CN111051984A - 光学检测器 - Google Patents

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Abstract

一种用于检测被规则结构衍射的衍射辐射的检测器，所述检测器包括：传感器，其用于感测所述衍射辐射的至少一部分，所述传感器具有第一区和第二区；第一涂层，其被配置成允许波长在第一波长范围内的辐射透射；以及第二涂层，其被配置成允许波长在第二波长范围内的辐射透射；其中，所述第一涂层涂覆所述传感器的第一区，并且所述第二涂层涂覆所述感测器的第二区，并且其中，所述第一区和所述第二区是不同的区。

Description

光学检测器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年8月14日递交的EP/US申请17186164.4的优先权，该EP/US申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明是关于光学检测器，具体地说，本发明可能涉及用于检测衍射辐射的光学检测器。
背景技术
光刻设备是将期望的图案施加到衬底的目标部分上的机器。光刻设备可以用于例如制造逻辑和/或存储器芯片(在本文中被称为集成电路(IC))。在这种情况下，图案化装置(其可替代地称作掩模或掩模版)可以用于产生待形成于IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或多个管芯)上。通常通过成像到设置于衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行图案的转移。通常，单一衬底将包括经连续地图案化的相邻目标部分的网络。这些目标部分通常被称作“场”。
在光刻过程中，需要频繁地对所产生结构进行测量，例如以用于过程控制和验证。这可以称作量测。用于进行这些测量的各种工具是已知的，包括经常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜(SEM)以及用于测量重叠(该重叠是指器件中的两个层的对准精度)的专用工具。近来，已经开发出供光刻领域中使用的多种形式的光学工具或散射仪。这些装置将辐射束引导到目标上并测量散射辐射的一个或多个性质—例如，随波长而变化的单一反射角下的强度；随反射角而变化的一个或多个波长下的强度；或者随反射角而变化的偏振—以获得可供确定目标的感兴趣的性质的测量信号。
同时，已知的检测技术使用在可见光或紫外波带内(例如大于200nm)的辐射。这限制了可测量的最小特征，使得该技术能够不再直接测量在现代化光刻过程中制成的最小特征。为了允许测量较小结构，已提出使用具有例如与用于EUV光刻术中的极紫外(EUV)波长相似的较短波长的辐射。这些波长可以例如在1至100nm的范围内，或者在1至125nm的范围内。该波长范围的一部分或全部也可以被称作软X射线(SXR)波长。有些作者可能使用SXR来指代较窄的波长范围，例如在5-50nm或10-20nm的范围内。出于本文中所披露的方法和装置的目的，将使用术语SXR和EUV而不暗含任何硬性区别。使用例如在0.1-1nm的范围内的较硬X射线的量测术也是可以想到的。
宽带软X射线光也可以用于散射量测术。使用短波长辐射来照射目标，并且捕获散射光(衍射图案)。另外，将零阶反射束发送到光谱仪中。通过使用衍射图案和零阶信号并使用重建算法来获得感兴趣的参数(CD、OVL等)。
紧凑型SXR辐射源包括HHG源，其中，来自激光器的红外泵浦辐射通过与气态介质相互作用而转换成较短波长辐射。HHG源可以购自例如美国科罗拉多州博尔德市的KMLabs公司(http://www.kmlabs.com/)。
由于感兴趣的SXR光子在任何介质中都具有非常短的穿透深度，所以气态介质可以采取位于低压(接近真空)环境的气体射流的形式。该气体射流可以自由地从喷嘴喷出，或者被限制在用于延长它与泵辐射的相互作用的波导结构内。
图1示出用作HHG源100的装置100的区块示意图。装置100包括脉冲式高功率红外或光学激光器102、腔室104和真空光学系统110，腔室104包括辐射输入部106和辐射输出部108。激光器102发射驱动辐射，该驱动辐射通过辐射输入部106进入腔室104并且入射于位于腔室104内的相互作用区114处的气体目标112上。气体目标112包括小体积(通常几立方毫米)的特定气体(例如情性气体、氮气、氧气或二氧化碳)。可以使用诸如金属等离子体(例如铝等离子体)的其他介质。
