用于在保持晶片翘曲覆盖率时使用不太有效像素增强数据处理吞吐量的系统及方法与流程

用于在保持晶片翘曲覆盖率时使用不太有效像素增强数据处理吞吐量的系统及方法
1.相关申请案的交叉参考
2.本技术案根据35u.s.c.
§
119(e)主张名叫刘海伦(helen liu)的发明者于2019年7月30日申请、标题为“在保持晶片翘曲覆盖率时使用不太有效像素增强数据处理吞吐量的方法(methods of enhancing data processing throughput using less effective pizel while maintaining wafer warp coverage)”的序列号为62/880,341的美国临时申请案的权利，所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
3.本发明大体上涉及度量领域，且更特定来说，本公开涉及一种使用改进干涉技术来测量样本的特性的系统及方法。


背景技术：

4.基于干涉测量的度量方法已在半导体制造技术中用于测量包含表面高度及表面坡度的某些特征样本。例如，可使用同时测量样本表面构形的对置侧的双菲索(fizeau)干涉仪来测量样本平坦度/构形测量(例如表面高度测量)。样本翘曲的动态范围(例如最大可测量坡度)受像素化传感器/检测器组合件内像素的数目及大小及系统的光学分辨率及传递函数限制。特定来说，传感器像素大小是解析来自具有高表面坡度的样本区域的密集条纹的重要特性。为在高翘曲样本上实现更大单发样本测量覆盖率，传感器像素必须变小。然而，更小传感器像素大小会导致运算成本显著增加，因为必须处理更多传感器像素。因此，如果运算能力恒定，那么干涉仪系统的吞吐量随传感器像素大小减小而减少。因此，期望提供一种解决上文所识别的先前方法的不足的系统及方法。


技术实现要素：

5.公开一种检验系统。在一个实施例中，所述检验系统包含经配置以获取样本的干涉图的干涉仪子系统。所述检验系统可进一步包含通信地耦合到所述干涉仪子系统的控制器，所述控制器包含经配置以执行存储于存储器中的一组程序指令的一或多个处理器，所述一组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器：从所述干涉仪子系统接收所述干涉图；基于所述所接收的干涉图产生所述样本的相位图，其中所述相位图包含多个像素；选择所述相位图的所述多个像素的像素子集用于相位展开程序；对所述相位图的所述像素子集执行一或多个相位展开程序以产生展开相位图；及基于所述展开相位图产生所述样本的表面高度图。
6.公开一种检验系统。在一个实施例中，所述检验系统包含控制器，其包含经配置以执行存储于存储器中的一组程序指令的一或多个处理器，所述一组程序指令经配置以引起所述一或多个处理器：接收样本的干涉图；基于所述所接收的干涉图产生所述样本的相位图，其中所述相位图包含多个像素；选择所述相位图的所述多个像素的像素子集用于相位
展开程序；对所述相位图的所述像素子集执行一或多个相位展开程序以产生展开相位图；及基于所述展开相位图产生所述样本的表面高度图。
7.公开一种方法。在一个实施例中，所述方法包含：从干涉仪子系统接收干涉图；基于所述所接收的干涉图产生所述样本的相位图，其中所述相位图包含多个像素；选择所述相位图的所述多个像素的像素子集用于相位展开；对所述相位图的所述像素子集执行一或多个相位展开程序以产生展开相位图；及基于所述展开相位图产生所述样本的表面高度图。
8.应理解，以上一般描述及以下详细描述两者仅供例示及说明且未必限制本发明。并入本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本发明的实施例且与一般描述一起用于解释本发明的原理。
附图说明
9.所属领域的技术人员可通过参考附图来更好理解本公开的众多优点，其中：
10.图1说明根据本公开的一或多个实施例的检验系统的简化框图。
11.图2说明根据本公开的一或多个实施例的检验系统的干涉仪子系统的简化框图。
12.图3说明根据本公开的一或多个实施例的由检验系统产生的相位图及表面高度图。
13.图4a说明根据本公开的一或多个实施例的基于相位图的第一像素子集产生的第一表面高度图。
14.图4b说明根据本公开的一或多个实施例的基于相位图的第二像素子集产生的第二表面高度图。
15.图5说明根据本公开的一或多个实施例的用于使用检验子系统产生样本的表面高度图的方法。
具体实施方式
16.已相对于某些实施例及其特定特征特别展示及描述本公开。本文中所阐述的实施例被视作说明而非限制。所属领域的一般技术人员应易于明白，可在不背离本公开的精神及范围的情况下对形式及细节作出各种改变及修改。
17.现将详细参考附图中所说明的公开标的物。
18.在干涉测量的背景中，除系统的光学分辨率及传递函数之外，传感器像素大小还为解析来自具有高表面坡度的样本区域的密集条纹的重要特性。为在高翘曲样本上实现更大单发样本测量覆盖率，传感器像素必须变小。然而，更小传感器像素大小导致运算成本显著增加，因为必须处理更多传感器像素。因此，假设运算能力恒定，那么干涉仪系统的吞吐量随传感器像素大小减小而减少。
