(57)【要約】  提供されるのはディジタル化スペクトルを復元するシステム、方法、装置及び製造物であり、光線を変換するよう構成されており回折格子、ステアリングミラー、ステージ及びアクチュエータを有する光学システム、但しそれらステージ、回折格子及びステアリングミラーのうち一つをある運動レジームに従い動かすことでそのステージ上への光線の入射を変化させるようそのアクチュエータが構成されている光学システムと、そのステージ上に配置されており、その光学システムから入射する光線を複数個の計測個所にて受け取り複数本の光線スペクトルを取得するよう構成されているセンサアレイと、そのセンサアレイに電気的に接続されており、その光線スペクトルを受け取りその光線スペクトルに間挿することでインタリーブスペクトルを生成し、その光学システムに対応する点拡がり関数をそのインタリーブスペクトルから逆畳み込みすることで復元ディジタル化スペクトルを生成するよう構成されているプロセッサと、を備えるものとすることができる。
2021509720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光線を変換するよう構成された光学システムであり、
回折格子、
ステアリングミラー、
ステージ、並びに
前記ステージ、回折格子及びステアリングミラーのうち一つをある運動レジームに従い動かすことでそのステージ上への前記光線の入射を変化させるよう構成されており、その運動レジームが開始位置及び終了位置を有するアクチュエータ、
を有する光学システムと、
前記ステージ上に配置されていて複数個の画素カラムを有し各画素カラムが少なくとも１個の画素を有するセンサアレイであり、前記光学システムから入射する光線を複数個の計測個所にて受け取り複数本の光線スペクトルを取得するよう構成されているセンサアレイと、
前記センサアレイに電気的に接続されたプロセッサであり、
前記光線スペクトルを受け取り、
その光線スペクトルに間挿することでインタリーブスペクトルを生成し、且つ
前記光学システムに対応する点拡がり関数をそのインタリーブスペクトルから逆畳み込みすることで復元ディジタル化スペクトルを生成するよう、
構成されているプロセッサと、
を備える可変分解能スペクトロメータ。
【請求項２】
請求項１に記載の可変分解能スペクトロメータであって、前記アクチュエータが圧電アクチュエータ、サーボモータ又はステッパモータである可変分解能スペクトロメータ。
【請求項３】
請求項１に記載の可変分解能スペクトロメータであって、
前記ステージが前記アクチュエータにより動かされ、且つ
前記運動レジームが、
前記開始位置から前記終了位置に至る直線経路に沿い１回又は複数回の漸進の態で前記ステージが並進的に動かされ、且つ
各漸進が、開始位置・終了位置間合計直線距離未満の漸進直線距離により分離された開始点及び終了点を有する、
漸進並進である可変分解能スペクトロメータ。
【請求項４】
請求項１に記載の可変分解能スペクトロメータであって、
前記ステージが前記アクチュエータにより動かされ、且つ
前記運動レジームが、前記開始位置から前記終了位置に至る直線経路に沿いほぼ連続して前記ステージが並進的に動かされる連続並進である、可変分解能スペクトロメータ。
【請求項５】
請求項１に記載の可変分解能スペクトロメータであって、
前記ステージが前記アクチュエータにより動かされ、且つ
前記運動レジームが、
前記開始位置から前記終了位置に至る弧状経路に沿い１回又は複数回の漸進の態で前記ステージが回動的に動かされ、且つ
各漸進が、開始位置・終了位置間合計弧長未満の漸進弧長により分離された開始点及び終了点を有する、
漸進回動である可変分解能スペクトロメータ。
【請求項６】
請求項１に記載の可変分解能スペクトロメータであって、
前記ステージが前記アクチュエータにより動かされ、且つ
前記運動レジームが、前記開始位置から前記終了位置に至る弧状経路に沿いほぼ連続して前記ステージが回動的に動かされる連続回動である、可変分解能スペクトロメータ。
【請求項７】
請求項１に記載の可変分解能スペクトロメータであって、前記複数個の計測個所のうち２個の計測個所が、画素幅未満の距離により分離されている可変分解能スペクトロメータ。
【請求項８】
請求項１に記載の可変分解能スペクトロメータであって、前記センサアレイが電荷結合デバイスである可変分解能スペクトロメータ。
【請求項９】
請求項１に記載の可変分解能スペクトロメータであって、
前記回折格子が前記アクチュエータにより動かされ、且つ
前記運動レジームが、
前記開始位置から前記終了位置に至る直線経路に沿い１回又は複数回の漸進の態で前記回折格子が並進的に動かされ、且つ
各漸進が、開始位置・終了位置間合計直線距離未満の漸進直線距離により分離された開始点及び終了点を有する、
漸進並進である可変分解能スペクトロメータ。
【請求項１０】
ディジタル化スペクトルを復元する方法であって、
光線を変換するよう構成された光学システムであり、
回折格子、
ステアリングミラー、
アクチュエータ及び
ステージ、
を有するものを準備するステップと、
走査動作を実行するステップであり、その走査動作にて、
前記アクチュエータを用い、前記ステージ、回折格子及びステアリングミラーのうち一つを、開始位置及び終了位置を有する運動レジームに従い動かすことで、そのステージ上への前記光線の入射を変化させ、且つ
前記ステージ上に配置されていて複数個の画素カラムを有し各画素カラムが少なくとも１個の画素を有するセンサアレイを用い、前記光学システムからそのセンサアレイ上に入射する光線を複数個の計測個所にて感知することで、複数本の光線スペクトルを取得する、
ステップと、
プロセッサを用い、
前記光線スペクトルを受け取り、
その光線スペクトルに間挿することでインタリーブスペクトルを生成し、且つ
前記光学システムに対応する点拡がり関数をそのインタリーブスペクトルから逆畳み込みすることで復元ディジタル化スペクトルを生成する、
ステップと、
を有する方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、前記アクチュエータが圧電アクチュエータ、サーボモータ又はステッパモータである方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法であって、
前記ステージが前記アクチュエータにより動かされ、且つ
前記運動レジームが、
前記開始位置から前記終了位置に至る直線経路に沿い１回又は複数回の漸進の態で前記ステージが並進的に動かされ、且つ
各漸進が、開始位置・終了位置間合計直線距離未満の漸進直線距離により分離された開始点及び終了点を有する、
漸進並進である方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の方法であって、
前記ステージが前記アクチュエータにより動かされ、且つ
前記運動レジームが、前記開始位置から前記終了位置に至る直線経路に沿いほぼ連続して前記ステージが並進的に動かされる連続並進である方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の方法であって、
前記ステージが前記アクチュエータにより動かされ、且つ
前記運動レジームが、
前記開始位置から前記終了位置に至る弧状経路に沿い１回又は複数回の漸進の態で前記ステージが回動的に動かされ、且つ
各漸進が、開始位置・終了位置間合計弧長未満の漸進弧長により分離された開始点及び終了点を有する、
漸進回動である方法。
【請求項１５】
請求項１０に記載の方法であって、
前記ステージが前記アクチュエータにより動かされ、且つ