由于由激光器102发射的驱动辐射与气体目标112的气体原子的相互作用，所以气体目标112将把驱动辐射的一部分转换成发射辐射，在这种情况下，发射辐射包括在1nm至100nm的范围内的多个波长的辐射(在本文中被称为SXR)。发射辐射通常由驱动激光的奇谐波构成，即频率是驱动激光频率的奇数倍。在与入射驱动辐射共线的方向上发射所谓的“高阶谐波”辐射。
SXR束传递通过辐射输出部108，并且随后被操控和引导到待由真空光学系统110检测的晶片。
因为空气(和事实上任何气体)吸收SXR辐射很严重，所以气体目标与待检测的晶片之间的体积被抽空或者几乎抽空。驱动辐射通过辐射输入部106而被引导到腔室104中，该辐射输入部106是通常由熔融的硅石或者能够与之相当的材料制成的观察口。由于驱动辐射与发射辐射(SXR束)共线，所以通常需要阻挡驱动辐射以防止它通过辐射输出部108并进入真空光学系统110中。通常通过将滤光片合并到辐射输出部108中来完成上述阻挡操作，该滤光片被放置于发射束路径中并且对于驱动辐射而言不透明(例如，对于红外线或可见光而言不透明)，但是对于发射辐射束而言至少部分地透明。可以使用锆或铝来制作滤光片。
在已知的HHG源中，相当大比例的发射辐射束被辐射输出部108处使用的激光阻挡滤光片所吸收，以阻挡驱动辐射。这导致发射辐射输出功率通常有50％的损耗。
目前的IR阻挡方案依赖于用于抑制IR达大约6个数量级的透射滤光片，通常与首先耗去大部分热负载(并且增加更高几个数量级的抑制)的另一元件(针孔或反射滤光片)组合。锆(Zr)是典型的选择，因为它具有约6-19nm的透射窗口。铝(Al)是另一种常见选择，其透射约20-70nm。这些滤光片是厚度为约100-500nm的超薄的独立支撑的金属膜。透射滤光片被放置于上游、接近于源，因此它将整个工具的波长范围限制于那些透射窗口中的一个。为了对具有非常小的节距(例如小于20nm)的目标执行量测，在实践中，需要低于20nm的波长以在适宜的入射角和衍射角获得衍射阶。因此，Zr必须用于滤光，它将工具限制为6-19nm的波长。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的检测器，该检测器避免了对独立支撑的超薄金属膜的需求。
如随附的权利要求书中所阐述的，本发明提供检测器、检测辐射的方法、光谱仪和量测设备。
现在将仅借助于示例并参考附图来描述本发明的优选实施例。
附图说明
图1是用作HHG辐射源的设备的示意性剖面图；
图2是使用SXR辐射来执行量测的量测设备的示意图；
图3是根据本发明的实施例的检测器的示意图；
图4是示出示例性辐射光谱的图，图中描绘了衍射阶和波长的乘积与强度之间的关系；
图5是示出根据本发明的实施例检测辐射的方法的步骤的流程图；
图6描绘了光刻设备的示意性概略图；
图7描绘了光刻胞的示意性概略图；
图8描绘了整体光刻术的示意图，图中示出了用于优化半导体制造的三种关键技术之间的合作；并且
图9示出了与光栅衍射有关的角度。
具体实施方式
图2示出了SXR量测设备200。如上文所描述的，IR激光器202为HHG机构204提供种子。IR滤光片206在束路径中阻挡IR驱动束的相当大部分。
照射子系统732照射(704)晶片W上的目标T，并且照射子系统732可以包括光谱仪，该光谱仪包括传感器714(根据本文所披露的内容，该传感器可以具有在空间上分离的涂层)。
设备200中的一些或全部区域可以被抽空/排空，并且抽空/排空区域可以包括晶片W。
光谱仪700包括光栅712和传感器713(根据本文所披露的内容，该传感器可以具有在空间上分离的涂层)。光谱仪700用于测量零阶光谱。由目标T散射的-1阶、+1阶和可选的更高阶(诸如-2阶和+2阶)可以照射到检测器/传感器750上(根据本文所披露的内容，检测器/传感器750可以具有空间分离的涂层)。
衍射光栅712将反射的射线708分成不同波长的光谱710。反射光谱710被检测器713捕获，并且信号ST被提供到处理器(未示出)。
可以将由检测器750产生的信号SF供应给处理器(未示出)，以(连同信号SR和ST一起)用于计算对目标T的感兴趣的性质的改进的测量结果。
提议避免使用独立支撑的超薄金属膜，并代之以适当材料涂覆至少一个检测器。可以使用空间分离的涂层，并且可以使用Zr涂层以允许完全的6-19nm检测。
被规则结构衍射的辐射将具有衍射角θm，其依赖于衍射阶m、规则结构的节距d以及辐射的波长λ(或频率f)。入射角θi与衍射束角θm之间的关系由下式给出：
Figure GDA0002406108170000051
图9示出了从光栅衍射有关的角度。在图9中，示出了以下变量：
