CN113646700A - 用于光刻测量的传感器装置和方法 - Google Patents
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Abstract
用于测量衬底上的对准标记的参数的装置和方法，其中光学系统被布置为接收来自对准标记的至少一个衍射阶次并且衍射阶次在光学系统的光瞳、晶片共轭平面处被调制，固态光学设备被布置为接收调制的衍射阶次，并且光谱仪被布置为从固态光学设备接收调制的衍射阶次并确定调制的衍射阶次中的一个或多个光谱分量的强度。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年4月8日提交的第62/831,001号美国临时专利申请的优先权，所述申请通过引用全部并入本文。
技术领域
本公开涉及一种用于从衬底的靶材确定信息的传感器装置和方法。传感器装置可以形成光刻装置的一部分。传感器装置可以形成计量工具的一部分。传感器装置可以是独立设备。
背景技术
光刻装置是被构造成将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻装置可以用于例如制造集成电路(IC)。例如，光刻装置可以将图案化设备(例如，掩模)的图案(也经常被称为“设计布局”或“设计”)投影到设置在衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
随着半导体制造工艺的不断进步，电路元件的尺寸不断减小，而每个设备的诸如晶体管的功能元件的数量几十年来一直在稳步增加，遵循通常称为“摩尔定律”的趋势。为了跟上摩尔定律，半导体行业正在寻求能够创造越来越小的特征的技术。为了在衬底上投影图案，光刻装置可以使用电磁辐射。这种辐射的波长至少部分地决定了在衬底上图案化的特征的最小尺寸。当前使用的典型波长为365nm(i-line)、248nm、193nm和13.5nm。使用波长在4nm至20nm(例如，6.7nm或13.5nm)范围内的极紫外(EUV)辐射的光刻装置可以用于在衬底上形成比使用例如波长为193nm的辐射的光刻装置更小的特征。
为了控制光刻工艺以将设备特征准确地放置在衬底上，通常在衬底上设置对准标记，并且光刻装置包括一个或多个对准测量系统，通过该对准测量系统可以准确测量对准标记在衬底上的位置。这些对准测量系统是有效的位置测量装置。对准标记有助于将形成在衬底上的处理层相对于先前形成的处理层准确放置。对准测量通常在光刻装置内进行，每次将衬底在形成每个处理层之前装载到光刻装置中。本发明的目的是提供一种确定靶材在衬底上的位置的传感器装置和方法，其至少部分地解决了现有技术的无论是在本文中还是在别处确定的一个或多个问题。
发明内容
为了提供对实施例的基本理解，以下呈现了一个或多个实施例的简化概述。该概述不是所有预期实施例的广泛概述，并且不意在识别所有实施例的关键或至关重要的要素，也不意在对任何或所有实施例的范围设置限制。其唯一目的是以简化形式呈现一个或多个实施例的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。
根据实施例的一方面，公开一种用于测量衬底上的对准标记的参数的装置，该装置包括：光学系统，被布置为接收来自对准标记的至少一个衍射阶次，并包括可配置空间光调制器，以在光学系统的光瞳平面和/或与对准标记平面共轭的平面处调制所述至少一个衍射阶次的辐照度分布，以产生调制的衍射阶次；固态光学设备，被布置为接收调制的衍射阶次。该装置还可以包括光谱仪，光谱仪被布置为从固态光学设备接收调制的衍射阶次并且确定调制的衍射阶次中的一个或多个光谱分量的强度。衍射阶次可以是一级衍射阶次。可配置空间光调制器可以包括执行以低阶多项式表征的变迹的恒定变迹器。可配置空间光调制器可以包括数字微镜设备。可配置空间光调制器可以包括液晶设备。可配置空间光调制器可以包括硅基液晶设备。可配置空间光调制器可以包括微机电系统。可配置空间光调制器可以根据至少一个正规基函数对衍射阶次进行整形。光谱仪可以包括多个二向色镜和多个光电检测器。光谱仪可以包括解复用器，解复用器可以提取所述至少一个基函数的系数。光谱仪可以包括解复用器和光电检测器。固态光学设备可以包括多模光纤。参数可以是对准标记中的不对称性。参数可以是在光瞳或晶片共轭平面处测量的衍射阶次的角度内容的变化。变化可以是衍射阶次辐照度分布的重心的位移。参数可以是对准标记中的倾斜量。参数可以是对准标记的位置的高度变化。