19.因此，本公开的实施例涉及一种解决上文所识别的先前方法的一或多个不足的系统及方法。本公开的实施例涉及一种经配置用于干涉图的改进数据处理及相位展开的检验系统。特定来说，本公开的实施例涉及一种经配置以基于样本的干涉仪产生相位图且仅基于相位图的像素子集产生样本的表面高度图的检验系统。特定来说，本公开的实施例涉及一种经配置以仅对相位图的像素子集执行运算最昂贵相位展开操作的检验系统。通过仅处
理相位图的像素总数目的像素子集，本公开的实施例能够改进干涉仪系统的数据处理且增加半导体检验吞吐量。
20.大体上参考图1到5，描述根据本公开的一或多个实施例的用于干涉测量的系统及方法。
21.图1说明根据本公开的一或多个实施例的检验系统的简化框图。检验系统100可包含(但不限于)经配置以对样本103执行一或多个度量及/或特征化过程的一或多个干涉仪子系统102。
22.在一个实施例中，检验系统100可包含经配置以对样本103的直径对置侧执行测量的双干涉仪系统(例如双菲索干涉仪)。例如，检验系统100可包含：第一干涉仪子系统102a，其经配置以产生第一照明光束101a来对样本103的第一表面执行一或多个测量；及第二干涉仪子系统102b，其经配置以产生第二照明光束101b来对与第一表面对置的样本103的第二表面执行一或多个测量。在另一实施例中，第一干涉仪子系统102a及第二干涉仪子系统102b经配置以同时对样本103的对置侧执行测量。第一干涉仪子系统102a及第二干涉仪子系统102b可相同，但其无需在所有实施例中相同。
23.样本103可包含所属领域中已知的任何样本，其包含(但不限于)晶片、半导体晶片、光罩、掩模及其类似者。在一个实施例中，样本103可安置于固持机构上/内。例如，检验系统100可包含经配置以垂直(或大体上垂直)、水平(或大体上水平)及类似地固持样本103的固持机构(未展示)。
24.图2说明根据本公开的一或多个实施例的检验系统的干涉仪子系统102a的简化框图。在此方面，图2中所描绘的干涉仪子系统102a说明图1中所描绘的干涉仪子系统102的单一例子。
25.在一个实施例中，干涉仪子系统102a可包含(但不限于)经配置以产生照明光束101的照明源104、分束器106、波片108、参考平板114、包含一或多个传感器119的检测器组合件120及包含一或多个处理器124及存储器126的控制器122。控制器122的一或多个处理器124可经配置以执行存储于存储器126中的一组程序指令，所述一组程序指令经配置以引起一或多个处理器实施本公开的各种步骤及过程。在另一实施例中，干涉仪子系统102a可包含安装于平移台(例如卡盘或其类似者)上的一或多个组件以选择性包含或移除相关联组件。
26.在此预期，干涉仪子系统102a可包含所属领域中已知的任何干涉仪子系统，其包含(但不限于)菲索干涉仪子系统102a、剪切干涉仪子系统102a及其类似者。在此方面，图2中所说明的干涉仪子系统102a可经配置以执行表面高度测量及/或表面坡度测量。以下各者中大体上描述使用菲索干涉测量来使晶片特征化：2003年3月20日申请的第6,847,458号美国专利、2011年10月27日申请的第8,949,057号美国专利及2013年1月15日申请的第9,121,684号美国专利，所述专利的全部内容并入本文中。
27.照明源104可经配置以产生具有选定波长的照明光束101。照明源104可包含所属领域中已知的任何照明源，其包含(但不限于)光纤激光、光纤耦合光源、光纤耦合半导体激光及其类似者。例如，照明源104可包含(但不限于)能够发射约300nm到约1500nm的范围内的照明的任何源。
28.在一个实施例中，偏振分束器106可将照明光束101的线性偏振部分提供到波片
108(例如半波片108)，其可经旋转以使照明光束101的偏振旋转到任何选定角度。半波片108可经配置以接收在第一方向上偏振的照明光束101且将线性偏振转换成圆偏振。在一个实施例中，照明光束101经导引到接近样本103安置的参考平板114(例如部分反射参考平板114)。在一些实施例中，分束器106及半波片108经配置以按大体上法向入射角导引照射光束101到参考平板114及样本103。
29.在一个实施例中，照明光束101可由参考平板114分裂，使得照明光束101的至少一部分从参考平板114的表面反射(参考光束)，且照明光束101的至少一部分经导引穿过参考平板114，使得其从样本103的表面反射(样本光束)。参考光束及样本光束随后可经重组(例如，在参考平板114处重组)且接着被导引到检测器组合件120的一或多个传感器119。在此应注意，圆偏振光束的偏手性在表面处的反射之后切换(例如从左圆偏振到右圆偏振)。因此，四分之波片108可将从样本103反射的样本光束的圆偏振转换成正交于第一方向定向的线性偏振。
30.随后，检测器组合件120(例如检测器组合件120的传感器119)可捕获参考光束与样本光束之间的一或多个干涉图案(即，干涉图)。在此方面，干涉图的调制强度是与样本光束的光学路径的变化相关联。在此应注意，光学路径的变化可归因于样本103的高度的变化(例如，归因于图案的存在)或沿样本光束的路径的折射率的变化。因此，干涉图案(干涉图)可指示样本103的拓扑。
