一AOD且藉由調整與布拉格條件相關聯之驅動頻率附近之一值範圍內之AOD之驅動頻率來控制偏轉角來跨一角度範圍偏轉、定位及/或掃描一入射光束。在此方面，一布拉格組態中之一AOD可適合於(但不限於)使用與選定入射角相關聯之一或多個照明極108循序照射一樣本以循序捕捉繞射信號，如本文先前所描述。例如，一布拉格組態中之一AOD可用於依一第一傾斜角照射樣本以捕捉一第一繞射級且接著依一相反傾斜角照射樣本以捕捉一相反繞射級。
現參考圖3A及圖3B，更詳細地展示適合於沿一單一軸(例如Y軸)將入射光定位於選定位置處之一布拉格組態中之可調諧繞射光柵106。圖3A係根據本發明之一或多個實施例之包含依一布拉格組態定向以透過一物鏡202將一源光束104之至少一部分導引至一樣本204上之一第一位置之兩個可調諧繞射光柵106之一可調諧多極照明系統100之一概念圖。圖3B係根據本發明之一或多個實施例之包含依一布拉格組態定向以透過一物鏡202將一源光束104之至少一部分導引至一樣本204上之一第二位置之兩個可調諧繞射光柵106之一可調諧多極照明系統100之一概念圖。圖3A及圖3B可對應於與照明相關聯之散射度量系統200之一部分。在此方面，為清楚起見，未展示與收集及偵測相關聯之散射度量系統200之部分(例如分束器210、偵測器206或其類似者)。
在此應認識到，由一布拉格組態中之一AOD引入至偏轉光之角分散可隨偏轉角改變而不同。然而，在散射度量中，通常期望提供一照明光瞳(例如圖2之散射度量系統200之照明光瞳214或其類似者)內之所有位置之一致光束特性以促進基於由一疊對目標產生之相反繞射級之比較的疊對判定。在一實施例中，如圖3A及圖3B中所繪示，一可調諧多極照明系統100可包含用於使一源光束104沿一選定軸偏轉之布拉格組態中之兩個可調諧繞射光柵106c至106d。例如，可調諧多極照明系統100可包含用於使源光束104偏轉之一布拉格組態中之一分散可調諧繞射光柵106c及用於將偏轉光束中繼至一布拉格組態中之一解分散可調諧繞射光柵106d的一組中繼透鏡302。在此方面，解分散可調諧繞射光柵106d可減輕由分散可調諧繞射光柵106c引入之角分散。
可藉由調整兩個可調諧繞射光柵106c至106d之任一者之驅動頻率來控制偏轉光束沿一軸(例如圖3A及圖3B中之Y軸)之位置。例如，分散可調諧繞射光柵106c可經組態以在布拉格條件下提供恆定偏轉，且解分散可調諧繞射光柵106d可用於定位偏轉光束(例如照明極108)。在此應認識到，修改驅動頻率以將照明極108定位於不同於與布拉格組態相關聯之一法向位置的一位置處可導致照明極108之剩餘角分散。然而，在此應進一步認識到，可期望提供徑向對稱照明極108用於散射疊對度量。在一實施例中，與布拉格組態相關聯之法向位置與照明光瞳214之中心對準。在此方面，照明極108之角分散可在適合於散射疊對度量量測之照明光瞳214中保持徑向對稱。
另外，應瞭解，圖3A及圖3B繪示沿一單一方向(例如Y軸)將照明極108定位於選定位置處。圖3C係根據本發明之一或多個實施例之用於將照明極108定位於一照明光瞳214中之任何位置處之一可調諧多極照明系統100之一概念圖。在一實施例中，除用於沿Y方向定位一或多個照明極108之兩個可調諧繞射光柵106c至106d (如圖3A及圖3B中所繪示)之外，可調諧多極照明系統100亦包含用於沿X方向定位一或多個照明極108之兩個可調諧繞射光柵106e至106f。在此方面，兩個可調諧繞射光柵106e至106f可依實質上相同於兩個可調諧繞射光柵106c至106d之方式操作，但經旋轉以沿X方向定位一或多個照明極108。例如，可調諧多極照明系統100可包含用於使源光束104偏轉之一布拉格組態中之一分散可調諧繞射光柵106e及用於將偏轉光束中繼至一布拉格組態中之一解分散可調諧繞射光柵106f的一組中繼透鏡304。