CN104823112B - 用于光刻的传感器系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于测量物理量的传感器系统，系统包括具有多个检测器以允许在不同空间位置处并行测量的并行检测设置，其中多个检测器共享噪声源，其中配置传感器系统以使得多个检测器每个输出作为物理量的函数的信号，以及其中配置传感器系统以使得至少一个检测器与一个或多个其他检测器相比不同地响应于源自共享噪声源的噪声。

Description

用于光刻的传感器系统
与申请相关的交叉引用
本申请要求享有2012年10月17日提交的美国临时申请案号61/715,176的权益，并且该申请在此全文通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及用于测量物理量的传感器系统、包括传感器系统的光刻设备，以及使用传感器系统将图案从图案化装置转移至衬底的目标部分上的方法。
背景技术
光刻设备是将期望图案施加至衬底上、通常至衬底的目标部分上的机器。光刻设备可以例如用于集成电路(ICs)的制造。在该情形中，备选地称作掩模或掩模版的图案化装置可以用于产生将要形成在IC的单个层上的电路图案。该图案可以转移至衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括一个或数个裸片的一部分)之上。图案的转移通常是经由在衬底上提供的辐射敏感材料(光刻胶)层之上成像。通常，单个衬底将包含连续图案化的相邻目标部分的网络。传统的光刻设备包括其中通过一次性暴露整个图案至目标部分之上而照射每个目标部分的所谓步进机，以及其中通过沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案穿过辐射束而同时平行于或者反平行于该方向而扫描衬底的所谓扫描机。也可能通过将图案压印至衬底之上而将图案从图案化装置转移至衬底。
在光刻设备中，许多传感器系统用于测量所有种类的物理量。感兴趣的量的示例是距离/位置、时间、速度、加速度、力、透镜像差等。这些传感器系统的一些使用输出周期性变化的信号的检测器。该周期性变化的信号可以使用周期性结构、诸如光栅而获得。周期性变化的信号可以例如具有正弦形状。
发明内容
在不同空间位置处的多个测量的情形中，可以通过使用具有允许例如同时的、在不同空间位置处的并行测量的多个检测器的并行检测设置来减少测量时间。当使用该并行检测设置时，例如从生产观点和成本观点看到有利的是共享诸如功率或信号部件之类的相同部件，其中功率部件用于向检测器提供能量，而信号部件通常用于以直接或间接方式操纵信号。
然而，尽管并行检测设置改进了测量速度，但是其对于该传感器系统仍然具有维持良好的测量重复性或者当更严厉的要求可以需要该测量时甚至改进它的挑战。改进测量重复性的明显方式在于增加测量时间，但是在光刻设备中这可以由于产量要求而并非可行的选项。
需要提供例如一种用于测量物理量的传感器系统，其中传感器系统具有改进的测量重复性。
根据本发明的一个实施例，提供了一种用于测量物理量的传感器系统，该系统包括具有多个检测器以允许在不同空间位置处并行测量的并行检测设置，其中多个检测器共享至少一个噪声源，其中传感器系统被配置为使得多个检测器均输出根据物理量的信号，以及其中传感器系统被配置为使得至少一个检测器与其他检测器不同地响应于源自共享噪声源的噪声。
根据本发明的一个实施例，提供了一种用于沿至少两个方向测量物理量的传感器系统，该系统包括具有多个检测器以允许在不同空间位置处并行测量的并行检测设置，其中多个检测器共享至少一个噪声源，其中每个检测器被配置成以一次沿至少两个方向中的一个方向测量，其中传感器系统被配置成使得多个检测器均输出根据物理量的信号，以及其中传感器系统被配置成使得在并行测量期间至少一个检测器同时沿与其他检测器不同的方向测量。
根据本发明的一个实施例，提供了一种控制系统，包括如本文中描述的传感器系统、至少一个致动器、以及配置用于基于多个检测器的输出而向至少一个致动器提供驱动信号的控制单元。
