TWI828087B - 校正全像影像之方法及相關的處理器件及相關程式儲存器、暗場數位全像顯微鏡、度量衡裝置、及檢測裝置 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種校正一全像影像之方法、一種處理器件、一種暗場數位全像顯微鏡、一種度量衡裝置及一種檢測裝置。該方法包含：獲得該全像影像；自該全像影像判定由於運動模糊而引起的至少一個衰減函數；及使用該至少一個衰減函數校正該全像影像或其一部分。

Description

校正全像影像之方法及相關的處理器件及相關程式儲存器、暗場數位全像顯微鏡、度量衡裝置、及檢測裝置

本發明係關於數位全像顯微法且尤其係關於高速暗場數位全像顯微法，且係關於積體電路製造中之度量衡應用。

微影裝置為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於例如積體電路(IC)之製造中。微影裝置可例如將圖案化器件(例如遮罩)處之圖案(亦經常被稱作「設計佈局」或「設計」)投影至提供於基板(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，微影裝置可使用電磁輻射。此輻射之波長判定可形成於基板上之特徵之最小大小。當前在使用中之典型波長為365nm(i線)、248nm、193nm及13.5nm。與使用例如具有約193nm之波長之輻射的微影裝置相比，使用具有在4nm至20nm之範圍內(例如6.7nm或13.5nm)之波長之極紫外線(EUV)輻射的微影裝置可用以在基板上形成較小特徵。

低k₁微影可用以處理尺寸小於微影裝置之經典解析度極限的特徵。在此製程中，可將解析度公式表達為CD=k₁×λ/NA，其中λ為所使用輻射之波長、NA為微影裝置中之投影光學器件之數值孔徑、CD為 「臨界尺寸」(通常為經印刷之最小特徵大小，但在此狀況下為半節距)且k₁為經驗解析度因數。一般而言，k₁愈小，則在基板上再生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至微影投影裝置及/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、相移圖案化器件之使用、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，有時亦被稱作「光學及製程校正」)，或通常被定義為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。替代地，用於控制微影裝置之穩定性之嚴格控制迴路可用以改良在低k₁下之圖案之再生。

在製造製程期間，需要檢測所製造結構及/或量測所製造結構之特性。合適的檢測及度量衡裝置在本領域中係已知的。已知度量衡裝置中之一者為暗場全像顯微鏡。

使用全像顯微鏡獲得之全像影像可歸因於物件場漂移及/或參考場漂移而經受運動模糊；亦即，在物件光程中及在參考光程中可存在側向漂移。此側向漂移可例如由光學元件之載物台漂移及/或移動引起，且導致運動模糊及較不準確的影像。

需要針對此物件場漂移及/或參考場漂移來校正全像影像。

在本發明之一第一態樣中，提供一種校正一全像影像之方法，其包含：獲得該全像影像；自該全像影像判定由於運動模糊而引起的至少一個衰減函數；及使用該至少一個衰減函數校正該全像影像或其一部分。

在本發明之一第二態樣中，提供一種經組態以判定一結構 之一所關注特性之暗場數位全像顯微鏡，其包含：一照明分支，其用於提供照明輻射以照明該結構；一偵測配置，其用於捕捉由該結構對該照明輻射之繞射產生的物件輻射；一參考分支，其用於提供參考輻射以干涉該物件光束以獲得一全像影像；及一處理器件，其可操作以執行該第一態樣之該方法。

亦揭示處理器件及相關程式儲存器，及電腦程式，其各自包含用於一處理器的使該處理器執行該第一態樣之方法的指令。

2:寬頻帶輻射投影儀

4:光譜儀偵測器

6:光譜

8:結構或剖面

16:參考光學單元

18:參考光學單元

31:散射輻射光束/散射輻射

32:散射輻射光束

41:散射輻射之第一部分

42:散射輻射之第二部分

51:參考輻射光束/第一參考輻射

52:參考輻射光束/第二參考輻射

600:暗場數位全像顯微鏡(df-DHM)

610:第一照明輻射光束

611:第一散射光束

612:第一散射光束之部分

620:第二照明輻射光束

621:第二散射光束

622:第二散射光束之部分

630:第一參考光束

640:第二參考光束

650:基板

660:度量衡目標

670:物鏡

680:影像感測器

690:處理單元

900:全像攝影機影像

910:影像光譜

920:判定/步驟

930:步驟

940:步驟

950:經校正影像

1000:電腦系統

1002:匯流排

1004:處理器

1005:處理器

1006:主記憶體

1008:唯讀記憶體(ROM)

1010:儲存器件

1012:顯示器

1014:輸入器件

1016:游標控制件

1018:通信介面

1020:網路鏈路

1022:區域網路

1024:主機電腦

1026:網際網路服務提供者(ISP)

1028:網際網路

1030:伺服器

B:輻射光束

BD:光束遞送系統

BK:烘烤板

C:目標部分

CB:中心頻帶

CH:冷卻板

CL:電腦系統

DE:顯影器

FT:傅立葉變換

H(R):全像圖

IB:照明光束

IF:位置量測系統

IFT:逆傅立葉變換

I/O1:輸入/輸出埠

I/O2:輸入/輸出埠

IS:成像系統

LA:微影裝置

LACU:微影控制單元

LB:裝載匣

LC:微影單元

M1:遮罩對準標記

M2:遮罩對準標記

MA:圖案化器件

MT:度量衡散射計//光譜散射計

OA:光軸

OP:物件平面

O(R):物件影像場

P1:基板對準標記

P2:基板對準標記

PM:第一定位器

P(R):參考場

PS:投影系統

PU:處理單元

PW:第二定位器

RO:基板處置器或機器人

SB+:旁頻帶

SB-:旁頻帶

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

SO:輻射源

TCU:塗佈顯影系統控制單元

ν_R:2D平面內向量/2D參考場漂移向量/載物台漂移參數

ν_S:2D平面內向量/2D物件場漂移向量/載物台漂移參數

W:基板

WT:基板支撐件

a_k:載物台干擾參數

b_k:載物台干擾參數

( ν ):影像光譜

現在將僅作為實例參看隨附示意性圖式來描述本發明之實施例，在該等圖式中：- 圖1描繪微影裝置之示意性綜述；- 圖2描繪微影單元之示意性綜述；- 圖3描繪整體微影之示意性表示，其表示用以最佳化半導體製造之三種關鍵技術之間的合作；- 圖4描繪根據本發明之實施例的可包含暗場數位全像顯微鏡的用作度量衡器件之散射量測裝置之示意性綜述；- 圖5示意性地描繪可使用本文中所揭示之概念調適的在依序獲取方案中操作之暗場數位全像顯微鏡之實例；- 圖6示意性地描繪可在並行獲取方案中操作之暗場數位全像顯微鏡(df-DHM)，其可用以獲得可使用本文中所揭示之概念校正的全像影像；- 圖7示意性地描繪真實空間中之全像影像至空間頻率域中之影像光譜之變換；- 圖8示意性地描繪經組合以形成全像影像之物件場及參考場以及該 等場所經受之漂移向量；- 圖9為根據一實施例的用於校正全像影像之方法的流程圖；及- 圖10描繪用於控制如本文所揭示之系統及/或方法之電腦系統的方塊圖。