在此方面，解分散可調諧繞射光柵106f可減輕由分散可調諧繞射光柵106e引入之角分散。因此，分散可調諧繞射光柵106e可經組態以在布拉格條件下提供恆定偏轉，且解分散可調諧繞射光柵106f可用於定位偏轉光束(例如照明極108)。此外，一組額外中繼透鏡306可將一或多個照明極108自可調諧繞射光柵106f導引至可調諧繞射光柵106c。在此方面，可調諧多極照明系統100將一或多個照明極108定位於照明光瞳214中之任何選定位置處。
現參考圖4至圖7B，一可調諧多極照明系統100可提供具有一高亮度之一照明光瞳214中之照明極108之變化分佈用於自一樣本204 (例如，自一樣本204上之一疊對度量目標)高效收集任何選定繞射級。
圖4係根據本發明之一或多個實施例之一樣本204上之一疊對度量目標402之一俯視圖。在一實施例中，適合於散射疊對度量之一疊對度量目標402包含定向於一樣本204之多個關注層上之光柵結構404 (例如一光柵上光柵目標)。當關注層經無疊對誤差地適當對準時，光柵結構404可(但非必需)重疊。為清楚起見，圖4中僅繪示一頂層上之光柵結構404。
如本文先前所描述，散射度量通常涉及基於相反繞射級(例如+/- 1繞射級)之強度之一比較來判定樣本層之間的對位誤差(例如疊對誤差)。此外，繞射光束將自疊對度量目標402發出之角度可取決於多個因數，其包含(但不限於)一照明極108之波長、照明極108之入射角及光柵結構404之週期406。因此，一可調諧多極照明系統100可提供適合於各種照明條件之照明極108之一可調整分佈。
圖5A至圖7B繪示一照明光瞳214中之照明極108及一收集光瞳220中之返回光208之相關繞射級(其等可使用一可調諧多極照明系統100來同時或循序提供)之組態之非限制性實例。此外，可針對任何選定波長產生圖5A至圖7B中之一照明光瞳214中之照明極108及一收集光瞳220中之返回光208之相關聯繞射級之組態之任何者。
圖5A係根據本發明之一或多個實施例之包含用於法向照明之一單一中心定位照明極108a之一照明光瞳214之一俯視圖。圖5B係根據本發明之一或多個實施例之與回應於圖5A之照明光瞳214而自圖4之疊對度量目標402返回之光208相關聯之一收集光瞳220之一俯視圖。在一實施例中，一照明極108a之波長、照明極108a之入射角及光柵結構404之週期406可經選擇以提供回應於法向照明之收集光瞳220中之+1繞射級502及相反-1繞射級504及任何未繞射0級光506之同時捕捉。例如，圖5A及圖5B中所繪示之條件可通常與相對較短照明波長及/或週期406之相對較長值相關聯。
圖6A係根據本發明之一或多個實施例之包含沿一照明光瞳214之邊緣對稱定位以用於傾斜照明之兩個照明極108b至108c之照明光瞳214之一俯視圖。圖6B係根據本發明之一或多個實施例之與回應於圖6A之照明光瞳214而自圖4之疊對度量目標402返回之光208相關聯之一收集光瞳220之一俯視圖。在一實施例中，一照明極108之波長、照明極108之入射角及光柵結構404之週期406可能不適合於自一單一照明極捕捉相反+1及-1繞射級。例如，圖6A及圖6B中所繪示之條件可通常與相對較長照明波長及/或週期406之相對較短值相關聯。
因此，沿疊對度量目標402之光柵方向分佈之兩個對稱照明極108b至108c可用於捕捉相反繞射級。例如，收集光瞳220可包含與照明極108b相關聯之0級繞射602及-1繞射級604及與照明極108c相關聯之0級繞射606及+1繞射級608。此外，如本文中所描述，可調諧多極照明系統100可同時或循序提供照明極108b至108c用於相關聯繞射級之對應同時或循序捕捉。