根据本发明的一个实施例，提供了一种包括如本文中描述的传感器系统的光刻设备。
根据本发明的一个实施例，提供了一种图案转移方法，包括：使用如本文中描述的传感器系统来测量图案化装置相对于被配置用于保持衬底的衬底工作台的位置，图案化装置被配置用于在辐射束截面赋予辐射束图案以形成图案化辐射束；基于测得位置将由衬底工作台保持的衬底上目标部分与图案化装置对准；以及将图案化辐射束投射至衬底的目标部分上以将图案从图案化装置转移至衬底。
附图说明
现在将仅借由示例方式、参照示意性附图来描述本发明的实施例，其中对应附图标记指示对应部件，以及其中：
图1示出了根据本发明一个实施例的光刻设备；
图2A详细示出了图1光刻设备的一部分以及根据本发明一个实施例的传感器系统的检测器；
图2B示出了可以用于图2A的传感器系统中的输入光栅；
图2C示出了可以用于图2A的传感器系统中的检测光栅；
图2D示意性示出了根据图2A使用多个检测器的并行检测设置；
图3示出了简明并行检测设置的可能输出；
图4示出了根据本发明的一个实施例的并行检测设置的可能输出；以及
图5示出了根据本发明的一个实施例的并行检测设置的可能输出。
具体实施方式
图1示意性示出了根据本发明一个实施例的光刻设备。设备包括：
-照射系统(照射器)IL，配置用于调节辐射束(例如UV辐射或EUV辐射)，
-支撑结构(例如掩模工作台)MT，构造用于支撑图案化装置(例如掩模)MA并且连接至配置用于根据某些参数精确地定位图案化装置的第一定位器PM；
-衬底工作台(例如晶片工作台)WTa或WTb，构造用于保持衬底(例如涂覆了光刻胶的晶片)W并且连接至配置用于根据某些参数精确地定位衬底的第二定位器PW；以及
-投射系统(例如折射式投射透镜系统)PS，配置用于将由图案化装置MA赋予辐射束B的图案投射至衬底W的目标部分C(例如包括一个或多个裸片)上。
照射系统可以包括用于引导、成形或控制辐射的各种类型光学部件，诸如折射、反射、磁性、电磁、静电或其他类型光学部件，或者其任意组合。
支撑结构以取决于图案化装置定向、光刻设备的设计、以及诸如例如图案化装置是否保持在真空环境中之类的其他条件的方式来保持图案化装置。支撑结构可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术以保持图案化装置。支撑结构可以是框架或工作台，例如如果需要的话可以是保持的或可移动的。支撑结构可以确保图案化装置例如相对于投射系统处于所需位置处。在此术语“掩模版”或“掩模”的任何使用可以视作与更通用术语“图案化装置”含义相同。
在此使用的术语“图案化装置”应该广泛地解释为涉及可以用于在辐射束截面中施加图案以便于在衬底目标部分中形成图案的任何装置。应该注意的是赋予辐射束的图案可以并未精确地对应于衬底目标部分中的所需图案，例如如果图案包括相移特征或者所谓的辅助特征。通常，赋予辐射束的图案将对应于在目标部分中形成的器件、诸如集成电路中的特定功能层。
图案化装置可以是透射或反射的。图案化装置的示例包括掩模、可编程镜面阵列以及可编程LCD面板。掩模在光刻中是广泛已知的，并且包括诸如二元、交替相移、衰减相移的掩模类型，以及各种混合掩模类型。可编程镜面阵列的示例采用了小镜面的矩阵设置，每个小镜面可以独立地倾斜以便于沿不同方向反射入射的辐射束。倾斜的镜面在由镜面矩阵反射的辐射束中产生了图案。
在此使用的术语“投射系统”应该广泛地解释为包括任何类型投射系统，包括折射、反射、反折射、磁性、电磁和静电光学系统，或者其任意组合，如适用于所使用的曝光辐射，或者适用于诸如使用沉浸液体或使用真空的其他因素。在此术语“投射透镜”的任何使用可以视作与更通用术语“投射系统”含义相同。
如在此所示，设备是投射类型(例如采用了投射掩模)。备选地，设备可以是反射类型(例如采用了如上所述类型的可编程镜面阵列，或者采用了反射掩模)。