前記運動レジームが、前記開始位置から前記終了位置に至る弧状経路に沿いほぼ連続して前記ステージが回動的に動かされる連続回動である方法。
【請求項１６】
請求項１０に記載の方法であって、前記複数個の計測個所のうち２個の計測個所が画素幅未満の距離により分離される方法。
【請求項１７】
請求項１０に記載の方法であって、前記センサアレイが電荷結合デバイスである方法。
【請求項１８】
請求項１０に記載の方法であって、
前記回折格子が前記アクチュエータにより動かされ、且つ
前記運動レジームが、
前記開始位置から前記終了位置に至る直線経路に沿い１回又は複数回の漸進の態で前記回折格子が並進的に動かされ、且つ
各漸進が、開始位置・終了位置間合計直線距離未満の漸進直線距離により分離された開始点及び終了点を有する、
漸進並進である方法。
【請求項１９】
請求項１０に記載の方法であって、
前記回折格子が前記アクチュエータにより動かされ、且つ
前記運動レジームが、前記開始位置から前記終了位置に至る直線経路に沿いほぼ連続して前記回折格子が並進的に動かされる連続並進である方法。
【請求項２０】
１個又は複数個の情報処理装置上で、
複数個の画素カラムを有し各画素カラムが少なくとも１個の画素を有するセンサアレイ上に入射した光線から取得された光線スペクトルを受け取るステップであり、ステージ、回折格子及びステアリングミラーを備える光学システム中のステージ上にそのセンサアレイが配置されており、ある運動レジームに従いアクチュエータを用いそのステージ、回折格子又はステアリングミラーを動かすことでそのステージ上への光線の入射を変化させるステップであって、その運動レジームが開始位置及び終了位置を有するステップと、
前記光線スペクトルに間挿することでインタリーブスペクトルを生成するステップと、
前記光学システムに対応する点拡がり関数をそのインタリーブスペクトルから逆畳み込みすることで復元ディジタル化スペクトルを生成するステップと、
を実行するための１個又は複数個のプログラムを備える非一時的コンピュータ可読格納媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件開示は、総じて半導体計量における改良に関する。より具体的には、本件開示は、総じて薄膜、格子構造及び限界寸法構造の計測における改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連出願への相互参照）
本願では、２０１８年１月６日付米国暫定特許出願第６２／６１４３９７号に基づき優先権を主張するので、ここにその全開示内容を参照により繰り入れるものとする。
【０００３】
半導体製造業の発展につれ、より強い要求が歩留まり管理に、またとりわけ計量及び検査システムにのしかかっている。限界寸法が小さくなり続けている上に、業界には、短期間で高歩留まり高付加価値生産を達成することが求められている。歩留まり問題を察知してからそれを正すまでの合計時間を縮めることが、半導体製造業者にとり投資収益率の決め手となっている。
【０００４】
半導体デバイス、例えば論理デバイス及び記憶デバイスを製造する際には、通常、多数の製造プロセスを用い半導体ウェハを処理することで、それら半導体デバイスに備わる様々なフィーチャ（外形特徴）及び複数の階層が形成される。例えばリソグラフィなる半導体製造プロセスにおいては、半導体ウェハ上に配置されたフォトレジストに、レティクルからパターンが転写される。半導体製造プロセスの更なる例としては、これに限られるものではないが化学機械研磨（ＣＭＰ）、エッチング、堆積、イオンインプランテーション等がある。複数個の半導体デバイスを、ある配列をなして単一の半導体ウェハ上に作成した後、個別の半導体デバイスに分離させるとよい。
【０００５】
計量を半導体製造中に用いることで、例えば半導体ウェハ又はレティクルにつき様々な計測結果を採取することができる。計量ツールを用いることで、様々な半導体製造プロセスに係る構造特性及び素材特性を計測することができる。例えば、計量ツールにより素材組成を計測することができ、また構造及び膜の寸法特性例えば膜厚、諸構造の限界寸法（ＣＤ）或いはオーバレイを計測することができる。それらの計測結果を用いることで、半導体ダイ製造中のプロセス制御を容易化し及び／又は効率性をもたらすことができる。
【０００６】
半導体デバイスパターンの寸法が縮小し続けているため、より小さな計量ターゲットがしばしば要求される。更に、実デバイス特性に対する整合や計測正確度に関する要請の許で、デバイス様ターゲット及びインダイ計測、更にはオンデバイス計測の需要が増している。この目的を達成すべく様々な計量技術が提案されている。例えば、概ね反射性の光学系に依拠する集束ビームエリプソメトリ（楕円偏向法）が提案されている。アポダイザを用い光回折の効果、即ち幾何光学系により定まるサイズを超えた照明スポットの拡がりを引き起こすそれを、軽減することができる。同時複数入射角照明を伴う高数値開口ツールの使用が、小ターゲット能を達成する別のやり方である。
【０００７】
他の計測例に含まれうるものに、半導体スタックのうち一層又は複数層の組成の計測、ウェハ上（又はウェハ内）のある種の欠陥の計測、並びにフォトリソグラフィ輻射のうちウェハへの露出に供された量の計測がある。場合によっては、非周期性ターゲットを計測すべく計量ツール及びアルゴリズムが構成されることもある。
【０００８】
注目パラメタの計測には、通常は多数のアルゴリズムが関わる。例えば標本に対する入射ビームの光学相互作用が電磁（ＥＭ）ソルバを用いモデル化され、厳密結合波分析（ＲＣＷＡ）、有限要素法（ＦＥＭ）、モーメント法、面積分法、体積積分法、有限差分時間ドメイン（ＦＤＴＤ）その他といったアルゴリズムが用いられる。注目ターゲットは、通常は幾何エンジンを用い、場合によってはプロセスモデル化エンジン又は両者の組合せを用い、モデル化（パラメタ表記）される。幾何エンジンはこれらの場合に実装される。
【０００９】
収集されたデータは、ライブラリ、高速次数低減モデル、回帰、機械学習アルゴリズム例えばニューラルネットワーク、サポートベクタマシン（ＳＶＭ）、次元縮退アルゴリズム例えば主成分分析（ＰＣＡ）、独立成分分析（ＩＣＡ）及び局所線形埋め込み（ＬＬＥ）、スパース表現例えばフーリエ又はウェーブレット変換、カルマンフィルタ、同じ又は異なるツール種からのマッチングを促進するアルゴリズムその他を初め、多数のデータ当て嵌め及び最適化技術及びテクノロジにより分析することができる。
【００１０】
収集されたデータを、モデル化、最適化及び／又は当て嵌めを含まないアルゴリズムにより分析することもできる。
【００１１】
情報処理アルゴリズムは、通常、情報処理ハードウェアの設計及び実現、並列化、分散情報処理、負荷バランシング、マルチサービスサポート、動的負荷最適化等々、一通り又は複数通りの手法を用い計量アプリケーション向けに最適化される。アルゴリズムの様々な実現形態を、ファームウェア、ソフトウェア、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル光学部品等々の態で実行することができる。
【００１２】
データ分析及び当て嵌めステップでは、通常、（１）ＣＤ、サイドウォール（側壁）角（ＳＷＡ）、形状、応力、組成、膜、バンドギャップ、電気特性、焦点／照射量、オーバレイ、生成プロセスパラメタ（例．レジスト状態、分圧、温度、集束モデル）及び／又はそれらの任意の組合せの計測、（２）計量システムのモデル化及び／又は設計、並びに（３）計量ターゲットのモデル化、設計及び／又は最適化、のうち１個又は複数個が追求される。
