特開 2023-46399 多層薄膜の干渉信号および偏光解析信号の同時測定のためのシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023046399

(43)【公開日】2023-04-04

(54)【発明の名称】多層薄膜の干渉信号および偏光解析信号の同時測定のためのシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/06 20060101AFI20230328BHJP

   G01B 9/02001 20220101ALI20230328BHJP

   G01B 11/24 20060101ALI20230328BHJP

【ＦＩ】

G01B11/06 G

G01B9/02001

G01B11/24 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022150896

(22)【出願日】2022-09-22

(31)【優先権主張番号】63/261,540

(32)【優先日】2021-09-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】522375501

【氏名又は名称】アラギ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】Ａｌｌａｇｉ Ｉｎｃ．

【住所又は居所原語表記】１０１３０ ＳＷ ｎｉｍｂｕｓ Ａｖｅｎｕｅ， Ｓｕｉｔｅ Ｄ－８， Ｐｏｒｔｌａｎｄ， ＯＲ ９７２２３， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100137095

【弁理士】

【氏名又は名称】江部 武史

(74)【代理人】

【識別番号】100091627

【弁理士】

【氏名又は名称】朝比 一夫

(72)【発明者】

【氏名】マイケル ジェイ． ダーウィン

(72)【発明者】

【氏名】ランディー ジェームズ

【テーマコード（参考）】

2F064

2F065

【Ｆターム（参考）】

2F064CC04

2F064DD08

2F064EE01

2F064FF01

2F064FF07

2F064GG02

2F064GG23

2F064GG31

2F064GG38

2F065AA30

2F065AA53

2F065BB17

2F065CC31

2F065DD03

2F065FF50

2F065FF52

2F065GG04

2F065GG24

2F065HH13

2F065JJ03

2F065JJ26

2F065LL04

2F065LL22

2F065LL37

2F065LL57

2F065QQ21

2F065QQ28

(57)【要約】      （修正有）

【課題】偏光解析法および干渉法の同時（並行）利用によって、試料の光学特性を測定する。
【解決手段】光学系は、２つの直交する偏光状態に偏光された偏光を発するように構成された広帯域光源と、２つの直交する偏光状態に偏光された偏光を結合および分割するように構成された複数のビームスプリッターと、試料の表面に対して、偏光の干渉パターンを生成するように構成された干渉セルと、偏光を所定の箇所にフォーカスするように構成された複数のレンズと、角度および波長に応じて変化する前記偏光を分析するように構成された複数の検出器と、を含む。また、光学系は、光チョッパーの操作によって、参照アームを変調するよう構成された制御部を備え、これにより、光学系により生成されたデータにそれぞれ異なるデータ分析モードを使用することを可能にしている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

干渉法および偏光解析法を同時実行するための光学系であって、
２つの直交する偏光状態に偏光された偏光を発するように構成された広帯域光源と、
前記２つの直交する偏光状態に偏光された前記偏光を結合および分割するように構成された複数のビームスプリッターと、
試料の表面に対して、前記偏光の干渉パターンを生成するように構成された干渉セルと、
前記偏光を所定の箇所にフォーカスするように構成された複数のレンズと、
角度および波長に応じて変化する前記偏光を分析するように構成された複数の検出器と、を含むことを特徴とする光学系。

【請求項2】

前記広帯域光源は、光音響デバイスまたは偏光ビームスプリッターによって偏光される光を伝送するように構成されており、さらに、
前記広帯域光源は、第１の偏光の第１のビームおよび前記第１の偏光に直交する第２の偏光の第２のビームを生成する分光計である請求項１に記載の光学系。

【請求項3】

前記複数のレンズは、第１のレンズと、第２のレンズと、第３のレンズと、を含み、
前記第１のビームは、第１のミラーで反射され、前記第１のビームをコリメートする前記第１のレンズを通過し、
前記第２のビームは、第２のミラーで反射され、前記第２のレンズを通過し、開口を通過し、さらに、前記第３のレンズを通過し、
前記第２のレンズおよび前記第３のレンズ、並びに、前記開口は、前記第２のビームからケーラー照明を生成するように、構成および配置されている請求項２に記載の光学系。

【請求項4】

第１の偏光ビームスプリッターをさらに含み、
前記第１のレンズを通過した後、コリメートされた前記第１のビームは、前記第１の偏光ビームスプリッターを通過し、これにより、コリメートされた前記第１のビームは、前記第１の偏光ビームスプリッターによって反射される前記第２のビームから生成されるケーラー照明と同軸になる請求項３に記載の光学系。

【請求項5】

前記干渉セルは、前記第１のビームおよび前記第２のビームから入射光を受けるように構成されており、
前記干渉セルは、第１の偏光ビームスプリッターと、測定アームと、参照アームと、を含み、
前記測定アームは、前記複数のレンズのうちの第４のレンズと、前記試料と、を含み、
前記第４のレンズは、前記第１の偏光ビームスプリッターと前記試料との間に配置されており、
前記参照アームは、前記複数のレンズのうちの第５のレンズと、第３のミラーと、を含み、
前記第５のレンズは、前記第１の偏光ビームスプリッターと前記第３のミラーとの間に配置されている請求項２に記載の光学系。

【請求項6】

前記干渉セルは、前記第１のビームおよび前記第２のビームのそれぞれを、前記参照アーム内での第１の通過レベルで、非偏光ビームスプリッターを通過させ、さらに、前記測定アーム内での第２の反射レベルで、前記非偏光ビームスプリッターで反射させるように構成されており、
前記参照アームおよび前記測定アームのそれぞれからの入射光は、前記非偏光ビームスプリッターにおいて再結合され、干渉する請求項５に記載の光学系。

【請求項7】

前記第４のレンズは、前記第１のビームの前記非偏光ビームスプリッターからの入射光を、コリメートされた光の第１のスポットで、前記試料の前記表面上にフォーカスし、
前記第５のレンズは、前記第２のビームの前記非偏光ビームスプリッターからの分岐光を、前記第１のスポットのサイズより大きいサイズの均一なケーラー照明の第２のスポットにする請求項６に記載の光学系。

【請求項8】

前記非偏光ビームスプリッターから発せられる前記第１のビームおよび前記第２のビームの干渉光を受けるように構成された第２の偏光ビームスプリッターと、
前記複数のレンズのうちの第６のレンズおよび第１の検出器を備える第１の検出アームと、
前記複数のレンズのうちの第７のレンズおよび第２の検出器を備える第２の検出アームと、をさらに含み、
前記第１の検出器および前記第２の検出器は、プロセッサーと通信する請求項６に記載の光学系。

【請求項9】

前記第１の検出アームは、前記第１の検出器上に光をフォーカスする前記第６のレンズを介して前記第２の偏光の前記干渉光を受けるように構成されており、
前記第２の検出アームは、前記第２の検出器上に光をフォーカスする前記第７のレンズを介して前記第１の偏光の前記干渉光を受けるように構成されている請求項８に記載の光学系。

【請求項10】

対物レンズの瞳面内の光および前記対物レンズの焦点面内の光の偏光状態を同時に画像化することによって、試料を画像化するための光学系であって、
２つの直交する偏光状態に偏光された偏光を発するように構成された広帯域光源と、
前記偏光状態を結合および分割するように構成された複数のビームスプリッターと、
前記対物レンズおよび画像化される前記試料を含む測定アーム、並びに、参照アームを含む干渉セルと、
前記偏光を所定の箇所にフォーカスするように構成された複数のレンズと、
前記対物レンズの前記焦点面内の光を検出するように構成された第１の検出アームと、
前記対物レンズの前記瞳面内の前記光の前記偏光状態を検出するように構成された回転分析器を備える第２の検出アームと、を含むことを特徴とする光学系。

【請求項11】

前記複数のレンズは、
コリメートされた光ビームを生成するように構成された第１のレンズと、
ケーラー照明を生成するように構成された第２のレンズおよび第３のレンズと、
前記対物レンズである前記測定アーム内の第４のレンズと、
前記参照アーム内の第５のレンズと、
前記第１の検出アーム内の第６のレンズと、
前記第２の検出アーム内の第７のレンズと、を含む請求項１０に記載の光学系。

【請求項12】

前記第１の検出アームは、固定偏光子と、第１の検出器において検出される第１の偏光のケーラー照明を結像するように構成された第６のレンズと、を含み、
前記第２の検出アームは、前記回転分析器と、第２の検出器において検出され、前記回転分析器の偏光軸に沿った偏光のコリメートされた光を結像するように構成された第７のレンズと、を含む請求項１１に記載の光学系。

【請求項13】

前記回転分析器は、第１の条件および第２の条件で動作するように構成されており、
前記第１の条件では、前記回転分析器は、前記偏光軸の１つまたは複数の離散的な箇所が直線状に並ぶ軸に沿った前記瞳面からの光を通過させ、
前記第２の条件では、前記回転分析器は、前記偏光軸を一定の周波数で回転させることにより、前記瞳面からの光を画像化する請求項１２に記載の光学系。

【請求項14】

前記第２の検出器において検出された前記回転分析器の偏光軸に沿った偏光のコリメートされた光の信号は、前記瞳面の前記偏光状態のモデルなしの角度の関数として分析される請求項１２に記載の光学系。

【請求項15】

光学系のための方法であって、
直行偏光の２つの偏光ビームに偏光される、広帯域光源からの光を伝送する工程と、
複数のビームスプリッターによって、前記直交偏光を結合および分割する工程と、
対物レンズおよび画像化される試料を含む測定アーム、並びに、参照アームによって、前記２つの偏光ビームのそれぞれからの光を干渉セルにおいて干渉させる工程と、
複数のレンズによって、偏光を、所定の箇所にフォーカスする工程と、
前記光学系の前記干渉セルの前記参照アーム内の光チョッパーによって、前記参照アーム内の光信号を変調する工程と、
プロセッサーにおいて、第１の検出アーム内の第１のセンサーから光検出信号の第１のセットおよび第２の検出アーム内の第２のセンサーから光検出信号の第２のセットを受信する工程と、
データ取得システムを備える前記プロセッサーによって受信された前記光検出信号の第１のセットおよび前記光検出信号の第２のセットにそれぞれ異なるデータ分析モードを使用することを可能にする工程と、を含むことを特徴とする方法。

【請求項16】

前記データ分析モードは、
前記光チョッパーが一定の周波数で回転し、前記プロセッサーが、第１の偏光の光学顕微鏡信号として、前記第１のセンサーから前記光検出信号の第１のセットを受信し、さらに、前記プロセッサーが、第２の偏光の干渉のない偏光解析信号として、前記第２のセンサーから前記光検出信号の第２のセットを受信する第１のモードと、
前記光チョッパーが、オフ状態にあり、前記プロセッサーが、前記第１の偏光の干渉信号として、前記第１のセンサーから前記光検出信号の第１のセットを受信し、さらに、前記プロセッサーが、前記第２の偏光の偏光解析信号として、前記第２のセンサーから前記光検出信号の第２のセットを受信する第２のモードと、を含む請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記光チョッパーの回転は、前記プロセッサーの前記データ取得システムと同期されている請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記第１のモードにおいて、前記プロセッサーの前記データ取得システムは、前記第１の偏光の前記干渉信号および前記第２の偏光の前記偏光解析信号を、順次または同時に、一緒に回帰するように構成されている請求項１６に記載の方法。

【請求項19】

前記第１の偏光の前記干渉信号および前記第２の偏光の前記偏光解析信号の前記回帰は、前記試料の膜厚およびトポグラフィを記述するための一般化モデルにフィッティングされる請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記光検出信号の第１のセットは、前記第１のモードおよび前記第２のモードで比較され、
前記光検出信号の第２のセットは、前記第１のモードおよび前記第２のモードで比較される請求項１６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示される技術の実施形態は、一般的に、偏光解析法（ellipsometry）および干渉法（interferometry）の同時（並行）利用（concurrent application）によって、試料の光学特性を測定するためのシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

いくつかの従来の光学系は、調査対象の薄膜の光学特性（例えば、膜厚、光学吸収等）を測定するために、反射率計（reflectometers）、偏光解析器（ellipsometers）、または分光計（spectrometers）を利用する。他の光学系は、干渉計（interferometers）または回折計（diffractometers）を使用して、薄膜の材料特性を推測する。これらの光学系の多くは、光およびモデルを使用し、薄膜の膜厚、トポグラフィ（topography）、または他の特性を推定する、本質的に非破壊的なものであると考えられている。

【0003】

いくつかのケースにおいて、光学系は、測定アプローチの一部として、広帯域光（例えば白色光）を利用し、測定結果を、波長に応じてフィッティングすることができる。他のアプローチは、単一波長の光を使用する。これにより、モデリングおよび光学系を、単純化することができる。多くのケースにおいて、従来の光学系は、測定中の薄膜に対するプローブとして、偏光（polarized light）を使用する。これらの手法の多くは、薄膜との相互作用によって誘起される位相シフトを測定しながら、プローブ光の位相を変調する。