在一些實施例中，可調諧多極照明系統100可提供一或多個照明極108用於判定樣本204之焦點位置及判定疊對量測及/或代替判定疊對量測。例如，回應於傾斜照明之收集光瞳220中之返回光208之位置可指示焦點位置。
圖7A係根據本發明之一或多個實施例之包含用於法向照明之一單一中心定位照明極108a及用於焦點位置判定之兩個偏移照明極108d至108e之一照明光瞳214之一俯視圖。圖7B係根據本發明之一或多個實施例之與回應於圖7A之照明光瞳214而自圖4之疊對度量目標402返回之光208相關聯之一收集光瞳220之一俯視圖。在一實施例中，可在收集光瞳220中捕捉+1繞射級502及相反-1繞射級504，如圖5A及圖5B中所繪示。在另一實施例中，收集光瞳220可包含與第一自動聚焦照明極108d相關聯之未繞射0級光702及+1繞射級704及與第二自動聚焦照明極108e相關聯之未繞射0級光706及-1繞射級708。因此，圖7A之照明光瞳214中之照明極108a、108d至108e之分佈可促進樣品之疊對量測及焦點位置兩者之判定。
應瞭解，圖4至圖7B僅供說明且不應被解譯為限制。例如，可同時或循序提供任何照明極108a至108e。例如，可使用(但不限於)包含由一拉曼-奈斯組態中之AOD形成之一或多個可調諧繞射光柵106的一可調諧多極照明系統100來提供使用多個照明極108之同時照明。類似地，可使用(但不限於)包含由一布拉格組態中之AOD形成之一或多個可調諧繞射光柵106的一可調諧多極照明系統100來提供使用多個照明極108之循序照明。此外，一可調諧多極照明系統100可包含由拉曼-奈斯組態及布拉格組態之任何組合中之AOD形成之多個可調諧繞射光柵106。
舉另一實例而言，圖5A至圖7B繪示基於使用沿X方向之光柵結構404定向之圖4之單一疊對度量目標402之一照明光瞳214及一對應收集光瞳220之實例。在此應認識到，可調諧多極照明系統100可包含沿任何方向(例如圖4之Y方向)定向之疊對度量目標。在此方面，照明光瞳214中之光之分佈可沿任何方向對應旋轉。此外，如本文先前所描述，可調諧多極照明系統100可包含依沿不同方向之週期性定向之多個光柵結構，諸如(但不限於)圖4中所繪示之光柵結構。在此方面，可調諧多極照明系統100可在照明光瞳214中之任何選定位置處提供照明極108。
應進一步瞭解，圖4之疊對度量目標402本身僅供說明且其不限制可調諧多極照明系統100或併入可調諧多極照明系統100之一度量系統(例如圖2中之散射度量系統200或其類似者)。確切而言，可調諧多極照明系統100不受限於與任何特定類型之疊對度量目標一起使用。
另外，在一些實施例中，一可調諧多極照明系統100可提供適合於一疊對度量目標之多個定向的照明極108之一分佈。例如，一可調諧多極照明系統100可藉由將驅動頻率施加於正交可調諧繞射光柵106以同時產生+/- 1繞射級作為照明極108來提供四極照明。舉另一實例而言，一可調諧多極照明系統100可藉由將驅動頻率施加於正交可調諧繞射光柵106以導引沿正交可調諧繞射光柵106之定位方向之間的一對角線分佈之兩個繞射級(例如兩個一級繞射光束)來提供旋轉雙極照明。
圖8係繪示用於產生一高亮度可調諧多極照明之一方法800中所執行之步驟的一流程圖。申請人注意到，本文先前在可調諧多極照明系統100之背景中所描述之實施例及實現技術應被解譯為擴展至方法800。然而，應進一步注意，方法800不受限於可調諧多極照明系統100之架構。
在一實施例中，方法800包含一步驟802，其產生一源光束。例如，源光束可包含適合於散射疊對度量之一窄頻寬。
在另一實施例中，方法800包含一步驟804，其使用沿一第一方向繞射光之一第一聲光偏轉器及沿不同於第一方向之一第二方向繞射光之一第二聲光偏轉器來將源光束繞射成一或多個繞射光束。在此方面，繞射光束可依任何二維圖案分佈。此外，第一聲光偏轉器及第二聲光偏轉器可在本技術中已知之任何類型之操作模式中組態，諸如(但不限於)用於同時產生多個繞射級之一拉曼-奈斯組態或用於偏轉、定位及/或掃描入射光之一布拉格組態。
