从光学 表面及/或孔径边缘衍射或散射的照明以避免污染光瞳区域的配置。系统100的实施例可 进一步包含用于塑形或排除沿收集路径反射、散射或辐射的杂散照明以避免检测到来自样 本102的目标区域外的区域的照明的配置。例如，一些配置可涉及阻止或排除从物镜或收 集场光阑衍射的照明部分。下文关于系统100的以下实施例而论述进一步目标或优点。
[0030] 如图1中所示，系统100可包含至少一个空间相干（例如激光）或非相干（例如 激光持续等离子"LSP"或激光驱动光源"LDLS"）的照明源104。本文中的若干实施例涉及 基于空间相干照明源的光学计量系统；然而，由所论述的配置提供的许多优点还可应用于 基于空间非相干照明源的系统。在一些实施例中，照明源104可经配置以沿通向自由空间 照明路径的光纤106提供照明。
[0031] 在一些实施例中，系统100包含安置于照明路径的光瞳平面内的变迹器108,例如 独立变迹元件或变迹光瞳。系统100可进一步包含沿照明路径安置的照明场光阑112。照 明场光阑112可经配置以阻止沿照明路径导引的照明部分将照明定域于样本102的目标区 域处且滤除来自上游组件的寄生（散射或衍射）照明。
[0032] 在一些实施例中，系统100进一步包含安置于变迹器108与照明场光阑112之间 的照明扫描仪110,例如扫描镜。例如，照明光学器件可经布置而使得来自照明源104的照 明被导引穿过变迹器108且接着通过照明扫描仪110而横跨照明场光阑112扫描。或者， 如图5中所示，照明光学器件可经布置而使得来自照明源104的照明被导引穿过照明场光 阑112且接着通过照明扫描仪110而横跨变迹器108扫描。照明扫描仪110可包含或可耦 合到一或多个致动器以使照明扫描仪110能够用根据场光阑112进一步塑形的变迹照明来 点扫描样本102的目标区域。照明光学器件可经进一步布置而使得照明扫描仪110安置于 光瞳平面内。例如，如图2中所示，照明扫描仪110可与光瞳平面共轭。将照明扫描仪110 放置于光瞳平面处可在变迹照明的至少一部分在样本102的目标区域处进行点扫描期间 改善由变迹器108提供的变迹函数的稳定性。
[0033] 在一些实施例中，如图3中说明，变迹器108及照明场光阑112安置于照明扫描仪 110前方。因而，由照明扫描仪110接收的照明经变迹且根据照明场光阑112而进一步塑 形。此布置允许照明场光瞳112包含较小孔径，因为无需横跨场光阑112扫描照明。因此， 照明场光阑112可滤除由变迹器108及光纤106导致的更多空间噪声。此外，将由时间相 依性导致的强度噪声引入到场光阑112的点偏离边缘的衍射中的概率更小。当将照明扫描 仪110安置于变迹器108及照明场光阑112后方时，可避免归因于场光阑边缘的扫描的强 衍射。
[0034] 图4说明其中照明场光阑112还可经变迹以除了由光瞳变迹器108提供的光瞳变 迹以外还引入场变迹的进一步实施例。变迹照明场光阑112可允许改善塑形沿照明路径导 引的照明的能力。强度调制及光瞳分布的变化可发生在点扫描期间；然而，可由变迹大幅减 轻归因于点到达照明场光阑112的边缘的衍射效应。减轻衍射效应是重要的，因为如果衍 射效应不受控制，那么可发生光瞳点的混合。因为照明场光阑112处的图像最终成像到样 本102,所以场变迹可进一步减小样本102的目标区域的边缘及收集场光阑120的边缘处的 点强度，藉此抑制收集光瞳处的光瞳点的混合。
[0035] 如上文论述，图5说明其中照明光学器件可经布置而使得来自照明源104的照明 被导引穿过照明场光阑112且接着通过照明扫描仪110而横跨变迹器108扫描的实施例。 此布置可允许相对较小的照明场光阑112安置于照明扫描仪110前方以减轻来自照明源 104及/或光纤106的进入噪声。此外，将变迹器108定位于照明扫描仪110后方可允许提 高塑形横跨样本102所扫描的照明的能力。