【0004】

薄膜の測定は、半導体、ディスプレイ、レンズなどの製造において、一般的に行われる工業的行為である。従来の技術は、通常、接触技術を超える測定速度を有していることから、本質的に光学的なものである。しかしながら、光学技術を用いて、多層膜、複合膜、薄膜のトポグラフィまたは膜厚を測定するためには、いくつかの課題が存在する。具体的には、薄膜がリソグラフィーでパターン化された特徴物上に堆積されている場合、これらの埋め込み構造は、試料からの光学応答を変更させ得るため、測定における課題となっている。いくつかの従来の測定技術は、測定値をモデルに一致させるために、繰り返される表面下の構造（repeated subsurface structure）に依存している。他のアプローチは、いくつかの技術の逐次的な組み合わせを使用する。これは、孤立した、非反復的な基礎構造への適用可能性を拡張する。結果として、これらのアプローチは、一般に、システム設計およびモデリングをより複雑にしてしまい、望ましくないコストおよび時間を増加させる。

【0005】

さらに、従来の干渉法測定は、典型的には、試料表面のトポグラフィ特徴を解釈するための物理的モデルを利用しない。代わりに、測定値は、直接測定値（direct measurement）であるとされ、較正処理を必要とする。対照的に、偏光解析法測定は、間接的またはモデル化された結果であると言われており、膜厚を抽出するために、材料の物理的光学特性（複素屈折率）の回帰またはモデルを必要する。これは、複雑な薄膜の干渉データおよび偏光解析データ（interferometric and ellipsometric data）の統合を、より困難にする。

【0006】

１つの例では、上述の問題は、干渉法および偏光解析法を同時（並列）実行するための光学系によって対処され得る。該光学系は、２つの直交偏光状態に偏光された偏光を発するように構成された広帯域光源と、２つの直交偏光状態に偏光された偏光を結合および分割をするよう構成された複数のビームスプリッターと、試料の表面に対して干渉パターンを生成するように構成された干渉セルと、偏光を所定の箇所にフォーカスするように構成された複数のレンズと、角度および波長に応じて偏光を分析するように構成された複数の検出器と、を備える。特に、開示される技術は、一般に、試料と参照表面との間における、s偏光状態とp偏光状態との間の位相差である波長依存性の偏光解析位相（wavelength dependent ellipsometric phase）と、s偏光状態またはp偏光状態の位相差である干渉位相（interferometric phase）とを同時（並列）に測定するためのシステムおよび方法を提供する。表面上に複雑な薄膜を有する試料では、干渉位相が、支配的とは見なせない薄膜の光学特性によって変化され、表面下での干渉に起因する、および／または、複雑な膜の材料特性（具体的には、導電率または複雑な分散）によって、いくらかの量だけ遅延または位相シフトされる。さらに、試料表面上の複雑な繰り返し構造は、格子のように作用し、明確に定義された様式で、光を散乱させる。偏光解析位相および干渉位相を、（任意の複素振幅情報とともに）同時に（並列して）測定することによって、試料のより詳細な光学特徴を得ることができる。

【0007】

s偏光状態およびp偏光状態の相対位相、並びに、s偏光状態および／またはp偏光状態のいずれかにおいて誘起される位相シフトの両方を測定することによって、試料からの光学応答を記述するための一般化モデルが、作成され得る。偏光特性と干渉特性の両方を順次または同時に、一緒に回帰することによって、制約が無く、浮動変数の数を減らすことができ、これにより、膜厚およびトポグラフィの信頼できる結果が得られる。１つの例では、回帰処理は、測定値を取得することと同時に（並列して）、行われてもよい。別の例では、回帰処理は、実際の測定の前に行われてもよく、その後、ルックアップテーブルが、薄膜特性を特定するために使用される。他の例では、ルックアップテーブルと回帰処理との組み合わせを使用して、所望の薄膜特性を解明することができる。

【0008】

測定は、１つまたは複数の波長にわたって行うことができる。複数の波長にわたるデータを組み合わせて、試料の光学特性を記述することができる。データは、システムおよび試料の広帯域光学応答を使用することによって、モデル化され得る。システムの較正（キャリブレーション）は、光学特性およびトポグラフィ特性が既知の試料を使用することによって実行されてもよい。試料の波長応答は、モデリングプロセスに含まれてもよく、または浮動パラメーターとして使用されてもよい。

【0009】

薄膜の干渉信号および偏光解析信号を同時測定することによって、薄膜のより詳細な光学的特徴付けを達成できるという技術的効果を効率的に得ることができる。さらに、薄膜の干渉信号および偏光解析信号を同時測定することにより、試料を機械的に移動させることなく、および／または、光学系に要素（component）を追加または光学系から要素を除去することなく、膜厚特性およびトポグラフィを同時に判別することができる。加えて、開示される技術は、少数の浮動変数を有する一般化モデルにフィッティングするための複雑な多層透明フィルム積層光学特性を測定する能力を可能にし、より単純で正確なモデリングプロセスを可能にする。さらに、開示された技術は、有利には、試料表面からの反射によって生成される位相変化を補償し、高速製造のための薄膜特性評価のための信頼できるソリューションを容易にする。

【0010】

上記の概要は、発明を実施するための詳細な説明においてさらに説明されるコンセプトの一部を簡略化された形で紹介するために提供されていることを理解されたい。特許請求される主題の重要な又は本質的な特徴を特定することを意味するものではなく、本発明の範囲は、詳細な説明に続く特許請求の範囲によって一意的に規定される。さらに、特許請求される主題は、上記または本開示の任意の部分において言及される任意の欠点を解決する実施形態に限定されない。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、偏光解析器の概略的な例を示す。

【0012】

【図2】図２は、Linnik型干渉計の概略的な例を示す。

【0013】

【図3】図３は、本発明に係る、偏光解析法および干渉法を同時に行うためのシステムの第１の例示的な実施形態を示す。

【0014】

【図4】図４は、本発明に係る、偏光解析法および干渉法を同時に行うためのシステムの第２の例示的な実施形態を示す。

【0015】

【図5】図５は、本発明に係る、偏光解析法および干渉法を同時に行うためのシステムの第３の例示的な実施形態を示す。

【0016】

【図6】図６は、本発明に係る、偏光解析法および干渉法を同時に行うためのシステムの第４の例示的な実施形態を示す。

【0017】

【図7】図７は、本発明に係る、試料の光学特性を測定するための図３のシステムを利用する例示的な方法のフローチャートを示す。

【0018】

【図8】図８は、本発明に係る、試料の光学特性を測定するための図４のシステムを利用する例示的な方法のフローチャートを示す。

【0019】

【図9】図９は、本発明に係る、試料の光学特性を測定するための図５のシステムを利用する例示的な方法のフローチャートを示す。

【0020】

【図10】図１０は、本開示に係る、試料の光学特性を測定するための図６のシステムを利用する例示的な方法のフローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明の実施形態は、一般に、製造された製品の薄膜特性を測定するために使用される方法および装置に関する。様々な産業は、典型的には、製品の品質管理および製造行為の正当さを保証するために、複数の薄膜測定に頼っている。いくつかのケースにおいては、これらの薄膜測定は、プロセスフローに組み込まれ、例えば、準備組立（プレアセンブリ）または統合（インテグレーション）のために、ユニットレベル仕様が満たされることを保証する。薄膜の測定される典型的な特性は、表面トポグラフィ（surface topography）および膜厚である。（他の光学特性に加えて）薄膜の表面トポグラフィを測定する標準的な方法は、偏光解析器（ellipsometer）によって提供することができる。図１は、偏光解析器の概略的な例を示している。それに対応して、薄膜の厚さは、干渉法（interferometry：干渉分光法ともいう）によって測定することができる。図２は、Linnikタイプのスペクトル干渉計の概略的な例を示している。干渉法と偏光解析法の両方は、単一の光学系において組み合わされてもよい。干渉法と偏光解析法が組み合わされた単一の光学系において、光学系の第１の検出アームにおいて受信された信号の測定によって、干渉信号（interferometric signal）を取得することができ、さらに、光学系の第２の検出アームにおいて受信された信号の測定によって、偏光解析信号(ellipsometric signal)を取得することができる。第１の実施例では、干渉信号および偏光解析信号が、偏光ビームスプリッターによって分離される。さらに、第１の検出アームで取得された信号は、１つの偏光のケーラー照明（Koehler illumination）の干渉信号である。一方、第２の検出アームで取得された第２の信号は、直交偏光のコリメートされたビームの偏光解析信号である。図３は、光学系のそのような例示的な実施形態を示している。代替的に、干渉の遮断を可能とし、純粋な偏光解析信号または純粋な偏光された光学顕微鏡信号の取得を可能にするために、図３の光学系の参照アームに、光チョッパーが設けられてもよい。図４は、光学系のそのような例示的な実施形態を示している。図３の光学系に対するさらなる変更は、非偏光ビームスプリッターによって、第１の検出アームおよび第２の検出アームにおいて受信される信号を分離することを含み、さらに、第１の検出アーム内の固定偏光子と、第２の検出アーム内の回転検光子（rotating analyzer）と、を含む。これは、コリメートされたビームの偏光の回転を測定することによって、偏光解析信号のさらなる特徴付けを可能にすることができる。図５は、そのような光学系を示している。図６は、参照アーム内に、追加の光チョッパーを有する図５のシステムを示している。したがって、図７～図１０は、それぞれ図３～図６の光学系の動作のための例示的な方法のフローチャートを示す。

【0022】

図１は、米国特許第１１，２６９，２０４号に含まれる構成に従う偏光解析器１００を示している。偏光解析器１００は、表面上に形成された１つ以上の層１１４を有する試料１１２を評価する目的で使用される。典型的には、層１１４は、誘電体層または金属層である。

【0023】

偏光解析器１００は、プローブビーム１２２を生成するための光源１２０を含む。１つの例では、光源１２０は、安定した狭波長ビームを生成するレーザーである。光源の他の変形例を、以下に説明する。別の例では、光源１２０の出力は、偏光される。代替的に、偏光子をビームの経路に配置して、偏光制御を提供してもよい。

【0024】

この場合、プローブビーム１２２は、ビームスプリッター１２４によって、試料に向けられている。ビームは、フォーカス要素１２６によって、試料上にフォーカスされる。フォーカス要素１２６は、偏光解析信号の測定のために、試料に対する入射角の大きな広がりを作り出すために、比較的高い開口数（ＮＡ）を有している。１つの例では、フォーカス要素１２６は、少なくとも０．５、より好ましくは０．９程度のＮＡを有している。０．５のＮＡを有するフォーカス要素は、法線に対して０～３０度の入射角を作り出す。０．９（またはそれ以上）のＮＡは、法線に対する入射角の範囲が、約６４度（およびそれ以上）となる。

【0025】

１つの例では、フォーカス要素１２６は、複合顕微鏡対物レンズ（compound microscope objective）である。フォーカス要素１２６は、レンズ、ミラー、またはこれらの組み合わせを含んでいてもよい。さらに別の例では、プローブビームは、スポットサイズが約１０ミクロン以下となるようフォーカスされ、いくつかのケースでは、プローブビームは、より好ましくは、約１ミクロン程度のスポットサイズにフォーカスされる。

【0026】

試料から反射された光は、レンズ１２６によって集光され、光検出器（photodetector）１３０に向けられる。光検出器１３０に到達する前に、プローブビーム１２２は、補償器（compensator）を通過する。この場合、補償器は、ビームの偏光状態の１つの位相を遅延させるための１／４波長板１４０である。１／４波長板は、プローブビームが試料に当たる前のビーム経路内に配置されている。後者のアプローチは、レンズ１２６によって生じる収差を低減することにおいて、いくつかの利点を有し得る。好ましい実施形態では、補償器は、９０度の位相遅延を生じさせることができるが、より大きいまたはより小さい位相遅延も可能である。

【0027】

次に、ビームは、ビームの２つの偏光状態を互いに干渉させるように機能する直線偏光子１４４を通過する。所望の信号を最大化するために、偏光子の軸は、１／４波長板１４０のファスト軸（fast axis）およびスロー軸（slow axis）に対して４５度の角度で傾いて配置される。試料状態に応じて変わるが、偏光子の最適な傾き（配向）は、１／４波長板のファスト軸およびスロー軸に対して３０度～６０度の間のいずれかとなるであろう。

【0028】

光検出器１３０は、好ましくは、光検出素子またはピクセル１３２の２次元アレイから構成される。このような構成は、市販の電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイにおいて典型的である。光検出器１３０の素子からの出力は、プロセッシングユニットを含む制御部１５０に供給される。また、制御部１５０は、１／４波長板１４０の位置を（場合によっては、直線偏光子１４４の位置も）制御し、モニタリングすることができる。

