TWI861444B

TWI861444B - 量測系統、用於量測之方法、及相關之微影裝置

Info

Publication number: TWI861444B
Application number: TW110139784A
Authority: TW
Inventors: 阿吉姆沃斯爾; 羅伯特帕家諾; 馬克珍史匹克曼
Original assignee: 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Priority date: 2020-11-13
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2024-11-11
Also published as: KR20230098810A; US20230417628A1; TW202234169A; CN116420061A; JP7767417B2; WO2022100930A1; JP2023549319A

Abstract

一種量測系統，該量測系統包含：一感測器裝置；一照明系統，其經配置以運用輻射照明該感測器裝置，該感測器裝置包含經配置以接收一輻射光束且形成複數個繞射光束之一經圖案化區，該等繞射光束在一剪切方向上分離；該感測器裝置包含一輻射偵測器；其中該經圖案化區經配置以使得該等繞射光束中之至少一些在該輻射偵測器上形成干涉圖案；其中該感測器裝置包含複數個經圖案化區，且其中該等經圖案化區之間距在鄰近經圖案化區中係不同的。

Description

量測系統、用於量測之方法、及相關之微影裝置

本發明係關於一種量測系統及其使用方法。更特定言之，該方法可用於判定用於投影系統之光學像差或量測對準。

微影裝置為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於例如積體電路(IC)之製造中。微影裝置可例如將圖案化器件(例如遮罩)之圖案(常常亦被稱作「設計佈局」或「設計」)投影至提供於基板(例如晶圓)上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。

隨著半導體製造程序繼續進步，幾十年來，電路元件之尺寸已不斷地減小，而每器件的諸如電晶體之功能元件之量已在穩固地增加，此遵循通常被稱作「莫耳定律(Moore's law)」之趨勢。為了跟得上莫耳定律，半導體行業正追逐使能夠產生愈來愈小特徵的技術。為了將圖案投影於基板上，微影裝置可使用電磁輻射。此輻射之波長判定圖案化於基板上之特徵之最小大小。當前在使用中之典型波長為365nm(i線)、248nm、193nm及13.5nm。相比於使用例如具有193nm之波長之輻射的微影裝置，使用具有在4nm至20nm之範圍內之波長(例如6.7nm或13.5nm)之極紫外線(EUV)輻射的微影裝置可用以在基板上形成較小特徵。

使用投影系統將已藉由圖案化器件而圖案化之輻射聚焦至基板上。投影系統可引入光學像差，該等光學像差使得形成於基板上之影像自所要影像(例如，圖案化器件之繞射受限影像)偏離。微影裝置中之對準亦為重要態樣，例如以確保所要影像經定位於正確位置中。

可需要提供用於準確地判定由投影系統引起之此類像差使得可較好地控制此等像差的方法及裝置。此外，可需要提供用於準確地判定微影裝置中之對準之方法及裝置。

根據本發明之一第一態樣，提供一種量測系統，該量測系統包含：一感測器裝置；一照明系統，其經配置以運用輻射照明該感測器裝置，該感測器裝置包含經配置以接收一輻射光束且形成複數個繞射光束之一經圖案化區，該等繞射光束在一剪切方向上分離；該感測器裝置包含一輻射偵測器；其中該經圖案化區經配置以使得該等繞射光束中之至少一些在該輻射偵測器上形成干涉圖案；其中該感測器裝置包含複數個經圖案化區，且其中該等經圖案化區之間距在鄰近經圖案化區中係不同的。

此具有增加在單次量測中所收集之資料量的優點。有利地，可在無需鄰近經圖案化區之間的特定空間分離的情況下區分對應於該等鄰近經圖案化區之信號。

該量測系統可經配置以使得來自鄰近經圖案化區之該等干涉圖案在該輻射偵測器處至少部分地重疊。

交替的經圖案化區之該等間距可相同。

該等鄰近經圖案化區之該等間距可並非偶數整數倍。

該等鄰近經圖案化區之該等間距可並非整數倍。

該複數個經圖案化區可包含十三個經圖案化區。

該複數個經圖案化區可定位於奇數及偶數場點位置處。

該複數個經圖案化區可在一x方向上及在正交於該x方向之一第二方向上延伸。

該量測系統可進一步包含：一圖案化器件；其中該照明系統經配置以運用輻射來照明該圖案化器件，該圖案化器件包含一第一經圖案化區，該第一經圖案化區經配置以接收該輻射光束且形成複數個第一繞射光束，該等第一繞射光束在該剪切方向上分離；其中該感測器裝置之該經圖案化區包含一第二經圖案化區；該投影系統經組態以將該等第一繞射光束投影至該感測器裝置上，該第二經圖案化區經配置以自該投影系統接收該等第一繞射光束且自該等第一繞射光束中之每一者形成複數個第二繞射光束使得該等第一及第二經圖案化區形成一集合；其中該集合中之該等第一與第二經圖案化區係藉由以下操作匹配：匹配在該剪切方向上之該等第一與第二經圖案化區之該等間距，使得由該等第一繞射光束中之至少一者形成的該等第二繞射光束中之至少一些與由至少一個其他第一繞射光束形成之一第二繞射光束在空間上相干以在該輻射偵測器上形成干涉圖案；其中該圖案化器件包含複數個第一經圖案化區且該感測器裝置包含複數個第二經圖案化區使得存在複數個集合，每一集合包含該複數個第一經圖案化區中之一者及該複數個第二經圖案化區中之一者，且其中該等第一經圖案化區之該等間距在鄰近集合中係不同的及/或該等第二經圖案化區之該等間距在鄰近集合中係不同的。

該複數個集合中之至少一者中的該等第一經圖案化區及該等第二經圖案化區之該等間距可為相同的。

該量測系統可進一步包含：一定位裝置，其經組態以在該剪切方向上移動該圖案化器件及該感測器裝置中之至少一者；及一控制器，其經組態以：控制該定位裝置以便在該剪切方向上移動該第一圖案化器件及該感測器裝置中之至少一者，使得由該輻射偵測器之每一部分接收到之輻射的一強度依據在該剪切方向上之該移動而變化，以便形成對應於鄰近集合中之該等第一經圖案化區之該等不同間距及/或鄰近集合中之該等第二經圖案化區之該等不同間距的振盪信號；在該輻射偵測器上之複數個位置處自該輻射偵測器判定該等振盪信號之諧波之相位；及在該輻射偵測器上之該複數個位置處自該等振盪信號之該等諧波的該相位判定特性化該投影系統之一像差映圖的一係數集合。

特性化該投影系統之該像差映圖的該係數集合可藉由以下操作予以判定：使該等振盪信號之該等諧波的該等相位等同於該光瞳平面中之在該剪切方向上以一剪切距離兩倍分離的位置之間的該像差映圖之一差且進行求解以尋找該等係數集合，該剪切距離對應於該光瞳平面中之兩個鄰近第一繞射光束之間的距離。

特性化該投影系統之該像差映圖的該係數集合可藉由同時對針對該剪切方向及針對一第二正交方向之約束進行求解予以判定。

該複數個第一經圖案化區及該複數個第二經圖案化區可為光柵。

一種微影裝置，其包含如以上所描述之量測系統。

根據本發明之一第二態樣，提供一種用於量測之方法，該方法包含：運用輻射照明一感測器裝置，其中該感測器裝置包含經配置以接收該輻射之至少一部分且形成複數個繞射光束之一經圖案化區，該等繞射光束在一剪切方向上分離；其中該感測器裝置包含經配置以接收該等繞射光束之至少一部分之一輻射偵測器，其中該經圖案化區經配置以使得該等繞射光束中之至少一些在該輻射偵測器上形成干涉圖案；其中該感測器裝置包含複數個經圖案化區，且其中該等經圖案化區之間距在鄰近經圖案化區中係不同的。

該方法可進一步包含：運用輻射照明一圖案化器件，其中該圖案化器件包含經配置以接收該輻射之至少一部分且形成複數個第一繞射光束之一第一經圖案化區，該等第一繞射光束在該剪切方向上分離；運用該投影系統將該複數個第一繞射光束之至少部分投影至該感測器裝置上，該感測器裝置包含：該經圖案化區，其包含一第二經圖案化區，該第二經圖案化區經配置以自該投影系統接收該等第一繞射光束且自該等第一繞射光束中之每一者形成複數個第二繞射光束；及一輻射偵測器，其經配置以接收該等第二繞射光束之至少一部分，其中集合中之該等第一與第二經圖案化區係藉由以下操作匹配：匹配在該剪切方向上之該等第一與第二經圖案化區之該等間距，使得由該等第一繞射光束中之至少一者形成的該等第二繞射光束中之至少一些與由至少一個其他第一繞射光束形成之一第二繞射光束在空間上相干以在該輻射偵測器上形成干涉圖案；其中該圖案化器件包含複數個第一經圖案化區且該感測器裝置包含複數個第二經圖案化區使得存在複數個集合，每一集合包含該複數個第一經圖案化區中之一者及該複數個第二經圖案化區中之一者，且其中該等第一經圖案化區之該等間距在鄰近集合中係不同的及/或該等第二經圖案化區之該等間距在鄰近集合中係不同的。

該方法可進一步包含：在該剪切方向上移動該圖案化器件及該感測器裝置中之至少一者，使得由該輻射偵測器之每一部分接收到之輻射的一強度依據在該剪切方向上之該移動而變化，以便形成對應於鄰近集合中之該等第一經圖案化區之該等不同間距及/或鄰近集合中之該等第二經圖案化區之該等不同間距的複數個振盪信號；在該輻射偵測器上之複數個位置處自該輻射偵測器判定該等振盪信號之諧波之相位；及在該輻射偵測器上之該複數個位置處自該等振盪信號之該等諧波的該相位判定特性化該投影系統之一像差映圖的一係數集合。

該方法可進一步包含藉由以下操作來判定特性化該投影系統之該像差映圖的該係數集合：使該等振盪信號之該等諧波的該等相位等同於該光瞳平面中之在該剪切方向上以一剪切距離兩倍分離的位置之間的該像差映圖之一差且進行求解以尋找該等係數集合，該剪切距離對應於該光瞳平面中之兩個鄰近第一繞射光束之間的距離。

該方法可進一步包含藉由同時對針對該剪切方向及針對一第二正交方向之約束進行求解來判定特性化該投影系統之該像差映圖的該係數集合。

該方法可進一步包含以在4至9之範圍內的相位步進在該剪切方向上移動該圖案化器件及該感測器裝置中之該至少一者，以形成該複數個振盪信號。

根據本發明之一第三態樣，提供一種電腦可讀媒體，其攜載一電腦程式，該電腦程式包含經組態以致使一電腦進行如上文所描述之一方法的電腦可讀指令。

根據本發明之一第四態樣，提供一種電腦裝置，其包含：一記憶體，其儲存處理器可讀指令；及一處理器，其經配置以讀取及執行儲存於該記憶體中之指令，其中該等處理器可讀指令包含經配置以控制該電腦以進行如上文所描述之方法的指令。

