CN110770655A - 传感器、光刻设备和器件制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种传感器(SE)，包括：‑辐射源(LS)，朝向传感器目标(GR)发射具有相干长度的辐射(LI)；和‑偏振分束器(PBS)，将由所述传感器目标衍射的辐射分割成具有第一偏振态的辐射和具有第二偏振态的辐射，其中，所述第一偏振态与所述第二偏振态正交，和其中，所述传感器配置成使得在通过所述偏振分束器后，具有所述第一偏振态的辐射相对于具有所述第二偏振态的辐射的光程差大于所述相干长度。

Description

传感器、光刻设备和器件制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年6月19日提交的欧洲申请17176549.8的优先权，该欧洲申请通过引用全文并入本文。

技术领域

本发明涉及一种传感器、一种量测设备、一种包括所述传感器的光刻设备和一种器件制造方法。

背景技术

光刻设备是一种将所期望的图案施加到衬底(通常是在衬底的目标部分)上的机器。光刻设备可以例如用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成要在IC的单层上形成的电路图案。可以将该图案转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或更多个管芯)上。典型地，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。常规的光刻设备包括所谓的步进器和所谓的扫描器，在步进器中，通过将整个图案一次性曝光到目标部分上来辐照每个目标部分；在扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案，同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步扫描衬底来辐照每个目标部分。也有可能通过图案压印到衬底上而将图案从图案形成装置转印到衬底上。

在光刻设备中，设置有许多个传感器，例如用于对准和/或重叠量测。这种趋势是要使用分段的传感器目标，例如光栅，其具有强的偏振依赖响应。为了提供更鲁棒性且准确的传感器，已经提出针对被光栅衍射的光的两正交偏振态来检测光栅的位置。

在这样的传感器中，被光栅衍射的光可以使用偏振分束器分割成具有第一偏振态的光和具有与第一偏振态正交的第二偏振态的光。理想地，所述分割是完美的，但是实际上在通过偏振分束器之后，具有第一偏振态的光仍然伴随着一部分具有第二偏振态的光，反之亦然。因此，光信号包含一误差，该误差与“不需要的(wrong)”偏振态的光和“期望的”偏振态的光的振幅比成比例。而且，所述误差依赖于两个偏振束之间的相位差。衍射强度和相位差又强烈依赖于光栅的分段和光的波长。但是，这种关系不是简单且可预测的，从而由于偏振串扰会导致明显不可预测的误差。

发明内容

期望提供一种具有减少由于偏振串扰引起的误差的传感器。

根据本发明的实施例，提供了一种传感器，包括：

-辐射源，朝向传感器目标发射具有相干长度的辐射；和

-偏振分束器，将由所述传感器目标衍射的辐射分割成具有第一偏振态的辐射和具有第二偏振态的辐射，

其中所述第一偏振态与所述第二偏振态正交，和其中，所述传感器配置成使得在通过所述偏振分束器后，具有所述第一偏振态的辐射相对于具有所述第二偏振态的辐射的光程差大于所述相干长度。

根据本发明的另一实施例，提供了一种光刻设备，包括根据本发明所述的传感器。

根据本发明的另一实施例，提供了一种量测设备，包括根据本发明所述的传感器。

根据本发明的另一实施例，提供了一种器件制造方法，其中使用根据本发明所述的传感器和/或光刻设备。

附图说明

现在将参考所附的示意性附图仅通过举例方式来描述本发明的实施例，在附图中对应的附图标记指示对应的部件，且在附图中：

-图1描绘了根据本发明的实施例的光刻设备；

-图2示意性地描绘了根据本发明的实施例的传感器；

-图3示意性地描绘了双折射延迟器的实施例，所述双折射延迟器可以应用于根据本发明的实施例的传感器中；和

-图4示意性地描绘了根据本发明的实施例的传感器。

具体实施方式

图1示意性地描绘了根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述设备包括：

-照射系统(照射器)IL，配置成调节辐射束B(例如UV辐射或EUV辐射)；

-支撑结构(例如掩模台)MT，构造成支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与配置成根据某些参数准确地定位图案形成装置的第一定位器PM相连；

-衬底台(例如，晶片台)WTa或WTb，构造成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置成根据某些参数准确地定位衬底的第二定位器PW相连；和

-投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，配置成将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一个或更多个管芯)上。

照射系统可以包括各种类型的光学部件，诸如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，用以引导、成形和/或控制辐射。

