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JP7200127B2 - 層特定的照明スペクトルによる計量システム及び方法 - Google Patents

層特定的照明スペクトルによる計量システム及び方法 Download PDF

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Description

本件開示は総じて計量システムに関し、より具体的には層特定的コンフィギュレーション（構成設定）での多層計量に関する。
（関連出願への相互参照）
本出願は、「諸プロセス層が相異なるスペクトルにより照明されるオーバレイ計量」(OVERLAY METROLOGY WITH PROCESS LAYERS ILLUMINATED BY DIFFERENT SPECTRA)と題しＡｍｎｏｎ Ｍａｎａｓｓｅｎ、Ｄａｒｉａ Ｎｅｇｒｉ、Ａｎｄｒｅｗ Ｈｉｌｌ、Ｏｈａｄ Ｂａｃｈａｒ、Ｖｌａｄｉｍｉｒ Ｌｅｖｉｎｓｋｉ及びＹｕｒｉ Ｐａｓｋｏｖｅｒを発明者とする２０１７年４月５日付米国仮特許出願６２／４８１６８５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する出願であるので、この参照によりその全体を本願に繰り入れることにする。
計量システムであり、多層標本例えば半導体デバイスの特徴解明に適するものなら、標本上の層を何個でも分析できよう。しかしながら、どういった所与層の計量計測も周囲物質により影響されうるので、所与コンフィギュレーションの計量システムで全標本層に関し同程度の性能（例．精度、再現性等）を提供できるとは限らない。例えば、サブ表面層（表面下層）の計量においては、表面付近の１個又は複数個の透明又は半透明層内を照明ビームが伝搬し、その透明又は半透明層を介しそのサブ表面層からの輻射が受光されることとなりうる。そのため計量性能が高度に層特定的になり、これに限られないが標本層の厚み、標本層の光学特性、標本層上のパターン化フィーチャ（パターニングされた外形特徴）等、標本レイアウトの特定諸側面に計量性能が依存することとなりうる。
米国特許第６９８５６１８号明細書 米国特許出願公開第２０１４／０１７２３９４号明細書
従って、欠陥、例えば上述したそれを克服するシステム及び方法を提供することが望ましい。
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に係る計量システムが開示される。ある例証的実施形態のシステムはイメージング装置を有する。また、ある例証的実施形態では、そのイメージング装置がスペクトル可調照明装置を有する。また、ある例証的実施形態では、そのイメージング装置が、２個以上の標本層上に計量ターゲット要素がある標本の画像を、そのスペクトル可調照明装置からの照明に応じ標本から発せられる輻射に基づき生成する、検出器を有する。また、ある例証的実施形態のシステムは、そのイメージング装置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では、そのコントローラが、前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素が指定画質公差内でイメージングされるよう、また個々の層特定的イメージングコンフィギュレーションが前記スペクトル可調照明装置からの照明スペクトルを含むよう、前記イメージング装置の層特定的イメージングコンフィギュレーションを決める。また、ある例証的実施形態では、そのコントローラが、それら層特定的イメージングコンフィギュレーションを用い生成された、前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の１枚又は複数枚の画像を、前記イメージング装置から受け取る。また、ある例証的実施形態では、そのコントローラが、それら２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の前記１枚又は複数枚の画像に基づき計量計測を行う。
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に係る計量システムが開示される。ある例証的実施形態に係るシステムはイメージング装置を有する。また、ある例証的実施形態では、そのイメージング装置が広帯域照明装置を有する。また、ある例証的実施形態では、そのイメージング装置が、その広帯域照明装置からの照明に応じ標本から発せられる輻射を分光フィルタリングするスペクトル可調フィルタを有する。また、ある例証的実施形態では、そのイメージング装置が、２個以上の標本層を有する標本の画像を、その標本から発せられ前記スペクトル可調フィルタによりフィルタリングされた輻射に基づき生成する、検出器を有する。また、ある例証的実施形態のシステムは、そのイメージング装置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では、そのコントローラが、前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素が指定画質公差内でイメージングされるよう、また個々の層特定的イメージングコンフィギュレーションが標本からの輻射のスペクトルであり前記スペクトル可調フィルタによりフィルタリングされたものを含むよう、そのイメージング装置の層特定的イメージングコンフィギュレーションを決める。また、ある例証的実施形態では、そのコントローラが、それら層特定的イメージングコンフィギュレーションを用い生成された、前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の１枚又は複数枚の画像を、検出器から受け取る。また、ある例証的実施形態では、そのコントローラが、前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の前記１枚又は複数枚の画像に基づき計量計測を行う。
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に係る方法が開示される。ある例証的実施形態の方法では、標本に備わる２個以上の標本層上の計量ターゲット要素が指定画質公差内でイメージングされるよう、また個々の層特定的イメージングコンフィギュレーションにイメージングスペクトルが含まれるよう、イメージング装置の層特定的イメージングコンフィギュレーションを決める。また、ある例証的実施形態の方法では、それら層特定的イメージングコンフィギュレーションを用い生成された、前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の１枚又は複数枚の画像を、イメージング装置から受け取る。また、ある例証的実施形態の方法では、前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の前記１枚又は複数枚の画像に基づき計量計測を行う。
理解し得るように、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明細書の一部を構成するものであり、本発明の諸実施形態を描出しており、また概略記述と相俟ち本発明の諸原理を説明する働きを有している。
本件技術分野に習熟した者（いわゆる当業者）であれば、以下の如き添付図面を参照することで、本件開示の多数の長所をより良好に理解できよう。
本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るイメージング装置を描いた概念図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るスペクトル可調照明源の概念図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、広帯域照明源と、その広帯域照明源のスペクトルを選択的にフィルタリングするダブルモノクロメータと、を有する照明源の概念図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、広帯域照明源と、その分光透過率が固定な複数個のフィルタリングチャネルと、を有するマルチチャネル照明源の概念図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るイメージング装置の概念図である。 本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、層特定的イメージングコンフィギュレーションによる画像依拠計量方法にて実行される、諸ステップを描いたフロー図である。
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。本願中で説明されている諸実施形態は限定ではなく例証であると把握されるべきである。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。
本件開示の諸実施形態は、標本に備わる複数個の層を層特定的イメージングコンフィギュレーションを用いイメージングするシステム及び方法を指向している。イメージングコンフィギュレーションの例としては、これに限られないが、イメージング対象標本上に入射する照明のスペクトル、照明プロファイル、検出器上に入射する輻射のスペクトル、焦点体積における標本の位置（例．焦点位置）、視野絞りのコンフィギュレーション、開口絞りのコンフィギュレーション（例．像及び／又は物空間テレセントリシティを修正するためのそれ等）、検出器パラメタ（例．利得、積分時間等）等があろう。このように、本件開示の諸実施形態は、標本上の相異なる注目層上に所在するフィーチャの正確なイメージング向けに、テイラードな（お誂えの）イメージングコンフィギュレーションを生成することを指向している。
本願での認識によれば、標本を照明すること及びその照明に応じその標本から発せられる輻射を検出することで、イメージングシステムにより標本層の画像を生成することができる。一般に、輻射は、これに限られないが反射、散乱、回折、ルミネッセンス等を初めとする広範な相互作用機構を通じ、入射照明に応じて標本のどの層からも発せられうる。更に、照明のスペクトルとそのシステムの数値開口（ＮＡ）とにより少なくとも部分的に定まる被写界深度内のフィーチャの集束像を、イメージングシステムにより生成することができる。ひいては、標本の表面上のフィーチャ並びに半透明標本の被写界深度内サブ表面フィーチャをイメージングしうるよう、イメージングシステムを構成することができる。
サブ表面層をイメージングするには、どのようなものであれ近表面層内で照明を伝搬させ、注目サブ表面層との相互作用に根ざす輻射を検出すればよい。注目サブ表面層に発する輻射をそれら近表面層内で更に伝搬させ、検出器に到達させればよい。サブ表面層との関係で得られるイメージング信号は、従ってそれら近表面層の影響を受けうる。例えば、近表面層にて照明のうち特定の波長が吸収されることがある。加えて、近表面層では、単一層上の異種素材間又は層間のいずれかの界面にて照明が屈折すること、ひいては照明の集束具合が修正されること及び／又は分散が入り込んでその標本内に波長依存性光路（例．色収差）が生じることがありうる。更に、いずれかの標本層上のパターン化フィーチャが、得られるイメージング信号に対し、散乱及び／又は回折を通じ影響を及ぼすことがある。
従って、相異なる標本層上のフィーチャを単一のイメージングコンフィギュレーションを用いイメージングした場合、それら標本層間の光路差が原因で画質が変わることがありうる。画質は、これに限られないが画像コントラスト、画像輝度、画像ノイズ等、どのような指標に従い測ってもよい。更に、（例．テイラードな照明スペクトルを生成すること等によって）２個以上の標本層の画像を提供するようイメージングコンフィギュレーションが誂えられている場合でも、そのテイラードなイメージングコンフィギュレーションでは、一通り又は複数通りの画質指標を踏まえ望ましいとされる公差内で、各注目層の画像が提供されないことがありうる。本件開示の付加的諸実施形態は、各注目標本層上のフィーチャの画像を指定画質公差内で提供しうるよう、複数個の注目標本層に関しテイラードな層特定的イメージングコンフィギュレーションを生成することを、指向している。
更に、本願での認識によれば、標本の諸層の画像に基づく計量計測の精度及び／又は再現性が、その画質によって変わることがある。例えば、照明のスペクトルコンテンツがフィーチャの視認位置に及ぼす影響は、相異なる標本層では別様になりうる。標本層の画像における、フィーチャの視認位置のそうした変動は、複数個の層上でのフィーチャの相対位置を利用しオーバレイ誤差を求めるオーバレイ計量にて、ひときわ問題含みとなりうる。