在本發明文件中，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，具有為365nm、248nm、193nm、157nm或126nm之波長)及極紫外線輻射(EUV，例如，具有在約5nm至100nm之範圍內之波長)。

如本文中所使用之術語「倍縮光罩」、「遮罩」或「圖案化器件」可被廣泛地解譯為係指可用以向入射輻射光束賦予經圖案化橫截面之通用圖案化器件，該經圖案化橫截面對應於待在基板之目標部分中產生之圖案。在此內容背景中，亦可使用術語「光閥」。除經典遮罩(透射或反射；二元、相移、混合式等)以外，其他此類圖案化器件之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。

圖1示意性地描繪微影裝置LA。該微影裝置LA包括：照明系統(亦被稱作照明器)ILL，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器件(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器件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該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器件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ILL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ILL可包括用於引導、塑形及/或控制輻射的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ILL可用以調節輻射光束B，以在圖案化器件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/或適於諸如浸潤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」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」PS同義。

微影裝置LA可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如水)覆蓋，以便填充投影系統PS與基板W之間的空間-此亦被稱作浸潤微影。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。

微影裝置LA亦可屬於具有兩個或多於兩個基板支撐件WT(亦被命名為「雙載物台」)之類型。在此「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用於在該另一基板W上曝光圖案。

除了基板支撐件WT以外，微影裝置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/或清潔器件。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。清潔器件可經配置以清潔微影裝置之部分，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下方移動。

在操作中，輻射光束B入射於被固持於遮罩支撐件MT上之圖案化器件(例如遮罩)MA上，且係由存在於圖案化器件MA上之圖案(設計佈局)而圖案化。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，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置量測系統IF，可準確地移動基板支撐件WT，例如以便使不同目標部分C在輻射光束B之路徑中定位於經聚焦且對準之位置處。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器件MA。可使用遮罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記P1、P2佔據專用目標部分，但該等標記可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P1、P2被稱為切割道對準標記。

如圖2中所展示，微影裝置LA可形成微影單元LC(有時亦被稱作微影單元(lithocell)或(微影)叢集)之部分，微影單元LC經常亦包括用以對基板W執行曝光前製程及曝光後製程之裝置。通常，此等裝置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)之冷卻板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、在不同製程裝置之間移動基板W且將基板W遞送至微影裝置LA之裝載匣LB。微影單元中常常亦被集體地稱作塗佈顯影系統之器件通常在 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自身可受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦可例如經由微影控制單元LACU而控制微影裝置LA。

為了正確且一致地曝光由微影裝置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、臨界尺寸(CD)、結構之形狀等。出於此目的，可在微影單元LC中包括檢測工具(圖中未繪示)。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光或對待對基板W執行之其他處理步驟進行例如調整，尤其是在同一批量或批次之其他基板W仍待曝光或處理之前進行檢測的情況下。

亦可被稱作度量衡裝置之檢測裝置用以判定基板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不同層間如何變化。檢測裝置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之部分，或可整合至微影裝置LA中，或可甚至為單機器件。檢測裝置可量測潛影(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，微影裝置LA中之圖案化製程為在處理中之最具決定性步驟中的一者，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示意性地所描繪。此等系統中之一者為微影裝置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三個系統之間的合作以增強總體製程窗且提供嚴格控制迴路，從而確保由微影裝置LA執行之圖案化保持在製程窗內。製程窗界定製程參數(例如劑量、焦點、疊對)之範圍，在該製程參數範圍內特定製造製程得到所界定結果(例如功能半導體器件)-通常在該製程參數範圍內，微影製程或圖案化製程中之製程參數被允許變化。

電腦系統CL可使用待圖案化之設計佈局(之部分)以預測使用哪種解析度增強技術且執行運算微影模擬及計算以判定哪種遮罩佈局及微影裝置設定達成圖案化製程之最大總體製程窗(在圖3中由第一標度SC1中之雙箭頭描繪)。通常，解析度增強技術經配置以匹配於微影裝置LA之圖案化可能性。電腦系統CL亦可用以偵測在製程窗內何處微影裝置LA當前正操作(例如使用來自度量衡工具MT之輸入)，以預測歸因於例如次佳處理是否可存在缺陷(在圖3中由第二標度SC2中之指向「0」之箭頭描繪)。

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裝置LA以識別例如微影裝置LA之校準狀態中的可能漂移(在圖3中由第三標度SC3中之多個箭頭描繪)。

在微影製程中，需要頻繁地對所產生之結構進行量測，例如，以用於製程控制及驗證。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工具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。散射計為多功能器具，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製程之參數(量測通常被稱作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製程之參 數，在此狀況下量測通常被稱作以影像或場為基礎之量測。全文係以引用方式併入本文中之專利申請案US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中進一步描述此類散射計及相關聯量測技術。前述散射計可使用來自軟x射線及可見光至近IR波長範圍之光來量測光柵。

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。在此光譜散射計MT中，由輻射源發射之輻射經引導至目標上且來自目標之反射或散射輻射經引導至光譜儀偵測器上，該光譜儀偵測器量測鏡面反射輻射之光譜(亦即，依據波長而變化的強度之量測)。自此資料，可例如藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸或藉由與經模擬光譜庫比較來重建構產生經偵測到之光譜的目標之結構或剖面。

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每一偏振狀態之散射輻射來判定微影製程之參數。此度量衡裝置藉由在度量衡裝置之照明區段中使用例如適當偏振濾光片來發射偏振光(諸如線性、圓形或橢圓形)。適合於度量衡裝置之源亦可提供偏振輻射。全文係以引用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之一項實施例中，散射計MT經調適以藉由量測反射光譜及/或偵測組態中之不對稱性來量測兩個未對準光柵或週期性結構之疊對，該不對稱性係與疊對之範圍有關。可將兩個(通常重疊)光柵結構施加於兩個不同層(未必為連續層)中，且該兩個光柵結構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之專利申請案EP1,628,164A中所描述之對稱偵測組態，使得任何不對稱性係可明確區分的。此提供用以量測光柵中之未對準之直接了當的方式。可在全文係以引用方式併入本文中之PCT專利申請公開案第WO 2011/012624號或美國專利申請案US 20160161863中找到用於經由週期性結構之不對稱性來量測含有作為目標之該等週期性結構的兩個層之間的疊對誤差之另外實例。