【0029】

図１に見られるように、プローブビーム１２２の一部は、ビームスプリッター１２４を直接通過して、入射パワー検出器（incident power detector）１５６に入射する。入射パワー検出器１５６は、プローブビーム光源の出力パワーの変動をモニタリングするために設けられている。また、入射パワー検出器１５６の出力は、正規化を提供するために、制御部に供給される。

【0030】

状況によっては、２つ以上の波長で測定値を得ることが望ましい場合がある。レーザー光源がコヒーレントビームを生成するようになるように、非常に小さいスポットサイズで測定することが望まれる場合、光源１２０は、それぞれが異なる波長で出力する２つ以上のレーザーを備えてもよい。これらのレーザーは、複数の異なる波長のデータを生成するために、順次励起される。代替的に、光源１２０は、チューナブルレーザーを含んでもよい。

【0031】

光源１２０は、多色プローブビームを生成する白色光源であってもよい。次に、光源と検出器との間の光路の任意の箇所に、波長選択フィルター１６０（図１に破線のボックスで示す）が配置される。フィルターは、ビームの経路内において選択的に移動される単純なバンドパス（カラー）フィルターであってもよい。代替的に、狭い波長領域を順次選択するために、モノクロメーター（monochrometer）を使用することもできる。

【0032】

図２は、Linnik干渉計２００の概略的な例を示す。Linnik干渉計２００の構成は、２０１８年４月２０日発行のApplied OpticsのVol. 57, No. 12に示されている構成に従う。Linnik干渉計２００を使用して、試料２６０を評価することができる。試料２６０は、例えば、基板の上面上に薄膜を備えている。Linnik干渉計２００は、試料２６０の厚さの測定値を提供するために利用される。

【0033】

Linnik干渉計２００は、光源２８０を含む。図２に示す例示的な実施形態では、光源２８０は、光ファイバーケーブルを通過することができる白色光源を含んでいてもよい。好ましい実施形態では、光源２８０は、ハロゲンランプであってもよく、光がレンズ２７５を通過した後に、白色光のコリメートされたビームが生成される。

【0034】

次に、レンズ２７５によって投影されたコリメートされた白色光は、第１のビームスプリッター２３５を通過し、コリメートされた白色光の２つのビームに分割される。２つのビームのうちの第１のビームは、Linnik干渉計２００の参照アーム２５７の第１の対物レンズ２４０に入る。２つのビームのうちの第２のビームは、Linnik干渉計２００の参照アーム２５７内のLinnik干渉計２００の測定アーム２５６の第２の対物レンズ２５５に入る。好ましくは、参照アーム２５７の第１の対物レンズ２４０および測定アーム２５６の第２の対物レンズ２５５は、共通の光学特性（例えば、一致した開口数）を有する。第１の対物レンズ２４０は、第１のビームスプリッター２３５からの入射コリメート光を、参照ミラー２４５上にフォーカスさせるように機能する。第１のビームスプリッター２３５と参照ミラー２４５との間の距離は、制御部２８５によって制御される機械アクチュエーター２５０によって、調整可能である。１つの例では、機械アクチュエーター２５０は、チタン酸ジルコン酸鉛またはＰＺＴで作られた圧電デバイスである。

【0035】

第１のビームスプリッター２３５からの光の第２のビームは、測定アーム２５６の第２の対物レンズ２５５に入り、ステージ２６５上に取り付けられた試料２６０上にフォーカスされる。ステージは、ステッピングモーター２７０に連結されており、試料２６０の面内での試料２６０の位置の任意の機械的操作を可能にし、試料２６０上の複数の異なる点に沿った試料厚さの画像化を可能とする。

【0036】

試料２６０において散乱および／または回折された測定光は、第２の対物レンズ２５５を通過して、第１のビームスプリッター２３５を通過し、第２のビームスプリッター２２０で受けられる。同様に、参照ミラー２４５で反射された参照光は、第１の対物レンズ２４０を通過して、第１のビームスプリッター２３５で反射され、第２のビームスプリッター２２０で受けられる。次に、試料２６０からの光および参照ミラー２４５からの光は、第２のビームスプリッター２２０で干渉し、干渉信号を生成する。次に、干渉信号の一部は、フォーカスレンズ２１５において集光され、光ファイバー２１０を介して光ファイバー分光計２０５において取得される。次に、光ファイバー分光計２０５において取得された干渉信号の一部は、Ａ／Ｄ変換後に、制御部２８５に送信される。さらに、干渉信号の他の部分は、任意選択に、チューブレンズ２２５で集光され、さらに、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラ２３０を使用して撮像される。これにより、干渉信号の強度プロファイルの画像化を可能とすることができる。

【0037】

機械的アクチュエーター２５０は、参照ミラー２４５をクローズドループ方式（closed-loop manner）で操作するように、駆動される。１つの例では、機械的アクチュエーター２５０は、制御部２８５によってクローズドループ方式で操作され、参照ミラー２４５を駆動させ、ＣＣＤカメラ２３０における受信信号のヌル状態を維持する。別の例では、機械的アクチュエーター２５０は、光ファイバー分光計２０５で受信される干渉信号のフォーカスを維持するために、クローズドループ方式で操作される。

【0038】

白色光スペクトル干渉信号を直接判別する参照光と測定光との間に、位相差が存在する。光ファイバー分光計２０５で得られた干渉信号を処理した後では、白色光スペクトル干渉信号は、波長ごとに、測定光と参照光との間の位相差に応じて変化する関数として表すことができる。次に、より正確な膜厚測定のために、例えば、第１の対物レンズ２４０および第２の対物レンズ２５５の光学特性の不整合に起因する位相誤差を補正し、さらに、第１のビームスプリッター２３５の均質性に起因するさらなる位相誤差を補正するために、白色光干渉信号のさらなる分析が実施される。

【0039】

図３は、試料３５２の干渉法および偏光解析法の同時実行のための光学系３００の第１の例示的な実施形態を示す。試料３５２は、薄膜、例えば、リソグラフィーでパターニングされた特徴物上に堆積された多層薄膜を含む。光学系３００において、第１の偏光のケーラー（Koehler）照明を用いて試料３５２を撮像することにより、波長に応じて変化する干渉信号が得られる。一方、コリメートされた光信号を撮像するにより、瞳面（pupil plane）３５７内における角度位置および波長に応じて変化する偏光解析信号が得られる。

【0040】

光学系３００は、広帯域光を生成する光源３０４を含む。光源３０４は、例えば、白色光スペクトルを生成し得るハロゲンランプである。次に、光源３０４からの光は、偏光装置３０８を通過し、第１の偏光の第１のビーム３１２と、第１の偏光に直交する第２の偏光の第２のビーム３１６と、を生成する。偏光装置３０８は、例えば、光音響偏光装置（opto-acoustic polarizing device）または偏光ビームスプリッターである。

【0041】

次に、２つの直交偏光ビームは、光学系３００の２つの別個の光学アームを通って伝送する。第１のビーム３１２は、第１のミラー３２０で反射して、第１のレンズ３２８を通過し、コリメートされた、または、ほぼコリメートされた光ビームを生成する。第２のビーム３１６は、第２のミラー３２４で反射し、第２のレンズ３３２、開口３３６、および第３のレンズ３４０を通過する。第２のレンズ３３２および第３のレンズ３４０は、ケーラー照明を生成するために適切に設計されている。ケーラー照明は、光源３０４の画像が、試料３５２の面と一致する焦点面３５８内においてデフォーカスした際に得られ、試料の均一な照射を提供する。１つの例では、第１のビーム３１２は、試料３５２の入射面に対してp偏光を有する一方、第２のビーム３１６は、試料３５２の入射面に対してs偏光を有する。開口３３６は、第２のレンズ３３２および第３のレンズ３４０の間に配置され、さらに、第４のレンズ３５６に対して、第４のレンズ３５６の後側焦点距離から適切な距離を維持する。したがって、第１のビーム３１２は、p偏光状態のコリメートされたビームとして維持される。一方、第２のビーム３１６は、s偏光状態のケーラー照明として維持される。

【0042】

次に、第２のビーム３１６は、第３のミラー３４８で反射される。次に、第１のビーム３１２および第２のビーム３１６が、第１の偏光ビームスプリッター３４４において再結合され、同軸にされる。第１のビーム３１２は、第１の偏光ビームスプリッター３４４を通過する。一方、第２のビーム３１６は、第１の偏光ビームスプリッター３４４で反射する。

【0043】

次に、第１の偏光ビームスプリッター３４４で同軸にされた第１のビーム３１２および第２のビーム３１６は、干渉計セル３４９に送られる。この実施形態における干渉セル３４９は、Linnikタイプのものである。Linnikタイプの干渉セル３４９において、測定アーム３５５は、第４のレンズ３５６を備えている。第４のレンズ３５６は、非偏光ビームスプリッター３６０と試料３５２との間で保持されている。参照アーム３６５は、第５のレンズ３６４を備えている。第５のレンズ３６４は、非偏光ビームスプリッター３６０とフラット（平坦）ミラー３６８との間で保持されている。測定アーム３５５および参照アーム３６５は、測定アーム３５５の光路長と参照アーム３６５の光路長との間のわずかな差異を生じさせる試料３５２の存在に起因する、非偏光ビームスプリッター３６０において干渉パターンが生成されることを可能にするために、試料３５２がない場合に、同じ光路長を維持するように構成される。第４のレンズ３５６および第５のレンズ３６４は、対物レンズである。これら対物レンズは、偏光解析信号を増強する適切なＮＡ値で選択される。さらに、より大きなＮＡ値は、角度情報の分析を可能にする。好ましくは、測定アーム３５５の第４のレンズ３５６および参照アーム３６５の第５のレンズ３６４は、共通の光学特性（例えば、一致したＮＡ）を有する。

【0044】

干渉セル３４９は、第１のビーム３１２および第２のビーム３１６を受けるように構成されている。次に、第１のビーム３１２および第２のビーム３１６は、非偏光ビームスプリッター３６０において、それぞれ反射および通過する。２つのビーム３１２、３１６のそれぞれは、参照アーム３６５内での第１の通過レベル（強度）で、非偏光ビームスプリッター３６０を通過し、さらに、測定アーム３５５内での第２の反射レベルで、非偏光ビームスプリッター３６０で反射する。１つの例において、５０／５０ビームスプリッターが通過光パワーおよび反射光パワーのバランスをとるように選択される。しかしながら、他のビーム分割比も、測定中の試料を考慮して選択され得る。参照アーム３６５では、ビーム３１２、３１６は、第５のレンズ３６４を通過し、フラットミラー３６８で反射し、非偏光ビームスプリッター３６０に戻る。フラットミラー３６８の表面は、その表面平坦度が、予め較正された許容範囲内に収まっていることを特徴とする。測定アーム３５５において、ビーム３１２、３１６は、第４のレンズ３５６を通過する。第４のレンズ３５６は、第１のビーム３１２のコリメートされた光を試料３５２上でスポットにフォーカスし、さらに、試料３５２から散乱および／または反射された光をフォーカスする。１つの例では、試料上の第１のビーム３１２のスポットのサイズは、第４のレンズ３５６の回折限界である。ビーム３１２、３１６と試料３５２との相互作用は、第１のビーム３１２および第２のビーム３１６のそれぞれの偏光を、直線偏光から楕円偏光に変化させる。偏光変化の量は、試料３５２の光学特性、および、試料３５２に対する各ビームの入射角に依存する。参照アーム３６５において、ビーム３１２、３１６は、フラットミラー３６８で反射する。次に、測定アーム３５５内において、試料３５２から散乱および／または反射したビーム３１２、３１６は、非偏光ビームスプリッター３６０において、同じ偏光状態と干渉する。

【0045】

次に、干渉ビーム３１２、３１６は、非偏光ビームスプリッター３６０をさらに通過し、第２の偏光ビームスプリッター３７２で作用する。次に、s偏光の光は、第２の偏光ビームスプリッター３７２によって第１の検出アーム３７５に入射するよう、反射される。第１の検出アーム３７５は、第６のレンズ３７６および第１のセンサー３８０を備えている。第１の検出アーム３７５は、試料３５２との相互作用のためにs偏光に回転されたコリメートされたビームの一部と共に、ケーラー照明を、主に受ける。第２の偏光ビームスプリッター３７２で反射された光は、第６のレンズ３７６で集光され、第１のセンサー３８０に伝送される。次に、p偏光の光は、第２の偏光ビームスプリッター３７２を通過して、第２の検出アーム３８５内に入る。第２の検出アーム３８５は、第７のレンズ３８４および第２のセンサー３８８を備えている。第２の検出アーム３８５は、試料３５２との相互作用のためにp偏光に回転された第２のビーム３１６からのケーラー照明の一部と共に、第１のビーム３１２からのコリメートされた光を、主に受ける。次に、第２の偏光ビームスプリッター３７２を透過した光は、第７のレンズ３８４で集光され、第２のセンサー３８８に伝送される。センサー３８０、３８８は、例えばＣＣＤカメラである。次に、センサー３８０、３８８は、受信された信号を、プロセッシングユニットを含む制御部３９７に送信する。

