(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-07-03
(54)【発明の名称】埋込計量ターゲット用撮像システム
(51)【国際特許分類】
H01L 21/66 20060101AFI20230626BHJP
【ＦＩ】
H01L21/66 J
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022572678
(86)(22)【出願日】2021-05-24
(85)【翻訳文提出日】2023-01-19
(86)【国際出願番号】 US2021033805
(87)【国際公開番号】W WO2021242654
(87)【国際公開日】2021-12-02
(31)【優先権主張番号】63/029,741
(32)【優先日】2020-05-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/069,177
(32)【優先日】2020-10-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】500049141
【氏名又は名称】ケーエルエー コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】110001210
【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ヒル アンドリュー ブイ
(72)【発明者】
【氏名】ラレド ジラド
(72)【発明者】
【氏名】マナッセン アムノン
(72)【発明者】
【氏名】サフラーニ アブナー
【テーマコード（参考）】
4M106
【Ｆターム（参考）】
4M106AA01
4M106BA05
4M106CA21
4M106CA39
4M106DB04
4M106DB16
4M106DB20
(57)【要約】
計量システムにおいて、第１及び第２基板を接合することで形成されその界面に計量ターゲットがある接合標本を以て標本とし、その標本内に埋め込まれている計量ターゲットを撮像サブシステムにより撮像することができる。更に、その計量システム内の照明サブシステムに照明視野絞り及び照明瞳を設けること、その照明視野絞りに設けたアパーチャにて、その計量ターゲットに対応する計測面上でのその視野絞りアパーチャの投射サイズをその計測面における検出器の視野と整合させること、並びに、その照明瞳に設けた中央掩蔽器により、適宜選定されている遮断角より大きな角度で以て計量ターゲットの斜め照明を行わせ、その照明源からの照明がその標本の下面で反射されその計測面にてその検出器の視野を通るのを妨げることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
計量システムであって、対物レンズから集光された光をもとに、標本内に埋め込まれている計量ターゲットを検出器上に結像させるよう構成されている撮像サブシステムであり、前記標本が、第１基板とその第１基板に対しある界面にて接合された第２基板とで形成されていて、前記標本が更に前記計量ターゲットを有しその計量ターゲットが前記界面に所在しており、前記計量ターゲットが、前記第１基板上にある第１ターゲット構造と前記第２基板上にある第２ターゲット構造とを有するものである撮像サブシステムと、
照明サブシステムであり、
照明源、
前記対物レンズを介し前記照明源からもたらされる照明で以て前記計量ターゲットを照明するよう構成されている１個又は複数個の照明光学系、
前記計量ターゲットに対し共役な視野面に所在する照明視野絞りであり、視野絞りアパーチャを有する照明視野絞りであり、前記計量ターゲットに対応する計測面上での前記視野絞りアパーチャの投射サイズがその計測面における前記検出器の視野と整合するよう前記視野絞りアパーチャのサイズ及び形状のうち少なくとも一方が選定されている照明視野絞り、並びに
瞳面に所在する照明瞳であり、前記瞳面の中央に中央掩蔽器がある照明瞳であり、前記中央掩蔽器のサイズ及び形状のうち少なくとも一方が、遮断角より大きな角度で以て前記計量ターゲットの斜め照明が行われるよう選定されていて、前記遮断角が、前記標本の上面及び下面のうち少なくとも一方における前記照明源からの前記照明の反射が前記検出器に到達することを妨げるべく、前記計測面における前記検出器の前記視野のサイズ、前記第１基板の厚み並びに前記第２基板の厚みのうち少なくとも一つに基づき選定されている照明瞳、
を備える照明サブシステムと、
前記検出器に可通信結合されたコントローラであり、プログラム命令を実行するよう構成された１個又は複数個のプロセッサを有し、それらプログラム命令に従い、その１個又は複数個のプロセッサが、
前記標本から前記計量ターゲットの画像を１枚又は複数枚受け取り、且つ
前記１枚又は複数枚の画像に基づき前記標本の計量計測結果を１個又は複数個生成する、
コントローラと、
を備える計量システム。
【請求項2】
請求項１に記載の計量システムであって、更に、前記コントローラに可通信結合された並進ステージを有する標本位置決めサブシステムを備え、プログラム命令を実行するよう構成された前記１個又は複数個のプロセッサが更に、それらプログラム命令に従い、
前記標本位置決めサブシステムから標本位置決めデータを受け取り、且つ
１個又は複数個の制御信号を通じ前記並進ステージに指令して、前記計量ターゲットの前記１枚又は複数枚の画像を受け取るのに先立ち前記計測面に対しその計量ターゲットを整列させる、
計量システム。
【請求項3】
請求項２に記載の計量システムであって、前記標本位置決めサブシステムが更に、干渉計及び視差位置決めサブシステムのうち少なくとも一方を備える計量システム。
【請求項4】
請求項２に記載の計量システムであって、前記標本位置決めサブシステムが更に、前記照明源からの標本位置決め照明を計測アームと参照アームとに分かつよう構成されているビームスプリッタであり、前記計測アームが前記対物レンズを有していてその対物レンズが前記標本位置決め照明を前記標本に差し向けるよう構成されており、前記参照アームが参照対物レンズを有していてその参照対物レンズが前記標本位置決め照明を参照標本に差し向けるよう構成されているビームスプリッタと、
前記計測アームにおける前記参照アームからの光との光干渉に係る光を、前記ビームスプリッタから受光するよう構成されているフォトダイオードであり、前記標本位置決めデータを生成するフォトダイオードと、
を備える計量システム。
【請求項5】
請求項４に記載の計量システムであって、前記標本位置決め照明が前記照明源からの前記照明を含んでいる計量システム。
【請求項6】
請求項４に記載の計量システムであって、前記標本位置決め照明が付加的照明源からの前記照明を含んでいる計量システム。
【請求項7】
請求項４に記載の計量システムであって、前記標本位置決めデータが、前記並進ステージにより前記対物レンズの光軸に沿い前記標本が並進される際に生じた干渉信号を含んでいる計量システム。
【請求項8】
請求項７に記載の計量システムであって、前記計量ターゲットの所在個所を、前記干渉信号のピークの位置に基づき判別可能な計量システム。
【請求項9】
請求項４に記載の計量システムであって、前記参照標本が１枚又は複数枚の参照基板で形成されたものである計量システム。
【請求項10】
請求項９に記載の計量システムであって、前記参照標本が更に、背面と２枚の参照基板間の界面とのうち少なくとも一方の上に、反射層を備えるものである計量システム。
【請求項11】
請求項１に記載の計量システムであって、前記１個又は複数個の計量計測結果のうち少なくとも１個が、前記第１基板・前記第２基板間のオーバレイ計測結果を含んでいる計量システム。
【請求項12】
請求項１に記載の計量システムであって、前記遮断角が更に、前記標本の外面からの反射が前記検出器に到達することを妨げるべく選定されている計量システム。
【請求項13】
請求項１に記載の計量システムであって、前記視野絞りアパーチャが半径ｒｆの円状であり、前記照明瞳の前記中央掩蔽器が、前記照明源からの照明を阻止するようサイズ設定されていてその数値開口がｎ・ｓｉｎ（ａｔａｎ（ｒｆ／Ｗ））・（１－ｋ）より小さいものであり、但しｎが前記第１基板の屈折率、ｒｆが前記計測面上における前記視野絞りアパーチャの前記投射サイズ、ｋが公差因数である計量システム。
【請求項14】
請求項１に記載の計量システムであって、前記計量ターゲットに対応する前記計測面上での前記視野絞りアパーチャの前記投射サイズをその計測面における前記検出器の前記視野と整合させることで、前記照明源からの照明の反射が前記標本の前記上面で反射されること並びに前記検出器により捕捉されることを妨げる計量システム。
【請求項15】
請求項１に記載の計量システムであって、前記計量ターゲットに対応する前記計測面上での前記視野絞りアパーチャの前記投射サイズをその計測面における前記検出器の前記視野と整合させることで、前記照明源からの照明の反射が前記標本の前記下面で反射されること並びに前記計測面における前記検出器の前記視野内を通り伝搬することを妨げる計量システム。
【請求項16】
請求項１に記載の計量システムであって、前記検出器が、既知アスペクト比を呈する長方形のセンサを有していて、その既知アスペクト比を呈する長方形状となるよう前記視野絞りアパーチャの前記形状が選定されている計量システム。
【請求項17】
請求項１６に記載の計量システムであって、前記視野絞りアパーチャの第１方向沿いサイズｄＸ，ｆがｄＸ，ｆ＝ａ・（Ｍａｇｉｌｌ／Ｍａｇｃｏｌｌ）・ｌｐ（１＋ｋｆ）となるよう選定されており、但しａが前記検出器内にありサイズｌｐを有する正方形画素の前記第１方向沿い個数、Ｍａｇｉｌｌが前記照明サブシステムの倍率、Ｍａｇｃｏｌｌが集光サブシステムの倍率、ｋｆが公差因数であり、前記視野絞りアパーチャの第２方向沿いサイズｄＹ，ｆがｄＹ，ｆ＝ｂ・（Ｍａｇｉｌｌ／Ｍａｇｃｏｌｌ）・ｌｐ（１＋ｋｆ）となるよう選定されており、但しｂが前記検出器内にありサイズｌｐを有する正方形画素の前記第２方向沿い個数である計量システム。
【請求項18】
請求項１７に記載の計量システムであって、ｋｆが０～０．０５の範囲内にある計量システム。
【請求項19】
請求項１に記載の計量システムであって、前記検出器が、既知アスペクト比を呈する長方形のセンサを有していて、円状となるよう前記視野絞りアパーチャの前記形状が選定されており、前記計測面上における前記視野絞りアパーチャの前記投射サイズがその計測面における前記検出器の前記視野内に包摂されている計量システム。
【請求項20】
請求項１９に記載の計量システムであって、前記検出器のサイズがサイズｌｐの正方形画素（ｎ×ｍ）個のサイズであり、前記視野絞りアパーチャの半径がｒ＝（ｎ２＋ｍ２）１／２・（Ｍａｇｉｌｌ／Ｍａｇｃｏｌｌ）・（ｌｐ／２）・（１＋ｋ）であり、但しＭａｇｉｌｌが前記照明サブシステムの倍率、Ｍａｇｃｏｌｌが集光サブシステムの倍率、ｋが公差因数である計量システム。
【請求項21】
請求項２０に記載の計量システムであって、ｋｆが０～０．３の範囲内にある計量システム。
【請求項22】
請求項１に記載の計量システムであって、前記第１基板及び前記第２基板のうち少なくとも一方が、７７５μｍ、７５０μｍ、６００μｍ、３００μｍ及び１００μｍのうち少なくとも一通りの厚みを有するものである計量システム。
【請求項23】
請求項１に記載の計量システムであって、前記第１基板及び前記第２基板のうち少なくとも一方が、半導体ウェハを備えるものである計量システム。
【請求項24】
計量システムであって、対物レンズから集光された光をもとに、標本内に埋め込まれている計量ターゲットを検出器上に結像させるよう構成されている撮像サブシステムであり、前記標本が、第１基板とその第１基板に対しある界面にて接合された第２基板とで形成されていて、前記標本が更に前記計量ターゲットを有しその計量ターゲットが前記界面に所在しており、前記計量ターゲットが、前記第１基板上にある第１ターゲット構造と前記第２基板上にある第２ターゲット構造とを有するものである撮像サブシステムと、
前記検出器の計測面にて前記計量ターゲットを位置決めする並進ステージを有する標本位置決めサブシステムと、
照明サブシステムであり、
照明源、
前記対物レンズを介し前記照明源からもたらされる照明で以て前記計量ターゲットを照明するよう構成されている１個又は複数個の照明光学系、並びに
瞳面に所在する瞳絞りであり、前記瞳面の中央に中央掩蔽器がある瞳絞りであり、前記中央掩蔽器のサイズ及び形状のうち少なくとも一方が、遮断角より大きな角度で以て前記計量ターゲットの斜め照明が行われるよう選定されていて、前記遮断角が、前記標本の上面及び下面のうち少なくとも一方における前記照明源からの前記照明の反射が前記検出器に到達することを妨げるべく、前記計測面における前記検出器の視野のサイズ、前記第１基板の厚み並びに前記第２基板の厚みのうち少なくとも一つに基づき選定されている瞳絞り、
を備える照明サブシステムと、
前記検出器に可通信結合されたコントローラであり、プログラム命令を実行するよう構成された１個又は複数個のプロセッサを有し、それらプログラム命令に従い、その１個又は複数個のプロセッサが、
前記標本から前記計量ターゲットの画像を１枚又は複数枚受け取り、且つ
前記１枚又は複数枚の画像に基づき前記標本の計量計測結果を１個又は複数個生成する、
コントローラと、
を備える計量システム。
【請求項25】
請求項２４に記載の計量システムであって、前記標本位置決めサブシステムが更に、前記照明源からの標本位置決め照明を計測アームと参照アームとに分かつよう構成されているビームスプリッタであり、前記計測アームが前記対物レンズを有していてその対物レンズが前記標本位置決め照明を前記標本に差し向けるよう構成されており、前記参照アームが参照対物レンズを有していてその参照対物レンズが前記標本位置決め照明を参照標本に差し向けるよう構成されているビームスプリッタと、
前記計測アームにおける前記参照アームからの光との光干渉に係る光を、前記ビームスプリッタから受光するよう構成されているフォトダイオードであり、標本位置決めデータを生成するフォトダイオードと、
を備える計量システム。
【請求項26】