光刻设备可以是具有两个(双台面)或更多工作台(和/或两个或更多图案化装置工作台)的类型。在该“多台面”机器中，可以并行使用额外的工作台，或者可以对一个或多个工作台执行预备步骤而同时使用一个或多个其他工作台以用于曝光。作为示例，在图1的示例中的两个衬底工作台WTa和WTb是这种的示例。在此所述本发明的实施例可以以单独方式使用，但是特别地其可以在单个或多个台面设备的预曝光测量台面中提供额外的功能。在实施例中，光刻设备可以具有衬底工作台和测量工作台，其中测量工作台并未设计用于保持衬底(并且是用于提供测量功能和任选的其他功能、诸如清洁的设计)。
光刻设备也可以是如下类型，其中衬底的至少一部分可以由具有相对较高的折射率的液体(例如水)覆盖以便于填充在投射系统与衬底之间的空间。沉浸液体也可以施加至光刻设备中其他空间，例如在掩模与投射系统之间。沉浸技术在本领域已知地用于提高投射系统的数值孔径。如在此使用的术语“沉浸”并非意味着诸如衬底之类的结构必需浸入液体中，而是相反地仅意味着在曝光期间液体位于投射系统与衬底之间。
参照图1，照射器IL从辐射源SO接收辐射束。源和光刻设备可以是分离的实体，例如当源是受激准分子激光器时。在这些情形中，源并非视作形成了光刻设备的一部分，并且辐射束借助于包括例如合适的引导镜面和/或扩束器的束输送系统BD而从源SO传至照射器IL。在其他情形中，源可以是光刻设备的整体成形部分，例如当源是水银灯时。如果需要，则源SO和照射器IL与束输送系统BD一起可以称作辐射系统。
照射器IL可以包括用于调节辐射束的角强度分布的调节器AD。通常，可以调节在照射器光瞳面中强度分布的至少外侧和/或内侧径向范围(通常分别称作σ-外侧和σ-内侧)。此外，照射器IL可以包括各种其他部件，诸如积分器IN和聚光器CO。照射器可以用于调节辐射束，以在截面中具有所需的均匀性和强度分布。
辐射束B入射在图案化装置(例如掩模MA)上，其保持在支撑结构(例如掩模工作台)MT上并且由图案化装置而图案化。辐射束B跨越图案化装置MA而穿过将束聚焦至衬底W的目标部分C上的投射系统PS。借助于第二定位器PW和位置传感器1F(例如干涉仪装置、线性编码器或电容性传感器)，衬底工作台WTa/WTb可以精确地移动，例如以便于在辐射束B的路径中定位不同的目标部分C。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器(图1中未明确示出)可以用于相对于辐射束B的路径而精确地定位图案化装置MA，例如在从掩模库机械检索之后、或者在扫描期间。通常，支撑结构MT的移动可以借助于形成了第一定位器PM一部分的长冲程模块(粗略定位)和短冲程模块(精细定位)而实现。类似地，衬底工作台WTa/WTb的移动可以使用形成第二定位器PW的长冲程模块和短冲程模块而实现。在步进机(与扫描机相反)的情形中，支撑结构MT可以仅连接至短冲程致动器，或者可以固定。图案化装置MA和衬底W可以使用图案化装置对准标记M1、M2以及衬底对准标记P1、P2而对准。尽管如所示的衬底对准掩模占据了专用目标位置，它们可以位于目标部分之间的空间中(这些已知作为划片线对准标记)。类似地，在其中在图案化装置MA上提供多于一个裸片的情形中，图案化装置对准标记可以位于裸片之间。
所示设备可以用于至少一种以下模式：
1.在步进模式下，支撑结构MT和衬底工作台WTa/WTb基本上保持静止，而赋予辐射束的整个图案一次性投射至目标部分C上(也即单静态曝光)。衬底工作台WTa/WTb随后沿X和/或Y方向偏移以使得可以曝光不同的目标部分。在步进模式下，曝光场的最大尺寸限制了在单次静态曝光中成像的目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式下，支撑结构MT和衬底工作台WTa/WTb同步扫描，而此时赋予辐射束的图案投射至目标部分C上(也即单次动态曝光)。衬底工作台WTa/WTb相对于支撑结构MT的速率和方向可以由投射系统PS的缩放和成像翻转特性而确定。在扫描模式下，曝光场的最大尺寸限制了在单次动态曝光中目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而扫描移动的长度确定了目标部分的高度(沿扫描方向)。