【0046】

第１のセンサー３８０で得られる光信号は、非偏光ビームスプリッター３６０におけるs偏光の干渉による干渉信号である。これによって、第６のレンズ３７６は、試料３５２からケーラー照明を集光し、フォーカスする。第１のセンサー３８０で受信された干渉信号の変調は、第１のセンサー３８０で受信された光信号の波長の走査（スキャニング）によって得られる。第１のセンサー３８０で受信された干渉信号の一部は、コリメートされたビームによるものである一方、コリメートされたビームからの寄与は、バックグラウンド信号または強度シフトを生成し、これにより、干渉信号における縞コントラスト（fringe contrast）を減少させる。最終結果として、ケーラー照明およびその干渉が、コリメートされた照明ではなくなり、第１のセンサー３８０においてフォーカス（合焦）することになる。

【0047】

第２のセンサー３８８で得られる光信号は、インターフェログラム（interferogram）でインプリントされた偏光解析信号である。これによって、第７のレンズ３８４は、瞳面３５７からのコリメートされた光を集光し、フォーカスする。第２のセンサー３８８で受信された偏光解析信号の変調は、第２のセンサー３８８で受信された光信号の波長の走査（スキャニング）によって得られる。偏光解析信号は、波長依存性の偏光解析位相を測定することができる。波長依存性の偏光解析位相は、試料３５２との光の相互作用によって生成されるp偏光とs偏光との間の位相差である。第２のセンサー３８８で受信される偏光解析信号の一部は、ケーラー照明によるものである一方、ケーラー照明の寄与は、偏光解析信号におけるバックグラウンド信号または強度シフトを生成する。最終結果として、コリメートされた照明光およびその干渉が、ケーラー照明ではなくなり、第２のセンサー３８８においてフォーカスすることになる。

【0048】

次に、第１のセンサー３８０および第２のセンサー３８８でそれぞれ受信された干渉信号および偏光解析信号は、制御部３９７のプロセッシングユニットを用いて分析され、回帰によって一般化モデルにフィッティングされ、試料３５２の光学応答を記述する。コリメートされた照明された第２の直交偏光の偏光解析信号およびケーラー照明により照明された第１の偏光の干渉信号は、順次または同時に回帰されてもよく、回帰処理は、測定と同時に行われてもよい。代替的に、回帰処理は、実際の測定の前に行われてもよく、その後、ルックアップテーブルが、特性を特定するために使用されてもよい。ルックアップテーブルと回帰処理の組み合わせを使用して、試料３５２の所望の特性を確認することができる。

【0049】

図４は、試料４５２の偏光多波長顕微鏡法（polarized, multi-wavelength microscopy）および偏光解析法の同時実行のための光学系４００の第２の例示的な実施形態を示す。試料４５２は、薄膜、例えば、リソグラフィーでパターニングされた特徴物上に堆積された多層薄膜を含む。光学系４００では、第１の偏光のケーラー照明を用いて試料４５２を撮像することにより、波長に応じて変化する偏光された光信号が得られる。一方、第２の偏光のコリメートされた光信号を撮像することにより、瞳面４５７内における角度位置および波長に応じて変化する偏光解析信号が得られる。

【0050】

光学系４００は、広帯域光を生成する光源４０４を含む。光源４０４は、例えば、白色光スペクトルを生成し得るハロゲンランプである。次に、光源４０４からの光は、２つの直交偏光ビームを生成することができる波長選択偏光装置４０８を通過する。波長選択偏光装置４０８は、例えば、光音響偏光装置または偏光分光計である。

【0051】

次に、２つの直交偏光ビームは、光学系４００の２つの別個の光学アームを通って伝送する。第１のビーム４１２は、第１のミラー４２０で反射して、第１のレンズ４２８を通過し、コリメートされた、または、ほぼコリメートされた光ビームを生成する。第２のビーム４１６は、第２のミラー４２４で反射し、第２のレンズ４３２、開口４３６、および第３のレンズ４４０を通過する。第２のレンズ４３２および第３のレンズ４４０は、ケーラー照明を生成するために適切に設計されている。１つの例では、第１のビーム４１２は、試料４５２の入射面に対してp偏光を有する一方、第２のビーム４１６は、試料４５２の入射面に対してs偏光を有する。開口４３６は、第２のレンズ４３２と第３のレンズ４４０の間に配置され、かつ、第４のレンズ４５６の後側焦点距離から適切な距離を維持するよう、第４のレンズ４５６に対して配置されている。したがって、第１のビーム４１２は、p偏光状態のコリメートされたビームとして維持される。一方、第２のビーム４１６は、s偏光状態のケーラー照明として維持される。

【0052】

次に、第２のビーム４１６は、第３のミラー４４８で反射される。次に、第１のビーム４１２および第２のビーム４１６が、第１の偏光ビームスプリッター４４４において再結合され、同軸にされる。第１のビーム４１２は、第１の偏光ビームスプリッター４４４を通過する。一方、第２のビーム４１６は、第１の偏光ビームスプリッター４４４で反射する。

【0053】

次に、第１の偏光ビームスプリッター４４４で同軸にされた第１のビーム４１２および第２のビーム４１６は、干渉計セル４４９に送られる。本実施形態における干渉セル４４９は、Linnikタイプの干渉計である。Linnikタイプの干渉計４４９において、測定アーム４５５は、第４のレンズ４５６を備えている。第４のレンズ４５６は、非偏光ビームスプリッター４６０と試料４５２との間で保持されている。参照アーム４６５は、第５のレンズ４６４を備えている。第５のレンズ４６４は、非偏光ビームスプリッター４６０とフラット（平坦）ミラー４６８との間で保持されている。測定アーム４５５および参照アーム４６５は、試料４５２の存在に起因する、非偏光ビームスプリッター４６０において生成される干渉パターンを最大化するように構成されている。しかしながら、図３の光学系３００とは対照的に、光学系４００は、非偏光ビームスプリッター４６０と第５のレンズ４６４との間に配置された、参照アーム４６５内の光チョッパー４６３を含んでいる。光チョッパー４６３は、一定の周波数で回転することができ、測定アーム４５５内のビーム４１２、４１６を周期的に遮断するように働く。そのため、光チョッパー４６３は、測定アーム４５５内の光と参照アーム４６５内の光との間の干渉を除去するように働く。第４のレンズ４５６および第５のレンズ４６４は、対物レンズである。対物レンズは、偏光解析信号を増強する適切なＮＡ値で選択される。さらに、より大きなＮＡ値は、角度情報の分析を可能にする。好ましくは、測定アーム４５５の第４のレンズ４５６および参照アーム４６５の第５のレンズ４６４は、共通の光学特性（例えば、一致したＮＡ）を有する。

【0054】

干渉セル４４９は、第１のビーム４１２および第２のビーム４１６を受けるように構成されている。次に、第１のビーム４１２および第２のビーム４１６は、非偏光ビームスプリッター４６０において、それぞれ反射および通過する。２つのビーム４１２、４１６のそれぞれは、参照アーム４６５内での第１の通過レベル（強度）で、非偏光ビームスプリッター４６０を通過し、さらに、測定アーム４５５内での第２の反射レベルで、非偏光ビームスプリッター４６０で反射する。１つの例において、５０／５０ビームスプリッターが通過光パワーおよび反射光パワーのバランスをとるように選択される。しかしながら、他のビーム分割比も、測定中の試料を考慮して選択され得る。参照アーム４６５では、ビーム４１２、４１６は、第５のレンズ４６４を通過し、フラットミラー４６８で反射し、非偏光ビームスプリッター４６０に戻る。フラットミラー４６８の表面は、その表面平坦度が、予め較正された許容範囲内に収まっていることを特徴とする。測定アーム４５５において、ビーム４１２、４１６は、第４のレンズ４５６を通過する。第４のレンズ４５６は、第１のビーム４１２のコリメートされた光を試料４５２上でスポットにフォーカスし、さらに、試料４５２から散乱および／または反射された光をフォーカスする。１つの例では、試料４５２上の第１のビーム４１２のスポットのサイズは、第４のレンズ４５６の回折限界である。ビーム４１２、４１６と試料４５２との相互作用は、第１のビーム４１２および第２のビーム４１６のそれぞれの偏光を、直線偏光から楕円偏光に変化させる。偏光変化の量は、試料４５２の光学特性に依存する。参照アーム４６５内のビーム４１２、４１６は、フラットミラー４６８で反射する。次に、測定アーム４５５内の試料４５２から散乱および／または反射するビーム４１２、４１６は、非偏光ビームスプリッター４６０で再結合する。

【0055】

次に、ビーム４１２、４１６は、非偏光ビームスプリッター４６０をさらに通過し、第２の偏光ビームスプリッター４７２で作用する。次に、s偏光の光は、第２の偏光ビームスプリッター４７２によって第１の検出アーム４７５に入るよう、反射される。第１の検出アーム４７５は、第６のレンズ４７６および第１のセンサー４８０を備えている。第１の検出アーム４７５は、試料４５２との相互作用のためにs偏光に回転されたコリメートされたビームの一部と共に、ケーラー照明を、主に受ける。第２の偏光ビームスプリッター４７２で反射された光は、第６のレンズ４７６で集光され、第１のセンサー４８０に伝送される。次に、p偏光の光は、第２の偏光ビームスプリッター４７２を通過して、第２の検出アーム４８５内に入る。第２の検出アーム４８５は、第７のレンズ４８４および第２のセンサー４８８を備えている。第２の検出アーム４８５は、試料４５２との相互作用のためにp偏光に回転された第２のビーム４１６からのケーラー照明の一部と共に、第１のビーム４１２からのコリメートされた光を、主に受ける。第２の偏光ビームスプリッター４７２を透過した光は、第７のレンズ４８４で集光され、第２のセンサー４８８に伝送される。センサー４８０、４８８は、例えばＣＣＤカメラである。次に、センサー４８０、４８８は、受信された信号を、プロセッシングユニットを含む制御部４９７に送信する。

【0056】

光チョッパー４６３の導入による干渉の除去により、第１の検出アーム４７５は、s偏光のための多波長偏光顕微鏡として機能する。これにより、第１の検出アーム４７５は、角度および波長に応じた、第１のセンサー４８０での試料４５２の画像化（撮像）を可能にする。第６のレンズ４７６は、試料４５２から得られた光を、焦点面４５８にフォーカスする。第１のセンサー４８０で受信された信号の波長依存性は、偏光装置４０８の波長の走査（スキャニング）によって得られる。

【0057】

第２のセンサー４８８で得られる光信号は、純粋な偏光解析信号である。第７のレンズ４８４は、瞳面４５７から得られる光を集光する。第２のセンサー４８８で受信された偏光解析信号の変調は、偏光装置４０８からの光の波長の走査（スキャニング）によって得られる。偏光解析信号は、波長依存性の偏光解析位相を測定することができる。波長依存性の偏光解析位相は、試料４５２との光の相互作用によって生成されるp偏光とs偏光との間の位相差である。第２のセンサー４８８で受信された偏光解析信号の一部は、ケーラー照明によるものであるが、レンズ４８４によって、第２のセンサー４８８にフォーカスされない。さらに、光チョッパー４６３による光学系４００内の干渉の除去により、第２のセンサー４８８で受信される偏光解析信号のモデル化は、測定結果に対する干渉アームの影響をモデル化する必要がないため、簡略化される。

【0058】

次に、第１のセンサー４８０および第２のセンサー４８８でそれぞれ受信された光信号および偏光解析信号は、制御部４９７のプロセッシングユニットを用いて分析され、回帰によって一般化モデルにフィッティングされ、試料４５２の光学特性を記述する。光信号および偏光解析信号は、順次または同時に回帰されてもよく、回帰処理は、測定と同時に行われてもよい。代替的に、回帰処理は、実際の測定の前に行われてもよく、その後、ルックアップテーブルが、特性を特定するために使用されてもよい。ルックアップテーブルと回帰処理の組み合わせを使用して、試料４５２の所望の特性を確認することができる。さらに、光学系４００の結像（イメージング）能力は、干渉の存在下（光チョッパー４６３が非アクティブ化されたとき）における検出アーム４７５、４８５内で受信された光信号と、干渉の非存在下（光チョッパー４６３がアクティブ化されたとき）における検出アーム４７５、４８５内で受信された光信号とを比較することによって、強化される。