根据实施例的另一方面，公开一种测量衬底上的对准标记参数的方法，该方法包括产生至少一个衍射阶次以及调制光瞳或晶片共轭平面中的衍射阶次。该方法还可以包括以下步骤：使用固态光学设备对衍射阶次进行积分；确定衍射阶次的光谱含量。衍射阶次可以是一级衍射阶次。调制步骤可以通过空间光调制器执行。调制步骤可以通过数字微镜设备执行。调制步骤可以通过液晶设备执行。调制步骤可以通过硅基液晶设备执行。调制步骤可以通过微机电系统执行。调制步骤可以包括根据至少一个正规基函数对衍射阶次进行整形。可以使用多模光纤执行使用固态光学设备来集成衍射阶次固态光学设备的步骤。确定衍射阶次的光谱含量的步骤可以包括提取所述至少一个基函数的系数。确定衍射阶次的光谱含量的步骤可以通过包括解复用器和光电检测器的光谱仪执行。参数可以是对准标记中的不对称性。参数可以是在光瞳或晶片共轭平面处测量的衍射阶次的角度内容的变化。变化可以是衍射阶次辐照度分布的重心的位移。参数可以是对准标记的倾斜量。参数可以是对准标记的位置的高度变化。
下文中结合附图详细描述本发明的进一步特征和优点，以及本发明的各个实施例的结构和操作。注意的是，本发明不限于本文中所描述的具体实施例。这样的实施例在本文中仅出于说明的目的而呈现。基于本文中包含的教导，其他实施例对于相关领域的技术人员将是显而易见的。
附图说明
并入本文中并构成说明书的一部分的附图示出本发明，并且与说明书一起进一步用于解释本发明的原理并使相关领域的技术人员能够制造和使用本发明。
图1描绘了光刻装置的示意图。
图2示意性地描绘了已知传感器装置的一部分。
图3是根据实施例的一方面的高光谱感测系统的图。
图4是根据实施例的一方面的高光谱感测系统的图。
图5是根据实施例的一方面的高光谱感测系统的图。
图6是描述对准感测系统中的高光谱感测方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考示例性实施例，其示例在附图中示出。下面的描述均参照附图，除非另有说明，否则不同附图中的相同标号代表相同或相似的元件。在示例性实施例的下面的描述中阐述的实施方式不代表与本发明一致的所有实施方式。相比之下，它们仅是与所附权利要求中记载的与本发明相关的方面一致的系统、装置和方法的示例。为了清楚起见，图中的组件和结构的相对尺寸可能被夸大。
在本公开中，术语“辐射”和“光束”用于涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外线辐射(例如，具有365、248、193、157或126nm的波长)和EUV辐射(极端紫外线辐射，例如，具有约5-100nm范围内的波长)。
本文中使用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案化设备”可以广义地解释为指通用的图案化设备，所述图案化设备可以用于赋予入射辐射束图案化的截面，从而对应于要在衬底的靶材部分中创建的图案。术语“光阀”也可以在上下文中使用。除了经典掩模(透射或反射、二进制、相移、混合等)，其他这样的图案化设备的示例包括可编程反射镜阵列和可编程LCD阵列。