3.在另一模式下，支撑结构MT基本上保持静止，从而保持了可编程图案化装置，并且衬底工作台WTa/WTb移动或扫描而此时赋予辐射束的图案投射至目标部分C上。在该模式下，通常采用脉冲辐射源，并且如果需要则在衬底工作台WTa/WTb的每次移动之后或者在扫描期间在连续辐射脉冲之间更新可编程图案化装置。该操作模式可以容易地适用于采用可编程图案化装置的无掩模光刻，诸如如上所述类型的可编程镜面阵列。
也可以对如上所述使用模式组合和/或改变或者采用完全不同的使用模式。
光刻设备LA是所谓双台面型，其具有两个工作台WTa和WTb以及两个站台(station)，例如曝光站台和测量站台，工作台可以在两个站台之间交换。例如，当衬底工作台上衬底在曝光站台处曝光时，另一衬底可以载入测量站台处另一衬底工作台上、或者测量工作台可以位于测量站台处，使得可以执行各个预备步骤。预备步骤可以包括使用水平传感器LS映射衬底表面，并且使用对准传感器AS测量对准标记的位置。这使得设备产量大幅度增长。如果当其处于测量站台处以及在曝光站台处时位置传感器IF不能测量工作台的位置，可以提供第二位置传感器以使得在两个站台处均追踪工作台的位置。在变形例中，例如，设备可以包括测量工作台WTb和衬底工作台WTa。在该变形例中，当衬底工作台WTa处于测量站台处时(此处，例如衬底卸载并且无需在该站台处发生测量)，测量工作台WTb位于曝光站台处以进行测量(例如使用投射系统的测量)。
设备进一步包括光刻设备控制单元LACU，其控制了所述各个致动器和传感器的所有移动和测量。控制单元LACU也包括信号处理和数据处理能力以实施与设备操作相关的所需计算。实际上，控制单元LACU将实现作为许多子单元的系统，每个处理设备内子系统或部件的实时数据采集、处理和控制。例如，一个处理系统可以专用于定位器PW的伺服控制。分离单元可以甚至处理粗略和精细致动器、或不同的轴线。另一单元可以专用于读出位置传感器IF。可以由与这些子系统处理单元、与操作者以及与光刻制造工艺中涉及的其他设备通信的中央处理单元来控制设备的总体控制。
图2A更详细示出了图1的光刻设备的一部分。示意性示出图案化装置MA，其由支撑结构MT支撑并且可以由第一定位器PM(由虚线示意性所示)沿一个或多个方向移动。也示意性示出了工作台WTa/WTb，其可以由第二定位器PW(由虚线所示)移动。在此也示意性示出了投射系统PS，其中仅示意性绘出了上部和下部部分。
图2A进一步示出了传感器系统的检测器，其可以用于测量投射系统中的像差和/或图案化装置MA相对于工作台WTa/WTb的位置。传感器系统包括激光输出LAS或配置用于提供测量束MB的任何其他合适的辐射源输出。在一个实施例中，传感器系统包括激光器或与输出LAS相关联的任何其他合适的辐射源。来自输出LAS的测量束首先由漫射体D1分散并且随后由光学元件L1聚焦至输入光栅GR1上，在该情形中图案化装置光栅GR1提供在图案化装置MA上或者与其相关联。
光栅GR1沿某个方向调制来自激光器LAS的辐射以形成已调制的测量束，并且已调制的辐射随后穿过投射系统PS。投射系统PS形成了投射至所提供的检测光栅GR2上、例如在工作台WTa/WTb上的已调制测量束的图像。在来自投射系统PS与检测光栅GR2的图像之间的交互作用提供了将相互干扰的多个重叠波前。干涉图案由定位在从检测光栅GR2一定距离处的相机CA(例如CCD相机)检测。波前中存在的像差以及输入光栅GR1与检测光栅GR2之间的相对位置将影响得到的干涉图案。
通常，图案化装置和检测光栅沿对应于已调制测量束的调制的方向而相互成阶梯状，并且在每个阶梯处可以由相机捕捉图像。由相机获得的并且代表波前的重叠和干涉副本的强度数据在相机处理单元CP中处理，在此其可以例如拟合为Zernike多项式以得到Zernike系数，每个Zernike系数提供了关于沿调制方向的位置或特定像差的信息。对于位置而言，输出结果是周期性变化的信号，该周期由输入和检测光栅的间距决定。
以类似方式，可以获得关于沿与上述调制方向垂直的方向的像差和/或位置的信息。为此，输入光栅GR1可以包括两个部分GR1x和GR1y，参见图2B，其中在第一测量期间GR1x部分用于调制测量束，而在第二测量期间GR1y部分用于调制测量束。因为两个光栅部分GR1x和GR1y的线条相互垂直，与光栅部分相关联的调制方向也相互垂直。
