(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定するシステムであって、
照明光源から照明を受け取るように構成された基板であって、前記基板は、選択された時間間隔にわたって前記照明光源が選択された数の開口部を照らすことを可能とするように、選択された走査経路に沿って空間的に分布した複数の開口部を含み、前記複数の開口部はさらに、前記走査経路に実質的に垂直な方向に互いに空間的にオフセットされ、第１の強度レベルを有する照明の第１の部分が第１の開口部を通過し、少なくとも１つのさらなる強度レベルを有する照明の少なくとも１つのさらなる部分が少なくとも１つのさらなる開口部を通過することを可能とする、基板と、
前記照明光源から発する照明ビームを通じて前記複数の開口部を移動させるように前記基板を作動させるように構成されたアクチュエータと、
前記複数の開口部の少なくとも１つの開口部を通過する照明の少なくとも１つの部分を受け取るように構成された検出器と、
前記検出器に通信可能に連結された計算システムと、を備え、
前記計算システムは、
第１の開口部から前記検出器が受け取った照明の第１の部分の第１の強度レベルを受け取り、
少なくとも１つのさらなる開口部から前記検出器が受け取った照明の少なくとも１つのさらなる部分の少なくとも１つのさらなる強度レベルを受け取り、
前記照明の第１の部分の前記第１の強度レベルと前記照明の少なくとも１つのさらなる部分の前記少なくとも１つのさらなる強度レベルを比較することにより、前記照明光源から発する前記照明ビームの少なくとも１つの特性を決定するように構成され、
前記計算システムはさらに、
第１のレベルの焦点で前記複数の開口部から前記検出器が受け取った照明の第１の複数の部分の第１の複数の強度レベルを受け取り、
少なくとも１つのさらなるレベルの焦点で前記複数の開口部から前記検出器が受け取った照明の少なくとも１つのさらなる複数の部分の少なくとも１つのさらなる複数の強度レベルを受け取り、
前記第１のレベルの焦点で前記検出器が受け取った前記照明の第１の複数の部分の前記第１の複数の強度レベルと前記少なくとも１つのさらなるレベルの焦点で前記検出器が受け取った前記照明の少なくとも１つのさらなる複数の部分の前記少なくとも１つのさらなる複数の強度レベルを比較することにより、照明光源から発する照明ビームの前記少なくとも１つの特性を決定し、
少なくとも１つのさらなる期間に対して前記照明光源から発する前記照明ビームを通って前記複数の開口部を移動させるように前記基板を作動させて前記少なくとも１つのさらなる期間に対して検出器を利用して前記複数の開口部の少なくとも１つの開口部を通過する照明の少なくとも１つの部分を受け取り、
前記少なくとも１つのさらなる期間に対して第１のレベルの焦点で前記複数の開口部から前記検出器が受け取った照明の第１の複数の部分の第１の複数の強度レベルを受け取り、
前記少なくとも１つのさらなる期間に対して少なくとも１つのさらなるレベルの焦点で前記複数の開口部から前記検出器が受け取った照明の少なくとも１つのさらなる複数の部分の少なくとも１つのさらなる複数の強度レベルを受け取り、
少なくとも１つのさらなる期間に対して前記第１のレベルの焦点で前記検出器が受け取った前記照明の第１の複数の部分の前記第１の複数の強度レベルと前記少なくとも１つのさらなるレベルの焦点で前記検出器が受け取った前記照明の少なくとも１つのさらなる複数の部分の前記少なくとも１つのさらなる複数の強度レベルを比較することにより、前記少なくとも１つのさらなる期間に対して前記照明光源から発する前記照明ビームの前記少なくとも１つの特性を決定し、
第１の期間に対して決定された前記照明光源から発する前記照明ビームの前記少なくとも１つの特性と前記少なくとも１つのさらなる期間に対して決定された前記照明光源から発する前記照明ビームの前記少なくとも１つの特性を比較することにより、前記少なくとも１つの特性の変化率を時間の関数として決定し、
前記時間の関数として決定された前記少なくとも１つの特性の変化率を利用して、前記照明光源から発する前記照明ビームの前記少なくとも１つの特性の予想される変化を補正する、システム。
【請求項２】
前記複数の開口部は、前記照明光源が開口部を一度に１つのみ照らすことを可能とするように十分な間隔で前記基板に沿って分布する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記複数の開口部は前記走査経路に沿って実質的に一様に分布する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記複数の開口部は前記走査経路に実質的に垂直な方向に互いに実質的に一様にオフセットされる、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記基板は実質的に不透明である、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記検出器はフォトダイオードを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記少なくとも１つの特性は前記照明光源から発する前記照明ビームの最小ビームスポットの寸法を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくとも１つの特性は前記照明光源から発する前記照明ビームの最小ビームスポットの位置を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも１つの特性は前記照明光源から発する前記照明ビームのビーム火線を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定する方法であって、