图1示意性地描绘了包括根据本发明的实施例的传感器装置100的光刻装置LA。光刻装置LA包括：照明系统(也称为照明器)IL，被配置为调节辐射束B(例如，UV辐射、DUV辐射或EUV辐射)；掩膜支撑件(例如，掩模台)MT，被构造为支撑图案化设备(例如，掩模)MA并连接到第一定位器PM，所述第一定位器PM被配置为根据特定参数精确地定位图案化设备MA；衬底支撑件(例如，晶片台)WT，被构造为保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W并连接到第二定位器PW，所述第二定位器PW被配置为根据特定参数精确地定位衬底支撑件PW；投影系统(例如，折射投影透镜系统)PS，被配置为将通过图案化设备MA被赋予辐射光束B的图案投影到衬底W的靶材部分C(例如，包括一个或多个管芯)上。
在操作中，照明系统IL例如经由光束传输系统BD从辐射源SO接收辐射束。照明系统IL可以包括各种类型的光学组件，诸如折射、反射、磁、电磁、静电和/或其他类型的光学组件，或者它们的任何组合，以用于引导、成形和/或控制辐射。照明器IL可以用于调节辐射束B，以在其在图案化设备MA的平面处的截面中具有期望的空间和角度强度分布。
本文中使用的术语“投影系统”PS应广义地解释为涵盖各种类型的投影系统，包括折射、反射、折反射、变形、磁、电磁和/或静电光学系统，或它们的任何组合，视情况而定以用于所使用的曝光辐射，和/或其他因素，诸如浸液的使用或真空的使用。本文中对术语“投影透镜”的任何使用可以被视为与更通用的术语“投影系统”PS同义。
光刻装置LA可以是这样的类型：其中衬底W的至少部分可以被例如水的具有相对高折射率的液体覆盖，以填充投影系统PS和衬底W之间的空间。液体的这种使用可以被称为浸没式光刻。在2003年11月12日提交的题为“光刻装置和设备制造方法”的第6,952,253号美国专利中给出了关于浸没技术的更多信息，所述专利的全部内容通过引用并入本文中。
光刻装置LA也可以是具有两个或更多个衬底支撑件WT的类型(也称为“双台”或“多台”)。在这种“多台”机器中，可以并行使用衬底支撑件WT。附加地或作为备选，可以在位于衬底支撑件WT中的一个上的衬底W上执行在准备衬底W的后续曝光中所涉及的步骤，而在另一衬底支撑件WT上的另一衬底W用于曝光图案。例如，准备衬底W的后续曝光所涉及的一个或多个步骤可以包括使用传感器装置100来确定衬底W的靶材在衬底支撑件WT中的一个上的位置，而另一个衬底在另一个支撑件上的曝光发生。
除了衬底支撑件WT之外，光刻装置LA可以包括测量台。测量台被布置为保持传感器和/或清洁设备。传感器可以被布置为测量投影系统PS的特性和/或辐射束B的特性。测量台可以保持多个传感器。测量台可以例如保持传感器装置100。清洁设备可以被布置为清洁光刻装置LA的一部分，例如投影系统PS的一部分或提供浸没液体的系统的一部分。当衬底支撑件WT不在投影系统PS下方时，测量台可以在投影系统PS下方移动。
在操作中，辐射束B入射在图案化设备上，例如在保持在掩模支撑件MT上的掩模MA上，并且通过图案化设备MA上存在的图案(即，设计布局)被图案化。与掩模MA相互作用后，辐射束B穿过投影系统PS，投影系统PS将辐射束B聚焦到衬底W的靶材部分C上。在第二定位器PW和位置测量系统IF的帮助下，衬底支撑件WT可以精确地移动，例如，以将不同的靶材部分C定位在辐射束B的路径中在聚焦和对准位置处。类似地，第一定位器PM和可能的另一个位置传感器(其在图1中未明确描绘)可以用于相对于辐射束B的路径精确地定位图案化设备MA。图案化设备MA和/或衬底W可以使用诸如掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2的靶材来对准。尽管图1的示例中所示的衬底对准标记P1、P2占据专用的靶材部分C，但是衬底对准标记P1、P2可以位于靶材部分C之间的空间中。当衬底对准标记P1、P2位于靶材部分C之间时，它们被称为划线对准标记。