支撑结构MT支撑(即承载)图案形成装置MA的重量。支撑结构以依赖于图案形成装置MA的方向、光刻设备的设计和诸如例如图案形成装置MA是否保持在真空环境中的其他条件的方式保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构MT可以确保图案形成装置MA位于所期望的位置上(例如相对于投影系统PS)。本发明使用的任何术语“掩模版”或“掩模”可以被认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

本文使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底W的目标部分上产生图案的任何装置。应注意，赋予辐射束的图案可以不完全对应于衬底W的目标部分中的所期望的图案，例如，如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征。通常，被赋予至辐射束的图案将对应于在目标部分中产生的器件(诸如集成电路)中的特定功能层。

图案形成装置MA可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程LCD面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以单独地倾斜，以便沿不同的方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。

本文使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有或约为365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有在5nm至20nm的范围内的波长)以及诸如离子束或电子束等粒子束。

本文使用的术语“投影系统”应该被广义地解释为包括任何类型的投影系统，包括折射光学系统、反射光学系统、反射折射光学系统、磁性光学系统、电磁光学系统和静电光学系统或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射或者对于诸如浸没液体的使用或真空的使用之类的其它因素所适合的。本发明使用的任何术语“投影透镜”可以被认为与更上位的术语“投影系统”同义。

如此处所描绘的，所述设备属于透射型(例如，采用透射式掩模)。可替代地，所述设备可以属于反射型(例如，采用如上文所提及类型的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。

光刻设备可以是具有两个(双平台)或更多个衬底台(和/或两个或更多个掩模台)的类型。在这种“多平台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。在图1的示例中的两个衬底台WTa和WTb是其的图示。本文公开的发明可以以独立的方式使用，但是特别地，它可以在单平台或多平台设备的预曝光测量阶段中提供附加功能。

光刻设备可以属于如下类型，其中衬底W的至少一部分可以被具有相对高折射率的液体覆盖，例如，水，以便填充投影系统PS和衬底W之间的空间。浸没液体也可以施加于光刻设备中的其它空间，例如，在图案形成装置MA和投影系统PS之间。本领域中众所周知的是，浸没技术用于增加投影系统的数值孔径。本发明使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底W的结构必须浸没在液体中，相反，“浸没”仅意味着在曝光期间液体位于投影系统PS和衬底W之间。

参照图1，照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。例如，当辐射源SO为准分子激光器时，辐射源SO和光刻设备可以是分立的实体。在这种情况下，辐射源SO不被认为是构成光刻设备的一部分，且辐射束借助于包括(例如)适合的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD被从辐射源SO传递至照射器IL。在其它情况下，例如当所述源为汞灯时，所述源可以是所述光刻设备的组成部分。可以将辐射源SO和照射器IL以及需要时设置的束传递系统BD一起称为辐射系统。

所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可以对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，照射器IL可以包括各种其它部件，诸如，积分器IN和聚光器CO。所述照射器可以用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所期望的均匀性和强度分布。

所述辐射束B入射到保持在支撑结构MT(例如，掩模台)上的图案形成装置MA(例如，掩模)上，并且通过图案形成装置MA来形成图案。在已横穿图案形成装置MA的情况下，辐射束B传递通过投影系统PS，所述投影系统将所述束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器IF(例如，干涉仪装置、线性编码器或电容传感器)，可以准确地移动衬底台WTa/WTb，例如以便将不同的目标部分C定位于辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库进行机械获取之后，或在扫描期间，可以将第一定位器PM和另一个位置传感器(图1中未明确描绘出)用于相对于辐射束B的路径准确地定位图案形成装置MA。通常，可以借助于构成所述第一定位器PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)来实现支撑结构MT的移动。类似地，可以采用构成第二定位器PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WTa/WTb的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以通过使用掩模对准标记Ml、M2和衬底对准标记Pl、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。尽管所图示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于多个目标部分之间的空间(这些公知为划线对准标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在图案形成装置MA上的情况下，掩模对准标记M1、M2可以位于所述管芯之间。

所描绘的设备至少能够用于扫描模式中，在所述扫描模式中，在对支撑结构MT和衬底台WTa/WTb同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WTa/WTb相对于支撑结构MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度决定了目标部分的高度(沿扫描方向)。

