送，或在一些情形中經(jīng)由任何類型的光纖或光導(dǎo)遞送。
[0060]繼而，一個或多個檢測器或光譜儀經(jīng)配置以經(jīng)由收集光學(xué)元件接收從樣品4的表面反射或以其它方式散射的照明。適合的傳感器包含電荷耦合裝置(CCD)、CCD陣列、時間延遲積分(TDI)傳感器、TDI傳感器陣列、光電倍增管(PMT)及其它傳感器。所測量光譜或所檢測到的信號數(shù)據(jù)(隨位置、波長、偏振、方位角等而變)可從每一檢測器傳遞到處理器系統(tǒng)48以用于分析。
[0061]應(yīng)認(rèn)識到，單處理器系統(tǒng)48或(替代地)多處理器系統(tǒng)48可實施本發(fā)明通篇所描述的各種步驟。此外，圖12的系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)(例如，光譜橢圓偏振計)可包含適合于實施本文中所描述的步驟的至少一部分的計算機系統(tǒng)。因此，上述說明不應(yīng)解釋為對本發(fā)明的限制而僅為圖解說明。此外，一個或多個處理器系統(tǒng)48可經(jīng)配置以執(zhí)行本文中所描述的方法實施例中的任一者的任何其它步驟。
[0062]另外，處理器系統(tǒng)48可以此項技術(shù)中已知的任何方式通信地耦合到檢測器系統(tǒng)。舉例來說，一個或多個處理器系統(tǒng)48可耦合到與檢測器系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的計算系統(tǒng)。在另一實例中，檢測器系統(tǒng)可由耦合到處理器系統(tǒng)48的單計算機系統(tǒng)直接控制。
[0063]計量系統(tǒng)的處理器系統(tǒng)48可經(jīng)配置以通過可包含纜線及/或無線部分的傳輸媒體從系統(tǒng)的子系統(tǒng)接收及/或采集數(shù)據(jù)或信息。以此方式，傳輸媒體可用作處理器系統(tǒng)48與圖12的系統(tǒng)的其它子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)鏈路。
[0064]集成計量系統(tǒng)的處理器系統(tǒng)48可經(jīng)配置以通過可包含纜線及/或無線部分的傳輸媒體從其它系統(tǒng)接收及/或采集數(shù)據(jù)或信息(例如，測量光譜、差異信號、統(tǒng)計結(jié)果、參考或校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、訓(xùn)練數(shù)據(jù)、模型、所提取特征或變換結(jié)果、所變換數(shù)據(jù)集、曲線擬合、定性及定量結(jié)果等)。以此方式，傳輸媒體可用作處理器系統(tǒng)48與其它系統(tǒng)(例如，存儲器板上計量系統(tǒng)、外部存儲器、參考測量源或其它外部系統(tǒng))之間的數(shù)據(jù)鏈路。舉例來說，處理器系統(tǒng)48可經(jīng)配置以經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈路從存儲媒體(例如，內(nèi)部或外部存儲器)接收測量數(shù)據(jù)。舉例來說，可將使用檢測系統(tǒng)獲得的光譜結(jié)果存儲于永久性或半永久性存儲器裝置(例如，內(nèi)部或外部存儲器)中。就此來說，光譜結(jié)果可從板上存儲器或從外部存儲器系統(tǒng)輸入。此外，處理器系統(tǒng)48可經(jīng)由傳輸媒體將數(shù)據(jù)發(fā)送到其它系統(tǒng)。舉例來說，可將由處理器系統(tǒng)48確定的定性及/或定量結(jié)果可傳達且存儲于外部存儲器中。就此來說，測量結(jié)果可輸出到另一系統(tǒng)。
[0065]處理器系統(tǒng)48可包含但不限于個人計算機系統(tǒng)、主機計算機系統(tǒng)、工作站、圖像計算機、平行處理器或此項技術(shù)中已知的任何其它裝置。一般來說，術(shù)語“處理器系統(tǒng)”可經(jīng)廣泛地定義以囊括具有執(zhí)行來自存儲器媒體的指令的一個或多個處理器的任何裝置。實施如本文中所描述的那些方法的方法的程序指令可經(jīng)由傳輸媒體(例如導(dǎo)線、纜線或無線傳輸鏈路)傳輸?？蓪⒊绦蛑噶畲鎯τ谟嬎銠C可讀媒體(例如，存儲器)中。示范性計算機可讀媒體包含只讀存儲器、隨機存取存儲器、磁碟或光碟或者磁帶。
[0066]計量工具可經(jīng)設(shè)計以進行與半導(dǎo)體制造有關(guān)的許多不同類型的測量。用于確定質(zhì)量及/或定量值的本發(fā)明的某些實施例可利用此些測量。在某些實施例中，所述工具可測量光譜且確定一個或多個目標(biāo)的特性，例如質(zhì)量及缺陷數(shù)量值、臨界尺寸、疊加、側(cè)壁角度、膜厚度、過程相關(guān)參數(shù)(例如，焦點及/或劑量)。目標(biāo)可包含本質(zhì)上為周期性的某些所關(guān)注區(qū)域，例如舉例來說存儲器裸片中的光柵。目標(biāo)可包含其厚度可由計量工具測量的多個層(或膜)。目標(biāo)可包含放置(或已經(jīng)存在)于半導(dǎo)體晶片上以用于(例如)對準(zhǔn)及/或疊加對齊操作的目標(biāo)設(shè)計。某些目標(biāo)可位于半導(dǎo)體晶片上的各種位置處。舉例來說，目標(biāo)可位于刻劃線(例如，在裸片之間)內(nèi)及/或位于裸片自身中。在某些實施例中，多個目標(biāo)由如US 7,478,019中所描述的相同或多個計量工具測量(同時或在不同時間)?？山M合來自此些測量的數(shù)據(jù)。來自計量工具的數(shù)據(jù)可在半導(dǎo)體制造過程中用于(舉例來說)過程(例如光亥U、蝕刻)的前饋、后饋及/或側(cè)饋校正，且因此可產(chǎn)生完整過程控制解決方案。