入射角θi
衍射束角θm
衍射角
Figure GDA0002406108170000052
(即，
Figure GDA0002406108170000053
)
衍射阶m
波长λ
周期性d
应当注意的是，由于等式(1)，波长与衍射阶的多种组合导致特定衍射角。该等式的定义指标是乘积m*λ。如果两条衍射射线具有该乘积的相同值，则它们将以相同角度衍射并且到达检测器上的相同位置。这种重叠是不期望的，这是因为无法确定某一定量的强度是源于波长与衍射阶的一种组合还是其他。
图3示出了检测器300的实施例的示意图。该检测器包括用于感测辐射的传感器302以及用于在辐射到达传感器302之前对辐射进行滤光的两个涂层304、306。传感器302可以例如是CCD或CMOS传感器。包括多个谐波(包括基础/驱动频率)的辐射束308(例如SXR辐射)入射至规则结构310(并非检测器的一部分)上。规则结构310可以是散射/衍射辐射的衍射光栅(例如图2的衍射光栅712)或图案化衬底(例如图2的晶片W)。衍射的辐射312成角度地分离成衍射图案。检测器300相对于规则结构310布置成使得零阶辐射312不入射于检测器300上。零阶辐射314具有相同的衍射角并且仅依赖于入射角，而与辐射的频率无关。检测器300进一步相对于规则结构310布置成使得衍射辐射的高阶(一阶、二阶、三阶等)入射于检测器300上。辐射312在到达传感器302之前由两个涂层304、306进行滤光，并且在传感器302处检测该辐射。第一涂层304具有第一透射窗口，用于透射波长基本上仅在该第一透射窗口内的入射辐射。第二涂层306具有第二透射窗口，用于透射波长基本上仅在该第二透射窗口内的辐射。涂层304、306在空间上分离，并且检测器300布置成使得具有(如从零阶束测得的)较小衍射角的辐射入射于第一涂层304上，并且具有较大衍射角(其高于某个阈值)的辐射入射于第二涂层306上。
这样允许在较大频带上检测辐射而没有来自较高衍射阶的干涉。也就是说，高频率、高衍射阶辐射(其通常将干扰低频、低衍射阶辐射)被第二涂层306(Al)阻挡。另一方面，高频、低衍射阶辐射入射于第一涂层304(Zr)上，该第一涂层304具有较高频率截止并因此透射该辐射。
作为说明性示例，根据等式1，在考虑多频束的单一谐波的情况下，具有12nm波长(即，高频/谐波)的辐射被规则结构310衍射成具有不同衍射角的多个衍射阶。衍射阶的实际数目依赖于规则结构310的节距和入射角。一阶衍射辐射具有第一衍射角θ1；二阶衍射辐射具有(较大的)第二衍射角θ2等。检测器300布置成使得一阶和二阶衍射入射于第一涂层304(Zr)上，并且具有较大衍射角的所有高阶都入射于第二涂层306(Al)上。当辐射频率(具有该特定谐波)在第一涂层304的透射窗口(6-19nm)内时，一阶和二阶透射通过第一涂层304。另一方面，当频率在第二涂层306的透射窗口(20-70nm)之外时，高阶被第二涂层306阻挡。然而，虽然具有特定的较长波长的辐射，例如24或36nm的辐射的一阶衍射将在与12nm的辐射的高阶相同的方向上辐射，但是将被第二涂层透射。
“透射窗口”是指允许透射的辐射的波长范围(或频带)。不必是锐截止的允许波长的范围，并且透射窗口的上限和下限可以被定义在透射光谱的强度下降某一相对量(例如-3dB)的地方。因此，尽管Zr透射窗口的较大波长可以指定为19nm，但是将存在波长大于19nm的辐射的某非零透射。因此，可以说Zr具有基本上仅透射波长在6-19nm的范围内的辐射的透射光谱。
在使用HHG源和两个空间分离的涂层(其分别由Zr和Al构成)的实施例中，检测器的带宽为约44nm，其中，高频截止值由Zr涂层确定(约6nm)。
在另一个实施例中，这些涂层中的至少一个涂层由Zr构成，并且在另一个实施例中，这些涂层中的至少一个涂层由Al构成。
图4示出了根据检测器的示例性实施例的衍射阶和波长的乘积与强度之间的关系的图。该图中的X轴也可以被解释为“衍射角”，尽管数学上正确的描述将需要包括上述公式(1)的正弦。因此，这些涂层定位成使得小衍射角可以照射Zr涂层，并且大角可以照射Al涂层。因为HHG光谱仅包括奇谐波，所以第二衍射阶将永远不与一阶重叠，并且三阶首先进行此操作。这样能够实现完全可用的波长范围为大致6-50nm而不使衍射阶重叠。第一重叠区被标记于该图象上，并且发生在54nm处。需要避免使参考检测器中的阶重叠，否则更加难以获得良好的参考光谱。在零阶检测器中，可能潜在地以重建算法来处理重叠。
在其他实施例中，可以添加更多区/涂层，例如第三材料(诸如从50nm开始透射的Sn)。各个涂层在空间上分离，以便覆盖特定范围的衍射角，从而使该涂层被衍射角在该范围内的入射辐射照射。