为了阐明解释，使用笛卡尔坐标系。笛卡尔坐标系具有三个轴，即，x轴、y轴和z轴。三个轴中的每个与其他两个轴正交。围绕x轴的旋转可以被称为Rx旋转。围绕y轴的旋转可以被称为Ry旋转。围绕z轴的旋转可以被称为Rz旋转。x轴和y轴可以被描述为限定水平面，而z轴可以被描述为在相对于水平面的垂直方向上。笛卡尔坐标系仅用于说明。作为备选，可以使用诸如圆柱坐标系的另一个坐标系来阐明本发明。笛卡尔坐标系的方向可以变化，使得例如z轴具有沿着水平面的分量。
图2示意性地描绘了用于确定衬底W的靶材205的位置的已知传感器装置200的一部分。靶材205可以例如是衬底对准标记(例如，图1中所示的衬底对准标记P1、P2)。在图2的示例中，靶材205包括位于衬底W的最上表面上的光栅。
靶材205可以位于衬底W上的别处，例如掩埋在衬底W的一个或多个层下方。已知的传感器装置200包括被配置为将辐射束215投影到衬底W上的投影光学器件。在图2的示例中，投影光学器件包括反射元件214，所述反射元件朝向透镜213反射辐射束215，然后将辐射束215聚焦到衬底W上。投影光学器件20可以包括其他光学元件。辐射束215从靶材205散射，以形成测量辐射225。在图2的示例中，辐射束215从靶材205衍射，以形成包括多个衍射阶次226-228的测量辐射225。为了清楚起见，图2中仅示出第零衍射阶次226、正一衍射阶次227和负一衍射阶次228。然而，将领会的是，测量辐射225可以包括更多数量的衍射阶次226-228。第零级衍射阶次226返回投影光学器件并被引导远离传感器装置200。正一衍射阶次227和负一衍射阶次228以对应的衍射角θ从靶材205散射。衍射角θ可以彼此不同。传感器装置200还包括收集光学器件，所述收集光学器件被配置为收集从靶材205散射的测量辐射225。在图2的示例中，收集光学器件包括透镜213(其也形成投影光学器件的一部分)和一对反射元件220。正一衍射阶次227和负一衍射阶次228通过透镜213准直并且通过收集光学器件的反射元件220朝向彼此反射。
传感器装置200还包括测量系统230，所述测量系统被配置为至少部分地依赖于所收集的测量辐射225来确定靶材205的位置。在图2的示例中，测量系统230包括分束器231、一对聚焦元件236、237和一对光电检测器232、234。成对的光电检测器232、234与处理器235通信。分束器231分离正一衍射阶次227，使得正一衍射阶次227的至少一些入射在第一聚焦元件236和第一光电检测器232上，并且正一衍射阶次227的至少一些入射在第二聚焦元件237和第二光电检测器234上。分束器231还分离负一衍射阶次228，使得负一衍射阶次228中的至少一些入射在第一光电检测器232上并且负一衍射阶次238中的至少一些入射在第二光电检测器234上。
因此，分束器231将正一衍射阶次227和负一衍射阶次228中的每个的一部分引导至第一光电检测器232和第二光电检测器234中的每个。特别地，分束器231将正一衍射阶次227和负一衍射阶次228中的每个的一部分引导到第一光电检测器232并且它们之间具有第一相对相位，并且分束器231将正一衍射阶次227和负一衍射阶次228中的每个的一部分引导到第二光电检测器234并且它们之间具有第二相对相位。以此方式，测量系统230的行为类似于Mach-Zehnder干涉仪。光电检测器232、234被配置为测量正一衍射阶次227和负一衍射阶次228之间产生的干涉的强度并产生相应的测量信号。
通常，通过衍射光栅的散射产生的每个单独衍射光束的相位取决于入射辐射光束相对于衍射光栅的位置。如果入射辐射束的束斑在衍射光栅上扫描，则形成的衍射束的相位将发生变化。
致动系统(未示出)被配置为在辐射束215入射在靶材205上时在衬底W和传感器装置200之间产生相对运动。结果是产生干涉图案240，其随着衬底W和传感器装置200之间的相对运动振动。处理器235被配置为接收指示干涉图案240的测量信号并且根据测量信号确定靶材205的位置。处理器235可以例如被配置为确定干涉图案240的相位偏移并且由此确定靶材205和传感器装置200之间的位置偏移。确定干涉图案240的相位偏移可以包括执行相位偏移拟合干涉图案240。相位拟合可以包括执行任何合适的拟合方法，诸如以最小二乘拟合或傅立叶分解为例。相位偏移用于确定靶材205的位置。