請求項２５に記載の計量システムであって、前記標本位置決め照明が前記照明源からの前記照明を含んでいる計量システム。
【請求項27】
請求項２５に記載の計量システムであって、前記標本位置決め照明が付加的照明源からの前記照明を含んでいる計量システム。
【請求項28】
請求項２５に記載の計量システムであって、前記参照標本が１枚又は複数枚の参照基板で形成されたものである計量システム。
【請求項29】
請求項２８に記載の計量システムであって、前記参照標本が更に、背面と２枚の参照基板間の界面とのうち少なくとも一方の上に、反射層を備えるものである計量システム。
【請求項30】
請求項２４に記載の計量システムであって、前記遮断角が更に、前記標本の外面からの反射が前記検出器に到達することを妨げるべく選定されている計量システム。
【請求項31】
請求項２４に記載の計量システムであって、前記１個又は複数個の計量計測結果のうち少なくとも１個が、前記第１基板・前記第２基板間のオーバレイ計測結果を含んでいる計量システム。
【請求項32】
請求項２４に記載の計量システムであって、前記第１基板及び前記第２基板のうち少なくとも一方が、７７５μｍ、７５０μｍ、６００μｍ、３００μｍ及び１００μｍのうち少なくとも一通りの厚みを有するものである計量システム。
【請求項33】
請求項２４に記載の計量システムであって、前記第１基板及び前記第２基板のうち少なくとも一方が、半導体ウェハを備えるものである計量システム。
【請求項34】
計量システムであって、対物レンズから集光された光をもとに、標本内に埋め込まれている計量ターゲットを検出器上に結像させるよう構成されている撮像サブシステムであり、前記標本が、第１基板とその第１基板に対しある界面にて接合された第２基板とで形成されていて、前記標本が更に前記計量ターゲットを有しその計量ターゲットが前記界面に所在しており、前記計量ターゲットが、前記第１基板上にある第１ターゲット構造と前記第２基板上にある第２ターゲット構造とを有するものである撮像サブシステムと、
前記検出器の計測面にて前記計量ターゲットを位置決めする並進ステージを有する標本位置決めサブシステムと、
照明サブシステムであり、
照明源、
前記対物レンズを介し前記照明源からもたらされる照明で以て前記計量ターゲットを照明するよう構成されている１個又は複数個の照明光学系、並びに
前記計量ターゲットに対し共役な視野面に所在する照明視野絞りであり、視野絞りアパーチャを有する照明視野絞りであり、前記計量ターゲットに対応する前記計測面上での前記視野絞りアパーチャの投射サイズがその計測面における前記検出器の視野と整合するよう前記視野絞りアパーチャのサイズ及び形状のうち少なくとも一方が選定されている照明視野絞り、
を備える照明サブシステムと、
前記検出器に可通信結合されたコントローラであり、プログラム命令を実行するよう構成された１個又は複数個のプロセッサを有し、それらプログラム命令に従い、その１個又は複数個のプロセッサが、
前記標本から前記計量ターゲットの画像を１枚又は複数枚受け取り、且つ
前記１枚又は複数枚の画像に基づき前記標本の計量計測結果を１個又は複数個生成する、
コントローラと、
を備える計量システム。
【請求項35】
請求項３４に記載の計量システムであって、前記標本位置決めサブシステムが更に、前記照明源からの標本位置決め照明を計測アームと参照アームとに分かつよう構成されているビームスプリッタであり、前記計測アームが前記対物レンズを有していてその対物レンズが前記標本位置決め照明を前記標本に差し向けるよう構成されており、前記参照アームが参照対物レンズを有していてその参照対物レンズが前記標本位置決め照明を参照標本に差し向けるよう構成されているビームスプリッタと、
前記計測アームにおける前記参照アームからの光との光干渉に係る光を、前記ビームスプリッタから受光するよう構成されているフォトダイオードであり、標本位置決めデータを生成するフォトダイオードと、
を備える計量システム。
【請求項36】
請求項３５に記載の計量システムであって、前記標本位置決め照明が前記照明源からの前記照明を含んでいる計量システム。
【請求項37】
請求項３５に記載の計量システムであって、前記標本位置決め照明が付加的照明源からの前記照明を含んでいる計量システム。
【請求項38】
請求項３５に記載の計量システムであって、前記参照標本が１枚又は複数枚の参照基板で形成されたものである計量システム。
【請求項39】
請求項３８に記載の計量システムであって、前記参照標本が更に、背面と２枚の参照基板間の界面とのうち少なくとも一方の上に、反射層を備えるものである計量システム。
【請求項40】
請求項３４に記載の計量システムであって、前記１個又は複数個の計量計測結果のうち少なくとも１個が、前記第１基板・前記第２基板間のオーバレイ計測結果を含んでいる計量システム。
【請求項41】
請求項３４に記載の計量システムであって、前記第１基板及び前記第２基板のうち少なくとも一方が、７７５μｍ、７５０μｍ、６００μｍ、３００μｍ及び１００μｍのうち少なくとも一通りの厚みを有するものである計量システム。
【請求項42】
請求項３４に記載の計量システムであって、前記第１基板及び前記第２基板のうち少なくとも一方が、半導体ウェハを備えるものである計量システム。
【請求項43】
計量方法であって、照明サブシステムで以て標本上の計量ターゲットを照明し、但し前記標本が、第１基板とその第１基板に対しある界面にて接合された第２基板とで形成されていて、前記標本が更に、前記界面に所在する計量ターゲットを有しており、前記計量ターゲットが、前記第１基板上にある第１ターゲット構造と前記第２基板上にある第２ターゲット構造とを有しており、前記照明サブシステムが、
照明源と、
前記照明源からの照明で以て前記計量ターゲットを照明するよう構成されている１個又は複数個の照明光学系と、
前記計量ターゲットに対し共役な視野面に所在する照明視野絞りであり、視野絞りアパーチャを有する照明視野絞りであり、前記計量ターゲットに対応する計測面上での前記視野絞りアパーチャの投射サイズがその計測面における撮像型検出器の視野と整合するよう前記視野絞りアパーチャのサイズ及び形状のうち少なくとも一方が選定されている照明視野絞りと、
瞳面に所在する照明瞳であり、前記瞳面の中央に中央掩蔽器がある照明瞳であり、前記中央掩蔽器のサイズ及び形状のうち少なくとも一方が、遮断角より大きな角度で以て前記計量ターゲットの斜め照明が行われるよう選定されていて、前記遮断角が、前記標本の上面及び下面のうち少なくとも一方における前記照明源からの前記照明の反射が前記検出器に到達することを妨げるべく、前記計測面における前記検出器の視野のサイズ、前記第１基板の厚み並びに前記第２基板の厚みのうち少なくとも一つに基づき選定されている照明瞳と、
を備える計量方法であり、
前記撮像型検出器上で前記計量ターゲットの画像を１枚又は複数枚生成し、
前記１枚又は複数枚の画像に基づき前記標本の計量計測結果を１個又は複数個生成する、
計量方法。
【請求項44】
請求項４３に記載の計量方法であって、前記１枚又は複数枚の画像に基づき前記標本の計量計測結果を１個又は複数個生成する際に、前記１枚又は複数枚の画像に基づき前記第１基板・前記第２基板間のオーバレイ計測結果を生成する計量方法。
【請求項45】
請求項４４に記載の計量方法であって、前記計量ターゲットが、ＡＩＭターゲット、ｒＡＩＭターゲット、ＡＩＭｉｄターゲット及びＢｉＢターゲットのうち少なくとも一つを備えるものである計量方法。
【請求項46】
請求項４５に記載の計量方法であって、前記照明サブシステムで以て前記標本上の前記計量ターゲットを照明する際に、前記照明サブシステムからの照明であり１個又は複数個の赤外スペクトル域内波長を含む照明で以て、前記標本上の前記計量ターゲットを照明する計量方法。
【請求項47】
請求項１１に記載の計量システムであって、前記計量ターゲットが、ＡＩＭターゲット、ｒＡＩＭターゲット、ＡＩＭｉｄターゲット及びＢｉＢターゲットのうち少なくとも一つを備えるものである計量システム。
【請求項48】
請求項４７に記載の計量システムであって、前記照明源からの前記照明が、１個又は複数個の赤外スペクトル域内波長を含む照明を含んでいる計量システム。
【請求項49】
請求項３１に記載の計量システムであって、前記計量ターゲットが、ＡＩＭターゲット、ｒＡＩＭターゲット、ＡＩＭｉｄターゲット及びＢｉＢターゲットのうち少なくとも一つを備えるものである計量システム。
【請求項50】
請求項４９に記載の計量システムであって、前記照明源からの前記照明が、１個又は複数個の赤外スペクトル域内波長を含む照明を含んでいる計量システム。
【請求項51】
請求項４０に記載の計量システムであって、前記計量ターゲットが、ＡＩＭターゲット、ｒＡＩＭターゲット、ＡＩＭｉｄターゲット及びＢｉＢターゲットのうち少なくとも一つを備えるものである計量システム。
【請求項52】
請求項５１に記載の計量システムであって、前記照明源からの前記照明が、１個又は複数個の赤外スペクトル域内波長を含む照明を含んでいる計量システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本件開示は画像ベース計量に関し、より具体的には標本内に埋め込まれている計量ターゲットの撮像に関する。
【背景技術】
【0002】
［関連出願への相互参照］
本願では、２０２０年５月２６日付米国仮特許出願第６３／０２９７４１号に基づき米国特許法第１１９条（ｅ）の規定による利益を主張し、参照によりその全容を本願に繰り入れるものとする。
本願では、２０２０年５月２６日付米国仮特許出願第６３／０２９７４１号に基づき米国特許法第１１９条（ｅ）の規定による利益を主張し、参照によりその全容を本願に繰り入れるものとする。
【0003】
半導体デバイスの物理的密度に対する要請がかつてなく強まり、ますます複雑な三次元デザインが求められるに至っている。三次元デザインを実現する手法の一つは、２枚の別々なウェハ上に構造を作成し、それらを一体接合することで界面付近に構造を持たせる手法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許第７９３３０２６号明細書
【特許文献2】米国特許第７４７８０１９号明細書
【特許文献3】米国特許第５６０８５２６号明細書
【特許文献4】米国特許第５８５９４２４号明細書
【特許文献5】米国特許第６４２９９４３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
この技術であれば、それら２枚のウェハを別々に作成して後のプロセスにて接合すればよいため、複雑な構造の一体化を容易に行うことができる。反面で、それら２枚のウェハの相対的アライメント（整列）即ちオーバレイ（重なり具合）を計測及び／又は制御することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に従い計量システムが開示される。ある例証的実施形態に係る計量システムは、対物レンズから集光された光をもとに、標本内に埋め込まれている計量ターゲットを検出器上に結像させる、撮像サブシステムを有する。また、ある例証的実施形態では、その標本が第１基板とその第１基板に対しある界面にて接合された第２基板とで形成され、その標本が更に、その界面に所在する計量ターゲットを有し、その計量ターゲットが、第１基板上にある第１ターゲット構造と第２基板上にある第２ターゲット構造とを有する。また、ある例証的実施形態に係る計量システムは照明サブシステムを有する。また、ある例証的実施形態における照明サブシステムは照明源を有する。また、ある例証的実施形態における照明サブシステムは、その対物レンズを介しその照明源からもたらされる照明で以てその計量ターゲットを照明する、１個又は複数個の照明光学系を有する。また、ある例証的実施形態における照明サブシステムは、その計量ターゲットに対し共役な視野面に所在する照明視野絞りを有し、その照明視野絞りが視野絞りアパーチャを有する。また、ある例証的実施形態では、その視野絞りアパーチャのサイズ及び形状のうち少なくとも一方が、その計量ターゲットに対応する計測面上でのその視野絞りアパーチャの投射サイズがその計測面におけるその検出器の視野と整合するよう、選定される。また、ある例証的実施形態における照明サブシステムは、瞳面に所在する照明瞳でありその瞳面の中央に中央掩蔽器（オブスキュレーション）がある照明瞳を有する。また、ある例証的実施形態では、その中央掩蔽器のサイズ及び形状のうち少なくとも一方が、遮断角より大きな角度で以てその計量ターゲットの斜め照明が行われることとなるよう選定される。また、ある例証的実施形態における遮断角は、その標本の上面及び下面のうち少なくとも一方にて照明源からの照明が反射されその検出器に到達することを妨げるべく、計測面におけるその検出器の視野のサイズ、第１基板の厚み並びに第２基板の厚みのうち少なくとも一つに基づき選定される。また、ある例証的実施形態に係る計量システムは、その検出器に可通信結合されたコントローラを有する。また、ある例証的実施形態におけるコントローラは、その標本からその計量ターゲットの画像を１枚又は複数枚受け取る。また、ある例証的実施形態におけるコントローラは、その１枚又は複数枚の画像に基づきその標本の計量計測結果を１個又は複数個生成する。
【0007】