在一个实施例中，可以使用具有特定性质的多层涂层，而不使用单层金属涂层。这样能够实现例如窄频带透射。这些层可以是均质的层，或者可以在单层内对成分或厚度应用梯度，或作为多层。也可以通过应力与密度方面的差异来区分相邻层。在其他实施例中，可能出于各种原因添加其他层，例如黏着层(以改善衬底的黏着性)或者用于提供保护以免受环境影响的盖层，该环境可以例如由氧化性或还原性低压氛围构成。
如任一实施例中描述的，检测器300可以用作图2中的传感器714或传感器713，也就是用作参考检测器714和/或零阶检测器713(它们是量测设备中的光谱仪的一部分)。光谱仪包括检测器300本身以及用于使辐射的一部分朝向检测器300衍射的衍射光栅310。光栅310的衍射效率应当予以考虑，并且甚至可以与涂覆图案协同设计。例如，可以针对特定波长范围来抑制特定衍射阶，并且这样可以有助于改善组合性能。
在一个实施例中，检测器300用作图2中的传感器750，也就是说用作高阶检测器750，其被用于检测从目标T直接散射的衍射辐射(即，不使用中间衍射光栅)。目标T上的感兴趣区域中的结构特征提供使入射辐射衍射的规则结构。然而，将仅针对单一节距或有限组节距来优化检测器。
图5示出了根据本发明的实施例的检测辐射的方法的步骤。这些步骤如下。S500：首先产生辐射。S502：通过规则结构衍射该辐射。S504：通过第一涂层对由规则结构衍射的辐射的第一部分进行滤光，其中，衍射角在第一角度范围内。S506：通过第二涂层对由规则结构衍射的辐射的第二部分进行滤光，其中，衍射角在第二角度范围内。S508：检测通过第一涂层和第二涂层进行滤光的辐射。
在上文所描述的实施例中，虽然辐射是由HHG产生的，但是本发明不限于HHG辐射。尽管HHG的独特特征是一阶与二阶(或者一般而言，奇数阶与偶数阶)不重叠，并且必须施加涂层以仅抑制高阶。在其他源(例如，用于SXR/EUV的LPP/DPP)的情况下，已经需要抑制二阶，这可以通过足够复杂的涂覆图案来实现。也可以将该概念应用于可见光/IR(而不是SXR和EUV)中，在这种情况下涂层更易于调节。
我们现在描述图6至图8，这些附图提供对光刻设备和单元和概略图以及在半导体制造中使用的一些关键技术。
光刻设备
如本文中使用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案化装置”可以被广泛地解释为是指可以用于向入射辐射束赋予图案化横截面的通用图案化装置，该图案化横截面对应于待在衬底的目标部分中产生的图案；术语“光阀”也可以用于本文中。除了经典掩模(透射型或反射型、二元型、相移型、混合型等)以外，其他这类图案化装置的示例还包括：
-可编程反射镜阵列。以引用的方式并入本文中的美国专利No.5,296,891和5,523,193中给出关于这些反射镜阵列的更多信息。
-可编程LCD阵列。以引用的方式并入本文中的美国专利No.5,229,872中给出了这种构造中的示例。
图1示意性地描绘了光刻设备LA。光刻设备LA包括：照射系统(也被称作照射器)IL，其被配置成调节辐射束B(例如UV辐射、DUV辐射或EUV辐射)；支撑结构(例如掩模台)T，其构造成支撑图案化装置(例如掩模)MA并且连接到被配置成根据特定参数准确地定位图案化装置MA的第一定位器PM；衬底台(例如晶片台)WT，其构造成保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W并且连接到被配置成根据特定参数准确地定位衬底的第二定位器PW；以及投影系统(例如折射投影透镜系统)PS，其被配置成将通过图案化装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一个或多个管芯)上。
在操作中，照射器IL例如经由束递送系统BD接收来自辐射源SO的辐射束。照射系统IL可以包括用于对辐射进行引导、成形或控制的各种类型的光学组件，诸如包括折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其他类型的光学组件或其任意组合。照射器IL可以用于调节辐射束B，以在图案化装置MA的平面处在其横截面中具有期望的空间及角强度分布。
本文中使用的术语“投影系统”PS应当被广泛地解释为涵盖适于所使用的曝光辐射或适于其他因素(诸如浸没液体的使用或真空的使用)的各种类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、变形型(anamorphic)、磁性型、电磁型和静电型光学系统或其任意组合。可以认为本文中对术语“投影透镜”的任何使用与更加上位的术语“投影系统”PS同义。