31.多个干涉图可由系统100产生，以确定样本103上一或多个位置的相对高度。在此方面，检验系统100可操作为相移干涉仪。在此应注意，多个干涉图可为由所属领域中已知的任何方法产生。在一个实施例中，当在法向于样本103的方向上平移参考平板114时，多个干涉图可由检测器组合件120产生。在另一实施例中，当以照明源102产生的照明光束101的频率扫过频率范围时，多个干涉图可由检测器组合件120捕获。
32.在一个实施例中，干涉仪子系统102a可进一步包含一或多个光学元件112。一或多个光学元件112可包含(但不限于)准直仪、透镜、稜镜，及其类似者。例如，一或多个光学元件112可包含(但不限于)非球面准直透镜。一或多个光学元件112可经配置以修改照明光束101的一或多个特性，其包含(但不限于)照明光束101的直径。在一个实施例中，一或多个光学元件112准直发散照明光束101。在另一实施例中，一或多个光学元件112可经配置以导引及/或聚焦朝向检测器组合件120传播的照明，使得干涉条纹重叠于样本103的图像上。
33.在此应注意，上文所描述且图1到2中所说明的检验系统100的各种配置及组件仅供说明，而不应被解释为限制。预计可在本公开的范围内利用许多等效或额外光学配置。在此方面，在不背离本公开的精神及范围的情况下，检验系统100可包含任何数目个额外及/或替代光学元件，其包含(但不限于)圆对称透镜、圆柱透镜、光束整形器、反射镜、波片、偏振器或滤光片，及其类似者。
34.如本文先前所提及，检验系统100可包含通信地耦合到检测器组合件120的控制器122。在实施例中，控制器122的一或多个处理器124可经配置以执行存储于存储器126中的一组程序指令，所述一组程序指令经配置以引起一或多个处理器实施本公开的各种步骤及过程。例如，控制器122的一或多个处理器124可经配置以：从干涉仪子系统102接收一或多个所获取的干涉图；基于所接收的干涉图产生样本103的相位图，其中相位图包含多个像素；选择相位图的多个像素的像素子集用于相位展开程序；对相位图的像素子集执行一或
多个相位展开程序以产生展开相位图；且基于展开相位图产生样本103的表面高度图。将依次述及这些步骤/功能中的每一者。
35.在一个实施例中，控制器122经配置以接收样本103的一或多个干涉图。例如，控制器122可经配置以从干涉仪子系统102a的检测器组合件120接收一或多个相移干涉。在双菲索干涉仪的背景(如图1中所展示)中，控制器122可经配置以从第一干涉仪子系统102a接收样本103的第一表面的第一干涉图及从第二干涉仪子系统102a接收样本103的第二表面的第二干涉图。在一些实施例中，所接收的干涉图的强度图可对应于样本103的表面的调制表示。控制器122可经配置以将所接收的干涉图存储于存储器126中。
36.在此应注意，控制器122可经配置以从所属领域中已知的任何源接收一或多个干涉。因此，控制器122可经配置以从除检验子系统102之外的源接收干涉，所述源包含(但不限于)存储器126、外部存储装置、网络及其类似者。
37.在另一实施例中，控制器122经配置以基于一或多个所接收的干涉图产生样本103的一或多个相位图。例如，在接收样本103的单一表面的单一干涉之后，控制器122可经配置以基于所接收的干涉产生样本103的表面的相位图。控制器122可经配置以将一或多个所产生的相位图存储于存储器126中。
38.在此应注意，由控制器122基于所接收的干涉图产生的相位图可包含多个像素。例如，由控制器122产生的相位图可包含以m
×
n阵列布置的多个像素。所产生的相位图内的像素的数目及/或像素的布置可至少部分取决于检测器组合件120的像素的数目。特定来说，所产生的干涉及/或相位图中的像素的数目/布置可取决于检测器组合件120的一或多个传感器119的像素的数目。干涉及/或相位图内的像素的数目可直接与一或多个传感器119内的像素的数目成比例。例如，增加传感器119/检测器组合件120的像素的数目可导致具有像素数目增加的相位图，而减少传感器119/检测器组合件120的像素的数目可导致具有像素数目减少的相位图。
39.检测器组合件120/传感器119内的像素的数目可取决于检验系统100期望的分辨率及/或吞吐量的水平。较小像素大小能够实现较高干涉图条纹分辨率，其借此导致较高分辨率样本表面图。然而，当减小像素大小时，传感器119内需要更多像素来特征化样本103的相同表面积。换句话说，较小像素需要较多像素用于相同样本103翘曲覆盖率。此可进一步参考图3理解。
40.图3说明根据本公开的一或多个实施例的由检验系统100产生的相位图113a、113b及表面高度图115a、115b。