付加的諸実施形態は、層特定的イメージングコンフィギュレーションを用い、標本に備わる２個以上の層に対する計量計測を実行することを、指向している。更に、層特定的イメージングコンフィギュレーションを用いることで、本件技術分野で既知ないずれの計量システムでも、指定公差内の計量性能を提供することができる。例えば、画像依拠オーバレイ計量を実行するには、２個以上の注目層上のオーバレイターゲットフィーチャを、テイラードな層特定的計量コンディションで以てイメージングし、それら層特定的な画像に基づきそれらの層のオーバレイ誤差を求めればよい。この構成によれば、各層上のオーバレイターゲットフィーチャを、特定の標本に基づき誂えられた層特定的イメージングコンフィギュレーションで以てイメージングし、指定公差内の画質指標を呈する画像を提供することができる。また例えば、計量システムにより、標本層上のパターン化フィーチャの一側面又は複数側面（例．限界寸法、側壁（サイドウォール）角等）を、層特定的イメージングコンフィギュレーションを用い計測することができる。
層特定的イメージングコンフィギュレーションを用い生成された、２個以上の層に対する計量計測は、順次実行しても同時実行してもよい。例えば、計量計測を第１注目層に関し第１組の計量コンディションを用いて実行した後、計量計測を第２注目層に関し第２組の計量コンディションを用いて実行すること等々ができる。また例えば、相異なる標本層上にあり空間的に離れている諸フィーチャの計量計測を、層特定的計量コンフィギュレーションを用い同時実行することができる。一例としては、相異なる標本層上にあり空間的に離れている諸フィーチャ（例．複数個の標本層上にありオーバレイ計量ターゲットを構成している諸フィーチャ）を、どの注目層内のフィーチャについても指定画質公差を呈する単一の画像が検出器上に生じるよう、相異なる層特定的照明スペクトルで以て同時照明すればよい。
付加的諸実施形態は、標本に備わる２個以上の層に関し層特定的計量コンフィギュレーションを決めることを指向している。例えば、多層標本の三次元表現に基づき各注目標本層の計量をシミュレーションすることで、層特定的計量コンフィギュレーションを決めることができる。また例えば、計量コンディションを変えつつ注目標本層毎に一連の計量計測を行い、それに基づき層特定的計量コンフィギュレーションを実験的に決めることができる。付加的諸実施形態は、標本に備わる２個以上の層に関し層特定的計量コンフィギュレーションで以て計量計測を行うことを指向している。
付加的諸実施形態は、多層標本に対する層特定的計量を行うのに適した計量システムを指向している。層特定的計量計測を行うのに適した計量システムの例としては、具備必須ではないが、層特定的照明スペクトルを生成するスペクトル可調照明装置、スペクトル可調フィルタ、層特定的標本位置を提供する並進型標本ステージ、コンフィギュラブル（構成設定可能）な視野絞り、コンフィギュラブルな（例．像及び／又は物空間テレセントリシティを調整しうる）開口絞り、或いはそのパラメタ（例．利得、積分時間等）がコンフィギュラブルな検出器があろう。
図１は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るイメージング装置１００を描いた概念図である。更に、このイメージング装置１００に計量装置を具備させ、そのイメージング装置１００により生成された画像に基づき、一通り又は複数通りの計量計測結果を求めることができる。この構成のイメージング装置１００によれば、本件技術分野で既知な何らかの方法を用いアライメント（位置揃え具合）を計測することができる。実施形態の一つはイメージング装置１００が画像依拠計量ツールを有するものであり、それにより、標本層の画像１枚又は複数枚に基づき計量計測（例．オーバレイ計測、フィーチャサイズ計測等）を実行することができる。他実施形態としては、イメージング装置１００がスキャタロメトリ（散乱計測法）式計量ツールを有していて、標本からの光の散乱（反射、回折、散漫散乱等）を踏まえて計量計測を実行するものがある。
実施形態に係るイメージング装置１００は、照明ビーム１０４を生成する照明源１０２を有している。その照明ビーム１０４は一通り又は複数通りの指定波長の光を含むものとすることができ、その例としては、これに限られないが真空紫外（ＶＵＶ）輻射、深紫外（ＤＵＶ）輻射、紫外（ＵＶ）輻射、可視輻射、赤外（ＩＲ）輻射等がある。照明源１０２にて生成される照明ビーム１０４がこのほかにどのような領域の指定波長を含んでいてもよい。他実施形態としては、照明源１０２がスペクトル可調照明源を有していて、そのスペクトルが可調な照明ビーム１０４を生成するものがあろう。
更に、照明源１０２により提供される照明ビーム１０４がどのような時間プロファイルを有していてもよい。例えば、照明源１０２により生成される照明ビーム１０４が、連続プロファイルを有していても、パルス状プロファイルを有していても、或いは変調プロファイルを有していてもよい。加えて、照明ビーム１０４が照明源１０２から自由空間伝搬を介し送給されるのでも、光導波路（例．光ファイバ、光パイプ等）を介し送給されるのでもよい。
また、実施形態に係る照明源１０２は、照明ビーム１０４を照明路１０８を介し標本１０６へと差し向けている。また、実施形態に係るイメージング装置１００は、その照明ビーム１０４を標本１０６上へと集束させる対物レンズ１１４を有している。
照明路１０８には、照明ビーム１０４を修正・修飾及び／又は調光するのに適した１個又は複数個のレンズ１１０又は付加的光学部材１１２を設けることができる。例えば、当該１個又は複数個の光学部材１１２に含まれうるものとしては、これに限られないが、１個又は複数個のポラライザ（偏光子）、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（散光器）、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等があろう。また例えば、当該１個又は複数個の光学部材１１２に、標本１０６上での照明角を制御する開口絞り、及び／又は、標本１０６上での照明の空間的拡がりを制御する視野絞りを、含めることができる。一例としては、照明路１０８に、対物レンズ１１４の後焦点面に対し共役な平面に所在する開口絞りを設けて、その標本のテレセントリック照明を行うことができる。また、実施形態ではその標本１０６が標本ステージ１１６上に配置されている。その標本ステージ１１６には、イメージング装置１００内で標本１０６を位置決めするのに適した、あらゆる装置を具備させることができる。例えば、標本ステージ１１６に、直線並進ステージ、回動ステージ、ティップ／ティルトステージ等を任意の組合せで具備させることができる。
また、実施形態に係るイメージング装置１００は、標本１０６に発する輻射を集光路１２０経由で捉えるよう構成された検出器１１８を有している。例えば、その集光路１２０上に、具備必須ではないが、集光レンズ（例．図１に描いた対物レンズ１１４）や、１個又は複数個の付加的な集光路レンズ１２２を設けることができる。また例えば、検出器１１８にて、（例．鏡面反射、拡散反射等により）標本１０６で反射又は散乱された輻射を受光してもよい。また例えば、検出器１１８にて、標本１０６により生成された輻射（例．照明ビーム１０４の吸収に係るルミネッセンス等）を受光してもよい。
検出器１１８には、標本１０６から受光した照明を計測するのに適し本件技術分野で既知な、あらゆる種類の検出器を含めることができる。例えば、検出器１１８に含めうるものの中には、これに限られないが、ＣＣＤ型検出器、ＴＤＩ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）等があろう。また、実施形態に係る検出器１１８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。また、実施形態に係るイメージング装置１００に複数個の検出器１１８を（例．１個又は複数個のビームスプリッタにより生成された複数本のビーム路に関連付けて）具備させ、自イメージング装置１００による複数通りの計量計測を容易化することができる。
集光路１２０には、更に、対物レンズ１１４により集光された照明を差し向け及び／又は修正・修飾する光学素子を何個でも設けることができ、その中には、これに限られないが１個又は複数個の集光路レンズ１２２、１個又は複数個のフィルタ、１個又は複数個のポラライザ、１個又は複数個のビームブロック等が含まれうる。加えて、集光路１２０に、検出器１１８上の像における標本の空間的拡がりを制御する視野絞りや、その標本からの照明の角度的拡がりを制御する開口絞りを設け、それを用い検出器１１８上に像を生成することができる。また、実施形態に係る集光路１２０に、対物レンズ１１４に備わる光学素子の後焦点面に対し共役な平面に所在する開口絞りを設けて、その標本のテレセントリックイメージングを行うことができる。
図１に描いた通り、実施形態に係るイメージング装置１００はビームスプリッタ１２４を有しており、その向きが然るべく定められているので、対物レンズ１１４により、同時的に、標本１０６に照明ビーム１０４を差し向け且つその標本１０６に発する輻射を集めることができる。この構成によるイメージング装置１００は、エピ照明モードに従い構成設定することができる。
実施形態によっては、標本１０６上への照明ビーム１０４の入射角が可調とされる。例えば、ビームスプリッタ１２４及び対物レンズ１１４を通る照明ビーム１０４の経路を調整することで、標本１０６上への照明ビーム１０４の入射角を制御することができる。この構成によれば、照明ビーム１０４の経路を、その照明ビーム１０４が標本１０６上で直交入射角を呈するよう、ビームスプリッタ１２４及び対物レンズ１１４を通る直交経路とすることができる。また例えば、ビームスプリッタ１２４上での照明ビーム１０４の位置及び／又は角度を（例．可回動鏡、空間光変調器、フリーフォーム照明源等により）修正・修飾することで、標本１０６上への照明ビーム１０４の入射角を制御することができる。また、実施形態によっては、照明源１０２が、１本又は複数本の照明ビーム１０４をある角度（例．かすめ角、４５°角等）にて標本１０６へと差し向ける。
また、実施形態に係るイメージング装置１００はコントローラ１２６を有している。実施形態に係るコントローラ１２６は、記憶媒体１３０上に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１２８を有している。この構成によれば、コントローラ１２６に備わる１個又は複数個のプロセッサ１２８によって、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いずれかを実行することができる。更に、データを受け取るようそのコントローラ１２６を構成することができ、そのデータには、これに限られないが、計量データ（例．アライメント計測結果、ターゲットの像、瞳像等）や計量指標（例．精度、ツール誘起性シフト、感度、回折効率等）を含めることができる。
コントローラ１２６に備わる１個又は複数個のプロセッサ１２８には、本件技術分野で既知なあらゆる処理素子が含まれうる。その意味で、当該１個又は複数個のプロセッサ１２８には、アルゴリズム及び／又は命令を実行するよう構成されたあらゆるマイクロプロセッサ型デバイスが含まれうる。ある実施形態によれば、当該１個又は複数個のプロセッサ１２８を、デスクトップコンピュータ、メインフレームコンピュータシステム、ワークステーション、イメージコンピュータ、並列プロセッサ、或いはプログラムを実行するよう構成された他の何らかのコンピュータシステム（例．ネットワーク接続されたコンピュータ）で構成することができ、またそのプログラムを、本件開示の随所に記載の如くイメージング装置１００を動作させるよう構成することができる。更なる認識によれば、語「プロセッサ」は、非一時的記憶媒体１３０から得たプログラム命令を実行する処理素子を１個又は複数個有するデバイス全てが包括されるよう、広義に定義することができる。更に、本件開示の随所に記載の諸ステップを、単一のコントローラ１２６により実行してもよいし、それに代え複数個のコントローラにより実行してもよい。加えて、コントローラ１２６に備わる１個又は複数個のプロセッサを、共通コントローラハウジング内に収容してもよいし、或いは複数個のハウジング内に収容してもよい。このように、何らかのコントローラ又はコントローラコンビネーションを個別パッケージングして、イメージング装置１００内への統合に適したモジュールにすることができる。更に、コントローラ１２６により、検出器１１８から受け取ったデータを解析すること、並びにそのデータをイメージング装置１００内又はイメージング装置１００外の付加的諸部材へと送ることができる。