检测光栅GR2也可以包括对应于两个光栅部分GR1x和GR1y的两个部分，但是也可以使用形式为如图2C中所示棋盘的单个光栅，其可以用于光栅部分GR1x和GR1y这两者。对于该传感器系统的本领域技术人员明显的是，存在可以用于以参照图2A、图2B和2C所述类似方式获得沿两个方向的像差和/或位置信息的许多光栅变形例。这些变形例将不在此明确描述，但是将落入本发明实施例的范围内。
为了快速地在不同空间位置处测量，可以提供如图2A中所示地许多检测器，因此，例如在图案化装置MA上提供了多个输入光栅GR1，并且例如在工作台WTa/WTb上提供了多个对应的检测光栅GR2。通过基本上在相同或类似时刻照射光栅GR1、并且在基本上相同或类似时刻捕捉了来自检测光栅GR2的图像，提供了并行检测设置，其中在不同空间位置处在基本上相同或类似时刻可以进行并行测量。
图2D示意性示出如上所述并行检测设置，其中根据图2A的多个检测器(在图2D的示例中四个检测器)共享相同的激光器输出LAS。辐射由四个漫射体DI1－DI4分割为四个测量束，其也分散了辐射。测量束聚焦至输入光栅GR1上，例如在图案化装置上，并且随后穿过投射系统以投射至检测光栅GR2上。来自检测光栅的图像同时地由也由多个检测器所共享的相机CA所捕捉。
如图2A和图2D中所示的传感器系统可以用于控制系统中，其控制系统也包括一个或多个致动器以操纵光刻设备的一个或多个部件。在图2A的实施例中，所示的第一定位器PM具有致动器以移动包括图案化装置MA的支撑结构MT，所示第二定位器PW具有致动器以移动工作台WT，以及一个或多个致动器PSA专用于操纵一个或多个光学部件、诸如透镜和/或镜面的位置和/或形状。
控制系统包括配置用于基于测得像差和/或位置而向一个或多个不同致动器提供驱动信号的控制单元CU。例如，由控制单元向致动器PSA提供的驱动信号设计用于减少或减小像差(并且因此改进或优化了投射系统的性能)，和/或向第一和/或第二定位器提供的驱动信号可以设计用于将图案化装置MA与工作台WTa/WTb对准。
同时照射光栅GR1可以使用分离的输出LAS和/或分离辐射源而完成。在一个实施例中，共同的辐射源和/或辐射输出用于在基本上相同或相似时刻照射所有光栅GR1。以相同方式，可以由单个相机CA捕捉来自检测光栅GR2的图像，但是更成本有效的是使用同时捕捉所有图像的单个相机CA。从生产角度看使用单个相机CA也可以是有利的。
并行检测设置的简明实施方式提供相互相邻、尽可能等同的多个检测器，使得根据相应物理量的周期性变化的信号也基本上等同。这作为示例示出在图3中，其中包括七个检测器的传感器系统提供了许多周期性变化的信号。在图3中，示出了作为根据沿一个方向的位置的七个周期性变化的信号SI1－SI7中的每一个的一个周期，其中每个周期性变化的信号与不同的空间位置相关联。
在图3中可以容易看到的是，共同的相机和/或辐射源(例如激光器)中相关强度噪声导致如在七个位置处由传感器系统测得的明显位置偏离或偏移。作为示例，七个数据点DP1－DP7示出在图3中，其中每个数据点与相应周期性变化的信号相关联，并且在缺乏噪声的情形中指示了测得位置。当例如来自共享噪声源的强度噪声导致信号SI1－SI7的强度同时增大时，数据点DP1－DP7偏移至图3中右侧，这被解释为位置的共同偏移。当其是包括将用于控制致动器(例如第一和/或第二定位器PM、PW)的噪声的测得位置时，可移动物体(例如图案化装置MA)将不会相对于另一物体(例如工作台WTa/WTb)适当地对准，使得可以发生误差，诸如当将图案转移至支撑在衬底工作台上的衬底时发生重叠误差。
相关强度噪声可以不仅来自诸如相机或辐射源的共享噪声源，而且也可以由所有检测器所共享的任何功率(例如电源)或信号部件所引起。