[0067]當(dāng)半導(dǎo)體裝置圖案尺寸繼續(xù)收縮時，通常需要較小計量目標(biāo)。此外，測量準(zhǔn)確度及與實際裝置特性的匹配增加對裝置樣目標(biāo)以及裸片內(nèi)及甚至裝置上測量的需要。已提議各種計量實施方案以實現(xiàn)所述目標(biāo)。舉例來說，主要基于反射光學(xué)器件的聚焦束橢圓偏振測量是所述實施方案中的一者且在皮望卡-科爾(Piwonka-Corle)等人的專利(U.S.5，608，526，“聚焦束光譜橢圓偏振測量方法及系統(tǒng)(Focused beam spectroscopic ellipsometrymethod and system)”)中描述。切趾器可用于緩解導(dǎo)致超過由幾何光學(xué)器件界定的大小的照明點的散布的光學(xué)衍射效應(yīng)。在諾頓(Norton)的專利(U.S.5，859，424，“可用于在光學(xué)測量及其它應(yīng)用中減小光點大小的切祉濾波器系統(tǒng)(Apodizing filter system useful forreducing spot size in optical measurements and other applicat1ns)，，)中描述切趾器的使用。具有同步多入射角照明的高數(shù)值孔徑工具的使用是用以實現(xiàn)小目標(biāo)性能的另一方式。例如在奧普薩爾(Opsal)等人的專利(U.S.6，429，943，“具有同步的多個入射角測量的臨界尺寸分析(Critical dimens1n analysis with simultaneous multiple angleof incidence measurements)，，)中描述此技術(shù)。
[0068]其它測量實例可包含測量半導(dǎo)體堆疊的一個或多個層的組合物、測量晶片上(或其內(nèi))的某些缺陷及測量暴露到晶片的光學(xué)光刻輻射量。在一些情形中，計量工具及算法可經(jīng)配置以用于測量非周期性目標(biāo)，參見例如P.江(P.Jiang)等人的“使用散射測量的CD計量中的全波電磁模擬的有限元法(The Finite Element Method for Full WaveElectromagnetic Simulat1ns in CD Metrology Using Scatterometry)，，(申請中的1].3.61/830536、1(-1'揭示內(nèi)容?4063)或4.庫茲涅佐夫(4.1(1^1^^80￥)等人的“用于計量及檢查的有限結(jié)構(gòu)及有限照明的電磁模型化的方法(Method of electromagnetic modelingof finite structures and finite illuminat1n for metrology and inspect1n)，，(申請中的U.S.61/761146或KT揭示內(nèi)容P4082)。
[0069]所關(guān)注參數(shù)的測量還可涉及若干種算法。舉例來說，入射束與樣本的光學(xué)相互作用可使用EM(電磁)解算器來模型化且使用此些算法作為RCWA、FEM、矩量法、表面積分法、體積積分法、FDTD及其它。所關(guān)注目標(biāo)通?？墒褂脦缀我婊?在一些情形中)過程模型化引擎或兩者的組合來模型化(參數(shù)化)。在A.庫茲涅佐夫(A.Kuznetsov)等人的“基于模型的計量與過程模型的集成使用的方法(Method for integrated use of model-basedmetrology and a process model)”(申請中的U.S.61/738760、P4025)中描述過程模型化的使用。舉例來說，可在加利福尼亞州的苗必達市的科雷(KLA-Tencor)的AcuShape軟件產(chǎn)品中實施幾何引擎。
[0070]所收集數(shù)據(jù)可通過若干種數(shù)據(jù)擬合及最優(yōu)化技術(shù)以及包含如下各項的技術(shù)來分析:程序庫、快速降階模型；回歸;機器學(xué)習(xí)算法，例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機器(SVM)JIUt縮減算法，例如PCA(主成分分析)、ICA(獨立分量分析)、LLE(局部線性嵌入)；稀疏表示，例如傅里葉或小波變換;卡爾曼濾波器；用于促成來自相同或不同工具類型的匹配的算法，及其它。
[0071]所收集數(shù)據(jù)還可由不包含模型化、最優(yōu)化及/或擬合的算法(例如以引用方式并入本文中且如本文