記憶媒体１３０には、連携先の１個又は複数個のプロセッサ１２８により実行可能なプログラム命令を格納するのに適し本件技術分野で既知な、あらゆる格納媒体が含まれうる。例えば、記憶媒体１３０に非一時的記憶媒体を含めうる。また例えば、記憶媒体１３０に、これに限られないがリードオンリメモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気又は光学記憶デバイス（例．ディスク）、磁気テープ、固体ドライブ等を含めうる。更に注記されることに、記憶媒体１３０を１個又は複数個のプロセッサ１２８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。ある実施形態によれば、記憶媒体１３０を、１個又は複数個のプロセッサ１２８及びコントローラ１２６の物理的な居所に対しリモートに所在させることができる。一例としては、コントローラ１２６に備わる１個又は複数個のプロセッサ１２８から、ネットワーク（例．インタネット、イントラネット等）を介しアクセス可能なリモートメモリ（例．サーバ）にアクセスすることができる。従って、上掲の記述は、本発明に対する限定事項としてではなく、単なる例証として解されるべきである。
また、実施形態に係るコントローラ１２６は、層特定的計量コンフィギュレーション情報を提供すべく、イメージング装置１００の構成要素１個又は複数個に可通信結合されている。例えば、コントローラ１２６を、必須ではないが、標本上に入射する照明のスペクトルを制御すべく照明源１０２に可通信結合させること、照明ビーム１０４を及び／又は検出器１１８により捉えられる標本からの輻射を操作すべく１個又は複数個の絞りに可通信結合させること、検出パラメタを修正・修飾すべく検出器１１８に可通信結合させること、或いはイメージング装置１００内での標本１０６の位置を調整すべく標本ステージ１１６に可通信結合させることができる。
一実施形態に係る層特定的イメージングコンフィギュレーションは、標本１０６上に入射する照明の層特定的スペクトルを含むものである。従って、照明源１０２をスペクトル可調照明源として構成して、層特定的な計量用照明スペクトルを提供することができる。本願での認識によれば、その照明源１０２を、照明源に加え、自照明源からの照明を調光する何個かの付加的部材を有するものとすることができる。更に、それら付加的部材が照明源１０２と共通容器を共有することや、それら付加的部材をイメージング装置１００内に統合することができる。
図２Ａ～図２Ｃには、本件開示の諸実施形態に係るスペクトル可調照明源が描かれている。
図２Ａは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るスペクトル可調照明源１０２の概念図である。実施形態の照明源１０２は、広いスペクトル（例．照明波長域）を呈する広帯域照明源２０２と、その広帯域照明源２０２のスペクトルをフィルタリングして層特定的照明スペクトルを生成する可調分光フィルタ２０４とを有している。また、実施形態の照明源１０２は、照明ビーム１０４のパワーを調整する中性濃度フィルタ２０６（例．波長非依存性フィルタ）を有している。中性濃度フィルタ２０６には、本件技術分野で既知なあらゆる種類の波長非依存性フィルタを含めることができ、その例としては、これに限られないが、ポラライザと結合された偏光回転器、その光学濃度が固定な１個又は複数個のフィルタ、その光学濃度が自フィルタ横断方向位置の関数として変化するグラディエントフィルタ等がある。更に、中性濃度フィルタ２０６はフィルタ制御装置２０８を有していて、それにより自中性濃度フィルタ２０６の透過率を選択的に修正・修飾することができる。例えば、そのフィルタ制御装置２０８に、これに限られないが、ポラライザより前段で照明ビーム１０４の偏光を選択的に調整する可調偏光回転器、何個かのフィルタのうち１個を照明ビーム１０４の経路上に選択的に配置するフィルタホイール（例．図２Ａに描いたそれ）、グラディエントフィルタを選択的に位置決めする並進装置（例．回動装置、直線並進装置等）等を具備させることができる。
広帯域照明源２０２には、ある領域の計量用波長を有する照明ビーム１０４を提供するのに適した、あらゆる照明源を含めうる。一実施形態に係る広帯域照明源２０２はレーザ光源である。そうした広帯域照明源２０２の例としては、これに限られないが広帯域レーザ光源、超連続体（超広帯域）レーザ光源、白色光レーザ光源等があろう。この構成の広帯域照明源２０２により提供される照明ビーム１０４は、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）を有するものとなりうる。もう一つの実施形態に係る広帯域照明源２０２はレーザ維持プラズマ（ＬＳＰ）光源を有するものである。そうした広帯域照明源２０２の例としては、これに限られないが、レーザ光源によりプラズマ状態へと励起されたときに広帯域照明を発しうる一種類又は複数種類の要素を収容するのに適した、ＬＳＰランプ、ＬＳＰバルブ、ＬＳＰチャンバ等があろう。もう一つの実施形態に係る広帯域照明源２０２はランプ型光源を有するものである。そうした広帯域照明源２０２の例としては、これに限られないがアークランプ、放電ランプ、無電極ランプ等があろう。この構成の広帯域照明源２０２により提供される照明ビーム１０４は、低いコヒーレンス（例．低い空間コヒーレンス及び／又は時間コヒーレンス）を有するものとなりうる。
可調分光フィルタ２０４により、指定波長のスペクトルパワーを他のそれに対し減らすことで、入射照明（例．広帯域照明源２０２により生成された照明ビーム１０４）のスペクトルを修正・修飾することができる。従って、分光フィルタの分光透過率により、照明の透過率を波長の関数として記述することができる（例．０％～１００％、０～１等）。注記されることに、透過率とは、照明のうち、透過及び／又は反射を通じフィルタを通過したもののことであると言える。典型的な分光フィルタの中には、必須ではないが、スペクトルコンテンツが空間分布するレンズフーリエ面に所在する１個又は複数個の空間フィルタ或いは１個又は複数個の波長依存性フィルタが含まれよう。更に、可調分光フィルタ２０４による分光透過率の修正・修飾は、いずれの分布に従い行ってもよい。例えば、その可調分光フィルタ２０４に、カットオフ波長を上回る波長を減衰させるローパスフィルタ、カットオフ波長を下回る波長を減衰させるハイパスフィルタ、特定スペクトル帯域幅の照明を通し指定波長帯外の波長を減衰させるバンドパスフィルタ、指定波長帯内の波長を減衰させるバンドリジェクトフィルタ、テイラードな分光透過率分布を有するフィルタ等を含めることができる。
可調分光フィルタ２０４には、広帯域照明源２０２のスペクトルをフィルタリングするのに適したあらゆる種類の装置を含めうる。一実施形態に係る可調分光フィルタ２０４は、その分光透過率が可調な１個又は複数個のフィルタを有している。この構成によれば、照明ビーム１０４の経路上にある可調フィルタの分光透過率を選択的に修正・修飾して、層特定的照明スペクトルを提供することができる。例えば、その可調分光フィルタ２０４を、必須ではないが１個又は複数個の誘電素材スタック層で形成された薄膜可調フィルタを有するものにすることができる。更に、その可調分光フィルタ２０４を、反射型分光フィルタや透過型分光フィルタを有するものにすることができる。加えて、分光フィルタを単一の光学素子で形成しても光学素子の組合せで形成してもよい。
実施形態によっては、可調分光フィルタ２０４が、その分光透過率が向き依存的な部材を１個又は複数個有するものとされる。例えば、図２Ａに描いた通り、可調分光フィルタ２０４を、そのカットオフ波長が位置感応的でフィルタ横断方向に沿い（例．直線的に）変化する１個又は複数個のエッジフィルタ（例．エッジフィルタ２０４ａ、エッジフィルタ２０４ｂ）を有するものとすることができる。ひいては、照明ビーム１０４の経路に対するそれらエッジフィルタ２０４ａ，２０４ｂの位置を（例．コントローラ１２６により）調整することで、層特定的照明スペクトルを得ることができる。また例えば、可調分光フィルタ２０４に角度可調フィルタを具備させ、それを回動装置に連結することで、その角度可調フィルタ上への照明ビーム１０４の入射角を選択的に修正・修飾可能にすることができる。
実施形態によっては、可調分光フィルタ２０４に、その分光透過率が固定な１個又は複数個のフィルタと、照明ビーム１０４の経路上にそれらフィルタを選択的に挿入して層特定的照明スペクトルをもたらすフィルタ挿入装置とを具備させる。そのフィルタ挿入装置には、照明ビーム１０４の経路上にフィルタを選択的に挿入するのに適したあらゆる組合せの素子を具備させることができる。例えば、そのフィルタ挿入装置に、１個又は複数個のフィルタを回動させて照明ビーム１０４の経路上に入れる部材、例えばこれに限られないがフィルタホイールやフリッパ装置を具備させることができる。また例えば、そのフィルタ挿入装置に、１個又は複数個のフィルタを直線並進させて照明ビーム１０４の経路上に入れる部材、例えばこれに限られないが直線並進型のステージに装着されていて１個又は複数個のフィルタをしっかり保持しうるマウントを具備させることができる。
実施形態によっては、可調分光フィルタ２０４に少なくとも１個の分散素子を具備させ、それを空間フィルタと結合させることで、広帯域照明源２０２のスペクトルを修正・修飾しうるようにする。図２Ｂは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、広帯域照明源２０２と、その広帯域照明源２０２のスペクトルを選択的にフィルタリングするダブルモノクロメータと、を有する照明源１０２の概念図である。ダブルモノクロメータを用いた広帯域光源スペクトル調整システム及び方法が２０１６年１０月３１日付米国特許出願第１５／３３９３１２号に概述されているので、この参照を以てその全体を本願に繰り入れることにする。実施形態に係る可調分光フィルタ２０４は、広帯域照明源２０２からの照明にスペクトル分散を持ち込む第１可調分散素子２１０と、その広帯域照明源２０２から焦点面２１４へとそのスペクトル分散照明を集束させることで広帯域照明源２０２からの照明のスペクトルを焦点面２１４横断的に空間分布させうる第１光学素子２１２（例．１個又は複数個のレンズ等）と、広帯域照明源２０２からの照明をその焦点面におけるスペクトル分布に基づきフィルタリングする空間フィルタリング素子２１６と、空間フィルタリング素子２１６を通過したスペクトル分散照明を集光する第２光学素子２１８（例．１個又は複数個のレンズ等）と、第１可調分散素子２１０により持ち込まれた分散を除去して照明ビーム１０４を形成する第２可調分散素子２２０と、を有している。
例えば、第１可調分散素子２１０によって広帯域照明源２０２からの照明をスペクトル分散させることができ、ひいては広帯域照明源２０２からの照明のスペクトルを第１可調分散素子２１０の焦点にてビームプロファイル横断的に空間分布させることができる。空間フィルタリング素子２１６によって、広帯域照明源２０２からの照明の諸部分を選択的に通過させ又は阻止することができる。この構成によれば、可調分光フィルタ２０４の分光透過率を空間フィルタリング素子２１６の空間透過率に関連付けることができる。一例としては、図２Ｂに描いた通り、広帯域照明源２０２からの照明に三通りの波長成分λ１、λ２及びλ３を含ませておき、空間フィルタリング素子２１６によりλ２を選択的に通過させることで、層特定的照明スペクトルを形成することができる。更に、第１可調分散素子２１０により持ち込まれ第２光学素子２１８により集められたスペクトル分散を、第２可調分散素子２２０により除去することで、広帯域照明源２０２からの照明のスペクトルを、ビームプロファイル横断的に空間分布していないものにすることができる。例えば、第２可調分散素子２２０の分散を動的に調整して第１可調分散素子２１０の分散に相応させることで、第１可調分散素子２１０により持ち込まれた分散を除去することができる。従って、広帯域照明源２０２からの照明のスペクトルコンテンツを、可調分光フィルタ２０４により、更なるビーム特性（例．散乱角等）の修正・修飾無しでフィルタリングすることができる。