在根据本发明一个实施例的并行检测设置的实施方式中，至少一个检测器与一个或多个其他检测器相比不同地响应于源自共享噪声源的噪声，例如因为至少一个检测器的周期性变化的信号与一个或多个其他检测器的周期性变化的信号的相位和/或周期不同。作为其结果，相关强度噪声将取决于相位和/或周期对周期性变化的信号具有不同影响，这与位置的纯偏移不一致。这允许对位置的真实偏移与噪声影响之间的区分。
在图4中，示出了七个信号SI1－SI7，其源自根据本发明实施例的传感器系统，该系统使用具有七个检测器(例如类似于图2中所示检测器的七个检测器)的并行检测设置。七个信号与图3的七个信号相当，但是在图4的实施例中第二和第六检测器具有周期性变化的信号SI2、SI6，其相对于其他检测器的周期性变化的信号SI1、SI3－SI5、SI7具有基本上180度的相位差。因此，存在检测器SI1、SI3－SI5、SI7的第一子集以及检测器SI2、SI6的第二子集，第二子集具有的周期性变化的信号的相位与检测器第一子集的周期性变化的信号的相位相反。
在真实位置偏移至右侧的情形中、也即在数据点DP1－DP7移动至图4中右侧的情形中，第二和第六检测器将显示出信号强度减小，而其他检测器将显示出信号强度增大。在相关强度噪声的情形中，所有检测器将显示出信号强度增大，使得对于第二和第六检测器，位置看起来已经偏移至左侧，而其他检测器指示了位置已经偏移至图4中由此。因此，在相关噪声的情形中存在冲突的指示。
当无法容易地由控制单元和一个或多个致动器跟随冲突指示时这可以有利地用于控制系统。在该情形中，减小了相关强度噪声的影响，尽管尚未改进单个检测器的重复性。因此，哪一个或哪些检测器需要相对于一个或多个其他检测器改变相位可以是基于一个或多个致动器的(不)可能性。在一个实施例中，使用给出最佳结果的检测器的组合。
换言之，作为因共同噪声所致的多个检测器的单个变化的结果的致动器的驱动信号的变化小于作为因对应的物理量变化所致的单个变化的结果的致动器的驱动信号的变化，在该情形中为对应的位置偏移。
可以通过适配光栅GR1来将第二和第六检测器的相位偏移180度。可应用的一个或多个光栅可以偏移半个周期，或者可以交换线条和空间。备选地，检测器光栅GR2可以偏移半个周期。
图5示出了根据另一实施例的使用具有类似于图4实施例的七个检测器的并行检测设置的传感器系统的七个信号SI1－SI7。在该实施例中，第二、第四和第六检测器具有周期性变化的信号SI2、SI4、SI6，其相对于其他检测器的周期性变化的信号SI1、SI3、SI5、SI7具有基本上90度的相位差。
图5的实施例利用了如下事实：检测器对于在周期性变化的信号的“侧翼”(“flank”)中的物理量改变最敏感，物理量在该情形中为位置，并且检测器在周期性变化的信号的最大或最小处不太敏感。由于90的相位差，因此第二、第四和第六检测器对于位置改变最敏感而其他检测器不敏感，反之亦然。因此当获得多个数据点时，并未同时获得用于确定位置的数据点(也即在周期性变化的信号的“侧翼”中的数据点)，并且因此原始地存在于所有检测器处噪声之间的相关性不再存在，并且因此噪声的影响将平均至一定程度。
可以通过交换一些检测器的光栅部分GP1x和GP1y来实现打破不同检测器处噪声之间相关性的相同效果，使得在第一测量期间沿第一方向由检测器的第一子集获得信息以及沿第二方向由检测器的第二子集获得信息，并且在第二测量期间沿第二方向由检测器的第一子集获得信息以及沿第一方向由检测器的第二子集获得信息，其中在两个测量之后组合了沿每个方向的信息。由于并未同时获得与一个方向相关联的信息的事实，这导致噪声的影响平均至一定程度。
尽管在该上下文中可以对IC制造中光刻设备的使用做出具体参照，应该理解的是在此所述光刻设备可以具有其他应用，诸如集成光学系统、用于磁畴存储器的导引和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的制造。本领域技术人员将知晓的是，在该备选应用的上下文中，在此术语“晶片”或“裸片”的任何使用可以视作分别与更通用术语“衬底”或“目标部分”含义相同。在此涉及的衬底可以在曝光之前或之后处理，例如在轨道(通常施加光刻胶层至衬底并且显影已曝光光刻胶的工具)、度量工具和/或检查工具中。可应用的，在此本公开可以适用于这些和其他衬底处理工具。此外，可以多于一次处理衬底，例如以便于形成多层IC，使得在此所述的术语衬底也可以涉及已经包含多个已处理层的衬底。