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に従い計量システムが開示される。ある例証的実施形態に係る計量システムは、対物レンズから集光された光をもとに、標本内に埋め込まれている計量ターゲットを検出器上に結像させる、撮像サブシステムを有する。また、ある例証的実施形態では、その標本が第１基板とその第１基板に対しある界面にて接合された第２基板とで形成され、その標本が更に、その界面に所在する計量ターゲットを有し、その計量ターゲットが、第１基板上にある第１ターゲット構造と第２基板上にある第２ターゲット構造とを有する。また、ある例証的実施形態に係る計量システムは、その検出器の計測面にてその計量ターゲットを位置決めする、並進ステージを有する、標本位置決めサブシステムを有する。また、ある例証的実施形態に係る計量システムは照明サブシステムを有する。また、ある例証的実施形態における照明サブシステムは照明源を有する。また、ある例証的実施形態における照明サブシステムは、その対物レンズを介しその照明源からもたらされる照明で以てその計量ターゲットを照明する、１個又は複数個の照明光学系を有する。また、ある例証的実施形態における照明サブシステムは、瞳面に所在する瞳絞りでありその瞳面の中央に中央掩蔽器がある瞳絞りを有する。また、ある例証的実施形態では、その中央掩蔽器のサイズ及び形状のうち少なくとも一方が、遮断角より大きな角度でその計量ターゲットの斜め照明が行われるよう選定される。また、ある例証的実施形態における遮断角は、標本の上面及び下面のうち少なくとも一方にてその照明源からの照明が反射されその検出器に到達することを妨げるべく、その計測面におけるその検出器の視野のサイズ、第１基板の厚み並びに第２基板の厚みのうち少なくとも一つに基づき選定される。また、ある例証的実施形態に係る計量システムは、その検出器に可通信結合されたコントローラを有する。また、ある例証的実施形態におけるコントローラは、その標本からその計量ターゲットの画像を１枚又は複数枚受け取る。また、ある例証的実施形態におけるコントローラは、その１枚又は複数枚の画像に基づきその標本の計量計測結果を１個又は複数個生成する。
【0008】
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に従い計量システムが開示される。ある例証的実施形態に係る計量システムは、対物レンズから集光された光をもとに、標本内に埋め込まれている計量ターゲットを検出器上に結像させる、撮像サブシステムを有する。また、ある例証的実施形態では、その標本が、第１基板とその第１基板に対しある界面にて接合された第２基板とで形成され、その標本が更に、その界面に所在する計量ターゲットを有し、その計量ターゲットが、第１基板上にある第１ターゲット構造と第２基板上にある第２ターゲット構造とを有する。また、ある例証的実施形態に係る計量システムは、その検出器の計測面にてその計量ターゲットを位置決めする並進ステージを有する、標本位置決めサブシステムを有する。また、ある例証的実施形態に係る計量システムは照明サブシステムを有する。また、ある例証的実施形態における照明サブシステムは照明源を有する。また、ある例証的実施形態における照明サブシステムは、その対物レンズを介しその照明源からもたらされる照明で以てその計量ターゲットを照明する、１個又は複数個の照明光学系を有する。また、ある例証的実施形態における照明サブシステムは、その計量ターゲットに対し共役な視野面に所在する照明視野絞りを有し、その照明視野絞りが視野絞りアパーチャを有する。また、ある例証的実施形態では、その視野絞りアパーチャのサイズ及び形状のうち少なくとも一方が、その計量ターゲットに対応する計測面上でのその視野絞りアパーチャの投射サイズがその計測面におけるその検出器の視野と整合するよう、選定される。また、ある例証的実施形態に係る計量システムは、その検出器に可通信結合されたコントローラを有する。また、ある例証的実施形態におけるコントローラは、その標本からその計量ターゲットの画像を１枚又は複数枚受け取る。また、ある例証的実施形態におけるコントローラは、その１枚又は複数枚の画像に基づきその標本の計量計測結果を１個又は複数個生成する。
【0009】
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に従い方法が開示される。ある例証的実施形態に係る方法では、照明サブシステムで以て標本上の計量ターゲットが照明される。また、ある例証的実施形態では、その標本が第１基板とその第１基板に対しある界面にて接合された第２基板とで形成され、その標本が更に、その界面に所在する計量ターゲットを有し、その計量ターゲットが、第１基板上にある第１ターゲット構造と第２基板上にある第２ターゲット構造とを有する。また、ある例証的実施形態における照明サブシステムは照明源を有する。また、ある例証的実施形態における照明サブシステムは、その照明源からの照明で以てその計量ターゲットを照明する、１個又は複数個の照明光学系を有する。また、ある例証的実施形態における照明サブシステムは、その計量ターゲットに対し共役な視野面に所在する照明視野絞りを有し、その照明視野絞りが視野絞りアパーチャを有する。また、ある例証的実施形態では、その視野絞りアパーチャのサイズ及び形状のうち少なくとも一方が、その計量ターゲットに対応する計測面上でのその視野絞りアパーチャの投射サイズがその計測面におけるその検出器の視野と整合するよう、選定される。また、ある例証的実施形態における照明サブシステムは、瞳面に所在する照明瞳でありその瞳面の中央に中央掩蔽器がある照明瞳を有する。また、ある例証的実施形態では、その中央掩蔽器のサイズ及び形状のうち少なくとも一方が、遮断角より大きな角度で以てその計量ターゲットの斜め照明が行われるよう選定される。また、ある例証的実施形態における遮断角は、その標本の上面及び下面のうち少なくとも一方にてその照明源からの照明が反射されその検出器に到達することを妨げるべく、その計測面におけるその検出器の視野のサイズ、第１基板の厚み並びに第２基板の厚みのうち少なくとも一つに基づき選定される。また、ある例証的実施形態に係る方法では、その撮像型検出器上でその計量ターゲットの画像が１枚又は複数枚生成される。また、ある例証的実施形態に係る方法では、その１枚又は複数枚の画像に基づきその標本の計量計測結果が１個又は複数個生成される。
【0010】
理解し得る通り、上掲の概略記述及び後掲の詳細記述は共に専ら例示的且つ説明的なものであり、特許請求の範囲記載の発明を必ずしも限定するものではない。添付図面は、明細書に組み込まれてその一部分を構成し、本発明の諸実施形態を描出し、概略記述と相俟ち本発明の諸原理を説明する役目を有している。
【0011】
以下の添付図面を参照することで、本件技術分野に習熟した者（いわゆる当業者）には、本件開示の数多な長所をより良好に理解できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1A】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る計量システムが描かれている概念図である。
【図1B】本件開示の１個又は複数個の実施形態における画像ベース計量ツールの概念図である。
【図1C】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、リニク干渉計をベースとする標本位置決めサブシステムを有する、計量ツールの模式図である。
【図1D】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、計量ツール内斜め照明伝搬が描かれている模式的光線図である。
【図1E】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、標本上に入射している輪状照明の模式的光線図である。
【図1F】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、参照標本上に入射している輪状照明の模式的光線図である。
【図1G】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、走査レンジの関数たる所期干渉信号のシミュレート描線図であり、ＮＡが０．２５、帯域幅（ＦＷＨＭ）が１６０ｎｍのフル照明での図である。
【図1H】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、走査レンジの関数たる所期干渉信号のシミュレート描線図であり、ＮＡが０．２５、帯域幅（ＦＷＨＭ）が５ｎｍのフル照明での図である。
【図1I】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、走査レンジの関数たる所期干渉信号のシミュレート描線図であり、ＮＡが０．８５～０．２５の範囲内の輪状照明での図である。
【図1J】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、走査レンジの関数たる所期干渉信号のシミュレート描線図であり、ＮＡが０．８５～０．６５の範囲内の輪状照明での図である。
【図1K】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、シリコン基板間にある６μｍ厚二酸化シリコン層の上面及び下面の検出が描かれているシミュレート描線図である。
【図1L】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、シリコン基板間にある１０μｍ厚二酸化シリコン層の上面及び下面の検出が描かれているシミュレート描線図である。
【図1M】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、低ＮＡ照明を用い収集された干渉信号の描線図である。
【図1N】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、中央掩蔽器無しで高ＮＡ照明を用い収集された干渉信号の描線図である。
【図1O】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、高ＮＡ輪状照明を用い７７５μｍ及び７７０μｍなる厚みの標本を通じ捕捉された干渉信号の描線図である。
【図2】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り接合標本の２枚の基板間の界面にある埋込計量ターゲットのプロファイル図である。
【図3】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、埋込計量ターゲットの計測を実行するのに望ましい光構成の概略図である。
【図4】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、埋込計量ターゲットの画像及び／又は計量計測結果内にノイズを持ち込むことがある三種類のスプリアス反射の概略図である。
【図5A】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、長方形尺の視野絞りアパーチャを有し照明路の視野面内に所在する照明視野絞りの模式図である。
【図5C】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、円形尺の視野絞りアパーチャを有し照明路の視野面内に所在する照明視野絞りの模式図である。
【図6】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、照明路上に所在する中央瞳掩蔽器を有する照明瞳絞りの模式図である。
【図7】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る埋込計量ターゲット計量方法にて実行される、諸ステップが描かれているフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付図面に描かれている被開示主題を詳細に参照する。ある種の実施形態及びその具体的諸特徴との関連で本件開示を具体的に図示及び記述してある。本願中で説明される諸実施形態は限定ではなく例証であると捉えられるべきである。いわゆる当業者には直ちに察せられるべきことに、本件開示の神髄及び技術的範囲から離隔することなく形態及び細部に様々な改変及び修正を施すことができる。
【0014】
本件開示の諸実施形態は、標本内に埋め込まれた計量ターゲットに依拠する計量を指向している。例えば接合標本たりうるものに、２枚の基板（例．ウェハ）を有し、そのうち少なくとも１枚の一層又は複数層上にパターン化フィーチャ（外形特徴）があり、それら基板のパターン化部分を接合することで、単体化基板の形態にしたものがある。この構成では界面付近にパターン化フィーチャ群を設けその標本内に埋め込むことができる。この製造技術は、これに限られるものではないが複雑な三次元メモリ構造の製造向けに好適であろう。
【0015】
本願での熟考によれば、計量ターゲットからの反射光を捉えることで計量を実行するのが一般に望ましく、他の源泉からの光があるとノイズが入り込み計測結果に悪影響することがある。例えば、計量システムでは、これに限られるものではないが計量ターゲットフィーチャの視野面像、ターゲットに発する光の角度分布の瞳面像等を初め、計量ターゲットの画像が１枚又は複数枚生成されるのが通例である。何であれその種の画像の画質（例．画像コントラスト、信号対雑音比（ＳＮＲ）等）が、スプリアス反射により悪影響されかねない。
【0016】
本願での更なる熟考によれば、埋込計量ターゲットに依拠する計量には幾つかの難題が存在しうる。例えば、通常は光をその標本のうち少なくとも一部分を通じ進行させ、計測に供する必要がある。従って、その標本による光吸収により、用いうる利用可能波長が制限されかねず、更には集光光の強度が下がりかねない。加えて、埋込計量ターゲットそれ自体以外の様々な面における照明光の反射により、計量計測結果が劣化しかねない。例えば、接合標本に備わる２枚の基板間の界面に所在する計量ターゲットについての計測結果が、これに限られるものではないが接合標本上面からの反射、界面のうち計量ターゲット外部分からの反射、接合標本下面からの反射等といったスプリアス反射の悪影響を、受けかねない。
【0017】
本件開示の諸実施形態は、注目している埋込計量ターゲット以外の面からの反射光の集光を制限すべく設計されたテイラード照明（仕立て照明）を用い、埋込計量ターゲットに対する計量を実行するシステム及び方法を、指向している。この構成によれば、埋込計量ターゲットの計測品質を、その標本の具体的幾何形状に係るスプリアス反射の捕捉を制限することで、（例．旧来の照明技術に比し）増強することができる。例えば、その埋込計量ターゲットの空間的及び角度的照明プロファイルを適宜仕立てる（テイラーする）ことで、スプリアス反射の捕捉を制限すること、ひいてはその注目計量ターゲットによる反射光によって画像が主に又は全て生成されるようにすることができる。
【0018】