分散素子（例．第１可調分散素子２１０や第２可調分散素子２２０）は、広帯域照明源２０２からの照明にスペクトル分散を持ち込むのに適し本件技術分野で既知ないずれの種類の分散素子であってもよい。例えば、それら分散素子により、広帯域照明源２０２からの照明における分散を修正・修飾する際に、これに限られないが回折や屈折等、どのような機構を介してもよい。更に、第１可調分散素子２１０は透過型及び／又は反射型光学素子で形成されうる。一例に係る第１可調分散素子２１０は、動生成回折格子（例．音響光学変調器等）を有するものである。この構成によれば、回折格子を基板素材（例．透明光学素材）内で動的に生成することができる。更に、その動生成回折格子の物理特性を調整することで、その分散を動的に修正・修飾して可調分光フィルタ２０４を調整することができる。例えば、動生成回折格子の周期又は変調度を（例．コントローラ１２６の働きで）調整することで、分散の値（例．特定波長の照明が回折される角度）を制御することができる。また例えば、その動生成回折格子の変調度を（例．コントローラ１２６の働きで）調整することで、分散効率（例．特定波長の照明が回折される効率値）を制御することができる。
実施形態によっては、照明源１０２がマルチチャネル照明源を有する。高速スペクトル選択用マルチチャネル照明源が２０１６年１２月２１日付米国特許出願第１５／３８７１８０号に概述されているので、この参照を以てその全体を本願に繰り入れることにする。図２Ｃは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、広帯域照明源２０２と、その分光透過率が固定な複数個のフィルタリングチャネルと、を有するマルチチャネル照明源の概念図である。実施形態のマルチチャネル照明源は、広帯域照明源２０２からの照明を２個以上のフィルタリングチャネル２２４へと差し向けるチャネルセレクタ２２２を有しており、またそれらフィルタリングチャネル２２４それぞれが、相異なる分光透過率を有するフィルタ２２６を有している。更に、このマルチチャネル照明源はビーム結合器２２８を有しているので、任意のフィルタリングチャネル２２４からの照明を結合させて照明ビーム１０４とすることができる。従って、マルチチャネル照明源により（例．コントローラ１２６の働きで）チャネルセレクタ２２２を調整し、指定された１個又は複数個のフィルタリングチャネル２２４内へと広帯域照明源２０２からの照明が向かうようにすることで、層特定的照明スペクトルを提供することができる。
チャネルセレクタ２２２には、広帯域照明源２０２からの照明をフィルタリングチャネル２２４の任意な組合せへと差し向けるのに適するいずれの光学素子又は光学素子群を具備させてもよい。例えば、チャネルセレクタ２２２が１個又は複数個のビームスプリッタ２３０を有していてもよい。また例えば、チャネルセレクタ２２２が１個又は複数個のダイクロイックミラーを有していてもよい。更に例えば、図２Ｃに描いた通り、チャネルセレクタ２２２が偏光回転器２３２（例．波長板、電気光学セル等）を有していてもよい。それに加え、チャネルセレクタ２２２が１個又は複数個の偏光ビームスプリッタ（例．ビームスプリッタ２３０等）を有していてもよい。この構成によれば、それらフィルタリングチャネル２２４における照明の相対強度を、偏光ビームスプリッタの向きを基準として偏光回転器２３２を調整することで、制御可能とすることができる。加えて、チャネルセレクタ２２２が、フィルタリングチャネル２２４内に至る照明の分布を制御する１個又は複数個のシャッタを有していてもよい。
以上
マルチチャネル照明源により、層特定的照明スペクトルに係る１本又は複数本のビームを提供して、標本に差し向けることができる。この構成によれば、イメージング装置１００に備わるマルチチャネル照明源により、フィルタリングチャネル２２４毎に相独立なスペクトル制御を行い標本を照明すること、またそのスペクトルをある広い連続波長域に亘り選択的に制御することができる。加えて、そのマルチチャネル照明源により、標本を、各チャネルからの照明で以て同時照明することも順次照明することもできる。更に、そのマルチチャネル照明源により、標本の相異なる部分（例．計量ターゲットに備わる相異なるセル等）を、相異なる照明チャネルで以て照明することができる。この構成のマルチチャネル照明源によれば、相異なる層特定的照明スペクトルを、その標本の相異なる領域（例．計量ターゲットに備わり相異なる層上に所在するフィーチャ群等）に提供することができる。
実施形態によっては（図示せず）、照明源１０２が、複数個の狭帯域照明源と、それら狭帯域照明源からの照明の任意な組合せを含む層特定的照明スペクトルを提供する照明源セレクタとを、有するものとされる。例えば、それら狭帯域照明源に、これは必須ではないが、相異なるスペクトル特性を有するレーザ光源を含めることができる。更に、その照明源セレクタには、１個又は複数個の狭帯域照明源からの照明を選択するのに適した、あらゆる組合せの素子を具備させることができる。例えば、照明源セレクタには、これに限られないが、１個又は複数個のビームスプリッタ、１個又は複数個のシャッタ、１枚又は複数枚の波長板、１個又は複数個のポラライザ、１個又は複数個のビーム結合器、１個又は複数個のシャッタ等を具備させることができる。
実施形態によっては、層特定的イメージングコンフィギュレーションに層特定的な検出スペクトルを含める。例えば、固定スペクトル（例．広帯域スペクトル）となるよう照明源１０２を構成すると共に、イメージング装置１００に可調分光フィルタをも具備させることで、標本１０６に発し検出器１１８上での画像生成に用いられる輻射のスペクトルを誂えることができる。一例としては、イメージング装置１００の集光路１２０上、検出器より前段に可調分光フィルタを設け、それにより層特定的検出スペクトルを提供することができる。その可調分光フィルタにはあらゆる種類の可調フィルタを含めることができ、その例としては、これに限られないが、その分光透過率が固定な可選択的フィルタ群、その分光透過率が向き依存的な１個又は複数個のフィルタ等がある。
実施形態によっては、図示しないが、二通り以上の層特定的検出スペクトルに従いフィルタリングされた標本画像の同時生成のため、イメージング装置１００の集光路１２０上に２個以上の検出器１１８が設けられる。例えば、集光路１２０上に１個又は複数個のビームスプリッタを設けることで、標本に発する輻射を２個以上の検出チャネルへと分岐させることができる。各検出チャネルには、更に、層特定的検出スペクトルを提供するフィルタと、その層特定的検出スペクトルで以て標本の画像を生成する検出器１１８とを、具備させることができる。
層特定的イメージングコンフィギュレーションには、イメージング装置１００内光路を誂えるシステム内の１個又は複数個の絞りのポジション及び／又は開口直径を、含めることができる。図３は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るイメージング装置１００の概念図である。実施形態のイメージング装置１００は１個又は複数個の開口絞りを有している。一般的には、開口絞りによって、そのシステム内を伝搬する照明の角度的拡がりを制限することができる。例えば、図３に描いた通り、照明路１０８上の開口絞り３０２により、層特定的な角度的拡がりを有する照明を標本上にもたらすことができる。また例えば（図示せず）、集光路１２０上の開口絞りにより、標本に発し画像の生成に用いられる輻射の角度的拡がりに層特定的な制限を課すことができる。
実施形態によっては、層特定的イメージングコンフィギュレーションに、照明路１０８及び／又は集光路１２０上の開口絞りの開口直径を含める。従って、イメージング装置１００に、（例．コントローラ１２６に連結されていて）その開口直径が可調な開口絞りを設け、層特定的イメージングコンフィギュレーションの生成に供することができる。
実施形態によっては、層特定的イメージングコンフィギュレーションに、照明路１０８及び／又は集光路１２０上の開口絞りのポジションを含める。例えば、照明路１０８上にあり対物レンズ１１４の焦点に対し共役な平面に所在する開口絞り（例．開口絞り３０２）により、標本１０６のテレセントリック照明を行うことができる。この構成にて、標本１０６上での照明の角度的拡がりを制限して、実質的に平行な光線にすることができる。また例えば、集光路１２０上にあり対物レンズ１１４の焦点に対し共役な平面に所在する開口絞りにより、標本１０６のテレセントリックイメージングを行うことができ、ひいてはフィーチャの見かけ上のサイズを対物レンズ１１４からの距離に依存させることができる（例．標本１０６の層）。
本願での認識によれば、対物レンズ１１４の焦点の精密位置は波長（例．照明スペクトルの波長又は標本１０６に発する輻射の波長）により変わりうるものであり、これに限られないが色収差を含む多数の因子がその原因となっている。従って、層特定的イメージングコンフィギュレーションに、照明路１０８及び／又は集光路１２０上における開口絞りの精密な居所を含めて、照明及び／又はイメージングのテレセントリシティを指定公差内で調整することができる。例えば、イメージング装置１００に（例．コントローラ１２６に接続された）位置決め装置３０４を具備させ、それにより開口たる開口絞りを照明路１０８及び／又は集光路１２０上で位置決めすることができる。位置決め装置３０４には、イメージング装置１００内で開口絞り（例．開口絞り３０２）を位置決めするのに適する構成要素をあらゆる組合せで具備させることができ、その例としては、これに限られないが直線並進型ステージ、回動並進型ステージ等がある。
更に、イメージング装置１００には、開口絞りの平面における照明を構成設定する光学素子を何個でも具備させることができる。例えば、図３に描いた通り、照明路１０８上にレンズ１１０ａを設け、照明源１０２からの照明ビーム１０４を開口絞りの平面に集束させることができる。加えて、その照明路１０８上に光学部材１１２（例．ポラライザ等）を設け、その照明ビーム１０４を更に調光することができる。また例えば、照明路１０８上にレンズ１１０ｂを設け、その開口絞りの平面を中継することができる。例えば、開口絞り３０２を調整して標本１０６のテレセントリック照明を行うことができるよう、それらレンズ１１０ｂにより対物レンズ１１４の後焦点面を中継することができる。
また、実施形態のイメージング装置１００は１個又は複数個の視野絞りを有している。一般的には、視野絞りによって、標本１０６に対し共役な平面における光の空間的拡がりを制限することができる。例えば、図３に描いた通り、照明路１０８上の視野絞り３０６によって、層特定的な空間的拡がりを有する照明を標本１０６上にもたらすことができる。また例えば、集光路１２０上の開口絞りによって、標本１０６に発し画像の生成に用いられる輻射の空間的拡がりに層特定的な制限をもたらし、ひいては画像サイズに制限をもたらすことができる。
実施形態によっては、層特定的イメージングコンフィギュレーションに、照明路１０８及び／又は集光路１２０上の視野絞りの開口直径を含める。従って、イメージング装置１００に、（例．コントローラ１２６に結合されており）その開口直径が可調な視野絞りを設けて、層特定的イメージングコンフィギュレーションの生成に供することができる。本願での認識によれば、視野絞りの開口直径を調整することで、標本のうちイメージングされる部分を制限及び／又は特定することができ、それにより望外及び／又は不要光を減らして高質画像を実現することができる。例えば、視野絞りの開口直径を調整することで、所与標本層上の注目フィーチャを含む指定半径のみが照明され及び／又はそこからの輻射のみが検出されるようにすることができる。この構成によれば、その指定半径外のフィーチャにより、指定半径内フィーチャの画像にノイズが持ち込まれることがないため、高いコントラスト、輝度等を有する画像を実現することができる。
更に、本願での認識によれば、標本１０６に対し共役な平面の精密位置は波長（例．照明スペクトルの波長又は標本１０６に発する輻射の波長）によって変わりうるものであり、これに限られないが色収差等、何個かの因子がその原因となっている。従って、層特定的イメージングコンフィギュレーションに、照明路１０８及び／又は集光路１２０上における視野絞りの精密な居所を含めて、標本１０６に対し共役な平面における光の空間的拡がりを指定公差内で調整するとよい。例えば、イメージング装置１００に並進ステージを設け（例．コントローラ１２６に連結し）、開口たる視野絞りを照明路１０８及び／又は集光路１２０上で位置決めすることができる。
実施形態によっては、層特定的イメージングコンフィギュレーションに、標本１０６をしっかり保持する標本ステージ１１６の位置を含める。こうすることで、層特定的イメージングコンフィギュレーションに、対物レンズ１１４の焦点体積内での標本１０６の位置を含めることができる。この構成によれば、表面上又は標本１０６内での照明ビーム１０４の集束条件を、注目層毎に誂えることができる。
