CN114174930A - 对准系统的激光模块组件、量测系统和光刻设备 - Google Patents

对准系统的激光模块组件、量测系统和光刻设备 Download PDF

Info

Publication number
CN114174930A
CN114174930A CN202080055290.3A CN202080055290A CN114174930A CN 114174930 A CN114174930 A CN 114174930A CN 202080055290 A CN202080055290 A CN 202080055290A CN 114174930 A CN114174930 A CN 114174930A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
polarization
substrate
beams
metrology system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080055290.3A
Other languages
English (en)
Inventor
M·U·阿高恩卡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASML Holding NV
Original Assignee
ASML Holding NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASML Holding NV filed Critical ASML Holding NV
Publication of CN114174930A publication Critical patent/CN114174930A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7049—Technique, e.g. interferometric
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7046—Strategy, e.g. mark, sensor or wavelength selection
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7065—Production of alignment light, e.g. light source, control of coherence, polarization, pulse length, wavelength

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

一种量测系统，包括：辐射源，所述辐射源被配置成产生多个光束，每个光束以不同波长为中心；动态偏振控制器，所述动态偏振控制器被配置成动态地交替所述多个光束中的每个光束的偏振取向；偏振多路复用器，所述偏振多路复用器被配置成将具有动态交替的偏振取向的所述多个光束组合成经组合的光束；反射器，所述反射器被配置成朝向衬底引导所述经组合的光束；干涉仪，所述干涉仪被配置成接收已经从所述衬底上的图案衍射的光并且根据衍射光之间的干涉来产生输出光；以及检测器，所述检测器被配置成基于来自所述干涉仪的输出光来检测光学信号并且输出随时间变化的强度信号。