衬底W的靶材205的确定位置取决于所测量的衍射阶次227、228的相位和强度分布。衍射阶次227、228的相位和强度分布可能受多个误差源影响。误差源可以例如包括靶材205的变形和/或不对称性、衬底W的厚度和/或材料层的变化、局部高度的变化和斜率、聚焦误差(例如，非故意的倾斜衬底W和/或光学系统的远心度)和/或传感器装置200的光学元件212、220的光学像差。误差源中的至少一些可以随时间改变。误差源可能导致产生的干涉图样240的偏移。反过来，这种偏移被处理器235解释为靶材205的位置偏移。因此，通过误差源引起的干涉图样240的偏移对使用已知传感器装置200执行的测量的准确性具有负面影响。例如，通过误差源引起的干涉图案240的偏移可能导致靶材位置测量误差。靶材位置测量误差可能对随后在衬底W上执行的光刻工艺产生负面影响。例如，衬底W可能在随后的光刻曝光期间与光刻装置的曝光辐射未对准，从而导致通过光刻装置制造的有缺陷的设备。
对本系统的限制包括由于工艺变化和内部传感器误差之间的耦合而对精度的限制。从对准标记反射的衍射阶次的角度内容取决于用于制造衬底层的厚度和/或材料。衬底的厚度和/或材料层的变化导致衍射阶次的角度内容的重新加权。这可以近似(到一阶)为光瞳平面中衍射阶次的位移。由于传感器像差与校准期间确定的那些像差不同，使得位移衍射阶次将拾取相位偏移。这会导致与工艺相关的对准位置误差。衍射阶次角度内容的测量用于校正相应的对准位置误差。
局部高度和斜率的变化是无法校准的对准位置误差的附加来源。测量局部高度和斜率可以用于校正相应的对准位置误差。
根据实施例的一个方面，计量系统被配置为在不同位置获得光学模块内部的衍射阶次特性的高光谱测量。多平面处的衍射阶次的空间和光谱含量的测量用于校正工艺引起的对准位置误差。所有光谱通道的测量是同时进行的。
根据实施例的一方面，高光谱计量系统包括可配置的空间光调制器、多模光纤和光谱解复用器，以在许多光谱带上提取特定空间信息。这些概念可以扩展到任何高光谱成像应用。根据应用，辐照度分布使用正交基函数调制，诸如Zernike函数、二进制小波变换、HAAR等。
光瞳处衍射阶次重心偏移的超光谱检测能够校正由传感器误差和工艺变化之间的耦合引起的对准误差。±1级衍射阶次之间反对称偏移的超光谱检测能够校正标记不对称。
衍射阶次的辐照度分布通常是径向对称的。使用Zernike多项式可以更好地描述这一点。Zernike多项式在单位圆上是正交的。Zernike多项式通常在极坐标
中定义，其中ρ是范围从0到1的坐标半径，
是范围从0到2π的方位角分量。衍射阶次的辐照度分布可以表示为这些正交多项式的线性展开。该表示是连续的，便于计算通过光场重建各种切片所需的积分。
在图3中，标记500表示辐照度分布，其空间和光谱含量将被测量。透镜510将辐照度分布重新成像到可配置空间光调制器530上。如果对象500的辐照度分布是
那么乘积
等于可配置空间光调制器530对原始辐照度分布I应用的变迹(Zi)。透镜540将空间光调制器530处的调制辐照分布耦合到多模光纤550中。将调制辐照分布重新成像到多模光纤550中相当于积分步骤：
光谱仪560提取每个光谱通道(在示例中，Zernike系数)对辐照度分布的贡献。空间光调制器的速度能够将原始辐照度分布分解为许多光谱分量。可配置空间光调制器可以例如使用数字微镜设备(DMD)、液晶设备(LCD)、硅基液晶(LCoS)、微机电系统(MEMS)或类似的数字光处理系统来实施。在特定实施方式中，空间光调制器被恒定变迹器代替，其变迹被描述为低阶多项式。