ある種の実施形態における計量ツールは、テイラード照明で以て埋込計量ターゲットを照明する照明サブシステムと、そのセンササイズ及び倍率が既知な撮像型検出器を有しており従ってその計量ターゲットの平面（例．結像面）におけるその検出器の視野が既知な集光サブシステムと、を有する。更に、ある種の実施形態によれば、その照明サブシステム内にアパーチャ付きの視野絞りを設けることができ、そのアパーチャを工夫することで照明光の空間的拡がりをその計量ターゲットの平面（例．計測面）における検出器視野のサイズ及び／又は形状に従い制限することができる。この構成によれば、その計量ターゲットの平面以外の標本深さ（例．その標本の上面及び下面、その標本の中間層等）からの反射を軽減することができる。
【0019】
本願での熟考によれば、直交入射又は近直交入射にて埋込計量ターゲット上に入射した光を、検出器の視野内で伝搬させ、その標本の下面にて反射させ、その検出器の視野内で逆伝搬させ、そして集光サブシステムにより集光することができる。更に、検出器視野に整合するよう照明視野絞りをサイズ設定することで、その光が、照明視野絞りに影響されないものとなろう。ある種の実施形態における照明サブシステムは、この近直交光を阻止すべくサイズ設定された中央掩蔽器付の、アパーチャ絞りを有する。例えば、その照明アパーチャ絞りの中央掩蔽器のサイズ及び形状を、その埋込計量ターゲットより下方における標本厚、並びにその検出器又はもしあれば照明視野絞りにより画定される視野のサイズ及び形状、の双方を踏まえたものとすることができる。一般には、照明アパーチャ絞りにより、照明源からもたらされる光の量を減らせるため、それら既知パラメタに基づきその瞳掩蔽器のサイズ及び形状を調整することで、照明プロファイルの精密仕立てが可能となり、ひいてはスプリアス反射を軽減しつつ計測用の光の強度低下なる悪影響全般を制限することが可能となる。
【0020】
本願での更なる熟考によれば、計量システムにおける埋込計量ターゲットのアライメント（又はミスアライメント（誤整列））は、その埋込計量ターゲットの画像の質並びに関連するあらゆる計量計測の感度又は正確度に影響しうる。加えて、計量システムにおける埋込計量ターゲットのアライメント（又はミスアライメント）は、スプリアス反射軽減における照明視野又はアパーチャ絞りの実効性に影響しうる。本件開示の付加的諸実施形態は、計量システムにて埋込計量ターゲットを整列させる（例．埋込計量ターゲット上に合焦させる）システム及び方法を指向している。
【0021】
本願での更なる熟考によれば、本願開示の諸システム及び諸方法は、本件技術分野で既知なあらゆる種類の計量ツールに適用可能なものとすることができる。例えば、本願開示の諸システム及び諸方法を、埋込計量ターゲットの視野面像が１枚又は複数枚生成される画像ベース計量ツールに、適用可能なものとすることができる。別例によれば、本願開示の諸システム及び諸方法を、１枚又は複数枚の瞳面像が生成されるスキャタロメトリ（散乱計測法）計量ツールに、適用可能なものとすることができる。
【0022】
本願開示の諸システム及び諸方法は、更に、本件技術分野で既知なあらゆる種類の計量計測に適用可能なものとすることができる。例えば、本願開示の諸システム及び諸方法を、接合標本のオーバレイ計量に適し、その組成基板の相対的アライメント（又はミスアライメント）を計測しうるものと、することができる。この例によれば、オーバレイ計量ターゲット、即ち接合標本に備わる２枚の基板の相対的アライメント（又はミスアライメント）に係るオーバレイを計測するためのターゲットを、接合されているそれら２枚の基板間の界面に形成し、それら２枚の基板それぞれの一層又は複数層上に所在する構造が組み込まれたオーバレイ計量ターゲットの態とすることができる。従って、上基板を介し照明を送り、そのオーバレイ計量ターゲットからの反射光のうち上基板を介し逆伝搬された光を集めること等で、そのオーバレイターゲットの計測を行うことができる。別例によれば、本願開示の諸システム及び諸方法にて、標本の一層又は複数層上にあり付加的な標本層により部分的又は全面的に覆われているプロセス感応計量ターゲットをもとに、プロセス関連計量を行うことができる。そうしたプロセス関連計量ターゲットは、これに限られるものではないがリソグラフィ露出時の光強度及び／又は照射量、プロセス工程における標本の焦点位置等、１個又は複数個の製造工程関連パラメタに対し感応的なフィーチャを有するものと、することができる。
【0023】
本願での更なる熟考によれば、照明視野絞り及び／又は照明瞳絞りの使用を通じテイラード照明を提供することで、標本からの集光を制限せずにスプリアス反射の軽減を行えるように、することができる。それとの関連で言えば、計量ツールを、本件技術分野で既知な何れの種類の結像・撮像技術を利用するものとも、することができる。例えば、本願での認識によれば、周期的な構造を有する計量ターゲットに依拠する様々な計量技術を、それら計量ターゲットからの回折光のうち指定次数のもののみに基づき計量データを生成するよう、設計することができる。従って、本願開示の如きテイラード照明の使用は、そうした技術全般に好適たりうる。
【0024】
本件開示の随所で用いられている語「標本」又は「基板」は、総じて、半導体又は非半導体素材で形成された基板（例．ウェハ等）のことを指している。例えば、半導体又は非半導体素材たりうるものに、これに限られるものではないが単結晶シリコン、ヒ化ガリウム及び燐化インジウムがある。標本は１個又は複数個の層を有するものとすることができる。例えば、そうした層たりうるものに、これに限られるものではないがレジスト（フォトレジスト等）、誘電体素材、導体素材及び半導体素材の層がある。そうした層については多種多様な種類が本件技術分野にて知られており、本願では、その種類を問わずそれらの層がその上に形成されうる標本を包括する意図にて標本なる語が用いられている。標本上に形成された１個又は複数個の層が、パターニング（パターン化）されていてもパターニングされていなくてもよい。例えば、標本内に複数個のダイを設け、各ダイに可反復パターン化フィーチャを設けることができる。こうした素材層の形成及び処理により、最終的にはデバイス完成品を得ることができる。数多くの種類のデバイスを標本上に形成することができ、本願では、その種類を問わず本件技術分野で既知なデバイスがその上に作成される標本を包括する意図にて標本なる語が用いられている。更に、本件開示の目的上、標本及びウェハなる語は可換なものとして解されるべきである。
【0025】
【0026】
図１Ａは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る計量システム１００を描いた概念図である。ある実施形態に係るシステム１００は、標本１０６内にある少なくとも１個の埋込計量ターゲット１０４の画像を少なくとも１枚生成するよう構成された、計量ツール１０２を有する。例えば、計量ツール１０２にて、埋込計量ターゲット１０４の１枚又は複数枚の視野面像、及び／又は、埋込計量ターゲット１０４の１枚又は複数枚の瞳面像を、発生させることができる。
【0027】
標本１０６には本件技術分野で既知なあらゆる種類の標本、なかでも埋込計量ターゲット１０４を有するものが包含されうる。例えば、標本１０６たりうるものに、２枚の基板を界面にて一体接合することで形成されていて、その界面か界面付近に埋込計量ターゲット１０４が所在する接合標本がある。更に、それら基板が、これに限られるものではないが半導体、金属、ポリマ、ガラス又は結晶性素材を初め、どのような素材又は素材組合せで形成されていてもよい。ある実施形態では、それら基板のうち少なくとも１枚がウェハ（例．半導体ウェハ）とされる。例えば、２枚のウェハが界面にて接合された態の接合ウェハ標本として、標本１０６を形成することができる。
【0028】
計量ツール１０２には本件技術分野で既知なあらゆる種類の計量ツール、なかでも標本１０６上の１個又は複数個の埋込計量ターゲット１０４の１枚又は複数枚の画像を何れかの面又は面組合せにて発生させること、並びにその１枚又は複数枚の画像に基づきその標本１０６に係る１個又は複数個の注目パラメタを計測すること、に適したものが包含されうる。
【0029】
また、ある実施形態に係るシステム１００は、計量ツール１０２に可通信結合されたコントローラ１０８を有する。また、ある実施形態におけるコントローラ１０８は、記憶デバイス１１２即ちメモリ上にて保持されているプログラム命令を実行するよう構成された、１個又は複数個のプロセッサ１１０を有する。コントローラ１０８に備わる１個又は複数個のプロセッサ１１０には、本件技術分野で既知なあらゆる処理素子が包含されうる。その意味で、その１個又は複数個のプロセッサ１１０にはあらゆるマイクロプロセッサ型デバイス、なかでもアルゴリズム及び／又は命令群を実行するよう構成されたものが包含されうる。更に、記憶デバイス１１２には本件技術分野で既知なあらゆる格納媒体、なかでも連携している１個又は複数個のプロセッサ１１０により実行可能なプログラム命令群を格納するのに適するものが包含されうる。例えば、記憶デバイス１１２たりうるものに非一時的記憶媒体がある。付加的な例としては、記憶デバイス１１２たりうるものに、これに限られるものではないがリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気又は光学記憶デバイス（例．ディスク）、磁気テープ、固体ドライブ等がある。更に注記されることに、記憶デバイス１１２を、１個又は複数個のプロセッサ１１０と共に共通コントローラハウジング内に収容してもよい。
【0030】
この構成によれば、コントローラ１０８に備わる１個又は複数個のプロセッサ１１０にて、本件開示の随所に記載されている様々な処理ステップのうち何れを実行させることもできる。例えば、コントローラ１０８に備わる１個又は複数個のプロセッサ１１０にて、埋込計量ターゲット１０４の１枚又は複数枚の画像（例．１枚又は複数枚の視野面像又は瞳面像）を検出器から受け取り、検出器からの画像１枚又は複数枚に基づき標本１０６に係る計量計測結果を１個又は複数個生成することができる。
【0031】
図１Ｂは、本件開示の１個又は複数個の実施形態における画像ベース計量ツール１０２の概念図である。
【0032】
ある実施形態では、計量ツール１０２が、照明１１６を生成するよう構成された照明源１１４を有する。また、ある実施形態に係るシステム１００では、照明路１１８（例．照明サブシステム）に設けられた１個又は複数個の部材によって、照明１１６が標本１０６へと差し向けられる。
【0033】
また、ある実施形態では、計量ツール１０２が、集光路１２０（例．撮像サブシステム）に設けられた１個又は複数個の部材によって標本からの光、即ち本願で言う標本光１２２を集光する。標本光１２２には、これに限られるものではないが光又は粒子を初め、標本１０６に発するあらゆる種類の輻射が包含されうる。例えば、標本光１２２たりうるものに、照明１１６のうち標本１０６により反射及び／又は散乱された部分がある。別例によれば、標本光１２２たりうるものに、標本１０６による照明１１６の吸収により誘起されたルミネッセンスがある。別例によれば、標本光１２２たりうるものに、これに限られるものではないが後方散乱電子又は二次電子等、照明１１６に応答し前記標本１０６からもたらされる粒子がある。
【0034】
また、ある実施形態では、計量ツール１０２が、標本光１２２のうち少なくとも一部分を集光路１２０から捕捉するよう構成された、少なくとも１個の検出器１２４を有する。
【0035】
照明源１１４には、本件技術分野で既知なあらゆる種類の光源が包含されうる。ある実施形態では、照明源１１４が、これに限られるものではないが１個又は複数個のレーザ光源等、１個又は複数個のコヒーレント光源を有する。この構成によれば、照明源１１４にて、高いコヒーレンス（例．高い空間コヒーレンス及び／又は時間コヒーレンス）を有する照明１１６を生成することができる。例えば、照明源１１４たりうるものに、これに限られるものではないが１個又は複数個の超連続体（超広帯域）レーザ又は白色レーザ等を初め、１個又は複数個の広帯域レーザがある。別例によれば、照明源１１４たりうるものに１個又は複数個の狭帯域レーザがある。更なる例によれば、照明源１１４たりうるものに、照明１１６を生成すること及びそのスペクトル強度を調整することが可能な、１個又は複数個の可調レーザがある。更に、コヒーレント照明源１１４のもととなるテクノロジ又は製品デザインがどのような種類のものであってもよい。例えば、照明源１１４たりうるものに、これに限られるものではないが１個又は複数個のファイバレーザ、１個又は複数個のダイオードレーザ或いは１個又は複数個のガスレーザの、何らかの組合せがある。
【0036】
別の実施形態では照明源１１４が１個又は複数個の低コヒーレンス光源を有し、低い又は部分的なコヒーレンス（例．空間及び／又は時間コヒーレンス）を有する照明１１６がそれによりもたらされる。例えば、照明源１１４たりうるものに１個又は複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ）又は超ルミネッセンスＬＥＤがある。別例によれば、照明源１１４たりうるものに、これに限られるものではないがＬＳＰランプ、ＬＳＰバルブ又はＬＳＰチャンバ等、一種類又は複数種類の元素を収容するのに適していて、レーザ光源によりその元素をプラズマ状態へと励起させることで広帯域照明を放射させることができる、レーザ維持プラズマ（ＬＳＰ）光源がある。別例によれば、照明源１１４たりうるものに、これに限られるものではないがアークランプ、放電ランプ、無電極ランプ等のランプ光源がある。
【0037】
更に、照明源１１４を、何らかの光源組合せを有するものとすることができる。ある実施形態では、照明源１１４が、広帯域照明をもたらす１個又は複数個の超連続体レーザ光源と、その１個又は複数個の超連続体レーザ光源のスペクトル内のギャップを補う１個又は複数個の部分コヒーレント高輝度ＬＥＤとを有する。
【0038】