選択された時間間隔にわたって前記照明光源が選択された数の開口部を照らすことを可能とするように、選択された走査経路に沿って空間的に分布した複数の開口部を含む基板を供給し、前記複数の開口部はさらに、前記走査経路に実質的に垂直な方向に互いに空間的にオフセットされ、第１の強度レベルを有する照明の第１の部分が第１の開口部を通過し、少なくとも１つのさらなる強度レベルを有する照明の少なくとも１つのさらなる部分が少なくとも１つのさらなる開口部を通過することを可能とすることと、
前記照明光源から発する照明ビームを通って前記複数の開口部を移動させるように前記基板を作動させることと、
検出器を利用して前記複数の開口部の少なくとも１つの開口部を通過する照明の少なくとも１つの部分を受け取ることと、
第１のレベルの焦点で前記複数の開口部から前記検出器が受け取った照明の第１の複数の部分の第１の複数の強度レベルを受け取ることと、
少なくとも１つのさらなるレベルの焦点で前記複数の開口部から前記検出器が受け取った照明の少なくとも１つのさらなる複数の部分の少なくとも１つのさらなる複数の強度レベルを受け取ることと、
前記第１のレベルの焦点で前記検出器が受け取った前記照明の第１の複数の部分の前記第１の複数の強度レベルと前記少なくとも１つのさらなるレベルの焦点で前記検出器が受け取った前記照明の少なくとも１つのさらなる複数の部分の前記少なくとも１つのさらなる複数の強度レベルを比較することにより、前記照明光源から発した前記照明ビームの少なくとも１つの特性を決定することと、
を備え、
少なくとも１つのさらなる期間に対して前記照明光源から発する前記照明ビームを通って前記複数の開口部を移動させるように前記基板を作動させるステップと、
前記少なくとも１つのさらなる期間に対して検出器を利用して前記複数の開口部の少なくとも１つの開口部を通過する照明の少なくとも１つの部分を受け取るステップと、
前記少なくとも１つのさらなる期間に対して第１のレベルの焦点で前記複数の開口部から前記検出器が受け取った照明の第１の複数の部分の第１の複数の強度レベルを受け取るステップと、
前記少なくとも１つのさらなる期間に対して少なくとも１つのさらなるレベルの焦点で前記複数の開口部から前記検出器が受け取った照明の少なくとも１つのさらなる複数の部分の少なくとも１つのさらなる複数の強度レベルを受け取るステップと、
少なくとも１つのさらなる期間に対して前記第１のレベルの焦点で前記検出器が受け取った前記照明の第１の複数の部分の前記第１の複数の強度レベルと前記少なくとも１つのさらなるレベルの焦点で前記検出器が受け取った前記照明の少なくとも１つのさらなる複数の部分の前記少なくとも１つのさらなる複数の強度レベルを比較することにより、前記少なくとも１つのさらなる期間に対して前記照明光源から発する前記照明ビームの前記少なくとも１つの特性を決定するステップと、
第１の期間に対して決定された前記照明光源から発する前記照明ビームの前記少なくとも１つの特性と前記少なくとも１つのさらなる期間に対して決定された前記照明光源から発する前記照明ビームの前記少なくとも１つの特性を比較することにより、前記少なくとも１つの特性の変化率を時間の関数として決定するステップと、
前記時間の関数として決定された前記少なくとも１つの特性の変化率を利用して、前記照明光源から発する前記照明ビームの前記少なくとも１つの特性の予想される変化を補正するステップと、
を備える前記照明光源を較正する方法をさらに含む、照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定する方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの特性は前記照明光源から発する前記照明ビームの最小ビームスポットの寸法を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの特性は前記照明光源から発する前記照明ビームの最小ビームスポットの位置を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの特性は前記照明光源から発する前記照明ビームのビーム火線を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記照明ビームの前記少なくとも１つの特性の前記予想される変化を補正するために非点収差補正装置を利用する、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的には照明ビームの分野に関し、特に、照明ビームの最小ビームスポットに関する少なくとも１つの特性を決定するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近代的な計測システムの多くは、少なくとも１つの照明光源から発する照明と分析される試料の表面との間の相互作用の光学分析に依存している。照明光源により供給される照明ビームの特性は、照明光源構成部品の劣化または移動の結果、経時的に変化する場合がある。したがって、最小ビームスポットの寸法および／または位置、ビーム火線などの照明ビーム特性の変化を補正するために、照明光源を時々再較正する必要があるかもしれない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８１３０３７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