41.在图3中，左手边展示基于干涉图的相位图111a、111b(例如原始传感器119数据)，且右手边展示基于相位图111a、111b产生的表面高度图115a、115b。如本文先前所提及，检测器组合件120的传感器119内的像素的不同数目及/或布置可导致相位图111a、111b及表面高度图115a、115b内的像素113a到113n的不同数目及/或布置。例如，包含四个单独像素113a到113d的第一相位图111a可基于从包含具有相对较少像素的传感器119的检测器组合件120收集的干涉产生。通过另一实例的方式，包含多个像素113a到113n的第二相位图111b可基于从包含具有较多像素的传感器119的检测器组合件120收集的干涉产生。
42.比较第一相位图111a与第二相位图111b，应了解，第二相位图111b包含更多像素，其中第二相位图111b的像素113a到113n小于第一相位图111a的像素113a到113d。第二相位
图111b的更多及更小像素113a到113n可导致比第一相位图111a更高的分辨率(例如更高干涉图条纹分辨率)。因此，基于第二相位图111b的第二表面高度图115b可展现比基于第一相位图111a的第一表面高度图115a更高的像素计数及更高的分辨率。
43.然而，减小像素大小及增加像素计数以实现更高分辨率相位图及表面高度图需要增加数据处理复杂性及处理能力。特定来说，从第二相位图111b产生第二表面高度图115b的数据处理要求要比从第一相位图111a产生第一表面高度图115b的数据处理要求高得多且更复杂。增加数据处理复杂性(例如更复杂数据处理算法)及所需处理能力可归因于像素113的增加数目。例如，为产生表面高度图115b，控制器122的处理器124必须处理与第一表面高度图115a相比多达四倍的像素113a到113n。如果处理能力恒定，那么增加数据处理复杂性导致吞吐量下降。
44.因此，本公开的实施例涉及一种经配置以执行数据处理算法的系统，所述数据处理算法经配置以仅基于相位图111的总像素113的一部分产生表面高度图。由于无需同时处理每一像素(至少对于相位展开的最昂贵操作)，本公开的实施例可实现通过较高像素计数实现的提高干涉图条纹分辨率，同时维持相同样本103翘曲覆盖率。特定来说，本公开的系统可利用改进数据处理算法来实现高分辨率表面高度图115，同时维持高吞吐量。
45.因此，在另一实施例中，控制器122经配置以选择相位图111的多个像素113a到113n的像素子集用于相位展开程序。此可进一步参考图4a理解。
46.图4a说明根据本公开的一或多个实施例的基于相位图111的第一像素子集117a产生的第一表面高度图115a。
47.如图4a中所展示，控制器122可产生包含多个像素113a到113p的相位图111。相位图111可存储于存储器126中。随后，控制器122可经配置以选择将用于相位展开程序及操作的第一像素子集117a。例如，如图4a中所展示，控制器122可选择多个像素113a到113p的第一像素子集117a，其中第一像素子集117a包含像素113a、113c、113e、113g、113i、113k、113m及113o。
48.像素子集(例如第一像素子集117a)可根据所属领域中已知的任何技术、算法或等式来选择。例如，如图4a中所展示，控制器122可经配置以通过选择相位图111的多个像素113a到113p的每隔一个像素113来选择第一像素子集117a。在此实例中，相位图111的多个像素113a到113n的每隔一个像素113将包含于像素子集117a内。通过另一实例的方式，控制器122可经配置以通过选择每n个像素113的一个像素113包含于像素子集117a内来选择第一像素子集117a，其中n大于2。例如，控制器122可经配置以选择每第三像素113、每第四像素113及其类似者。通过另一实例的方式，用户能够通过将一或多个控制命令输入到用户接口128的用户输入装置来手动选择像素子集117，其中一或多个输入命令指示像素子集117。
49.通过另一实例的方式，控制器122可经配置以随机、以界定模式、以基于数据质量的从适应方式等等选择像素子集117。通过另一实例的方式，控制器122可经配置以通过选择相位图111的选定区域(例如象限)内的多个像素113来选择像素子集117。在此应注意，第一像素子集117a仅供例示，且不应被视为限制，除非本文另有说明。
50.在另一实施例中，在选择第一像素子集117a之后，控制器122可对相位图111的像素子集117a执行一或多个相位展开程序以产生第一展开相位图113a。可对第一像素子集117a执行相位展开程序及/或相位恢复算法以校正与环绕相位图111相关联的相位不连续
性且从环绕相位图111提取相位及振幅数据。一或多个相位展开程序可包含所属领域中已知用于展开环绕相位图111的任何展开程序/操作，其包含(但不限于)最小范数程序、路径追随程序、弗林(flynn)最小不连续性程序、质量导引相位展开程序、经由最大流量相位展开(puma)程序及其类似者。用于一或多个相位展开程序的程序指令可存储于存储器126中。控制器122可经配置以将第一展开相位图113a存储于存储器126中。
51.不同类型的相位展开程序展现不同运算成本。另外，相位展开程序的不同阶段(例如不同操作)可展现不同运算成本。在此方面，且为进一步提高效率及吞吐量，本公开的一些实施例涉及多重解析相位展开方法。在多重解析相位展开方法下，可仅对相位图111的像素子集117a执行用于相位展开程序的运算最昂贵步骤/程序(例如循序/全局展开操作)的相位展开程序。随后，可执行用于运算不昂贵操作(例如局部展开操作)的相位展开程序以还原全图的细节。在此预期，多重解析相位展开方法的各种相位展开程序可串行(例如循序)及/或并行(例如同时)执行。