在另一實施例中，方法800包含一步驟806，其收集一或多個繞射光束之至少部分以提供一或多個照明光束。例如，繞射光束之一或多者可由孔隙阻擋。
在另一實施例中，方法800包含一步驟808，其產生用於第一聲光偏轉器及第二聲光偏轉器之驅動信號以依入射角之一對稱分佈在一樣本上提供一或多個照明光束。例如，驅動信號可由一或多個控制器產生以控制一照明光瞳中之照明極之分佈，其可對應於樣本上之照明之入射角。
在另一實施例中，方法800包含一步驟810，其回應於照明光束而自樣本捕捉光(例如返回光)以產生一量測信號。例如，一樣本上之一疊對目標可包含一光柵上光柵組態中之多個關注層上之光柵結構。因此，放置於一收集光瞳處之一偵測器可自由疊對目標繞射之照明極捕捉照明(例如返回光)。
在另一實施例中，方法800包含一步驟812，其基於量測信號來判定樣本之一度量量測。例如，可藉由比較返回光之相反繞射級(例如+/- 1繞射級或其類似者)之強度來判定疊對。
本文中所描述之標的有時繪示含於其他組件內或與其他組件連接之不同組件。應瞭解，此等所描繪之架構僅供例示，且事實上，可實施達成相同功能性之諸多其他架構。就一概念意義而言，達成相同功能性之組件之任意配置經有效「相關聯」使得達成所要功能性。因此，本文中經組合以達成一特定功能性之任何兩個組件可被視為彼此「相關聯」使得達成所要功能性，無論架構或中間組件如何。同樣地，如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為彼此「連接」或「耦合」以達成所要功能性，且能夠如此相關聯之任何兩個組件亦可被視為彼此「可耦合」以達成所要功能性。「可耦合」之具體實例包含(但不限於)可實體相互作用及/或實體相互作用組件及/或可無線相互作用及/或無線相互作用組件及/或可邏輯相互作用及/或邏輯相互作用組件。
可認為，將藉由以上描述來理解本發明及其諸多伴隨優點，且應明白，可在不背離揭示標的或不犧牲其所有材料優點之情況下對組件之形式、構造及配置作出各種改變。所描述之形式僅供說明，且以下申請專利範圍意欲涵蓋及包含此等改變。此外，應瞭解，本發明由隨附申請專利範圍界定。
100:可調諧多極照明系統 102:照明源 104:源光束 106:可調諧繞射光柵 106a:第一可調諧繞射光柵 106b:第二可調諧繞射光柵 106c:分散可調諧繞射光柵 106d:解分散可調諧繞射光柵 106e:分散可調諧繞射光柵 106f:解分散可調諧繞射光柵 108:照明極 108a:中心定位照明極 108b:照明極 108c:照明極 108d:偏移照明極/第一自動聚焦照明極 108e:偏移照明極/第二自動聚焦照明極 110:控制器 112:處理器 114:記憶體媒體 116:第一組光學元件 118:第二組光學元件 120:準直透鏡 122:孔隙 200:散射度量系統 202:物鏡 204:樣本 206:偵測器 208:返回光 210:分束器 212:照明中繼透鏡 214:照明光瞳 216:後焦平面 218:收集中繼透鏡 220:收集光瞳 222:照明場光闌 224:收集場光闌 302:中繼透鏡 304:中繼透鏡 306:中繼透鏡 402:疊對度量目標 404:光柵結構 406:週期 502:+1繞射級 504:-1繞射級 506:未繞射0級光 602:0級繞射 604:-1繞射級 606:0級繞射 608:+1繞射級 702:未繞射0級光 704:+1繞射級 706:未繞射0級光 708:-1繞射級 800:方法 802:步驟 804:步驟 806:步驟 808:步驟 810:步驟 812:步驟