【００１３】
現在利用可能な膜計測システムでは、照明光ビームがまず計測対象膜スタック内を通過し、その上で格子又はプリズム内を通過する。帰結たるスペクトルの像が、画素アレイを備えるセンサ上にもたらされ、それら画素でディジタル化され、情報処理エンジンへと運ばれる。その情報処理エンジンでは、モデル化技術を用い膜スタックの特性、例えば各層の厚み又は素材特性が判別される。
【００１４】
こうしたシステムが呈する問題の一つは、それらの光学的点拡がり関数（ＰＳＦ）及びセンサ画素サイズによりそれらのスペクトル分解能が制約されることである。この問題が高じるのは厚膜スタック、その例たる高アスペクト比（ＨＡＲ）デバイス、例えば３Ｄ−Ｆｌａｓｈを計測するとき、特にＰＳＦの幅がスペクトル信号の周期よりも大きいときである。やはりスペクトル信号の周期と似た大きさの個別画素に量子化されるため、その信号はその後更に減衰されることとなる。
【００１５】
こうした減衰効果は、その効果をモデル化することが情報処理資源的に高コストであるため、通常は、膜スタックパラメタに関し解くのに先立ちその信号から逆畳み込みされる。しかしながら、逆畳み込み（デコンボリューション）では、厚膜スタックによる理想スペクトルを正しく再構築するのに失敗する。この失敗は、短めの波長例えば紫外にて最も明白となる。
【００１６】
加えて、厚膜スタックは短めの波長で高周波応答をもたらす。従来技術では、後処理向けにその理想スペクトルを再構築することができない。従来技術を用いる情報処理エンジンでは、その下地をなす膜スタック特性を正しく判別することができない。このことで、検査ツールの有効性が大きく削がれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／０２２５３１５号
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１６／００４７７５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本件開示では、これら及びその他の制約を克服し、ひいては検査ツールの能力を改善することで、新たな種類の膜スタックを計測できるようにしている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本件開示のある実施形態にて提供される可変分解能スペクトロメータ（分光計）は、光線を変換するよう構成された光学システムと、ステージ上のセンサと、アクチュエータと、プロセッサとを備える。その光学システムは、回折格子と、ステアリングミラーと、ステージと、それらステージ、回折格子及びステアリングミラーのうち一つをある運動レジームに従い動かすことでそのステージ上への光線の入射を変化させるよう構成されたアクチュエータとを、有するものとすることができる。その運動レジームには開始位置及び終了位置を含めることができる。本可変分解能スペクトロメータは、更に、そのステージ上に配置されたセンサアレイを有し、且つ複数個の画素カラムを有するものとすることができる。そのセンサアレイを、前記光学システムから入射する光線を複数個の計測個所にて受け取ることで複数本の光線スペクトルを取得するよう、構成することができる。各画素カラムは、少なくとも１個の画素を有するものとすることができる。本可変分解能スペクトロメータは、更に、そのセンサアレイに電気的に接続されたプロセッサを、有するものとすることができる。そのプロセッサを、更に、光線スペクトルを受け取り、その光線スペクトルに間挿（インタリーブ）することでインタリーブスペクトルを生成し、且つ前記光学システムに対応する点拡がり関数をそのインタリーブスペクトルから逆畳み込みすることで復元ディジタル化スペクトルを生成するよう、構成することができる。
【００２０】
他の実施形態によれば、本件開示を、ディジタル化スペクトルを復元する方法として具体化することができる。本方法は、光線を変換するよう構成された光学システムを準備し、走査動作を実行し、且つプロセッサを用い光線スペクトルを処理してディジタル化スペクトルにするよう構成することができる。その光学システムは、回折格子、ステアリングミラー、アクチュエータ及びステージを有するものとすることができる。その走査動作において、アクチュエータを用いステージ、回折格子及びステアリングミラーのうち一つをある運動レジームに従い動かすことで、そのステージ上への前記光線の入射を変化させること、並びにセンサアレイを用い前記光学システムからそのセンサアレイ上に入射する光線を複数個の計測個所にて感知することで複数本の光線スペクトルを取得することができ、また各画素カラムを、少なくとも１個の画素を有するものとすることができる。その運動レジームは、開始位置及び終了位置を有するものとすることができる。そのセンサアレイをステージ上に配置することができ、且つ複数個の画素カラムを有するものとすることができる。そのプロセッサにて光線スペクトルを受け取りその光線スペクトルに間挿することで、インタリーブスペクトルを生成することができ、また前記光学システムに対応する点拡がり関数をそのインタリーブスペクトルから逆畳み込みすることで、復元ディジタル化スペクトルを生成することができる。
【００２１】
他の実施形態によれば、本件開示を、１個又は複数個の情報処理装置上で諸ステップを実行するための１個又は複数個のプログラムを備える非一時的コンピュータ可読格納媒体として、具体化することができる。それらステップには、センサアレイ上に入射した光線から取得された光線スペクトルを受け取るステップと、その光線スペクトルに間挿することでインタリーブスペクトルを生成するステップと、光学システムに対応する点拡がり関数をそのインタリーブスペクトルから逆畳み込みすることで復元ディジタル化スペクトルを生成するステップと、を含めることができる。そのセンサアレイは複数個の画素カラムを有するものとすることができ、各画素カラムは少なくとも１個の画素を有するものとすることができる。そのセンサアレイを、ステージ上に配置されたものとすることができる。光線スペクトルは、ステージ、回折格子及びステアリングミラーを備える光学システムから受け取ることができ、ある運動レジームに従いアクチュエータを用いそのステージ、回折格子又はステアリングミラーを動かすことで、そのステージ上への光線の入射を変化させることができる。その運動レジームは、開始位置及び終了位置を有するものとすることができる。
【００２２】
アクチュエータは、圧電アクチュエータ、サーボモータ、ステッパモータその他、好適なアクチュエータとすることができる。
【００２３】
ある実施形態によれば、ステージを、漸進（インクリメンタル）並進運動レジームに従いアクチュエータにより動かすことができる。漸進並進運動レジームでは、ステージを、その開始位置から終了位置に至る直線経路に沿い１回又は複数回の漸進の態で並進的に動かすことができ、その漸進それぞれを、開始位置・終了位置間合計直線距離未満の漸進直線距離により分離された開始点及び終了点を有するものと、することができる。
【００２４】
ある実施形態によれば、ステージを、連続並進運動レジームに従いアクチュエータにより動かすことができる。連続並進運動レジームでは、ステージを、その開始位置から終了位置に至る直線経路に沿いほぼ連続して並進的に動かすことができる。
【００２５】
ある実施形態によれば、ステージを、漸進回動運動レジームに従いアクチュエータにより動かすことができる。漸進回動運動レジームでは、ステージを、その開始位置から終了位置に至る弧状経路に沿い１回又は複数回の漸進の態で回動的に動かすことができ、その漸進それぞれを、開始位置・終了位置間合計弧長未満の漸進弧長により分離された開始点及び終了点を有するものと、することができる。