52.在此应注意，常规相位展开程序要求相邻像素113之间的相变小于pi(π)。因此，相邻像素113之间大于π的相变可导致常规相位展开程序失效。比较来说，由于仅选择每n个像素113中的一个像素113包含于第一像素子集117a内，相位展开程序更可能失效。对相位图111的每n个像素113中的一者执行相位展开程序实际上要求相位图111的相邻像素113之间的相变小于π/n。在此方面，仅使用相位图111的多个像素113a到113n的像素子集117来执行相位展开程序可导致更严格相位展开要求。
53.因此，为维持这些更严格相位展开要求，本公开的相位展开程序可假设样本103的某一平滑度及/或均质性。在一些实施例中，相邻像素113之间的π/n相变限制可通过展开样本103的后表面坡度而非后表面且通过展开伪样本103厚度而非前表面来实现。另外，来自度量用例的数据可允许相对于样本103特性进行有效假设，借此能够对表示厚度、坡度等等的转换图进行相位展开以避免π/n相变限制。
54.在另一实施例中，控制器122可经配置以基于展开相位图113a产生样本103的表面高度图115a。控制器122可经配置以利用所属领域中已知的任何算法、等式或数学技术来基于展开相位图113a产生表面高度图115a。在一些实施例中，表面高度图115a可与展开相位图113a成比例。在额外及/或替代实施例中，如果特定用例无需还原全像素图，那么表面高度图115a可展现n*fsensorpixelsize的有效像素大小。在此方面，可使用较少像素来建立最终度量量度，例如全局晶片翘曲、区位nt平均值及其类似者。控制器122可经配置以将第一展开相位图113a存储于存储器126中。
55.在一些实施例中，控制器122可经配置以基于表面高度图115a确定样本103的一或多个特性。可基于表面高度图115a确定的样本103的特性可包含(但不限于)样本103的表面高度测量、样本103的表面坡度测量及其类似者。在额外及/或替代实施例中，控制器122可进一步经配置以产生一或多个控制信号，所述一或多个控制信号经配置以基于样本103的一或多个确定特性来选择性调整一或多个处理工具的一或多个特性。例如，在确定样本103的一或多个特性之后，控制器122可产生经配置以调整一或多个上游及/或下游处理工具的一或多个前馈及/或反馈控制信号。可调整的处理工具可包含(但不限于)蚀刻工具、光刻工具、沉积工具、抛光工具及其类似者。
56.在一些实施例中，控制器122可经配置以对单一相位图111执行多个相位展开程
序。此可进一步参考图4b理解。
57.图4b说明根据本公开的一或多个实施例的基于相位图111的第二像素子集117b产生的第二表面高度图115b。特定来说，图4b可说明图4a中所说明的相同相位图111。
58.在一些实施例中，控制器122可经配置以选择相位图111的多个像素113a到113n的额外像素子集117来执行相位展开程序，其中额外像素子集117不同于第一像素子集117a。例如，如图4b中所展示，控制器122可选择经选择用于相位展开程序的第二像素子集117b。在此实例中，控制器122可选择第二像素子集117b，使得第二像素子集117b包含像素113b、113d、113f、113h、113j、113l、113n及113p。如本文先前所提及，像素子集(例如第二像素子集117b)可根据所属领域中已知的任何技术、算法或等式来选择。例如，如图4b中所展示，控制器122可经配置以通过选择相位图111的多个像素113a到113p的每隔一个像素113来选择第一像素子集117b。
59.比较第一像素子集117a与第二像素子集117b，可看出，第二像素子集117b包含未被选择用于第一像素子集117a的相位图111的多个像素113a到113p的每一像素113。尽管以此方式选择第一像素子集117a及第二像素子集117b可允许相位图111的每一像素113在相位展开程序的两次“迭代”中展开，但此不应被视为本公开的限制，除非本文另有说明。在此方面，第二组像素117b可经选择以包含像素113的任何数目及/或布置。在一些实施例中，第二像素子集117b可包含经包含于第一像素子集117b内的一或多个像素113。
60.在另一实施例中，在选择第二像素子集117b之后，控制器122可对相位图111的第二像素子集117b执行一或多个相位展开程序，以产生第二展开相位图113b。如本文先前所提及，一或多个相位展开程序可包含所属领域中已知用于展开环绕相位图111的任何展开程序/操作，其包含(但不限于)最小范数程序、路径追随程序、弗林最小不连续性程序、质量导引相位展开程序、经由最大流量相位展开(puma)程序，及其类似者。此外，如本文将进一步详细解释，用于第二像素子集117b上的一或多个相位展开程序可包含用于第一像素子集117a上的一或多个额外及/或替代相位展开程序。特定来说，用于第二像素子集117b上的一或多个相位展开程序可包含比用于第一像素子集117a上的相位展开程序运算更便宜的相位展开程序。控制器122可经配置以将第二展开相位图113b存储于存储器126中。