熟習技術者可藉由參考附圖來較佳理解本發明之諸多優點，其中： 圖1A係根據本發明之一或多個實施例之一可調諧多極照明系統之一概念圖。 圖1B係根據本發明之一或多個實施例之包含經定向以沿正交軸繞射光束之兩個可調諧繞射光柵之一可調諧多極照明系統之一概念圖。 圖2係根據本發明之一或多個實施例之一散射度量系統之一概念圖。 圖3A係根據本發明之一或多個實施例之包含依一布拉格(Bragg)組態定向以使一源光束之至少一部分透過一物鏡而導引至一樣本上之一第一位置之兩個可調諧繞射光柵之一可調諧多極照明系統之一概念圖。 圖3B係根據本發明之一或多個實施例之包含依一布拉格組態定向以使一源光束之至少一部分透過一物鏡而導引至一樣本上之一第二位置之兩個可調諧繞射光柵之一可調諧多極照明系統之一概念圖。 圖3C係根據本發明之一或多個實施例之用於將照明極定位於一照明光瞳中之任何位置處之一可調諧多極照明系統之一概念圖。 圖4係根據本發明之一或多個實施例之一樣本上之一疊對度量目標之一俯視圖。 圖5A係根據本發明之一或多個實施例之包含用於法向照明之一單一中心定位照明極之一照明光瞳之一俯視圖。 圖5B係根據本發明之一或多個實施例之與回應於圖5A之照明光瞳而自圖4之疊對度量目標返回之光相關聯之一收集光瞳之一俯視圖。 圖6A係根據本發明之一或多個實施例之包含用於傾斜照明之沿一照明光瞳之邊緣對稱定位之兩個照明極之照明光瞳之一俯視圖。 圖6B係根據本發明之一或多個實施例之與回應於圖6A之照明光瞳而自圖4之疊對度量目標返回之光相關聯之一收集光瞳之一俯視圖。 圖7A係根據本發明之一或多個實施例之包含用於法向照明之一單一中心定位照明極及用於焦點位置判定之兩個偏移照明極之一照明光瞳之一俯視圖。 圖7B係根據本發明之一或多個實施例之與回應於圖7A之照明光瞳而自圖4之疊對度量目標返回之光相關聯之一收集光瞳之一俯視圖。 圖8係繪示用於產生一高亮度可調諧多極照明之一方法中所執行之步驟的一流程圖。
100:可調諧多極照明系統
102:照明源
104:源光束
106:可調諧繞射光柵
108:照明極
110:控制器
112:處理器
114:記憶體媒體

Claims (35)

  1. 一種多極照明系統，其包括：一照明源，其經組態以產生一源光束；一或多個聲光偏轉器(acousto-optic deflectors)，其用於沿至少一第一方向及不同於該第一方向之一第二方向繞射該源光束；一或多個收集透鏡，其用於自該一或多個聲光偏轉器收集該繞射光之至少部分；及一控制器，其通信地耦合至該一或多個聲光偏轉器，該控制器包含一或多個處理器，該一或多個處理器經組態以執行程式指令以引起該一或多個處理器：產生用於該一或多個聲光偏轉器之一或多個驅動信號，其中該一或多個驅動信號引起該一或多個聲光偏轉器產生兩個或更多個照明光束之一對稱分佈，該等照明光束由自該一或多個聲光偏轉器繞射且由該一或多個收集透鏡收集之光形成，其中該兩個或更多個照明光束之波長及強度之一分佈在由該第一方向及該第二方向形成之一平面中對稱；其中該一或多個聲光偏轉器包括：一第一聲光偏轉器，其經定向以依一布拉格(Bragg)組態接收該源光束；一第一孔隙，其用於選擇性使自該第一聲光偏轉器沿該第一方向分佈之+/- 1繞射級通過；及一第二聲光偏轉器，其經定向以依一布拉格組態自該第一孔隙接收該等+/- 1繞射級之至少一者且沿該第一方向繞射光，其中該第二 聲光偏轉器至少部分校正來自該第一聲光偏轉器之不對稱分散。
  2. 如請求項1之多極照明系統，其中該一或多個驅動信號引起該一或多個聲光偏轉器同時產生該兩個或更多個照明光束。
  3. 如請求項1之多極照明系統，其中該一或多個驅動信號引起該一或多個聲光偏轉器循序產生該兩個或更多個照明光束。