其他所關注參數可為焦點及劑量。可藉由如全文係以引用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-亦被稱作焦點曝光矩陣)中之每一點之臨界尺寸及側壁角量測之獨特組合的單一結構。若可得到臨界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製程主要在抗蝕劑中形成且亦在例如蝕刻製程之後形成的複合光柵之總體。通常，光柵中之結構之節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製程所產生的原始光柵之至少一部分。此重建構可用以提供微影製程之品質指導，且可用 以控制微影製程之至少一部分。目標可具有較小子分段，該等子分段經組態以模仿目標中之設計佈局之功能性部分之尺寸。歸因於此子分段，目標將表現得更類似於設計佈局之功能性部分，使得總體製程參數量測較佳類似於設計佈局之功能性部分。可在填充不足模式中或在填充過度模式中量測目標。在填充不足模式中，量測光束產生小於總體目標之光點。在填充過度模式中，量測光束產生大於總體目標之光點。在此填充過度模式中，亦有可能同時量測不同目標，因此同時判定不同處理參數。

使用特定目標進行之微影參數之總體量測品質至少部分由用以量測此微影參數之量測配方判定。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，或此兩者。舉例而言，若用於基板量測配方中之量測為以繞射為基礎之光學量測，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之敏感度。全文係以引用方式併入本文中之美國專利申請案US2016-0161863及已公開美國專利申請案US 2016/0370717A1中描述更多實例。

圖4中描繪度量衡裝置，諸如散射計。該度量衡裝置包含將輻射投影至基板W上之寬頻帶(白光)輻射投影儀2。反射或散射輻射傳遞至光譜儀偵測器4，該光譜儀偵測器量測鏡面反射輻射之光譜6(亦即依據波長而變化的強度之量測)。自此資料，可由處理單元PU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的比較來重建構引起偵測到之光譜的結構或剖面8。一般而言，對於重建構，結構之一般形式係已知的，且根據用來製造結構之製程之知識來假定 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。此散射計可組態為正入射散射計或斜入射散射計。

經由度量衡目標之量測的微影參數之總體量測品質係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，或此兩者。舉例而言，若用於基板量測配方中之量測為以繞射為基礎之光學量測，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例如為量測參數中之一者對於處理變化之敏感度。全文係以引用方式併入本文中之美國專利申請案US2016-0161863及已公開美國專利申請案US 2016/0370717A1中描述更多實例。

為了監測微影製程，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順次層之間的疊對誤差。可對產品基板及/或對專用度量衡目標執行此量測。存在用於進行在微影製程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，其中輻射光束經引導至基板之表面上之目標上，且量測散射或反射光束之屬性。

已知散射計之實例包括US2006033921A1及US2010201963A1中所描述的類型之角度解析散射計。由此類散射計使用之目標為相對較大(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，亦可使用此裝置來量測以繞射為基礎之疊對，如已公佈專利申請案US2006066855A1中所描述。使用繞射階之暗場成像的以繞射為基礎之疊 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係以引用方式併入。已公佈專利公開案US20110027704A、US20110043791A、US2011102753A1、US20120044470A、US20120123581A、US20130258310A、US20130271740A及WO2013178422A1中已描述該技術之進一步開發。此等目標可小於照明光點且可由晶圓上之產品結構環繞。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方式併入本文中。

在以繞射為基礎之暗場度量衡器件中，輻射光束經引導至度量衡目標上，且量測散射輻射之一或多個屬性以便判定目標之所關注屬性。散射輻射之屬性可包含例如在單一散射角下之強度(例如，依據波長而變化)或在依據散射角而變化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^st繞射階之第一強度I₊₁及-1^st繞射階之第二強度(I_-1)，及計算強度不對稱性(A=I₊₁-I_-1)，其指示目標中之不對稱性。度量衡目標可包含一或多個光柵結構，來自一個或多個光柵結構之所關注參數可自此類強度不對稱性量測推斷出，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器件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)。

以引用方式併入本文中的國際專利申請案WO2019197117A1揭示一種方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的特性(例如疊對)之方法及度量衡裝置。此裝置可用以獲得全像影像，可對該等全像影像執行本文中所揭示之方法以針對載物台漂移及/或其他漂移參數校正該等全像影像。然而，全像影像可藉由任何全像顯微鏡或度量衡工具來獲得，無論是暗場抑或明場。出於描述之目的，國際專利申請案WO2019197117A1之圖3在圖5中複寫。圖5示意地說明經特定調適以用於微影製程度量衡中的所揭示df-DHM。

圖5中之dfDHM進一步包含用以提供額外兩個參考輻射光束51、52(參考輻射)之參考光學單元16、18。此類兩個參考輻射光束51、52分別與散射輻射光束31、32(物件輻射)之兩個對應部分41、42成對。該兩個散射-參考光束對用以依序地形成兩個干涉圖案。藉助於調整每一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，亦即散射輻射31之第一部分41、第一參考輻射51、散射輻射32之第二部分42及第二參考輻射52係相互相干的。若允許此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促成圖案之所要資訊的多個干涉圖案將彼此重疊。非所要干涉圖案可由例如第一散射輻射31之部分41與第二散射輻射32之部分42之間的干涉來形成。由於完全分離疊置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5之實例中使用依序獲取方案允許 將物鏡之全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，需要具有能夠執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6示意地說明根據一實施例之暗場數位全像顯微鏡(df-DHM)600的成像分支。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650上之結構的度量衡目標660係由兩個照明輻射光束照明，亦即，第一照明輻射光束610及第二照明輻射光束620。在一實施例中，此兩個照明光束610、620可同時照明度量衡目標660。

在一實施例中，第一照明光束610可在相對於光軸OA之第一方向上以第一入射角入射於度量衡目標660上。第二照明光束620可在相對於光軸OA之第二方向上以第二入射角入射於度量衡目標660上。第一照明光束610之第一入射角與第二照明光束620之第二入射角可實質上相同。每一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6度至90度之範圍內。度量衡目標660之照明可導致輻射自該目標散射。在一實施例中，第一照明光束610可以對應於第一方向之第一方位角入射於度量衡目標660上。第二照明光束620可以對應於第二方向之第二方位角入射於度量衡目標660上。第一照明光束610之第一方位角與第二照明光束620之第二方位角可不同；例如，相隔180度之相反的角度。

取決於度量衡目標660之結構，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，度量衡目標可為以繞射為基礎之疊對目標；且每一照明光束可對應於包含至少一個非零繞射階之散射光 束。每一散射光束攜載經照明度量衡目標之資訊。舉例而言，第一照明光束610可對應於包含正第一繞射階+1^st DF之第一散射光束611；第二照明光束620可對應於包含負第一繞射階-1^st DF之第二散射光束621。零繞射階及其他非所要繞射階可由光束阻擋元件(圖中未繪示)阻擋，抑或經組態以完全落在物鏡670之NA外部。結果，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670之相同光學效應。