照明ビーム特性を測定する従来の方法は時間が掛かり、現場での照明光源の較正にはしばしば実際的でない。例えば、照明ビーム特性を測定する従来の方法の１つは、適切に調整された散乱集光光学系で欠陥を解析するために、ウェーハ上に堆積された粒子からの照明散乱を必要とする。このように、従来の欠点を解決する照明ビームの特性決定方法を提供することは有益である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の１つの実施形態は、照明光源からの照明を受け取るように構成された基板を含む、照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定するシステムを目的とする。基板は、選択された走査経路に沿って空間的に分布した複数の開口部を含むことができる。照明光源は、選択された時間間隔にわたって選択された数の開口部を照らすように構成することができる。複数の開口部はさらに、走査経路に実質的に垂直な方向に互いに空間的にオフセットされてもよい。アクチュエータは、複数の開口部を照明光源から発する照明ビームを通って移動させるように基板を作動させるように構成することができる。複数の開口部の分布は、第１の強度レベルを有する照明の第１の部分が第１の開口部を通過し、少なくとも１つのさらなる強度レベルを有する照明の少なくとも１つのさらなる部分が少なくとも１つのさらなる開口部を通過することを可能とすることができる。検出器は、複数の開口部の少なくとも１つの開口部を通過する照明の少なくとも１つの部分を受け取るように構成することができる。検出器に通信可能に連結された計算システムは、第１の開口部から検出器が受け取った照明の第１の部分の第１の強度レベルを受け取り、少なくとも１つのさらなる開口部から検出器が受け取った照明の少なくとも１つのさらなる部分の少なくとも１つのさらなる強度レベルを受け取り、照明の第１の部分の第１の強度レベルと照明の少なくとも１つのさらなる部分の少なくとも１つのさらなる強度レベルを比較することにより、照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定するように構成することができる。
【０００６】
本開示の他の実施形態は、照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定する方法を目的とし、選択された時間間隔にわたって照明光源が選択された数の開口部を照らすことを可能とするように、空間的に分布した複数の開口部を含む基板を選択された走査経路に沿って供給するステップであって、複数の開口部はさらに、走査経路に実質的に垂直な方向に互いに空間的にオフセットされ、第１の強度レベルを有する照明の第１の部分が第１の開口部を通過し、少なくとも１つのさらなる強度レベルを有する照明の少なくとも１つのさらなる部分が少なくとも１つのさらなる開口部を通過することを可能とするステップと、照明光源から発する照明ビームを通って複数の開口部を移動させるように基板を作動させるステップと、検出器を利用して複数の開口部の少なくとも１つの開口部を通過する照明の少なくとも１つの部分を受け取るステップと、第１の開口部から検出器が受け取った照明の第１の部分の第１の強度レベルを受け取るステップと、少なくとも１つのさらなる開口部から検出器が受け取った照明の少なくとも１つのさらなる部分の少なくとも１つのさらなる強度レベルを受け取るステップと、照明の第１の部分の第１の強度レベルと照明の少なくとも１つのさらなる部分の少なくとも１つのさらなる強度レベルを比較することにより、照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定するステップを含む。
【０００７】
本開示の他の実施形態は、照明光源を較正する方法を目的とし、少なくとも１つのさらなる期間に対して照明光源から発する照明ビームを通って複数の開口部を移動させるように基板を作動させるステップと、少なくとも１つのさらなる期間に対して検出器を利用して複数の開口部の少なくとも１つの開口部を通過する照明の少なくとも１つの部分を受け取るステップと、少なくとも１つのさらなる期間に対して第１の開口部から検出器が受け取った照明の第１の部分の第１の強度レベルを受け取るステップと、少なくとも１つのさらなる期間に対して少なくとも１つのさらなる開口部から検出器が受け取った照明の少なくとも１つのさらなる部分の少なくとも１つのさらなる強度レベルを受け取るステップと、少なくとも１つのさらなる期間に対して照明の第１の部分の第１の強度レベルと照明の少なくとも１つのさらなる部分の少なくとも１つのさらなる強度レベルを比較することにより、少なくとも１つのさらなる期間に対して照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定するステップと、第１の期間に対して決定された照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性と少なくとも１つのさらなる期間に対して決定された照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を比較することにより、少なくとも１つの特性の変化率を時間の関数として決定するステップと、時間の関数として決定された少なくとも１つの特性の変化率を利用して照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性の予想される変化を補正するステップとを含む。