【0059】

図５は、試料５５２の干渉法および偏光解析法の同時実行のための光学系５００の第３の例示的な実施形態を示す。試料５５２は、薄膜、例えば、リソグラフィーでパターニングされた特徴物上に堆積された多層薄膜を含む。光学系５００において、第１の偏光のケーラー照明を用いて試料５５２を撮像することにより、波長に応じて変化する干渉信号が得られる。一方、第２の偏光のコリメートされた光信号を撮像するにより、瞳面５５７における角度位置および波長に応じて変化する偏光解析信号が得られる。

【0060】

光学系５００は、広帯域光を生成する光源５０４を含む。光源５０４は、例えば、白色光スペクトルを生成し得るハロゲンランプである。次に、光源５０４からの光は、２つの直交偏光ビームを生成することができる波長選択偏光装置５０８を通過する。波長選択偏光装置５０８は、例えば、光音響偏光装置または分光計である。

【0061】

次に、２つの直交偏光ビームは、光学系５００の２つの別個の光学アームを通って伝送する。第１のビーム５１２は、第１のミラー５２０で反射して、第１のレンズ５２８を通過し、コリメートされた、または、ほぼコリメートされた光ビームを生成する。第２のビーム５１６は、第２のミラー５２４で反射し、第２のレンズ５３２、開口５３６、および第３のレンズ５４０を通過する。第２のレンズ５３２および第３のレンズ５４０は、ケーラー照明を生成するために適切に設計されている。１つの例では、第１のビーム５１２は、試料５５２の入射面に対してp偏光を有する一方、第２のビーム５１６は、試料５５２の入射面に対してs偏光を有する。開口５３６は、第２のレンズ５３２および第３のレンズ５４０の間に配置され、さらに、第４のレンズ５５６に対して、第４のレンズ５５６の後側焦点距離から適切な距離を維持する。したがって、第１のビーム５１２は、p偏光状態のコリメートされたビームとして維持される。一方、第２のビーム５１６は、s偏光状態のケーラー照明として維持される。

【0062】

次に、第２のビーム５１６は、第３のミラー５４８で反射される。次に、第１のビーム５１２および第２のビーム５１６が第１の偏光ビームスプリッター５４４において、再結合され、同軸にされる。第１のビーム５１２は、第１の偏光ビームスプリッター５４４を通過する。一方、第２のビーム５１６は、第１の偏光ビームスプリッター５４４で反射する。

【0063】

次に、第１の偏光ビームスプリッター５４４で同軸にされた第１のビーム５１２および第２のビーム５１６は、干渉計セル５４９に送られる。この実施形態における干渉セル５４９は、Linnikタイプの干渉計である。Linnikタイプの干渉計５４９において、測定アーム５５５は、第４のレンズ５５６を備えている。第４のレンズ５５６は、第１の非偏光ビームスプリッター５６０と試料５５２との間で保持されている。参照アーム５６５は、第５のレンズ５６４を備えている。第５のレンズ５６４は、第１の非偏光ビームスプリッター５６０とフラット（平坦）ミラー５６８との間で保持されている。測定アーム５５５および参照アーム５６５は、試料５５２の存在に起因する、第１の非偏光ビームスプリッター５６０において生成される干渉パターンを最大化するように構成されている。レンズ５５６、５６４は、対物レンズであり、偏光解析信号を強化するように選択されたＮＡを有する。好ましくは、測定アーム５５５の第４のレンズ５５６および参照アーム５６５の第５のレンズ５６４は、共通の光学特性（例えば、一致したＮＡ）を有する。

【0064】

干渉セル５４９は、第１のビーム５１２および第２のビーム５１６を受けるように構成されている。次に、第１のビーム５１２および第２のビーム５１６は、第１の非偏光ビームスプリッター５６０において、それぞれ反射および通過する。２つのビーム５１２、５１６のそれぞれは、参照アーム５６５内での第１の通過レベル（強度）で、第１の非偏光ビームスプリッター５６０を通過し、さらに、測定アーム５５５内での第２の反射レベルで、第１の非偏光ビームスプリッター５６０で反射する。５０／５０ビームスプリッターは、干渉計セルの２つのアーム間の光パワーのバランスをとるように選択され得るが、試料の特性を得るために他の組み合わせを用いることもできる。参照アーム５６５では、ビーム５１２、５１６は、第５のレンズ５６４を通過し、フラットミラー５６８で反射し、第１の非偏光ビームスプリッター５６０に戻る。フラットミラー５６８の表面は、その表面平坦度が、予め較正された許容範囲内に収まっていることを特徴とする。測定アーム５５５において、ビーム５１２、５１６は、第４のレンズ５５６を通過する。第４のレンズ５５６は、第１のビーム５１２のコリメートされた光を試料５５２上でスポットにフォーカスし、さらに、試料５５２から散乱および／または反射された光をフォーカスする。１つの例では、試料５５２上の第１のビーム５１２のスポットのサイズは、第４のレンズ５５６の回折限界である。ビーム５１２、５１６と試料５５２との相互作用は、第１のビーム５１２および第２のビーム５１６のそれぞれの偏光を、直線偏光から変化させる。偏光変化の量は、試料５５２の光学特性に依存する。参照アーム５６５内のビーム５１２、５１６は、フラットミラー５６８で反射する。次に、測定アーム５５５内の試料５５２から散乱および／または反射するビーム５１２、５１６は、第１の非偏光ビームスプリッター５６０において同じ偏光状態と干渉する。

【0065】

次に、第１の非偏光ビームスプリッター５６０で干渉したビーム５１２、５１６は、第１の非偏光ビームスプリッター５６０をさらに通過し、第２の非偏光ビームスプリッター５７２に入る。次に、光は、第１の検出アーム５７５内に、第２の非偏光ビームスプリッター５７２によって反射される。第１の検出アーム５７５は、第６のレンズ５８０および第１のセンサー５８４を含む。図３～図４の光学系３００、４００のそれぞれとは対照的に、第１の検出アーム５７５は、p偏光をフィルタリング除去するために、第２の非偏光ビームスプリッター５７２と第６のレンズ５８０との間に配置された固定偏光子５７６を任意選択に含む。次に、固定偏光子５７６を通過した光は、コリメートされたビームの一部と共に、ケーラー照明を主として含む。次に、固定偏光子５７６を通してフィルタリングされたケーラー照明は、第６のレンズ５８０によってフォーカスされ、第１のセンサー５８４に伝送される。第６のレンズ５８０を通過するコリメートされた光は、第１のセンサー５８４にフォーカスされない。また、光は、第２の非偏光ビームスプリッター５７２を透過して、第２の検出アーム５８５内に入る。第２の検出アーム５８５は、第７のレンズ５９２および第２のセンサー５９６を含む。図３～図４の光学系３００、４００のそれぞれとは対照的に、第２の検出アーム５８５は、第２の非偏光ビームスプリッター５７２と第７のレンズ５９２との間に配置された回転偏光子（rotating polarizer）５８８を含む。次に、瞳面５５７の偏光状態に関するさらなる情報を得るために、回転偏光子５８８が回転される。次に、回転偏光子５８８を通してフィルタリングされたコリメートされた光は、第７のレンズ５９２によってフォーカスされ、第２のセンサー５９６に伝送される。レンズ５９２を通過するケーラー照明は、第２のセンサー５９６にフォーカスされない。センサー５８４、５９６は、例えばＣＣＤカメラである。次に、センサー５８４、５９６は、受信された信号を、プロセッシングユニットを含む制御部５９７に送信する。

【0066】

第１のセンサー５８４で得られる光信号は、第１の非偏光ビームスプリッター５６０におけるs偏光の干渉から得られる干渉信号である。第６のレンズ５８０は、焦点面５５８の試料５５２からの光を集光する。第１のセンサー５８４で受信された干渉信号の変調は、偏光装置５０８の波長の走査（スキャニング）によって取得される。第１のセンサー５８４で受信された干渉信号の一部は、コリメートされたビームによるものである一方、コリメートされたビームの寄与は、干渉信号の干渉縞におけるバックグラウンド信号として機能し、干渉縞コントラストを減少させ、ビーム５１２、５１６の互いに異なる光路設計のため、ケーラー照明と相互作用しない。

【0067】

第２のセンサー５９６で得られる光信号は、回転偏光子５８８の偏光軸に沿った偏光の偏光解析信号である。第７のレンズ５９２は、瞳面５５７からの光を集光する。回転偏光子５８８の回転は、瞳面５５７の偏光状態の全てをサンプリング可能とし、図３～図４の光学系３００、４００のそれぞれと比較して、さらに多くの偏光解析データを提供することができる。第２のセンサー５９６で受信された偏光解析信号の変調は、偏光装置５０８の波長の走査（スキャニング）によって取得される。偏光解析信号は、波長依存性の偏光解析位相（wavelength dependent ellipsometric phase）を測定することができる。波長依存性の偏光解析位相は、試料５５２との光の相互作用によって生成されるp偏光とs偏光との間の位相差である。第２のセンサー５９６で受信された偏光解析信号の一部は、ケーラー照明によるものであるが、第２のセンサー５９６にフォーカスされず、そのため、偏光解析信号内のデフォーカス（out-of-focus）バックグラウンドに寄与する。

【0068】

次に、第１のセンサー５８４および第２のセンサー５９６でそれぞれ受信された干渉信号および偏光解析信号は、制御部５９７を用いて分析され、回帰によって一般化モデルにフィッティングされ、試料５５２の光学応答を記述する。干渉信号および偏光解析信号は順次または同時に回帰されてもよく、回帰処理は測定と同時に行われてもよい。代替的に、回帰処理は、実際の測定の前に行われてもよく、その後、ルックアップテーブルが、特性を特定するために使用されてもよい。ルックアップテーブルと回帰処理の組み合わせを使用して、試料５５２の所望の特性を確認することができる。

【0069】

図６は、試料６５２の偏光多波長顕微鏡法および偏光解析法の同時実行のための光学系６００の第４の例示的な実施形態を示す。試料６５２は、薄膜、例えば、リソグラフィーでパターニングされた特徴物上に堆積された多層薄膜を含む。光学系６００では、第１の偏光のケーラー照明を用いて試料６５２を撮像することにより、波長に応じて変化する偏光された光信号が得られる。一方、第２の偏光のコリメートされた光信号を撮像することにより、瞳面６５７内の角度位置および波長に応じて変化する偏光解析信号が得られる。

【0070】

光学系６００は、広帯域光を生成する光源６０４を含む。光源６０４は、例えば、白色光スペクトルを生成し得るハロゲンランプである。次に、光源６０４からの光は、２つの直交偏光ビームを生成することができる偏光装置６０８を通過する。偏光装置６０８は、例えば、光音響変更装置または分光計である。

【0071】

次に、２つの直交偏光ビームは、光学系６００の２つの別個の光学アームを通って伝送する。第１のビーム６１２は、第１のミラー６２０で反射して、第１のレンズ６２８を通過し、コリメートされた、または、ほぼコリメートされた光ビームを生成する。第２のビーム６１６は、第２のミラー６２４で反射し、第２のレンズ６３２、開口６３６、および第３のレンズ６４０を通過する。第２のレンズ６３２および第３のレンズ６４０は、ケーラー照明を生成するために適切に設計されている。開口６３６は、第２のレンズ６３２と第３のレンズ６４０の間に配置され、かつ、第４のレンズ６５６の後側焦点距離から適切な距離を維持するよう、第４のレンズ６５６に対して配置されている。したがって、第１のビーム６１２は、直線偏光状態のコリメートビームとして維持される。一方、第２のビーム６１６は、直交直線偏光状態）のケーラー照明として維持される。

【0072】

次に、第２のビーム６１６は、第３のミラー６４８で反射される。次に、第１のビーム６１２および第２のビーム６１６が、偏光ビームスプリッター６４４において再結合され、同軸にされる。第１のビーム６１２は、偏光ビームスプリッター６４４を通過する。一方、第２のビーム６１６は、偏光ビームスプリッター６４４で反射する。

【0073】

次に、偏光ビームスプリッター６４４で同軸にされた第１のビーム６１２および第２のビーム６１６は、干渉計セル６４９に送られる。この実施形態における干渉セル６４９は、Linnikタイプの干渉計である。Linnikタイプの干渉計セル６４９において、測定アーム６５５は、第４のレンズ６５６を備えている。第４のレンズ６５６は、第１の非偏光ビームスプリッター６６０と試料６５２との間で保持されている。参照アーム６６５は、第５のレンズ６６４を備えている。第５のレンズ６６４は、第１の非偏光ビームスプリッター６６０とフラット（平坦）ミラー６６８との間で保持されている。測定アーム６５５および参照アーム６６５は、第１の非偏光ビームスプリッター６６０において干渉パターンが生成されることを可能にするために、試料６５２がない場合に、同じ光路長を維持するように構成される。しかしながら、図３、図５の光学系３００、５００のそれぞれとは対照的に、光学系６００は、第１の非偏光ビームスプリッター６６０と第５のレンズ６６４との間に配置された、参照アーム６６５内の光チョッパー６６３を含んでいる。光チョッパー６６３は、一定の周波数で回転することができ、測定アーム６５５内のビーム６１２、６１６を周期的に遮断するように働く。そのため、光チョッパー６６３は、測定アーム６５５内の光と参照アーム６６５内の光との間の干渉を除去するように働く。レンズ６５６、６６４は、対物レンズであり、偏光解析信号を強化するように選択されたＮＡを有する。好ましくは、測定アーム６５５の第４のレンズ６５６および参照アーム６６５の第５のレンズ６６４は、共通の光学特性（例えば、一致したＮＡ）を有する。