照明源１１４によりもたらされる照明１１６を、選定された何らかの波長又は波長域（例．スペクトル）を有するものとすることができる。本願での熟考によれば、標本１０６のうち少なくとも一部分を通じて送り込むべく、ひいては最低限の又は少なくとも許容しうる吸収で以て埋込計量ターゲット１０４に到達させるべく、照明１１６のスペクトルを選定することができる。例えば、標本１０６が２枚の半導体基板を接合することで形成されている場合は、赤外スペクトル域内波長が含まれるように照明１１６のスペクトルを選定すればよい。とはいえ、ご理解頂ける通り、本願開示の諸システム及び諸方法は広範な標本に対し広範に適用可能なものとされうるのであり、照明１１６は標本１０６の組成を踏まえ選定された何らかのスペクトルを有するものとされうる。
【0039】
照明源１１４によりもたらされる光を、更に、選定された何らかの時間特性を有するものとすることができる。ある実施形態では、照明源１１４が、連続波照明１１６をもたらす１個又は複数個の連続波光源を有する。別の実施形態では、照明源１１４が、変調照明例えばパルス照明１１６をもたらす１個又は複数個のパルス光源を有する。例えば、その照明源１１４たりうるものに、１個又は複数個のモードロックレーザ、１個又は複数個のＱスイッチレーザ等がある。
【0040】
ある実施形態では、照明路１１８に、照明源１１４からの照明１１６を標本１０６へと差し向ける１個又は複数個の照明レンズ１２６を設ける。加えて、その照明レンズ１２６を、１個又は複数個の視野面又は瞳面が照明路１１８上の諸個所に中継されるよう配列することができる。照明路１１８には、更に、照明１１６を修正及び／又は調光するのに適した１個又は複数個の照明調光部材１２８を設けることができる。その照明調光部材１２８を、これは必須ではないが、照明路１１８上の視野面及び／又は瞳面に所在させることができる。例えば、その１個又は複数個の照明調光部材１２８のなかに、これに限られるものではないが照明アパーチャ絞り、照明視野絞り、１個又は複数個のポラライザ、１個又は複数個の補償器、１個又は複数個のフィルタ、１個又は複数個のビームスプリッタ、１個又は複数個のディフューザ、１個又は複数個のホモジナイザ、１個又は複数個のアポダイザ、１個又は複数個のビーム整形器、１個又は複数個の鏡、或いは１個又は複数個のレンズを、含めることができる。
【0041】
ある実施形態では、集光路１２０に、標本１０６からの標本光１２２を検出器１２４へと差し向ける１個又は複数個の集光レンズ１３０を設ける。また、ある実施形態では、集光路１２０に、標本光１２２を修正及び／又は調光するのに適した１個又は複数個の集光調光部材１３２を設ける。例えば、その１個又は複数個の集光調光部材１３２のなかに、これに限られるものではないが１個又は複数個のポラライザ、１個又は複数個のフィルタ、１個又は複数個のビームスプリッタ、１個又は複数個のディフューザ、１個又は複数個のアポダイザ、或いは１個又は複数個のビーム整形器を、含めることができる。
【0042】
ある実施形態では、計量ツール１０２が、照明１１６を標本１０６に差し向け及び／又はその標本１０６からの標本光１２２を捉える計測対物レンズ１３４を有する。例えば、図１Ｂに描かれている通り、計量ツール１０２を、照明路１１８及び集光路１２０の双方に共通なビームスプリッタ１３６を有していて、計測対物レンズ１３４にて標本１０６への照明１１６の差し向けとその標本１０６からの標本光１２２の捕捉とを同時に行えるものと、することができる。また、ある実施形態によれば、図示しないが、照明路１１８と集光路１２０とに別々なレンズを設け、それらにより標本１０６への照明１１６の差し向けと標本光１２２の集光とを別々に行うようにすることができる。
【0043】
検出器１２４には本件技術分野で既知なあらゆる光学検出器、なかでも標本１０６から標本光１２２を受光し捕捉するのに適するものが包含されうる。更に、その検出器１２４が、静止標本１０６及び移動標本１０６のうち何れの画像を捉えるのに適するものであってもよい。例えば、検出器１２４たりうるものに、これに限られるものではないがフォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）デバイス、時間遅延積分（ＴＤＩ）型検出器、ラインスキャン型検出器、光電子増倍管（ＰＭＴ）、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）等がある。また、ある実施形態によれば、検出器１２４のなかに分光型検出器、即ち標本１０６に発する輻射を拡散素子の使用によりセンサ上に分散させてその波長を識別するのに適した検出器を含めることができる。
【0044】
更に、本システム１００に（例．１個又は複数個のビームスプリッタにより生成される複数本のビーム路に関連付けて）複数個の検出器１２４を設け、本システム１００による複数通りの計量計測を（例．複数個の計量ツールにより）容易に行えるようにすることができる。また、ある実施形態によれば、検出器１２４のなかに、標本１０６に発する輻射の波長を識別するのに適した分光型検出器を含めることができる。
【0045】
検出器１２４は、更に、本システム１００の何れの結像面に所在させることもできる。例えば、検出器１２４を標本１０６に対し共役な面に所在させ、その標本１０６の画像が生じるようにすることができる。別例によれば、検出器１２４を瞳面（又はそれに対し共役なところ）に所在させ、瞳像が生じるようにすることができる。
【0046】
また、ある実施形態では、計量ツール１０２が、標本１０６に発する光（例．標本光１２２）を集光路１２０経由で捉えるよう構成された検出器１２４を有する。例えば、検出器１２４にて、標本１０６からの反射又は散乱輻射（例．鏡面反射、拡散反射等によるもの）を受光することができる。別れによれば、検出器１２４にて、標本１０６により生成された輻射（例．照明１１６の吸収に係るルミネッセンス等）を受光することができる。別例によれば、検出器１２４にて、標本１０６から一通り又は複数通りの次数の回折輻射（例．０次回折、±１次回折、±２次回折等）を受光することができる。
【0047】
スペクトルデータの収集を伴う計測技術（例．分光リフレクトメトリ（反射計測法）、分光エリプソメトリ（楕円偏向法）等）では、注目スペクトル域に亘り連続的なスペクトルデータを生成することが、望ましかろう。例えば、計量ツール１０２内に、オーバレイターゲットからの光を１個又は複数個の検出器１２４上へと空間分散させる分散素子（例．プリズム、格子等）を設け、スペクトル計測結果を捉えうるようにすることができる。とはいえ、本願での認識によれば、個々の検出器１２４の感度は波長の関数として変動しうる。従って、その検出器１２４につき、波長の関数たる感度変動を勘案するための校正が必要となりうる。
【0048】
また、ある実施形態によれば、計量ツール１０２内に複数個の検出器１２４を設け、その計量ツール１０２による複数通りの計量計測を容易に行えるようにすることができる。これとの関連で言えば、図１Ｂに示されている計量ツール１０２では、複数通りの同時的な計量計測を実行することができる。
【0049】
ある実施形態では、計量ツール１０２が、計測前、計測中及び／又は計測後に標本１０６及び／又は照明１１６を調整しうるよう構成された標本位置決めサブシステム１３８を有する。例えば、図１Ｂに描かれている標本位置決めサブシステム１３８は並進ステージ１４０を有しており、それにより、これに限られるものではないがＸＹ平面内横方向位置、Ｚ軸（例．計測対物レンズ１３４の光軸）沿い位置、ティップ、ティルト等、標本１０６の任意方向沿い位置を調整することができる。別例によれば、図示しないが、標本位置決めサブシステム１３８に、照明１１６により標本１０６又はその一部分を横断走査するのに適した、１個又は複数個の走査型光学素子（例．ガルバノメータ、可回動鏡等）を設けることができる。
【0050】
ある実施形態では、標本位置決めサブシステム１３８に備わる１個又は複数個の部材により、標本１０６、埋込計量ターゲット１０４又はその標本１０６内の何らかの指定層の所在個所（計測対物レンズ１３４の光軸沿いのそれ）が、検出及び／又は監視される。この構成によれば、標本位置決めサブシステム１３８により、計量ツール１０２内で、埋込計量ターゲット１０４を正確に整列させることができる。本願での熟考によれば、本システム１００における埋込計量ターゲット１０４の正確なアライメント（整列）により、多数の利益をもたらすことができる。例えば、埋込計量ターゲット１０４の正確なアライメントにより、その埋込計量ターゲット１０４上における、照明源１１４からの照明１１６の空間及び角度プロファイルの正確な制御を、本件開示の随所で論じられている通りテイラード照明視野絞り及び／又は瞳絞りの使用を通じ、容易に行えるようにすることができる。別例によれば、埋込計量ターゲット１０４の正確なアライメントにより、検出器１２４に対する埋込計量ターゲット１０４の正確なアライメントを容易に行うこと、ひいては指定面（例．視野面又は前記瞳面）の高品質画像がもたらされるようにすることができる。
【0051】
標本位置決めサブシステム１３８による標本１０６又はその任意部分の軸方向位置の検出及び／又は監視には、様々な技術を用いることができる。
【0052】
ある実施形態では、標本位置決めサブシステム１３８に備わるリニク干渉計により、計測対物レンズ１３４の光軸沿いにおける埋込計量ターゲット１０４の位置が判別及び／又は監視される。例えば、そのリニク干渉計を、照明源１１４からもたらされる照明１１６のスペクトルで以て動作するよう構成することができ、またその照明源１１４を、これは必須ではないが狭帯域（例．帯域幅が約５ｎｍ以下）のものとすることができる。
【0053】
図１Ｃは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、リニク干渉計をベースとする標本位置決めサブシステム１３８を有する計量ツール１０２の、模式図である。
【0054】
ある実施形態では計量ツール１０２が参照対物レンズ１４２を有し、その参照対物レンズ１４２が、照明１１６のうち一部分をビームスプリッタ１３６経由で受光し、照明１１６のその部分を参照標本１４４へと差し向け、その参照標本１４４から反射されてきた光を集光するよう構成される。この構成によれば、計測対物レンズ１３４及び標本１０６によりリニク干渉計の計測アーム１４６を形成し、参照対物レンズ１４２及び参照標本１４４によりそのリニク干渉計の参照アーム１４８を形成することができる。
【0055】
参照標本１４４にはあらゆる標本、なかでもリニク干渉計内で参照光を提供するのに適するものが包含されうる。例えば、標本１０６を少なくとも部分的に引き写したものとなるようその参照標本１４４を設計することができる。この構成によれば、そのリニク干渉計を平衡させることができ、またその参照標本１４４を通じ伝搬する光の光学特性を、標本１０６を通ずる光のそれと同一又は実質同様のものとすることができる。
【0056】
ある実施形態によれば、参照標本１４４を、２枚の基板を接合することで形成されていて、標本１０６と同一又は同様な屈折率を有するものとすることができる。更に、参照標本１４４を、これは必須ではないが、それら接合されている２枚の基板の界面に、その界面の反射率を高める反射層又は被覆（例．金属被覆等）があるものと、することができる。また、ある実施形態によれば、標本１０６が１個又は複数個の中間層を有していてその中間層が埋込計量ターゲット１０４付近にあり又はそれを形成している場合に、参照標本１４４にも同じ又は似た層を設けることができる。
【0057】
また、ある実施形態では参照標本１４４が１枚の基板として形成され、その下面により参照面が形成される。更に、その参照面に、これは必須ではないが、その参照面の反射率を高める反射層又は被覆（例．金属被覆等）を設けることができる。加えて、ご理解頂ける通り、参照標本１４４又はその任意部分の厚みを、標本１０６の用途及び特性に基づき如何様にも選定することができる。例えば、標本１０６が１枚又は複数枚の接合半導体ウェハで形成されている場合、参照標本１４４を、標本１０６の上ウェハと同じ厚み（例．７７５μｍ、７５０μｍ、６００μｍ、３００μｍ、１００μｍ等）を有する１枚又は複数枚の半導体ウェハ（例．シリコンウェハ）で形成されたものと、することができる。
【0058】
また、ある実施形態では、参照標本１４４の一個所又は複数個所（例．１枚の参照基板の背面、或いは接合された基板間の界面）にパターン化フィーチャを設けることで、参照標本１４４のアライメントが容易化される。
【0059】
ある実施形態では、計量ツール１０２が、リニク干渉計の計測アーム１４６・参照アーム１４８間光干渉に係る干渉パターン像を生成するフォトダイオード１５０を有する。ある実施形態では、計量ツール１０２が、図１Ｃに描かれている通り、連続的干渉像をもたらす付加的なビームスプリッタ１５２を有する。また、ある実施形態によれば、計量ツール１０２に可並進鏡（例．フリップ鏡、並進ステージ上の鏡等）を設けること、ひいては光をフォトダイオード１５０へと選択的に差し向けて干渉像生成に供することができる。例えば、その計量ツール１０２にて、計測に先立ち標本１０６の位置を調整する際に、ビームスプリッタ１３６からの光全てをフォトダイオード１５０に差し向けて焦点検出に利用可能な信号を大きくすることができ、その後、計測中に、ビームスプリッタ１３６からの光全てを検出器１２４に差し向けて計量計測（例．１枚又は複数枚の標本像の捕捉）向けの使用に供することができる。加えて、計量ツール１０２にシャッタその他のビームデフレクタを設け、計量計測中に参照アーム１４８沿いの光が選択的に阻止されるようにすることもできる。
【0060】
本願での熟考によれば、計量向けと標本位置決めでは照明条件が異なりうる。従って、計量ツール１０２内に照明源及び光学素子を何らかの組合せで組み込み、指定された特性を有する光が計量及び標本位置決め計測の双方でもたらされるようにした方がよい。例えば、計量ツール１０２内に、標本位置決めに用いられる光の空間コヒーレンスを抑えるのに適したビームディフューザその他の部材を設けることで、計測中にスペックルを軽減することができる。
【0061】
ある実施形態では、計量ツール１０２が、図１Ｃに描かれている通り、計量計測及び標本位置決め向けの共通照明源１１４を有する。この構成にて、計量ツール１０２たりうるものには、例えばこれに限られるものではないが分光フィルタ、空間フィルタ、スペックル低減器（例．ディフューザ等）、視野絞り、瞳絞り又はポラライザ等、共通照明源１１４からの照明１１６の特性を標本位置決め計測向けに修正する１個又は複数個の光学素子がある。そうした光学素子は、これに限られるものではないが、標本１０６上への入射光を修正すべく照明路１１８上に設け、及び／又は、標本１０６からの集光光を修正すべく集光路１２０上に設ける等、何れの好適個所に設けることもできる。