除了所述扫描模式之外，所描绘的设备能够用于下列模式中的至少一种：

1.在步进模式中，在将支撑结构MT和衬底台WTa/WTb保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WTa/WTb沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中被成像的目标部分C的尺寸。

2.在另一模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WTa/WTb进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WTa/WTb的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可以易于应用于利用可编程图案形成装置(诸如，如上所提及类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。

也可采用上文所描述的使用模式的组合和/或变形，或完全不同的使用模式。

光刻设备LA是所谓的双平台型，其具有两个衬底台WTa和WTb以及两个站——曝光站和测量站——在所述两个站之间衬底台可被交换。在曝光站处正曝光一个衬底台上的一个衬底的同时，可在测量站处将另一衬底装载至另一衬底台上以使得可以执行各种预备步骤。预备步骤可以包括使用水平传感器LS来映射衬底的表面和使用对准传感器AS测量在衬底上的对准标识的位置。这实现设备的生产量实质性增加。如果位置传感器IF在测量站和曝光站处时都不能测量衬底台的位置，则可以设置第二位置传感器以实现在两个站处追踪衬底台的位置。

所述设备还包括光刻设备控制单元LACU，其控制所描述的各种致动器和传感器的所有运动和测量。控制单元LACU还包括信号处理和数据处理能力，以实施与设备的操作相关的期望计算。在实践中，控制单元LACU将实现为许多子单元的系统，每个子单元处理所述设备内的子系统或部件的实时数据采集、处理和控制。例如，一个处理子系统可以专用于伺服控制衬底定位器PW。单独的单元甚至可以处理粗致动器和精致动器，或不同的轴。另一单元可以专用于位置传感器IF的读出。设备的整体控制可以由中央处理单元控制，所述中央处理单元与这些子系统处理单元通信，与操作员以及与光刻制造过程中涉及的其它设备通信。

图2示意性地描绘了根据本发明的实施例的传感器SE，所述传感器可以是图1的光刻设备或量测设备(例如被布置为测量重叠特性)的一部分，并且其能够如上所述，与光栅GR或标记相互作用以确定光栅或标记的位置。尽管下面的描述具体地将光栅称为传感器目标，但是在此特别指出，本发明也适用于非光栅特征作为传感器目标。

传感器SE包括辐射源LS，所述辐射源LS配置成向光栅GR(例如对准标记)发射具有相干长度的辐射LI。相干长度可以例如在10μm–1mm的范围内。相干长度是相干波保持规定的相干度的传播方向。本发明利用以下属性：当所有干扰波所采取的光路相差小于相干长度时，波干扰相对强；当至少一些干扰波所采取的光路相差大于相干长度时，波干扰相对弱。

在该实施例中，使用反射光学元件ROE，其将来自辐射源LS的辐射LI引导朝向光栅GR。对于本领域技术人员将清楚的是，可以使用附加的或替代的光学元件来操纵辐射LI，以便获得具有适当光学属性的辐射LI并入射到光栅GR。辐射源LS和这些光学元件在适当的情况下可以被认为是照明系统的一部分，所述照明系统被配置为向光栅GR提供具有期望属性的辐射LI以用于衍射或散射目的。

在图2的实施例中，入射到光栅GR的辐射L1是圆偏振的。光栅GR是分段光栅，使得由光栅GR衍射的辐射包括具有在图2中用实线表示的第一偏振态的辐射L1和在图2中用虚线表示的第二偏振态的辐射L2。

衍射辐射L1和L2随后通过光学元件OE和双折射延迟器BRP，所述光学元件OE被配置为收集衍射辐射L1和L2。双折射延迟器BRP在该示例中具有板状的形状，但是可以应用任何其它合适的形状。包括合适的双折射材料(诸如例如方解石)的双折射延迟器BRP的折射率依赖于偏振态，并且其厚度导致具有第一偏振态的辐射L1和具有第二偏振态的辐射L2之间的光程差大于相干长度。

作为示例，当两个偏振态之间的折射率差例如为0.1并且辐射LI的相干长度为100μm时，双折射延迟板的厚度优选为至少100μm/0.1＝1mm，以允许两个偏振态积累的光程差大于所述相干长度。

辐射L1和L2随后通过偏振分束器PBS，所述偏振分束器PBS被配置为将由光栅GR衍射的辐射分割成主要为第一偏振态的辐射L1'和主要为第二偏振态的辐射L2'。在理想的情况下，偏振分束器的分割是完美的，辐射L1'等于辐射L1，辐射L2'等于辐射L2。然而，除了辐射L1之外辐射L1’还包括具有第二偏振态的辐射L2的一小部分，并且除了辐射L2之外辐射L2’还包括具有第一偏振态的辐射L1的一小部分。