【0074】

干渉セル６４９は、第１のビーム６１２および第２のビーム６１６を受けるように構成されている。次に、第１のビーム６１２および第２のビーム６１６は、第１の非偏光ビームスプリッター６６０において、それぞれ反射および通過する。２つのビーム６１２、６１６のそれぞれは、参照アーム６６５内での第１の通過レベル（強度）で、第１の非偏光ビームスプリッター６６０を通過し、さらに、測定アーム６５５内での第２の反射レベルで、非偏光ビームスプリッター６６０で反射する。５０／５０ビームスプリッターは、干渉計セルの２つのアーム間の光パワーのバランスをとるように選択され得るが、試料の特性を得るために他の組み合わせを用いることもできる。参照アーム６６５において、ビーム６１２、６１６は、第５のレンズ６６４を通過し、フラットミラー６６８で反射し、第１の非偏光ビームスプリッター６６０に戻る。フラットミラー６６８の表面は、その表面平坦度が、予め較正された許容範囲内に収まっていることを特徴とする。測定アーム６５５において、ビーム６１２、６１６は、第４のレンズ６５６を通過する。第４のレンズ６５６は、第１のビーム６１２のコリメートされた光を試料６５２上でスポットにフォーカスし、さらに、試料６５２から散乱および／または反射された光をフォーカスする。１つの例では、試料６５２上の第１のビーム６１２のスポットのサイズは、第４のレンズ６５６の回折限界である。ビーム６１２、６１６と試料６５２との相互作用は、第１のビーム６１２および第２のビーム６１６のそれぞれの偏光を、純粋な直線偏光から変化させる。変化の量は、試料６５２の光学特性に依存する。参照アーム６６５において、ビーム６１２、６１６は、フラットミラー６６８で反射する。次に、測定アーム６５５内の試料６５２から散乱および／または反射したビーム６１２、６１６は、第１の非偏光ビームスプリッター６６０において、再結合する。

【0075】

次に、第１の非偏光ビームスプリッター６６０で干渉したビーム６１２、６１６は、第１の非偏光ビームスプリッター６６０をさらに通過し、第２の非偏光ビームスプリッター６７２に入る。次に、光は、第１の検出アーム６７５内に、第２の非偏光ビームスプリッター６７２によって反射される。第１の検出アーム６７５は、第６のレンズ６８０および第１のセンサー６８４を含む。図３～図４の光学系３００、４００のそれぞれとは対照的に、第１の検出アーム６７５は、特定の偏光状態の光をフィルタリング除去するために、第２の非偏光ビームスプリッター６７２と第６のレンズ６８０との間に配置された固定偏光子６７６を任意選択的に含む。次に、固定偏光子６７６を通過した光は、コリメートされたビームの一部と共に、ケーラー照明を、主として含む。次に、固定偏光子６７６を通してフィルタリングされたケーラー照明は、第６のレンズ６８０によって第１のセンサー６８４上にフォーカスされる。また、光は、第２の非偏光ビームスプリッター６７２を透過して、第２の検出アーム６８５内に入る。第２の検出アーム６８５は、第７のレンズ６９２および第２のセンサー６９６を含む。図３～図４の光学系３００、４００のそれぞれとは対照的に、第２の検出アーム６８５は、第２の非偏光ビームスプリッター６７２と第７のレンズ６９２との間に配置された回転偏光子６８８を含む。次に、瞳面６５７の偏光状態に関するさらなる情報を得るために、回転偏光子６８８が回転される。次に、回転偏光子６８８を通してフィルタリングされた光は、第７のレンズ６９２によって、第２のセンサー６９６上にフォーカスされる。センサー６８４、６９６は、例えばＣＣＤカメラである。次に、センサー６８４、６９６は、受信された信号を、プロセッシングユニットを含む制御部６９７に送信する。

【0076】

光チョッパー６６３の導入による干渉の除去により、第１の検出アーム６７５は、直線偏光のための多波長偏光顕微鏡として機能する。これにより、波長に応じた、第１のセンサー６８４での試料６５２の画像化（imaging）を可能にする。第６のレンズ６８０は、試料６５２から得られた光を、焦点面６５８にフォーカスする。第１のセンサー６８４で受信された信号の変調は、偏光装置６０８の波長の走査（スキャニング）によって得られる。

【0077】

第２のセンサー６９６で得られる光信号は、回転偏光子６８８の偏光軸に沿った偏光の偏光解析信号である。第７のレンズ６９２は、瞳面６５７からの光をフォーカスする。偏光子６８８の回転は、瞳面６５７内のすべての偏光のサンプリングを可能にし、図３～図４の光学系３００、４００のそれぞれと比較して、さらに、多くの偏光解析データを提供することができる。第２のセンサー６９６で受信された偏光解析信号の変調は、光偏光装置６０８の波長の走査（スキャニング）によって得られる。偏光解析信号は、試料６５２との光の相互作用によって生成される波長および角度依存の偏光解析位相を測定することができる。第２のセンサー６９６で受信される偏光解析信号の一部は、ケーラー照明に起因し、偏光解析信号のバックグラウンドに寄与するが、ケーラー照明ではなく、コリメートされた光であり、第２のセンサー６９６にフォーカスされる。さらに、光チョッパー６６３による干渉の除去により、偏光解析信号のモデリングが簡略化され得る。

【0078】

次に、第１のセンサー６８４および第２のセンサー６９６でそれぞれ受信された光信号および偏光解析信号は、制御部６９７を用いて分析され、回帰によって一般化モデルにフィッティングされ、試料６５２の光学応答を記述する。光信号および偏光解析信号は順次または同時に回帰されてもよく、回帰処理は測定と同時に行われてもよい。代替的に、回帰処理は、実際の測定の前に行われてもよく、その後、ルックアップテーブルが、特性を特定するために使用されてもよい。ルックアップテーブルと回帰処理の組み合わせを使用して、試料６５２の所望の特性を確認することができる。さらに、光学系６００の結像（imaging）能力は、干渉の存在下（光チョッパー６６３が非アクティブ化されたとき）における検出アーム６７５、６８５内で受信された光信号と、干渉の非存在下（光チョッパー６６３がアクティブ化されたとき）における検出アーム６７５、６８５内で受信された光信号とを比較することによって、強化される。

【0079】

このようにして、図５の光学系５００および図６の光学系６００の両方は、それぞれ、対物レンズの瞳面内の光および対物レンズの焦点面内の光の偏線状態を同時に画像化することによって、試料を画像化するための光学系の実施例を提供した。図５の光学系５００および図６の光学系６００の両方は、それぞれ、２つの直交偏光状態に偏光された偏光を発するように構成された広帯域光源と、偏光状態を結合および分割するように構成された複数のビームスプリッターと、対物レンズおよび画像化される試料を含む参照アーム、並びに、測定アームを備える干渉セルと、偏光を所定の箇所にフォーカスさせるように構成された複数のレンズと、対物レンズの焦点面内の光を検出するように構成された第１の検出アームと、回転分析器を備え、対物レンズの瞳面内の光の偏光状態を検出するように構成された第２の検出アームと、を含む。図３の光学系３００および図４の光学系４００のそれぞれは、第１の偏光の干渉信号、および、第１の偏光と直交する第２の偏光の偏光解析信号を画像化するよう構成されており、第１の偏光および第２の偏光のそれぞれは、固定されている。一方、図５の光学系５００および図６の光学系６００の両方は、角度に応じた瞳面内の偏光解析信号の偏光状態を画像化するように構成されており、瞳面内におけるケーラー照明の偏光状態の直接画像化を可能にする。

【0080】

図７は、図３の光学系３００を用いて、干渉信号および偏光解析信号を同時取得するための方法７００を示す。方法７００は、図３において本明細書で説明された光学系を参照して記述されるが、本発明の範囲から逸脱することなく、同様の方法が、他の光学系に適用され得ることは理解されるであろう。方法７００は、制御部３９７において実行および非一時的メモリーに記憶されてもよい。方法７００を実行するための命令は、図３を参照して記述したセンサーなどの光学系のセンサーから受信された複数の信号と共に、制御部３９７によって実行される。制御部は、光学系のアクチュエーターを用いて、以下に説明する方法に従って、光学系の動作を調整する。

【0081】

７１０において、方法７００は、光源（図３の光源３０４など）からの光を、偏光装置（図３の偏光装置３０８など）に通過させる。偏光装置は、２つの交差偏光ビーム（cross-polarized beams）を生成する。１つの例では、交差偏光ビームは、直線偏光（図３の試料３５２など）の第１のビーム（図３の第１のビーム３１２など）と、第１のビームに直交する直線偏光の第２のビーム（図３の第２のビーム３１６など）と、を含む。

【0082】

７２０において、方法７００は、第１のセンサー（図３の第１のセンサー３８０など）において受信された干渉信号を収集し、分析する。第１のビームおよび第２のビームは、図３に関連して説明したように、光学系を通過し、第１のセンサーで受信される干渉信号を生成する。第１のセンサーで受信された信号は、プロセッサー（図３の制御部３９７のプロセッサーなど）によって、Ａ／Ｄ変換を受ける。次に、プロセッサーは干渉信号を、試料の厚さのデータを生成するための一般化モデルにフィッティングするために、後処理された信号（post-processed signal）の回帰を実行する。回帰は、波長に対するものであり、第１のセンサーにおける信号の測定と同時に行われてもよい。代替的に、回帰は、測定の前に行われてもよく、後処理された信号は、試料の厚さのデータを得るために、プロセッサーの非一時的メモリーに記憶された複数の値のルックアップテーブルと比較されてもよい。１つの例では、第１のセンサーから受信された信号は、露出時間にわたって時間平均される。別の例では、第１のセンサーから受信された信号は、リアルタイムでアップデートされ、第１のセンサーのサンプリング期間ごとに、別個のデータセットを生成する。

【0083】

７３０において、方法７００は、第２のセンサー（図３の第２のセンサー３８８など）において受信された偏光解析信号を収集し、分析する。第１のビームおよび第２のビームは、図３に関連して説明したように、光学系を通過し、第２のセンサーで受信される偏光解析信号を生成する。第２のセンサーで受信された信号は、プロセッサーによって、Ａ／Ｄ変換を受ける。次に、プロセッサーは、偏光解析信号を、試料のトポグラフィのデータを生成するための一般化モデルにフィッティングするために、後処理された信号の回帰を実行する。回帰は、角度および波長に対するものであり、第２のセンサーにおける信号の測定と同時に行われてもよい。代替的に、回帰は、測定の前に行われてもよく、後処理された信号は、試料のトポグラフィのデータを取得するために、プロセッサーの非一時的メモリーに記憶された複数の値のルックアップテーブルと比較されてもよい。１つの例では、第２のセンサーから受信された信号は、露出時間にわたって時間平均される。別の例では、第２のセンサーから受信された信号は、リアルタイムでアップデートされ、第１のセンサーのサンプリング期間ごとに、別個のデータセットを生成する。７３０の後に、方法７００は、終了する。

【0084】

図８は、図４の光学系４００を用いて、干渉信号および偏光解析信号を同時取得するための方法８００を示す。方法８００は、図４において本明細書で説明された光学系を参照して記述されるが、本発明の範囲から逸脱することなく、同様の方法が、他の光学系に適用され得ることは理解されるであろう。方法８００は、制御部４９７において実行および非一時的メモリーに記憶されてもよい。方法８００を実行するための命令は、図４を参照して記述したセンサーなどの光学系のセンサーから受信された複数の信号と共に、制御部４９７によって実行される。制御部は、光学系のアクチュエーターを用いて、以下に説明する方法に従って、光学系の動作を調整する。

【0085】

８１０において、方法８００は、光源（図４の光源４０４など）からの光を、偏光装置（図４の偏光装置４０８など）に通過させる。偏光装置は、２つの交差偏光ビームを生成する。１つの例では、交差偏光ビームは、直線偏光（図４の試料４５２など）の第１のビーム（図４の第１のビーム４１２など）と、第１のビームに直交する直線偏光の第２のビーム（図４の第２のビーム４１６など）と、を含む。