单模光纤550本质上整合了辐照度分布。光谱仪(例如，实施为解复用器和光电检测器)然后可以分解集成的辐照度轮廓，以提取对每个光谱通道的轮廓的贡献。例如，辐照度分布可以看作是正规基函数的叠加(线性组合)，解复用器可以找到每个基函数的系数，以确定它们对整体分布的单独贡献。
图4示出用于检测衍射阶次的角谱变化的计量系统。光源600产生照明光束610，所述照明光束被聚光镜620反射并照射在晶片W上。照明光束610被晶片W上的靶材衍射并且衍射阶次227和228被包括透镜640和光学器件650的物镜系统630收集。分束器660将光重新定向到计量通道。中继系统670将光瞳平面中继到调制衍射阶次的空间光调制器680。调制衍射阶次然后被光瞳分配器690分开。光学器件700、720将调制衍射阶次分别耦合到场光阑710和730后面的多模输出光纤中。多模输出光纤740将光中继到光谱仪750，所述光谱仪将光分成光谱分布760中的光谱分量。检测器阵列770检测来自每个颜色的强度。测量的衍射阶次角谱用于校正不同光谱通道处的工艺变化对准位置误差。
图5示出用于测量局部高度和斜率的计量系统。如在前一实施例中，光源600产生照明光束610，所述照明光束被聚光镜620反射并照射在晶片W上。照明光束610被晶片W上的靶材衍射，正一衍射阶次227和负一衍射阶次228通过包括透镜640和光学器件650的物镜系统630收集。分束器660将光重新定向到包括透镜800、空间光调制器810、透镜820和分离衍射阶次的光瞳分配器630的第一计量通道。光学系统840将调制的衍射阶次重新成像到位于输出场光阑850和870之后的多模输出光纤上。光纤740将光中继到如上所述的光谱仪750和传感器760上。图5的布置还包括将正交偏振的衍射阶次转移到第二计量通道890中的拾取镜880。使用这种布置，衍射阶次位移的高光谱检测与局部高度和斜率相关。了解局部高度和斜率能够校正相应的对准位置误差。
根据实施例的另一方面，从辐照度分布中提取光谱信息的方法在图6的流程图中示出。在步骤S10中，从照射靶材收集衍射阶次。在步骤S20中，在被布置为收集衍射阶次的光学系统的光瞳平面中调制衍射阶次。在步骤S30中，通过将调制的衍射阶次耦合到诸如多模光纤的固态光学设备中而将调制的衍射阶次积分。在步骤S40中，例如通过可以实施为多路分解器和光电检测器的光谱仪来确定积分的调制的衍射阶次的光谱内容。
可以使用以下条款进一步描述实施例：
1.一种用于测量衬底上的对准标记的参数的装置，该装置包括：
光学系统，被布置为接收来自对准标记的至少一个衍射阶次，并包括可配置空间光调制器，以在光学系统的光瞳平面和/或与对准标记平面共轭的平面处调制所述至少一个衍射阶次的辐照度分布，以产生调制的衍射阶次；
固态光学设备，被布置为接收调制的衍射阶次。
2.根据条款1所述的装置，该装置还包括光谱仪，光谱仪被布置为从固态光学设备接收调制的衍射阶次并且确定调制的衍射阶次中的一个或多个光谱分量的强度。
3.根据条款1或2所述的装置，其中衍射阶次是一级衍射阶次。
4.根据条款1-3中的任一项所述的装置，其中可配置空间光调制器包括执行以低阶多项式表征的变迹的恒定变迹器。
5.根据条款1-3中的任一项所述的装置，其中可配置空间光调制器包括数字微镜设备。
6.根据条款1-3中的任一项所述的装置，其中可配置空间光调制器包括液晶设备。
7.根据条款1-3中的任一项所述的装置，其中可配置空间光调制器包括硅基液晶设备。
8.根据条款1-3中的任一项所述的装置，其中可配置空间光调制器包括微机电系统。
9.根据条款1-3中的任一项所述的装置，其中可配置空间光调制器根据至少一个正规基函数对衍射阶次进行整形。
10.根据条款2所述的装置，其中光谱仪包括多个二向色镜和多个光电检测器。
11.根据条款2所述的装置，其中光谱仪包括解复用器，并且其中解复用器提取所述至少一个基函数的系数。
12.根据条款2所述的装置，其中光谱仪包括解复用器和光电检测器。
13.根据条款1-12中的任一项所述的装置，其中固态光学设备包括多模光纤。