【0062】
例えば、図１Ｃに描かれている分光フィルタ１５４により、標本位置決め計測中に、フォトダイオード１５０上への入射照明１１６のスペクトルを修正することができる。例えば、その分光フィルタ１５４により、標本位置決め計測に用いられる照明１１６の帯域幅を、これに限られるものではないが１０ｎｍ、５ｎｍ、２ｎｍ、１ｎｍその他の何らかの指定帯域幅等、ある指定された帯域幅まで狭めることができる。この構成にて標本位置決め計測時に用いられる照明１１６は、単色又は準単色とすることができる。ご理解頂ける通り、図１Ｃに描かれている分光フィルタ１５４の配置個所はフォトダイオード１５０の直前であるが、ご理解頂ける通り、分光フィルタ１５４は、これに限られるものではないが照明路１１８等、何れの好適個所にも配置することができる。
【0063】
また、ある実施形態では、図示しないが、計量ツール１０２が、標本位置決め向けに、計量向けとは別な照明源１１４’を有する。例えば、図１Ｃに描かれている通り、標本位置決め向けの別な照明源１１４’を、標本位置決めサブシステム１３８内に統合することができる。例えば、標本位置決めサブシステム１３８にて、図１Ｃに描かれている付加的なビームスプリッタ１５２を利用し、その別な照明源１１４’からの光を標本１０６へと差し向けるようにすることができる。別例によれば、図示しないが、照明路１１８にビームスプリッタその他のビームセレクタを設け、２個以上の照明源のうち何れかからの標本１０６の選択的照明を行うことができる。
【0064】
本願での更なる熟考によれば、標本１０６内埋込計量ターゲット１０４の幾何形状によっては、これに限られるものではないがリニクインタフェロメトリ（干渉計測法）を初めとする通常の干渉標本位置決め技術に難題が課されることがある。例えば、標本１０６（及び参照標本１４４）内光伝搬により色分散又は球面収差が持ち込まれ、それが標本位置決め計測に悪影響することがある。
【0065】
計量ツール１０２では、どのような空間又は角度プロファイルの光も標本位置決め計測に利用することができる。ある実施形態では、計量ツール１０２が、標本位置決め計測のため斜め照明（例．輪状照明、二重極照明、四重極照明等）を行う。例えば、計量ツール１０２にて、これは必須ではないが中央掩蔽器を照明路１１８上の照明瞳内に設け、標本１０６及び参照標本１４４上である指定角度範囲（例．数値開口）に亘る輪状照明を発生させうるようにすることができる。
【0066】
図１Ｄは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、計量ツール１０２を通じた斜め照明伝搬が描かれている模式的光線図である。例えば、図１Ｄにより、輪状プロファイル沿いの一点からの照明１１６の伝搬を、表すことができる。更に、ご理解頂ける通り、図１Ｄは厳密光線図たることを意図するものではなく、瞳面１５６に発する三種類の光線の描写を専ら例証目的で提示し、ある空間視野に亘る標本１０６及び参照標本１４４の照明を示すものである。
【0067】
本願での熟考によれば、斜め照明、とりわけ大角度即ち高ＮＡでの照明により、リニクインタフェロメトリを用いた高感度で正確な標本位置決め計測を容易に行えるようにすることができる。例えば、標本１０６の上面（及び参照標本１４４の上面）からの反射が、標本１０６内注目深度にある埋込計量ターゲット１０４からの反射に係る信号に、影響することがある。これを軽減するには、照明１１６を、標本位置決め計測中に輪状その他の高ＮＡプロファイルを呈するものとなるよう、ひいては標本１０６及び参照標本１４４の上面からの鏡面反射の集光が回避されるよう、設計すればよい。ここで参照する図１Ｅ及び図１Ｆには、輪状照明の使用により標本１０６及び参照標本１４４の上面からの反射が抑圧されることが、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いより詳細に描かれている。図１Ｅは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、標本１０６上に入射している輪状照明１１６の模式的光線図である。図１Ｆは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、参照標本１４４上に入射している輪状照明１１６の模式的光線図である。
【0068】
図１Ｅに描かれている通り、照明１１６が標本１０６内界面１５８（例．上基板１６２の下面１６０）に合焦しているときに、界面１５８からの反射光を計測対物レンズ１３４により集光することができる。しかしながら、標本１０６に対する計測対物レンズ１３４の近さ、及び／又は、照明１１６の入射角の選定が原因となり、輪状照明１１６に係る斜め入射光線１６６に由来する鏡面反射１６４は集光されず例えば（例．アパーチャ絞り１６８により）阻止される。図１Ｆには参照対物レンズ１４２及び参照標本１４４による類似した効果が描かれており、またここでは、その参照標本が、これに限られるものではないが１枚の基板として描かれている。これらによれば、輪状照明１１６に係る入射角範囲（即ちＮＡ域）を埋込計量ターゲット１０４の深度及び／又は対物レンズ（例．計測対物レンズ１３４及び参照対物レンズ１４２）の作動距離に基づき選定することで、標本位置計測中に、標本１０６及び参照標本１４４の上面からの鏡面反射を、少なくとも部分的に抑圧することができる。
【0069】
更に、ある限定された角度帯域幅で以て斜め照明を行うことで、対物系（例．計測対物レンズ１３４又は参照対物レンズ１４２）側の襟状補正環では完全に補償できない球面収差を、軽減することができる。標本位置決めサブシステム１３８が干渉計測向けに構成されている場合、角度帯域幅を狭くすることで、もたらされるコントラストを高めること及び干渉信号包絡線を比較的狭くすることができるため、高い再現性及び正確度での標本位置決め計測を容易に行えるようにすることができる。
【0070】
全般参照される図１Ｇ～図１Ｌには、標本１０６を対象にした標本位置決め用リニク干渉計の使用が、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いより詳細に記述されている。図１Ｇ～図１Ｌでは、照明１１６の中心波長が１．３μｍとなるよう選定されており、標本が７７５μｍなる厚みを有する２枚のシリコンウェハ基板を有している。
【0071】
図１Ｇ～図１Ｌに描かれている通り、その干渉信号のピークが現れる個所（この図の目盛りでは０μｍ）は標本１０６内の２面間の界面であり、埋込計量ターゲット１０４の所在個所、或いは標本１０６内の何れかの素材層に係る界面の所在個所に対応付けることができる。この場合、その界面の所在個所（例．埋込計量ターゲット１０４の所在個所）を、その干渉信号の包絡線の中心位置を探して特定することができる。更に、その包絡線の幅を、その技術の空間分解能に関連付けることができる。この幅は、一般に、これに限られるものではないが照明１１６のコヒーレンス長、照明１１６の帯域幅又は照明１１６の入射角を初め、複数個の因子の影響を受けうる。例えば、時間コヒーレンスが低い照明を用いること、或いは時間コヒーレンスが高く且つＮＡが高い照明を用いることで、狭い包絡線幅を得ることができる。
【0072】
図１Ｇ及び図１Ｈには、照明１１６のスペクトル帯域幅の影響が描かれている。図１Ｇ中のものは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、走査レンジの関数たる所期干渉信号（例．フォトダイオード１５０により計測されるもの）のシミュレート描線図１７０であり、ＮＡが０．２５、帯域幅（ＦＷＨＭ）が１６０ｎｍのフル照明でのものである。図１Ｈ中のものは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、走査レンジの関数たる所期干渉信号のシミュレート描線図１７２であり、ＮＡが０．２５、帯域幅（ＦＷＨＭ）が５ｎｍのフル照明でのものである。図１Ｇ及び図１Ｈに描かれている通り、照明１１６のスペクトル帯域幅を狭めることで、一般に、その照明１１６のコヒーレンス長を延ばすこと、ひいてはより幅広な包絡線をもたらすことができる。しかしながら、本願既述の通り、標本１０６の諸部分を通じた照明１１６の伝搬により引き起こされる色収差を軽減するため、（例．分光フィルタ１５４を用い）照明１１６のスペクトル帯域幅を制限することが望まれよう。従って、本願での熟考によれば、照明１１６の帯域幅を、就中、色収差及びコヒーレンスの効果を平衡させうるように選定した方がよい。
【0073】
次に参照する図１Ｉ及び図１Ｊには、輪状ビームに係る干渉信号のシミュレート結果が、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い描かれている。図１Ｉ中のものは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、走査レンジの関数たる所期干渉信号のシミュレート描線図１７４であり、ＮＡが０．８５～０．２５の範囲内の輪状照明でのものである。図１Ｊ中のものは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、走査レンジの関数たる所期干渉信号のシミュレート描線図１７６であり、ＮＡが０．８５～０．６５の範囲内の輪状照明でのものである。図１Ｉ及び図１Ｊでは照明１１６の中心波長が１．３μｍ、半値全幅（ＦＷＨＭ）が５ｎｍとされている。図１Ｉ及び図１Ｊに描かれている通り、表面反射を図１Ｅ及び図１Ｆ描出の如く阻止したままにしつつ、より広い角度範囲に亘る輪状照明１１６を提供することで、干渉信号の包絡線の幅を狭める（例．より良好な走査方向沿い空間分解能を提供する）ことができる。
【0074】
次に参照する図１Ｋ及び図１Ｌには、リニク干渉計の使用による複数界面間の弁別が、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いより詳細に記述されている。図１Ｋは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、シリコン基板間にある６μｍ厚二酸化シリコン層の上面及び下面の検出が描かれているシミュレート描線図１７８である。図１Ｌは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、シリコン基板間にある１０μｍ厚二酸化シリコン層の上面及び下面の検出が描かれているシミュレート描線図１８０である。図１Ｋ及び図１Ｌに描かれている通り、この技術は、埋込計量ターゲット１０４の所在個所に係る界面を初め、複数個の界面を識別するのに適している。
【0075】
次に参照する図１Ｍ～図１Ｏには、標本位置決め計測向けのリニク干渉計についての実験結果が、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い描かれている。具体的には、図１Ｍ～図１Ｏには、使用する照明のスペクトル帯域幅を狭くし、それと併せ高ＮＡ輪状照明における角度帯域幅を制限することによる、高感度な標本位置決めが描かれている。図１Ｍ～図１Ｏでは、試験下標本１０６がベアシリコンウェハとされている。更に、照明１１６の中心波長が１．５μｍ、帯域幅が１２ｎｍとされている。
【0076】
図１Ｍは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、低ＮＡ照明を用い収集された干渉信号の描線図１８２である。具体的には、描線図１８２は０．２なるＮＡに係るものである。図１Ｍでは干渉信号の包絡線が比較的広くなっている。図１Ｎは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、中央掩蔽器抜きで高ＮＡ照明を用い収集された干渉信号の描線図１８４である。具体的には、描線図１８２は０．８５なるＮＡに係るものである。例えば、図１Ｎで用いられた照明内には、０（直交入射）から高ＮＡに亘る範囲の入射角での照明が含まれうる。図１Ｎに描かれている通り、照明のＮＡを高めることで、包絡線幅を狭めることができる。図１Ｏは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、高ＮＡ輪状照明を用い７７５μｍ及び７７０μｍなる標本厚を通じ捕捉された干渉信号の描線図１８６である。具体的には、標本１０６の背面上に５μｍエッチド絞りがあり、それにより二種類の干渉信号がもたらされている。図１Ｏに描かれている通り、使用する高ＮＡ照明の角度帯域幅を制限すること（例．ここでは照明瞳内での中央掩蔽器の使用を通じ輪状照明を形成すること）により、干渉ピークを良好に画定すると共に、包絡線幅を比較的狭くすることができる。図１Ｏには、更に、深さの違いによる干渉信号のコントラストの変動が描かれている。本願での熟考によれば、照明１１６のスペクトル帯域幅を（例．図１Ｃに描かれている分光フィルタ１５４を用い）更に狭めることで、そうしたコントラスト変動を軽減することができる。例えば、スペクトル帯域幅を約２～５ｎｍなる範囲へと制限することで、ある種の半導体アプリケーションで現れうる２０μｍの厚み変動に対処し好適なコントラストを提供することができる。
【0077】
とはいえ、理解し得る通り、リニク干渉計たる標本位置決めサブシステム１３８についての図１Ｃ～図１Ｏ中での記述、並びにそれに関連する記述は、専ら例証目的で提示されたものであり、限定として解されるべきではない。寧ろ、計量ツール１０２では、これに限られるものではないが視差原理を利用する技術を初め、本件技術分野で既知なあらゆる技術を、埋込計量ターゲット１０４の位置の判別及び／又は監視に利用することができる。例たりうるものには、これに限られるものではないが、斜め照明で以て標本上に生成されるスポットの像の横方向運動の監視や、斜め照明時のオーバレイターゲットの像の横方向運動の監視がある。
【0078】