実施形態によっては、層特定的イメージングコンフィギュレーションに、検出器１１８の１個又は複数個のイメージングパラメタを含める。例えば、層特定的イメージングコンフィギュレーションに、これは必須ではないが、利得、積分時間等の指定セッティングを含めることができる。従って、相異なる注目層の画像を、テイラードな検出器セッティングを用い捉えて、その画質指標（例．輝度、コントラスト、ノイズレベル、画像内フィーチャの位置正確性等）が指定公差内の画像を提供することができる。
図４は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、層特定的イメージングコンフィギュレーションによる画像依拠計量方法４００にて実行される諸ステップを描いたフロー図である。出願人の注記によれば、イメージング装置１００の文脈に沿い本願中で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を、方法４００に敷衍して解すべきである。とはいえ、更なる注記によれば、方法４００はイメージング装置１００のアーキテクチャに限定されるものではない。
実施形態の方法４００は、標本の２個以上の標本層上の計量ターゲット要素が指定画質公差内でイメージングされるよう、イメージング装置の層特定的イメージングコンフィギュレーションを（例．コントローラ１２６等を用い）決めるステップ４０２を有している。層特定的イメージングコンフィギュレーションには、これに限られないが、標本上に入射する照明スペクトル、入射輻射の検出スペクトル、イメージング装置内の開口絞り及び／又は視野絞りのポジションを、何らかの組合せで含めるとよい。
画質指標に含まれうるものには、これに限られないが、画像輝度、画像コントラスト、画像ノイズ等がある。この構成によれば、照明スペクトルを標本層毎に誂え、フィーチャ（例．計量ターゲット要素）の画像を指定公差内で提供することができる。この構成にて指定公差に含まれうるものには、その画像内の１個又は複数個の画素に係る所望画素強度、所望平均画素強度、画像の最高・最低画素強度間の所望差、画素強度のランダム変動（例．ノイズ）の所望量等がある。
例えば、イメージングコンフィギュレーションが画質指標に影響すること、ひいては生成画像に基づく計量計測の正確性及び／又は再現性が変動することがありうる。また例えば、イメージングコンフィギュレーションが、誤整列、収差等によるシステム不備に対する生成画像依拠計量計測（例．オーバレイ計測、フィーチャサイズ計測等）の感度に、影響することがありうる。従って、層特定的イメージングコンフィギュレーションを提供することで、指定公差内の画質を有する画像の生成を実現すること、更には正確で再現性がありロバストな計量計測を実現することができる。
その層特定的イメージングコンフィギュレーションには、イメージング装置のパラメタをあらゆる組合せで含めることができる。例えば、層特定的イメージングコンフィギュレーションに、画像を生成すべく標本上に入射される照明のスペクトルを含めることができる。従って、各層上のフィーチャ（例．計量ターゲット要素）を、指定公差内の画質指標を有する画像を提供するのに適したテイラードな照明スペクトルで以て、イメージングすることができる。ひいては、その照明スペクトルを、必須ではないが周辺層の特性（例．周辺層の吸収率、屈折率、厚み等）に基づき注目層毎に調整することができる。
また例えば、その層特定的イメージングコンフィギュレーションに、標本に発し画像生成に用いられる輻射のフィルタリング後スペクトル（例．検出スペクトル）を含めることができる。この構成によれば、標本層を固定な照明スペクトルで以て照明することができ、また標本に発する輻射を検出器より前段でフィルタリングすることにより注目層を層特定的検出スペクトルで以てイメージングすることができる。
また例えば、その層特定的イメージングコンフィギュレーションに、開口絞りの開口直径及び／又はポジションを含めることができる。この構成によれば、その層特定的イメージングコンフィギュレーションに、標本上に入射する照明の角度的拡がり、及び／又は、標本に発し標本層の画像の生成に用いられる輻射の角度的拡がりを、含めることができる。一例としては、そのイメージングシステムの照明アーム（例．照明路１０８）上の集光レンズ（例．対物レンズ１１４）の後焦点面に対し共役な平面内に配置されたときにテレセントリック照明が行われるよう、開口絞りを構成することができる。別例としては、そのイメージングシステムの集光アーム（例．集光路１２０）上の集光レンズの後焦点面に対し共役な平面内に配置されたときに標本のテレセントリックイメージングが行われるよう、開口絞りを構成することができる。
また例えば、その層特定的イメージングコンフィギュレーションに、視野絞りの開口直径及び／又はポジションを含めることができる。ひいては、その層特定的イメージングコンフィギュレーションに、画像上での照明の空間的拡がり、及び／又は、標本に発し画像生成のため検出器に差し向けられた輻射の空間的拡がりを、含めることができる。この構成によれば、その層特定的イメージングコンフィギュレーションに標本の特定部分を含めて、標本のうち所与標本層画像に関し注目外な諸部分に係る望外及び／又は不要光を減らすことができる。
また例えば、その層特定的イメージングコンフィギュレーションに、そのイメージングシステムの焦点体積内での標本の位置（例．標本ステージにより制御されるそれ）を含めることができる。例えば、標本の焦点位置を調整することで、相異なる標本層間の光路差を補償すること、色収差を補償すること等ができる。
また例えば、その層特定的イメージングコンフィギュレーションに、画像生成に係る一通り又は複数通りの検出器セッティングを含めることができる。例えば、その層特定的イメージングコンフィギュレーションに、これは必須ではないが、検出器の利得、積分時間等の指定値であり標本層毎に誂えられたものを、含めることができる。
ステップ４０２にて決まる注目標本層毎の層特定的イメージングコンフィギュレーションは、注目標本層の画像であり指定公差内の画質指標を有するものを提供するのに適し、本件技術分野で既知なあらゆる方法で構成設定することができる。ある実施形態では、それら層特定的イメージングコンフィギュレーションが、潜在的なイメージングコンフィギュレーションパラメタ（例．照明スペクトル、検出スペクトル、絞りのコンフィギュレーション、標本の焦点位置、検出器セッティング等）が変動する一連の実験を通じ決定される。この構成によれば、注目標本層の画像（例．注目標本層上の計量ターゲットに備わるフィーチャの画像）を、様々なイメージングコンフィギュレーションパラメタ候補を用い生成することができる。その上で、注目標本層に係る画質指標を様々な組合せのイメージングコンフィギュレーションパラメタに関し比較し、所望の画質指標群を提供するイメージングコンフィギュレーションを注目標本層毎に選択すればよい。
実施形態によっては、注目標本層の画像（例．注目標本層上の計量ターゲットに備わるフィーチャの画像）をシミュレーションし、所望の画質指標群を提供するイメージングコンフィギュレーションを注目標本層毎に選択することで、それら層特定的イメージングコンフィギュレーションを選択することができる。
更に、ステップ４０２にて、標本層の画像（例．計測を通じ及び／又は付加的なシミュレーションにより生成されたもの）に基づく一通り又は複数通りの計量計測を、層特定的イメージングコンフィギュレーションに基づきシミュレーションしてもよい。
標本層上の計量ターゲット要素に係る計量計測には、これに限られないが、オーバレイ計測、限界寸法（ＣＤ）計測、側壁角、膜厚等を含めることができる。更に、計量ターゲット要素の一側面又は複数側面を、プロセス間連パラメタ（例．焦点、線量等）を示すものにすることができる。それらターゲットに、その性質上周期的なある種の注目領域を設けること、例えばメモリダイ内に格子を設けることができる。それら計量ターゲットは、更に、様々な空間特性を備えうるものであり、通例に倣い１個又は複数個のセルで構成されるものであり、そのセルの１個又は複数個の層内、即ち一通り又は複数通りのリソグラフィ的個別露出にて印刷されうる層内にはフィーチャを設けることができる。それらターゲットやセルには様々な対称性、例えば二回転又は四回転対称性、鏡映対称性等を持たせることができる。そうした計量構造の諸例が特許文献１に記載されているので、この参照を以てその全体を本願に繰り入れることにする。様々なセル又はセルコンビネーションを別々の層又は露出工程に属させることができる。それら個別のセルが、分離された非周期的なフィーチャを備えていてもよいし、それに代えそれらが一次元、二次元又は三次元の周期的構造で、或いは非周期的構造と周期的構造の組合せで構成されていてもよい。それら周期的構造は非セグメント的なものであっても、或いはそれらが細セグメント化フィーチャで構成されていてもよいし、その細セグメント化が印刷用リソグラフィプロセスのミニマムデザインルール又はその付近で行われていてもよい。
ステップ４０２でのシミュレーションには多数のアルゴリズムが関わりうる。例えば、サンプル１０６上の計量ターゲットとの照明ビーム１０４の光学的相互作用を、これに限られないが電磁（ＥＭ）ソルバを用いモデル化してもよい。更に、そのＥＭソルバにて利用する方法は本件技術分野で既知ないずれの方法でもよく、それに含まれるもとしては、これに限られないが厳密結合波分析（ＲＣＷＡ）、有限要素法分析、モーメント分析法、面積分技術、体積積分技術、有限差分時間領域分析等がある。加えて、集まったデータをデータ当てはめ及び最適化技術を用い分析してもよく、それに含まれるものとしては、これに限られないが、ライブラリ、高速減次(fast-reduced-order)モデル、回帰、機械学習アルゴリズム例えばニューラルネットワーク、サポートベクタマシン（ＳＶＭ）、次元縮退アルゴリズム（例．主成分分析（ＰＣＡ）、独立成分分析（ＩＣＡ）、局所線形埋込（ＬＬＥ）等）、スパースデータ表現（例．フーリエ又はウェーブレット変換、カルマンフィルタ、同種又は別種ツールからのマッチングを促進するアルゴリズム等）等がある。例えば、データの収集及び／又は当てはめを、必須ではないが、ＫＬＡ－ＴＥＮＣＯＲにより提供される信号応答計量（ＳＲＭ）ソフトウェア製品により実行するとよい。実施形態によっては、計量ツールにより生成された生データが、モデル化、最適化及び／又は当てはめを含まないアルゴリズム（例．相特徴付け等）により分析される。
本願にて注記されることに、コントローラにより実行される情報処理アルゴリズムは、必須ではないが、並列化、分散情報処理、負荷バランシング、マルチサービスサポート、情報処理ハードウェアの設計及び具体化、或いは動的負荷最適化の使用を通じ、計量アプリケーション向けに誂えることができる。更に、様々な実現形態のアルゴリズムを、必須ではないが、（例．ファームウェア、ソフトウェア又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等を媒介にして）コントローラにより実行することや、その計量ツールに係る１個又は複数個のプログラマブル光学素子により実行することができる。プロセスモデリングの使用が２０１４年６月１９日付特許文献２にて概述されているので、この参照を以てその全体を本願に繰り入れることにする。
また、実施形態の方法４００は、層特定的イメージングコンフィギュレーションを用い生成された、２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の１枚又は複数枚の画像を、イメージング装置から受け取るステップ４０４を有している。例えば、そのイメージングシステムにより、それら層特定的イメージングコンフィギュレーションを用い注目標本層の画像を生成することができる。
また、実施形態の方法４００は、２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の１枚又は複数枚の画像に基づき計量計測を行うステップ４０６を有している。ステップ４０６においては、２個以上の標本層の画像に基づいていて本件技術分野で既知なあらゆる種類の計量計測、例えば、これに限られないが、相異なる標本層でのフィーチャの相対位置に係るオーバレイ計測、各層内フィーチャの一側面又は複数側面（例．サイズ、向き等）の計測等を、行うことができる。