61.在另一实施例中，控制器122可经配置以基于展开相位图113b来产生样本103的第二表面高度图115b。控制器122可经配置以利用所属领域中已知的任何算法、等式或数学技术以基于第二展开相位图113b来产生第二表面高度图115b，或执行不昂贵局部相位展开以还原相位图111的表面信息。控制器122可经配置以将第二展开相位图113b存储于存储器126中。在此应注意，第二表面高度图115b可展现略微不同于第一表面高度图115a的特性。相应表面高度图115a到115n之间的变化可归因于选定像素子集117a到117n之间的差异。
62.在此应进一步注意，在各个迭代中执行的各种相位展开程序可取决于许多因子，其包含(但不限于)所关注的样本103的面积、相位展开程序的复杂性、相位展开程序的运算成本及其类似者。特定来说，控制器122可经配置以首先执行运算最昂贵相位展开程序，接着在后续迭代中用运算不昂贵相位展开程序填充细节。
63.例如，控制器122可经配置以对第一像素子集117a执行第一组的一或多个相位展开程序以产生第一表面高度图115a。在此实例中，第一组的一或多个相位展开程序可包含将执行的运算最昂贵及/或最复杂相位展开程序。随后，控制器122可经配置以对第一像素
子集117a及/或第二像素子集117b执行第二组的一或多个相位展开程序以产生第二表面高度图115a。在此实例中，第二组的一或多个相位展开程序可包含比第一组的一或多个相位展开程序运算更便宜的相位展开程序。
64.在额外及/或替代实施例中，第二组相位展开程序可经配置以基于先前组相位展开程序的结果/输出来展开相位图111的像素。例如，第二组相位展开程序可经配置以基于来自第一组相位展开程序的结果(例如，基于第一表面高度图115a)展开未由第一组相位展开程序展开的剩余像素。通过使后续组相位展开程序基于先前组相位展开程序的结果/输出，可将运算不昂贵相位展开程序/算法用于后续相位展开程序。在此方面，可基于先前组相位展开程序的结果/输出来选择后续组相位展开程序。
65.在额外及/或替代实施例中，控制器122可经配置以基于第二展开相位图113b及/或第二表面高度图115b来选择性调整第一表面高度图115a的一或多个特性。例如，控制器122可识别第二表面高度图115b与第一表面高度图115a之间的一或多个特性及/或差异，且基于一或多个经识别特性及/或差异来选择性调整第一表面高度图115a的一或多个特性。在额外及/或替代实施例中，控制器122可经配置以组合第一展开相位图113a及第二展开相位图113b以产生“复合”表面高度图115。类似地，在一些实施例中，控制器122可经配置以通过组合第一表面高度图115a及第二表面高度图115b来产生“复合”表面高度图115。
66.在此应注意，第一表面高度图115a及第二表面高度图115b可循序(例如串行、一个接一个)及/或并行(例如同时)产生。特定来说，基于数据相依性，可并行(例如同时或大体上同时)运算表面高度图115a及表面高度图115b且最后将其组合在一起。
67.尽管图4a到4b经展示及描述为仅实施相位展开程序的两次迭代，但此不应视为本公开的限制，除非本文另有说明。在此方面，控制器122可经配置以选择任何n个像素子集117来对相位图111实施相位展开程序的n次迭代。
68.在此预期，利用像素子集117执行相位展开程序的多次迭代可允许本公开的实施例维持相位图111的所有像素的相位及振幅运算，同时维持高吞吐量及分辨率。利用不同像素子集117的相位展开程序之后续迭代可允许控制器指导完成在先前迭代中未展开的相位图111的其余像素113。特定来说，通过对像素子集117执行运算更昂贵相位展开程序，可随后进行运算不昂贵相位展开程序以提高吞吐量且还原在第一组运算更昂贵相位展开程序期间未展开的全图的细节。在此进一步预期，本公开的实施例可显著提高数据处理速度，且不损失由较小像素引起的任何样本103翘曲覆盖率且不增加数据处理要求。
69.在此应注意，所公开的检验系统100的一或多个组件可以所属领域中已知的任何方式通信地耦合到系统的各种其它组件。例如，干涉仪子系统102、控制器122及用户接口128可经由有线连接(例如铜线、光纤电缆及其类似者)或无线连接(例如rf耦合、ir耦合、数据网络通信(例如wifi、wimax、3g、4g、4g lte、5g、bluetooth及其类似者))彼此通信耦合且通信地耦合到其它组件。
70.在一个实施例中，一或多个处理器124可包含所属领域中已知的任何一或多个处理元件。在此意义上，一或多个处理器124可包含经配置以执行软件算法及/或指令的任何微处理器型装置。在一个实施例中，一或多个处理器124可由以下各者组成：桌上型计算机、大型计算机系统、工作站、图像计算机、并行处理器或经配置以执行经配置以操作检验系统100的程序的其它计算机系统(例如联网计算机)，如本公开中所描述。应认识到，本公开中