散射光束611、621兩者可由物鏡670收集且隨後再聚焦至影像感測器680上。物鏡670可包含多個透鏡，及/或df-DHM 600可包含具有兩個或多於兩個透鏡之透鏡系統，例如，物鏡及類似於圖5之例示性df-DHG的成像透鏡，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之影像平面。在此實施例中，第一散射光束611之部分612及第二散射光束621之部分622同時入射於影像感測器680之一共同位置處。同時，兩個參考輻射光束，亦即第一參考光束630及第二參考光束640，入射於影像感測器680之同一位置處。可將此類四個光束分組成兩對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611之部分612及第一參考光束630。同樣地，第二散射-參考光束對之部分622可包含第二散射光束621及第二參考光束640。此兩個散射-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。

在一實施例中，為了分離兩個至少部分在空間上重疊之干涉圖案(例如，在空間頻率域中)，第一參考光束630可具有相對於光軸OA之第一入射角，且第二參考光束640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係不同的。替代地或另外，第一參考光束630可具有相對於光軸OA之第一方位角，且第二參考光束640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係不同的。

為了產生干涉圖案，每一散射-參考光束對之兩個光束應彼此至少部分相干，達到足以形成干涉圖案之程度。應注意，每一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680之影像平面處，此類相位偏移可包含由於自度量衡目標660至影像感測器680之光程長度(OPD)及藉由與度量衡目標之相互作用而引起的貢獻。

處理單元690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執行所有前述任務，包含執行傅立葉變換、提取每一個別高階空間光譜、執行逆傅立葉變換、計算複合場及基於結果判定結構之特性。

載物台漂移影響在用於疊對(或其他所關注參數)度量衡之離軸全像術(OAH)中之所擷取資訊之品質。一種解決方案係投資於高品質低漂移樣本載物台及高穩定性參考光束定位。另一解決方案為使用干涉術以監測如應用於掃描器中之載物台漂移，且主動地補償該載物台漂移。此兩種解決方案皆需要付出客觀的成本。載物台漂移可嚴重影響對可再生疊對資料之推斷。

諸如由圖5及圖6中所說明之工具提供的離軸全像術具有經由旁頻帶提供振幅及相位之直接量測的獨特特徵。此屬性提供用於經由旁頻帶中之經量測複合值波前(波或場)進行像差校正的直接手段。一對旁頻帶(亦即，高階空間光譜)係經由參考波(通常經模型化為平坦波)與由樣本 透射之反射之物件波之間的干涉產生。應注意，此兩個旁頻帶攜載相同的資訊，且自數學視點，在空間頻率空間中，此兩個旁頻帶為在複共軛之後彼此之點反轉複本。除了旁頻帶以外，全像圖或全像影像亦包含所謂的中心頻帶(亦即，基本空間光譜)內之規則影像資訊，其表示物件波(自身)之自動干涉。

圖7為此配置之示意性表示。全像量測可導致捕捉攝影機影像或全像圖H( R )。全像圖H( R )經傅立葉變換FT(二維傅立葉變換)成空間頻率域中之影像光譜

(ν)。影像光譜

(ν)包含一中心頻帶CB及兩個(相同)高階空間光譜或旁頻帶SB+、SB-。

本發明人已猜測，相比於中心頻帶，針對旁頻帶的載物台漂移及參考漂移之效應以不同的方式顯現。在不存在載物台漂移之情況下，中心頻帶僅與旁頻帶相關，更具體言之：在進行獲取之真實空間中，中心頻帶為旁頻帶之場之功率(模平方)，而在傅立葉空間中(在全像圖之傅立葉變換之後)，中心頻帶為旁頻帶之自相關。在存在載物台漂移之情況下，此等簡的單關係不再成立，且應鑒於中心頻帶及旁頻帶自載物台漂移及參考漂移經歷的不同效應予以調適。

藉由利用在存在載物台漂移之狀況下中心頻帶與旁頻帶之間的特定關係，提議在全像圖之獲取時間期間的均一載物台漂移之近似(假定)下導出載物台漂移向量之方向及量值兩者。在瞭解均一載物台漂移之方向及量值兩者的情況下，可經由對來自旁頻帶之載物台漂移相關包絡之解迴旋而針對此載物台漂移之效應用數位方式校正經量測之旁頻帶(在運算成像之內容背景中)。在一實施例中，參考向量之方向及量值兩者係在均一參考漂移之近似下導出，且亦用於判定載物台漂移及參考漂移相關 之包絡以用於校正旁頻帶。

具有恆定漂移速度之均一漂移可由用於參考波之側向漂移(參考漂移)之2D平面內向量 ν _R 及用於樣本載物台之側向漂移(載物台漂移)之2D平面內向量 ν _S 表示，該2D平面內向量 ν _R 及該2D平面內向量 ν _S 兩者在由△t表示之時間間隔內在全像圖之獲取期間表明。

圖8示意性地說明此等漂移向量。照明光束IB在物件平面OP處入射於物件上。所得物件光束係由成像系統IS捕捉。在影像/偵測器平面處，包含強度之全像圖H( R )係根據經受均一2D物件場漂移向量 ν _S 的具有強度之物件影像場O( R )與經受均一2D參考場漂移向量 ν _R 的具有強度之參考場P( R )之干涉而形成。應注意，物件場漂移源自安裝有樣本(或物件，例如包含目標之晶圓)之載物台之漂移。在暗場全像術之特定狀況下，物件影像場O( R )源自來自物件內之光柵之1^st階繞射。

藉由在具有持續時間△t之獲取期間之時間平均，全像圖H( R )之強度可在數學上被描述為：

其中 R 為記錄有全像圖的影像平面中之2D向量，P( R )表示參考場，其可經由P( R )=exp{2πi K _R ． R }近似為平面波，其中 K _R 表示(傾斜)平面波之(平面內)波向量，表示其相對於物件影像場之相對傾角，該物件影像場係由O( R )表示且 K _O 表示1st階物件光束(其經成像)之波向量與0階物件光束(其經阻擋)之波向量之間的差。

由於此1st階成像，物件之移位將不僅引起物件影像場之對應移位，而且引起額外相移。

可將全像圖強度進一步寫出為四個項之總和，其中第一項 為參考波之自干涉，其在此狀況下等於一；第二項為正旁頻帶，其可由SB ⁺( R )表示，且表示物件波與參考波之干涉；第三項為待由SB ^-( R )表示之負旁頻帶，且其傅立葉光譜為點反轉之正旁頻帶之複共軛；且第四項為物件波之自干涉，其被稱為中心頻帶，待由CB( R )表示。因此：H( R )=1+SB ⁺( R )+SB ^-( R )+CB( R ) [2]