本願記載の主題は、ときに、他部材内に組み込まれ又は他部材に接続・連結された様々な部材を以て描出されている。ご理解頂けるように、それら描写されているアーキテクチャは単なる例示であり、実のところは、他の多くのアーキテクチャ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が実現されるなら、その部材配置は、実質的に「連携」することで所望機能を実現しているのである。従って、本願中のいずれの二部材であれ、ある特定の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、アーキテクチャや介在部材の如何は問われない。同様に、いず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、またいず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、物理的に相互作用可能な及び／又は物理的に相互作用する諸部材、及び／又は無線的に相互作用可能な及び／又は無線的に相互作用する諸部材、及び／又は論理的に相互作用可能な及び／又は論理的に相互作用する諸部材がある。
本件開示及びそれに付随する長所の多くについては上掲の記述により理解頂けるであろうし、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、理解し得るように、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。

Claims (90)

  1. スペクトル可調照明装置、並びに
    ２個以上の標本層上に計量ターゲット要素が備わる標本の画像を、そのスペクトル可調照明装置からの照明に応じその標本から発せられる輻射に基づき生成するよう構成された検出器、
    を有するイメージング装置と、
    そのイメージング装置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するコントローラと、
    を備え、前記１個又は複数個のプロセッサが、
    前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素が指定画質公差内でイメージングされるよう前記イメージング装置の層特定的イメージングコンフィギュレーションを決定し、各層特定的イメージングコンフィギュレーションが前記スペクトル可調照明装置からの照明スペクトルを含み、
    それら層特定的イメージングコンフィギュレーションを用い生成された、前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の１枚又は複数枚の画像を、前記イメージング装置から受け取り、且つ
    前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の前記１枚又は複数枚の画像に基づき計量計測を行うよう、
    前記プログラム命令が構成されており、
    前記スペクトル可調照明装置が、
    ２個以上の狭帯域照明源と、
    それら２個以上の狭帯域照明源のうち少なくとも１個からの照明を選択して前記標本のイメージングに供する選択装置と、
    を備える計量システム。
  2. 請求項１に記載の計量システムであって、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、前記検出器の画像捕捉パラメタを含む計量システム。
  3. 請求項２に記載の計量システムであって、前記検出器の前記画像捕捉パラメタが、利得及び積分時間のうち少なくとも一方を含む計量システム。
  4. 請求項１に記載の計量システムであって、前記イメージング装置が、そのポジションが可調な開口絞りを有し、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、その開口絞りのポジションのうち、指定テレセントリシティ公差内で前記標本のテレセントリック照明が行われるポジションを含む計量システム。
  5. 請求項１に記載の計量システムであって、前記イメージング装置が、そのポジションが可調な開口絞りを有し、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、その開口絞りのポジションのうち、指定テレセントリシティ公差内で前記標本のテレセントリックイメージングが行われるポジションを含む計量システム。
  6. 請求項１に記載の計量システムであって、前記イメージング装置が、前記標本を自イメージング装置の可調焦点位置に位置決めするステージを有し、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、その標本の焦点位置を含む計量システム。
  7. 請求項１に記載の計量システムであって、前記スペクトル可調照明装置が、前記イメージング装置の層特定的イメージングコンフィギュレーションに係る二通り以上の照明スペクトルを順次供給し、前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の前記１枚又は複数枚の画像が、それら２個以上の標本層に係る別々の画像を含み、前記検出器が、当該二通り以上の照明スペクトルに基づきそれら２個以上の標本層に関し当該別々の画像を順次生成する計量システム。
  8. 請求項１に記載の計量システムであって、前記スペクトル可調照明装置が、前記イメージング装置の層特定的イメージングコンフィギュレーションに係る二通り以上の空間分離照明スペクトルを同時供給することで前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素向けに別々の照明スペクトルを供給し、前記検出器により生成された、それら２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の前記１枚又は複数枚の画像が、単一の画像を含む計量システム。
  9. 請求項１に記載の計量システムであって、前記スペクトル可調照明装置が、
    広帯域照明源と、
    その広帯域照明源のスペクトルを修正する１個又は複数個の分光フィルタと、
    を備える計量システム。
  10. 請求項９に記載の計量システムであって、前記１個又は複数個の分光フィルタが、
    ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ及びバンドリジェクトフィルタのうち少なくとも１個を含む計量システム。
  11. 請求項９に記載の計量システムであって、前記１個又は複数個の分光フィルタが、
    その分光透過率が固定な１個又は複数個の分光フィルタリング特性固定型分光フィルタを含む計量システム。
  12. 請求項１１に記載の計量システムであって、前記スペクトル可調照明装置が、更に、
    前記１個又は複数個の分光フィルタリング特性固定型分光フィルタを、前記広帯域照明源からの照明路のうち前記標本より前のところに選択的に挿入する、少なくとも１個のフィルタ挿入装置を備える計量システム。
  13. 請求項１２に記載の計量システムであって、前記フィルタ挿入装置が、
    フィルタホイール、直線並進装置及びフリッパ装置のうち少なくとも１個を備える計量システム。
  14. 請求項９に記載の計量システムであって、前記１個又は複数個の分光フィルタが、
    １個又は複数個の分光フィルタリング特性可調型分光フィルタを含む計量システム。
  15. 請求項１４に記載の計量システムであって、前記１個又は複数個の分光フィルタリング特性可調型分光フィルタが、
    前記広帯域照明源からの照明の入射角に基づき分光フィルタリング特性が調整される１個又は複数個の角度可調分光フィルタを備え、前記スペクトル可調照明装置が、更に、その広帯域照明源からの照明の当該１個又は複数個の角度可調分光フィルタ上への入射角を調整する回動装置を備える計量システム。
  16. 請求項１４に記載の計量システムであって、前記１個又は複数個の分光フィルタリング特性可調型分光フィルタが、
    可調ダブルモノクロメータを備える計量システム。
  17. 請求項９に記載の計量システムであって、前記広帯域照明源が、
    超連続体レーザ光源を備える計量システム。
  18. 請求項９に記載の計量システムであって、前記広帯域照明源が、
    レーザ励起プラズマ照明源及びランプ型照明源のうち少なくとも一方を備える計量システム。
  19. 請求項１に記載の計量システムであって、前記２個以上の狭帯域照明源のうちある狭帯域照明源が、
    レーザ光源及び分光フィルタ付広帯域照明源のうち少なくとも一方を備える計量システム。
  20. 請求項１に記載の計量システムであって、前記指定画質公差が、
    コントラスト、解像度、輝度及びノイズ許容度のうち少なくとも一つを含む計量システム。
  21. 請求項１に記載の計量システムであって、前記検出器が、
    電荷結合デバイス型検出器及び相補金属酸化物半導体型検出器のうち少なくとも一方を備える計量システム。
  22. 請求項１に記載の計量システムであって、前記計量計測が、
    前記２個以上の標本層間のオーバレイの計測を含む計量システム。
  23. 請求項１に記載の計量システムであって、前記計量計測が、
    前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の限界寸法を含む計量システム。
  24. 請求項１に記載の計量システムであって、前記イメージング装置の層特定的イメージングコンフィギュレーションを決める際に、
    前記２個以上の標本層それぞれの上の計量ターゲット要素の画像を、様々なイメージングコンフィギュレーションを用い前記イメージング装置で以て生成し、
    前記２個以上の標本層それぞれに関し、前記様々なイメージングコンフィギュレーションの中から、前記指定画質公差と合致する画像を提供する層特定的イメージングコンフィギュレーションを選択する、
    計量システム。
  25. 請求項１に記載の計量システムであって、前記イメージング装置の層特定的イメージングコンフィギュレーションを決める際に、
    前記２個以上の標本層それぞれの上の計量ターゲット要素の画像を、様々なイメージングコンフィギュレーションを用いシミュレーションし、
    前記２個以上の標本層それぞれに関し、前記様々なイメージングコンフィギュレーションの中から、前記指定画質公差と合致する画像を提供する層特定的イメージングコンフィギュレーションを選択する、
    計量システム。
  26. 広帯域照明源、
    その広帯域照明源からの照明に応じ標本から発せられる輻射を分光フィルタリングするスペクトル可調フィルタ、並びに
    ２個以上の標本層を有する前記標本の画像を、その標本から発せられ前記スペクトル可調フィルタによりフィルタリングされた輻射に基づき生成する検出器、
    を有するイメージング装置と、
    そのイメージング装置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するコントローラと、
    を備え、前記１個又は複数個のプロセッサが、
    前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素が指定画質公差内でイメージングされるよう、また個々の層特定的イメージングコンフィギュレーションが前記スペクトル可調フィルタによりフィルタリングされた前記標本からの輻射のスペクトルを含むよう、前記イメージング装置の層特定的イメージングコンフィギュレーションを決め、
    それら層特定的イメージングコンフィギュレーションを用い生成された、前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の１枚又は複数枚の画像を、前記検出器から受け取り、且つ
    前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の前記１枚又は複数枚の画像に基づき計量計測を行うよう、
    前記プログラム命令が構成されており、
    前記広帯域照明源が、
    ２個以上の狭帯域照明源と、
    それら２個以上の狭帯域照明源のうち少なくとも１個からの照明を選択して前記標本のイメージングに供する選択装置と、
    を備える計量システム。
  27. 請求項２６に記載の計量システムであって、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、前記検出器の画像捕捉パラメタを含む計量システム。
  28. 請求項２７に記載の計量システムであって、前記検出器の前記画像捕捉パラメタが、利得及び積分時間のうち少なくとも一方を含む計量システム。