Description

对准系统的激光模块组件、量测系统和光刻设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年8月7日递交的美国申请62/883,889的优先权，并且所述美国申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本公开涉及在可以例如在光刻设备中所使用的量测系统中用作对准源的激光模块组件。
背景技术
光刻设备是一种将期望的图案施加到衬底的目标部分上的机器。例如，光刻设备可以使用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，图案形成装置(替代地被称为掩模或掩模版)可以用于产生与IC的单个层相对应的电路图案，并且所述图案可以被成像在具有辐射敏感材料(抗蚀剂)层的衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如，包括管芯的部分、一个或几个管芯)上。通常，单个衬底将包括被连续曝光的相邻目标部分的网络。已知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射每个目标部分，并且在所谓的扫描器中，通过所述束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案，同时沿与所述方向平行或反向平行的方向同步地扫描衬底来辐照每个目标部分。还可以通过将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。另一光刻系统是干涉量测光刻系统，在所述干涉量测光刻系统中不存在图案形成装置，而是光束被拆分成两个束，并且通过使用反射系统引起这两个束在衬底的目标部分处干涉。干涉引起待形成于所述衬底的目标部分处的线。
为了控制光刻过程以将器件特征准确地放置在衬底上，对准标记通常被设置在衬底上，并且光刻设备包括一个或更多个对准传感器，通过所述对准传感器，可以以高准确度测量对准标记在衬底上的位置。量测系统中的这些对准传感器检测所述对准标记的位置(例如，X和Y位置)并使用所述对准标记来对准所述衬底，以确保从掩模的准确曝光。
对准系统典型地具有其自身的照射系统。从所照射的对准标记检测到的信号可以取决于所述照射系统的波长与所述对准标记的物理或光学特性、或与所述对准标记接触或相邻的材料的物理或光学特性相匹配的良好程度。上述特性可以取决于所使用的处理步骤而变化。对准系统可以提供窄带辐射束，所述窄带辐射束具有一组离散的、相对窄通带，以最小化由所述对准系统所检测的对准标记信号的质量和强度。
通常，所述对准传感器使用包括多于一种颜色的激光模块组件作为激光源。来自这些激光源的光以预定偏振态被对准并且因此可能由于某些叠层变化而遭受完全消光或接近完全消光。由于许多叠层和/或对准标记是偏振的，由此从所述对准标记收集的光可以具有非常低的量值因而损害了所计算的对准位置的准确度。由于所述对准标记的不对称性以及相关联的位置误差，在没有偏振分集信号的情况下所检测的信号也不能被校正。
发明内容
因此，需要一种新型激光模块组件作为量测系统中的对准源以包括偏振控制器，所述偏振控制器用于动态地改变发射光的偏振以获得健康校准信号，甚至在偏振衰减的苛刻条件下也是如此。
本公开的一个方面提供一种量测系统，包括：辐射源，所述辐射源被配置成产生多个光束，每个光束以不同波长为中心；动态偏振控制器，所述动态偏振控制器被配置成动态地交替所述多个光束中的每个光束的偏振取向；偏振多路复用器，所述偏振多路复用器被配置成将具有动态交替的偏振取向的所述多个光束组合成经组合的光束；反射器，所述反射器被配置成朝向衬底引导所述经组合的光束；干涉仪，所述干涉仪被配置成接收已经从所述衬底上的图案衍射的光并且根据衍射光之间的干涉来产生输出光；以及检测器，所述检测器被配置成基于来自所述干涉仪的输出光来检测光学信号并且输出随时间变化的强度信号。
在一些实施例中，所述辐射源至少包括绿光激光器、红光激光器、近红外激光器和远红外激光器。
在一些实施例中，所述动态偏振控制器包括多个偏振控制器，每个偏振控制器被定位在所述多个光束中的相对应的一个光束的路径中，使得每个光束被线性偏振并且在正交偏振取向之间动态地交替。
在一些实施例中，所述动态偏振控制器还被配置成在第一时间段期间以第一偏振取向并且在第二时间段期间以第二偏振取向同时地控制第一组光束；和在所述第一时间段期间以所述第二偏振取向并且在所述第二时间段期间以所述第一偏振取向同时地控制第二组光束。在一些实施例中，所述第一偏振取向正交于所述第二偏振取向。
在一些实施例中，所述第一组光束包括绿光和近红外光；并且所述第二组光束包括红光和远红外光。
在一些实施例中，所述动态偏振控制器还被配置成：将所述多个光束中的每个光束的交替偏振取向之间的时间间隙控制为小于200μs。
在一些实施例中，所述偏振多路复用器还被配置成维持经组合的光束的各分量的偏振取向。
在一些实施例中，所述量测系统还包括：解复用器，所述解复用器被配置成基于波长将所述干涉仪的所述输出光分离成多个光学信号。
在一些实施例中，所述检测器包括：至少四个检测器元件，所述至少四个检测器元件被配置成分别基于波长来检测所述多个光学信号的随时间变化的强度信号。
本公开的另一方面提供一种光刻设备，包括所披露的量测系统。
本公开的另一方面提供一种用于检查衬底上的目标的方法，包括：产生多个光束，每个光束以不同波长为中心；动态地交替所述多个光束中的每个光束的偏振取向；将具有动态交替的偏振取向的所述多个光束组合成经组合的光束；朝向衬底引导所述经组合的光束；接收已经从所述衬底上的图案衍射的光并且根据衍射光之间的干涉来产生输出光；基于来自所述干涉仪的输出光来检测光学信号；以及输出随时间变化的强度信号。
在一些实施例中，产生所述多个光束包括产生至少绿光激光束、红光激光束、近红外激光束和远红外激光束。
在一些实施例中，所述方法还包括：单独地控制所述多个光束中的每个光束以在正交线性偏振取向之间动态地交替。
在一些实施例中，所述方法还包括：在第一时间段期间以第一偏振取向并且在第二时间段期间以第二偏振取向同时地控制第一组光束；和在所述第一时间段期间以所述第二偏振取向并且在所述第二时间段期间以所述第一偏振取向同时地控制第二组光束。所述第一偏振取向正交于所述第二偏振取向。