【０００８】
本開示の他の実施形態は、照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定する方法を目的とし、選択された時間間隔にわたって照明光源が選択された数の開口部を照らすことを可能とするように、選択された走査経路に沿って空間的に分布した複数の開口部を含む基板を供給するステップであって、複数の開口部はさらに、走査経路に実質的に垂直な方向に互いに空間的にオフセットされ、第１の強度レベルを有する照明の第１の部分が第１の開口部を通過し、少なくとも１つのさらなる強度レベルを有する照明の少なくとも１つのさらなる部分が少なくとも１つのさらなる開口部を通過することを可能とするステップと、照明光源から発する照明ビームを通って複数の開口部を移動させるように基板を作動させるステップと、検出器を利用して複数の開口部の少なくとも１つの開口部を通過する照明の少なくとも１つの部分を受け取るステップと、第１のレベルの焦点で複数の開口部から検出器が受け取った照明の第１の複数の部分の第１の複数の強度レベルを受け取るステップと、少なくとも１つのさらなるレベルの焦点で複数の開口部から検出器が受け取った照明の少なくとも１つのさらなる複数の部分の少なくとも１つのさらなる複数の強度レベルを受け取るステップと、第１のレベルの焦点で検出器が受け取った照明の第１の複数の部分の第１の複数の強度レベルと少なくとも１つのさらなるレベルの焦点で検出器が受け取った照明の少なくとも１つのさらなる複数の部分の少なくとも１つのさらなる複数の強度レベルを比較することにより、照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定するステップを含む。
【０００９】
本開示の他の実施形態は、照明光源を較正する方法を目的とし、少なくとも１つのさらなる期間に対して照明光源から発する照明ビームを通って複数の開口部を移動させるように基板を作動させるステップと、少なくとも１つのさらなる期間に対して検出器を利用して複数の開口部の少なくとも１つの開口部を通過する照明の少なくとも１つの部分を受け取るステップと、少なくとも１つのさらなる期間に対して第１のレベルの焦点で複数の開口部から検出器が受け取った照明の第１の複数の部分の第１の複数の強度レベルを受け取るステップと、少なくとも１つのさらなる期間に対して少なくとも１つのさらなるレベルの焦点で複数の開口部から検出器が受け取った照明の少なくとも１つのさらなる複数の部分の少なくとも１つのさらなる複数の強度レベルを受け取るステップと、少なくとも１つのさらなる期間に対して第１のレベルの焦点で検出器が受け取った照明の第１の複数の部分の第１の複数の強度レベルと少なくとも１つのさらなるレベルの焦点で検出器が受け取った照明の少なくとも１つのさらなる複数の部分の少なくとも１つのさらなる複数の強度レベルを比較することにより、少なくとも１つのさらなる期間に対して照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定するステップと、第１の期間に対して決定された照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性と少なくとも１つのさらなる期間に対して決定された照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を比較することにより、少なくとも１つの特性の変化率を時間の関数として決定するステップと、時間の関数として決定された少なくとも１つの特性の変化率を利用して照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性の予想される変化を補正するステップを含む。
【００１０】
前述の一般的な説明および後述の詳細な説明のいずれも例示的かつ説明的なものに過ぎず、本開示を必ずしも限定するものではないことは理解されるべきである。添付図面は、本明細書に組み込まれ、明細書の一部を構成しており、本開示の主題を示す。説明および図面は共に、本開示の原理を説明する役割を果たす。添付の図面を参照することによって、当業者は本開示の多くの利点をより良く理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本開示の実施形態に従って、照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定するシステムを示すブロック図である。
【図１Ｂ】本開示の実施形態に従って、走査経路に沿って配置された複数の開口部を有する基板を示す上面図である。
【図１Ｃ】本開示の実施形態に従って、湾曲した走査経路に沿って配置された複数の開口部を有する基板、および基板を曲線運動に作動させるように構成されたアクチュエータを示すブロック図である。
【図２】本開示の実施形態に従って、照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定する方法を示す流れ図である。
【図３】本開示の実施形態に従って、照明光源を較正する方法を示す流れ図である。
【図４】本開示の実施形態に従って、照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定する方法を示す流れ図である。