  29. 請求項２６に記載の計量システムであって、前記イメージング装置が、そのポジションが可調な開口絞りを有し、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、その開口絞りのポジションのうち、指定テレセントリシティ公差内で前記標本のテレセントリック照明が行われるポジションを含む計量システム。
  30. 請求項２６に記載の計量システムであって、前記イメージング装置が、そのポジションが可調な開口絞りを有し、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、その開口絞りのポジションのうち、指定テレセントリシティ公差内で前記標本のテレセントリックイメージングが行われるポジションを含む計量システム。
  31. 請求項２６に記載の計量システムであって、前記イメージング装置が、前記標本を自イメージング装置の可調焦点位置に位置決めするステージを有し、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、その標本の焦点位置を含む計量システム。
  32. 請求項２６に記載の計量システムであって、前記スペクトル可調フィルタが、前記イメージング装置の層特定的イメージングコンフィギュレーションに係る二通り以上のフィルタリング済スペクトルを順次供給し、前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の前記１枚又は複数枚の画像がそれら２個以上の標本層に係る別々の画像を含み、前記検出器が、当該二通り以上のフィルタリングされたスペクトルに基づき当該２個以上の標本層に係る当該別々の画像を順次生成する計量システム。
  33. 請求項２６に記載の計量システムであって、前記スペクトル可調フィルタが、前記イメージング装置の層特定的イメージングコンフィギュレーションに係る二通り以上の空間分離照明スペクトルを同時供給することで前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素向けに別々の照明スペクトルを供給し、前記検出器により生成された、それら２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の前記１枚又は複数枚の画像が、単一の画像を含む計量システム。
  34. 請求項２６に記載の計量システムであって、前記スペクトル可調フィルタが、
    ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ及びバンドリジェクトフィルタのうち少なくとも１個を含む計量システム。
  35. 請求項２６に記載の計量システムであって、前記スペクトル可調フィルタが、
    その分光透過率が固定な１個又は複数個の分光フィルタリング特性固定型分光フィルタを含む計量システム。
  36. 請求項３５に記載の計量システムであって、前記スペクトル可調フィルタが、更に、
    前記１個又は複数個の分光フィルタリング特性固定型分光フィルタを、前記標本に発する輻射路のうち前記標本より前のところに選択的に挿入する、少なくとも１個のフィルタ挿入装置を備える計量システム。
  37. 請求項３６に記載の計量システムであって、前記フィルタ挿入装置が、
    フィルタホイール、直線並進装置及びフリッパ装置のうち少なくとも１個を備える計量システム。
  38. 請求項２６に記載の計量システムであって、前記スペクトル可調フィルタが、
    １個又は複数個の分光フィルタリング特性可調型分光フィルタを含む計量システム。
  39. 請求項３８に記載の計量システムであって、前記１個又は複数個の分光フィルタリング特性可調型分光フィルタが、
    前記広帯域照明源からの照明の入射角に基づき分光フィルタリング特性が調整される１個又は複数個の角度可調分光フィルタを備え、前記イメージング装置が、更に、その広帯域照明源からの照明の当該１個又は複数個の角度可調分光フィルタ上への入射角を調整する回動装置を備える計量システム。
  40. 請求項２６に記載の計量システムであって、前記広帯域照明源が、
    超連続体レーザ光源を備える計量システム。
  41. 請求項２６に記載の計量システムであって、前記広帯域照明源が、
    レーザ励起プラズマ照明源及びランプ型照明源のうち少なくとも一方を備える計量システム。
  42. 請求項２６に記載の計量システムであって、前記指定画質公差が、
    コントラスト、解像度、輝度及びノイズ許容度のうち少なくとも一つを含む計量システム。
  43. 請求項２６に記載の計量システムであって、前記検出器が、
    電荷結合デバイス型検出器及び相補金属酸化物半導体型検出器のうち少なくとも一方を備える計量システム。
  44. 請求項２６に記載の計量システムであって、前記計量計測が、
    前記２個以上の標本層間のオーバレイの計測を含む計量システム。
  45. 請求項２６に記載の計量システムであって、前記計量計測が、
    前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の限界寸法を含む計量システム。
  46. 請求項２６に記載の計量システムであって、前記イメージング装置の層特定的イメージングコンフィギュレーションを決める際に、
    前記２個以上の標本層それぞれの上の計量ターゲット要素の画像を、様々なイメージングコンフィギュレーションを用い前記イメージング装置で以て生成し、
    前記２個以上の標本層それぞれに関し、前記様々なイメージングコンフィギュレーションの中から、前記指定画質公差と合致する画像を提供する層特定的イメージングコンフィギュレーションを選択する、
    計量システム。
  47. 請求項２６に記載の計量システムであって、前記イメージング装置の層特定的イメージングコンフィギュレーションを決める際に、
    前記２個以上の標本層それぞれの上の計量ターゲット要素の画像を、様々なイメージングコンフィギュレーションを用いシミュレーションし、
    前記２個以上の標本層それぞれに関し、前記様々なイメージングコンフィギュレーションの中から、前記指定画質公差と合致する画像を提供する層特定的イメージングコンフィギュレーションを選択する、
    計量システム。
  48. 標本に備わる２個以上の標本層上の計量ターゲット要素が指定画質公差内でイメージングされるようイメージング装置の層特定的イメージングコンフィギュレーションを１個又は複数個のプロセッサで決定するステップであって、各層特定的イメージングコンフィギュレーションがイメージングスペクトルを含むステップと、
    それら層特定的イメージングコンフィギュレーションを用い生成された、前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の１枚又は複数枚の画像を、前記イメージング装置から受け取るステップと、
    前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の前記１枚又は複数枚の画像に基づき計量計測を行うステップと、
    を有し、
    前記イメージング装置が、
    ２個以上の狭帯域照明源と、
    それら２個以上の狭帯域照明源のうち少なくとも１個からの照明を選択して前記標本のイメージングに供する選択装置と、
    を備える、方法。
  49. 請求項４８に記載の方法であって、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションのうちイメージングスペクトルが、前記標本上に入射する照明のスペクトルを含む方法。
  50. 請求項４８に記載の方法であって、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションのうちイメージングスペクトルが、前記イメージング装置に備わる検出器上に入射する輻射のうち、前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の前記１枚又は複数枚の画像を生成するスペクトルを含む方法。
  51. 請求項５０に記載の方法であって、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、前記検出器の画像捕捉パラメタを含む方法。
  52. 請求項５１に記載の方法であって、前記検出器の前記画像捕捉パラメタが、利得及び積分時間のうち少なくとも一方を含む方法。
  53. 請求項４８に記載の方法であって、前記イメージング装置が、そのポジションが可調な開口絞りを有し、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、その開口絞りのポジションのうち、指定テレセントリシティ公差内で前記標本のテレセントリックイメージングが行われるポジションを含む方法。
  54. 請求項４８に記載の方法であって、前記イメージング装置が、前記標本を自イメージング装置の可調焦点位置に位置決めするステージを有し、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、その標本の焦点位置を含む方法。
  55. 請求項４８に記載の方法であって、前記イメージング装置の層特定的イメージングコンフィギュレーションを決めるステップが、
    前記２個以上の標本層それぞれの上の計量ターゲット要素の画像を、様々なイメージングコンフィギュレーションを用い前記イメージング装置で以て生成するステップと、
    前記２個以上の標本層それぞれに関し、前記様々なイメージングコンフィギュレーションの中から、前記指定画質公差と合致する画像を提供する層特定的イメージングコンフィギュレーションを選択するステップと、
    を含む方法。
  56. 請求項４８に記載の方法であって、前記イメージング装置の層特定的イメージングコンフィギュレーションを決めるステップが、
    前記２個以上の標本層それぞれの上の計量ターゲット要素の画像を、様々なイメージングコンフィギュレーションを用いシミュレーションするステップと、
    前記２個以上の標本層それぞれに関し、前記様々なイメージングコンフィギュレーションの中から、前記指定画質公差と合致する画像を提供する層特定的イメージングコンフィギュレーションを選択するステップと、
    を含む方法。
  57. １つまたは複数のレンズ、並びに
    ２個以上の標本層上に計量ターゲット要素を含む標本を、照明源からの照明に基づきイメージングするよう構成された検出器、
    を有するイメージングサブシステムと、
    そのイメージングサブシステム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するコントローラと、
    を備え、前記１個又は複数個のプロセッサが、
    前記２個以上の標本層上の前記計量ターゲット要素が指定画質公差内でイメージングされるよう前記イメージングサブシステムの層特定的イメージングコンフィギュレーションを決定し、各層特定的イメージングコンフィギュレーションが前記イメージングサブシステムの１つまたは複数のコンポーネントの選択されたコンフィグレーションを含み、
    それら層特定的イメージングコンフィギュレーションを用い生成された、前記２個以上の標本層上の前記計量ターゲット要素の１枚又は複数枚の画像を、前記イメージングサブシステムから受け取り、且つ
    前記２個以上の標本層上の前記計量ターゲット要素の前記１枚又は複数枚の画像に基づき計量計測を行うよう、
    前記プログラム命令が構成されており、
    前記イメージングサブシステムが、
    ２個以上の狭帯域照明源と、
    それら２個以上の狭帯域照明源のうち少なくとも１個からの照明を選択して前記標本のイメージングに供する選択装置と、
    を備える計量システム。
  58. 請求項５７に記載の計量システムであって、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、前記検出器の画像捕捉パラメタを含む計量システム。
  59. 請求項５８に記載の計量システムであって、前記検出器の前記画像捕捉パラメタが、利得及び積分時間のうち少なくとも一方を含む計量システム。