【００２６】
ある実施形態によれば、ステージを、連続回動運動レジームに従いアクチュエータにより動かすことができる。連続回動運動レジームでは、ステージを、開始位置から終了位置に至る弧状経路に沿いほぼ連続して回動的に動かすことができる。
【００２７】
ある実施形態によれば、回折格子を、漸進並進運動レジームに従いアクチュエータにより動かすことができる。漸進並進運動レジームでは、回折格子を、その開始位置から終了位置に至る直線経路に沿い１回又は複数回の漸進の態で並進的に動かすことができ、その漸進それぞれを、開始位置・終了位置間合計直線距離未満の漸進直線距離により分離された開始点及び終了点を有するものと、することができる。
【００２８】
ある実施形態によれば、回折格子を、連続並進運動レジームに従いアクチュエータにより動かすことができる。連続並進運動レジームでは、回折格子を、開始位置から終了位置に至る直線経路に沿いほぼ連続して並進的に動かすことができる。
【００２９】
ある実施形態によれば、回折格子を、漸進回動運動レジームに従いアクチュエータにより動かすことができる。漸進回動運動レジームでは、回折格子を、その開始位置から終了位置に至る弧状経路に沿い１回又は複数回の漸進の態で回動的に動かすことができ、その漸進それぞれを、開始位置・終了位置間合計弧長未満の漸進弧長により分離された開始点及び終了点を有するものと、することができる。
【００３０】
ある実施形態によれば、回折格子を、連続回動運動レジームに従いアクチュエータにより動かすことができる。連続回動運動レジームでは、回折格子を、開始位置から終了位置に至る弧状経路に沿いほぼ連続して回動的に動かすことができる。
【００３１】
ある実施形態によれば、ステアリングミラーを、漸進並進運動レジームに従いアクチュエータにより動かすことができる。漸進並進運動レジームでは、ステアリングミラーを、その開始位置から終了位置に至る直線経路に沿い１回又は複数回の漸進の態で並進的に動かすことができ、その漸進それぞれを、開始位置・終了位置間合計直線距離未満の漸進直線距離により分離された開始点及び終了点を有するものと、することができる。
【００３２】
ある実施形態によれば、ステアリングミラーを、連続並進運動レジームに従いアクチュエータにより動かすことができる。連続並進運動レジームでは、ステアリングミラーを、開始位置から終了位置に至る直線経路に沿いほぼ連続して並進的に動かすことができる。
【００３３】
ある実施形態によれば、ステアリングミラーを、漸進回動運動レジームに従いアクチュエータにより動かすことができる。漸進回動運動レジームでは、ステアリングミラーを、その開始位置から終了位置に至る弧状経路に沿い１回又は複数回の漸進の態で回動的に動かすことができ、その漸進それぞれを、開始位置・終了位置間合計弧長未満の漸進弧長により分離された開始点及び終了点を有するものと、することができる。
【００３４】
ある実施形態によれば、ステアリングミラーを、連続回動運動レジームに従いアクチュエータにより動かすことができる。連続回動運動レジームでは、ステアリングミラーを、開始位置から終了位置に至る弧状経路に沿いほぼ連続して回動的に動かすことができる。
【００３５】
複数個の計測個所のうち２個の計測個所を、画素幅未満の距離により分離してもよい。
【００３６】
センサアレイを電荷結合デバイス（ＣＣＤ）としてもよい。
【００３７】
本件開示の性質及び目的についてのより遺漏なき理解のためには、後掲の詳細記述と併せ、以下の添付図面を参照すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】理想リフレクトメータ（反射計）スペクトルの図である。
【図２】光学的点拡がり関数の図である。
【図３】光学的点拡がり関数が適用された理想リフレクトメータスペクトルの図である。
【図４】光学的点拡がり関数が適用された理想リフレクトメータスペクトルをディジタル化することで得られたディジタル化スペクトル（２００〜３００ｎｍ）の図である。
【図５】画素分解能でのリフレクトメータ点拡がり関数の図である。
【図６】画素分解能での点拡がり関数からの逆畳み込みによる復元ディジタル化スペクトルの図である。
【図７】ステージに搭載されたセンサを有するスペクトロメータの図である。
【図８】可作動ステージの図である。
【図９】可作動ステアリングミラーの図である。
【図１０】可作動回折格子の図である。
【図１１】光線スペクトルを獲得する実施形態方法１１００の図である。
【図１２】光線スペクトルを処理する実施形態方法１２００の図である。
【図１３】インタリーブ１０倍標本化スペクトルの図である。
【図１４】画素分解能の１０倍での１０倍点拡がり関数の図である。
【図１５】画素分解能の１０倍での点拡がり関数が逆畳み込みされた１０倍スペクトルの図である。
【図１６】１倍及び１０倍復元スペクトルの比較図である。
【図１７】１倍及び２倍復元スペクトルの比較図である。
【図１８】１倍及び４倍復元スペクトルの比較図である。
【図１９】１倍及び８倍復元スペクトルの比較図である。
【図２０】１倍及び１６倍復元スペクトルの比較図である。
【図２１】１倍及び４倍復元スペクトルの再比較図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
特定の諸実施形態により特許請求の範囲記載の主題を記述するが、本願中で説明される諸利益及び諸特徴が皆は提供されない諸実施形態を含め、他の諸実施形態もまた本件開示の技術的範囲内とする。様々な構造的、論理的、処理ステップ的及び電子的変更が、本件開示の技術的範囲から離隔することなくなされうる。従って、本件開示の技術的範囲は専ら別項の特許請求の範囲への参照によって定まる。
【００４０】
本願では複数の値域が開示されている。それら値域は下限値及び上限値で記述されている。別様に述べない限り、それら値域には、その最小値の規模に至るあらゆる値（下限値又は上限値）、並びに言及されている値域を構成する値間のあらゆる範囲が内包される。
【００４１】
本願開示の諸実施形態では、三次元フラッシュ（３Ｄ−Ｆｌａｓｈ）膜スタックの計測を初め、厚膜計測についての難題に対処している。本件開示の諸実施形態を用い、薄膜、格子及びＣＤ構造の計測における改善も実現することができる。本願開示の諸技術、方法及び装置は、リフレクトメータ及びエリプソメータ（楕円偏向計）計測システムの双方にて、また他の相応な計量システムにて実施することができる。
【００４２】
諸実施形態の計量ツールには、ターゲットを照明する照明システムと、ターゲット、デバイス又はフィーチャに対するその照明システムとの相互作用又はその欠如によりもたらされる関連情報を捉える収集システムと、集まった情報を一通り又は複数通りのアルゴリズムを用い分析する処理システムとを、具備させることができる。計量ツールを用い、様々な半導体製造プロセスに係る構造特性及び素材特性（例．素材組成、構造及び膜の寸法特性例えば膜厚及び／又は構造の限界寸法、オーバレイ等々）を計測することができる。それら計測結果を用い、半導体ダイの製造において、プロセス制御を容易化し及び／又は効率性をもたらすことができる。
【００４３】