14.根据条款1-13中的任一项所述的装置，其中参数是对准标记中的不对称性。
15.根据条款1-13中的任一项所述的装置，其中参数是在光瞳或晶片共轭平面处测量的衍射阶次的角度内容的变化。
16.根据条款16所述的装置，其中变化是衍射阶次辐照度分布的重心的位移。
17.根据条款1-13中的任一项所述的装置，其中参数是对准标记中的倾斜量。
18.根据条款1-13中的任一项所述的装置，其中参数是对准标记的位置的高度变化。
19.一种测量衬底上的对准标记参数的方法，该方法包括：
产生至少一个衍射阶次；
调制光瞳或晶片共轭平面中的衍射阶次。
20.根据条款19所述的方法，还包括以下步骤：
使用固态光学设备对衍射阶次进行积分；
确定衍射阶次的光谱含量。
21.根据条款19所述的方法，其中衍射阶次是一级衍射阶次。
22.根据条款19-21中的任一项所述的方法，其中调制步骤通过空间光调制器执行。
23.根据条款19-21中的任一项所述的方法，其中调制步骤通过数字微镜设备执行。
24.根据条款19-21中的任一项所述的方法，其中调制步骤通过液晶设备执行。
25.根据条款19-21中的任一项所述的方法，其中调制步骤通过硅基液晶设备执行。
26.根据条款19-21中的任一项所述的方法，其中调制步骤通过微机电系统执行。
27.根据条款19-21中的任一项所述的方法，其中调制步骤包括根据至少一个正规基函数对衍射阶次进行整形。
28.根据条款17-25中的任一项所述的方法，其中使用多模光纤执行使用固态光学设备来集成衍射阶次固态光学设备的步骤。
29.根据条款20所述的方法，其中确定衍射阶次的光谱含量的步骤包括提取所述至少一个基函数的系数。
30.根据条款20所述的方法，其中确定衍射阶次的光谱含量的步骤通过包括解复用器和光电检测器的光谱仪执行。
31.根据条款17-30中的任一项所述的方法，其中参数是对准标记中的不对称性。
32.根据条款17-30中的任一项所述的方法，其中参数是在光瞳或晶片共轭平面处测量的衍射阶次的角度内容的变化。
33.根据条款32所述的方法，其中变化是衍射阶次辐照度分布的重心的位移。
34.根据条款17-30中的任一项所述的方法，其中参数是对准标记的倾斜量。
35.根据条款17-30中的任一项所述的方法，其中参数是对准标记的位置的高度变化。
尽管在本文中可以具体参考光刻装置在IC制造中的使用，但是应当理解，本文中描述的光刻装置可以具有其他应用。可能的其他应用包括制造集成光学系统、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。
尽管在本文中可以在光刻装置的上下文中具体参考本发明的实施例，但是本发明的实施例可以用于其他装置中。本发明的实施例可以形成掩模检查装置、计量装置或测量或处理诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图案化设备)的对象的任何装置的一部分。这些装置可以泛指光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。
虽然上面已经具体参考了在光刻的上下文中本发明的实施例的使用，但是将领会的是，本发明10在上下文允许的情况下不限于光刻并且可以用于例如压印光刻的其他应用中。
在上下文允许的情况下，本发明的实施例可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实施。本发明的实施例还可以实施为存储在机器可读介质上的指令，其可以通过一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括任何机制，以用于以机器(例如，计算设备)可读的形式存储或传输信息。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁性存储介质；光存储介质；闪存设备；电、光、声或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等。此外，固件、软件、例程、指令在本文中可以描述为执行特定动作。然而，将领会的是，这样的描述仅仅是为了方便，并且这样的动作实际上是由计算设备、处理器、控制器或执行固件、软件、例程、指令等且这样做可以使执行器或其他设备与物理世界进行交互的其他设备。