【図５】本開示の実施形態に従って、照明光源を較正する方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面が示す本開示の主題に詳細に言及する。
【００１３】
図１Ａから図５までは、照明光源から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定するシステムおよび方法を一般的に示す。照明光源が利用される場合、照明光源構成部品および／または光学素子の劣化または移動による焦点のずれに起因する、性能における経時的な否定的な変化をしばしば経験する。最小ビームスポットの寸法、最小ビームスポットの位置、および／またはビーム火線などの１つ以上のビーム特性に関連した情報を利用して、再度照明光源の焦点を合わせることができる。したがって、本開示は照明ビームの少なくとも１つの特性を監視するシステムおよび関連した方法を目的とし、さらに、少なくとも１つのビーム特性における経時的な変化を監視することにより照明光源を較正する方法を目的とする。
【００１４】
図１Ａから図１Ｃは、本開示の実施形態に従って、照明光源１０６から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定するシステム１００を示す。システム１００は照明光源１０６から照明のビームを受け取るように構成された基板１０２を含むことができる。基板１０２は硬質または半硬質の不透明素材を含むことができる。基板１０２はさらに、照明光源１０６から開口部の少なくとも１つが受け取った照明の部分がその開口部を通って基板１０２を通過することを妨げないように構成された複数の開口部を含むことができる。
【００１５】
基板１０２の複数の開口部は、照明光源１０６からの光を受け取るように構成された走査経路に沿って配置することができる。基板１０２の開口部は走査経路に沿って一様に分布することができる。例えば、図１Ｂは、基板１０２の開口部間に直線走査経路に沿った第１の方向に一様な間隔Ｘを有する基板１０２を示す。開口部は、照明光源１０６から発する照明ビームによって一度に所望の数の開口部が照らされるように十分に間隔を空けることができる。例えば、開口部は、照明光源１０６が開口部を一度に１つのみ照らすように構成されるように、走査経路に沿って十分な間隔Ｘで一様に分布することができる。
【００１６】
基板１０２の開口部はさらに、走査経路に対して実質的に垂直な第２の方向に、１つの開口部から次の開口部までのオフセットと共に配置することができる。例えば、図１Ｂは開口部間に同一の垂直なオフセットＹを有する基板１０２を示す。垂直なオフセットＹは、照らされる開口部と照明光源１０６から発する照明ビームとの間の位置関係に依存して、基板１０２の第１の開口部が基板の別の開口部とは異なる強度レベルを有する照明の部分を通すことを可能とすることができる。したがって、照明ビームを通って走査経路に沿って基板１０２の複数の開口部を平行移動させることにより、異なるオフセットＹを有する開口部が受け取った照明の部分に対して異なる強度レベルを検出することを可能とすることができる。
【００１７】
基板１０２の代替の実施形態を図１Ｃに示す。ここで基板１０２は実質的に円形または少なくとも部分的に湾曲しており、湾曲した走査経路に沿って配置された複数の開口部を有する。開口部はさらに、湾曲した走査経路に接線方向のオフセットと共に配置することができる。例えば、円形の基板１０２は、円形の基板１０２の中心から延びる同一のオフセットで円形の走査経路に沿って一様に配置された開口部を有することができる。したがって、開口部が複数の接線方向のオフセットで照明ビームを通って平行移動するように、アクチュエータ１０４は湾曲した走査経路を通って基板１０２を回転させるように構成することができる。
【００１８】
システム１００はさらに、照明光源１０２の照明ビームを通って走査経路に沿って複数の開口部を移動させるように基板１０２を作動させるように構成されたアクチュエータ１０４を含むことができる。アクチュエータ１０４は、基板１０２を受けるように構成されたステージ、クランプ、または他の保持器（本明細書で以下「ステージ」と呼ぶ）、および基板１０２を作動させるためにステージを平行移動および／または回転させるように構成された１つ以上のモーターを含むことができる。１つの実施形態において、アクチュエータ１０４は、０．１から５ｍｍ／秒のような所望の速度で照明ビームを通って直線走査経路に沿って基板を移動させるためにステージを直線状に平行移動させるように構成することができる。上記の範囲は説明の目的のためだけに含まれるものであり、決して本開示を限定するものではない。
【００１９】
システム１００はさらに、基板１０２の複数の開口部の１つの開口部を通過する照明の少なくとも１つの部分を受け取るように構成された、少なくとも１つの検出器１０８を含むことができる。１つの実施形態において、検出器１０８はフォトダイオード、光導電セル、カメラ、あるいは任意の他の光検出器を含むことができる。検出器１０８は第１の開口部を通して第１の強度レベルを有する照明の第１の部分を受け取るように構成することができる。検出器１０８はさらに、少なくとも１つのさらなる開口部を通して少なくとも１つのさらなる強度レベルを有する照明の少なくとも１つのさらなる部分を受け取るように構成することができる。
【００２０】