用於正旁頻帶之時間平均之表達式可由下式描述：

且等效地，對於中心頻帶，時間平均之表達式可由下式給出：

為了瞭解載物台漂移及參考漂移對旁頻帶及中心頻帶之影響的差異，方便的是考慮其各別2D空間傅立葉變換，其中傅立葉空間中之2D空間頻率座標係由υ表示(應注意，如上文所定義之漂移速度始終攜載下標，此取決於其係關於參考波之漂移( ν _R )抑或樣本載物台之漂移( ν _S )。漂移向量可因此始終區別於由υ表示之空間頻率向量)。對於旁頻帶

( ν )，各別傅立葉變換係由下式給出(其中傅立葉變換項係由簡寫符號中之波浪符指示)：

且，對於中心頻帶：

應注意，方程式[5]及[6]中之sinc函數反映了(經變換)旁頻帶

及中心頻帶

之各別振幅在傅立葉空間中的衰減，且旁頻帶

之衰減取決於樣本之載物台漂移(載物台漂移)及參考波之漂移(參考漂移)兩者，而中心頻帶

之衰減僅取決於樣本之載物台漂移。因而，在旁頻帶

中， 物件函數

( ν )為受基於sinc之衰減函數直接影響的函數，而在中心頻帶中，其為受基於sinc之衰減函數直接影響的物件函數之自相關函數(且因此並非物件函數自身)。

眾所周知，在不存在任何漂移的情況下，中心頻帶僅為旁頻帶之自相關，亦即：

現在，為了自數學視角描述在存在漂移之情況下的情形，在存在載物台漂移之情況下，用於旁頻帶之表達式為：

其中由於(例如載物台漂移誘發之)運動模糊引起的旁頻帶之阻尼包絡(damping envelope)或衰減函數

( ν ； ν _R ； ν _S )係由下式描述：

此處應注意，一旦由於(例如載物台漂移誘發之)運動模糊引起的旁頻帶之衰減函數係已知的，則其可自經量測旁頻帶明確地解迴旋，使得在運算成像之意義上有效地移除運動模糊之效應。

類似地，在存在載物台漂移之情況下的中心頻帶係由下式描述：

其中由於載物台漂移誘發之運動模糊引起的中心頻帶之阻尼包絡或衰減函數為：

因而，可量測全像圖之強度且導出旁頻帶及中心頻帶之以實驗方式量測之值(例如在傅立葉空間中)。在存在載物台漂移及參考漂移 之狀況下旁頻帶與中心頻帶之間的關係係由以下關係給出：

使用此關係，可判定載物台漂移參數 ν _R 及 ν _S (其包含四個實值參數)；例如藉由遍及由空間頻率空間(亦即，傅立葉空間)中之中心頻帶覆蓋之區擬合此等4個參數。以此方式，可自經量測旁頻帶判定及解迴旋運動模糊包絡(衰減函數)。

在以上特定實例中，漂移參數包括待擬合之參考漂移參數。然而，此對於達成校正全像影像之目標並非必需的，此係因為參考漂移之效應相比於本文中所描述之其他效應(諸如載物台漂移)較小。應清楚的是，當不考慮參考漂移時，僅對以上描述進行細微修改。

就載物台漂移而言描述以上實施例。然而，載物台亦經受諸如載物台振動之其他干擾且以上處理可經擴展以包括對於由此等其他干擾引起之運動模糊的校正。以下實施例將描述一種校正由於載物台干擾引起的運動模糊之一般化方法，其中載物台干擾包含自輻射源至偵測器/攝影機之光程中的任何干擾；此包括度量衡目標與經量測影像之間的任何相對運動。此載物台干擾尤其包括以下各者中之一或多者：載物台漂移、載物台振動、偵測器/攝影機振動、可移動透鏡振動、來自製造工廠之步驟干擾。因而，在此內容背景中，術語「度量衡載物台」涵蓋在光程中可造成運動模糊之任何相關元件；例如，尤其以下各者中之一或多者：基板載體(晶圓載物台)、光學器件台(有時被稱作「感測器」)、任何額外可移動透鏡、鏡面及/或攝影機/偵測器。以下概念將類似於已經描述之概念，此係因為旁頻帶及中心頻帶亦以不同方式經歷此等振動/干擾之效應且因此經歷載物台干擾之效應。

(樣本)載物台在干擾/振動(接近於度量衡載物台之穩定點)方面的系統性時間相依行為可依據一組分析時間相依函數而模型化，該等分析時間相依函數各自具有其自有權重，該等權重為待經由本文中所揭示之方法估計之自由參數。樣本載物台之載物台干擾可藉由度量衡載物台之時間相依位移場而特性化，該時間相依位移場由 δR (t)表示且經模型化為：

其中f _k (t；b _k )為時間t之分析函數且由b _k ；及 a _k 表示之一或多個額外參數為描述其權重之2D向量。返回參看圖8，此可類似地藉由用時間相依位移場 δR (t)替換物件場漂移向量ν _S (且移除參考場漂移向量 ν _R ，此係因為參考漂移實務上可被忽略，且在此實施例中被忽略)來表示。

在此實例中，在持續時間△t內之獲取期間經時間平均的全像圖H( R )之強度可在數學上被描述為：

其中其他參數已經針對載物台漂移實施例之等效描述中加以描述。

用於正旁頻帶之時間平均之表達式可由下式描述：

且等效地，對於中心頻帶，時間平均之表達式可由下式給出：

與載物台漂移一樣，為了瞭解載物台干擾對旁頻帶及中心頻帶之影響的差異，方便的是尋找其各別2D空間傅立葉變換，其中傅立葉空間中之2D空間頻率座標係由υ表示。對於旁頻帶

( ν )，各別傅立葉變換係由下式給出：

其中：

且對於中心頻帶，傅立葉變換係由下式給出：

其中：

衰減函數(或阻尼包絡)

( ν )及

( ν )反映了(經變換)旁頻帶

及中心頻帶

之各別振幅在傅立葉空間中的衰減。最相關的差異在於，在旁頻帶

中，物件函數

( ν )為受各別衰減函數

( ν )直接影響的函數，而在中心頻帶中，其為受衰減函數

( ν )直接影響的物件函數之自相關函數(且因此並非物件函數自身)。

在存在載物台干擾之情況下，用於中心頻帶之標準方程式(亦即，以上方程式[7])不再有效。為了針對存在之載物台干擾來修正此方程式，可依據各別衰減函數

( ν )及

( ν )使用用於旁頻帶及中心頻帶之以上方程式[17]及[19]。

與載物台漂移實施例類似地，一旦由於針對旁頻帶之載物台干擾誘發之運動模糊引起的衰減函數係已知的，則可自此衰減函數對經量測旁頻帶明確地解迴旋，使得在運算成像之意義上有效地移除運動模糊之效應。

可以實驗方式量測全像圖之強度，自該全像圖之強度，經由所記錄全像圖之傅立葉變換，可導出旁頻帶

( ν )及中心頻帶

( ν )之以實驗方式量測之值(例如，為方便起見，在下文在傅立葉空間中敍述)。在存 在樣本載物台干擾誘發之運動模糊的情況下，旁頻帶與中心頻帶之間的關係係由以下方程式給出：