  4. 如請求項1之多極照明系統，其中該兩個或更多個照明光束之該對稱分佈係徑向對稱的。
  5. 如請求項1之多極照明系統，其中該兩個或更多個照明光束之該對稱分佈在由該第一方向及該第二方向形成之該平面中相對於至少一對稱軸對稱。
  6. 如請求項1之多極照明系統，其中該兩個或更多個照明光束之該對稱分佈相對於該第一方向或該第二方向之至少一者對稱。
  7. 如請求項1之多極照明系統，其中該兩個或更多個照明光束之強度可基於至該一或多個聲光偏轉器之該一或多個驅動信號之強度來選擇。
  8. 如請求項1之多極照明系統，其中該兩個或更多個照明光束在由該第一方向及該第二方向形成之該平面中的位置可基於至該一或多個聲光偏轉器之該一或多個驅動信號之頻率來選擇。
  9. 如請求項1之多極照明系統，其進一步包括：一或多個孔隙，其用於阻擋由該一或多個聲光偏轉器之至少一者繞射之至少一些光。
  10. 如請求項1之多極照明系統，其中該兩個或更多個照明光束之該對稱分佈包括：依一雙極分佈配置之兩個照明光束或依一四極分佈配置之四個照明光束的至少一者。
  11. 如請求項1之多極照明系統，其中該一或多個聲光偏轉器由兩個或更多個傳感器及一共同聲介質形成。
  12. 如請求項1之多極照明系統，其中該一或多個聲光偏轉器之至少一者依一拉曼-奈斯(Raman-Nath)組態定向以對稱繞射光。
  13. 如請求項1之多極照明系統，其中該一或多個聲光偏轉器包括：一第三聲光偏轉器，其經定向以依一拉曼-奈斯組態接收該源光束以沿該第一方向對稱繞射光；及一第四聲光偏轉器，其經定向以依一拉曼-奈斯組態自該第一聲光偏轉器接收光以沿該第二方向對稱繞射光。
  14. 如請求項1之多極照明系統，其中該一或多個聲光偏轉器之至少一者依一布拉格(Bragg)組態定向。
  15. 如請求項1之多極照明系統，其中該一或多個聲光偏轉器進一步包括：一第三聲光偏轉器，其經定向以依一布拉格組態沿該第一方向接收該繞射光且沿該第二方向繞射該光；一第二孔隙，其用於選擇性使自該第三聲光偏轉器沿該第二方向分佈之+/- 1繞射級通過；及一第四聲光偏轉器，其經定向以依一布拉格組態自該第二孔隙接收該等+/- 1繞射級且沿該第二方向繞射光，其中該第四聲光偏轉器至少部分校正來自該第三聲光偏轉器之不對稱分散。
  16. 如請求項1之多極照明系統，其中該第二方向正交於該第一方向。
  17. 如請求項1之多極照明系統，其中該照明源係空間同調的。
  18. 如請求項1之多極照明系統，其中來自該照明源之該源光束之波長可調諧。
  19. 如請求項1之多極照明系統，其中該照明源包含一單模光纖。
  20. 如請求項19之多極照明系統，其中該單模光纖包括：一光子晶體光纖。
  21. 如請求項1之多極照明系統，其中該照明源包括： 一雷射源。
  22. 如請求項21之多極照明系統，其中該照明源包括：一超連續雷射源。
  23. 如請求項1之多極照明系統，其中該照明源包括：一寬頻照明源；及一光譜濾波器。
  24. 一種疊對度量系統，其包括：一照明源，其經組態以產生一源光束；一或多個聲光偏轉器，其用於沿一第一方向繞射光；一物鏡，其中該物鏡使該繞射光之至少部分作為兩個或更多個照明光束自該一或多個聲光偏轉器導引至一樣本；一偵測器，其經組態以回應於該兩個或更多個照明光束而自該樣本捕捉光以產生一量測信號；及一控制器，其通信地耦合至該一或多個聲光偏轉器及該偵測器，該控制器包含一或多個處理器，該一或多個處理器經組態以執行程式指令以引起該一或多個處理器：產生用於該一或多個聲光偏轉器之一或多個驅動信號，其中該一或多個驅動信號引起該一或多個聲光偏轉器產生該兩個或更多個照明光束之該樣本上之一對稱分佈，該等照明光束由自該一或多個聲光偏轉器繞射且由該物鏡收集之光形成，其中該兩個或更多個照明光束之波長及強度之一分佈相對於該第一方向對稱；及 基於該量測信號來判定該樣本之一度量量測，其中該一或多個聲光偏轉器包括：一第一聲光偏轉器，其經定向以依一布拉格組態接收該源光束；一第一孔隙，其用於選擇性使自該第一聲光偏轉器沿該第一方向分佈之+/- 1繞射級通過；及一第二聲光偏轉器，其經定向以依一布拉格組態自該第一孔隙接收該等+/- 1繞射級之至少一者且沿該第一方向繞射光，其中該第二聲光偏轉器至少部分校正來自該第一聲光偏轉器之不對稱分散。