さらなる実施形態において、検出器１０８は、第１の焦点レベルすなわちＺ−高さで照明光源１０６から発する照明ビームを通って走査経路に沿って平行移動される複数の開口部から第１の複数の強度レベルを有する照明の第１の複数の部分を受け取るように構成することができる。検出器１０８はさらに、少なくとも１つのさらなる焦点レベルで照明ビームを通って走査経路に沿って平行移動される複数の開口部から少なくとも１つのさらなる複数の強度レベルを有する照明の少なくとも１つのさらなる複数の部分を受け取るように構成することができる。焦点レベルは、基板と照明光源１０６または照明光源１０６の照明ビーム放出経路を規定する光学素子との間の位置関係を変えることによって調整できる。
【００２１】
システム１００はさらに、検出器１０８に通信可能に連結された少なくとも１つの計算システム１１０を含むことができる。計算システム１１０は、照明光源１０６から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定する１つ以上のステップを完了するためにキャリア媒体１１２からのプログラム命令１１４を実行するように構成された１つ以上のプロセッサを含むことができる。計算システム１１０はさらに、照明光源１０６を較正する１つ以上のステップを実行するように構成することができる。さらに、関連情報を抽出するために複数のデータ点を調整することに対して、補間、外挿、適合度解析、ガウスビーム解析などの、いくつかの解析アルゴリズムが当該技術分野で公知であることに留意されたい。本明細書で説明するシステムおよび方法は、当該技術分野で公知の全ての解析アルゴリズム、技術、および／または数学的モデルを包含することを意図されている。
【００２２】
１つの実施形態において、計算システム１１０は検出器１０８から照明の第１の検出された部分に対応する第１の強度レベルを受け取るように構成することができる。計算システム１１０はさらに、検出器１０８から照明の少なくとも１つのさらなる検出された部分に対応する照明の少なくとも１つのさらなる部分に対応する少なくとも１つのさらなる強度レベルを受け取るように構成することができる。計算システム１１０はさらに、照明光源１０６から発する照明ビームの最小ビームスポットの寸法、最小ビームスポットの位置、および／またはビーム火線などの少なくとも１つの特性を決定するために、照明ビームを通って平行移動された複数の開口部から検出された照明の部分に対応する複数の強度レベルを比較するように構成することができる。
【００２３】
さらなる実施形態において、計算システム１１０は、第１の焦点レベルで検出器１０８から照明の第１の複数の検出された部分に対応する第１の複数の強度レベルを受け取るように構成することができる。計算システム１１０はさらに、少なくとも１つのさらなる焦点レベルで検出器１０８から照明の少なくとも１つのさらなる複数の検出された部分に対応する少なくとも１つのさらなる複数の強度レベルに対応する少なくとも１つのさらなる複数の強度レベルを受け取るように構成することができる。計算システム１１０はさらに、照明光源１０６から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定するために、複数の焦点レベルで照明ビームを通って複数の開口部を平行移動させることによって得られた複数の強度レベルを比較するように構成することができる。
【００２４】
１つの実施形態において、計算システム１１０はさらに、少なくとも１つの特性の変化率を決定するために、照明ビームの少なくとも１つの特性の決定を別の時間に複数回行うように構成することができる。計算システム１１０はさらに、照明光源１０６から発する照明ビームの予想される経時的な変化を実質的に無効化するために、必要な補正を決定するように構成することができる。計算システム１１０はさらに、予想されるビーム特性の変化率を実質的に無効化するために必要な決定された補正を利用して、非点収差補正装置などの照明光源１０６の補正装置を較正するように構成することができる。
【００２５】
図２から図５までは、システム１００に関連して、照明光源１０６から発する照明ビームの少なくとも１つの特性および／または少なくとも１つの特性の変化率を決定する方法を示す。計算システム１１０または複数の計算システムは、本明細書でさらに詳細に説明する方法２００、３００、４００および５００の１つ以上のステップを実行するように構成することができる。しかしながら、方法２００、３００、４００および５００は本明細書で説明したシステム１００の実施形態に限定されないことは留意されたい。むしろ本開示は、本明細書で説明した任意のステップを実行するための、当該技術分野で公知のありとあらゆるシステムまたは装置を包含することを意図されている。
【００２６】
図２は照明光源１０６から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定する方法２００を示す流れ図である。ステップ２０２では、直線または非直線の走査経路に沿って分布した複数の開口部を有する基板１０２は、照明光源１０６と基板１０２の開口部を通って方向付けられる照明の少なくとも１つの部分を受け取るように構成された検出器１０４との間に配置することができる。ステップ２０４では、走査経路に沿って照明ビームを通って開口部を平行移動または回転させるように、基板１０２を作動させることができる。ステップ２０６では、開口部が照明ビームを通って作動させられる間に、検出器１０４は開口部を通過する照明の部分を受け取ることができる。検出器１０４が受け取った照明の部分は、基板１０２の走査経路に沿って配置された開口部の垂直または接線方向の異なったオフセットによって、異なった強度レベルを有する場合がある。