10:量測系統

11:量測系統

15a:第一經圖案化區

15a':經圖案化區之第一部分

15a":經圖案化區之第二部分

15b:第二經圖案化區

15b':經圖案化區之第一部分

15b":經圖案化區之第二部分

15c:第三經圖案化區

15c':經圖案化區之第一部分

15c":經圖案化區之第二部分

16a:額外第一經圖案化區

16a':第一額外經圖案化區之第一部分

16a":第一額外經圖案化區之第二部分

16b:額外第一經圖案化區

17a:第一量測光束

17b:量測光束

17c:第三量測光束

18a:經修改額外量測光束

18b:經修改額外量測光束

19a:第一繞射光柵/第二經圖案化區

19b:繞射光柵/第二經圖案化區

19c:繞射光柵/第二經圖案化區

20a:第二經圖案化區/額外繞射光柵

20b:第二經圖案化區/額外繞射光柵

21:感測器裝置

22:感測器裝置

23:輻射偵測器

24:輻射偵測器

25a:第一偵測器區

25b:偵測器區

25c:偵測器區

26a:偵測器區

26b:偵測器區

30:量測系統

31:第一經圖案化區

32:第二經圖案化區

33:入射輻射/入射輻射錐

34:第一繞射光束

34a:第二繞射光束

34b:第二繞射光束

34c:第二繞射光束

34d:第二繞射光束

34e:第二繞射光束

35:中心第一繞射光束

35a:第二繞射光束

35b:第二繞射光束

35c:第二繞射光束

35d:第二繞射光束

35e:第二繞射光束

36:第一繞射光束

36a:第二繞射光束

36b:第二繞射光束

36c:第二繞射光束

36d:第二繞射光束

36e:第二繞射光束

37:光瞳平面

38:輻射

39:偵測器區

40:圓圈

41:區

42:區

B:輻射光束

BD:光束遞送系統

C:目標部分

CN:控制器

CN':控制器

IL:照明系統/照明器

IL':照明系統

LA:微影裝置

M₁:遮罩對準標記

M₂:遮罩對準標記

MA:圖案化器件

MA':量測圖案化器件

MA":量測圖案化器件

MT:遮罩支撐件/支撐結構

P₁:基板對準標記

P₂:基板對準標記

PA:調整構件

PA':調整構件

PM:第一定位器

PS:投影系統

PS':投影系統

PW:第二定位器/定位裝置

PW':定位裝置

SO:輻射源

W:基板

WT:基板支撐件/基板台

u:方向

v:方向

x:軸

y:軸

z:軸

現在將僅作為實例參看隨附示意性圖式來描述本發明之實施例，在該等圖式中：- 圖1描繪微影裝置之示意性綜述；- 圖2為根據一實例之量測系統的示意性說明；- 圖3A及圖3B為可形成圖2之量測系統之部分的圖案化器件及感測器裝置之示意性說明；- 圖4為根據一實例之量測系統的示意性說明，該量測系統包含第一經圖案化區及第二經圖案化區，該第一經圖案化區經配置以接收輻射且形成複數個第一繞射光束；- 圖5A至圖5C各自展示由圖4中所展示之量測系統之第二經圖案化區形成的不同的第二繞射光束集合，彼第二繞射光束集合已由由第一經圖案化區形成之不同第一繞射光束產生；- 圖6A展示具有50%作用區間循環且可表示圖4中所展示之量測系統之第一經圖案化區的一維繞射光柵之散射效率；- 圖6B展示屬於具有50%作用區間循環之棋盤格形式且可表示圖4中所展示之量測系統之第二經圖案化區的二維繞射光柵之散射效率；- 圖6C展示在輻射偵測器處當使用圖6A中所展示之第一經圖案化區及圖6B中所展示之第二經圖案化區時之圖4中所展示之量測系統的干涉強度映圖，所展示干涉強度中之每一者表示貢獻於振盪相位步進信號之第一諧波且具有不同重疊的第二干涉光束，其中圓圈表示投影系統PS之數值孔徑； - 圖7A、圖7B及圖7C展示圖4中所展示之量測系統之投影系統之數值孔徑的由圖4中所展示之三個不同第一繞射光束填充的部分；- 圖8A至圖8C展示圖4中所展示之量測系統之輻射偵測器的一部分，該部分對應於量測系統之投影系統之數值孔徑且由源自由圖7B所表示之第一繞射光束之三個第二繞射光束填充；- 圖9A至圖9C展示圖4中所展示之量測系統之輻射偵測器的一部分，該部分對應於量測系統之投影系統之數值孔徑且由源自由圖7A所表示之第一繞射光束之三個第二繞射光束填充；- 圖10A至圖10C展示圖4中所展示之量測系統之輻射偵測器的一部分，該部分對應於量測系統之投影系統之數值孔徑且由源自由圖7C所表示之第一繞射光束之三個第二繞射光束填充；- 圖11A展示圖4中所展示之量測系統之輻射偵測器的一部分，該部分對應於量測系統之投影系統之數值孔徑，且表示在圖8B與圖9A中所展示之第二繞射光束之間的重疊及圖8A與圖10B中所展示之第二繞射光束之間的重疊；- 圖11B展示圖4中所展示之量測系統之輻射偵測器的一部分，該部分對應於量測系統之投影系統之數值孔徑，且表示在圖8B與圖10C中所展示之第二繞射光束之間的重疊及圖8C與圖9B中所展示之第二繞射光束之間的重疊；- 圖12為根據本發明之一實施例之量測系統的示意性說明；- 圖13A及圖13B為可形成圖12之量測系統之部分的圖案化器件及感測器裝置之示意性說明；- 圖14展示由根據本發明之一實施例之量測系統採取之量測的空間強度標繪圖；- 圖15展示由根據本發明之一實施例之量測系統採取之量測的相位曲線的曲線圖；- 圖16展示用於根據本發明之一實施例之量測系統的經模擬量測重複性(下文中被稱作再現性)(repro(nm))之曲線圖；- 圖17展示根據本發明之一實施例的針對量測系統之經模擬預期位置相依性的曲線圖。

在本發明文件中，術語「輻射」及「光束」用以涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線輻射(例如，具有為365nm、248nm、193nm、157nm或126nm之波長)及極紫外線輻射(EUV，例如，具有在約5nm至100nm之範圍內之波長)。

如本文中所採用之術語「倍縮光罩」、「遮罩」或「圖案化器件」可被廣泛地解譯為係指可用以向入射輻射光束賦予經圖案化橫截面之通用圖案化器件，該經圖案化橫截面對應於待在基板之目標部分中產生之圖案。在此內容背景中，亦可使用術語「光閥」。除經典遮罩(透射或反射；二元、相移、混合式等)以外，其他此類圖案化器件之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。

圖1示意性地描繪微影裝置LA。該微影裝置LA包括：照明系統(亦被稱作照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如UV輻射、DUV輻射或EUV輻射)；遮罩支撐件(例如遮罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如遮罩)MA且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化器件MA之第一定位器PM；基板支撐件(例如晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如抗蝕劑塗佈晶圓)W且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板支撐件之第二定位器PW；及投影系統(例如折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如包含一或多個晶粒)上。

在操作中，照明系統IL例如經由光束遞送系統BD自輻射源SO接收輻射光束。照明系統IL可包括用於引導、塑形及/或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電及/或其他類型之光學組件，或其任何組合。照明器IL可用以調節輻射光束B，以在圖案化器件MA之平面處在其橫截面中具有所要空間及角強度分佈。

本文所使用之術語「投影系統」PS應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射及/或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的各種類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、合成、磁性、電磁及/或靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」PS同義。

微影裝置LA可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如水)覆蓋，以便填充投影系統PS與基板W之間的空間-此亦被稱作浸潤微影。以引用方式併入本文中之US6952253中給出關於浸潤技術之更多資訊。

微影裝置LA亦可屬於具有兩個或多於兩個基板支撐件WT(又名「雙載物台」)之類型。在此「多載物台」機器中，可並行地使用基板支撐件WT，及/或可對位於基板支撐件WT中之一者上的基板W進行準備基板W之後續曝光的步驟，同時將另一基板支撐件WT上之另一基板W用於在該另一基板W上曝光圖案。

除了基板支撐件WT以外，微影裝置LA亦可包含量測載物台。量測載物台經配置以固持感測器及/或清潔器件。感測器可經配置以量測投影系統PS之屬性或輻射光束B之屬性。量測載物台可固持多個感測器。清潔器件可經配置以清潔微影裝置之部分，例如投影系統PS之部分或提供浸潤液體之系統之部分。量測載物台可在基板支撐件WT遠離投影系統PS時在投影系統PS下方移動。

在操作中，輻射光束B入射於被固持於遮罩支撐件MT上之圖案化器件(例如遮罩)MA上，且係由存在於圖案化器件MA上之圖案(設計佈局)而圖案化。在已橫穿遮罩MA的情況下，輻射光束B穿過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置量測系統IF，可準確地移動基板支撐件WT，例如以便使不同目標部分C在輻射光束B之路徑中定位於經聚焦且對準之位置處。相似地，第一定位器PM及可能另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件MA。可使用遮罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記P1、P2佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中。當基板對準標記P1、P2位於目標部分C之間時，此等基板對準標記P1、P2被稱為切割道對準標記。

為了闡明本發明，使用笛卡爾座標系。笛卡爾座標系具有三個軸，亦即，x軸、y軸及z軸。三個軸中之每一者與其他兩個軸正交。圍繞x軸之旋轉被稱作Rx旋轉。圍繞y軸之旋轉被稱作Ry旋轉。圍繞z軸之旋轉被稱作Rz旋轉。x軸及y軸界定水平面，而z軸係在豎直方向上。笛卡爾座標系並非限制本發明且僅用於闡明。取而代之，另一座標系，諸如圓柱座標系可用以闡明本發明。笛卡爾座標系之定向可不同，例如使得z軸具有沿著水平面之分量。

一般而言，投影系統PS具有可能非均一之光學轉移函數，其可影響成像於基板W上之圖案。對於非偏振輻射，此類效應可由兩個純量映圖相當良好地描述，該兩個純量映圖描述依據射出投影系統PS之輻射之光瞳平面中之位置而變化的該輻射之透射(變跡)及相對相位(像差)。可將可被稱作透射映圖及相對相位映圖之此等純量映圖表達為基底函數全集之線性組合。一特別方便集合為任尼克多項式，其形成單位圓上所定義之正交多項式集合。每一純量映圖之判定可涉及判定此展開式中之係數。由於任尼克多項式在單位圓上正交，因此可藉由依次計算經量測純量映圖與每一任尼克多項式之內積且將此內積除以彼任尼克多項式之範數之平方而自該經量測純量映圖獲得任尼克係數。在下文中，除非另外陳述，否則對任尼克係數之任何參考應被理解為意謂相對相位映圖(在本文中亦被稱作像差映圖)之任尼克係數。應瞭解，在替代性實施例中，可使用其他基底函數集合。舉例而言，一些實例可使用塔蒂安(Tatian)任尼克多項式例如用於經遮蔽孔徑系統。

波前像差映圖表示自球形波前接近投影系統PS之影像平面中之點之光的波前之失真(依據在光瞳平面中之位置而變化，或替代地，依據輻射接近投影系統PS之影像平面的角度而變化)。如所論述，此波前像差映圖W(x,y)可表達為任尼克多項式之線性組合：

其中x及y為光瞳平面中之座標，Z _n(x,y)為第n個任尼克多項式，且c _n為係數。應瞭解，在下文中，任尼克多項式及係數係用通常被稱作諾爾 (Noll)指數之指數來標註。因此，Z _n(x,y)係具有n之諾爾指數的任尼克多項式，且c _n係具有n之諾爾指數的係數。波前像差映圖可接著藉由此展開式中之係數c _n集合來特性化，該等係數可被稱作任尼克係數。

應瞭解，僅考量有限數目個任尼克階。相位映圖之不同任尼克係數可提供關於由投影系統PS引起的不同形式之像差之資訊。諾爾指數為1的任尼克係數可被稱作第一任尼克係數，諾爾指數為2的任尼克係數可被稱作第二任尼克係數，等等。

第一任尼克係數係關於經量測波前之平均值(其可被稱作皮斯頓(piston))。第一任尼克係數可能與投影系統PS之效能不相關，且因而可不使用本文所描述之方法來判定第一任尼克係數。第二任尼克係數係關於經量測波前在x方向上之傾斜。波前在x方向上之傾斜等效於在x方向上之置放。第三任尼克係數係關於經量測波前在y方向上之傾斜。波前在y方向上之傾斜等效於在y方向上之置放。第四任尼克係數係關於經量測波前之散焦。第四任尼克係數等效於在z方向上之置放。高階任尼克係數係關於由投影系統引起的像差之其他形式(例如，像散、彗形像差、球形像差及其他效應)。

貫穿本說明書，術語「像差」應意欲包括波前與完美球形波前之偏差之所有形式。亦即，術語「像差」可關於影像之置放(例如，第二、第三及第四任尼克係數)及/或關於高階像差，諸如，關於具有為5或更大之諾爾指數之任尼克係數的像差。此外，對用於投影系統之像差映圖的任何參考可包括波前與完美球形波前之偏差的所有形式，包括由於影像置放引起的偏差。

透射映圖及相對相位映圖係場及系統相依的。亦即，一般而言，每一投影系統PS將針對每一場點(亦即，針對投影系統PS之影像平面中之每一空間位置)具有一不同任尼克展開式。

如下文將進一步詳細地描述，可藉由將來自投影系統PS之物件平面(亦即，圖案化器件MA之平面)之輻射投影通過該投影系統PS且使用剪切干涉計來量測波前(亦即，具有相同相位之點之軌跡)來判定投影系統PS在其光瞳平面中的相對相位。剪切干涉計可包含：繞射光柵，例如，投影系統之影像平面(亦即，基板台WT)中之二維繞射光柵；及偵測器，其經配置以偵測與投影系統PS之光瞳平面共軛的平面中之干涉圖案。