光刻设备可以是如下类型：其中，衬底的至少一部分可以由具有相对高折射率的液体(例如水)覆盖，以便填充投影系统与衬底之间的空间，这也被称作浸没光刻术。以引用的方式并入本文中的美国专利No.6,952,253和PCT公开案No.WO99-49504中给出了关于浸没技术的更多信息。
光刻设备LA也可以是具有两个(双平台)或更多个衬底台WT以及例如两个或更多个支撑结构T(未示出)的类型。在这些“多平台”机器中，可以并行地使用额外的台/结构，或者可以在一个或多个台上执行预备步骤，同时将一个或多个其他台用于将图案化装置MA的设计布局曝光到衬底W上。
在操作中，辐射束B入射于被保持于支撑结构(例如掩模台T)上的图案化装置(例如掩模MA)上，并且由图案化装置MA图案化。在已经横穿掩模MA的情况下，辐射束B通过投影系统PS，该投影系统PS将该束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器IF(例如干涉量测装置、线性编码器、2D编码器或电容式传感器)，可以准确地移动衬底台WT，例如以便在辐射束B的路径中定位不同的目标部分C。类似地，第一定位器PM以及有可能的另一位置传感器(其没有在图1中被明确地描绘)可以用于相对于辐射束B的路径准确地定位掩模MA。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准掩模MA和衬底W。尽管如所说明的衬底对准标记占据专用目标部分，但是它们可以位于目标部分之间的空间中(这些标记被称为划线对准标记)。
光刻胞
如图2所示，光刻设备LA形成光刻胞LC(有时也被称作光刻胞或(光刻)簇)的一部分，该光刻胞LC经常还包括用于对衬底W执行曝光前过程和曝光后过程的装置。通常，这些装置包括：旋涂器SC，其用于沉积抗蚀剂层；显影器DE，其用于显影经曝光的抗蚀剂、激冷板CH和烘烤板BK，其例如用于调节衬底W的温度以及例如用于调节抗蚀剂层中的溶剂。衬底处置器或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底W，在不同处理装置之间移动衬底W，并且将衬底W递送至光刻设备LA的装载台LB。光刻胞中经常也被统称为涂覆显影系统的装置通常由涂覆显影系统控制单元TCU控制，该涂覆显影系统控制单元TCU自身可以由管理控制系统SCS控制，该管理控制系统SCS也可以例如经由光刻控制单元LACU而控制光刻设备LA。
为了正确并且一致地曝光由光刻设备LA曝光的衬底W，期望检测衬底以测量图案化结构的性质，诸如后续层之间的重叠误差、线厚度、临界尺寸(CD)等。出于该目的，可以在光刻胞LC中包括检测工具(未示出)。如果检测到误差，则可以对后续衬底的曝光或者对要对衬底W执行的其他处理步骤进行例如调整，特别是在同一批或批次的其他衬底W仍待曝光或处理之前进行检测的情况下。
检测装置(也可以被称作量测设备)用于确定衬底W的性质，并且特别是确定不同衬底W的性质如何变化或者与同一衬底W的不同层相关联的性质在层与层之间如何变化。检测装置可替代地构造成识别衬底W上的缺陷，并且可以例如是光刻胞LC的一部分，或者可以整合到光刻设备LA中，或者可以甚至是分立的装置。检测装置可以测量潜影(在曝光之后抗蚀剂层中的图像)上的性质，或者半潜影(在曝光后烘烤步骤PEB之后在抗蚀剂层中的图像)上的性质，或经显影的抗蚀剂图像(其中，抗蚀剂的曝光部分或者未曝光部分已经被移除)上的性质，或者甚至是经蚀刻的图像(在诸如蚀刻的图案转移步骤之后)上的性质。
整体光刻术
通常光刻设备LA中的图案化过程是在处理中的最关键的步骤之一，它要求衬底W上的结构的尺寸标定和放置的高准确度。为了确保该高准确度，可以将三个系统组合于如图3示意性地描绘的所谓的“整体(holistic)”控制环境中。这些系统中的一个系统是光刻设备LA，它(实际上)连接到量测工具MT(第二系统)，连接到计算机系统CL(第三系统)。这种“整体”环境的关键在于优化这三个系统之间的合作以增强总体过程窗口并且提供严格的控制回路，从而确保由光刻设备LA执行的图案化保持在过程窗口内。过程窗口定义过程参数(例如剂量、聚焦、重叠)的范围，特定制造过程产生该范围内的定义结果(例如功能性半导体器件)—通常允许光刻过程或图案化过程中的过程参数在该范围内变化。