また、ある実施形態では、標本位置決めサブシステム１３８がコントローラ１０８に可通信結合される。この構成によれば、コントローラ１０８により、標本位置決めサブシステム１３８の１個又は複数個の構成部材を調整すること、及び／又は、標本位置決めサブシステム１３８からデータを受信し埋込計量ターゲット１０４の位置を判別及び／又は監視することができる。
【0079】
ここで全般参照されている何れの構成の標本位置決めサブシステム１３８でも、その標本位置決めサブシステム１３８における埋込計量ターゲット１０４の位置の判別を、直接的なものとも間接的なものともすることができる。例えば、標本位置決めサブシステム１３８にて、標本１０６における埋込計量ターゲット１０４の所在個所を直接的に特定及び識別し並進ステージ１４０を相応に調整することで、その埋込計量ターゲット１０４を計量ツール１０２の計測面に位置決めすることができる。別例によれば、標本位置決めサブシステム１３８にて、これに限られるものではないが図１Ｅ及び図１Ｆに描かれている上基板１６２の下面１６０等、標本１０６内の１個又は複数個の代替的界面の所在個所を特定及び識別することができる。その上で、その標本位置決めサブシステム１３８にて、検出された界面とその埋込計量ターゲット１０４との間の既知オフセットに基づき、埋込計量ターゲット１０４を計量ツール１０２の計測面に位置決めすることができる。
【0080】
更に、本システム１００は、単一の計量ツール１０２を有するものとも、複数個の計量ツール１０２を有するものとも、することができる。複数個の計量ツール１０２が組み込まれた計量システム１００が、「ＣＤ変動の高分解能監視」(High resolution monitoring of CD variations)と題し２０１１年４月２６日付で発行された特許文献１、並びに「複数ツール兼構造分析」(Multiple tool and structure analysis)と題し２００９年１月１３日付で発行された特許文献２にて概述されているので、参照により両者の全容を本願に繰り入れることとする。主に反射光学系に依拠する集束ビームエリプソメトリが、「集束ビーム分光エリプソメトリ法及びシステム」(Focused beam spectroscopic ellipsometry method and system)と題し１９９７年３月４日付で発行された特許文献３にて概述されているので、参照によりその全容を本願に繰り入れることとする。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原因とする光学回折効果をアポダイザの使用により軽減することが、「光学計測その他の用途にてスポットサイズ低減に役立つアポダイジングフィルタシステム」(Apodizing filter system useful for reducing spot size in optical measurements and other applications)と題し１９９９年１月１２日付で発行された特許文献４にて概述されているので、参照によりその全容を本願に繰り入れることにする。同時複数入射角照明を伴う高数値開口ツールの使用が、「同時複数入射角計測を伴う限界寸法分析」(Critical dimension analysis with simultaneous multiple angle of incidence measurements)と題し２００２年８月６日付で発行された特許文献５により概述されているので、参照によりその全容を本願に繰り入れることにする。
【0081】
次に参照する図２には、接合標本１０６の２枚の基板間の界面２０２にある埋込計量ターゲット１０４のプロファイル図が、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い示されている。ある実施形態では、標本１０６が、第１基板２０４ａ（例．上基板）及び第２基板２０４ｂ（例．下基板）を有し、埋込計量ターゲット１０４がどちらの基板上にあるターゲットフィーチャをも有する。例えば、標本１０６たりうるものに、第１基板２０４ａ及び第２基板２０４ｂを半導体ウェハとした接合ウェハ標本がある。
【0082】
ある実施形態では、図２に描かれている通り、埋込計量ターゲット１０４がオーバレイ計量ターゲットとして設計される。例えば、図２に描かれている埋込計量ターゲット１０４は、第１基板２０４ａ上にある一組の第１基板ターゲット要素２０６と、第２基板２０４ｂ上にある一組の第２基板ターゲット要素２０８とを有している。この構成によれば、第２基板ターゲット要素２０８に対する第１基板ターゲット要素２０６のアライメント具合により、第２基板２０４ｂに対する第１基板２０４ａのアライメント具合、ひいては標本１０６のオーバレイを表すことができる。
【0083】
第１基板ターゲット要素２０６及び第２基板ターゲット要素２０８の所在個所は、その第１基板２０４ａ及び第２基板２０４ｂの何れの層上ともすることができる。例えば、第１基板２０４ａ及び／又は第２基板２０４ｂに、基板上に堆積された一定厚又は可変厚の素材層を１個又は複数個設け、それをもとにターゲット要素を形成することができる。更に、第１基板ターゲット要素２０６及び第２基板ターゲット要素２０８を、これに限られるものではないが金属を初め、どのような種類の素材で形成してもよい。
【0084】
とはいえ、理解し得る通り、埋込計量ターゲット１０４を接合標本１０６に係るオーバレイ計量ターゲットとする図２中の記述は、専ら例証目的で提示されたものであり、限定として解されるべきではない。寧ろ、埋込計量ターゲット１０４には本件技術分野で既知なあらゆる種類の計量ターゲット、なかでも標本１０６内に埋め込まれるものが包含されうる。
【0085】
【0086】
図３は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、埋込計量ターゲット１０４の計測を実行するのに望ましい光構成の概略図である。信号路３０２では、照明源１１４からの照明１１６が、標本１０６の上面３０４へと差し向けられ、第１基板２０４ａ内を伝搬し、埋込計量ターゲット１０４のうち検出器視野３０６（例．埋込計量ターゲット１０４のうち少なくとも一部分がある計測面３０８を集光路１２０経由で見たときの検出器１２４の視野）内の部分と相互作用する。次いで、その埋込計量ターゲット１０４（又はそれに備わる何れかのフィーチャ）からの反射に係る標本光１２２が、第１基板２０４ａ内を逆伝搬し、上面３０４から出ていく。その後、上面３０４から出た標本光１２２を、集光路１２０により集光し、検出器１２４へと差し向けることができる。
【0087】
図４は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、埋込計量ターゲット１０４の画像及び／又は計量計測結果内にノイズを持ち込みかねない三種類のスプリアス反射の概略図である。
【0088】
第１ノイズ路４０２では、照明源１１４からの照明１１６が第１基板２０４ａの上面３０４にて反射される。その後、この反射が標本光１２２の一部となり、集光路１２０により集光され、検出器１２４へと差し向けられることがある。しかしながら、上面３０４からのこの反射には、計測面３０８における埋込計量ターゲット１０４の検出器視野３０６内部分からの光が何ら含まれていないので、その埋込計量ターゲット１０４に係る画像又は計量計測結果内にノイズが持ち込まれることとなりうる。とりわけ、上面３０４からのこの反射がもとで、そうした画像又は計測結果のコントラスト又は感度が下がることがある。
【0089】
第２ノイズ路４０４では、照明源１１４からの照明１１６が、第１基板２０４ａ及び第２基板２０４ｂ内を伝搬するものの、埋込計量ターゲット１０４の検出器視野３０６内部分とは相互作用しない。例えば、その第２ノイズ路４０４沿い照明１１６が、検出器視野３０６に対し横方向にずれることがある。更に、その第２ノイズ路４０４沿い照明が、標本１０６の下面４０６にて反射され、検出器視野３０６内を通って、上面３０４から出ることがある。従って、その光も、標本光１２２であると見なされ、集光路１２０により集光されて検出器１２４へと差し向けられることがある。
【0090】
この第２ノイズ路４０４沿い標本光１２２も、集光路１２０により集光され検出器１２４へと差し向けられた場合、ノイズを組成することとなろう。例えば、標本光１２２のうち第２ノイズ路４０４沿い部分は、下面４０６にて反射された後、検出器視野３０６内で埋込計量ターゲット１０４を通じ伝搬したものであるので、図３中の信号路３０２に沿った光とは実質的に別な信号をもたらすものとなろう。例えば、信号路３０２沿いの光に、埋込計量ターゲット１０４に備わるターゲット要素（例．第１基板ターゲット要素２０６及び／又は第２基板ターゲット要素２０８）での反射光が含まれることとなるのに対し、第２ノイズ路４０４沿いの光には、検出器視野３０６外で埋込計量ターゲット１０４のターゲット要素間のギャップ内を透過してから下面４０６にて反射された光が含まれ、下面４０６にて反射された後に検出器視野３０６内で埋込計量ターゲット１０４のターゲット要素間のギャップ内を透過した光も含まれることとなる。更に、それら光路の間の光路差により位相差が持ち込まれ、コヒーレント照明１１６による計測に影響することがある。
【0091】
第３ノイズ路４０８では、照明源１１４からの照明１１６が、第１基板２０４ａ内を伝搬し、検出器視野３０６内にて埋込計量ターゲット１０４を通過し、下面４０６にて反射され、検出器視野３０６を通じ逆伝搬し、上面３０４から出て、集光路１２０により集光される。
【0092】
この場合、その第３ノイズ路４０８の沿いの光に、埋込計量ターゲット１０４の要素間ギャップ内を通過した光及び／又はその埋込計量ターゲット１０４の諸要素にて全吸収されなかった光が含まれうるため、第１ノイズ路４０２又は第２ノイズ路４０４沿いの光と類似した理由で、埋込計量ターゲット１０４の画像又は関連する計量計測結果内のノイズが助長されうる。
【0093】
【0094】
本願での熟考によれば、第１ノイズ路４０２沿い及び第２ノイズ路４０４沿いの光を、適切にサイズ設定及び形状設定された視野絞りアパーチャ５０４を有していて照明路１１８上にある照明視野絞り５０２により、軽減することができる。
【0095】
ある実施形態では、計測面３０８（例．埋込計量ターゲット１０４に対応する平面）における照明視野のサイズ及び／又は形状が、その計測面３０８における検出器視野３０６のサイズ及び／又は形状と整合するよう設計される。
【0096】
ある実施形態では、照明視野絞り５０２が、照明路１１８を介した計測面３０８への視野絞りアパーチャ５０４の投射像が検出器視野３０６と整合するようサイズ設定された視野絞りアパーチャ５０４を有し、その検出器視野３０６が、集光路１２０を介した計測面３０８への検出器１２４内センサの投射像に対応する。
【0097】
本願での認識によれば、検出器１２４上のセンサが通常は長方形又は正方形であるので、検出器視野３０６をそれに相応する長方形又は正方形とすることができる。従って、照明視野絞り５０２を、これは必須ではないが、そのセンサと同じアスペクト比を呈する形状の視野絞りアパーチャ５０４を有するものと、することができる。
【0098】
図５Ａは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、長方形尺の視野絞りアパーチャ５０４を有し照明路１１８の視野面５０６内に所在する照明視野絞り５０２の模式図である。図５Ｂは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る計測面３０８の模式図であり、長方形のセンサを有する検出器１２４の投射像５０８（例．検出器視野３０６）と、図５Ａの長方形視野絞りアパーチャ５０４の投射像５１０とが記されている。ある実施形態では、視野絞りアパーチャ５０４が、検出器１２４のセンサと同じアスペクト比を有する長方形又は正方形を呈するように設計される。この構成によれば、視野絞りアパーチャ５０４と検出器１２４のセンサとで計測面における投射像の形状を整合させることができる。更に、視野絞りアパーチャ５０４の投射像５１０のサイズを調整し、完全に又は指定公差の枠内で、検出器１２４の投射像５０８に整合させることができる。例えば、図５Ｂには、視野絞りアパーチャ５０４の投射像５１０が検出器１２４の投射像５０８から僅かにはみ出している状況が描かれ、専ら例証目的で提示されている。
【0099】
本願での熟考によれば、計測面３０８における検出器１２４内センサの投射像５０８（例．検出器視野３０６）のサイズを、そのセンサのアスペクト比と、集光路１２０の倍率（Ｍａｇｃｏｌｌ）とにより、決定することができる。同様に、計測面３０８における視野絞りアパーチャ５０４の投射像５１０のサイズを、その視野絞りアパーチャ５０４のアスペクト比と、照明路１１８の倍率（Ｍａｇｉｌｌ）とにより、決定することができる。
【0100】
従って、センサのアスペクト比、集光路１２０の倍率（Ｍａｇｃｏｌｌ）、並びに照明路１１８の倍率（Ｍａｇｉｌｌ）、という既知値に基づき、視野絞りアパーチャ５０４のサイズを調整して、その視野絞りアパーチャ５０４の投射像を検出器視野３０６と整合させることができる。
【0101】
例えば、センサがａ×ｂ個の正方形画素を有していて、そのＸ及びＹ方向沿い画素ピッチ（例．画素サイズ）がそれぞれｌｐである場合、照明視野絞り５０２における長方形視野絞りアパーチャ５０４のサイズを、
ｄＸ，ｆ＝ａ・（Ｍａｇｉｌｌ／Ｍａｇｃｏｌｌ）・ｌｐ（１＋ｋ） （１）
ｄＹ，ｆ＝ｂ・（Ｍａｇｉｌｌ／Ｍａｇｃｏｌｌ）・ｌｐ（１＋ｋ） （２）
の如く決定することができる。但し、ｄＸ，ｆは視野絞りアパーチャ５０４のＸ方向沿いサイズ、ｄＹ，ｆ視野絞りアパーチャ５０４のＹ方向沿いサイズ、ｋは公差因数である。例えば、ｋ＝０．０５なる値であれば、視野絞りアパーチャ５０４のサイズに関し５％公差が許容されうる。
ｄＸ，ｆ＝ａ・（Ｍａｇｉｌｌ／Ｍａｇｃｏｌｌ）・ｌｐ（１＋ｋ） （１）
ｄＹ，ｆ＝ｂ・（Ｍａｇｉｌｌ／Ｍａｇｃｏｌｌ）・ｌｐ（１＋ｋ） （２）
の如く決定することができる。但し、ｄＸ，ｆは視野絞りアパーチャ５０４のＸ方向沿いサイズ、ｄＹ，ｆ視野絞りアパーチャ５０４のＹ方向沿いサイズ、ｋは公差因数である。例えば、ｋ＝０．０５なる値であれば、視野絞りアパーチャ５０４のサイズに関し５％公差が許容されうる。