投影系統PS包含複數個光學元件(包括透鏡)。投影系統PS可包括多個透鏡(例如一個、兩個、六個或八個透鏡)。微影裝置LA進一步包含用於調整此等光學元件以便校正像差(貫穿場橫越光瞳平面之任何類型的相位變化)之調整構件PA。為了達成此校正，調整構件PA可操作而以一或多種不同方式操控投影系統PS內之光學元件。投影系統可具有座標系，其中其光軸在z方向上延伸(應瞭解，此z軸之方向例如在每一透鏡或光學元件處沿著通過投影系統之光學路徑改變)。調整構件PA可操作以進行以下各項之任何組合：使一或多個光學元件位移；使一或多個光學元件傾斜；及/或使一或多個光學元件變形。光學元件之位移可在任何方向(x、y、z或其組合)上進行。光學元件之傾斜通常在垂直於光軸之平面之外藉由圍繞在x或y方向上之軸線旋轉而進行，但對於非可旋轉對稱之光學元件可使用圍繞z軸之旋轉。可例如藉由使用致動器以將力施加於光學元件之側上及/或藉由使用加熱元件以加熱光學元件之選定區來執行光學元件之變形。一般而言，沒有可能調整投影系統PS來校正變跡(橫越光瞳平面之透射變化)。可在設計用於微影裝置LA之遮罩MA時使用投影系統PS之透射映圖。

在一些實例中，調整構件PA可操作以移動支撐結構MT及/或基板台WT。調整構件PA可操作以使支撐結構MT及/或基板台WT位移(在x、y、z方向中之任一者或其組合上)及/或傾斜(藉由圍繞在x或y方向上之軸線旋轉)。

形成微影裝置之部件之投影系統PS可週期性地經歷校準程序。舉例而言，當在工廠中製造微影裝置時，可藉由執行初始校準程序來設置形成投影系統PS之光學元件(例如，透鏡)。在微影裝置待使用之位點處進行微影裝置之安裝之後，可再次校準投影系統PS。可以規則時間間隔執行投影系統PS之進一步校準。舉例而言，在正常使用下，可每隔幾個月(例如，每隔三個月)校準投影系統PS。

校準投影系統PS可包含使輻射穿過投影系統PS且量測所得投影輻射。投影輻射之量測可用以判定投影輻射之由投影系統PS引起的像差。可使用量測系統來判定由投影系統PS引起的像差。回應於經判定像差，形成投影系統PS之光學元件可經調整以便校正由該投影系統PS引起的像差。

圖2為可用以判定由投影系統PS引起之像差的量測系統10之示意性說明。量測系統10包含照明系統IL、量測圖案化器件MA，、感測器裝置21及控制器CN。量測系統10可形成微影裝置之部件。舉例而言，圖2中所展示之照明系統IL及投影系統PS可為圖1中所展示之微影裝置之照明系統IL及投影系統PS。為了易於說明，圖2中未展示微影裝置之額外組件。

量測圖案化器件MA'經配置以自照明系統IL接收輻射。感測器裝置21經配置以自投影系統PS接收輻射。在微影裝置之正常使用期間，展示於圖2中的量測圖案化器件MA'及感測器裝置21可定位於不同於其在圖2中展示之所處位置的位置中。舉例而言，在微影裝置之正常使用期間，經組態以形成待轉印至基板W之圖案之圖案化器件MA可經定位以自照明系統IL接收輻射，且基板W可經定位以自投影系統PS接收輻射(如例如圖1中所展示)。量測圖案化器件MA'及感測器裝置21可移動至其在圖2中展示之所處位置中，以便判定由投影系PS引起之像差。量測圖案化器件MA'可由支撐結構MT(諸如，圖1中所展示之支撐結構)支撐。感測器裝置21可由基板台(諸如，圖1中所展示之基板台WT)支撐。替代地，感測器裝置21可由可與感測器台WT分離的量測台(圖中未繪示)支撐。

圖3A及圖3B中更詳細地展示量測圖案化器件MA'及感測器裝置21。圖2、圖3A及圖3B中一致地使用笛卡爾座標。圖3A為量測圖案化器件MA'在x-y平面中之示意性說明，且圖3B為感測器裝置21在x-y平面中之示意性說明。

量測圖案化器件MA'包含複數個經圖案化區15a至15c。在圖2及圖3A中所展示之實例中，量測圖案化器件MA'為透射圖案化器件MA'。經圖案化區15a至15c各自包含透射繞射光柵。入射於量測圖案化器件MA'之經圖案化區15a至15c上之輻射藉此至少部分地由投影系統PS散射且由投影系統PS接收。相比而言，入射於量測圖案化器件MA'之剩餘部分上的輻射並不朝向投影系統PS透射或散射(舉例而言，其可由量測圖案化器件MA'吸收)。

照明系統IL運用輻射照明量測圖案化器件MA'。儘管圖2 中未繪示，但照明系統IL可自輻射源SO接收輻射且調節該輻射以便照明量測圖案化器件MA'。舉例而言，照明系統IL可調節輻射以便提供具有所要空間及角度分佈之輻射。在圖2中所展示之實例中，照明系統IL經組態以形成單獨的量測光束17a至17c。每一量測光束17a至17c照明量測圖案化器件MA'之一各別經圖案化區15a至15c。

為了執行由投影系統PS引起之像差之判定，可改變照明系統IL之模式以便運用單獨量測光束17a至17c照明量測圖案化器件MA'。舉例而言，在微影裝置之正常操作期間，照明系統IL可經組態以運用輻射隙縫照明圖案化器件MA。然而，可改變照明系統IL之模式使得照明系統IL經組態以形成單獨量測光束17a至17c，以便執行由投影系統PS引起之像差之判定。在一些實例中，可在不同時間照明不同經圖案化區15a至15c。舉例而言，可在第一時間照明經圖案化區15a至15c之第一子集以便形成量測光束17a至17c之第一子集，且可在第二時間照明經圖案化區15a至15c之第二子集以便形成量測光束17a至17c之第二子集。

在其他實例中，可不改變照明系統IL之模式以便執行由投影系統PS引起之像差之判定。舉例而言，照明系統IL可經組態以運用輻射隙縫(例如，其實質上對應於在基板之曝光期間所使用之照明區域)來照明量測圖案化器件MA'。可接著藉由量測圖案化器件MA'形成單獨量測光束17a至17c，此係由於僅經圖案化區15a至15c朝向投影系統PS透射或散射輻射。

在該等圖中，笛卡爾座標系被展示為通過投影系統PS守恆。然而，在一些實例中，投影系統PS之屬性可導致座標系變換。舉例而言，投影系統PS可形成量測圖案化器件MA'之影像，該影像相對於該量測圖案化器件MA'而被放大、旋轉及/或成鏡像。在一些實例中，投影系統PS可使量測圖案化器件MA'之影像圍繞z軸旋轉大約180°。在此實例中，可調換圖2中所展示的第一量測光束17a及第三量測光束17c的相對位置。在其他實例中，影像可圍繞可處於x-y平面中之軸線成鏡像。舉例而言，影像可圍繞x軸或圍繞y軸成鏡像。

在投影系統PS使量測圖案化器件MA'之影像旋轉及/或影像由投影系統PS而成鏡像的實例中，投影系統被認為變換座標系。亦即，本文中所提及之座標系係相對於由投影系統PS投影之影像而界定，且該影像之任何旋轉及/或成鏡像造成該座標系之對應旋轉及/或成鏡像。為了易於說明，座標系在該等圖中被展示為藉由投影系統PS守恆。然而，在一些實例中，座標系可藉由投影系統PS變換。

經圖案化區15a至15c修改量測光束17a至17c。特定言之，經圖案化區15a至15c造成量測光束17a至17c之空間調變且造成量測光束17a至17c中之繞射。在圖3A中所展示之實例中，經圖案化區15a至15c各自包含兩個相異部分。舉例而言，第一經圖案化區15a包含第一部分15a'及第二部分15a"。第一部分15a，包含平行於u方向而對準之繞射光柵，且第二部分15a"包含平行於v方向而對準之繞射光柵。u方向及v方向在圖3A中被描繪。u方向及v方向兩者相對於x方向及y方向兩者成大約45°而對準且垂直於彼此而對準。圖3A中所展示的第二經圖案化區15b及第三經圖案化區15c相同於第一經圖案化區15a，且各自包含繞射光柵垂直於彼此而對準之第一部分及第二部分。

可在不同時間運用量測光束17a至17c來照明經圖案化區15a至15c之第一及第二部分。舉例而言，經圖案化區15a至15c中之每一者之第一部分可在第一時間由量測光束17a至17c照明。在第二時間，經圖案化區15a至15c中之每一者之第二部分可由量測光束17a至17c照明。如上文所提及，在一些實例中，可在不同時間照明不同經圖案化區15a至15c。舉例而言，可在第一時間照明經圖案化區15a至15c之第一子集之第一部分，且可在第二時間照明經圖案化區15a至15c之第二子集之第一部分。可在同一時間或不同時間照明經圖案化區之第一子集及第二子集的第二部分。一般而言，可使用照明經圖案化區15a至15c之不同部分之任何排程。

經修改量測光束17a至17c由投影系統PS接收。投影系統PS在感測器裝置21上形成經圖案化區15a至15c之影像。感測器裝置21包含複數個繞射光柵19a至19c及一輻射偵測器23。繞射光柵19a至19c經配置以使得每一繞射光柵19a至19c接收自投影系統PS輸出之各別經修改量測光束17a至17c。入射於繞射光柵19a至19c上之經修改量測光束17a至17c係由該等繞射光柵19a至19c進一步修改。在繞射光柵19a至19c處透射之經修改量測光束入射於輻射偵測器23上。

輻射偵測器23經組態以偵測入射於輻射偵測器23上的輻射之空間強度剖面。輻射偵測器23可例如包含個別偵測器元件或感測元件之陣列。舉例而言，輻射偵測器23可包含主動像素感測器，諸如(例如)互補金氧半導體(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)感測器陣列。替代地，輻射偵測器23可包含電荷耦合器件(charge-coupled device，CCD)感測器陣列。供接收經修改量測光束17a至17c之繞射光柵19a至19c以及輻射感測器23之部分形成偵測器區25a至25c。舉例而言，供接收第一量測光束17a之第一繞射光柵19a以及輻射感測器23之第一部分一起形成第一偵測器區25a。可在各別偵測器區25a至25c(如所描繪)處進行給定量測光束17a至17c之量測。如上文所描述，在一些實例中，可藉由投影系統PS變換經修改量測光束17a至17c與座標系之相對定位。

發生於經圖案化區15a至15c以及偵測器區25a至25c之繞射光柵19a至19c處的量測光束17a至17c之修改會引起干涉圖案形成於輻射偵測器23上。該等干涉圖案與量測光束之相位的導數相關且取決於由投影系統PS引起之像差。因此，該等干涉圖案可用以判定由投影系統PS引起之像差。

一般而言，偵測器區25a至25c中之每一者的繞射光柵19a至19c包含二維透射繞射光柵。在圖3B中所展示之實例中，偵測器區25a至25c各自包含以棋盤格形式組態的繞射光柵19a至19c。

經圖案化區15a至15c之第一部分之照明可提供關於在第一方向上之像差之資訊，且經圖案化區15a至15c之第二部分之照明可提供關於在第二方向上之像差之資訊。

在一些實例中，量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21在兩個垂直方向上依序經掃描及/或步進。舉例而言，可使量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21在u及v方向上相對於彼此而步進。可在經圖案化區15a至15c之第二部分15a"至15c"被照明時使量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21在u方向上步進，且可在經圖案化區15a至15c之第一部分15a'至15c'被照明時使量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21在v方向上步進。亦即，可使量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21在垂直於正被照明之繞射光柵之對準的方向上步進。

可使量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21步進與繞射光柵之光柵週期之一分數對應的距離。可分析在不同步進位置處進行之量測以便導出關於在步進方向上之波前之資訊。舉例而言，經量測信號(其可被稱作相位步進信號)之第一諧波的相位可含有關於在步進方向上之波前之導數的資訊。在u及v方向兩者(其彼此垂直)上步進量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21因此允許在兩個垂直方向上導出關於波前之資訊(特定言之，其提供關於兩個垂直方向上之每一者上之波前之導數的資訊)，藉此允許重建構全波前。

除了量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21在垂直於經照明之繞射光柵之對準的方向上之步進以外(如上文所描述)，量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21亦可相對於彼此予以掃描。可在平行於經照明之繞射光柵之對準的方向上執行量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21之掃描。舉例而言，可在經圖案化區15a至15c之第一部分15a'至15c'被照明時在u方向上掃描量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21，且可在經圖案化區15a至15c之第二部分15a"至15c"被照明時在v方向上掃描量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21。量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21在平行於經照明之繞射光柵之對準之方向上的掃描允許對橫越該繞射光柵之量測進行平均化，藉此考量繞射光柵在掃描方向上之任何變化。可在與上文所描述之量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21之步進不同的時間執行量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21之掃描。