计算机系统CL可以使用待图案化之设计布局(的一部分)来预测使用哪种分辨率增强技术，并且执行计算光刻术模拟和计算以确定哪种掩模布局和光刻设备设定实现图案化过程的最大总体过程窗口(在图3中由第一标度SC1中的双箭头描绘)。通常，分辨率增强技术被配置成匹配光刻设备LA的图案化可能性。计算机系统CL也可以用于检测在过程窗口内的什么地方光刻设备LA当前正在操作(例如使用来自量测工具MT的输入)，以预测归因于例如次优处理是否可能存在缺陷(在图3中由第二标度SC2中的指向“0”的箭头描绘)。
量测工具MT可以将输入提供到计算机系统CL以实现准确模拟及预测，并且可以将回馈提供到光刻设备LA以识别例如光刻设备LA之校准状态中的可能漂移(在图3中由第三标度SC3中的多个箭头描绘)。
图2的装置(其可以包括图3的检测器)可以用作图3所示的量测工具MT和/或用作上文所描述的检测装置。
在下列经编号的条项中披露了其他实施例：
1.一种用于检测被规则结构衍射的衍射辐射的检测器；
所述检测器包括：
传感器，其用于感测所述衍射辐射的至少一部分，所述传感器具有第一区和第二区；
第一涂层，其被配置成允许波长在第一波长范围内的辐射透射；以及
第二涂层，其被配置成允许波长在第二波长范围内的辐射透射；
其中，所述第一涂层涂覆所述传感器的第一区，并且所述第二涂层涂覆所述传感器的第二区，并且其中，所述第一区和所述第二区是不同的区。
2.根据条项1所述的检测器，所述传感器包括所述规则结构，并且其中，所述传感器和所述涂层相对于所述规则结构布置成使得衍射角在第一角度范围内的所述衍射辐射中的第一部分入射于所述第一涂层上；并且衍射角在第二角度范围内的所述衍射辐射中的第二部分入射于所述第二涂层上。
3.根据条项1或2所述的检测器，其中，所述第一涂层具有第一透射光谱以使波长基本上仅在所述第一波长范围内的入射辐射透射，并且所述第二涂层具有第二透射光谱以使波长基本上仅在所述第二波长范围内的入射辐射透射。
4.根据条项1、2或3所述的检测器，其中，所述第一波长范围和所述第二波长范围在0.1nm至120nm的范围内。
5.根据前述条项中任一条项所述的检测器，其中，所述第一波长范围等于6nm至19nm的范围或者被包含在6nm至19nm的范围内。
6.根据前述条项中任一条项所述的检测器，其中，所述第二波长范围等于20nm至70nm的范围或者被包含在20nm至70nm的范围内。
7.根据前述条项中任一条项所述的检测器，其中，所述涂层中的至少一个涂层包括锆(Zr)。
8.根据前述条项中任一条项所述的检测器，其中，所述涂层中的至少一个涂层包括铝(Al)。
9.根据前述条项中任一条项所述的检测器，其中，所述检测器包括第三涂层，其中，所述检测器包括所述规则结构，并且其中，所述检测器被布置成使得从所述规则结构发射的衍射角在第三角度范围内的辐射的第三部分入射于所述第三涂层上。
10.根据前述条项中任一条项所述的检测器，其中，所述涂层中的至少一个涂层是多层结构，所述多层结构包括多个叠层。
11.根据条项10所述的检测器，其中，所述涂层中的至少一个涂层的至少两个相邻层通过密度、应力、厚度和成分中的至少一项而彼此区别开。
12.根据条项2所述的检测器，其中，在所述第一角度范围内的所有衍射角都小于在所述第二角度范围内的任何衍射角。
13.根据前述条项中任一条项所述的检测器，其中，所述传感器是CMOS传感器、CCD传感器和闪烁体中的一个。
14.一种检测辐射的方法，包括以下步骤：
产生辐射；
通过规则结构使所述辐射的至少一部分衍射；
通过第一涂层对由所述规则结构衍射的、衍射角在第一角度范围内的辐射的第一部分进行滤光；
通过第二涂层对由所述规则结构衍射的、衍射角在第二角度范围内的辐射的第二部分进行滤光；以及
检测通过所述第一涂层和所述第二涂层滤光的辐射。
15.根据条项14所述的方法，其中，产生辐射的步骤包括高阶谐波生成(HHG)。
16.根据条项14所述的方法，其中，利用激光产生等离子体(LPP)源、放电产生等离子体(DPP)源和同步加速器中的一者执行产生辐射的步骤。
17.根据条项14、15或16所述的方法，其中，所述规则结构是衍射光栅和图案化衬底中的一个。
18.根据条项14至17中任一条项所述的方法，其中，所述辐射的至少一部分基本上仅包括由所述规则结构衍射的具有零衍射阶的辐射。
19.根据条项17或18所述的方法，包括以下步骤：分析所检测到的辐射以确定图案化衬底的一个或多个参数。
20.根据条项19所述的方法，其中，所述分析步骤包括将所检测到的辐射的频谱与数据库中包括的一个或多个光谱进行比较。
21.根据条项19或20所述的方法，其中，所述参数包括临界尺寸CD和重叠OVL中的至少一个。
22.根据条项14至21中任一条项所述的方法，其中，使用根据条项1至13中任一条项所述的检测器来执行所述方法。
