前面先容的套刻偏差丈量都是经由過程在光學显微镜下比拟圖形位置的误差来實現的，它基于圖象辨認技能，是以又被称為IBO（image based overlay）。套刻偏差还可以经由過程光學衍射的道理来丈量，又被称為基于衍射的套刻偏差丈量（diffraction basedoverlay，DBO）。用于DBO丈量的圖形交友app,是两個周期性的布局，一個位于晶圆的参考层中，另外一個在光刻胶上。若是這两個圖形彻底瞄准，那末在光照下的衍射條纹就是對称的。经由過程丈量衍射圖形的對称性便可以得到瞄准误差的信息。
丈量装备的布局如圖6.19（a）所示。一束宽波段的极化光（broadband linearlypolarized light）垂直照耀在晶圆概况，探测器丈量對應分歧波长的反射谱（衍射束光强和相位）（见圖6.19（b））。入射光的极性（polarization），可以别離設置為TE和TM模式（相對付DBO標识的），如圖6.19（c）所示。可以丈量分歧极化模式（TE／TM）照耀下，反射束之间的强度與相位不同（phase differences between the TE and TM spectra）。
究竟是利用IBO仍是DBO作為量產中的套刻偏差丈量法子，各個Fab定见其實不一致，基于各自工艺的评估还在举行當中。文献［10］别離利用IBO和DBO方法丈量了经分歧工艺處置過的晶圆，包含金属薄膜沉积（metal film deposition）和化學機器研磨（CMP）。這些工艺對套刻偏差丈量標识城市造成分歧水平的毁伤。對两種法子丈量的成果都做了批改模子阐發，肯定了批改量和批改後的残留，發明：對付金属薄膜沉积的衬底，利用IBO成果批改後的残留比DBO的略小；而對付CMP處置後的衬底，利用DBO成果批改後的残留较着小于IBO成果批改後的残留。综合起来看，DBO较着比IBO有较高的丈量精度，丈量標识的變形對DBO成果的影响小于IBO［10］。
此外一種是比力型丈量。這類丈量必要在有圖形的衬底上，经由過程成像與没出缺陷的参考圖形举行比力肯定缺點的存在、位置和巨细等。缺點的检测也分為掩模版的缺點检测和硅片的缺點检测。掩模版的缺點检测若是存在不异的圖形區域，如一块掩模版可能存在多個不异的芯片區，好比包括3x4＝12個芯片區，则可以经由過程芯片與芯片之间的比力（Die to diecomparison）肯定缺點的存在。可是，若是是研發用的测試芯片，则這類比力可能没法實現。由于每一個测試芯片可能只有一個。這時候就必要采纳芯片和設計邦畿举行比力（Die to databasecomparison）。两種比力法子也合用于硅片缺點的检测。
對付設計法则较大的邦畿，如最小線宽在200～300nm（4倍率）以上，掩模版缺點还可以从透射像和反射像觀测，而不必邦畿設計信息。這是由于，對付较大的圖形，如不透明的或透明的外形，其反射光和透射光的总和是根基固定的，與其他圖形同样。好比，反射光為1.0（归一化），透射光靠近0，则二者的总和约為1。可是，對付（相對付設計法则）较着偏小的缺點圖形［如缺點尺寸為30～100nm（4倍率）］，因為其尺寸较着小于检测波长（如波长即是257nm），光照耀到此類圖形後會有较大角度的散射，其反射光或透射光會较着弱于正常圖形。也就是說，若是斟酌反射光和透射光的总和會较着小于正常圖形的值。固然，若是存在某些反射率高于掩模版上不透明圖形質料的外来颗粒，其反射光和透射光的总和还會较着大于1。以是，经由過程此類法子，经由過程将反射圖象和透射圖象相加，便可以發明缺點。此類掩模版检测法子由美國科天公司供给，被称作同時的透射反射探测（Simultaneous Transmision AndRellection Light，STARlight）法子。其光路圖如圖8-38所示，照明由一個45°半透半反分束板导人光路中，用来照亮掩模版待测區域，接着经由過程掩模版的透射光颠末成像透镜组在成像单位上成像，而反射光颠末本来的半透半反分束板，颠末一样的透镜组在此外一片成像单位上成像。