應瞭解，可使用經圖案化區1Sa至15c及偵測器區25a至25c之多種不同配置以便判定由投影系統PS引起之像差。經圖案化區15a至15c及/或偵測器區25a至25c可包含繞射光柵。在一些實例中，經圖案化區15a至15c及/或偵測器區25a至25c可包含除繞射光柵之外的組件。舉例而言，在一些實例中，經圖案化區15a至15c及/或偵測器區可包含量測光束17a至17c之至少一部分可傳播通過之單一隙縫或銷孔開口。一般而言，經圖案化區及/或偵測器區可包含用以修改量測光束之任何配置。

控制器CN接收在感測器裝置21處進行之量測，且自該等量測判定由投影系統PS引起之像差。控制器可經組態以控制量測系統10之一或多個組件。舉例而言，控制器CN可控制可操作以使感測器裝置21及/或量測圖案化器件MA'相對於彼此移動之定位裝置PW。控制器可控制用於調整投影系統PS之組件之調整構件PA。舉例而言，調整構件PA可調整投影系統PS之光學元件以便校正由投影系統PS引起且藉由控制器CN判定之像差。

在一些實例中，控制器CN可操作以控制用於調整支撐結構MT及/或基板台WT之調整構件PA。舉例而言，調整構件PA可調整支撐結構MT及/或基板台WT，以便校正由圖案化器件MA及/或基板W之置放誤差引起(且由控制器CN判定)的像差。

判定像差(其可由投影系統PS引起或由圖案化器件MA或基板W之置放誤差引起)可包含將由感測器裝置21進行之量測擬合至任尼克多項式以便獲得任尼克係數。不同任尼克係數可提供關於由投影系統PS引起之不同形式之像差的資訊。可在x及/或y方向上在不同位置處獨立判定任尼克係數。舉例而言，在圖2、圖3A及圖3B中所展示之實例中，可針對每一量測光束17a至17c判定任尼克係數。

儘管在圖2、圖3A及圖3B中所展示之實例中，量測圖案化器件MA'包含三個經圖案化區15a至15c且感測器裝置21包含三個偵測器區25a至25c，但在其他實例中，量測圖案化器件MA'可包含多於或少於三個經圖案化區15a至15c及/或感測器裝置21可包含多於或少於三個偵測器區25a至25c。

現在參看圖4描述用於判定由投影系統PS引起之像差的方法。

一般而言，量測圖案化器件MA'包含至少一個第一經圖案化區15a至15c，且感測器裝置21包含至少一個第二經圖案化區19a至19c。

圖4為可用以判定由投影系統PS引起之像差的量測系統30之示意性說明。量測系統30可與圖2中所展示之量測系統10相同，然而，其可具有不同數目個第一經圖案化區(在量測圖案化器件MA'上)及第二經圖案化區(在感測器裝置21中)。因此，圖4中所展示之量測系統30可包括以上所描述的圖2中所展示之量測系統10之任何特徵，且此等特徵將不在下文中加以進一步描述。

在圖4中，僅單個第一經圖案化區31設置於量測圖案化器件MA'上，且單個第二經圖案化區32設置於感測器裝置21中。

用來自照明系統IL之輻射33輻照量測圖案化器件MA'。為了易於理解，在圖4中僅展示單個線(其可例如表示入射輻射光束之單個射線，例如主射線)。然而，應瞭解，輻射33將包含入射於量測圖案化器件MA'之第一經圖案化區31上的角度範圍。亦即，量測圖案化器件MA'之第一經圖案化區31上的每一點可由光錐照明。一般而言，每一點由實質上相同之角度範圍照明，此藉由照明系統IL(圖中未繪示)之光瞳平面中的輻射之強度特性化。

第一經圖案化區31經配置以接收輻射33且形成複數個第一繞射光束34、35、36。中心第一繞射光束35對應於第一經圖案化區31之0 階繞射光束，且另外兩個第一繞射光束34、36對應於第一經圖案化區31之±1階繞射光束。應瞭解，一般而言將亦存在更多高階繞射光束。又為了易於理解，在圖4中僅展示三個第一繞射光束34、35、36。

亦應瞭解，因為入射輻射33包含會聚於第一經圖案化區31上之點上的輻射錐，所以第一繞射光束34、35、36中之每一者亦包含自第一經圖案化區31上之彼點發散的輻射錐。

為了達成第一繞射光束34、35、36之產生，第一經圖案化區31可屬於繞射光柵之形式。舉例而言，第一經圖案化區31可大體上屬於圖3A中所展示之經圖案化區15a的形式。特定言之，第一經圖案化區31之至少一部分可屬於圖3A中所展示之經圖案化區15a之第一部分15a'的形式，亦即，平行於u方向對準之繞射光柵的形式(應注意，圖4展示於在z-v平面中)。因此，第一繞射光束34至36在剪切方向上分離，剪切方向係v方向。

第一繞射光束34至36至少部分地由投影系統PS捕捉，如現在描述。多少第一繞射光束34至36由投影系統PS捕捉將取決於：來自照明系統IL之入射輻射33的光瞳填充；第一繞射光束34至36之角分離度(其又取決於第一經圖案化區31之間距及輻射33之波長)；及投影系統PS之數值孔徑。

量測系統30可經配置以使得對應於0階繞射光束之第一繞射光束35實質上填充投影系統PS之數值孔徑，其可由投影系統PS之光瞳平面37的圓形區表示，且對應於±1階繞射光束之第一繞射光束34、36與對應於0階繞射光束之第一繞射光束35顯著重疊。藉由此配置，對應於0階繞射光束之實質上所有第一繞射光束35及對應於±1階繞射光束之大多數第一繞射光束34、36由投影系統PS捕捉且投影至感測器裝置21上。(此外，藉由此配置，由第一經圖案化區31產生之大量繞射光束至少部分地投影至感測器裝置21上。)

第一經圖案化區31之作用係引入空間相干性，如現在論述。

一般而言，來自照明系統IL之以不同入射角入射於量測圖案化器件MA'之同一點上的輻射33之兩條射線並不相干。藉由接收輻射33且形成複數個第一繞射光束34、35、36，可認為第一經圖案化區31形成入射輻射錐33之複數個複本(該等複本具有大體不同的相位及強度)。在此等複本或第一繞射光束34、35、36中之任一者內，源自量測圖案化器件MA'上之同一點但在不同散射角度下的兩條輻射射線並不相干(歸因於照明系統IL之屬性)。然而，對於第一繞射光束34、35、36中之任一者內的給定輻射射線，在其他第一繞射光束34、35、36中之每一者中存在與彼給定射線空間上相干的對應輻射射線。舉例而言，第一繞射光束34、35、36中之每一者之主射線(其對應於入射輻射33之主射線)係相干的，且可在組合之情況下在振幅位準下進行干涉。

此相干性由量測系統30利用以判定投影系統PS之像差映圖。

投影系統PS將第一繞射光束34、35、36之部分(其由投影系統之數值孔徑捕捉)投影至感測器裝置21上。

在圖4中，感測器裝置21包含單個第二圖案化區32。如下文進一步描述(參看圖5A至圖5C)，第二經圖案化區32經配置以自投影系統PS接收此等第一繞射光束34至36及自該等第一繞射光束中之每一者形成複數個第二繞射光束。為了達成此情形，第二圖案化區32包含二維透射繞射光柵。在圖4中，由第二圖案化區32透射之所有輻射表示為單個箭頭38。此輻射38係由輻射偵測器23之偵測器區39接收且用以判定像差映圖。

入射於圖案化區32上的第一繞射光束34至36中之每一者將繞射成複數個第二繞射光束。由於第二圖案化區32包含二維繞射光柵，因此自每一入射第一繞射光束產生次級繞射光束之二維陣列(此等次級繞射光束之主射線在剪切方向(v方向)及與其垂直之方向(u方向)兩者上分離)。在下文中，在剪切方向(v方向)上係n階且在非剪切方向(u方向)上係m階之繞射階將被稱作第二經圖案化區32之(n,m)繞射階。在下文中，在第二繞射光束在非剪切方向(u方向)上的階數並不重要的情況下，第二經圖案化區32之(n,m)繞射階可被簡單地稱作n階第二繞射光束。

圖5A至圖5C展示由第一繞射光束34至36中之每一者產生的第二繞射光束集合。圖5A展示由第一繞射光束35產生之與第一經圖案化區31之0階繞射光束對應的第二繞射光束35a至35e之集合。圖5B展示由第一繞射光束36產生之與第一經圖案化區31之-1階繞射光束對應的第二繞射光束36a至36e之集合。圖5C展示由第一繞射光束34產生之與第一經圖案化區31之+1階繞射光束對應的第二繞射光束34a至34e之集合。

在圖5A中，第二繞射光束35a對應於0階繞射光束(屬於第二經圖案化區32，且在剪切方向上)，而第二繞射光束35b、35c對應於±1階繞射光束，且第二繞射光束35d、35e對應於±2階繞射光束。應瞭解，圖5A至圖5C展示於v-z平面中，且所展示之第二繞射光束可例如對應於在非剪切方向(亦即，u方向)上之第二經圖案化區32之0階繞射光束。應進一步理解，將存在此等第二繞射光束之複數個複本，其表示在非剪切方向上之至圖5A至圖5C之頁面之中或之外的高階繞射光束。

在圖5B中，第二繞射光束36a對應於0階繞射光束(屬於第二經圖案化區32，且在剪切方向上)，而第二繞射光束36b、36c對應於±1階繞射光束，且第二繞射光束36d、36e對應於±2階繞射光束。

在圖5C中，第二繞射光束34a對應於0階繞射光束(屬於第二經圖案化區32，且在剪切方向上)，而第二繞射光束34b、34c對應於±1階繞射光束，且第二繞射光束34d、34e對應於±2階繞射光束。

自圖5A至圖5C可看到，若干第二繞射光束在空間上彼此重疊。舉例而言，對應於第二經圖案化區32之源自第一經圖案化區31之0階繞射光束35的-1階繞射光束的第二繞射光束35b與對應於第二經圖案化區32之源自第一經圖案化區31之-1階繞射光束36的0階繞射光束的第二繞射光束36a重疊。圖4及圖5A至圖5C中之所有線可被認為表示源自來自照明系統IL之單個輸入射線33的單個輻射射線。因此，如上文所解釋，此等線表示在輻射偵測器23處空間重疊之情況下將產生干涉圖案的空間相干射線。此外，干涉處於已通過投影系統PS之光瞳平面37之不同部分(其在剪切方向上分離)的射線之間。因此，源自單個輸入射線33之輻射的干涉取決於光瞳平面之兩個不同部分之間的相位差。

輻射偵測器23處之第二繞射光束的此空間重疊及空間相干性係藉由以下操作來達成：匹配第一經圖案化區31與第二經圖案化區32使得源自給定第一繞射光束之不同第二繞射光束之間的角分離度(在剪切方向上)與在不同第一繞射光束會聚於第二經圖案化區32上時該等不同第一繞射光束之間的角分離度(在剪切方向上)相同。輻射偵測器23處之第二繞射光束的此空間重疊及空間相干性係藉由在剪切方向上匹配第一經圖案化區31與第二經圖案化區32之間距來達成。應瞭解，在剪切方向上之第一經圖案化區31與第二經圖案化區32之此間距匹配考量由投影系統PS應用之任何縮減因數。如本文中所使用，在特定方向上之二維繞射光柵之間距被定義如下。

應瞭解，一維繞射光柵包含一系列線，該等線由在垂直於此等線之方向上之重複圖案(具有反射率或透射率之重複圖案)形成。在垂直於該等線之方向上，從中形成重複圖案之最小非重複區段被稱作單位胞元，且此單位胞元之長度被稱作一維繞射光柵之間距。一般而言，此一維繞射光柵將具有繞射圖案，使得入射輻射光束將經繞射以便形成成角度隔開(但潛在地空間上重疊)之繞射光束的一維陣列。第一經圖案化區31形成成角度隔開之第一繞射光束34至36的此一維陣列，該等第一繞射光束在剪切方向上偏移(成角度隔開)。

應瞭解，二維繞射光柵包含具有反射率或透射率之二維重複圖案。從中形成此重複圖案之最小非重複區段可被稱作單位胞元。單位胞元可為正方形，且此二維繞射光柵之基本間距可被定義為正方形單位胞元之長度。一般而言，此二維繞射光柵將具有繞射圖案，使得入射輻射光束將經繞射以便形成成角度隔開(但潛在地空間上重疊)之繞射光束的二維陣列。繞射光束之此二維(正方形)陣列的軸線平行於單位胞元之側。可藉由輻射之波長與光柵之間距的比率給出在此兩個方向上之鄰近繞射光束之間的角分離度。因此，間距愈小，鄰近繞射光束之間的角分離度愈大。