23.一种光谱仪，包括：
根据条项1至13中任一条项所述的检测器；以及
衍射光栅，其被配置成使所述辐射的至少一部分朝向所述检测器衍射。
24.根据条项23所述的光谱仪，其中，所述衍射光栅被设计成具有特定衍射效率。
25.一种用于评估衬底上的感兴趣区域的一个或多个参数的量测设备，所述量测设备包括：
辐射源，其用于产生辐射束；
衬底保持器，其用于保持所述衬底，并且被配置成使得当保持所述衬底时所述辐射束的至少一部分入射于所述感兴趣区域上，以使所述辐射束衍射；
根据条项23所述的第一光谱仪，其用于测量第一光谱，并且被定位成使得衍射的辐射束中的零衍射阶入射于所述第一光谱仪上；
处理器，其用于通过使用所述第一光谱来确定所述感兴趣区域的一个或多个参数。
26.根据条项25所述的量测设备，还包括根据条项23所述的第二光谱仪，所述第二光谱仪用于测量第二光谱并且被定位成使得在所述辐射束入射于所述感兴趣区域上之前所述辐射束入射于所述第二光谱仪上。
27.根据条项25或26所述的量测设备，还包括至少一个高阶检测器，以用于检测从所述衬底上的感兴趣区域衍射的辐射束的至少一个衍射阶。
28.根据条项27所述的量测设备，其中，所述至少一个高阶检测器是根据条项1至13中任一条项所述的检测器。
29.根据条项27或28所述的量测设备，其中，所述至少一个高阶检测器配置成测量入射于其上的辐射的一个或多个特性。
30.根据条项29所述的量测设备，其中，所述一个或多个特性包括波长、强度及空间分布。
在上文中，引入了术语HHG或HHG源。HHG是指高阶谐波生成或者有时被称作高阶谐波生成。HHG是非线性过程，其中，例如气体、等离子体或固体样本的目标被密集激光脉冲照射。然后，该目标可以发射频率为激光脉冲的辐射的频率的多倍的辐射。这种成倍数的频率被称为激光脉冲的辐射的谐波。可以限定所产生的HHG辐射为高于第五阶谐波的谐波，并且这些谐波被称为高阶谐波。形成HHG过程的基础的物理过程不同于涉及产生低阶谐波(通常是第2阶至第5阶谐波)的辐射的物理过程。低阶谐波的辐射的产生涉及扰动理论。目标中的原子的(受限)电子的轨迹基本上由基质离子的库仑势能来确定。在HHG中，有助于HHG过程的电子的轨迹基本上由传入激光的电场来确定。在所谓的描述HHG的“三步骤模型”中，通过在那种力矩下的库仑屏障的电子隧道基本上被激光场抑制(步骤1)，沿着由激光场确定的轨迹(步骤2)，并且在释放其动能和呈辐射形式的离子化能量时以一定概率进行重组(步骤3)。对HHG与低阶谐波的辐射的产生之间的差异进行表述的另一种方式是将具有高于目标原子的离子化能量的光子能的所有辐射限定为“高阶谐波”辐射(例如HHG产生辐射)，并且将具有低于离子化能量的光子能的所有辐射限定为非HHG产生辐射。如果将氖气用作气体目标，则具有短于62nm波长的所有辐射(具有高于20.18eV的光子能)是通过HHG过程产生的。在将氩气作为气体目标的情况下，具有高于约15.8eV的光子能的所有辐射是通过HHG过程产生的。
尽管在本文中特定地参考了“量测设备”或“检测装置”，但是这两个术语也可以指检测装置或检测系统。例如，包括本发明的实施例的检测或量测设备可以用于确定衬底上或晶片上的结构的特性。例如，包括本发明的实施例的检测装置或量测设备可以用于检测衬底的缺陷、或者衬底上或晶片上的结构的缺陷。在该实施例中，衬底上的结构的感兴趣的特性可能涉及结构中的缺陷、结构的特定部分的缺失、或者衬底上或晶片上的非期望结构的存在。
尽管可以在本文中特定地参考在IC制造中光刻设备的用途，但是应当理解，本文中描述的光刻设备可以具有其他用途。可能的其他用途包括制造集成光学系统、用于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。
尽管可以在本文中特定地参考在光刻设备的背景下的本发明的实施例，但是本发明的实施例可以用于其他设备中。本发明的实施例可以形成掩模检测装置、量测设备、或者用于测量或处理诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图案化装置)的物体的任何装置的一部分。这些装置可以统称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。
尽管上文可以特定地参考在光学光刻术的背景下对本发明的实施例的使用，但是应当了解，本发明可以用于其他用途(例如压印光刻术)，并且在背景允许的情况下不限于光学光刻术。