本件開示の諸実施形態に係る計量ツールは、本件開示のある種の実施形態と併用しうる一通り又は複数通りのハードウェア構成を備えるものとし、それにより例えば上述の様々な半導体構造特性及び素材特性を計測することができる。そうしたハードウェア構成の例としては、就中、（１）分光エリプソメータ（ＳＥ）、（２）複数通りの照明角を有するＳＥ、（３）ミュラー行列要素を（例．１個又は複数個の回転補償器を用い）計測するＳＥ、（４）単一波長エリプソメータ、（５）ビームプロファイルエリプソメータ（角度分解エリプソメータ）、（６）ビームプロファイルリフレクトメータ（角度分解リフレクトメータ）、（７）広帯域反射スペクトロメータ（分光リフレクトメータ）、（８）単一波長リフレクトメータ、（９）角度分解リフレクトメータ、（１０）イメージングシステム、並びに（１１）スキャタロメータ（散乱計）（例．スペックルアナライザ）がある。
【００４４】
ハードウェア構成を分離して分散運用システム群にすることができる。それに代え、一通り又は複数通りのハードウェア構成を組み合わせて単一ツールにすることができる。加えて、レンズ、コリメータ、鏡、１／４波長板、ポラライザ、検出器、カメラ、アパーチャ及び／又は光源を初め、多数の光学素子を設けることができる。波長は約１２０ｎｍ〜３μｍに亘り変化させることができる。非エリプソメータシステムでは、集まった信号を偏向分解又は無偏向化することができる。多くの場合、複数個の計量ツールを、１個又は複数個の計量ターゲットについての計測に用いることができる。
【００４５】
本件開示のある実施形態に係る照明システムは、１個又は複数個の光源を有するものとすることができる。その光源にて、一波長しか有していない光（即ち単色光）、多数の離散波長を有する光（即ち多色光）、複数個の波長を有する光（即ち広帯域光）、及び／又は、連続的に又は波長ホッピングにより諸波長を通じ掃引される光（即ち可調又は掃引光源）を、生成することができる。好適な光源の例には、白色光源、紫外（ＵＶ）レーザ、アークランプ又は無電極ランプ、レーザ維持プラズマ（ＬＳＰ）光源、超連続体（超広帯域）光源（例えば広帯域レーザ光源）、或いはより短波長な光源例えばＸ線源、極端ＵＶ光源、或いはそれらの何らかの組合せがある。その光源を、十分な輝度を有する光をもたらすよう構成することもでき、場合によってはそれを約１Ｗ／（ｎｍ・ｃｍ２・Ｓｒ）超の輝度とすることができる。その計量システムにその光源への高速フィードバックを組み込み、そのパワー及び波長を安定化させてもよい。その光源の出力は自由空間伝搬により送給することができ、場合によっては何らかの種類の光ファイバ又は光導波路を介し送給することができる。
【００４６】
そのウェハ計量ツールを、半導体製造に関連する多種多様な計測を行えるよう、設計することができる。本件開示のある種の実施形態をそうした計測に適用することができる。例えばある種の実施形態によれば、そのツールにより１個又は複数個のターゲットの特性、例えば限界寸法、オーバレイ、サイドウォール角、膜厚又はプロセス関連パラメタ（例．焦点及び／又は照射量）を計測することができる。それらターゲットに、性質的に周期的なある種の注目領域、例えばメモリダイ内の格子を含めることができる。ターゲットに複数個の層又は膜を設けること、またその厚みをその計量ツールにより計測することができる。ターゲットに、半導体ウェハ上に配置されたターゲットデザイン、或いは半導体ウェハ上に既存のターゲットデザインを含めることができ、それを例えばアライメント及び／又はオーバレイ位置揃え操作に用いることができる。ある種のターゲットは半導体ウェハ上の様々な個所に所在させることができる。例えば、ターゲットをスクライブラインの内部（例．ダイとダイの間）に所在させること、及び／又は、ダイそれ自体の中に所在させることができる。ある種の実施形態では、複数個のターゲットが同一又は複数個の計量ツールにより（同時に又は異時点で）計測される。そうした計測に由来するデータを組み合わせてもよい。その計量ツールからのデータを半導体製造プロセスにて用い、例えばそのプロセス（例．リソグラフィ、エッチング）に補正量をフィードフォワード、フィードバック及び／又はフィードサイドウェイすることができ、従って無欠なプロセス制御ソリューションをもたらすことができよう。
【００４７】
図１〜図６には、信号再構築プロセスの例がグラフィカルに示されている。図１に示されているのは理想スペクトル、即ち一例リフレクトメータにてウェハからの光線として受け取りたいスペクトルである。図２に示されているのは、その一例リフレクトメータの光学系に係る光学的ＰＳＦである。光線がそのリフレクトメータ内を通過する際に、図１に示す理想スペクトルが図２に示す光学的ＰＳＦで以て畳み込まれることで、図３に示す畳み込み（ボケ）スペクトルが生じる。リフレクトメータの光学系内を通過した光線がセンサ画素上に入射すると、このボケスペクトルがディジタル化即ち量子化されて図４に示すディジタルボケスペクトルとなる。図４に示すディジタルボケスペクトルから、図５に示されておりその分解能に整合するディジタル点拡がり関数を逆畳み込みすることで逆畳み込みディジタルスペクトルが復元されるのであり、それが図６にて元々の理想スペクトルと対比図示されている。
【００４８】
図６に示した復元スペクトルにて観測できる通り、この方法では原スペクトルが適切に復元されない。
【００４９】
本件開示のある実施形態では、センサアレイを高精度可動ステージに搭載することで、この問題を解決している。そしてその可動ステージによりそのセンサアレイをその射突光線の波長軸に沿い並進又は回動させればよい。本件開示の他の諸実施形態では、センサアレイを固定ステージに搭載し、ステアリングミラー又は回折格子を並進又は回動させることで、その射突光線の入射が修正される。
【００５０】
図７に、本件開示に係る可変分解能スペクトロメータ７００の例示的実施形態を示す。可変分解能スペクトロメータ７００には光学システム、例えば開口絞り７０１、回折格子７０２、集束レンズ７０３、ステアリングミラー７０４、オーダソーティングフィルタ７０５及びステージ７０７を有するものを、具備させることができる。センサアレイ７０６をステージ７０７に搭載することができる。センサアレイ７０６はプロセッサ７０８と通信することができる。その通信は通信リンク経由のものとすることができ、その通信リンクは何らかの好適手段、例えば有線か無線かを問わずディジタル信号搬送ワイヤその他の好適手段として具体化することができる。その通信リンクはディジタルでもアナログでもよい。幾つかの実施形態では、その通信リンクが有線ＥｔｈｅｒｎｅｔリンクｏｖｅｒＴＣＰ／ＩＰとされる。幾つかの実施形態ではアナログ／ディジタル信号変換器が採用される。
【００５１】
静的な状態にて、ウェハからの光線７０９を受け取るよう開口絞り７０１を位置決めすることができる。開口絞り７０１により、光線７０９の一部分を阻止すること、並びに光線７０９の一部分を回折格子７０２へと通過させることができる。回折格子７０２にて、光線７０９をその個別成分波長に分解し、集束レンズ７０３の方へと差し向けることができる。集束レンズ７０３にて、光線７０９をセンサアレイ７０６に集束させることができる。集束レンズ７０３内を通過した後、光線７０９を、ステアリングミラー７０４と、それに後続するオーダソーティングフィルタ７０５とに通すことができる。光線７０９を、それら光学部品内を通過した後に、ステージ７０７に搭載されているセンサ７０６上に入射させることができる。センサ７０６にて、光線を感知して電気信号に変換し、更にそれをプロセッサ７０８へと送ることができる。
【００５２】
開口絞り７０１は、光線７０９のうち一部分のみを、自身を通じ残りの光学システムへと通過させるよう、構成することができる。開口絞り７０１は固定又は可変開口絞り或いはアイリスとすることができる。
【００５３】
