置可改善测量性能。
[0042] 由以引用的方式并入本文中的第20080037134号美国公开案部分地描述光瞳成 像散射计中的变迹的使用。变迹器108及各种实施例中的变迹照明场光阑112及/或变迹 收集场光阑120可并入有由第20080037134号美国公开案论述或引用的变迹技术中的任一 者。变迹器的关键特性中的一者是随径向尺寸而变的所述变迹器的透射曲线。变迹函数通 常呈梯形或高斯形式。在系统100的一些实施例中，变迹曲线可进一步包含（但不限于） 顶帽形式、优化顶帽形式、高斯形式、双曲正切形式或布莱克曼（Blackman)形式。并非为极 坐标式变迹曲线，而是还可通过使X方向的1D变迹分布乘以Y方向的对应者而实施呈笛卡 尔坐标形式的2D变迹分布。如下文进一步描述，可根据成本函数而选择变迹曲线以改善或 优化系统性能。
[0043] 图9A到9C说明多个不同变迹曲线及样本成像平面及收集光瞳平面处的对应所得 曲线的标量分布的实例。例如，图9A展示例示顶帽曲线、优化顶帽曲线、高斯曲线及双曲正 切曲线的标量光瞳平面曲线（透射率对光瞳坐标）。图9B展示对应于示范性变迹曲线的样 本成像平面处的标量强度，且图9C展示检测器（即，收集）光瞳平面处的对应所得标量曲 线。如由图9A到9C中的示范性图表说明，样本坐标处的照明点的外围中的强度可大幅减 小，因此导致来自样本102的目标区域外的区域的检测器122处的信号污染减少。
[0044] 在一些实施例中，可根据成本函数而选择变迹曲线。例如，变迹曲线可经指定以实 质上最大化光瞳检测器122上的孔径中的给定位置处的尾部与峰值的比率，同时实质上最 小化总信号及随后精确度影响。在1D情况中，可根据以下成本函数而选择光瞳变迹曲线：
[0046] 其中p(k)是光瞳变迹器曲线，X(l界定样本的目标范围，界定光瞳平面的目标范 围，h界定场平面中的尾部减小及光瞳函数均匀度的相对权重，且NA界定光瞳孔径（自然 单位）。此外，在实施例中，可根据以下成本函数而选择收集变迹曲线：
[0048] 其中p(x)是场变迹器曲线，^界定样本的目标范围，h界定光瞳平面的目标范围， 入2界定场平面中的尾部减小及收集场光阑函数均匀度的相对权重，且L界定收集场光阑大 小。
[0049] 在一些实施例中，照明光谱可作为计量配方设置的部分而变动。例如，可利用光谱 控制器或空间光调制器（SLM)(例如由TEXASINSTRUMENTS制造的DLP微镜阵列）来控制 照明光谱。例如，可根据类似于上文描述的变迹曲线选择成本函数的成本函数而利用随波 长而变的目标相关参数（例如大小、间距或反射率）及目标接近度的类似特性来确定及控 制变迹曲线。
[0050] 尽管强变迹函数存在优点，但可能存在信号的相关联损失及计量精确度的后续损 失。在一些实施例中，光瞳的形状，因此光瞳函数，可经修改以恢复计量精确度。图10A及 10B说明可应用于变迹光瞳108的各种光瞳函数200。在一些实施例中，如图10A中说明， 可在正交于衍射的方向上延长点（光瞳孔径）202a到202d以增加衍射点的大小。此外，变 迹光瞳200可经配置以用于包含至少四个长形孔径202a到202d的四极照明以保证延长总 是在正交于衍射的方向上且允许从照明波长与光栅间距的更高比率捕获等级。图10B中说 明光瞳200的进一步实施例。然而，预期可在不背离本发明的范围的情况下并入各种修改。
[0051] 尽管上文论述的一些实施例涉及只经强度调制的变迹函数，但是这里应强调，变 迹函数可为组合强度调制与相位变迹的复合函数。例如，上文针对场及光瞳变迹给定的成 本函数P(x)及P(k)可重写为p=Ipk'其中|p|反映变迹器的强度调制，且^反映相 位调制。