【0086】

８２０において、方法８００は、光学系から光信号の干渉を除去するために、光チョッパー（図４の光チョッパー４６３など）を作動させる。光チョッパーは、光学系の第１のセンサー（図４の第１のセンサー４８０など）および第２のセンサー（図４の第２のセンサー４８８など）で受信される信号の干渉を除去する。これにより、第１のセンサーで受信された信号を、試料の偏光光学顕微鏡信号に、効果的に変換することができる。

【0087】

８３０において、方法８００は、第１のセンサー（図４の第１のセンサー４８０など）で受信された偏光された光信号を収集し、分析する。第１のビームおよび第２のビームは、図４に関連して説明したように、光学系を通過し、第１のセンサーで受信される偏光された光信号を生成する。第１のセンサーで受信された信号は、プロセッサー（図４の制御部４９７のプロセッサーなど）によって、Ａ／Ｄ変換を受け、波長に応じて変化する試料の偏光された光学顕微鏡データを提供する。１つの例では、第１のセンサーから受信された信号は、露出時間にわたって時間平均される。別の例では、第１のセンサーから受信された信号は、リアルタイムでアップデートされ、第１のセンサーのサンプリング期間ごとに、別個のデータセットを生成する。

【0088】

８４０において、方法８００は、第２のセンサー（図４の第２のセンサー４８８など）において受信された偏光解析信号を収集し、分析する。第１のビームおよび第２のビームは、図４に関連して説明したように、光学系を通過し、第２のセンサーで受信される偏光解析信号を生成する。第２のセンサーで受信された信号は、プロセッサーによって、Ａ／Ｄ変換を受ける。次に、プロセッサーは、偏光解析信号を、試料のトポグラフィのデータを生成するための一般化モデルにフィッティングために、後処理された信号の回帰を実行する。第２のセンサーにおいて受信される信号における干渉がないため、モデルが簡略化される。回帰は、角度および波長に対するものであり、第２のセンサーにおける信号の測定と同時に行われてもよい。代替的に、回帰は、測定の前に行われてもよく、後処理された信号は、試料のトポグラフィのデータを取得するために、プロセッサーの非一時的メモリーに記憶された複数の値のルックアップテーブルと比較されてもよい。１つの例では、第２のセンサーから受信された信号は、露出時間にわたって時間平均される。別の例では、第２のセンサーから受信された信号は、リアルタイムでアップデートされ、第１のセンサーのサンプリング期間ごとに、別個のデータセットを生成する。８４０の後に、方法８００は、終了する。

【0089】

このようにして、図７の方法７００および図８の方法８００のそれぞれは、光学系（図３の光学系３００および図４の光学系４００のそれぞれなど）のための方法を提供する。これによって、光学系のそれぞれは、広帯域光源によって、直交偏光の２つの偏光ビームに変更される光を照射し、複数のビームスプリッターによって、直交偏光を結合および分割し、対物レンズおよび撮像される資料を含む参照アーム、並びに、測定アームを含む干渉セルによって、２つのビームからの光を干渉させ、複数のレンズによって、偏光を所定の箇所にフォーカスし、プロセッサーによって、第１の検出アーム内の第１のセンサーから、光検出信号の第１のセット、および、第２の検出アーム内の第２のセンサーから、光検出信号の第２のセットを受信し、プロセッサーのデータ取得システムによって、プロセッサーにおいて受信された光検出信号の第１のセットおよび光検出信号の第２のセットに対してそれぞれ異なるデータ分析モードを使用することを可能とする。図３の光学系３００とは対照的に、図４の光学系４００は、干渉セルの参照アーム内に光チョッパーを含む。これにより、参照アーム内の光信号を変調することができる。

【0090】

データ分析モードは、図８の方法８００で使用される第１のモードを含む。この第１のモードでは、光チョッパーは、一定の周波数で回転し、プロセッサーは、第１の偏光の光学顕微鏡信号として、第１のセンサーから光検出信号の第１のセットを受信し、さらに、プロセッサーは、第２の偏光の干渉がない偏光解析信号として、第２のセンサーから光検出信号の第２のセットを受信する。図７の方法７００で使用される第２のモードは、光チョッパーによる参照アーム内の光の変調を含まない。この第２のモードでは、プロセッサーは、第１の偏光の干渉信号として、第１のセンサーから光検出信号の第１のセットを受信し、さらに、第２の偏光の偏光解析信号として、第２のセンサーから光検出信号の第２のセットを受信する。

【0091】

図９は、図５の光学系を用いて、干渉信号および偏光解析信号を同時取得するための方法９００を示す。方法９００は、図５において本明細書で説明されたシステムを参照して記述されるが、本発明の範囲から逸脱することなく、同様の方法が、他のシステムに適用され得ることは理解されるであろう。方法９００は、制御部５９７において実行および非一時的メモリーに記憶されてもよい。方法９００を実行するための命令は、図５を参照して記述したセンサーなどの光学系のセンサーから受信された複数の信号と共に、制御部５９７によって実行される。制御部は、光学系のアクチュエーターを用いて、以下に説明する方法に従って、光学系の動作を調整する。

【0092】

９１０において、方法９００は、光源（図５の光源５０４など）からの光を、偏光装置（図５の偏光装置５０８など）に通過させる。偏光装置は、２つの交差偏光ビームを生成する。１つの例では、交差偏光ビームは、直線偏光（図５の試料５５２など）の第１のビーム（図５の第１のビーム５１２など）と、第１のビームに直交する直線偏光の第２のビーム（図５の第２のビーム５１６など）と、を含む。

【0093】

９２０において、方法９００は、分析器（図５の回転偏光子５８８など）を回転させることができる。１つの例では、回転分析器は、制御部によって、固定された周波数で回転される。別の例では、回転分析器は、手動で、または、制御部によって、離散的な偏光角で固定されるように調整される。

【0094】

９３０において、方法９００は、第１のセンサー（図５の第１のセンサー５８４など）において受信された干渉信号を収集し、分析する。第１のビームおよび第２のビームは、図５に関連して説明したように、光学系を通過し、第１のセンサーで受信される干渉信号を生成する。第１のセンサーで受信された信号は、プロセッサー（図５の制御部５９７のプロセッサーなど）によって、Ａ／Ｄ変換を受ける。次に、プロセッサーは、干渉信号を、試料の厚さのデータを生成するための一般化モデルにフィッティングするために、後処理された信号（post-processed signal）の回帰を実行する。回帰は、角度および波長に対するものであり、第１のセンサーにおける信号の測定と同時に行われてもよい。代替的に、回帰は、測定の前に行われてもよく、後処理された信号は、試料の厚さのデータを得るために、プロセッサーの非一時的メモリーに記憶された複数の値のルックアップテーブルと比較されてもよい。１つの例では、第１のセンサーから受信された信号は、露出時間にわたって時間平均される。別の例では、第１のセンサーから受信された信号は、リアルタイムでアップデートされ、第１のセンサーのサンプリング期間ごとに、別個のデータセットを生成する。

【0095】

９４０において、方法９００は、回転分析器の回転角に応じた、第２のセンサー（図５の第２のセンサー５９６など）で受信された偏光解析信号を収集し、分析する。第１のビームおよび第２のビームは、図５に関連して説明したように、光学系を通過し、第２のセンサーで受信される偏光解析信号を生成する。第２のセンサーで受信された信号は、プロセッサーによって、Ａ／Ｄ変換を受ける。次に、プロセッサーは、偏光解析信号を、試料のトポグラフィのデータを生成するための一般化モデルにフィッティングするために、後処理された信号の回帰を実行する。回帰は、角度、回転偏光子の配向角度、および波長に対するものであり、第２のセンサーにおける信号の測定と同時に行われてもよい。代替的に、回帰は、測定の前に行われてもよく、後処理された信号は、試料のトポグラフィのデータを取得するために、プロセッサーの非一時的メモリーに記憶された複数の値のルックアップテーブルと比較されてもよい。１つの例では、第２のセンサーから受信された信号は、露出時間にわたって時間平均される。これは、例えば、回転分析器が、複数の離散的な角度で配置された場合に行われる。別の例では、第２のセンサーから受信された信号は、リアルタイムでアップデートされ、第１のセンサーのサンプリング期間ごとに、別個のデータセットを生成する。これは、例えば、回転分析器が、一定の周波数で回転される場合に行われる。９４０の後に、方法９００は、終了する。

【0096】

図１０は、図６の光学系を用いて、干渉信号および偏光解析信号を同時取得するための方法１０００を示す。方法１０００は、図６において本明細書で説明された光学系を参照して記述されるが、本発明の範囲から逸脱することなく、同様の方法が、他の光学系に適用され得ることは理解されるであろう。方法１０００は、制御部６９７において実行および非一時的メモリーに記憶されてもよい。方法１０００を実行するための命令は、図６を参照して記述したセンサーなどの光学系のセンサーから受信された複数の信号と共に、制御部６９７によって実行される。制御部は、光学系のアクチュエーターを用いて、以下に説明する方法に従って、光学系の動作を調整する。

【0097】

１０１０において、方法１０００は、光源（図６の光源６０４など）からの光を偏光装置（図６の偏光装置６０８など）に通過させることができる。１つの例では、交差偏光ビームは、直線偏光（図６の試料６５２など）の第１のビーム（図６の第１のビーム６１２など）と、第１のビームに直交する直線偏光の第２のビーム（図６の第２のビーム６１６など）と、を含む。

【0098】

１０２０において、方法１０００は、回転分析器（図６の回転偏光子６８８など）を回転させることができる。１つの例では、回転分析器は、制御部によって、固定された周波数で回転される。別の例では、回転分析器は、手動で、または、制御部によって、離散的な偏光角で固定されるように調整される。

【0099】

１０３０において、方法１０００は、光学系から光信号の干渉を除去するために、光チョッパー（図６の光チョッパー６６３など）を作動させる。光チョッパーは、光学系の第１のセンサー（図６の第１のセンサー６８４など）および第２のセンサー（図６の第２のセンサー６９６など）で受信された信号の干渉を除去する。これにより、第１のセンサーで受信された信号を、試料の偏光された光学顕微鏡信号に、効果的に変換することができる。

【0100】

１０４０において、方法１０００は、第１のセンサー（図６の第１のセンサー３８４など）において受信された干渉信号を収集し、分析する。第１のビームおよび第２のビームは、図６に関連して説明したように、光学系を通過し、第１のセンサーで受信される偏光された光信号を生成する。第１のセンサーで受信された信号は、プロセッサー（図４の制御部４９７のプロセッサーなど）によって、Ａ／Ｄ変換を受け、波長に応じて変化する試料の光学的な偏光データを提供する。１つの例では、第１のセンサーから受信された信号は、露出時間にわたって時間平均される。別の例では、第１のセンサーから受信された信号は、リアルタイムでアップデートされ、第１のセンサーのサンプリング期間ごとに、別個のデータセットを生成する。

【0101】

１０５０において、方法１０００は、回転分析器の回転角に応じた、第２のセンサー（図６の第２のセンサー６９６など）で受信された偏光解析信号を収集し、分析する。第１のビームおよび第２のビームは、図６に関連して説明したように、光学系を通過し、第２のセンサーで受信される偏光解析信号を生成する。第２のセンサーで受信された信号は、プロセッサーによって、Ａ／Ｄ変換を受ける。次に、プロセッサーは、偏光解析信号を、試料のトポグラフィのデータを生成するための一般化モデルにフィッティングするために、後処理された信号の回帰を実行する。第２のセンサーにおいて受信される信号における干渉がないため、モデルが簡略化される。回帰は、角度、回転偏光子の配向角度、および波長に対するものであり、第２のセンサーにおける信号の測定と同時に行われてもよい。代替的に、回帰は、測定の前に行われてもよく、後処理された信号は、試料のトポグラフィのデータを取得するために、プロセッサーの非一時的メモリーに記憶された複数の値のルックアップテーブルと比較されてもよい。１つの例では、第２のセンサーから受信された信号は、露出時間にわたって時間平均される。これは、例えば、回転分析器が、複数の離散的な角度で配置される場合に行われる。別の例では、第２のセンサーから受信された信号は、リアルタイムでアップデートされ、第１のセンサーのサンプリング期間ごとに、別個のデータセットを生成する。これは、例えば、回転分析器が、一定の周波数で回転される場合に行われる。１０５０の後に、方法１０００は、終了する。