由于双折射延迟板BRP，辐射L1和辐射L2是不相干的，因此，两个辐射之间的相位差不再发挥如此重要的作用，并且误差成为辐射L1和辐射L2之间的强度比的函数，而不是辐射L1和辐射L2的振幅比，由此在干涉测量(例如，自参考干涉仪)中使用辐射L1'和辐射L2'时导致更准确的位置测量。

图3描绘了图2的传感器的替代实施例。两个实施例之间的区别在于：在图3的实施例中，单个双折射延迟器BRP已由第一双折射延迟器BRP1和第二双折射延迟器BRP1代替，第一双折射延迟器和第二双折射延迟器两者在所述示例中均具有板状的形状，但是可以应用任何其它合适的形状。第一双折射延迟板BRP1和第二双折射延迟板BRP2被倾斜，使得第一双折射延迟板BRP1的光学表面OS1的法线N1与入射到所述光学表面OS1的辐射L3的传播方向成非零角度α，第二双折射延迟板BRP2的光学表面OS2的法线N2与离开光学表面OS2的辐射L4的传播方向成非零角度β。第一双折射延迟板BRP1和第二双折射延迟板BRP2的角度α，β以及厚度已被选择使得已经通过第一双折射延迟板和第二双折射延迟板的辐射L4在与通过第一双折射延迟板和第二双折射延迟板两者之前的辐射L3基本相同的方向上传播，即辐射L3和辐射L4被对准，或者换句话说，束偏移为零，如虚线所示。角度α和β是非零的以避免来自所述光学表面的背向反射。在通过两个双折射延迟板之后，束偏移优选为零，以避免波长依赖的束偏移。角度α和β优选为毫弧度的量级。

优选地，第一双折射延迟板BRP1的折射率的温度敏感性与第二双折射延迟板BRP2的折射率的温度敏感性相反。在这种情况下，传感器对温度的敏感性降低。更优选地，第一双折射延迟板BRP1的折射率的温度敏感性与第一双折射延迟板BRP1的厚度的乘积基本上等于第二双折射延迟板BRP2的折射率的温度敏感性和第二双折射延迟板BRP2的厚度的乘积。

在另一个实施例中，入射到光栅GR的辐射L1包括线性偏振辐射(例如，X或Y偏振)。在所述实施例中，光栅GR是被配置为改变入射辐射的偏振(例如从X变为Y，或者反之亦然(180度))的光栅，使得由光栅GR衍射的辐射包括具有与入射辐射(其是由辐射源射出的辐射)不同的偏振态的辐射。换句话说，光栅将具有第一偏振态的入射辐射改变为具有不同于第一偏振态的第二偏振态的衍射辐射。在光栅被掩埋在一个或更多个半导体或其它材料层的下方的情况下，入射辐射还将从一个或更多个层的顶表面(或另一表面)反射和/或散射，例如从源自下方的光栅的残留表面形貌反射和/或散射。从顶表面(或光栅顶部的叠层的其它表面)散射和/或反射的辐射的偏振态将不会显著发生变化，并将保持其原始的第一偏振态，所述第一偏振态不同于从光栅GR衍射的辐射的第二偏振态。一个或更多个双折射延迟器在这种情况下被布置为提供在从具有第二偏振态的光栅GR衍射的辐射与不从具有第一偏振态的光栅GR散射和/或反射的辐射之间的光程差，该光程差大于相干长度。这导致从光栅GR衍射的辐射与不从光栅(例如从顶表面)散射和/或反射的辐射的非相干相加，而不是非相干相加，从而减少了确定光栅特性(诸如光栅的位置)时的误差(因为两个辐射之间的相位差不再起到如此重要的作用，并且所述误差成为从光栅衍射的辐射的强度与从另一个表面散射的辐射的强度之间的比的函数，而不是从光栅衍射的辐射与从另一个表面散射的辐射的振幅之间的比)。

在实施例中，一个或更多个双折射延迟器被布置成使得具有第一偏振态的辐射与具有第二偏振态的辐射之间的光程差大于从光栅衍射之后的相干长度。在这种情况下，将一个或更多个双折射延迟器定位在例如在光栅GR和光学元件OE之间。