在一些實例中，二維第二經圖案化區32之單位胞元的軸線可與如由第一經圖案化區31界定之剪切及非剪切方向成非零角度配置。舉例而言，二維第二經圖案化區32之單位胞元的軸線可與如由第一經圖案化區31界定之剪切及非剪切方向成45°配置。如先前所解釋，允許量測波前之輻射偵測器23處之第二繞射光束的重疊及空間相干性係藉由以下操作來達成：確保源自給定第一繞射光束之不同第二繞射光束之間的角分離度(在剪切方向上)與在不同第一繞射光束會聚於第二經圖案化區32上時該等不同第一繞射光束之間的角分離度(在剪切方向上)相同。對於二維第二經圖案化區32之單位胞元之軸線與剪切及非剪切方向成非零角度(例如，45°)配置的配置，如下定義偽單位胞元及偽間距可為有用的。偽單位胞元被定義為從中形成繞射光柵之重複圖案的最小非重複正方形，其經定向使得其側平行於剪切及非剪切方向(如由第一經圖案化區31定義)。偽間距可被定義為正方形偽單位胞元之長度。此可被稱作在剪切方向上之二維繞射光柵的間距。此偽間距應與第一經圖案化區31之間距(之整數倍或分數)匹配。

繞射光柵之繞射圖案可被認為形成成角度隔開(但潛在地空間上重疊)之偽繞射光束的二維陣列，偽繞射光束之此二維(正方形)陣列的軸線平行於偽單位胞元之側。由於此正方形並非單位胞元(關於形成繞射光柵之重複圖案所藉以的任何定向之最小正方形定義)，因此偽間距將大於間距(或基本間距)。因此，相比於繞射圖案中之鄰近繞射光束之間(在平行於單位胞元之側的方向上)存在的分離度，在繞射圖案中之鄰近偽繞射光束之間(在平行於偽單位胞元之側的方向上)存在的分離度將更小。可將此情形理解如下。偽繞射光束中之一些對應於繞射圖案中之繞射光束，且其他偽繞射光束係非實體的，且不表示由繞射光柵產生之繞射光束(且僅起因於使用大於真單位胞元之偽單位胞元而出現)。

在考量由投影系統PS應用之任何縮減(或放大)因數的情況下，在剪切方向上之第二經圖案化區32的間距應為在剪切方向上之第一經圖案化區31之間距的整數倍，或在剪切方向上之第一經圖案化區31的間距應為在剪切方向上之第二經圖案化區32之間距的整數倍。在圖5A至圖5C中所展示之實例中，在剪切方向上之第一經圖案化區31與第二經圖案化區32的間距實質上相等(在考量任何縮減因數的情況下)。

如自圖5A至圖5C可看到，輻射偵測器23之偵測器區39上的每一點一般而言將接收相干地求和之若干貢獻值。舉例而言，偵測器區39上的接收對應於第二經圖案化區32之-1階繞射光束(其源自第一經圖案化區31之0階繞射光束35)之第二繞射光束35b的點與以下兩者重疊：(a)對應於第二經圖案化區32的源自第一經圖案化區31之-1階繞射光束36之0階繞射光束的第二繞射光束36a；及(b)對應於第二經圖案化區32的源自第一經圖案化區31之+1階繞射光束34之-2階繞射光束的第二繞射光束34d。應瞭解，當考量第一經圖案化區31之高階繞射光束時，將存在更多的光束應在偵測器區39上之每一點處相干地求和以便判定如由偵測器區39之彼部分所量測之輻射強度(例如，感測元件之二維陣列中的對應像素)。

一般而言，複數個不同第二繞射光束貢獻於由偵測器區39之每一部分接收到之輻射。自此相干總和之輻射的強度由下式給出：I=DC+Σ_pairs{i} γ _i cos(△Φ_i), (2)

其中DC為常數項(其等效於不同繞射光束之非相干總和)，總和係遍及所有對不同第二繞射光束，γ _i為彼對第二繞射光束之干涉強度，且△Φ_i為彼對第二繞射光束之間的相位差。

一對第二繞射光束之間的相位差△Φ_i取決於兩個貢獻：(a)第一貢獻係關於該等第二繞射光束所源自的投影系統PS之光瞳平面37之不同部分；及(b)第二貢獻係關於該等第二繞射光束所源自的第一經圖案化區31及第二經圖案化區32中之每一者之單位胞元內的位置。

此等貢獻中之第一者可被理解為起因於以下事實：不同相干輻射光束已穿過投影系統PS之不同部分，且因此與需要判定該貢獻所要之像差相關(實際上，其與像差映圖中之在剪切方向上分離的兩個點之間的差相關)。

此等貢獻中之第二者可被理解為起因於以下事實：由入射於繞射光柵上之單個射線引起的多個輻射射線之相對相位將取決於該射線入射於彼光柵之單位胞元的哪一部分上。因此，此並不含有與像差相關之資訊。如上文所解釋，在一些實例中，量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21在剪切方向上依序經掃描及/或步進。此使得由輻射偵測器23接收到之所有對干涉輻射光束之間的相位差改變。當量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21在剪切方向上以等效於第一經圖案化區31與第二經圖案化區32之間距(在剪切方向上)之分數的量依序步進時，第二繞射光束對之間的相位差通常將全部改變。若量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21在剪切方向上以等效於第一經圖案化區31與第二經圖案化區32之間距(在剪切方向上)之整數倍的量依序步進，則第二繞射光束對之間的相位差將保持相同。因此，當量測圖案化器件MA'及/或感測器裝置21在剪切方向上依序經掃描及/或步進時，由輻射偵測器23之每一部分接收到的強度將會振盪。如由輻射偵測器23量測的此振盪信號(其可被稱作相位步進信號)之第一諧波取決於由鄰近第一繞射光束34至36(即，就階數而言相差±1之第一繞射光束)產生的對方程式(1)的貢獻。由就階數而言相差不同量的第一繞射光束產生的貢獻歸因於此類相位步進技術將貢獻於由輻射偵測器23判定之信號的高階諧波。

舉例而言，在上文所論述之三個重疊第二繞射光束(35b、36a及34d)當中，此等繞射光束之三個可能對當中的僅兩對將貢獻於相位步進信號之第一諧波：(a)第二繞射光束35b與36a(其分別源自第一經圖案化區31之0階繞射光束35及-1階繞射光束36)；及(b)第二繞射光束35a與34d(其分別源自第一經圖案化區31之0階繞射光束35及+1階繞射光束34)。

每一對第二繞射光束將產生屬於方程式(2)中所展示之形式的干涉項，其貢獻於相位步進信號之第一諧波，該干涉項亦即屬於以下形式之干涉項：

其中γ係干涉項之振幅，p係第一經圖案化區31與第二經圖案化區32之間距(在剪切方向上)，v參數化在剪切方向上之第一經圖案化區31與第二經圖案化區32的相對位置，且△W係投影系統PS之光瞳平面中之兩個位置處的像差映圖之值之間的差，該兩個位置對應於兩個第二繞射光束源自之位置。干涉項之振幅γ與兩個第二繞射光束之複合散射效率的乘積成比例，如下文進一步論述。相位步進信號之第一諧波的頻率係由在剪切方向上之第一經圖案化區31與第二經圖案化區32之間距p的逆給出。相位步進信號之相位由△W(投影系統PS之光瞳平面中之兩個位置處的像差映圖之值之間的差，該兩個位置對應於兩個第二繞射光束源自之位置)給出。

一對第二繞射光束之干涉強度γ _i係與該兩個第二繞射光束之複合散射效率的乘積成比例，如現在論述。

一般而言，由繞射光柵產生之繞射光束的散射效率將取決於光柵之幾何形狀。可經正規化成0階繞射光束之效率的此等繞射效率描述繞射光束之相對強度。如本文所使用，第二繞射光束之複合散射效率係由其源自之第一繞射光束之散射效率與其對應之第二經圖案化區32之繞射階的散射效率的乘積給出。

在圖3A至圖5C中所展示之實例的以上描述中，其中圖3A中所展示之經圖案化區15a的第一部分15a'被照明，剪切方向對應於v方向且非剪切方向對應於u方向。應瞭解，當照明圖3A中所展示之經圖案化區15a的第二部分15a"時，剪切方向對應於u方向且非剪切方向對應於v方向。儘管在此等上述實例中，u方向及v方向(其界定兩個剪切方向)兩者相對於微影裝置LA之x及y方向兩者成大致45°對準，但應瞭解，在替代性實例中，該兩個剪切方向可與微影裝置LA之x及y方向(其可對應於微影裝置LA之非掃描及掃描方向)成任何角度配置。一般而言，該兩個剪切方向將彼此垂直。在下文中，該兩個剪切方向將被稱作u方向及v方向。然而，應瞭解，此等剪切方向可相對於微影裝置LA之x及y方向兩者成任何角度配置。

圖6A展示屬於圖3A中所展示之經圖案化區15a之第一部分15a'之形式的第一經圖案化區31的散射效率，其具有50%作用區間循環。橫軸表示在剪切方向上之繞射階。圖6A中所展示之繞射效率經正規化成0階繞射光束之效率，使得0階繞射光束之效率係100%。在此幾何形狀(50%作用區間循環)的情況下，偶數繞射階(除了0繞射階之外)之效率係零。±1階繞射光束之效率係63.7%。

圖6B展示屬於圖3B中所展示之繞射光柵19a之形式(亦即，呈具有50%作用區間循環之棋盤格之形式)的第二經圖案化區32的散射效率。橫軸表示在剪切方向上之繞射階。豎軸表示在非剪切方向上之繞射階。圖6B中所展示之繞射效率經正規化成(0,0)階繞射光束之效率，使得(0,0)階繞射光束之效率係100%。

如上文所解釋，振盪相位步進信號之第一諧波僅取決於來自就階數而言相差±1之第一繞射光束的對方程式(1)的貢獻。如自圖6A可看到，在量測圖案化器件MA'上具有50%作用區間循環光柵的情況下，就階數而言相差±1之僅兩對第一繞射光束為0階光束與任一個±1階光束。此外，在第一經圖案化區31之此幾何形狀之情況下，散射效率係對稱的使得±1階繞射光束之效率皆相同(63.7%)。因此，貢獻於振盪相位步進信號之第一諧波的所有對第二繞射光束之干涉強度γ _i可經判定如下。圖6B中所展示之第二經圖案化區32之散射效率標繪圖的第二複本係由第一經圖案化區31之±1階繞射光束的散射效率加權，且接著與圖6B中所展示之第二經圖案化區32的散射效率標繪圖疊對，但在剪切方向上以(第一經圖案化區31之)1對繞射階的分離度移位。此處，在剪切方向上之第一經圖案化區31與第二經圖案化區32的間距相等(在考量由投影系統PS應用之任何縮減因數的情況下)，且因此，在此實例中，第二經圖案化區32之散射效率標繪圖的第二複本在剪切方向上以第二經圖案化區31之1個繞射階移位。接著判定此兩個疊對散射效率標繪圖之散射效率的乘積。貢獻於振盪相位步進信號之第一諧波的所有對第二繞射光束之干涉強度γ _i的此標繪圖展示於圖6C中。

應注意，圖6C中所展示之干涉強度γ _i中的每一者實際上表示兩對不同的第二繞射光束。舉例而言，圖6C中所展示之左側像素表示以下兩者：(a)第二繞射光束35a與34b之間的干涉及(b)第二繞射光束35b與36a之間的干涉。類似地，圖6C中所展示之右側像素表示以下兩者：(a)第二繞射光束35a與36c之間的干涉及(b)第二繞射光束35c與34a之間的干涉。一般而言，此映圖之每一像素表示兩對第二繞射光束：(a)第一對第二繞射光束，其包括源自對應於第一經圖案化區31之0繞射階之第一繞射光束35的一個第二繞射光束，及源自對應於第一經圖案化區31之+1階繞射階之第一繞射光束34的另一第二繞射光束；及(b)第二對第二繞射光束，其包括源於對應於第一經圖案化區31之0繞射階之第一繞射光束35的一個第二繞射光束，及源自對應於第一經圖案化區31之-1階繞射階之第一繞射光束36的另一第二繞射光束。

一般而言，圖6C中所展示之干涉強度γ _i中的每一者表示兩對不同的第二繞射光束：(a)包含由第一繞射光束35產生之n階第二繞射光束(其對應於第一經圖案化區31之0階繞射光束)的一對；及(b)包含由第一繞射光束35產生之(n+1)階第二繞射光束的另一對。因此，每一干涉強度γ _i可藉由第一繞射光束35之作出貢獻的兩個繞射階((n,m)及(n+1,m))特性化，且可表示為γ _n,n+1；m。在下文中，在很明顯m=0或m之值不重要的情況下，此干涉強度可表示為γ _n,n+1。