【0102】

このようにして、図３～図６の光学系を利用して、試料の干渉情報および偏光解析情報を同時取得することができる。試料の干渉信号および偏光解析信号を同時測定する技術的効果は、試料を機械的に移動させることなく、および／または、光学系に要素を追加または光学系から要素を除去することなく、試料の膜厚およびトポグラフィ特性を同時取得できることである。換言すれば、試料を静止位置に維持しながら、および／または、光学系に要素を追加または光学系から要素を除去することなく、干渉測定および偏光解析測定によって、試料の膜厚およびトポグラフィ性質を同時取得することができる。図４～図６の光学系は、より多くの結像（imaging）能力のための追加の特徴を含むことができる。例えば、図４、６の光学系における光チョッパーの追加は、受信信号における、干渉のユーザー制御された適用／除去を可能にし、試料のさらなる特徴付けのための非干渉信号と干渉信号との比較を可能にする。さらに、図５～図６の光学系は、瞳面内の光の偏光状態のさらなる特徴付けを可能にする回転偏光子を含む。単一の光学系内で偏光解析法および干渉法を同時実行する能力の実現により、より少ない浮動パラメーターを用いた偏光解析法および干渉法の一般化モデルへのフィッティングによる、試料の光学的特徴付けの簡略化を行うことができる。また、単一の光学系内において偏光解析法および干渉法を同時実行する能力は、試料の光学的特徴付けに費やされる時間を低減し、試料の光学的特性のより効率的な特徴付けを可能にする。

【0103】

本発明は、干渉法および偏光解析法を同時実行するための光学系のためのサポートを提供する。該光学系は、２つの直交する偏光状態に偏光された偏光を発するように構成された広帯域光源と、２つの直交する偏光状態に偏光された偏光を結合および分割するように構成された複数のビームスプリッターと、試料の表面に対して、偏光の干渉パターンを生成するように構成された干渉セルと、偏光を所定の箇所にフォーカスするように構成された複数のレンズと、角度および波長に応じて偏光を分析するように構成された複数の検出器と、を備える。システムの第１の実施例では、広帯域光源は、光音響デバイスまたは偏光ビームスプリッターによって偏光される光を伝送するように構成されており、さらに、第１の偏光の第１のビームおよび第１の偏光に直交する第２の偏光の第２のビームを生成する分光計（spectrometer）である。第１の実施例を任意選択的に含むシステムの第２の実施例では、複数のレンズは、第１のレンズと、第２のレンズと、第３のレンズと、を含む。第１のビームは、第１のミラーで反射され、第１のビームをコリメートする第１のレンズを通過する。第２のビームは、第２のミラーで反射され、第２のレンズを通過し、開口を通過し、第３のレンズを通過する。第２のレンズおよび第３のレンズの構成および開口の位置決めは、第２のビームからのケーラー照明を生成するよう適切に設定されている。第１の実施例および第２の実施例の一方または両方を任意選択的に含むシステムの第３の実施例では、光学系は、第１の偏光ビームスプリッターをさらに備えている。第１のレンズを通過した後、コリメートされた第１のビームは、第１の偏光ビームスプリッターを通過し、これにより、第１の偏光ビームスプリッターによって反射される第２のビームから生成されるケーラー照明と同軸になる。第１～第３の実施例のうちの１つまたは複数を任意選択的に含むシステムの第４の実施例では、干渉セルは、第１のビームおよび第２のビームから入射光を受けるように構成され、さらに、第１の偏光ビームスプリッター、複数のレンズのうちの第４のレンズおよび試料を含む測定アームのそれぞれを含む。第４のレンズは、偏光ビームスプリッターと試料との間に配置されている。参照アームは、複数のレンズのうちの第５のレンズおよび第３のミラーを含む。第５のレンズは、偏光ビームスプリッターと第３のミラーとの間に配置されている。第１～第４の実施例のうちの１つまたは複数またはそれぞれを任意選択的に含むシステムの第５の実施例では、干渉セルは、第１のビームおよび第２のビームのそれぞれを、参照アーム内での第１の通過レベルで、および、測定アーム内での第２の反射レベルで、非偏光ビームスプリッターを通過または非偏光ビームスプリッターで反射させるように構成されている。参照アームおよび測定アームのそれぞれからの入射光は、非偏光ビームスプリッターにおいて再結合され、干渉する。第１から第５の実施例のそれぞれの１つ以上を任意選択的に含む光学系の第６の実施例では、第４のレンズは、第１のビームの非偏光ビームスプリッターからの入射光を、コリメートされた光の第１のスポットで、試料の表面上にフォーカスする。第４のレンズは、第２のビームの非偏光ビームスプリッターからの分岐光（diverging light）を、第１のスポットのサイズより大きいサイズの均一なケーラー照明の第２のスポットにする。第１～第６の例のうちの１つまたは複数を任意選択的に含む光学系の第７の実施例では、光学系は、非偏光ビームスプリッターから発せられる第１のビームおよび第２のビームの干渉光を受けるように構成された第２の偏光ビームスプリッターと、複数のレンズのうちの第６のレンズおよび第１の検出器を備える第１の検出アームと、複数のレンズのうちの第７のレンズおよび第２の検出器を備える第２の検出アームと、をさらに含む。第１の検出器および第２の検出器は、プロセッサーと通信する。第１～第７の実施例のうちの１つまたは複数を任意選択的に含む光学系の第８の実施例では、第１の検出アームは、第６のレンズによって第１の検出器上にフォーカスされた第２の偏光の干渉光を受けるように構成されている。第２の検出アームは、第７のレンズによって第２の検出器上にフォーカスされた第１の偏光の干渉光を受けるように構成されている。また、本発明は、対物レンズの瞳面内の光および対物レンズの焦点面内の光の偏光状態を同時に画像化（imaging）することによって、試料を画像化するための光学系を提供する。この光学系は、２つの直交する偏光状態に偏光された偏光を発するように構成された広帯域光源と、偏光状態を結合および分割するように構成された複数のビームスプリッターと、対物レンズおよび画像化される試料を含む測定アーム、並びに、参照アームを含む干渉セルと、偏光を所定の箇所にフォーカスするように構成された複数のレンズと、対物レンズの焦点面内の光を検出するように構成された第１の検出アームと、対物レンズの瞳面内の光の偏光状態を検出するように構成された回転分析器を備える第２の検出アームと、を含む。光学系の第１の実施例では、複数のレンズは、コリメートされた光ビームを生成するように構成された第１のレンズと、ケーラー照明を生成するように構成された第２のレンズおよび第３のレンズと、対物レンズである測定アーム内の第４のレンズと、参照アーム内の第５のレンズと、第１の検出アーム内の第６のレンズと、第２の検出アーム内の第７のレンズと、を含む。第１の実施例を任意選択的に含む光学系の第２の例では、光学系は、固定偏光子および第１の検出器において検出される第１の偏光のケーラー照明を結像（resolve）するように構成された第６のレンズを備える第１の検出アームと、回転分析器および第２の検出器において検出され、回転分析器の偏光軸に沿った偏光のコリメート光を結像（resolve）するように構成された第７のレンズを備える第２の検出アームと、を含む。第１の実施例および第２の実施例の一方または両方を任意選択的に含む光学系の第３の実施例では、回転分析器は、第１の条件および第２の条件で動作するように構成されている。第１の条件では、回転分析器は、偏光軸の１つまたは複数の離散的な箇所（positions）が直線状に並ぶ（align）軸に沿った瞳面からの光を通過させる。第２の条件では、回転分析器は、偏光軸を一定の周波数で回転させることにより、瞳面からの光を画像化する。第１～第３の実施例のうちの１つまたは複数またはそれぞれを任意選択的に含む光学系の第４の実施例では、第２の検出器において検出された回転分析器の偏光軸に沿った偏光のコリメート光の信号は、瞳面の偏光状態のモデルなしの角度の関数として分析される。

【0104】

また、本発明は、光学系のための方法のサポートを提供する。該方法は、広帯域光源からの光を、２つの直交偏光ビームに偏光させる工程と、複数のビームスプリッターによって、直交偏光を結合および分割する工程と、対物レンズおよび画像化される試料を備える測定アーム、並びに、参照アームによって、２つのビームのそれぞれからの光を干渉セルにおいて干渉させる工程と、複数のレンズによって、偏光を、所定の箇所にフォーカスする工程と、光学系の干渉セル内の光チョッパーによって、参照アーム内の光信号を変調する工程と、プロセッサーにおいて、第１の検出アーム内の第１のセンサーから光検出信号の第１のセットおよび第２の検出アーム内の第２のセンサーから光検出信号の第２のセットを受信する工程と、データ取得システムを備えるプロセッサーによって、受信された光検出信号の第１のセットおよび光検出信号の第２のセットにそれぞれ異なるデータ分析モードを使用することを可能にする工程と、を含む。本方法の第１の実施例では、データ分析モードは、光チョッパーが一定の周波数で回転し、プロセッサーが、第１の偏光の光学顕微鏡信号として、第１のセンサーから光検出信号の第１のセットを受信し、さらに、プロセッサーが、第２の偏光の干渉のない偏光解析信号として、第２のセンサーから光検出信号の第２のセットを受信する第１のモードと、光チョッパーが、オフ状態にあり、プロセッサーが、第１の偏光の干渉信号として、第１のセンサーから光検出信号の第１のセットを受信し、さらに、プロセッサーが、第２の偏光の偏光解析信号として、第２のセンサーから光検出信号の第２のセットを受信する第２のモードと、を含む。任意選択的に第１の実施例を含む本方法の第２の実施例では、光チョッパーの回転は、プロセッサーのデータ取得システムと同期されている。第１の実施例および第２の実施例の一方または両方を任意選択的に含む本方法の第３の実施例では、第１のモードにおいて、プロセッサーのデータ取得システムは、第１の偏光の干渉信号および第２の偏光の偏光解析信号を、順次または同時に、一緒に（jointly）回帰するように構成されている。第１～第３の実施例のうちの１つまたは複数またはそれぞれを任意選択的に含む本方法の第４の実施例では、第１の偏光の干渉信号および第２の偏光の偏光解析信号の回帰は、試料の膜厚およびトポグラフィを記述するための一般化モデルにフィッティングされる。第１～第４の実施例のうちの１つまたは複数またはそれぞれを任意選択的に含む本方法の第５の実施例では、光検出信号の第１のセットは、第１のモードおよび第２のモードで比較され、さらに、光検出信号の第２のセットは、第１のモードおよび第２のモードで比較される。

【0105】

開示された態様は、いくつかのケースにおいて、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組合せで実施され得る。また、開示された態様は、１つまたは複数のプロセッサーによって読み取られ実行され得る、１つまたは複数のまたは非一時的コンピューター可読媒体によって保持または記憶された命令として実装され得る。そのような命令は、コンピュータープログラム製品と呼ばれることがある。本明細書で述べられたコンピューター可読媒体は、演算装置によってアクセスされ得る任意の媒体を意味する。限定的ではない例として、コンピューター可読媒体は、コンピューター記憶媒体および通信媒体を備え得る。

【0106】

加えて、本記述は、特定の特徴を参照する。本明細書における開示は、それらの特定の特徴のすべての可能な組み合わせを含むことを理解されたい。例えば、特定の特徴が特定の態様の文脈において開示される場合、その特徴は、他の態様の文脈においても、可能な範囲で使用することもできる。

【0107】

また、本出願において、２つ以上の定義された工程または動作を有する方法に言及する場合、定義された工程または動作は、文脈がそれらの可能性を除外しない限り、任意の順序で、または、同時に、実行され得る。

【0108】

さらに、用語「含む（comprises）」およびその文法的等価物は、本開示では他の要素、特徴、工程、プロセス、操作などが随意に存在することを意味するために使用される。例えば、成分Ａ、Ｂ、およびＣを「含んでいる」または「含む」という用法は、成分Ａ、Ｂ、およびＣのみを含むことができ、または、１つまたは複数の他の成分とともに、成分Ａ、Ｂ、およびＣを含むことができる。

【0109】

また、「右」および「左」などの方向は、便宜上、および図面として提供される図を参照して使用される。しかしながら、開示される主題は、実際の使用において、または、異なる実施形態において、いくつかの配向を有し得る。したがって、図において垂直、水平、右、または左側である特徴は、すべての実施形態において、同じ向きまたは方向を有していなくてもよい。

【0110】

図示された実施形態を参照して本発明の原理を説明し、図示したが、図示された実施形態はそのような原理から逸脱することなく、配置および詳細を変更することができ、さらに、任意の所望の方法で組み合わせることができることは理解されるのであろう。また、前述の議論は特定の実施形態に焦点を当ててきたが、他の構成も考えられる。

【0111】

特に、「本発明の実施形態による」などの表現が本明細書で使用されたが、これらの語句は、一般に、実施形態の可能性を参照することを意味し、本発明を特定の実施形態の構成に限定することを意図するものではない。本明細書で使用される場合、これらの用語は、他の実施形態に組み合わせ可能な、同じまたは異なる実施形態を参照するものである。

【0112】

本発明の特定の実施形態を例示の目的で図示し説明したが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができることが理解されるのであろう。したがって、本発明は添付の特許請求の範囲による場合を除き、限定されるべきではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【外国語明細書】