[0052] 可根据所属领域中已知的若干技术而制造变迹元件。一些实例包含半色调振幅透 射掩模、变化中性密度掩模及相位调制掩模。已知光刻技术尤其良好地适合于半色调振幅 掩模及具有离散相位步进（即，约8个层级）的相位掩模。在一些实施例中，可在光罩坯料 上的光致抗蚀剂中使用标准电子束写入技术来制造变迹元件以产生光学计量系统100所 需的高精确度变迹。
[0053] 尽管上文论述且由图式说明的实施例展示单个光学柱（即，单线照明路径及单线 收集路径），但是所属领域技术人员将明白，光学柱中可存在多个路径。例如，多路径光学布 置可用于不同照明及收集偏振状态，如以引用的方式并入本文中的第2011000108892号美 国公开案中所描述。在一些实施例中，可由共用变迹器使两个或两个以上偏振路径同时变 迹，或可存在用于各偏振路径的分离变迹器。
[0054] 扫描光束与变迹的组合可提供显著优点。扫描空间相干光束允许在不损失改变场 光阑大小强加的光的情况下针对每一目标而控制照明点大小。支持空间相干照明的系统实 现目标上的最小可能点且随后实现最小可能目标大小。此外，使光瞳函数变迹（与场相反） 允许临界分布在点扫描期间于照明光瞳中保持不变。应进一步注意，扫描模块可用于诱发 从源射出的照明的强度调制。因此，入射于样本上的点可具有晶片坐标相依性总强度。此 可允许非相干光源的经有效变迹的照明场光阑。此组合的重要优点是改善选择变迹函数的 灵活性。此外，引入不遭受归因于其制程的散射副效应的照明场变迹器。
[0055] 前述实施例的额外优点包含（但不限于）：减少或消除从目标区域外散射的光对 收集光瞳的信号污染；减少或消除沿照明或收集光学路径从孔径散射的光对收集光瞳的信 号污染；点扫描期间的稳定照明光瞳分布；在扫描期间减少点与场光阑及目标边缘之间的 交互；及受控扫描允许外围交互或目标边缘衍射与更佳目标噪声平均化之间的权衡。
[0056] 所属领域技术人员将明白，存在可由其实现本文中描述的过程及/或系统及/或 技术的各种载体（例如硬件、软件或固件），且优选载体将随其中部署过程及/或系统及/ 或其它技术的背景而变动。实施方法的程序指令（例如本文中描述的程序指令）可通过载 体媒体而传输或存储于载体媒体上。载体媒体可包含传输媒体，例如电线、电缆或无线传输 链路。载体媒体还可包含存储媒体，例如只读存储器、随机存取存储器、磁盘或光盘或磁带。
[0057] 本文中描述的全部方法可包含：将方法实施例的一或多个步骤的结果存储于存储 媒体中。所述结果可包含本文中描述的结果中的任一者且可以所属领域中已知的任何方式 存储。存储媒体可包含本文中描述的任何存储媒体或所属领域中已知的任何其它适合存储 媒体。在已存储所述结果之后，所述结果可存取于存储媒体中且由本文中描述的方法或系 统实施例中的任一者使用，经格式化以对用户显示，由另一软件模块、方法或系统使用，等 等。此外，可"永久地"、"半永久地"、"暂时地"或在某一时间周期内存储所述结果。例如，所 述存储媒体可为随机存取存储器（RAM)，且所述结果未必无限期地存留于所述存储媒体中。
[0058] 尽管已说明本发明的特定实施例，但是应明白，所属领域技术人员可在不背离本 发明的范围及精神的情况下对本发明作出各种修改及实施例。因此，本发明的范围应只受 限于本发明的随附权利要求书。
【主权项】
1. 一种用于执行光学计量的系统，其包括： 载台，其经配置以支撑样本； 至少一个照明源，其经配置以提供沿照明路径的照明； 变迹器，其安置于所述照明路径的光瞳平面内，所述变迹器经配置以使沿所述照明路 径导引的照明变迹； 照明扫描仪，其沿所述照明路径安置，所述照明扫描仪经配置以用所述变迹照明的至 少部分来扫描所述样本的表面； 照明场光阑，其沿所述照明路径安置，所述照明场光阑经配置以阻止沿所述照明路径 导引的照明的部分扫描所述样本的所述表面； 至少一个检测器，其经配置以检测沿收集路径从所述样本的所述表面散射、反射或辐 射的照明的部分； 收集场光阑，其沿所述收集路径安置，所述收集场光阑经配置以阻止