【００２７】
ステップ２０８およびステップ２１０では、計算システム１１０は基板１０２の第１の開口部に対応する第１の強度レベルおよび基板１０２の少なくとも１つのさらなる開口部に対応する少なくとも１つのさらなる強度レベルを受け取ることができる。受け取ったデータは、基板１０２上の位置のような基準点からのＸおよびＹ（デカルト座標系）オフセットに、または、任意の代替の座標系（例えば極座標、円柱座標など）によって定義されるオフセットにマップすることができる。ステップ２１２およびステップ２１４では、最小ビームスポットの寸法、最小ビームスポットの位置、および／またはビーム火線などの照明ビームの少なくとも１つの特性を決定するために、２つ以上の受け取った強度レベルを比較することができる。１つの実施形態では、当該技術分野で公知のデータ調整アルゴリズムまたは解析モデルを利用して、異なるＸおよびＹオフセットで収集されたデータ点を解析することにより、受け取った強度レベルを比較することができる。ピーク強度レベルに対応する基板１０２の開口部に関連したオフセットと照明光源１０６との間の位置関係を利用して、照明光源１０６から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定することができる。
【００２８】
図３は、照明光源１０６から発する照明ビームの少なくとも１つの特性に対する変化率を決定し、照明光源１０６を較正するために決定された変化率を利用する方法３００を示す。方法３００は方法２００のステップ２０２からステップ２１４までを含むことができる。方法３００は、方法２００のステップ２０４からステップ２１４までの１つ以上を少なくともさらに１回実行するステップ３０２をさらに含み、第１の期間に対して、および少なくとも１つのさらなる期間に対して、照明ビームの少なくとも１つの特性を決定することができる。ステップ３０４およびステップ３０６では、少なくとも１つの特性に対する経時的な変化率を決定するために、少なくとも１つの特性に対して異なる期間に得られた値を比較することができる。ステップ３０８では、照明ビームの少なくとも１つの特性に対する予想される変化を時間で予測するために、決定された変化率を利用することができる。したがって、定期的に構成部品を調整することにより、または、非点収差補正装置などの補正装置を手動でまたは自動で設定することにより、照明光源１０６を較正し、照明光源１０６から発する照明ビームの少なくとも１つの特性の経時的な変化に起因する否定的な性能影響を無効化することができる。
【００２９】
図４は、複数の焦点レベルで照明ビームを通って走査される基板１０２の開口部を通して検出される照明の部分に対応する複数の強度レベルを比較することにより照明光源１０６から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定する方法４００を示す流れ図である。ステップ４０２では、直線または非直線の走査経路に沿って分布した複数の開口部を有する基板１０２は、照明光源１０６と、基板１０２の開口部を通って方向付けられる照明の少なくとも１つの部分を受け取るように構成された検出器１０４との間に配置することができる。ステップ４０４では、走査経路に沿って照明ビームを通って開口部を平行移動または回転させるように、基板１０２を作動させることができる。基板１０２は、照明光源１０６を第１のレベルの焦点で固定して照明ビームを通って作動させることができ、照明光源１０６を少なくとも１つのさらなるレベルの焦点で固定して少なくともさらに１回照明ビームを通って作動させることができる。焦点レベルは、デカルト座標系でのＺオフセット、または任意の他の座標系によって定義される空間のオフセットにマップすることができる。ステップ４０６では、複数の焦点レベルで開口部が照明ビームを通って作動させられる間に、検出器１０４は開口部を通過する照明の部分を受け取ることができる。検出器１０４が受け取った照明の部分は、基板１０２の走査経路に沿って配置された開口部の垂直または接線方向の異なったオフセットによって、異なった強度レベルを有する場合がある。それに加えて、照明光源１０４の焦点レベルが、検出器１０４が受け取る照明の部分の強度レベルに影響を与える場合がある。
【００３０】
ステップ４０８およびステップ４１０では、計算システム１１０は、照明光源１０６の第１の焦点レベルで走査された基板１０２の複数の開口部に対応する第１の複数の強度レベル、および、少なくとも１つのさらなる焦点レベルで走査された複数の開口部に対応する少なくとも１つのさらなる複数の強度レベルを受け取ることができる。受け取ったデータは、基板１０２上の位置のような基準点からのＸ、Ｙ、およびＺ（デカルト座標系）オフセットに、または、任意の代替の座標系（例えば極座標、円柱座標など）によって定義されるオフセットにマップすることができる。ステップ４１２およびステップ４１４では、最小ビームスポットの寸法、最小ビームスポットの位置、および／または ビーム火線などの照明ビームの少なくとも１つの特性を決定するために、異なる焦点レベルに対応する２つ以上の複数の受け取った強度レベルを比較することができる。１つの実施形態では、当該技術分野で公知のデータ調整アルゴリズムまたは解析モデルを利用して、異なるＸ、Ｙ、およびＺオフセットで収集されたデータ点を解析することにより、複数の受け取った強度レベルを比較することができる。ピーク強度レベルに対応する基板１０２の開口部に関連したオフセットと照明光源１０６との間の位置関係を利用して、照明光源１０６から発する照明ビームの少なくとも１つの特性を決定することができる。