儘管圖6C中所展示之干涉強度γ _i(或γ _n,n+1；m)中之每一者表示兩對不同的第二繞射光束，但圖6C中所展示之干涉強度γ _i中之每一者表示貢獻於振盪相位步進信號之第一諧波且在輻射偵測器23處具有與表示投影系統PS之數值孔徑之圓圈之不同重疊的第二繞射光束，如現在描述。

圖7A、圖7B及圖7C分別展示投影系統PS之光瞳平面37之對應於投影系統PS之由第一繞射光束34、35、36填充之數值孔徑的部分。在圖7A、圖7B及圖7C中之每一者中，投影系統PS之數值孔徑由圓圈40表示，且投影系統PS之光瞳平面37之由第一繞射光束34、35、36填充的部分分別由圖7A、圖7B及圖7C中之此圓圈40的陰影區展示。如自圖7B可看到，在所展示實例中，對應於0階繞射光束之中心第一繞射光束35實質上填滿投影系統PS之數值孔徑。如自圖7A及圖7C可看到，對應於第一經圖案化區31之±1階繞射光束的兩個第一繞射光束34、36中之每一者已移位，使得其僅部分填充數值孔徑。應瞭解，一階第一繞射光束34、36相對於數值孔徑之此移位實務上極小，且此處為了易於理解而已誇示。

圖8A至圖10C展示輻射偵測器23之由各種第二繞射光束填充的部分。在圖8A至圖10C中之每一者中，投影系統PS之數值孔徑由圓圈40表示，且此圓圈之由第二繞射光束填充的部分由此圓圈40之陰影區展示。圖8A至圖8C展示圓圈40之由源自對應於第一經圖案化區31之0階繞射光束的第一繞射光束35之(-1,0)階繞射光束35b、(0,0)階繞射光束35a及(1,0)階繞射光束35c填充的部分。圖9A至圖9C展示圓圈40之由源自對應於第一經圖案化區31之1階繞射光束的第一繞射光束34之(-1,0)階繞射光束34b、(0,0)階繞射光束34a及(1,0)階繞射光束34c填充的部分。圖10A至圖10C展示圓圈40之由源自對應於第一經圖案化區31之-1階繞射光束的第一繞射光束36之(-1,0)階繞射光束36b、(0,0)階繞射光束36a及(1,0)階繞射光束36c填充的部分。

自圖8B、圖9A、圖8A及圖10B可看到，輻射偵測器之接收來自以下兩者之貢獻的區係圖11A中所展示之區41：(a)第二繞射光束35a與34b之間的干涉及(b)第二繞射光束35b與36a之間的干涉。類似地，自圖8B、圖10C、圖8C及圖9B可看到，輻射偵測器之接收來自以下兩者之貢獻的區係圖11B中所展示之區42：(a)第二繞射光束35a與36c之間的干涉及(b)第二繞射光束35c與34a之間的干涉。

一般而言，圖6C中所展示之干涉強度γ _i中的每一者可被認為表示由複數個干涉第二干涉光束形成的輻射光束，每個此輻射光束由在不同方向上傳播之複數個干涉第二干涉光束形成，使得在輻射偵測器23處每個此輻射光束與表示投影系統PS之數值孔徑之圓圈的重疊係不同的。

一般而言，第二繞射光束可被認為形成複數個輻射光束，每個此輻射光束係由干涉第二繞射光束集合形成。每個此輻射光束在本文中可被稱作干涉光束。由複數個干涉第二干涉光束形成的每個此干涉光束可被視為在不同方向上傳播，使得在輻射偵測器23處之每個干涉光束與表示投影系統PS之數值孔徑之圓圈的重疊係不同的。儘管該等干涉光束可被認為在不同方向上傳播且與表示投影系統PS之數值孔徑之圓圈有不同的重疊，但在輻射偵測器23處之該等不同干涉光束之間存在顯著重疊。圖6C中所展示之干涉強度γ _i中的每一者可被認為表示不同干涉光束(由複數個干涉第二干涉光束形成)。

如先前所描述，圖6C中所展示之干涉強度γ _i(或γ _n,n+1；m)中的每一者表示兩對不同的第二繞射光束。然而，對於輻射偵測器上之給定位置，此等對之貢獻第二繞射光束的兩對包含源自投影系統PS之光瞳平面37中之相同兩個點的兩條干涉射線。特定言之，對於輻射偵測器上之位置(x,y)(此等座標對應於投影系統PS之光瞳平面37的座標，且x方向對應於剪切方向)，作出貢獻且具有干涉強度γ _n,n+1；m之兩對干涉第二繞射光束各自包含源自光瞳平面37上之位置(x-ns,y-ms)之第二繞射光束的射線、及源自光瞳平面37中之位置(x-(n+1)s,y-ms)之第二繞射光束的射線，其中s係剪切距離。剪切距離s對應於光瞳平面37中之鄰近第一繞射光束34至36之兩個相干射線之間的距離。因此，兩對貢獻第二繞射光束產生屬於表達式(3)之形式的干涉項，其中△W係光瞳平面37中之此兩個位置處之像差映圖之值之間的差。

自圖6C可看到，在屬於50%作用區間循環棋盤格形式之第二經圖案化區32的情況下，僅存在貢獻於相位步進信號之第一諧波的兩個第二繞射光束集合，該兩個第二繞射光束集合皆具有25.8%之干涉強度(γ _-1,0,γ _0,+1)。此係歸因於棋盤格幾何形狀，如自圖6A中可看到，該棋盤格幾何形狀產生繞射效率標繪圖，其中除在剪切方向上移動之(-1,0)、(0,0)及(1,0)階繞射光束之外，每個其他繞射光束具有0%之繞射效率。亦即，除了(0,0)繞射階之外，(n,m)繞射階之光柵效率全部係零，其中n±m係偶數。由於此等光柵效率為零，因此除了干涉強度γ _-1,0及γ _0,+1之外，貢獻於相位步進信號之第一諧波的所有干涉強度為零。

對於圖11A及圖11B中所展示之兩個區41、42之間的重疊(此重疊區將形成針對小剪切角度之圓圈40的大部分)，振盪相位步進信號之第一諧波將與兩個餘弦(參看方程式(2)及表達式(3))的總和成比例：I=DC+γ _-1,0 cos(W _-1-W ₀)+γ _0,+1 cos(W ₀-W ₊₁) (4)

其中第一餘弦具有光瞳平面中之第一兩個點之間的像差映圖之差，且第二餘弦具有光瞳平面中之第二兩個點之間的像差映圖之差(此處為了理解清楚起見已省略相位步進項)。特定言之，對於輻射偵測器上之給定位置(x,y)(x係指剪切方向)，第一兩個點包括光瞳平面中之對應點(x,y)(在方程式(4)中表示為W ₀)，及在第一方向上沿著剪切方向以剪切距離移位的另一點(x-s,y)(在方程式(4)中表示為W _-1)。類似地，第二兩個點包括光瞳平面中之對應點(x,y)(在方程式(4)中表示為W ₀)，及在第二方向上沿著剪切方向以剪切距離移位的另一點(x+s,y)(在方程式(4)中表示為W ₊₁)。

現有波前重建構技術利用以下事實：方程式(4)中之兩個干涉強度相等，使得兩個餘弦之此總和可使用三角恆等式重寫為在剪切方向上以剪切距離兩倍分離的兩個位置之間的像差映圖之差的餘弦，亦即cos(W _-1-W ₊₁)，乘以針對小剪切距離之大致為1的因數。因此，此類已知技術涉及藉由使相位步進信號之第一諧波之相位等同於光瞳平面中之在剪切方向上以剪切距離兩倍分離的位置之間的像差映圖之差來判定任尼克係數集合。前已述及，像差映圖取決於任尼克係數(參看方程式(1))。此係首先針對第一剪切方向且接著隨後針對第二正交方向對於輻射感測器上之複數個位置(例如，在陣列中之複數個像素或個別感測元件處)來完成。同時對關於兩個剪切正交方向之此等約束進行求解以尋找任尼克係數集合。

如上文所論述，包含線性光柵之第一經圖案化區31與包含二維棋盤格之第二經圖案化區32的組合係有利的(此係由於僅兩個干涉光束貢獻於相位步進信號之第一諧波)。歸因於棋盤格之幾何形狀，棋盤格光柵通常包含光學透射載體或支撐層。

圖12為可用以判定由投影系統PS'引起之像差之量測系統11的示意性說明。量測系統11包含照明系統IL'、量測圖案化器件MA"、感測器裝置22及控制器CN'。量測系統11可形成微影裝置之部分。舉例而言，圖12中所展示之照明系統IL'及投影系統PS'可為圖1中所展示之微影裝置之照明系統IL及投影系統PS。為了易於說明，圖12中未展示微影裝置之額外組件。量測系統11類似於圖2之量測系統10，其例外之處在於：量測圖案化器件MA"包含額外第一經圖案化區16a，且感測器裝置22包含額外第二經圖案化區20a至20b。

圖13A為量測圖案化器件MA"在x-y平面中之示意性說明，且圖13B為感測器裝置22在x-y平面中之示意性說明。

量測圖案化器件MA"類似於圖3A之量測圖案化器件MA'，其例外之處在於量測圖案化器件MA"包含額外第一經圖案化區16a至16b。感測器裝置22類似於圖3B之感測器裝置21，其例外之處在於感測器裝置22包含額外第二經圖案化區20a至20b。量測圖案化器件MA"及感測器裝置22以與圖3A及圖3B之量測圖案化器件MA"及感測器裝置21類似的方式起作用且為了避免重複，此處將僅解釋差異。

量測圖案化器件MA"包含複數個經圖案化區15a至15c。在圖12及圖13A中所展示之實施例中，量測圖案化器件MA"為透射圖案化器件MA"。經圖案化區15a至15c及額外經圖案化區16a至16b各自包含透射繞射光柵。

照明系統IL'運用輻射照明量測圖案化器件MA"。在圖12中所展示之實施例中，照明系統IL'經組態以形成單獨的量測光束17a至17c及額外單獨的量測光束18a至18b。每一量測光束17a至17c照明量測圖案化器件MA"之各別經圖案化區15a至15c且每一量測光束18a至18b照明量測圖案化器件MA"之額外經圖案化區16a至16b。

經圖案化區15a至15c修改量測光束17a至17c且額外經圖案化區16a至16b修改額外量測光束18a至18b。特定言之，額外經圖案化區16a至16b造成額外量測光束18a至18b之空間調變且造成額外量測光束18a至18b之繞射。在圖13A中所展示之實施例中，額外經圖案化區16a至16b各自包含兩個相異部分。舉例而言，第一額外經圖案化區16a包含第一部分16a'及第二部分16a"。第一部分16a'包含平行於u方向而對準之繞射光柵，且第二部分16a"包含平行於v方向而對準之繞射光柵。u方向及v方向描繪於圖13A中。u方向及v方向兩者相對於x方向及y方向兩者成大約45°而對準且垂直於彼此而對準。圖13A中所展示的第二額外經圖案化區16b相同於第一額外經圖案化區16a，且包含繞射光柵垂直於彼此而對準的第一部分與第二部分。

經修改額外量測光束18a至18b由投影系統PS'接收。投影系統PS'在感測器裝置22上形成額外經圖案化區16a至16b之影像。感測器裝置22包含複數個額外繞射光柵20a至20b(亦即，第二經圖案化區)及輻射偵測器24。額外繞射光柵20a至20b經配置以使得每一額外繞射光柵20a至20b接收自投影系統PS'輸出之各別額外經修改量測光束18a至18b。入射於額外繞射光柵20a至20b上之經修改額外量測光束18a至18b係由額外繞射光柵20a至20b進一步修改。在額外繞射光柵20a至20b處透射之經修改量測光束18a至18b入射於輻射偵測器24上。

投影系統PS'經組態以投影來自額外經圖案化區16a之經修改量測光束18a且額外繞射光柵20a經配置以自投影系統PS'接收經修改量測光束18a(更一般而言第一繞射光束)。額外繞射光柵20a進一步修改經修改量測光束18a(亦即更一般而言，自第一繞射光束中之每一者修改成複數個第二繞射光束)使得額外經圖案化區16a及額外繞射光柵20a形成一集合。應瞭解，存在複數個集合，亦即，在此實施例中，存在對應於經圖案化區15a至15c、16a至16b(亦即第一經圖案化區)及繞射光柵19a至19c、20a至20b(第二經圖案化區)對中之每一對的五個集合。更一般而言，每一集合包含複數個第一經圖案化區15a至15c、16a至16b中之一者及複數個第二經圖案化區19a至19c、20a至20b中之一者。在實施例中，同一集合中的第一經圖案化區之間距與第二經圖案化區之間距可相同或可為整數倍。然而，在其他實施例中，同一集合中的第一經圖案化區之間距與第二經圖案化區之間距可不同。通常，集合中之第一與第二經圖案化區可藉由以下操作匹配：匹配在剪切方向上之第一與第二經圖案化區之間距，使得由第一繞射光束中之至少一者形成的第二繞射光束中之至少一些與由至少一個其他第一繞射光束形成之第二繞射光束在空間上相干以在輻射偵測器上形成干涉圖案。