此方程式實現對用於載物台干擾參數 a _k 及b _k 之值的估計。可瞭解，可以與已經描述之方式類似的方式，遍及由空間頻率空間(亦即，傅立葉空間)中之中心頻帶覆蓋之區擬合此等載物台干擾參數 a _k 及b _k 。

相同原理可應用於2倍全像圖多工，如前述WO2019197117A1中所描述。

在任一實施例中，載物台漂移或載物台干擾參數之擬合可包含在存在載物台干擾之情況下自捕捉之全像圖量測用於中心頻帶

( ν )及旁頻帶

( ν )之2D空間傅立葉變換(例如，藉由在載物台尚未完全穩定且仍經受漂移及/或振動時獲得全像圖)。在此之後，可判定對於經變換物件影像場

( ν )之估計值；例如，藉由將

( ν )除以衰減函數

( ν )，如由方程式[8]或[17]所表明。在使用對於經變換物件影像場

( ν )之此估計值及針對中心頻帶

( ν )之經量測2D空間傅立葉變換的情況下，可基於方程式[12]執行用於漂移參數 ν _R 及 ν _S 之擬合或基於方程式[21]執行用於載物台干擾參數 a _k 及b _k 之擬合。

圖9為說明根據一實施例的校正全像影像之方法的流程圖。如在攝影機上捕捉之全像攝影機影像900經傅立葉變換FT(例如，二維傅立葉變換)成空間頻率域中之影像光譜910。此影像光譜910包含一基礎空間光譜或中心頻帶CB及兩個(相互相關)高階空間光譜或旁頻帶SB-、SB+。使用在存在載物台干擾或載物台漂移的情況下中心頻帶與旁頻帶之間的關係(例如方程式[12]或[21])，可判定920載物台漂移參數 ν _R 及 ν _S 或載 物台干擾參數 a _k 、b _k ；例如使用擬合技術。在步驟930處，可自載物台漂移或載物台干擾參數判定由於載物台漂移或載物台干擾誘發之運動模糊

( ν ； ν _R ； ν _S )或

( ν ； a _k ；b _k )引起的旁頻帶衰減函數；例如使用上述方程式[9]或[18]。可瞭解，此函數之所有其他參數(除了現在判定之載物台漂移參數 ν _R 、 ν _S 或載物台干擾參數 a _k 、b _k 以外)皆為可直接量測或已知的。在步驟940處，可使用旁頻帶衰減函數來校正旁頻帶中之任一者。此可包含將旁頻帶SB+(或SB-)除以傅立葉空間中之衰減函數；例如在首先使影像光譜中之旁頻帶SB+居中之後。視情況，此步驟亦可包含對光學系統中之任何像差執行像差校正。最初設計用於微影監測及/或控制之全像度量衡工具的主要動機為，對此工具提供之振幅及相位資訊的存取使得校正光學器件中之像差較簡單(例如，使用諸如以引用方式併入本文中之WO20197117A1中所描述之方法)。此使得能夠放寬對此工具之光學器件之像差效能要求。在逆傅立葉變換IFT成真實空間中之場之後，經校正旁頻帶SB _corr ( R )可經轉換成經校正影像950(例如藉由對旁頻帶之模求平方；亦即，|SB _corr ( R )|²)。

替代旁頻帶之校正或除了旁頻帶之校正以外，在步驟920處判定之物件場載物台漂移參數 ν _S 或載物台干擾參數 a _k 、b _k 亦可用以校正中心頻帶(眾所周知，中心頻帶資訊具有一些用途)。在此實施例中，步驟930可包含自物件場載物台漂移參數 ν _S 或載物台干擾參數 a _k 、b _k 判定由於載物台漂移誘發之運動模糊引起的中心頻帶衰減函數

；例如使用方程式[11]或[20]。步驟940可接著包含使用中心頻帶衰減函數來校正中心頻帶(例如藉由自經變換中心頻帶對中心頻帶衰減函數進行解迴旋)。應注意(出於完整性起見)，相應地針對載物台漂移或載物台干擾衰減效應而非針 對光學器件之像差之效應來校正中心頻帶。

本文中所揭示之方法可用以在離軸全像術之狀況下經由運算方法估計及校正運動模糊(由於漂移或更一般而言載物台干擾引起)。藉由使用此方法，可放寬對全像度量衡工具中之載物台要求的約束。

可有益於增加上述參數擬合工序(例如以上流程之步驟920)之穩固性的另一量度為使用來自載物台量測系統(若存在)之任何載物台量測系統資料。度量衡裝置通常包含載物台量測系統，載物台量測系統可在給定時間解析度下量測依據時間而變化的載物台位置。鑒於旁頻帶之預期校正，此載物台量測系統之空間解析度通常並不提供使得能夠判定載物台參數 a _k 及b _k 所需的準確度。然而，此載物台量測系統資料(儘管其解析度有限)仍可在貝葉斯意義上用作有價值的先前資訊(例如，在實務實施中使用吉洪諾夫(Tikhonov)正則化方法)。此將在參數估計製程中帶來額外穩固性。

載物台移動之實務參數化可包含以下各者。全像圖之獲取時間可由△t表示。可將此獲取時間細分為由δt表示之較小時間間隔，使得△t=N δt，其中N為整數，且其中對於小時間間隔δt，高達n階之多項式參數化適合於模型化載物台移動。若M為待考量之維度之數目，則此將導致總共N M(n+1)個參數被估計。舉例而言，在N=1且n=3(3階多項式)之情況下，待擬合之參數之數目為4M。此為參數之合理數目。選擇N=1及n=3為在身邊實務載物台系統之合理的例示性選擇，其中獲取時間△t=1msec。

圖10為說明可輔助實施本文所揭示之方法及流程之電腦系統1000的方塊圖。電腦系統1000包括用於傳達資訊之匯流排1002或其他 通信機構，及與匯流排1002耦接以用於處理資訊之處理器1004(或多個處理器1004及1005)。電腦系統1000亦包括耦接至匯流排1002以用於儲存待由處理器1004執行之資訊及指令的主記憶體1006，諸如，隨機存取記憶體(RAM)或其他動態儲存器件。主記憶體1006亦可用於在待由處理器1004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1000進一步包括耦接至匯流排1002以用於儲存用於處理器1004之靜態資訊及指令的唯讀記憶體(ROM)1008或其他靜態儲存器件。提供諸如磁碟或光碟之儲存器件1010，且將該儲存器件1010耦接至匯流排1002以用於儲存資訊及指令。