  25. 如請求項24之疊對度量系統，其中該樣本包含兩個或更多個樣本層上之疊對繞射光柵，其中該量測信號包含一光瞳平面信號，其中該一或多個處理器經進一步組態以執行程式指令以引起該一或多個處理器：基於該量測信號來判定該兩個或更多個樣本層之間的疊對。
  26. 如請求項24之疊對度量系統，其中該一或多個驅動信號引起該一或多個聲光偏轉器同時產生該兩個或更多個照明光束。
  27. 如請求項24之疊對度量系統，其中該一或多個驅動信號引起該一或多個聲光偏轉器循序產生該兩個或更多個照明光束。
  28. 如請求項24之疊對度量系統，其中該兩個或更多個照明光束之強度可基於至該第一聲光偏轉器及該第二聲光偏轉器之該一或多個驅動信號之強度或頻率之至少一者來選擇。
  29. 如請求項24之疊對度量系統，其進一步包括：一或多個孔隙，其用於阻擋由該一或多個聲光偏轉器之至少一者繞射的至少一些光。
  30. 如請求項24之疊對度量系統，其中該控制器進一步通信地耦合至該照明源，其中該一或多個處理器經進一步組態以執行程式指令以引起該一或多個處理器：產生一第一照明驅動信號以引起該照明源產生具有一第一光譜之該源光束；產生用於該一或多個聲光偏轉器之該等驅動信號以基於該第一光譜來提供該樣本上之該一或多個照明光束之一對稱分佈；基於該第一光譜來判定該樣本之一第一度量量測；產生一第二照明驅動信號以引起該照明源產生具有一第二光譜之該源光束；產生用於該一或多個聲光偏轉器之該等驅動信號以基於該第二光譜來提供該樣本上之該一或多個照明光束之一對稱分佈；及基於該第二光譜來判定該樣本之一第二度量量測。
  31. 如請求項24之疊對度量系統，其中該一或多個聲光偏轉器之至少一者依一拉曼-奈斯組態定向以對稱繞射光。
  32. 如請求項24之疊對度量系統，其中該一或多個聲光偏轉器之至少一者依一布拉格組態定向。
  33. 如請求項24之疊對度量系統，其中該一或多個聲光偏轉器包括：一單一聲光偏轉器。
  34. 如請求項24之疊對度量系統，其中該一或多個聲光偏轉器包括：串聯放置之兩個或多個聲光偏轉器。
  35. 一種用於散射疊對判定之方法，其包括：產生一源光束；使用一或多個聲光偏轉器來沿至少一第一方向及不同於該第一方向之一第二方向繞射該源光束，其中該一或多個聲光偏轉器包括：一第一聲光偏轉器，其經定向以依一布拉格組態接收該源光束；一第一孔隙，其用於選擇性使自該第一聲光偏轉器沿該第一方向分佈之+/- 1繞射級通過；及一第二聲光偏轉器，其經定向以依一布拉格組態自該第一孔隙接收該等+/- 1繞射級之至少一者且沿該第一方向繞射光，其中該第二聲光偏轉器至少部分校正來自該第一聲光偏轉器之不對稱分散；使自該一或多個聲光偏轉器繞射之該光之至少部分作為兩個或更多個照明光束導引至一樣本；產生用於該一或多個聲光偏轉器之一或多個驅動信號以依入射角之一對稱分佈在一樣本上提供該兩個或更多個照明光束，其中該兩個或更多個照明光束之波長及強度之一分佈相對於該第一方向及該第二方向對稱；回應於該等照明光束而自該樣本捕捉光以產生一量測信號；及基於該量測信號來判定該樣本之一度量量測。
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