尽管以上已经在光学光刻的上下文中对本发明实施例的使用做出了具体参考，应该知晓的是本发明可以用于其他应用，例如压印光刻，并且上下文所允许的不限于光学光刻。在压印光刻中，图案化装置中的拓扑结构限定了形成在衬底上的图案。图案化装置的拓扑结构可以挤压进提供至衬底的光刻胶层中，通过施加电磁辐射、热、压力或其组合而将光刻胶固化至衬底上。从光刻胶移出了图案化装置，在光刻胶固化之后在其中留下了图案。
在此使用术语“辐射”和“束”包括所有类型电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有或约为365、248、193、157或126nm波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有范围在5－20nm中的波长)，以及粒子束，诸如离子束或电子束。
如上下文所允许的术语“透镜”可以涉及各种类型光学部件的任何一个或组合，包括折射、反射、磁性、电磁和静电光学部件。
尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，应该知晓的是本发明可以除了如所述之外实施。例如，本发明可以采取计算机程序的形式，包含了描述了如上所述方法的机器可读指令的一个或多个序列，或者具有存储其中的该计算机程序的数据存储媒介(例如半导体存储器、磁盘或光盘)。
以上说明书意在为示意性并非限定性的。因此，对于本领域技术人员明显的是，可以不脱离如以下所列权利要求的范围而对如所述的本发明做出修改。

Claims (15)

1.一种控制系统，所述系统包括：
传感器系统，用以测量物理量，所述传感器系统包括具有多个检测器以允许在不同空间位置处并行测量的并行检测设置，
致动器；以及
控制单元，被配置成基于所述多个检测器的输出提供驱动信号至所述致动器；
其中所述多个检测器共享噪声源，其中所述传感器系统被配置为使得所述多个检测器均输出根据所述物理量的信号，
其中所述传感器系统被配置为使得至少一个检测器与一个或多个其他检测器相比不同地响应于源自所共享噪声源的噪声，
其中所述多个检测器和所述致动器被配置成使得所述多个检测器的输出中的因源自所述噪声源的噪声所致的信号变化无法由所述致动器跟随或无法由所述致动器完全跟随，以及
其中所述多个检测器输出根据所述物理量的周期性变化的信号，以及其中来自所述至少一个检测器的周期性变化的信号与所述一个或多个其他检测器的周期和/或相位不同。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，由于至少一个检测器的周期性变化的信号与一个或多个其他检测器的周期和/或相位不同，所述至少一个检测器与所述一个或多个其他检测器相比不同地响应于源自共享噪声源的噪声。
3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，所述至少一个检测器的所述周期性变化的信号与所述一个或多个其他检测器的相位不同，以及其中相位的差值为180度。
4.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，所述至少一个检测器的周期性变化的信号与所述一个或多个其他检测器的相位不同，以及其中相位的差值为90度。
5.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，所述至少一个检测器的周期性变化的信号与所述一个或多个其他检测器的周期不同，以及其中所述至少一个检测器的周期性变化的信号的周期与来自所述一个或多个其他检测器的信号的周期之间的比率至少为2。
6.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中每个检测器包括：
辐射输出，用于提供测量束；
输入光栅，用于调制所述测量束；
