[发明专利]光谱光束轮廓叠对度量

权利要求书

1.一种度量系统，其包括：

多波长照明源，其经配置以提供具有多个波长及二维光束强度横截面的照明光束；

光束整形元件，其经配置以将所述照明光束重新整形，使得所述经重新整形照明光束具有大致是一维且由长度维度表征的光束强度横截面；

高数值孔径物镜，其经配置以接收所述经重新整形照明光束且用所述经重新整形照明光束在入射角范围内照明叠对度量目标，使得所述经重新整形照明光束的所述长度维度沿第一方向投射到所述叠对度量目标上，所述第一方向与所述叠对度量目标的光栅结构的延展方向平行，所述高数值孔径物镜进一步经配置以响应于所述照明而从所述叠对度量目标收集光；及

第一二维检测器，其经配置以沿着所述第一二维检测器的第一维度根据入射角且沿着所述第一二维检测器的第二维度根据波长检测所述所收集光。

2.根据权利要求1所述的度量系统，其中所述第一二维检测器进一步经配置以产生指示在所述第一二维检测器的每一像素处检测的所述光的测量信号，其中所述测量信号与在唯一波长及入射角下对所述叠对度量目标的测量相关联。

3.根据权利要求2所述的度量系统，其进一步包括：

计算系统，其经配置以：

接收指示在每一像素处检测的所述光的所述测量信号；

基于所述测量信号而确定与所述叠对度量目标相关联的至少一个叠对参数的值；及

将所述至少一个叠对参数的所述值存储于存储器中。

4.根据权利要求3所述的度量系统，其中与所述叠对度量目标相关联的所述至少一个叠对参数的所述值的所述确定是基于利用叠对测量模型对所述测量信号的迭代回归。

5.根据权利要求3所述的度量系统，其中与所述叠对度量目标相关联的所述至少一个叠对参数的所述值的所述确定是基于所述测量信号及经训练的信号响应度量模型。

6.根据权利要求1所述的度量系统，其进一步包括：

第一波长分散元件，其经配置以接收所述所收集光、根据入射角使所述所收集光透射且根据波长使所述所接收的所收集光跨越所述第一二维检测器分散。

7.根据权利要求1所述的度量系统，其中所述所收集光包含一级衍射光、零级衍射光或其组合。

8.根据权利要求1所述的度量系统，其中所述所收集光包含投射到所述第一二维检测器的第一区上的一级衍射光及投射到所述第一二维检测器的第二区上的零级衍射光，所述第二区与所述第一区分离。

9.根据权利要求1所述的度量系统，其进一步包括：

第二二维检测器，其经配置以沿着所述第二二维检测器的第一维度根据入射角检测所收集光的一部分且沿着所述第二二维检测器的第二维度根据波长检测所收集光的所述一部分，其中所述第一二维检测器的波长敏感度不同于所述第二二维检测器的波长敏感度。

10.根据权利要求1所述的度量系统，其进一步包括：

偏光器元件，其位于所述照明光束的路径中。

11.根据权利要求10所述的度量系统，其进一步包括：

分析器元件，其位于所述所收集光的路径中；及

至少一个补偿器元件，其位于所述照明光束的所述路径、所述所收集光的所述路径或此两者中。

12.根据权利要求1所述的度量系统，其中所述光束整形元件是可旋转的，使得所述经重新整形照明光束沿垂直于所述第一方向的第二方向投射到第二叠对度量目标上，且其中所述第二方向与所述第二叠对度量目标的光栅结构的延展方向平行。

13.根据权利要求1所述的度量系统，其进一步包括：

切趾器元件，其位于照明路径中介于所述多波长照明源与所述叠对度量目标之间以减小测量光点大小。