【００３１】
図５は、照明光源１０６から発する照明ビームの少なくとも１つの特性に対する変化率を決定し、照明光源１０６を較正するために決定された変化率を利用する方法５００を示す。方法５００は方法４００のステップ４０２からステップ４１４までを含むことができる。方法５００は、方法４００のステップ４０４からステップ４１４までの１つ以上を少なくともさらに１回実行するステップ５０２をさらに含み、第１の期間に対して、および少なくとも１つのさらなる期間に対して、照明ビームの少なくとも１つの特性を決定することができる。ステップ５０４およびステップ５０６では、少なくとも１つの特性に対する経時的な変化率を決定するために、少なくとも１つの特性に対して異なる期間に得られた値を比較することができる。ステップ５０８では、照明ビームの少なくとも１つの特性に対する予想される変化を時間で予測するために、決定された変化率を利用することができる。
したがって、照明光源の構成部品を調整することにより、および／または、非点収差補正装置などの補正装置を手動または自動で設定することにより、照明光源１０６を較正し、照明光源１０６から発する照明ビームの少なくとも１つの特性の経時的な変化に起因する否定的な性能影響を無効化することができる。
【００３２】
上記のシステムまたは方法のいずれも、照明光源１０６を含む検査システムまたは光学計測システムの診断試験、保守、または較正にさらに拡張されうる。いくつかの検査および計測システムが当該技術分野で公知であり、前述のシステムおよび方法は照明ビームを発するように構成された照明光源を含む任意のそのようなシステムに適合する。例えば、いくつかの検査システムが米国特許第７５４８３０８号、米国特許第６２７１９１６号、および米国特許第６２０１６０１号によって説明または参照されるが、これらはすべて参照により本明細書の一部を構成するものとして援用する。
【００３３】
さらに、上記の方法のそれぞれの実施形態は、本明細書で説明した他のいかなる方法の他のいかなるステップも含むことができると考えられる。加えて、上記の方法のそれぞれの実施形態は、本明細書で説明したシステムのいずれによっても実行することができる。
【００３４】
本開示の全体で説明した種々のステップは、単一の計算システムによって、または、代わりに、複数の計算システムによって実行されうることは認識されるべきである。さらに、システムのさまざまなサブシステムは、上記のステップの少なくとも一部を実行するにふさわしい計算システムを含むことができる。それゆえ、上の説明は、本発明を限定するものとしてではなく単に具体例として解釈されるべきである。さらに、１つ以上の計算システムは、本明細書で説明した方法の実施形態のいずれかの任意の他のステップを実行するように構成することができる。
【００３５】
計算システムは、パーソナル計算システム、メインフレーム計算システム、ワークステーション、画像コンピュータ、並列プロセッサ、または当該技術分野で公知の他のいかなる装置をも含むことができるが、これに限定されるものではない。一般に、用語「計算システム」（”ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ”）は、メモリ媒体からの命令を実行する１つ以上のプロセッサを有する任意の装置を包含するために広く定義することができる。
【００３６】
本明細書に記載したような方法を実装するプログラム命令は、キャリア媒体を介して伝送し、またはキャリア媒体に格納することができる。キャリア媒体は、電線、ケーブル線、または無線伝送リンクのような伝送媒体であってもよい。キャリア媒体はまた、読取専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気ディスクまたは光ディスク、または磁気テープなどの記憶媒体を含んでもよい。
【００３７】
本明細書で説明した方法のすべては、方法の実施形態の１つ以上のステップの結果を記憶媒体に格納することを含んでもよい。結果は、本明細書で説明した結果のいずれを含んでもよく、当該技術分野で公知のいずれの方法で格納してもよい。記憶媒体は、本明細書で説明した任意の記憶媒体、または当該技術分野で公知の他のいかなる適切な記憶媒体を含んでもよい。結果が格納された後、その結果を記憶媒体にアクセスし、本明細書で説明した手法またはシステムの実施形態のいずれかで使用し、利用者への表示のためにフォーマットし、別のソフトウェアモジュール、方法、またはシステムなどで使用することができる。なお、結果は「永久に」、「半永久に」、一時的に、またはしばらくの期間、格納することができる。例えば、記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）であってもよく、結果は記憶媒体で無期限に存続しなくてもよい。
【００３８】
本発明の特定の実施形態が示されたとはいえ、本発明の種々の改良と実施形態は当業者により前述の開示の範囲および精神から逸脱することなくなしうることは明らかである。したがって、発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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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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