[0036] 或者，如图6中所示，变迹器108及照明场光阑112可安置于照明扫描仪110后方。 将变迹器108安置于照明扫描仪110后方可允许照明光瞳中的平稳变迹函数，因为照明扫 描仪110只影响行进穿过变迹器108的照明的角度。此外，安置于变迹器108后方的照明 场光阑112可经启用以滤除来自包含变迹器108、照明扫描仪110、光纤106及任何额外照 明光学器件（例如各种透镜）的上游组件的寄生照明。
[0037] 系统100可进一步包含经配置以导引照明从照明路径穿过物镜116以照明样本 102的分束器114。系统100可包含经配置以支撑样本102的载台118。在一些实施例中， 载台118可进一步包含或可耦合到至少一个致动器。致动器可经配置以平移或旋转载台 118以将样本102安置于选定位置处。因此，可经由致动样本载台118而使照明瞄准或扫描 样本102的选定区域。替代地或另外，照明光学器件中的一或多者（例如物镜116)可经致 动以瞄准样本102的选定区域及/或调整瞄准样本102的照明的焦点。
[0038] 照明可能会被样本102的目标区域散射、反射或辐射。系统100可包含经配置以 从样本102接收经散射、经反射或经辐射的照明的至少部分的至少一个检测器122,例如相 机、分光计、光二极管或任何其它光检测器。在一些实施例中，收集场光阑120经配置以阻 止沿收集路径从样本102导引的照明的至少部分以导致检测器122滤除寄生照明，例如由 分束器114、物镜116及/或任何其它收集光学器件衍射或散射的照明。
[0039] 在一些实施例中，可使收集场光阑120进一步变迹，如图7中所示。应注意，可由 本文中描述的实施例中的任一者支持包含变迹收集场光阑120及其它特征。变迹收集场光 阑120可有利地减小对由来自收集场光阑120的边缘的衍射或散射引起的光束位置相对于 样本102的目标区域的中心的偏心误差的敏感度。特定地说，具有小数值孔径（NA)的收集 场光阑可对偏心误差更敏感，且可因此明显受益于变迹。为进一步解释，对偏心的敏感度可 由从场光阑120散射的来自给定级（例如1级衍射）的所要衍射与来自另一级（例如0级 衍射）的非所要衍射之间的干扰引起。可通过对照明进行塑形以补偿衍射或散射效应的收 集场光阑变迹来抑制衍射级之间的干扰。此外，收集场光阑120的变迹可减少来自定位于 收集场光阑120后方的光瞳平面中的光瞳孔径的边缘的衍射或散射效应。抑制寄生（衍射 或散射）照明到达检测器122可允许通过减小由偏心误差导致的不准确度且允许更高精确 度而改善计量性能。
[0040] 系统100可包含通信地耦合到一或多个检测器122的至少一个计算系统124。计 算系统124可经配置以基于从样本102的目标区域散射、反射或辐射的照明的所检测部分 而确定样本102的至少一个空间属性。例如，计算系统124可经配置以根据所属领域中已 知的计量及/或检验算法中的一或多者而确定样本102的光学或结构特性或与样本102相 关联的缺陷信息。计算系统124可经配置以执行嵌入于由至少一个通信地耦合的载体媒体 126存储的程序指令128中的至少一种计量或检验算法。在一些实施例中，计算系统124包 含经配置以执行来自通信地耦合的载体媒体126的程序指令128的至少一个单核或多核处 理器。此外，应认识到，可由单个计算系统或多个计算系统实施本发明中描述的各种步骤或 功能中的任一者。
[0041] 图8说明其中沿照明路径的部分及收集路径的部分安置照明扫描仪110的系统 100的另一实施例。因此，照明扫描仪110可经配置以用沿照明路径传递的照明来点扫描样 本102的目标区域，且经进一步配置以解除扫描从样本102沿收集路散射、反射或辐射到检 测器122的照明。通过分别扫描及解除扫描瞄准及收集自样本102的照明，照明扫描仪110 可减小偏心误差且改善检测器122处所接收的照明的均匀度。因此，扫描/解除扫描光学 布