尽管所示的实施例公开了单个双折射延迟器(图2)或两个双折射延迟器(图3)，但是本发明不限于这些实施例，并且可以包括更多双折射延迟器，即，光程差可以主要是由一个或更多双折射延迟器导致的。

在实施例中，设置在光栅顶部的至少一层对于可见光波长范围内的辐射是不透明的。在这种情况下，辐射源可以布置成发射红外辐射，例如在高达1000nm、1500nm或2000nm的波长范围内。在实施例中，辐射源是宽带辐射源，其被布置为发射宽波长范围的辐射，例如从紫外到红外。

尽管所示的实施例公开并描述了一个或更多个双折射延迟器的位置仅在光栅GR和偏振分束器PBS之间，但是一个或更多个双折射延迟器也可以良好地位于其它位置或替代位置。

在实施例中，一个或更多个双折射延迟器被布置为使得具有第一偏振态的辐射与具有第二偏振态(与第一偏振态不同)的辐射之间的光程差大于辐射与光栅相互作用之前的相干长度。在这种情况下，一个或更多个双折射延迟器可以位于辐射源与光栅之间，例如位于辐射源与反射光学元件ROE之间。在该示例中，辐射源提供圆偏振辐射，并且一个或更多个双折射延迟器位于辐射源的下游，并且在辐射与光栅相互作用之前。一个或更多个双折射延迟器被配置为使得圆偏振辐射的线性X偏振分量和线性Y偏振分量之间的光程差大于与一个或更多个双折射延迟板相互作用之前的相干长度。例如，然后将双折射延迟板定位在辐射源和光学元件ROE之间。图4示出了包括双折射延迟器和另一双折射延迟器的传感器的另一实施例。更具体地，该实施例中的传感器包括位于辐射源LS和反射光学元件ROE之间的照射路径双折射延迟板BRPa(即传感器的照射路径)以及位于光学元件OE和偏振分束器PBS之间的检测路径双折射延迟板BRPb(即传感器的检测路径)。检测路径双折射延迟板BRPb至少部分地补偿了光学元件OE(或位于光栅和延迟器之间的其它光学元件)对偏振态的延迟的任何影响。尽管该实施例中的双折射延迟器具有板的形状，但是可以替代地应用其它合适的形状。在实施例中，照射路径双折射延迟板BRPa的厚度不同于检测路径双折射延迟板BRPb的厚度，以在脉冲辐射源的情况下提供辐射脉冲的时间和空间上的充分分离。注意，照射路径和检测路径双折射延迟板中的一个或每个可以包括第一双折射延迟板和第二双折射延迟板，如图3所示。

尽管所示的实施例主要采用双折射来使两个偏振态积累大于相干长度的光程差，但是本发明还可以使用例如偏振分束器来将光程长度几何地增加到具有特定偏振态的辐射中并用偏振束合成器重新组合所述辐射。一个或更多个双折射延迟板的优点在于，这可能是更容易的解决方案，其另外或可替代地可以需要较少的空间。

尽管还未给出关于如何确定光栅的位置的太多信息，但是这里明确提到的是，所示的传感器可以进一步包括：第一干涉仪，布置在偏振分束器PBS的下游以使用具有第一偏振态的辐射L1'测量光栅GR的位置；以及第二干涉仪，布置在偏振分束器PBS的下游，以使用具有第二偏振态的辐射L2'来测量光栅GR的位置。第一干涉仪和第二干涉仪优选是自参考干涉仪。

在实施例中，传感器被配置成为具有第一偏振态的辐射提供不同的几何光学路径或光程，之后该几何光程与针对于具有第二偏振态的辐射的几何路径不同。

尽管所描绘的实施例示出了光栅GR，但是本发明也适用于具有非光栅特征的传感器目标。在这种情况下，措词“由传感器目标/光栅所衍射的”也可以被理解为包括“由传感器目标/非光栅特征所散射的”或由“由传感器目标/非光栅特征所散射的”代替。

虽然在本文中对光刻设备用于IC的制造进行了具体参考，但是，应该理解，本文所述的光刻设备可以具有其它应用，诸如集成光学系统的制造、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。本领域技术人员将理解，在这种替代应用的背景下，本文使用的任何术语“晶片”或“管芯”可以被认为分别与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。本文所指的衬底可以在曝光之前或之后例如在涂覆显影系统(一种典型地将抗蚀剂层施加到衬底上并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检查工具中进行处理。在可应用的情况下，可以将本发明的公开内容应用于这种和其它衬底处理工具中。另外，所述衬底可以被处理一次以上，例如用于产生多层IC，使得本发明使用的术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。