所描述的步骤可由单一计算机系统或替代地，多个计算机系统实施。此外，应认识到，本公开中所描述的步骤可在一或多个处理器124中的任何一或多者上实施。一般来说，术语“处理器”可广义地界定为涵盖具有执行来自存储器126的程序指令的一或多个处理元件的任何装置。此外，检验系统100的不同子系统(例如照明源104、检测器组合件120、控制器122、用户接口128)可包含适合于实施本公开中所描述的步骤的至少一部分的处理器或逻辑元件。因此，以上描述不应被解释为本公开的限制，而是仅为说明。
71.存储器126可包含适合于存储可由相关联一或多个处理器124执行的程序指令及由检验系统100接收/产生的数据的所属领域中已知的任何存储媒体。例如，存储器126可包含非暂时性存储器媒体。例如，存储器126可包含(但不限于)只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、磁性或光学存储器装置(例如磁盘)、磁带、固态硬盘及其类似者。应进一步注意，存储器126可与一或多个处理器124一起收容于共同控制器外壳中。在替代实施例中，存储器126可相对于处理器124及控制器122的物理位置远端定位。在另一实施例中，存储器126保存用于引起一或多个处理器124实施本公开中所描述的各个步骤的程序指令。
72.在一个实施例中，用户接口128通信地耦合到控制器122。在一个实施例中，用户接口128可包含(但不限于)一或多个桌上型计算机、平板计算机、智能电话、智能手表或其类似者。在另一实施例中，用户接口128包含用于向用户显示检验系统100的数据的显示器。用户接口128的显示器可包含所属领域中已知的任何显示器。例如，显示器可包含(但不限于)液晶显示器(lcd)、基于有机发光二极管(oled)显示器或crt显示器。所属领域的技术人员应认识到，能够与用户接口128整合的任何显示装置适合于在本公开中实施。在另一实施例中，用户可响应于经由用户接口128向用户显示的数据而输入选择及/或指令。
73.图5说明根据本公开的一或多个实施例的用于使用检验子系统产生样本的表面高度图的方法。在此应注意，方法500的步骤可全部或部分由检验系统100实施。然而，应进一步认识到，方法500不受限于检验系统100，因为额外或替代系统级实施例可实施方法500的全部或部分步骤。
74.在步骤502中，从干涉仪子系统接收干涉图。例如，控制器122可经配置以从干涉仪子系统102a的检测器组合件120接收一或多个相移干涉。通过另一实例的方式，控制器122可经配置以从除检验子系统102之外的源接收干涉，所述源包含(但不限于)存储器126、外部存储装置、网络及其类似者。
75.在步骤504中，基于所接收的干涉图产生样本的相位图。在一个实施例中，相位图可包含多个像素。例如，在接收样本103的单一表面的单一干涉之后，控制器122可经配置以基于所接收的干涉来产生样本103的表面的相位图。控制器122可经配置以将一或多个所产生的相位图存储于存储器126中。
76.在步骤506中，选择相位图的多个像素的像素子集用于相位展开。例如，如图4a中所展示，控制器122可选择多个像素113a到113p的第一像素子集117a，其中第一像素子集117a包含像素113a、113c、113e、113g、113i、113k、113m及113o。像素子集(例如第一像素子集117a)可根据所属领域中已知的任何技术、算法或等式来选择。例如，控制器122可经配置以通过选择每n个像素113的一个像素113包含于像素子集117a内来选择第一像素子集117a，其中n大于2。例如，控制器122可经配置以选择每第三像素113、每第四像素113及其类似者。
77.在步骤508中，对相位图的像素子集执行一或多个相位展开程序以产生展开相位图。
78.在步骤510中，基于展开相位图产生样本的表面高度图。可对第一像素子集117a执行相位展开程序及/或相位恢复算法以校正与环绕相位图111相关联的相位不连续性且从环绕相位图111提取相位及振幅数据。一或多个相位展开程序可包含所属领域中已知用于展开环绕相位图111的任何展开程序/操作，其包含(但不限于)最小范数程序、路径追随程序、弗林最小不连续性程序、质量导引相位展开程序、经由最大流量相位展开(puma)程序及其类似者。
79.所属领域的技术人员应认识到，本文中所描述的组件(例如操作)、装置、物件及其伴随论述用作使概念清楚的实例，且可考量各种配置修改。因此，如本文中所使用，所阐述的具体范例及伴随论述希望表示其更一般类别。一般来说，使用任何具体范例希望表示其类别，且不包含特定组件(例如操作)、装置及物件不应被视为限制。
80.所属领域的技术人员应了解，存在可通过其来实现本文中所描述的程序及/或系统及/或其它技术的各种载具(例如硬件、软件及/或固件)，且优选载具将随其中部署程序及/或系统及/或其它技术的背景变化。例如，如果实施者确定速度及准确性最重要，那么实施者可选择以硬件及/或固件为主的载具；替代地，如果灵活性最重要，那么实施者可选择以软件为主的实施方案；或替代地，实施者可选择硬件、软件及/或固件的一些组合。因此，存在可通过其来实现本文中所描述的程序及/或装置及/或其它技术的若干可能载具，其中的任何者本质上不天生优于其它载具，因为待利用的任何载具是取决于其中将部署载具的背景及实施者的特定考量(例如速度、灵活性或可预测性)的选择，所述背景及所述特定考量中的任何者可变化。