【0102】
本願での熟考によれば、視野絞りアパーチャ５０４の投射像５１０を検出器１２４の投射像５０８（例．検出器視野３０６）に完全整合させることが、これに限られるものではないが図４に描かれている第１ノイズ路４０２及び第２ノイズ路４０４等のスプリアス反射を阻止する上で、最も効果的であろう。しかしながら、（例．ｋが非ゼロ値であることとの関連で）完全整合から僅かにずれていてもなお、多くのスプリアス反射の効果的阻止を果たせるのであり、埋込計量ターゲット１０４の画像又は関連する計量計測結果におけるノイズ低減上、総じて有効たりうる。従って、ご理解頂ける通り、本件開示は特定値又は値域のｋにより限定されるものではない。ある非限定的な例によれば、ｋの値を０～０．０５の範囲内とすることができる。別の非限定的な例によれば、ｋの値を０～０．１の範囲内とすることができる。
【0103】
本願での更なる熟考によれば、これに限られるものではないがレンズ及びアパーチャを初め、光学システム内の多くの光学素子が円状とされる。従って、照明視野絞り５０２にて円形視野絞りアパーチャ５０４を利用することが、実用上、望ましかろう。
【0104】
図５Ｃは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、円形尺の視野絞りアパーチャ５０４を有していて照明路１１８の視野面５０６内に所在する、照明視野絞り５０２の模式図である。図５Ｄは本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る計測面３０８の模式図であり、長方形のセンサを有する検出器１２４の投射像５０８と、図５Ｃの円形視野絞りアパーチャ５０４の投射像５１０とが記されている。ある実施形態では、視野絞りアパーチャ５０４が、長方形の検出器１２４の最大隅部半径に対応する半径ｒｆ＝（ａ２＋ｂ２）１／２を有する円状となるよう、設計される。この構成によれば、照明視野絞り５０２内に旧来的な円形視野絞りアパーチャ５０４を収めることができる。
【0105】
引き続き、センサがｎ×ｍ個の正方形画素を有していてその画素ピッチがｌｐである上掲の例によれば、円形視野絞りアパーチャ５０４の半径ｒｆを、
ｒｆ＝（ａ２＋ｂ２）１／２・（Ｍａｇｉｌｌ／Ｍａｇｃｏｌｌ）・（ｌｐ／２）（１＋ｋ） （３）
の如く決定することができる。
ｒｆ＝（ａ２＋ｂ２）１／２・（Ｍａｇｉｌｌ／Ｍａｇｃｏｌｌ）・（ｌｐ／２）（１＋ｋ） （３）
の如く決定することができる。
【0106】
次に参照する図６には、照明路１１８の照明瞳面６０６内に所在する中央瞳掩蔽器６０４を伴う照明瞳絞り６０２を用いたスプリアス反射軽減が、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従いより詳細に記述されている。
【0107】
本願での熟考によれば、図４に描かれている第３ノイズ路４０８に沿った光、即ち検出器視野３０６内で埋込計量ターゲット１０４を通過し標本１０６の下面４０６で反射され検出器視野３０６を通じ逆伝搬された光を、適切にサイズ設定及び形状設定された中央瞳掩蔽器６０４を有していて照明路１１８上に所在している照明瞳絞り６０２により、軽減することができる。中央瞳掩蔽器６０４にて、第３ノイズ路４０８に係り照明源１１４からもたらされる直交及び近直交照明１１６を阻止し、標本１０６に届かないようにすることができる。中央瞳掩蔽器６０４にて、付加的に、第１ノイズ路４０２に沿った光や標本１０６の外面からのスプリアス反射を阻止し、検出器に届かないようにすることができる。
【0108】
図６は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、照明路１１８上に所在する中央瞳掩蔽器６０４を伴う照明瞳絞り６０２の模式図である。
【0109】
ある実施形態では、照明路１１８に、本願既述の照明視野絞り５０２と、中央瞳掩蔽器６０４付の照明瞳絞り６０２とが、共に設けられる。この構成では、中央瞳掩蔽器６０４を、視野絞りアパーチャ５０４のサイズ及び形状（例．検出器視野３０６に対応するそれ）、第２基板２０４ｂの厚み（より一般には標本１０６の埋込計量ターゲット１０４・下面４０６間厚み）、照明源１１４からの照明１１６の波長（群）に対応する第２基板２０４ｂの屈折率ｎ、或いは第１基板２０４ａの厚み、といった既知値に基づきサイズ設定することができる。例えば、中央瞳掩蔽器６０４のサイズを表す数値開口（ＮＡ）を、
ＮＡｏｂｓｃｕｒａｔｉｏｎ＝ｎ・ｓｉｎ（ａｔａｎ（ｒｆ／Ｗ））・（１－ｋ） （４）
の如く決定することができる。但し、ｎは第１基板２０４ａの屈折率、ｒｆは視野絞りアパーチャ５０４を計測面３０８に投射したものの半径、Ｗは第２基板２０４ｂの厚み、ｋは公差因数である。例えば、ｋ＝０であり且つその掩蔽器のＮＡが計算値より大きいときに、外面からの全ての反射を阻止することができる。他方、ｋ＝０．３なる値であれば、視野絞りアパーチャ５０４のサイズに関し３０％公差が許容されうる。
ＮＡｏｂｓｃｕｒａｔｉｏｎ＝ｎ・ｓｉｎ（ａｔａｎ（ｒｆ／Ｗ））・（１－ｋ） （４）
の如く決定することができる。但し、ｎは第１基板２０４ａの屈折率、ｒｆは視野絞りアパーチャ５０４を計測面３０８に投射したものの半径、Ｗは第２基板２０４ｂの厚み、ｋは公差因数である。例えば、ｋ＝０であり且つその掩蔽器のＮＡが計算値より大きいときに、外面からの全ての反射を阻止することができる。他方、ｋ＝０．３なる値であれば、視野絞りアパーチャ５０４のサイズに関し３０％公差が許容されうる。
【0110】
上掲の等式（１）～（３）で以て記述されている通り、本願での熟考によれば、中央瞳掩蔽器６０４のサイズを完全に定めること、即ち低角度光が計測面３０８における検出器視野３０６内を通過し標本１０６の下面４０６で反射され検出器視野３０６内を再通過するのを阻止することが、これに限られるものではないが図４に描かれている第３ノイズ路４０８等のスプリアス反射を阻止する上で、最も効果的であろう。しかしながら、（例．ｋが非ゼロ値であることとの関連で）完全整合から僅かにずれていてもなお、多くのスプリアス反射の効果的阻止を果たせるのであり、埋込計量ターゲット１０４の画像又は関連する計量計測結果におけるノイズ低減上、総じて有効たりうる。従って、ご理解頂ける通り、本件開示は特定値又は値域のｋにより限定されるものではない。ある非限定的な例によれば、ｋの値を０～０．３の範囲内とすることができる。別の非限定的な例によれば、ｋの値を０～０．４の範囲内とすることができる。
【0111】
加えて、中央瞳掩蔽器６０４の形状を、これは必須ではないが、視野絞りアパーチャ５０４の形状と整合させることができる。例えば、中央瞳掩蔽器６０４を円形とすることで、（例．上掲の等式（４）との関連で記述した如く）円形視野絞りアパーチャ５０４と整合させることができる。別例によれば、中央瞳掩蔽器６０４を長方形とすることで、長方形視野絞りアパーチャ５０４と整合させることができる。別例によれば、中央瞳掩蔽器６０４を長方形、視野絞りアパーチャ５０４を円形とすることができる。別例によれば、中央瞳掩蔽器６０４を円形、視野絞りアパーチャ５０４を長方形とすることができる。
【0112】
また、ある実施形態では、照明路１１８に、本願既述の照明視野絞り５０２ではなく中央瞳掩蔽器６０４付の照明瞳絞り６０２が設けられる。この構成では、中央瞳掩蔽器６０４を、計測面３０８における検出器視野３０６のサイズ及び形状といった既知値に基づき、サイズ設定することができる。本願での熟考によれば、この構成では埋込計量ターゲット１０４以外の面からのスプリアス反射のうち少なくとも幾ばくかを阻止できる反面、照明視野絞り５０２がない照明瞳絞り６０２の実効性が、計測面３０８における照明１１６の視野のサイズにより左右されうる。
【0113】
次に参照する図７はフロー図であり、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る埋込計量ターゲット計量方法７００にて実行される諸ステップが描かれている。出願人の注記によれば、システム１００の文脈に沿い本願にてこれまで述べてきた諸実施形態及びその実現テクノロジが本方法７００に敷衍されるものと、解されるべきである。とはいえ、更なる注記によれば、本方法７００はその構成のシステム１００に限定されない。
【0114】
ある実施形態に係る方法７００は、埋込計量ターゲットを照明するステップ７０２を有するものであり、但し、そのターゲットに対する照明を、その計量ターゲットに対応する計測面上でのその視野絞りアパーチャの投射サイズがその計測面における撮像型検出器の視野と整合するよう視野絞りアパーチャを用い仕立て、その照明を更に、遮断角未満の角度の照明が阻止されるよう中央掩蔽器付照明瞳を用い仕立てるものとし、その遮断角を、照明がその標本の上面及び下面のうち少なくとも一方にて反射されその検出器に達することが妨げられるよう選定されたものとする。例えば、照明路１１８に所在しており視野絞りアパーチャ５０４を伴う照明視野絞り５０２を用い照明を仕立てることで、埋込計量ターゲット１０４に対応する計測面３０８上での視野絞りアパーチャ５０４の投射サイズを、本願既述の通り検出器視野３０６と整合させることができる。この構成によれば、ステップ７０２にて、これに限られるものではないが図４との関連で記述した第１ノイズ路４０２及び第２ノイズ路４０４におけるそれらを初め、スプリアス反射を軽減することができる。更に、照明路１１８に所在しており中央瞳掩蔽器６０４を伴う照明瞳絞り６０２を用い照明を仕立てることで、本願既述の通り指定遮断角未満の角度の照明が阻止されるようにすることができる。この構成によれば、ステップ７０２にて、これに限られるものではないが図４との関連で記述した第３ノイズ路４０８又は第１ノイズ路４０２におけるそれらを初め、スプリアス反射を軽減することができる。このテイラード照明（仕立て照明）の結果、もたらされる集光光（例．標本光１２２）を、信号路３０２のものに限定することができる。
【0115】
また、ある実施形態に係る方法７００は、その撮像型検出器上でその計量ターゲットの画像を１枚又は複数枚生成するステップ７０４を有する。例えば、ステップ７０４にて、視野面像（例．埋込計量ターゲット１０４に対し共役な視野面に所在する検出器１２４を用い生成されるそれ）、或いは瞳面像（例．埋込計量ターゲット１０４からの光の角度分布を捉えるべく瞳面に配置された検出器１２４を用い生成されるそれ）を、何らかの組合せで生成することができる。更に、それらの画像の生成には、これに限られるものではないが明視野撮像等、本件技術分野で既知なあらゆる種類のイメージング技術を用いることができる。
【0116】
また、ある実施形態に係る方法７００は、その１枚又は複数枚の画像に基づきその標本の計量計測結果を１個又は複数個生成するステップ７０６を有する。例えば、その１個又は複数個の計量計測結果を、これに限られるものではないが１個又は複数個のオーバレイ計測結果を含むものとすることができる。具体的には、その標本を、２枚の基板を界面にて一体接合することで形成された接合標本とし、埋込計量ターゲットを、どちらの基板側のフィーチャも入っているものとすることができる。従って、その１枚又は複数枚の画像に基づく計量計測結果により、それら２枚の基板の相対的アライメント即ちミスアライメントの指示値を提供することができる。
【0117】
また、ある実施形態によれば、図７には示さないが、方法７００に、ステップ７０４における１枚又は複数枚の画像の生成に先立ち計測面に計量ターゲットを位置決めするステップを、含めることができる。例えば、本方法にて、埋込計量ターゲット１０４の位置が検出及び／又は監視され、計測ツールにおける埋込計量ターゲット１０４の位置が調整されるように、することができる。更に、本方法７００における埋込計量ターゲット１０４の位置の検出及び／又は監視には、これに限られるものではないが図１Ｃ～図１Ｌに描かれているリニクインタフェロメトリ技術を初め、本件技術分野で既知なあらゆる技術を用いることができる。
【0118】
本願記載の主題は、諸部材が他部材内に組み込まれ又は他部材に接続・連結された態で描出されている。理解し得るように、その種の図示構成は単なる例示であり、実のところは、他の多くの構成を実施し同じ機能を実現することが可能である。概念的には、どのような部材配置であれ同じ機能を実現しうる部材配置では、それらの部材が、その所望機能が実現されるよう有効に「連携」しているのである。従って、本願中の何れの二部材であれ特定機能を実現すべく組み合わされているものは、その所望機能が実現されるよう互いに「連携」していると見なせるのであり、構成や介在部材の如何は問われない。同様に、何れの二部材であれそのように連携しているものはその所望機能を実現すべく互いに「接続・連結され」又は「結合され」ているとも見ることができ、また何れの二部材であれそのように連携させうるものはその所望機能を実現すべく互いに「結合可能」であるとも見ることができる。結合可能、の具体例としては、これに限られないが、部材同士が物理的に相互作用可能であり及び／又は物理的に相互作用すること、及び／又は部材同士が無線的に相互作用可能であり及び／又は無線的に相互作用すること、及び／又は部材同士が論理的に相互作用可能であり及び／又は論理的に相互作用することがある。
【0119】
本件開示及びそれに付随する長所の多くについては前掲の記述により理解し得るであろうし、開示されている主題から離隔することなく或いはその主要な長所全てを損なうことなく諸部材の形態、構成及び配置に様々な改変を施せることも明らかであろう。述べられている形態は単なる説明用のものであり、後掲の特許請求の範囲の意図はそうした改変を包括、包含することにある。更に、本発明を定義しているのは別項の特許請求の範囲である。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図1F】
【図1G】
【図1H】
【図1I】
【図1J】
【図1K】
【図1L】
【図1M】
【図1N】
【図1O】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6】
【図7】
【国際調査報告】