電腦系統1000可經由匯流排1002耦接至用於向電腦使用者顯示資訊之顯示器1012，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器件1014耦接至匯流排1002以用於將資訊及命令選擇傳達至處理器1004。另一類型之使用者輸入器件為用於將方向資訊及命令選擇傳達至處理器1004且用於控制顯示器1012上之游標移動的游標控制件1016，諸如，滑鼠、軌跡球或游標方向按鍵。此輸入器件通常具有在兩個軸線(第一軸線(例如x)及第二軸線(例如y))中之兩個自由度，其允許該器件指定在一平面中之位置。觸控面板(螢幕)顯示器亦可被用作輸入器件。

如本文中所描述之方法中之一或多者可由電腦系統1000回應於處理器1004執行主記憶體1006中所含有之一或多個指令之一或多個序列予以執行。可將此等指令自另一電腦可讀媒體(諸如儲存器件1010)讀取至主記憶體1006中。主記憶體1006中含有之指令序列之執行致使處理器1004執行本文中所描述之製程步驟。亦可使用呈多處理配置之一或多 個處理器以執行主記憶體1006中所含有之指令序列。在一替代實施例中，可代替或結合軟體指令而使用硬連線電路系統。因此，本文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」係指參與將指令提供至處理器1004以供執行之任何媒體。此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，諸如儲存器件1010。揮發性媒體包括動態記憶體，諸如主記憶體1006。傳輸媒體包括同軸纜線、銅線及光纖光學器件，包括包含匯流排1002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)及紅外線(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實體媒體、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1004以供執行時涉及各種形式之電腦可讀媒體。舉例而言，最初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中，且使用數據機經由電話線而發送指令。在電腦系統1000本端之數據機可接收電話線上之資料，且使用紅外線傳輸器以將資料轉換成紅外線信號。耦接至匯流排1002之紅外線偵測器可接收紅外線信號中所攜載之資料且將資料置放於匯流排1002上。匯流排1002將資料攜載至主記憶體1006，處理器1004自該主記憶體1006擷取指令並執行該等指令。由主記憶體1006接收之指令可視情況在供處理器1004執行之前抑或之後儲存於儲存器件 1010上。

電腦系統1000亦較佳包括耦接至匯流排1002之通信介面1018。通信介面1018提供對耦接至連接至區域網路1022之網路鏈路1020的雙向資料通信。舉例而言，通信介面1018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1018可為區域網路(LAN)卡以提供對相容LAN之資料通信連接。亦可實施無線鏈路。在任何此類實施中，通信介面1018發送及接收攜載表示各種類型之資訊之數位資料流的電信號、電磁信號或光信號。

網路鏈路1020通常經由一或多個網路而向其他資料器件提供資料通信。舉例而言，網路鏈路1020可經由區域網路1022而向主機電腦1024或向由網際網路服務提供者(ISP)1026操作之資料設備提供連接。ISP 1026又經由全球封包資料通信網路(現在通常被稱作「網際網路」)1028而提供資料通信服務。區域網路1022及網際網路1028兩者使用攜載數位資料串流之電信號、電磁信號或光信號。經由各種網路之信號及在網路鏈路1020上且經由通信介面1018之信號(該等信號將數位資料攜載至電腦系統1000且自電腦系統1000攜載數位資料)為輸送資訊之載波的例示性形式。

電腦系統1000可經由網路、網路鏈路1020及通信介面1018發送訊息及接收資料(包括程式碼)。在網際網路實例中，伺服器1030可能經由網際網路1028、ISP 1026、區域網路1022及通信介面1018而傳輸用於應用程式之所請求程式碼。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。所接收程式碼可在其被接收時由處理 器1004執行，及/或儲存於儲存器件1010或其他非揮發性儲存器中以供稍後執行。以此方式，電腦系統1000可獲得呈載波之形式之應用程式碼。

在此文件中，參考術語「阻尼包絡」。阻尼包絡為應用於中心頻帶CB及/或側頻帶SB且使各別CB及/或SB中之信號位準衰減的包絡函數。阻尼包絡之值介於0與1之間。替代地，吾人可將阻尼包絡稱為「振幅包絡函數」。特定言之，在數位全像術之內容背景中，阻尼包絡可導致全像圖中之條紋對比度降低。換言之，包絡導致對比度降低。

在經編號條項之以下清單中揭示進一步實施例：

1.一種校正一全像影像之方法，其包含：獲得該全像影像；自該全像影像判定由於運動模糊而引起的至少一個衰減函數；及使用該至少一個衰減函數校正該全像影像或其一部分。

2.如條項1之方法，其中該判定至少一個衰減函數包含：將該全像影像變換至一空間頻率域以獲得一經變換全像影像；及判定用於該經變換全像影像之至少一部分之該至少一個衰減函數。

3.如條項2之方法，其中判定至少一個衰減函數之該步驟包含判定用於該經變換全像影像之一旁頻帶之一旁頻帶衰減函數。

4.如條項3之方法，其中該校正步驟包含自該經變換全像影像之一旁頻帶對該旁頻帶衰減函數進行解迴旋以獲得一經校正旁頻帶。

5.如條項2至4中任一項之方法，其中：判定至少一個衰減函數之該步驟包含判定用於該經變換全像影像之一中心頻帶之一中心頻帶衰減函數；且該校正步驟包含自該經變換全像影像之該中心頻帶對該中心頻帶衰 減函數進行解迴旋以獲得一經校正中心頻帶。

6.如條項4或5之方法，其包含將該經校正旁頻帶及/或經校正中心頻帶變換至真實空間且將其轉換成一經校正影像。

7.如條項2至6中任一項之方法，其中該判定至少一個衰減函數步驟包含：判定與用於獲得該全像影像之一度量衡載物台之載物台漂移相關的至少一個場漂移向量；及自該至少一個場漂移向量判定該衰減函數。

8.如條項7之方法，其中該判定至少一個場漂移向量包含判定一物件場漂移向量。

9.如條項8之方法，其中該判定至少一個場漂移向量包含判定一參考場漂移向量。

10.如條項7、8或9之方法，其中該判定至少一個場漂移向量包含對於該等場漂移向量中之每一者，擬合描述遍及對應於該空間頻率域中之該中心頻帶之一區的該場漂移向量之一或多個載物台漂移參數，以便滿足在存在載物台漂移及參考漂移的情況下該經變換全像影像之該旁頻帶與一中心頻帶之間的一關係。

11.如條項10之方法，其中該關係將該載物台漂移及該參考漂移近似為包含在獲取該全像影像期間的一獲取時間期間用於該參考場漂移向量及該物件場漂移向量中之每一者的一恆定速度。

12.如條項2至6中任一項之方法，其中該判定至少一個衰減函數步驟包含：判定用於獲得該全像影像之一度量衡載物台之一時間相依位移場， 該時間相依位移場特性化該度量衡載物台之一載物台干擾；及自該時間相依位移場判定該衰減函數。