回折格子７０２は、入射光線７０９を回折させてそれらの成分波長をもたらすよう、構成することができる。回折格子７０２は、また、例えば集束レンズ７０３で以て始まる残りの光学システムの方に光軸を向けるよう、位置決めすることができる。ある実施形態によれば、回折格子７０２に角度を付けることで、回折格子後光軸を回折格子前光軸から９０°ずらすことができる。幾つかの実施形態では、回折格子後光軸が、そのシステム７００に望ましいパッケージングに基づき選択される。
【００５４】
オーダソーティングフィルタ７０５は、例えば１より高次の回折を選択的に阻止するよう、構成することができる。幾つかの実施形態によれば、例えば回折格子７０２上に入射した光のうち２００ｎｍ成分が複数通りの回折次数をもたらしているときに、オーダソーティングフィルタ７０５により、回折光の２００ｎｍ成分の１次回折分のみをセンサアレイ７０６の画素又は画素群へと通過させ、２００ｎｍ光を受け取らせることができる。
【００５５】
ステージ７０７は、例えば、回折格子後光軸が自身に対し垂直になるよう位置決めすることができる。これに代え、ステージ７０７を、回折格子後光軸が自身を通る軸に対し共線的になるよう位置決めすることもできる。
【００５６】
一実施形態に係るセンサアレイ７０６は複数個の画素を備えている。画素はサブ画素群で構成することができる。画素を楕円形や長方形にすることができる。楕円形又は円形画素の場合、画素幅を弦として定義することができ、楕円の場合はそれを長軸又は短軸、円の場合は直径とすることができる。長方形又は正方形画素の場合、画素幅を、その長方形又は正方形画素の相異なる二辺と交わる線分として、定義することができる。何れの例でも、画素幅を、２個の別個な点即ち開始点及び終了点にてその画素の最外周と交わる線分とすることができる。
【００５７】
センサアレイ７０６の画素群は複数個の画素カラムをなし配列されており、各画素カラムは少なくとも１個の画素を有している。この配列により、画素ロー群からなるカラム群をセンサアレイ７０６内に形成することができる。センサアレイ７０６が一次元センサ即ちリニアセンサである場合、センサアレイ７０６が有するカラムがｎ個、そのカラムを構成するローそれぞれが有する画素が１個であるので、ｎ×１画素アレイを形成することができる。センサアレイ７０６が二次元センサである場合、センサアレイ７０６が有するカラムがｎ個、そのカラムを構成する画素がｍ個であるので、ｎ×ｍ画素アレイを形成することができる。
【００５８】
センサアレイ７０６は電荷結合デバイス（ＣＣＤ）として具体化することができる。それに代え、センサアレイ７０６を別種のイメージセンサ、例えば相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）又はＮ型金属酸化物半導体（ＮＭＯＳ）チップの態をなす能動画素センサや、フラットパネル検出器として具体化してもよい。
【００５９】
光線７０９内の各光線は、入射の際、ある入射点にて且つある入射角で以て、センサアレイ７０６上に射突させることができる。各光線の入射を入射の位置及び角度により記述することができる。
【００６０】
図８に示すのは本件開示の一実施形態であり、アクチュエータ８０１が伝送リンケージ８０２によりステージ７０７に可作動連結されている。本実施形態ではステージ７０７が被駆動部材である。
【００６１】
図９に示すのは本件開示の一実施形態であり、アクチュエータ９０１が伝送リンケージ９０２によりステアリングミラー７０４に可作動連結されている。本実施形態ではステアリングミラー７０４が被駆動部材である。
【００６２】
図１０に示すのは本件開示の一実施形態であり、アクチュエータ１００１が伝送リンケージ１００２により回折格子７０２に可作動連結されている。本実施形態では回折格子７０２が被駆動部材である。
【００６３】
図７〜図１０に係る諸実施形態では、被駆動部材たるステージ７０７、回折格子７０２又はステアリングミラー７０４が、それぞれアクチュエータ８０１、９０１又は１００１により漸進（インクリメンタル）運動レジームにて駆動される。これらの実施形態では、ステージ７０７、回折格子７０２又はステアリングミラー７０４がまずは公称ホームポジション、即ち回折格子後光軸がある開始位置にてセンサアレイ７０６と交わるポジションに位置決めされる。獲得ステップでは、そのセンサアレイ７０６が、ある固定露出時間に亘るデータを計測個所にて獲得する。その後、格納ステップでは、そのデータがプロセッサ７０８へと転送され格納される。その上で、ステージ７０７、回折格子７０２又はステアリングミラー７０４を並進的又は回動的に動かすことで、回折格子後光軸がセンサアレイ７０６と交わるところを画素幅の分数倍だけ変化させる。そして、幾つかの実施形態では、それら獲得ステップ、格納ステップ及び駆動ステップが、ある設定回数の反復が達成されるまで反復される。他の諸実施形態では、それら獲得ステップ、格納ステップ及び駆動ステップが、センサアレイ７０６及び回折格子後光軸の交差点が動いて終了位置に至るまで、例えばその点の元々の在処に対し全画素幅分動くまで反復される。幾つかの実施形態では、画素幅の前記分数倍が画素の１／１０倍、反復回数が１０回とされる。
【００６４】
図７〜図１０に係る他の諸実施形態では、被駆動部材たるステージ７０７、回折格子７０２又はステアリングミラー７０４が、それぞれアクチュエータ８０１、９０１又は１００１により連続運動レジームにて駆動される。本実施形態では、ステージ７０７、回折格子７０２又はステアリングミラー７０４がまずは公称ホームポジションに位置決めされる。初期獲得ステップでは、センサアレイ７０６が、ある固定露出時間に亘るデータを初期計測個所にて獲得する。ステージ７０７、回折格子７０２又はステアリングミラー７０４が、ほぼ連続して並進的又は回動的に動かされ始める。駆動中獲得ステップでは、センサアレイ７０６が、ある固定露出時間に亘り（各計測個所にて）画素幅の規定分数倍でのデータを獲得する。その後、格納ステップにてそのデータがプロセッサ７０８へと転送され格納される。そして、幾つかの実施形態では、それら駆動中獲得ステップ及び格納ステップが、ある設定回数の反復が達成されるまで反復される。他の諸実施形態では、それら駆動中獲得ステップ及び格納ステップが、センサアレイ７０６及び回折格子後光軸の交差点が動き終了位置に至るまで、例えばその点の元々の在処に対し全画素幅分だけ動くまで反復される。幾つかの実施形態ではその反復回数が１０回とされる。
【００６５】
計測回数（Φ）は、開始位置・終了位置間で何個の計測結果が採取されるか、例えば１画素の間に採取される計測結果の個数に基づき定義される。例えば、典型的なΦは２、４、８、１０、１６その他の整数となろう。それら計測回数、開始位置及び終了位置を用いることで、複数個の計測個所における計測の回数を求めることができる。
【００６６】
幾つかの実施形態では、画素幅の前記分数倍が１画素幅未満、例えば画素幅の１／１０とされる。他の諸実施形態では、画素幅の前記分数倍が１画素幅超とされる。
【００６７】
アクチュエータ８０１、９０１及び１００１は、１μｍ未満の運動又は位置決めが可能な圧電アクチュエータ、サーボモータ又はステッパモータとして具体化することができる。伝送リンケージ８０２、９０２及び１００２は、アクチュエータからの作動力を伝達することで被駆動部材の相応な並進又は回動を引き起こせるものであれば、どのような手段として具体化してもよい。例えば、圧電アクチュエータを用い被駆動部材を作動させる際に、直接伝送リンケージによってその被駆動部材を並進させることや、カム伝送リンケージによってその被駆動部材を回動させることができる。また例えば、サーボモータ又はステッパモータを被駆動部材に可作動連結する際に、ベルト、ラックアンドピニオン又はカムとして具体化された伝送リンケージによりその被駆動部材を並進させることや、シャフトとして具体化された伝送リンケージをギアボックスに連結する等してその被駆動部材を回動させることができる。