經圖案化區15a及額外經圖案化區16a可被認為係鄰近光柵。繞射光柵19a及額外繞射光柵20a可被認為係鄰近光柵。同樣地，額外經圖案化區16a及經圖案化區15b可被認為係鄰近光柵。額外繞射光柵20a及繞射光柵19b可被認為係鄰近光柵。

應瞭解，鄰近光柵形成鄰近集合。包括經圖案化區15a及繞射光柵19a之集合與包括額外經圖案化區16a及額外繞射光柵20a之集合可被認為係鄰近集合。同樣地，包括額外經圖案化區16a及額外繞射光柵20a之集合及包括經圖案化區15b及繞射光柵19b之集合可被認為係鄰近集合。

供接收經修改額外量測光束18a至18b之額外繞射光柵20a至20b以及輻射感測器24之部分形成偵測器區26a至26b。可在各別偵測器區26a至26b(如所描繪)處進行給定額外量測光束18a至18b之量測。

發生於經圖案化區15a至15c以及偵測器區25a至25c之繞射光柵19a至19c處的量測光束17a至17c之修改會引起干涉圖案形成於輻射偵測器24上。發生於額外經圖案化區16a至16b以及額外偵測器區26a至 26b之額外繞射光柵20a至20b處的額外量測光束18a至18b之修改亦會引起干涉圖案形成於輻射偵測器24上。該等干涉圖案與量測光束之相位的導數相關且取決於由投影系統PS'引起之像差。因此，該等干涉圖案可用以判定由投影系統PS'引起之像差。

一般而言，偵測器區26a至26b中之每一者的額外繞射光柵20a至20b包含二維透射繞射光柵。在圖13B中所展示之實施例中，額外偵測器區26a至26b各自包含以棋盤格形式組態的額外繞射光柵20a至20b。

控制器CN'接收在感測器裝置22處進行之量測，且自該等量測判定由投影系統PS'引起之像差。控制器CN'可經組態以控制量測系統11之一或多個組件。舉例而言，控制器CN'可控制可操作以使感測器裝置22及/或量測圖案化器件MA"相對於彼此移動之定位裝置PW'。控制器CN'可控制用於調整投影系統PS'之組件之調整構件PA'。舉例而言，調整構件PA'可調整投影系統PS'之光學元件以便校正由投影系統PS'引起且藉由控制器CN'判定之像差。

判定像差(其可由投影系統PS引起或由圖案化器件MA或基板W之置放誤差引起)可包含將由感測器裝置22進行之量測擬合至任尼克多項式以便獲得任尼克係數。不同任尼克係數可提供關於由投影系統PS'引起的不同形式之像差之資訊。可在x及/或y方向上在不同位置處獨立判定任尼克係數。舉例而言，在圖12、圖13A及圖13B中所展示之實施例中，可針對每一量測光束17a至17c且針對每一額外量測光束18a至18b判定任尼克係數。

在此實施例中，量測圖案化器件MA"包含五個經圖案化區15a至15c、16a至16b，且感測器裝置22包含五個偵測器區25a至25c、26a 至26b，且形成五個量測光束17a至17c、18a至18b。此允許在比圖2、圖3A及圖3B之實例中更多的位置(亦即，更多場點)處判定任尼克係數。在一些實施例中，量測圖案化器件MA"可包含多於五個經圖案化區，感測器裝置22可包含多於五個偵測器區且可形成多於五個量測光束。在一些實施例中，經圖案化區及偵測器區可在x方向及y方向兩者上在不同位置處分佈。此可允許在x方向及y方向兩者上分離之位置處判定任尼克係數。

若量測更多的場點，則校正像差的可能性更大。舉例而言，藉由插入額外透鏡以操控波前。此可引起更多自由度且因此可需要更密集取樣之量測柵格。當前，在例如七個場點由量測系統量測之情況下，需要進行單獨量測且將結果組合在一起。然而，在能夠例如同時量測十三個場點的情況下，則單個量測可足以實現所要校正潛能，而無需組合複數個量測。使用增大數目個場點(例如，十三個場點)之增加之取樣會導致用於倍縮光罩對準之較佳量測系統再現性，亦即，量測之重複性。先前，在量測七個場點之情況下，先前量測可被認為已僅在十三場點線中之奇數場點位置處進行，亦即，在位置1、3、5、7、9、11及13處進行。

經圖案化區15a至15c之間的額外經圖案化區16a至16b及繞射光柵19a至19c之間的額外繞射光柵20a至20b意謂藉由相同大小之量測系統(亦即，相同寬度之圖案化器件及感測器裝置)，可量測更多場點。可認為，在偶數場點位置處，例如在十三場點線中之位置2、4、6、8、10及12處，包括額外繞射光柵。然而，歸因於繞射光柵較接近在一起，輻射偵測器24上之像素可自多於一個繞射光柵(亦即，多於一個量測光束)接收信號。因此，在圖13A及圖13B之實施例中，形成於輻射偵測器24上之干涉圖案可在某種程度上重疊。出於清楚之原因，此並未在圖12中特定地展示。

為了區分來自具有自來自鄰近繞射光柵之多於一個量測光束入射於其上之重疊輻射的像素之信號，鄰近繞射光柵具有不同的間距。此引入了對來自鄰近繞射光柵之資訊的編碼。

在圖13A及圖13B之實施例中，額外經圖案化區16a至16b之間距被展示為經圖案化區15a至15c之間距的兩倍。亦即，額外經圖案化區16a至16b被展示為具有的光柵線之數目為經圖案化區15a至15c之光柵線之數目的大致兩倍。另外，額外繞射光柵20a至20b之間距被展示為繞射光柵19a至19c之間距的兩倍。亦即，額外繞射光柵20a至20b被展示為具有的棋盤格框之數目為繞射光柵19a至19c之棋盤格框數目的大致兩倍。然而，此僅為實例，且在其他實施例中，額外經圖案化區16a至16b之間距可為經圖案化區15a至15c之不同倍數，且額外繞射光柵20a至20b之間距可為繞射光柵19a至19c之不同倍數，例如大3倍。

舉例而言，額外經圖案化區16a至16b之間距可為經圖案化區15a至15c之非整數倍，且額外繞射光柵20a至20b之間距可為繞射光柵19a至19c之非整數倍。軟體(例如演算法)可經程式化以理清來自鄰近光柵之信號，而無需該等光柵具有整數倍間距。此外，具有非整數倍可提供更多的自由度來選擇特定間距差，亦即，可存在更多的選擇來獲得所要效能。可較佳地，鄰近繞射光柵(例如，額外繞射光柵20a及繞射光柵19a)之間距並非偶數整數倍，此係由於光柵可能具有50%作用區間循環(亦即棋盤格設計)，則偶數繞射階(例如因數2、4、6等)可難以或不可能區分鄰近光柵。

在實施例中，第一及第二經圖案化區僅在x方向(亦即單個方向)上延伸，因此，其為1D，但在其他實施例中，第一及第二經圖案化區可在x方向及y方向(亦即兩個正交方向)上延伸，因此其為2D。在2D狀況下，鄰近經圖案化區可在兩個方向上具有不同間距。

在實施例中，第一經圖案化區(經圖案化區15a至15c及額外經圖案化區16a至16b)之間距在鄰近集合中可不同，且第二經圖案化區(繞射光柵19a至19c及額外繞射光柵20a至20b)之間距在鄰近集合中可不同。然而，在其他實施例中，鄰近集合中之第一經圖案化區或第二經圖案化區之間距在鄰近集合中可不同，亦即，第一或第二經圖案化區可具有針對鄰近光柵相同的間距。可較佳的是，鄰近集合中之第二經圖案化區之間距係不同的而非鄰近集合中之第一經圖案化區之間距係不同的。

在實施例中，交替的經圖案化區之間距可相同。亦即，每隔一個繞射光柵之間距可相同。舉例而言，額外繞射光柵20a至20b中之每一者之間距可相同，且繞射光柵19a至19c中之每一者之間距可相同(其中鄰近繞射光柵之間距仍不同)。此可僅需要計算以理清信號。然而，在實施例中，交替的經圖案化區之間距可不同，並且鄰近的經圖案化區之間距不同。

圖14展示由量測系統11進行之量測的空間強度標繪圖，其中量測實例十三個場點。x軸及y軸展示以位元計之空間位置，其中右側上之強度條達到1000。可看到，場點之中心的強度最高，但在場點之間存在一些重疊。場點具有足夠的分離度以允許在感測器裝置22上存在十三個場點，而不會使輻射偵測器24(例如攝影機)飽和。十三個場點可需要第一及第二經圖案化區之十三個集合。

圖15展示在攝影機上之不同位置上量測的不同相位曲線。更特定言之，圖15展示針對攝影機之相位(pi)的正面曲線圖及指示攝影機針對場點之空間位置的背面曲線圖。對於背面曲線圖，x軸及y軸再次展示以位元計之空間位置。

在此實施例中，額外經圖案化區16a至16b之間距比經圖案化區15a至15c之間距小三倍，且額外繞射光柵20a至20b之間距比繞射光柵19a至19c之間距小三倍。亦即，偶數場點位置中之光柵之間距比奇數場點位置中之間距小三倍。為了清楚起見，圖15僅展示十三個場點中的三個場點，但應瞭解，可類似地展示剩餘十個場點。更一般而言，偶數及奇數場點可被認為係鄰近場點。

如自圖15中之位置及強度曲線圖可看到，在針對鄰近場點之偵測到之輻射之間存在重疊區。每一場點可具有進行干涉之複數個繞射光束(亦即，具有不同階之繞射光束)。此等繞射光束中之一些可如所展示重疊。

在圖15之相位及強度曲線圖中，展示由量測系統11採取之量測之擬合(亦即，經量測線)，其指示針對場點位置之強度峰值。可擬合相位及對應強度以區分來自奇數場點之信號與來自偶數場點之信號。可擬合線以擬合A點及擬合B點以分別提供分解A線及分解B線。如自該曲線圖可看到，分解A的週期為分解B之週期的三倍(亦即，針對分解B展示三個完整正弦波，針對分解A展示一個正弦波)，且因此，分解A映射至偶數場點上，在此狀況下，該等偶數場點之光柵的間距比在奇數場點處之光柵的間距小三倍。

更特定言之，由於週期係已知的(自光柵之間距已知)，因此可在每一像素位置處判定相位且可提供針對像素中之每一者之相位映圖。在此狀況下，總共九個相位步進用以說明該情形。然而，應瞭解，在其他實施例中，可使用不同數目個相位步進。為了擬合針對具有不同間距之光柵之正弦波，則將需要最少4個相位步進。此係因為存在四個未知數：兩個相位及兩個振幅。

可接著將相位映圖線性擬合至任尼克係數以提供像差映圖。像差映圖提供投影系統PS'之像差。

圖16展示指示針對八個相位步進及間距比鄰近光柵之間距小3倍的一個光柵之經模擬量測再現性(repro(nm))的曲線圖。每場點之再現性可能與當前所達成的每場點之再現性相當(圖16中之直線黑線，頂部)。此意謂藉由引入額外場點(例如，在偶數場點位置處)，在單次量測中收集之資料量可自七個場點增大至十三個場點，其中每場點具有相同或相似再現性。再現性可被認為對量測之雜訊之評估。

圖17展示指示針對八個相位步進及間距比鄰近光柵之間距小3倍的一個光柵之經模擬預期位置相依性的曲線圖。未對準(nm)可指示當第一與第二經圖案化區未最佳對準時發生的情形。亦即，當圖案化器件並未處於預期位置時。可需要最小化預期位置相依性。此可以兩種方式進行：增加相位步進之數目及選擇不同間距。增加相位步進之數目具有增加量測時間之缺點，因此可能需要針對特定實施最佳化此等變數。

可藉由特定攝影機非線性來模擬再現性及預期位置相依性。舉例而言，藉由此攝影機非線性，可需要八個相位步進。藉由具有較小非線性之攝影機晶片，可使用少於八個相位步進。增加相位步進之數目可減少量測中之誤差，但將增加量測之時間。在具有多於5個相位步進之情況下，當比較七個場點之兩次量測與十三個場點之一次量測時，循環之實際增益很小：2(單獨的奇數及偶數場點量測)×2(u,v方向)×5(相位步進)並不比1(在一次量測中之奇數場點及偶數場點兩者)×2(u,v方向)×8(相位步進)慢很多。在實施例中，所使用相位步進之數目可為例如4、5、6、7、8或9。