检测光栅，用于在已调制测量束已经穿过光学系统之后形成所述已调制测量束的波前的多个重叠和干涉副本；以及
相机，设置在距所述检测光栅一定距离处以捕捉所述波前的所述重叠和干涉副本的图像，
其中由所述输入和/或检测光栅中的差异引起在所述检测器的周期性变化的信号之间的周期和/或相位的差值。
7.根据权利要求6所述的控制系统，其中所述多个检测器共享相同的所述辐射输出和/或共享相同的所述相机作为噪声源。
8.一种控制系统，所述系统包括具有：
传感器系统，用以沿至少两个方向测量物理量，所述传感器系统包括多个检测器以允许在不同空间位置处并行测量的并行检测设置，其中所述多个检测器共享噪声源，
致动器；以及
控制单元，被配置成基于所述多个检测器的输出提供驱动信号至所述致动器；
其中每个检测器被配置为每次沿所述至少两个方向中的一个方向测量，其中所述传感器系统被配置为使得所述多个检测器均输出根据所述物理量的信号，
其中所述传感器系统被配置为使得在并行测量期间至少一个检测器同时沿与一个或多个其他检测器不同的方向测量，以及
其中所述多个检测器和所述致动器被配置成使得所述多个检测器的输出中的因源自所述噪声源的噪声所致的信号变化无法由所述致动器跟随或无法由所述致动器完全跟随，以及
其中所述多个检测器输出根据所述物理量的周期性变化的信号，以及其中来自所述至少一个检测器的周期性变化的信号与所述一个或多个其他检测器的周期和/或相位不同。
9.根据权利要求8所述的控制系统，其中，所述多个检测器输出根据所述物理量的周期性变化的信号。
10.根据权利要求8或9所述的控制系统，其中，每个检测器包括：
辐射输出，用于提供测量束；
输入光栅，用于调制所述测量束；
检测光栅，用于在已调制测量束已经穿过光学系统之后形成所述已调制测量束的波前的多个重叠和干涉副本；以及
相机，设置在距所述检测光栅一定距离处以用于捕捉所述波前的所述重叠和干涉副本的图像，
其中由所述输入和/或检测光栅确定测量方向。
11.一种光刻设备，包括根据权利要求1至10中任一项所述的控制系统。
12.根据权利要求11所述的光刻设备，其中，所述传感器系统中的每个检测器包括：
辐射输出，用于提供测量束；
输入光栅，用于调制所述测量束以形成已调制测量束；
检测光栅，用于形成所述已调制测量束的波前的多个重叠和干涉副本；以及
相机，设置在距所述检测光栅一定距离处以捕捉所述波前的重叠和干涉副本的图像，
其中，所述光刻设备进一步包括：
支撑结构，构造用于支撑图案化装置，所述图案化装置包括所述多个检测器的所述输入光栅；
衬底工作台，构造用于保持衬底，所述衬底工作台包括所述多个检测器的相机以及所述检测光栅；以及
投射系统，被配置为将所述已调制测量束投射至在所述衬底工作台上的相应检测光栅上，
其中将由所述传感器系统测量的所述物理量是所述输入光栅相对于所述衬底工作台的位置。
13.根据权利要求12所述的光刻设备，包括用于定位所述支撑结构的第一定位器和/或用于定位所述衬底工作台的第二定位器，其中所述光刻设备包括配置用于基于所述多个检测器的输出而向所述第一定位器和/或所述第二定位器提供驱动信号的控制单元。
14.一种图案转移方法，包括：
使用根据权利要求1至10中任一项所述的控制系统测量图案化装置相对于被配置为保持衬底的衬底工作台的位置，所述图案化装置配置用于在辐射束截面中向所述辐射束赋予图案以形成图案化辐射束；
基于测得位置将由所述衬底工作台保持的衬底上的目标部分与所述图案化装置对准；以及
将所述图案化辐射束投射至所述衬底的目标部分上以将图案从所述图案化装置转移至所述衬底。
15.根据权利要求14所述的图案转移方法，其中，所述图案化装置包括每个检测器的光栅，以及其中通过以下方式测量所述图案化装置的位置：采用测量束照射所述图案化装置的所述光栅以形成已调制测量束、将所述已调制测量束投射至在所述衬底工作台上提供的检测光栅上以形成所述已调制测量束的波前的多个重叠和干涉副本、捕捉所述波前的所述重叠和干涉副本的图像、以及从所捕捉的图像计算所述图案化装置相对于所述衬底工作台的位置。
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