13.如條項12之方法，其中該度量衡載物台之該載物台干擾包含以下各者中之一或多者：該度量衡載物台之一振動、該度量衡載物台之一漂移、用於捕捉該全像影像之一偵測器之一振動、用於獲得該全像影像之任何可移動透鏡之一振動、來自用於製造經量測以獲得該全像影像之一基板之一製造工廠的任何步驟干擾。

14.如條項12或13之方法，其中該時間相依位移場經模型化為藉由載物台干擾參數進行參數化的時間之一分析函數。

15.如條項14之方法，其中該等載物台干擾參數包含對該分析函數強加一加權之一2D向量。

16.如條項14或15之方法，其中該判定一時間相依位移場包含遍及對應於該空間頻率域中之該中心頻帶的一區擬合該等載物台干擾參數，以便滿足在存在載物台干擾的情況下該等經變換全像影像之該旁頻帶與一中心頻帶之間的一關係。

17.如任一前述條項之方法，其包含執行離軸全像術以獲得該全像影像。

18.一種電腦程式，其包含用於一處理器之致使該處理器執行如任一前述條項之方法的指令。

19.一種處理器件及相關程式儲存器，該程式儲存器包含用於處理器之指令，該等指令致使該處理器執行如條項1至17中任一項之方法。

20.一種經組態以判定一結構之一所關注特性之暗場數位全像顯微鏡，其包含： 一照明分支，其用於提供照明輻射以照明該結構；一偵測配置，其用於捕捉由該結構對該照明輻射之繞射產生的物件輻射；一參考分支，其用於提供參考輻射以干涉該物件光束以獲得一全像影像；及如條項19之處理器件。

21.如條項20之暗場數位全像顯微鏡，其經組態為一離軸暗場數位全像顯微鏡。

22.一種用於判定一基板上之一結構之一所關注特性的度量衡裝置，其包含如條項20或21之暗場數位全像顯微鏡。

23.一種用於檢測一基板上之一結構之檢測裝置，其包含如條項20或21之暗場數位全像顯微鏡。

儘管特定參考「度量衡裝置/工具/系統」或「檢測裝置/工具/系統」，但此等術語可指相同或類似類型之工具、裝置或系統。例如包含本發明之一實施例之檢測或度量衡裝置可用以判定基板上或晶圓上之結構之特性。例如包含本發明之一實施例之檢測裝置或度量衡裝置可用以偵測基板之缺陷或基板上或晶圓上之結構之缺陷。在此實施例中，基板上之結構之所關注特性可能係關於結構中之缺陷、結構之特定部分之不存在或基板上或晶圓上之非想要結構之存在。

儘管可在本文中特定地參考在IC製造中微影裝置之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用。可能之其他應用包括製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、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裝置之內容背景中之本發明之實施例，但本發明之實施例可用於其他裝置中。本發明之實施例可形成遮罩檢測裝置、度量衡裝置或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或遮罩(或其他圖案化器件)之物件之任何裝置的部分。此等裝置通常可被稱作微影工具。此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(例如壓印微影)中。

雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。以上描述意欲為說明性，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所描述之本發明進行修改。

H(R):全像圖

IB:照明光束

IS:成像系統

OP:物件平面

O(R):物件影像場

P(R):參考場

ν_R:2D平面內向量/2D參考場漂移向量/載物台漂移參數

ν_S:2D平面內向量/2D物件場漂移向量/載物台漂移參數

Claims (13)

1. 一種校正一全像影像(holographic image)之方法，其包含：獲得該全像影像；自該全像影像判定由於運動模糊(motion blur)而引起的至少一個衰減函數(attenuation function)；及使用該至少一個衰減函數校正該全像影像或其一部分；其中該判定至少一個衰減函數包含：將該全像影像變換至一空間頻率域(spatial frequency domain)以獲得一經變換全像影像；判定用於該經變換全像影像之至少一部分之該至少一個衰減函數；及判定用於該經變換全像影像之一旁頻帶(sideband)之一旁頻帶衰減函數。
2. 如請求項1之方法，其中該校正步驟包含自該經變換全像影像之該旁頻帶對該旁頻帶衰減函數進行解迴旋(deconvolving)以獲得一經校正旁頻帶。
3. 如請求項1或2之方法，其中：判定至少一個衰減函數之該步驟包含判定用於該經變換全像影像之一中心頻帶之一中心頻帶衰減函數；且該校正步驟包含自該經變換全像影像之該中心頻帶對該中心頻帶衰 減函數進行解迴旋以獲得一經校正中心頻帶。
4. 如請求項2之方法，其包含將該經校正旁頻帶及/或經校正中心頻帶變換至真實空間且將其轉換成一經校正影像。
5. 如請求項1或2之方法，其中該判定至少一個衰減函數步驟包含：判定用於獲得該全像影像之一度量衡載物台之一時間相依位移場(time-dependent displacement field)，該時間相依位移場特性化該度量衡載物台之一載物台干擾；及自該時間相依位移場判定該衰減函數；其中該度量衡載物台之該載物台干擾包含以下各者中之一或多者：該度量衡載物台之一振動、該度量衡載物台之一漂移(drift)、用於捕捉該全像影像之一偵測器之一振動、用於獲得該全像影像之任何可移動透鏡之一振動、來自用於製造經量測以獲得該全像影像之一基板之一製造工廠的任何步驟干擾。
6. 如請求項5之方法，其中該時間相依位移場經模型化為藉由載物台干擾參數進行參數化的時間之一分析函數(analytic function)，且其中，視情況，該等載物台干擾參數包含對該分析函數強加一加權之一2D向量。
7. 如請求項6之方法，其中該判定一時間相依位移場包含遍及對應於該空間頻率域中之該中心頻帶的一區擬合該等載物台干擾參數，以便滿足在 存在載物台干擾的情況下該經變換全像影像之該旁頻帶與一中心頻帶之間的一關係。
8. 如請求項1或2之方法，其包含執行離軸全像術(off-axis holography)以獲得該全像影像。
9. 一種處理器件及相關程式儲存器，該程式儲存器包含用於處理器之指令，該等指令致使該處理器執行如請求項1至8中任一項之方法。
10. 一種經組態以判定一結構之一所關注特性之暗場數位全像顯微鏡(dark field digital holographic microscope)，其包含：一照明分支，其用於提供照明輻射以照明該結構；一偵測配置，其用於捕捉由該結構對該照明輻射之繞射產生的物件輻射；一參考分支，其用於提供參考輻射以干涉該物件光束以獲得一全像影像；及如請求項9之處理器件。
11. 如請求項10之暗場數位全像顯微鏡，其經組態為一離軸暗場數位全像顯微鏡。
12. 一種用於判定一基板上之一結構之一所關注特性的度量衡裝置，其包含如請求項10或11之暗場數位全像顯微鏡。
13. 一種用於檢測一基板上之一結構之檢測裝置，其包含如請求項10或11之暗場數位全像顯微鏡。