對於可用於量測系統之七個場點量測上之三階多項式擬合，十三個場點量測可將量測系統之再現性提高1.5倍。對於重疊光點，可達成對高階任尼克之潛在較小改良。然而，對於特定系統控制，主要低階任尼克可受到關注且因此高階任尼克之結果可能並不那麼重要。量測亦可改良疊對準確度。

在實施例中，量測系統可為對準感測器而非用於量測像差之量測系統。

通常，對於對準感測器，對準標記(諸如繞射光柵或另一類型之對準標記)提供於基板上。對準感測器將光學脈衝投影至對準標記(例如遮罩對準標記M1、M2或基板對準標記P1、P2)上以便由對準標記散射。藉由偵測器量測散射光學脈衝之強度，且自該強度導出位置資訊(表達對準標記相對於例如對準感測器之位置)。

在本實施例中，感測器裝置之經圖案化區(亦即，繞射光柵)可被認為係對準標記。以與上文所描述相似之方式，鄰近繞射光柵可具有不同間距以允許理清來自鄰近繞射光柵的由輻射偵測器偵測到的重疊輻射。舉例而言，可使用量測系統來量測十三個場點而非七個場點以量測例如基板之對準。

在實施例中，對準感測器可具有包含輻射偵測器之感測器裝置。對準感測器可包含經配置以運用輻射照明感測器裝置之照明系統。感測器裝置可包含複數個經圖案化區，該複數個經圖案化區經配置以接收輻射光束且形成複數個繞射光束，該等繞射光束在剪切方向上分離。該等經圖案化區可包含例如呈具有50%作用區間循環之棋盤格形式的繞射光柵。在對準感測器中，可能不需要圖案化器件，且因此可能不存在第一經圖案化區及第二經圖案化區，但對準感測器之經圖案化區可被認為處於與圖12之實施例之第二經圖案化區相同的位置中。

在對準感測器中，以與關於圖13B之實施例之第二經圖案化區相似的方式，經圖案化區之間距在鄰近經圖案化區中係不同的。鄰近經圖案化區之間距不同允許理清輻射偵測器處之重疊輻射以區分來自鄰近經圖案化區之信號。此允許在單次量測中量測增大數目個場點。此允許將增加之資料量用於量測對準中且可導致更準確的對準量測。

儘管可在本文中特定地參考在IC製造中之微影裝置之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用。可能之其他應用包括製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。

儘管可在本文中特定地參考在微影裝置之內容背景中之本發明之實施例，但本發明之實施例可用於其他裝置中。本發明之實施例可形成遮罩檢測裝置、度量衡裝置或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或遮罩(或其他圖案化器件)之物件之任何裝置之部分。此等裝置通常可被稱作微影工具。此微影工具可使用真空條件或周圍(非真空)條件。

儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例之使用，但應瞭解，本發明在內容背景允許之情況下不限於光學微影可用於其他應用(例如壓印微影)中。

在內容背景允許的情況下，本發明之實施例可以硬體、韌體、軟體或其任何組合來實施。本發明之實施例亦可被實施為儲存於機器可讀媒體上之指令，該等指令可由一或多個處理器讀取及執行。機器可讀媒體可包括用於儲存或傳輸以可由機器(例如計算器件)讀取之形式之資訊的任何機構。舉例而言，機器可讀媒體可包括唯讀記憶體(ROM)；隨機存取記憶體(RAM)；磁性儲存媒體；光學儲存媒體；快閃記憶體器件；電形式、光形式、聲形式或其他形式之傳播信號(例如載波、紅外線信號、數位信號等)，及其他者。另外，韌體、軟體、常式、指令可在本文中被描述為執行某些動作。然而，應瞭解，此類描述僅係出於方便起見，且此等動作事實上起因於計算器件、處理器、控制器或執行韌體、軟體、常式、指令等且在執行此操作時可使致動器或其他器件與實體世界相互作用之其他器件。

雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。以上描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。

在以下編號條項中闡明本發明之其他態樣：

1.一種量測系統，該量測系統包含：一感測器裝置；一照明系統，其經配置以運用輻射照明該感測器裝置，該感測器裝置包含經配置以接收一輻射光束且形成複數個繞射光束之一經圖案化區，該等繞射光束在一剪切方向上分離；該感測器裝置包含一輻射偵測器；其中該經圖案化區經配置以使得該等繞射光束中之至少一些在該輻射偵測器上形成干涉圖案；其中該感測器裝置包含複數個經圖案化區，且其中該等經圖案化區之間距在鄰近經圖案化區中係不同的。

2.如條項1之量測系統，其中該量測系統經配置以使得來自鄰近經圖案化區之該等干涉圖案在該輻射偵測器處至少部分地重疊。

3.如條項1或2中任一項之量測系統，其中交替的經圖案化區之該等間距係相同的。

4.如任一前述條項之量測系統，其中該等鄰近經圖案化區之該等間距並非偶數整數倍。

5.如條項4之量測系統，其中該等鄰近經圖案化區之該等間距並非整數倍。

6.如任一前述條項之量測系統，其中該複數個經圖案化區包含十三個經圖案化區。

7.如任一前述條項之量測系統，其中該複數個經圖案化區經定位於奇數及偶數場點位置處。

8.如任一前述條項之量測系統，其中該複數個經圖案化區在一x方向上及在正交於該x方向之一第二方向上延伸。

9.如任一前述條項之量測系統，該量測系統進一步包含：一圖案化器件；其中該照明系統經配置以運用輻射來照明該圖案化器件，該圖案化器件包含一第一經圖案化區，該第一經圖案化區經配置以接收該輻射光束且形成複數個第一繞射光束，該等第一繞射光束在該剪切方向上分離；其中該感測器裝置之該經圖案化區包含一第二經圖案化區；該投影系統經組態以將該等第一繞射光束投影至該感測器裝置上，該第二經圖案化區經配置以自該投影系統接收該等第一繞射光束且自該等第一繞射光束中之每一者形成複數個第二繞射光束使得該等第一及第二經圖案化區形成一集合；其中該集合中之該等第一與第二經圖案化區係藉由以下操作匹配：匹配在該剪切方向上之該等第一與第二經圖案化區之該等間距，使得由該等第一繞射光束中之至少一者形成的該等第二繞射光束中之至少一些與由至少一個其他第一繞射光束形成之一第二繞射光束在空間上相干以在該輻射偵測器上形成干涉圖案；其中該圖案化器件包含複數個第一經圖案化區且該感測器裝置包含複數個第二經圖案化區使得存在複數個集合，每一集合包含該複數個第一經圖案化區中之一者及該複數個第二經圖案化區中之一者，且其中該等第一經圖案化區之該等間距在鄰近集合中係不同的及/或該等第二經圖案化區之該等間距在鄰近集合中係不同的。

10.如條項9之量測系統，其中該複數個集合中之至少一者中的該等第一經圖案化區及該等第二經圖案化區之該等間距係相同的。

11.如條項9或10中任一項之量測系統，其進一步包含：一定位裝置，其經組態以在該剪切方向上移動該圖案化器件及該感測器裝置中之至少一者；及一控制器，其經組態以：控制該定位裝置以便在該剪切方向上移動該第一圖案化器件及該感測器裝置中之至少一者，使得由該輻射偵測器之每一部分接收到之輻射的一強度依據在該剪切方向上之該移動而變化，以便形成對應於鄰近集合中之該等第一經圖案化區之該等不同間距及/或鄰近集合中之該等第二經圖案化區之該等不同間距的振盪信號；在該輻射偵測器上之複數個位置處自該輻射偵測器判定該等振盪信號之諧波之相位；及在該輻射偵測器上之該複數個位置處自該等振盪信號之該等諧波的該相位判定特性化該投影系統之一像差映圖的一係數集合。

12.如條項11之量測系統，其中特性化該投影系統之該像差映圖的該係數集合係藉由以下操作予以判定：使該等振盪信號之該等諧波的該等相位等同於該光瞳平面中之在該剪切方向上以一剪切距離兩倍分離的位置之間的該像差映圖之一差且進行求解以尋找該等係數集合，該剪切距離對應於該光瞳平面中之兩個鄰近第一繞射光束之間的距離。

13.如條項12之量測系統，其中特性化該投影系統之該像差映圖的該係數集合係藉由同時對針對該剪切方向及針對一第二正交方向之約束進行求解予以判定。

14.如條項9至13中任一項之量測系統，其中該複數個第一經圖案化區及該複數個第二經圖案化區為光柵。

15.一種微影裝置，其包含如條項1至14中任一項之量測系統。

16.一種用於量測之方法，該方法包含：運用輻射照明一感測器裝置，其中該感測器裝置包含經配置以接收該輻射之至少一部分且形成複數個繞射光束之一經圖案化區，該等繞射光束在一剪切方向上分離；其中該感測器裝置包含經配置以接收該等繞射光束之至少一部分之一輻射偵測器，其中該經圖案化區經配置以使得該等繞射光束中之至少一些在該輻射偵測器上形成干涉圖案；其中該感測器裝置包含複數個經圖案化區，且其中該等經圖案化區之間距在鄰近經圖案化區中係不同的。

17.如條項16之方法，該方法進一步包含：運用輻射照明一圖案化器件，其中該圖案化器件包含經配置以接收該輻射之至少一部分且形成複數個第一繞射光束之一第一經圖案化區，該等第一繞射光束在該剪切方向上分離；運用該投影系統將該複數個第一繞射光束之至少部分投影至該感測器裝置上，該感測器裝置包含：該經圖案化區，其包含一第二經圖案化區，該第二經圖案化區經配置以自該投影系統接收該等第一繞射光束且自該等第一繞射光束中之每一者形成複數個第二繞射光束；及一輻射偵測器，其經配置以接收該等第二繞射光束之至少一部分，其中集合中之該等第一與第二經圖案化區係藉由以下操作匹配：匹配在該剪切方向上之該等第一與第二經圖案化區之該等間距，使得由該等第一繞射光束中之至少一者形成的該等第二繞射光束中之至少一些與由至少一個其他第一繞射光束形成之一第二繞射光束在空間上相干以在該輻射偵測器上形成干涉圖案；其中該圖案化器件包含複數個第一經圖案化區且該感測器裝置包含複數個第二經圖案化區使得存在複數個集合，每一集合包含該複數個第一經圖案化區中之一者及該複數個第二經圖案化區中之一者，且其中該等第一經圖案化區之該等間距在鄰近集合中係不同的及/或該等第二經圖案化區之該等間距在鄰近集合中係不同的。

18.如條項17之方法，其進一步包含在該剪切方向上移動該圖案化器件及該感測器裝置中之至少一者，使得由該輻射偵測器之每一部分接收到之輻射的一強度依據在該剪切方向上之該移動而變化，以便形成對應於鄰近集合中之該等第一經圖案化區之該等不同間距及/或鄰近集合中之該等第二經圖案化區之該等不同間距的複數個振盪信號；在該輻射偵測器上之複數個位置處自該輻射偵測器判定該等振盪信號之諧波之相位；及在該輻射偵測器上之該複數個位置處自該等振盪信號之該等諧波的該相位判定特性化該投影系統之一像差映圖的一係數集合。

19.如條項17或18中任一項之方法，其進一步包含藉由以下操作來判定特性化該投影系統之該像差映圖的該係數集合：使該等振盪信號之該等諧波的該等相位等同於該光瞳平面中之在該剪切方向上以一剪切距離兩倍分離的位置之間的該像差映圖之一差且進行求解以尋找該等係數集合，該剪切距離對應於該光瞳平面中之兩個鄰近第一繞射光束之間的距離。

20.如條項17至19中任一項之方法，其進一步包含藉由同時對針對該剪切方向及針對一第二正交方向之約束進行求解來判定特性化該投影系統之該像差映圖的該係數集合。

21.如條項17至20中任一項之方法，其進一步包含以在4至9之範圍內的相位步進在該剪切方向上移動該圖案化器件及該感測器裝置中之該至少一者，以形成該複數個振盪信號。

22.一種電腦可讀媒體，其攜載一電腦程式，該電腦程式包含經組態以致使一電腦進行如條項16至21中任一項之方法的電腦可讀指令。

23.一種電腦裝置，其包含：一記憶體，其儲存處理器可讀指令，及一處理器，其經配置以讀取及執行儲存於該記憶體中之指令，其中該等處理器可讀指令包含經配置以控制該電腦以進行如條項16至21中任一項之方法的指令。