從光學 表面及/或孔徑邊緣衍射或散射的照明以避免污染光瞳區(qū)域的配置。系統(tǒng)100的實施例可 進一步包含用于塑形或排除沿收集路徑反射、散射或輻射的雜散照明以避免檢測到來自樣 本102的目標區(qū)域外的區(qū)域的照明的配置。例如，一些配置可涉及阻止或排除從物鏡或收 集場光闌衍射的照明部分。下文關于系統(tǒng)100的以下實施例而論述進一步目標或優(yōu)點。
[0030] 如圖1中所示，系統(tǒng)100可包含至少一個空間相干（例如激光）或非相干（例如 激光持續(xù)等離子"LSP"或激光驅(qū)動光源"LDLS"）的照明源104。本文中的若干實施例涉及 基于空間相干照明源的光學計量系統(tǒng)；然而，由所論述的配置提供的許多優(yōu)點還可應用于 基于空間非相干照明源的系統(tǒng)。在一些實施例中，照明源104可經(jīng)配置以沿通向自由空間 照明路徑的光纖106提供照明。
[0031] 在一些實施例中，系統(tǒng)100包含安置于照明路徑的光瞳平面內(nèi)的變跡器108,例如 獨立變跡元件或變跡光瞳。系統(tǒng)100可進一步包含沿照明路徑安置的照明場光闌112。照 明場光闌112可經(jīng)配置以阻止沿照明路徑導引的照明部分將照明定域于樣本102的目標區(qū) 域處且濾除來自上游組件的寄生（散射或衍射）照明。
[0032] 在一些實施例中，系統(tǒng)100進一步包含安置于變跡器108與照明場光闌112之間 的照明掃描儀110,例如掃描鏡。例如，照明光學器件可經(jīng)布置而使得來自照明源104的照 明被導引穿過變跡器108且接著通過照明掃描儀110而橫跨照明場光闌112掃描。或者， 如圖5中所示，照明光學器件可經(jīng)布置而使得來自照明源104的照明被導引穿過照明場光 闌112且接著通過照明掃描儀110而橫跨變跡器108掃描。照明掃描儀110可包含或可耦 合到一或多個致動器以使照明掃描儀110能夠用根據(jù)場光闌112進一步塑形的變跡照明來 點掃描樣本102的目標區(qū)域。照明光學器件可經(jīng)進一步布置而使得照明掃描儀110安置于 光瞳平面內(nèi)。例如，如圖2中所示，照明掃描儀110可與光瞳平面共軛。將照明掃描儀110 放置于光瞳平面處可在變跡照明的至少一部分在樣本102的目標區(qū)域處進行點掃描期間 改善由變跡器108提供的變跡函數(shù)的穩(wěn)定性。
[0033] 在一些實施例中，如圖3中說明，變跡器108及照明場光闌112安置于照明掃描儀 110前方。因而，由照明掃描儀110接收的照明經(jīng)變跡且根據(jù)照明場光闌112而進一步塑 形。此布置允許照明場光瞳112包含較小孔徑，因為無需橫跨場光闌112掃描照明。因此， 照明場光闌112可濾除由變跡器108及光纖106導致的更多空間噪聲。此外，將由時間相 依性導致的強度噪聲引入到場光闌112的點偏離邊緣的衍射中的概率更小。當將照明掃描 儀110安置于變跡器108及照明場光闌112后方時，可避免歸因于場光闌邊緣的掃描的強 衍射。
[0034] 圖4說明其中照明場光闌112還可經(jīng)變跡以除了由光瞳變跡器108提供的光瞳變 跡以外還引入場變跡的進一步實施例。變跡照明場光闌112可允許改善塑形沿照明路徑導 引的照明的能力。強度調(diào)制及光瞳分布的變化可發(fā)生在點掃描期間；然而，可由變跡大幅減 輕歸因于點到達照明場光闌112的邊緣的衍射效應。減輕衍射效應是重要的，因為如果衍 射效應不受控制，那么可發(fā)生光瞳點的混合。因為照明場光闌112處的圖像最終成像到樣 本102,所以場變跡可進一步減小樣本102的目標區(qū)域的邊緣及收集場光闌120的邊緣處的 點強度，藉此抑制收集光瞳處的光瞳點的混合。
[0035] 如上文論述，圖5說明其中照明光學器件可經(jīng)布置而使得來自照明源104的照明 被導引穿過照明場光闌112且接著通過照明掃描儀110而橫跨變跡器108掃描的實施例。 此布置可允許相對較小的照明場光闌112安置于照明掃描儀110前方以減輕來自照明源 104及/或光纖106的進入噪聲。此外，將變跡器108定位于照明掃描儀110后方可允許提 高塑形橫跨樣本102所掃描的照明的能力。