  60. 請求項５７に記載の計量システムであって、前記イメージングサブシステムが、そのポジションが可調な開口絞りを有し、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、その開口絞りのポジションのうち、指定テレセントリシティ公差内で前記標本のテレセントリック照明が行われるポジションを含む計量システム。
  61. 請求項５７に記載の計量システムであって、前記イメージングサブシステムが、そのポジションが可調な開口絞りを有し、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、その開口絞りのポジションのうち、指定テレセントリシティ公差内で前記標本のテレセントリックイメージングが行われるポジションを含む計量システム。
  62. 請求項５７に記載の計量システムであって、前記イメージングサブシステムが、前記標本を自イメージングサブシステムの可調焦点位置に位置決めするステージを有し、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、その標本の焦点位置を含む計量システム。
  63. 請求項５７に記載の計量システムであって、前記イメージングサブシステムが偏光子を備えて前記照明源からの照明の偏光を調整し、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、前記標本における照明の偏光を含む計量システム。
  64. 請求項５７に記載の計量システムであって、前記イメージングサブシステムが、前記イメージングサブシステムの前記層特定的イメージングコンフィギュレーションに係る二通り以上の照明スペクトルを順次供給し、前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の前記１枚又は複数枚の画像が、それら２個以上の標本層に係る別々の画像を含み、前記検出器が、当該二通り以上の照明スペクトルに基づきそれら２個以上の標本層に関し当該別々の画像を順次生成する計量システム。
  65. 請求項５７に記載の計量システムであって、前記イメージングサブシステムが、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションに係る二通り以上の空間分離照明スペクトルを同時供給し、前記検出器により生成された、それら２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の前記１枚又は複数枚の画像が、単一の画像を含む計量システム。
  66. 請求項５７に記載の計量システムであって、前記イメージングサブシステムが、
    広帯域照明源と、
    その広帯域照明源のスペクトルを修正する１個又は複数個の分光フィルタと、
    を備える計量システム。
  67. 請求項６６に記載の計量システムであって、前記広帯域照明源が、
    超連続体レーザ光源を備える計量システム。
  68. 請求項６６に記載の計量システムであって、前記広帯域照明源が、
    レーザ励起プラズマ照明源及びランプ型照明源のうち少なくとも一方を備える計量システム。
  69. 請求項５７に記載の計量システムであって、前記イメージングサブシステムが、さらに、
    ２個以上の狭帯域照明源と、
    それら２個以上の狭帯域照明源のうち少なくとも１個からの照明を選択して前記標本のイメージングに供するビーム結合器と１つまたは複数のシャッタの少なくとも一方と、
    を備える計量システム。
  70. 請求項６９に記載の計量システムであって、前記２個以上の狭帯域照明源のうちある狭帯域照明源が、
    レーザ光源及び分光フィルタ付広帯域照明源のうち少なくとも一方を備える計量システム。
  71. 請求項５７に記載の計量システムであって、前記指定画質公差が、
    コントラスト、解像度、輝度及びノイズ許容度のうち少なくとも一つを含む計量システム。
  72. 請求項５７に記載の計量システムであって、前記検出器が、
    電荷結合デバイス型検出器及び相補金属酸化物半導体型検出器のうち少なくとも一方を備える計量システム。
  73. 請求項５７に記載の計量システムであって、前記計量計測が、
    前記２個以上の標本層間のオーバレイの計測を含む計量システム。
  74. 請求項５７に記載の計量システムであって、前記計量計測が、
    前記２個以上の標本層のうち少なくとも１個の標本層上の少なくとも１つの計量ターゲット要素の限界寸法を含む計量システム。
  75. 請求項５７に記載の計量システムであって、前記イメージングサブシステムの前記層特定的イメージングコンフィギュレーションを決める際に、
    前記２個以上の標本層それぞれの上の計量ターゲット要素の画像を、様々なイメージングコンフィギュレーションを用い前記イメージングサブシステムで生成し、
    前記２個以上の標本層それぞれに関し、前記様々なイメージングコンフィギュレーションの中から、前記指定画質公差と合致する画像を提供する層特定的イメージングコンフィギュレーションを選択する、
    計量システム。
  76. 請求項５７に記載の計量システムであって、前記イメージングサブシステムの前記層特定的イメージングコンフィギュレーションを決める際に、
    前記２個以上の標本層それぞれの上の計量ターゲット要素の画像を、様々なイメージングコンフィギュレーションを用いシミュレーションし、
    前記２個以上の標本層それぞれに関し、前記様々なイメージングコンフィギュレーションの中から、前記指定画質公差と合致する画像を提供する層特定的イメージングコンフィギュレーションを選択する、
    計量システム。
  77. 照明ビームを生成するように構成された照明源と、
    １つまたは複数の並進ステージを含み、２個以上の標本層を有する標本の位置を選択的に調整する、標本ステージと、
    前記照明ビームを前記標本に方向付けるように構成された１つまたは複数の照明光学系であって、前記照明ビームの偏光を選択的に調整する偏光子を含む、１つまたは複数の照明光学系と、
    前記照明ビームに応答して前記標本から発せられる輻射を収集するように構成された１つまたは複数の収集光学系と、
    前記標本の画像を、その標本から発せられ前記１つまたは複数の収集光学系により収集された輻射に基づき生成する検出器と、
    前記照明源、前記１つまたは複数の照明光学系のいずれか、前記１つまたは複数の収集光学系のいずれか、または前記検出器のうちの少なくとも１つ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するコントローラと、
    を備え、前記１個又は複数個のプロセッサが、
    前記２個以上の標本層に対する層特定的イメージングコンフィギュレーションを受け取り、各層特定的イメージングコンフィギュレーションが、前記２個以上の標本層のうち特定の標本層をイメージングするために、前記照明源のスペクトル、前記照明ビームの偏光、または前記標本の位置の少なくともいずれかの、選択されたコンフィグレーションを含み、
    それら層特定的イメージングコンフィギュレーションを用いて、前記２個以上の標本層に対する画像を生成し、
    前記２つ以上の画像に基づき計量計測を行うよう、
    前記プログラム命令が構成されており、
    前記照明源が、
    ２個以上の狭帯域照明源と、
    それら２個以上の狭帯域照明源のうち少なくとも１個からの照明を選択して前記標本のイメージングに供する選択装置と、
    を備えるイメージングシステム。
  78. 請求項７７に記載のイメージングシステムであって、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、前記検出器の画像捕捉パラメタを含むイメージングシステム。
  79. 請求項７８に記載のイメージングシステムであって、前記検出器の前記画像捕捉パラメタが、利得及び積分時間のうち少なくとも一方を含むイメージングシステム。
  80. 請求項７７に記載のイメージングシステムであって、前記１つまたは複数の照明光学系が、そのポジションが可調な開口絞りを有し、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、その開口絞りのポジションのうち、指定テレセントリシティ公差内で前記標本のテレセントリック照明が行われるポジションを含むイメージングシステム。
  81. 請求項７７に記載のイメージングシステムであって、前記１つまたは複数の収集光学系が、そのポジションが可調な開口絞りを有し、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、その開口絞りのポジションのうち、指定テレセントリシティ公差内で前記標本のテレセントリックイメージングが行われるポジションを含むイメージングシステム。
  82. 請求項７７に記載のイメージングシステムであって、前記１つまたは複数の収集光学系が偏光子を有し、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが、更に、その標本から発せられ前記検出器に入射する輻射の偏光を含むイメージングシステム。
  83. 請求項７７に記載のイメージングシステムであって、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションが前記照明源の前記スペクトルを含み、前記照明源が、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションに係る二通り以上の照明スペクトルを順次供給し、前記検出器が、当該二通り以上の照明スペクトルに基づき当該２個以上の標本層に係る別々の画像を順次生成するイメージングシステム。
  84. 請求項７７に記載のイメージングシステムであって、前記照明源が、前記層特定的イメージングコンフィギュレーションに係る二通り以上の空間分離照明スペクトルを同時供給し、前記検出器により生成された、前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の１枚又は複数枚の画像が、単一の画像を含むイメージングシステム。
  85. 請求項７７に記載のイメージングシステムであって、前記照明源が、
    広帯域照明装置と、
    前記広帯域照明装置の前記スペクトルを修正する１つまたは複数の分光フィルタと、
    を備える、イメージングシステム。
  86. 請求項７７に記載のイメージングシステムであって、さらに、
    ２個以上の狭帯域照明源と、
    それら２個以上の狭帯域照明源のうち少なくとも１個からの照明を選択して前記標本をイメージングするビーム結合器と１つまたは複数のシャッタの少なくとも一方と、
    を備えるイメージングシステム。
  87. 請求項７７に記載のイメージングシステムであって、前記計量計測が、
    前記２個以上の標本層間のオーバレイの計測を含むイメージングシステム。
  88. 請求項７７に記載のイメージングシステムであって、前記計量計測が、
    前記２個以上の標本層のうち少なくとも１個の標本層上の少なくとも１つの計量ターゲット要素の限界寸法を含む、イメージングシステム。
  89. 標本の２個以上の標本層上の計量ターゲット要素が指定画質公差内でイメージングされるようイメージングサブシステムの層特定的イメージングコンフィギュレーションを決定するステップであって、各層特定的イメージングコンフィギュレーションが前記イメージングサブシステムの１つまたは複数のコンポーネントの選択されたコンフィグレーションを含む、ステップと、
    それら層特定的イメージングコンフィギュレーションを用いて、前記２個以上の標本層上の前記計量ターゲット要素の１枚又は複数枚の画像を、前記イメージングサブシステムで生成するステップと、
    前記２個以上の標本層上の計量ターゲット要素の前記１枚又は複数枚の画像に基づき計量計測を行うステップと、
    を有し、
    前記イメージングサブシステムが、
    ２個以上の狭帯域照明源と、
    それら２個以上の狭帯域照明源のうち少なくとも１個からの照明を選択して前記標本のイメージングに供する選択装置と、
    を備える方法。
  90. 請求項８９に記載の方法であって、各層特定的イメージングコンフィギュレーションが、前記照明源のスペクトル、前記照明源からの照明ビームの偏光、テレセントリック照明、テレセントリックイメージング、または前記標本の位置の少なくともいずれかの、選択されたコンフィグレーションを含む、方法。
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