81.呈现先前描述以使所属领域的一般技术人员能够制造及使用本发明，如特定应用及其要求的背景中所提供。如本文中所使用，方向术语(例如“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”、“上”、“向上”、“下”、“下面”及“向下”)希望提供用于描述的相对位置，且不希望指定绝对参考是。所属领域的技术人员将明白所描述实施例的各种修改，且本文中所界定的一般原理可应用于其它实施例。因此，本发明不希望受限于所展示及所描述的特定实施例，而是应被给予与本文中所公开的原理及新颖特征一致的最广范围。
82.关于本文中所使用的几乎任何复数及/或单数术语，所属领域的技术人员可根据背景及/或应用将从复数转化成单数及/或从单数转化成复数。为清楚起见，本文中未明确阐述各种单数/复数排列。
83.本文中所描述的所有方法可包含将方法实施例的一或多个步骤的结果存储于存储器中。结果可包含本文中所描述的结果中的任何者且可以所属领域中已知的任何方式存储。存储器可包含本文中所描述的任何存储器或所属领域中已知的任何其它合适存储媒体。在存储结果之后，结果可存取于存储器中且由本文中所描述的方法或系统实施例中的任何者使用，经格式化用于向用户显示，通过另一软件模块、方法或系统使用，等等。此外，结果可“永久”、“半永久”、“暂时”或在某一时段内存储。例如，存储器可为随机存取存储器(ram)且结果未必无限期存留于存储器中。
84.可进一步预期，上述方法的实施例中的每一者可包含本文中所描述的任何其它方法的任何其它步骤。另外，上述方法的实施例中的每一者可由本文中所描述的系统中的任
何者执行。
85.本文中所描述的标的有时说明含于不同其它组件内或与其它组件连接的不同组件。应了解，此类所描绘的架构仅供例示，且事实上，可实施实现相同功能性的许多其它架构。在概念意义上，实现相同功能性的组件的任何布置经有效“相关联”以实现所要功能性。因此，在本文经组合以实现特定功能性的任何两个组件可被视为经彼此“相关联”以实现所要功能性，不管架构或中间组件如何。同样地，如此相关联的任何两个组件还可被视作经彼此“连接”或“耦合”以实现所要功能性，且能够如此相关联的任何两个组件还可被视作彼此“可耦合”以实现所要功能性。“可耦合”的具体实例包含(但不限于)可物理配合及/或物理互动组件及/或可无线互动及/或无线互动组件及/或逻辑互动及/或可逻辑互动组件。
86.此外，应了解，本发明由所附权利要求书界定。所属领域的技术人员应了解，一般来说，本文中且尤其是所附权利要求书(例如所附权利要求书的主体)中所使用的术语一般希望为“开放式”术语(例如，术语“包含”应被解释为“包含(但不限于)”，术语“具有”应被解释为“至少具有”，等等)。所属领域的技术人员应进一步了解，如果想要引入权利要求叙述的特定数目，那么此意图要明确叙述于权利要求中，且如果无此叙述，那么不存在此意图。例如，为辅助理解，以下所附权利要求书可含有使用引入性短语“至少一个”及“一或多个”来引入权利要求叙述。然而，此类短语的使用不应被解释为隐含由不定冠词“一”引入权利要求叙述将含有此引入权利要求叙述的任何特定权利要求限制为仅含有一个此叙述的发明，即使相同权利要求包含引入性短语“一或多个”或“至少一”及例如“一”的不定冠词(例如，“一”通常被解释为意指“至少一”或“一或多个”)；此同样适用于用于引入权利要求叙述的定冠词的使用。另外，即使明确叙述引入权利要求叙述的特定数目，但所属领域的技术人员应认识到，此叙述通常被解释为意指至少叙述数目(例如，无其它修饰词的“两个叙述”的裸叙述通常意指至少两个叙述或两个或更多个叙述)。此外，在其中使用类似于“a、b及c中的至少一者及其类似者”的惯例的例子中，此构造一般希望意指所属领域的技术人员通常所理解的构造(例如，“具有a、b及c中的至少一者的系统”将包含(但不限于)仅具有a、仅具有b、仅具有c、同时具有a及b、同时具有a及c、同时具有b及c及/或同时具有a、b及c及其类似者的系统)。在其中使用类似于“a、b或c中的至少一者及其类似者”的惯例的例子中，此构造一般希望意指所属领域的技术人员通常所理解的构造(例如，“具有a、b或c中的至少一者的系统”将包含(但不限于)仅具有a、仅具有b、仅具有c、同时具有a及b、同时具有a及c、同时具有b及c及/或同时具有a、b及c及其类似者的系统)。所属领域的技术人员应进一步了解，无论在具体实施方式、权利要求书或图式中，呈现两个或更多个替代项的几乎任何连词及/或短语应被理解为考量包含项中的一者、项中的任一者或两个项的可能性。例如，短语“a或b”将被理解为包含“a”或“b”或“a及b”的可能性。
87.据信，本公开及其许多伴随优点将通过以上描述来理解，且应明白，可在不背离所公开的标的物或不牺牲其所有材料优点的情况下对组件的形式、构造及布置作出各种改变。所描述的形式仅供说明，且以下权利要求书希望涵盖及包含此类改变。此外，应了解，本发明由所附权利要求书界定。