虽然上面已经描述了本发明的特定实施例，但是将领会的是，可以不同于所描述的方式来实践本发明。上文中的描述意在说明而非限制。因此，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离下面阐述的权利要求的范围的情况下，可以对本发明进行如所描述的修改。
Claims (18)
1.一种用于测量衬底上的对准标记的参数的装置，所述装置包括：
光学系统，被布置为接收来自所述对准标记的至少一个衍射阶次，并且所述光学系统包括可配置空间光调制器，所述可配置空间光调制器用以在所述光学系统的光瞳平面和/或与对准标记平面共轭的平面处调制所述至少一个衍射阶次的辐照度分布，以产生调制的衍射阶次；以及
固态光学设备，被布置为接收所调制的衍射阶次。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括光谱仪，所述光谱仪被布置为从所述固态光学设备接收所调制的所述衍射阶次，并且确定所调制的衍射阶次中的一个或多个光谱分量的强度。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述衍射阶次是一阶衍射阶次。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置，其中所述可配置空间光调制器包括恒定变迹器，所述恒定变迹器执行以低阶多项式表征的变迹。
5.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置，其中所述可配置空间光调制器包括数字微镜设备。
6.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置，其中所述可配置空间光调制器包括液晶设备。
7.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置，其中所述可配置空间光调制器包括硅基液晶设备。
8.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置，其中所述可配置空间光调制器包括微机电系统。
9.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置，其中所述可配置空间光调制器根据至少一个正规基函数对所述衍射阶次进行整形。
10.根据权利要求2所述的装置，其中所述光谱仪包括多个二向色镜和多个光电检测器。
11.根据权利要求2所述的装置，其中所述光谱仪包括解复用器，并且其中所述解复用器提取所述至少一个基函数的系数。
12.根据权利要求2所述的装置，其中所述光谱仪包括解复用器和光电检测器。
13.根据权利要求1-12中的任一项所述的装置，其中所述固态光学设备包括多模光纤。
14.根据权利要求1-13中的任一项所述的装置，其中所述参数是所述对准标记中的不对称性。
15.根据权利要求1-13中的任一项所述的装置，其中所述参数是在所述光瞳或晶片共轭平面处测量的衍射阶次的角度内容的变化。
16.根据权利要求16所述的装置，其中所述变化是衍射阶次辐照度分布的重心的位移。
17.根据权利要求1-13中的任一项所述的装置，其中所述参数是所述对准标记中的倾斜量。
18.根据权利要求1-13中的任一项所述的装置，其中所述参数是所述对准标记的位置的高度变化。
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