[发明专利]散射仪以及使用声学辐射的散射测量方法

权利要求书

1.一种散射仪，包括：

-声学源，包括第一声学源和第二声学源，所述第一声学源和所述第二声学源被布置为以包括第一入射角和第二入射角的声学角度将包括第一声学辐射和第二声学辐射的声学辐射投影到周期性结构上，以产生包括第一声学衍射阶和第二声学衍射阶的声学衍射阶，所述第一声学衍射阶相对于所述第二声学衍射阶相反；以及

-声学检测器，可操作以在区别于镜面反射的情况下检测所述第一声学衍射阶和所述第二声学衍射阶，并且产生检测信号，

其中所述散射仪可操作以基于所述检测信号来确定衬底的特性，

其中所述第一声学源和所述第二声学源被布置为在不同时间、并且以所述第一入射角和所述第二入射角投影所述第一声学辐射和所述第二声学辐射，使得所述声学检测器被配置为单独地检测所述第一声学衍射阶和所述第二声学衍射阶，以及

其中所述声学辐射以及基于所述声学辐射所产生的所述声学衍射阶在所述周期性结构的同一侧。

2.根据权利要求1所述的散射仪，其中所投影的声学辐射的入射角和所述检测器的位置相对于所述周期性结构而被布置，使得所述声学衍射阶的所述检测区别于镜面反射。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的散射仪，还包括耦合剂系统以提供耦合剂，以便于所述声学辐射经由所述周期性结构在所述声学源与所述声学检测器之间的传输。

4.根据前述权利要求中任一项所述的散射仪，其中所述散射仪可操作以基于所述声学衍射阶的幅度、相位和方向中的至少一个来确定所述衬底的所述特性。

5.根据前述权利要求中任一项所述的散射仪，其中所述衬底的所述特性包括所述周期性结构的物理特性。

6.根据前述权利要求中任一项所述的散射仪，其中所述散射仪可操作以基于由所述周期性结构衍射的对应相反的检测的所述第一声学衍射阶和所述第二声学衍射阶的不对称性，来确定所述周期性结构的结构不对称性。

7.根据前述权利要求中任一项所述的散射仪，其中所述周期性结构包括套刻在另一光栅之上的光栅，并且所述散射仪可操作以基于由所述光栅衍射的对应相反的检测的所述第一声学衍射阶和所述第二声学衍射阶的不对称性来确定套刻误差。

8.根据权利要求7所述的散射仪，其中所述套刻误差基于由所述光栅衍射的对应相反的检测的所述第一声学衍射阶和所述第二声学衍射阶的幅度、相位和方向中的至少一个的不对称性来确定。

9.根据前述权利要求中任一项所述的散射仪，其中所述声学源可操作以将连续波声学辐射投影到所述周期性结构上，同时所述声学检测器可操作以检测由所述周期性结构衍射的所述声学衍射阶。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的散射仪，包括声学收发器，可配置作为所述声学源以投影脉冲声学辐射，并且可配置作为所述声学检测器以检测由所述周期性结构衍射、并且由所述脉冲声学辐射产生的后向散射声学衍射阶。

11.一种散射测量方法，包括：

以包括第一入射角和第二入射角的声学角度将包括第一声学辐射和第二声学辐射的声学辐射投影到形成在衬底上的周期性结构上，其中所述第一声学辐射和所述第二声学辐射在不同时间被投影；

基于与所述周期性结构相互作用的所述第一声学辐射和所述第二声学辐射，产生包括第一声学衍射阶和第二声学衍射阶的声学衍射阶，所述第一声学衍射阶相对于所述第二声学衍射阶相反；

检测在区别于镜面反射的情况下由所述周期性结构衍射的所述第一声学衍射阶和所述第二声学衍射阶；以及

基于所述声学衍射阶来确定所述衬底的特性，

其中所述声学辐射以及基于所述声学辐射所产生的所述声学衍射阶在所述周期性结构的同一侧。