虽然上文已经描述了本发明的特定实施例，但是应当了解，可以以与所描述的方式不同的其他方式来实施本发明。以上描述意图是说明性的，而非限制性的。因此，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，可以在不背离下文所阐明的权利要求书的范围的情况下对所描述的本发明进行修改。
本说明书中披露或说明的每一个特征都可以并入于本发明中，而无论是单独地或者是与本发明中所披露或说明的任何其他特征形成任何适当组合的形式。

Claims (15)

1.一种用于检测被规则结构衍射的衍射辐射的检测器；所述检测器包括：
传感器，其用于感测所述衍射辐射的至少一部分，所述传感器具有第一区和第二区；
第一涂层，其被配置成允许波长在第一波长范围内的辐射透射；以及
第二涂层，其被配置成允许波长在第二波长范围内的辐射透射；
其中，所述第一涂层涂覆所述传感器的第一区，并且所述第二涂层涂覆所述感测器的第二区，并且其中，所述第一区和所述第二区是不同的区。
2.根据权利要求1所述的检测器，其中，所述传感器包括所述规则结构，并且其中，所述传感器和所述涂层相对于所述规则结构布置成使得衍射角在第一角度范围内的所述衍射辐射中的第一部分入射于所述第一涂层上；并且衍射角在第二角度范围内的所述衍射辐射中的第二部分入射于所述第二涂层上。
3.根据权利要求1或2所述的检测器，其中，所述第一涂层具有第一透射光谱以使波长基本上仅在所述第一波长范围内的入射辐射透射，并且所述第二涂层具有第二透射光谱以使波长基本上仅在所述第二波长范围内的入射辐射透射。
4.根据权利要求1、2或3所述的检测器，其中，满足以下各项中的至少一项：
-所述第一波长范围和所述第二波长范围被包含在0.1nm至120nm的范围内，
-所述第一波长范围等于6nm至19nm的范围或者被包含在6nm至19nm的范围内，
-所述第二波长范围等于20nm至70nm的范围或者被包含在20nm至70nm的范围内。
5.根据前述权利要求中任一项所述的检测器，其中，所述涂层中的至少一个涂层包括锆(Zr)，和/或者所述涂层中的至少一个涂层包括铝(A1)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的检测器，其中，所述检测器包括第三涂层，其中，所述检测器包括所述规则结构，并且其中，所述检测器被布置成使得从所述规则结构发射的衍射角在第三角度范围内的辐射的第三部分入射于所述第三涂层上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的检测器，其中，所述涂层中的至少一个涂层是多层结构，所述多层结构包括多个叠层。
8.根据权利要求7所述的检测器，其中，所述涂层中的至少一个涂层的至少两个相邻层通过密度、应力、厚度和成分中的至少一项而彼此区别开。
9.根据权利要求2所述的检测器，其中，在所述第一角度范围内的所有衍射角都小于在所述第二角度范围内的任何衍射角。
10.根据前述权利要求中任一项所述的检测器，其中，所述传感器是CMOS传感器、CCD传感器和闪烁体中的一个。
11.一种检测辐射的方法，包括以下步骤：
产生辐射；
通过规则结构衍射所述辐射的至少一部分；
通过第一涂层对由所述规则结构衍射的、衍射角在第一角度范围内的辐射的第一部分滤光；
通过第二涂层对由所述规则结构衍射的、衍射角在第二角度范围内的辐射的第二部分滤光；以及
检测通过所述第一涂层和所述第二涂层滤光的辐射。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，产生辐射的步骤包括高阶谐波生成(HHG)。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述规则结构是衍射光栅和图案化衬底中的一个，和/或者所述辐射的至少部分基本上仅包括由所述规则结构衍射的具有零衍射阶的辐射。
14.一种光谱仪，包括：
根据权利要求1至10中任一项所述的检测器；以及
衍射光栅，其被配置成使所述辐射的至少部分衍射朝向所述检测器。
15.一种用于评估衬底上的感兴趣区域的一个或多个参数的量测设备，所述量测设备包括：
辐射源，其用于产生辐射束；
衬底保持器，其用于保持所述衬底，并且被配置成使得当保持所述衬底时所述辐射束的至少一部分入射于所述感兴趣区域上，以使所述辐射束衍射；
根据权利要求14所述的第一光谱仪，其用于测量第一光谱，并且被定位成使得衍射的辐射束中的零衍射阶入射于所述第一光谱仪上；
处理器，其用于通过使用所述第一光谱确定所述感兴趣区域的一个或多个参数。
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