【００６８】
図１１に、光学システム７００を用い光線スペクトルの形態でデータを獲得する実施形態方法１１００を示す。ステップ１１０１では、開口絞り、回折格子、集束レンズ、ステアリングミラー、オーダソーティングフィルタ、並びにアクチュエータ、ステージ及びセンシングアレイを有する光学システムを準備する。ステップ１１０２では、走査動作を実行することで走査データを獲得する。その走査動作には、アクチュエータを用い、ステージ、回折格子及びステアリングミラーのうち一つを、開始位置及び終了位置を含む運動レジームに従い動かすことで、ステージ上への光線の入射を変化させる動作と、ステージ上に配置されており複数個の画素カラムを有し各画素カラムが少なくとも１個の画素を含んでいるセンサアレイを用い、光学システムからセンサアレイ上に入射した光線を複数個の計測個所にて感知することで、複数本の光線スペクトルを得る動作とを、含めることができる。
【００６９】
図１２に、光線スペクトルの形態で受け取られたデータでありプロセッサ７０８により受け取られたものを獲得し処理する実施形態方法１２００を示す。ステップ１２０１では、本願記載の如く光学システム及びセンサアレイを用い光線スペクトルを獲得する。本方法１２００の幾つかの実施形態では、光線スペクトルを方法１１００に従い獲得する。ステップ１２０２では、その光線スペクトルをプロセッサ７０８が受け取る。ステップ１２０３では、その光線スペクトルに間挿することで、そのセンサアレイの分解能乗数を表すインタリーブスペクトルを生成する。このインタリーブスペクトル、例えばΦ＝１０でのものが図１３に例示されている。図１３では、計測個所毎にそのインタリーブのギャップが示されている。ステップ１２０４では、その光学システムに対応する（また分解能乗数を表す）点拡がり関数、例えばΦ＝１０に関し図１４に例示されているものを、インタリーブスペクトルから逆畳み込みすることで、復元ディジタル化スペクトルを生成する。この復元ディジタル化スペクトルは、センサアレイの実分解能より高い分解能でのものである。復元ディジタル化スペクトル例えばΦ＝１０でのそれを、図１５に示すその原リフレクトメータ理想スペクトルと対比して図１６に示す。
【００７０】
例えばΦ＝４ベースでの間挿では、４回の計測それぞれにＡ１〜Ａ４と付号することができる。それぞれにＮ個の画素が含まれうるので、個別画素の第「Ｘ」回獲得結果にＡ１、ｘ〜ＡＮ、ｘと付号することができる。獲得が４回、画素がＮ個であれば、インタリーブスペクトルは、Ａ１，１，Ａ１，２，Ａ１，３，Ａ１，４，…  ，ＡＮ，１，ＡＮ，２，ＡＮ，３，ＡＮ，４からなる４×Ｎ個の画素を有するものとなる。
【００７１】
本件開示のある実施形態では、画素１個当たり１０個の計測点に基づき、即ちΦ＝１０ベースで光線スペクトルが獲得される。
【００７２】
プロセッサ７０８は、プロセッサ及び電子データ格納ユニットを有するコンピュータサブシステムとして具体化することができる。プロセッサ７０８にはマイクロプロセッサ、マイクロコントローラその他のデバイスを含めることができる。
【００７３】
プロセッサ７０８は、自プロセッサ７０８が出力を受け取れるよう、何らかの好適要領で（例．１個又は複数個の伝送媒体、例えば有線及び／又は無線伝送媒体を含むそれを介し）センサアレイ７０６に結合させればよい。プロセッサ７０８は、その出力を用い多数の機能を実行するよう構成することができる。システム７００は、プロセッサ７０８から命令その他の情報を受け取ることができる。オプション的には、プロセッサ７０８が他のウェハ検査ツール、ウェハ計量ツール又はウェハレビューツール（図示せず）と電子通信し、付加的な情報を受け取り又は命令を送ることができる。例えば、プロセッサ７０８を走査型電子顕微鏡と電子通信状態にすることができる。
【００７４】
プロセッサ７０８や本願記載の他の１個又は複数個のシステム又はサブシステムを、パーソナルコンピュータシステム、イメージコンピュータ、メインフレームコンピュータシステム、ワークステーション、ネットワーク機器、インターネット機器その他のデバイスを初め、様々なシステムの一部分とすることができる。その又はそれらのサブシステム又はシステムにも、何らかの好適なプロセッサ、例えば並列プロセッサを組み込むことができる。加えて、その又はそれらのサブシステム又はシステムに、スタンドアロンかネットワーク接続ツールかを問わず、高速処理プラットフォーム及びソフトウェアを組み込むことができる。
【００７５】
プロセッサ７０８は、システム７００の内部にも、システム７００の他部分にも、或いは他のデバイスにも配置することができる。一例としては、プロセッサ７０８をスタンドアロン制御ユニットの一部分とすることや、集中品質制御ユニット内に置くことができる。複数個のプロセッサ７０８を用いてもよい。
【００７６】
プロセッサ７０８は、実際のところ、ハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアの何らかの組合せにより実施することができる。加えて、その諸機能であり本願記載のものを、単一ユニットにより実行することも諸部材間で分かち合うこともでき、翻って当該部材それぞれをハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアの何らかの組合せにより実施することができる。プロセッサ７０８に様々な方法及び機能を実行・実施させるためのプログラムコード又は命令は可読格納媒体内、例えば電子データ格納ユニット内メモリや他のメモリに格納することができる。
【００７７】
システム７００が複数個のプロセッサ７０８を有しているのであれば、様々なサブシステムを互いに結合させることで、画像、データ、情報、命令等々をそれらサブシステム間で送れるようにすることができる。例えば、あるサブシステムを他の１個又は複数個のサブシステムに何れか好適な伝送媒体により結合させることができ、またそれにあらゆる好適有線及び／又は無線伝送媒体を含めることができる。それらサブシステムのうち２個以上を、共有コンピュータ可読格納媒体（図示せず）により実質結合させてもよい。
【００７８】
プロセッサ７０８は、システム７００の出力又はその他の出力をそれぞれ用い多数の機能を実行するよう、構成することができる。例えば、その出力を電子データ格納ユニットその他の格納媒体へと送るよう、プロセッサ７０８を構成することができる。プロセッサ７０８は、更に本願記載の如く構成することができる。
【００７９】
プロセッサ７０８は、欠陥レビューシステム、検査システム、計量システム又は他のある種のシステムの一部分とすることができる。即ち、本願開示の諸実施形態で述べられている幾つかの構成を、様々な用途に多少とも適し相異なる能力を有する諸システム向けに、多様な要領で仕立てることができる。
【００８０】
そのシステムが複数個のサブシステムを有しているのであれば、様々なサブシステムを互いに結合させることで、画像、データ、情報、命令等々をそれらサブシステム間で送れるようにすることができる。例えば、あるサブシステムを他の１個又は複数個のサブシステムに何れか好適な伝送媒体により結合させることができ、またそれにあらゆる好適有線及び／又は無線伝送媒体を含めることができる。それらサブシステムのうち２個以上を、共有コンピュータ可読格納媒体（図示せず）により実質結合させてもよい。