尽管上文已经具体参考了在光学光刻术的上下文中使用本发明的实施例，但是应当理解，本发明可以用于其它应用，例如压印光刻术，并且在所述背景允许的情况下，不限于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的形貌限定了在衬底上产生的图案。图案形成装置的形貌可以被压制到被供给衬底的抗蚀剂层中，于是通过施加电磁辐射、热、压力或者它们的组合使抗蚀剂固化。在抗蚀剂被固化之后所述图案形成装置被移出抗蚀剂，在其中留下图案。

虽然上文已经描述了本发明的具体实施例，但是应该理解，本发明可以以与上述不同的方式来实施。例如，本发明可以采取包含一个或更多个描述上文所公开的方法的机器可读指序列令的计算机程序或于其中存储该计算机程序的数据存储介质(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。

以上的描述旨在是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员将明白，在不背离下面阐述的权利要求书的范围的情况下，可以对所描述的发明进行修改。

Claims (15)

1.一种传感器，包括：

-辐射源，朝向传感器目标发射具有相干长度的辐射；和

-偏振分束器，配置成将与所述传感器目标相互作用的辐射分割成具有第一偏振态的辐射和具有第二偏振态的辐射，

其中，所述第一偏振态与所述第二偏振态正交，

并且其中所述传感器配置成使得在通过所述偏振分束器后，具有所述第一偏振态的辐射相对于具有所述第二偏振态的辐射的光程差大于所述相干长度。

2.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述传感器配置成使得在与所述传感器目标相互作用后，具有所述第一偏振态的辐射相对于具有所述第二偏振态的辐射的光程差大于所述相干长度。

3.根据权利要求1或2所述的传感器，包括双折射延迟器，所述双折射延迟器配置成提供所述光程差。

4.根据权利要求3所述的传感器，其中，所述双折射延迟器定位在所述辐射源和所述传感器目标之间。

5.根据权利要求4所述的传感器，其中，另一双折射延迟器布置在所述传感器目标和所述偏振分束器之间。

6.根据权利要求5所述的传感器，其中，所述双折射延迟器的厚度和所述另一双折射延迟器的厚度不同。

7.根据权利要求3所述的传感器，其中，所述双折射延迟器定位在所述传感器目标和所述偏振分束器之间。

8.根据权利要求3-7中任一项所述的传感器，其中，所述双折射延迟器和/或另一双折射延迟器包括两个或更多个双折射延迟器。

9.根据权利要求3-8中任一项所述的传感器，其中，所述双折射延迟器和/或另一双折射延迟器包括第一双折射延迟器和第二双折射延迟器，所述第一双折射延迟器和第二双折射延迟器配置成提供光程差，其中所述第一双折射延迟器的光学表面的法线与通过所述第一双折射延迟器的辐射的传播方向不平行，并且其中所述第二双折射延迟器被定向成使得已经通过第一双折射延迟器和第二双折射延迟器两者的辐射沿着与辐射通过第一双折射延迟器和第二双折射延迟器两者之前的基本相同的方向传播。

10.根据权利要求9所述的传感器，其中，所述第一双折射延迟器的折射率的温度敏感性与所述第二双折射延迟器的折射率的温度敏感性相反。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的传感器，其中，所述辐射源配置成发射圆偏振辐射。

12.一种量测设备，包括根据权利要求1-11中任一项所述的传感器。

13.一种光刻设备，包括根据权利要求1-11中任一项所述的传感器。

14.根据权利要求13所述的光刻设备，还包括：

-照射系统，配置成调节辐射束；

-支撑件，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在辐射束的横截面中赋予辐射束图案以形成图案化的辐射束；

-衬底台，构造成保持衬底；和

-投影系统，配置为将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上，

其中，所述传感器配置成测量设置在衬底台、所述支撑件、由所述支撑件支撑的图案形成装置、和/或由所述衬底台保持的衬底上的传感器目标的位置。

15.一种器件制造方法，其中使用根据权利要求1-11中任一项所述的传感器和/或根据权利要求12所述的量测设备和/或根据权利要求13或14所述的光刻设备。

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