[0036] 或者，如圖6中所示，變跡器108及照明場光闌112可安置于照明掃描儀110后方。 將變跡器108安置于照明掃描儀110后方可允許照明光瞳中的平穩(wěn)變跡函數(shù)，因為照明掃 描儀110只影響行進穿過變跡器108的照明的角度。此外，安置于變跡器108后方的照明 場光闌112可經(jīng)啟用以濾除來自包含變跡器108、照明掃描儀110、光纖106及任何額外照 明光學器件（例如各種透鏡）的上游組件的寄生照明。
[0037] 系統(tǒng)100可進一步包含經(jīng)配置以導引照明從照明路徑穿過物鏡116以照明樣本 102的分束器114。系統(tǒng)100可包含經(jīng)配置以支撐樣本102的載臺118。在一些實施例中， 載臺118可進一步包含或可耦合到至少一個致動器。致動器可經(jīng)配置以平移或旋轉(zhuǎn)載臺 118以將樣本102安置于選定位置處。因此，可經(jīng)由致動樣本載臺118而使照明瞄準或掃描 樣本102的選定區(qū)域。替代地或另外，照明光學器件中的一或多者（例如物鏡116)可經(jīng)致 動以瞄準樣本102的選定區(qū)域及/或調(diào)整瞄準樣本102的照明的焦點。
[0038] 照明可能會被樣本102的目標區(qū)域散射、反射或輻射。系統(tǒng)100可包含經(jīng)配置以 從樣本102接收經(jīng)散射、經(jīng)反射或經(jīng)輻射的照明的至少部分的至少一個檢測器122,例如相 機、分光計、光二極管或任何其它光檢測器。在一些實施例中，收集場光闌120經(jīng)配置以阻 止沿收集路徑從樣本102導引的照明的至少部分以導致檢測器122濾除寄生照明，例如由 分束器114、物鏡116及/或任何其它收集光學器件衍射或散射的照明。
[0039] 在一些實施例中，可使收集場光闌120進一步變跡，如圖7中所示。應注意，可由 本文中描述的實施例中的任一者支持包含變跡收集場光闌120及其它特征。變跡收集場光 闌120可有利地減小對由來自收集場光闌120的邊緣的衍射或散射引起的光束位置相對于 樣本102的目標區(qū)域的中心的偏心誤差的敏感度。特定地說，具有小數(shù)值孔徑（NA)的收集 場光闌可對偏心誤差更敏感，且可因此明顯受益于變跡。為進一步解釋，對偏心的敏感度可 由從場光闌120散射的來自給定級（例如1級衍射）的所要衍射與來自另一級（例如0級 衍射）的非所要衍射之間的干擾引起?？赏ㄟ^對照明進行塑形以補償衍射或散射效應的收 集場光闌變跡來抑制衍射級之間的干擾。此外，收集場光闌120的變跡可減少來自定位于 收集場光闌120后方的光瞳平面中的光瞳孔徑的邊緣的衍射或散射效應。抑制寄生（衍射 或散射）照明到達檢測器122可允許通過減小由偏心誤差導致的不準確度且允許更高精確 度而改善計量性能。
[0040] 系統(tǒng)100可包含通信地耦合到一或多個檢測器122的至少一個計算系統(tǒng)124。計 算系統(tǒng)124可經(jīng)配置以基于從樣本102的目標區(qū)域散射、反射或輻射的照明的所檢測部分 而確定樣本102的至少一個空間屬性。例如，計算系統(tǒng)124可經(jīng)配置以根據(jù)所屬領域中已 知的計量及/或檢驗算法中的一或多者而確定樣本102的光學或結構特性或與樣本102相 關聯(lián)的缺陷信息。計算系統(tǒng)124可經(jīng)配置以執(zhí)行嵌入于由至少一個通信地耦合的載體媒體 126存儲的程序指令128中的至少一種計量或檢驗算法。在一些實施例中，計算系統(tǒng)124包 含經(jīng)配置以執(zhí)行來自通信地耦合的載體媒體126的程序指令128的至少一個單核或多核處 理器。此外，應認識到，可由單個計算系統(tǒng)或多個計算系統(tǒng)實施本發(fā)明中描述的各種步驟或 功能中的任一者。
[0041] 圖8說明其中沿照明路徑的部分及收集路徑的部分安置照明掃描儀110的系統(tǒng) 100的另一實施例。因此，照明掃描儀110可經(jīng)配置以用沿照明路徑傳遞的照明來點掃描樣 本102的目標區(qū)域，且經(jīng)進一步配置以解除掃描從樣本102沿收集路散射、反射或輻射到檢 測器122的照明。通過分別掃描及解除掃描瞄準及收集自樣本102的照明，照明掃描儀110 可減小偏心誤差且改善檢測器122處所接收的照明的均勻度。因此，掃描/解除掃描光學 布