【００８１】
プロセッサ７０８を、本願記載の諸実施形態の何れに従い構成してもよい。プロセッサ７０８を、システム７００の出力をそれぞれ用い、或いは他の源泉からの画像又はデータを用い他の諸機能又は付加的諸ステップを実現・実行するよう、構成してもよい。
【００８２】
プロセッサ７０８は、システム７００に備わる様々な部材又はサブシステムの何れにも、それぞれ、本件技術分野で既知な何らかの要領で可通信結合させることができる。更に、伝送媒体、例えば有線及び／又は無線区間を有するそれにより他の諸システムからのデータ又は情報（例．検査システム例えばレビューツールからの検査結果、リモートデータベース内のデザインデータ等）を受け取り及び／又は獲得するよう、プロセッサ７０８を構成することができる。こうすることで、その伝送媒体を、プロセッサ７０８とシステム７００の他サブシステムそれぞれとの間、或いはシステム７００外システムそれぞれとの間で、データリンクとして働かせることができる。
【００８３】
プロセッサ７０８は、計量ツール又は検査ツール例えばシステム７００と電子通信する。例えば、方法１１００の諸実施形態を実行するようプロセッサ７０８を構成することができる。
【００８４】
付加的実施形態は、コントローラ上で実行可能なプログラム命令が格納された非一時的コンピュータ可読媒体、特に本願開示のコンピュータ実施方法を実行するためのそれに関する。とりわけ、図７に示すように、プロセッサ７０８上で実行可能なプログラム命令が入っており例えば非一時的コンピュータ可読媒体を含む電子データ格納ユニットその他の格納媒体を、プロセッサ７０８に組み込むことができる。そのコンピュータ実施方法に、方法１１００を初め、本願記載の何れの方法（群）の何れのステップ（群）を含めてもよい。
【００８５】
方法例えば本願記載のそれらを実現するプログラム命令群をコンピュータ可読媒体上、例えば前記電子データ格納ユニットその他の格納媒体内に格納してもよい。そのコンピュータ可読媒体は格納媒体、例えば磁気又は光ディスク、磁気テープその他、何れの好適な非一時的コンピュータ可読媒体としてもよい。
【００８６】
それらプログラム命令は、就中、手続きベース技術、要素ベース技術及び／又はオブジェクト指向技術を初め、様々なやり方の何れで実施してもよい。例えば、それらプログラム命令を、ＡｃｔｉｖｅＸ（登録商標）コントロール、Ｃ＋＋オブジェクト、ＪａｖａＢｅａｎｓ（登録商標）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）ＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＣｌａｓｓｅｓ（ＭＦＣ）、ストリーミングＳＩＭＤエクステンション（ＳＳＥ）その他のテクノロジ又は方法論を随意使用して実施すればよい。
【００８７】
（実験）
データがノイズ付きであると、逆畳み込みアルゴリズムの性能が損なわれかねない。ノイズがデータに加わっているものとし、上述した手法を再考しよう。そのノイズがデータよりも桁外れに小さければ、逆畳み込みが適切に働くであろう。しかしながら、ノイズがデータと同じ桁であると、一般に、逆畳み込みによってノイズが増幅され、得られる信号が使えないものになる。即ち、許容できる結果をもたらすには、各獲得スペクトルの信号対雑音比を、本件開示の諸実施形態に関して注意深く考察しなければならない。後掲の図１７〜図２０、即ちスペクトロメータにて用いられるセンサで典型的なノイズで以てデータが模擬導出されたスペクトルを考えよう。合計信号獲得時間は一定に保持し、それをΦ＝２、４、８及び１６個の間挿対象スペクトルサブ標本に割り振った。
【００８８】
図１７〜図２０に示すのはその比較、即ちΦ＝１にて復元されたスペクトルに対する本件開示の諸実施形態により復元されたスペクトルの比較である。図１７に示す比較では、本件開示の諸実施形態に従いΦ＝２にて復元されたスペクトルを、従来方法に従い復元されたスペクトルと対比している。これはΦ＝１標本化法よりもかなり良好であったが、復元スペクトルにて０〜１間のスペクトル振幅が過小値になっている。図１８に示す比較では、本件開示の諸実施形態に従いΦ＝４にて復元されたスペクトルを、従来方法に従い復元されたスペクトルと対比している。これが、最も穏当なオーバシュート及びアンダシュートを伴う実行結果であった。図１９に示す比較では、本件開示の諸実施形態に従いΦ＝８にて復元されたスペクトルを、従来方法に従い復元されたスペクトルと対比している。図１９中の復元スペクトルは明白なオーバシュートを示しているが、図１７のそれと似た振幅を示している。図２０に示す比較では、本件開示の諸実施形態に従いΦ＝１６にて復元されたスペクトルを、従来方法に従い復元されたスペクトルと対比している。これはオーバシュートであったので、許容できる結果とは言えそうにない。
【００８９】
各標本におけるノイズ及びインタリーブ標本の個数は、注意深くバランスさせる必要があろう。インタリーブ標本を過少に選ぶと、原スペクトルを適切に復元できない。インタリーブ標本を過多に選ぶと、ノイズ増幅により結果が支配され、使えない結果となりかねない。明らかに、幾通りかの手法でこの問題を軽減できると考えられる。第１に、ノイズが少ないセンサを用いることができる。第２に、より洗練された逆畳み込みアルゴリズム、例えばノイズの多いデータで働くよう設計されたウィーナデコンボリューションを用いることができる。第３に、個別信号それぞれが獲得される獲得時間を長くすることで、ノイズを減らすことができる。他の手法も同様に助力となりうる。
【００９０】
第３の手法には、合計獲得時間が増すため半導体ツールの総スループットが下がりかねない、という望ましくない副作用がある。とはいえ、厚膜及び３Ｄ−Ｆｌａｓｈなる用例は難問である。どんなに素早くツールがそれらを獲得できても、高ノイズで低分解能な信号には価値がない。そうした場合、スループットと引き換えに計測品質を得ることが、許容しうる選択肢であろう。
【００９１】
図２１に示す例は、インタリーブスペクトル毎の獲得時間を４倍に増やしたものであり、概ねその信号対雑音比が２倍に改善されている。この構成では、センサノイズが入り込む代わりに、原スペクトルの秀逸な復元が観測される。
【００９２】
本件開示に係るシステム、方法及び装置では、スペクトル信号周波数に比べ画素サイズが大きい際のエイリアシング問題が克服される。それらにより、情報処理エンジンによる処理に相応しい高分解能信号がもたらされる。更に、それらでは逆畳み込みの使用が可能であるため、そのスペクトルからの逆畳み込み画素アレイ量子化と、そのスペクトルの光学的点拡がり関数の高分解能表現の逆畳み込みとを通じ、原スペクトル信号を再構築することができる。
【００９３】
本願にて開示された様々な実施形態及び例に従い記述された方法の諸ステップにより、十分に、本発明の方法を実行することができる。即ち、ある実施形態では、本方法が本質的に本願開示の諸方法の諸ステップの組合せで構成される。別の実施形態では本方法がそれらステップで構成される。
【００９４】
１個又は複数個の具体的実施形態を基準にして本件開示を記述してきたが、ご理解頂けるように、本件開示の技術的範囲から離隔することなく本件開示の他の諸実施形態をなすこともできる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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