在一些实施例中，所述方法还包括：将所述多个光束中的每个光束的交替偏振取向之间的时间间隙控制为小于200μs。
在一些实施例中，所述方法还包括：在组合所述多个光束期间维持经组合的光束的各分量的偏振取向。
在一些实施例中，所述方法还包括：基于波长，将来自干涉的所述输出光分离成多个光学信号。
在一些实施例中，所述方法还包括：分别基于波长来检测所述多个光学信号的随时间变化的强度信号。
在一些实施例中，朝向衬底引导经组合的光束包括通过使用具有动态交替的偏振取向的经组合的光束来扫描所述衬底上的图案。
在下文中参考随附附图详细地描述本发明的另外的特征和优点以及本发明的各个实施例的结构和操作。应注意，本发明不限于本文描述的具体实施例。本文仅出于说明性的目的来呈现这样的实施例。基于本发明中包含的教导，相关领域技术人员将明白额外的实施例。
附图说明
被合并入本文中并且形成说明书的一部分的随附附图图示了本发明，并且与描述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完成并使用本发明。
图1A是根据一些实施例的反射型光刻设备的示意图。
图1B是根据一些实施例的透射型光刻设备的示意图。
图2A和图2B图示出可以被设置在图1的设备中的衬底上的对准标记的各种形式。
图3是根据一些实施例的对准传感器AS的示意性框图。
图4是根据一些实施例的示例性量测系统的示意图。
图5是根据一些实施例的切换具有不同颜色的多个光束的偏振态的示意图。
图6图示出根据一些实施例的用于使用量测系统来检查衬底上的目标的流程图。
根据下文阐明的详细描述，当与附图结合时，本发明的特征和优点将变得显而易见，其中标记所有附图中的相似的附图标记标识相对应的元件。在附图中，相似的附图标记通常指示相同的、功能上类似的和/或结构上类似的元件。其中元件首次出现于的附图被相对应的附图标记中最左边的数字指示。除非另有说明，否则遍及整个本公开中所提供的附图不应被解释为成比例的附图。
具体实施方式
本说明书披露了合并有本发明的特征的一个或更多个实施例。所披露的实施例仅仅例示了本发明。本发明的范围不限于所披露的实施例。本发明由随附的权利要求来限定。
所描述的实施例以及在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等指示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例可以不一定包括所述特定的特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定指同一实施例。另外，当结合实施例来描述特定的特征、结构或特性时，应理解，无论是否明确描述，与其它实施例相结合来实现这样的特征、结构或特性均在本领域技术人员的知识范围内。
但是，在较详细地描述这样的实施例之前提出可以实施本发明的实施例的示例环境是有指导意义的。
示例反射型和透射型光刻系统
图1A和图1B分别是可以实施本发明的实施例的光刻设备100和光刻设备100’的示意图。光刻设备100和光刻设备100’每个都包括以下部件：照射系统(照射器)IL，所述照射系统配置成调节辐射束B(例如，深紫外或极紫外辐射)；支撑结构(例如，掩模台)MT，所述支撑结构配置成支撑图案形成装置(例如，掩模、掩模版或动态图案形成装置)MA并连接至配置成准确地定位图案形成装置MA的第一定位器PM；和衬底台(例如，晶片台)WT，所述衬底台配置成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W并连接至配置成准确地定位衬底W的第二定位器PW。光刻设备100和100'还具有投影系统PS，所述投影系统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(例如，包括一个或更多个管芯)C上。在光刻设备100中，图案形成装置MA和投影系统PS是反射型的。在光刻设备100’中，图案形成装置MA和投影系统PS是透射型的。
照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，诸如折射型、反射型、反射折射性型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或者它们的任意组合，用于对辐射束B进行引导、成形或控制。
支撑结构MT以取决于图案形成装置MA相对于参考系的方向、光刻设备100和100'中的至少一个光刻设备的设计、和其它条件(诸如图案形成装置MA是否保持在真空环境中)来保持图案形成装置MA。支撑结构MT可以采用机械式、真空式、静电式、或其它夹持技术来保持图案形成装置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。通过使用传感器，所述支撑结构MT可以确保所述图案形成装置MA例如相对于所述投影系统PS位于期望的位置。
术语“图案形成装置”MA应被广义地解释为表示能够用于在辐射束B的横截面中向所述辐射束B赋予图案、以便在衬底W的目标部分C中产生图案的任何装置。赋予所述辐射束B的图案可以与在所述目标部分C中产生以形成集成电路的器件的特定功能层相对应。
所述图案形成装置MA可以是透射型的(如在图1B的光刻设备100’中那样)或反射型的(如在图1A的光刻设备100中那样)。图案形成装置MA的示例包括掩模版、可编程反射镜阵列和可编程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、交替相移掩模类型、衰减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，所述小反射镜中的每个小反射镜可以被单独地倾斜，以便沿不同的方向反射入射的辐射束。被倾斜的反射镜将图案赋予由小反射镜的矩阵反射的辐射束B。
在本文中所使用的术语“投影系统”PS包括任意类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型以及静电型光学系统或者它们的任意组合，如对于所使用的曝光辐射或者诸如在衬底W上使用浸没液体或使用真空等其它因素所适合的。真空环境可以用于EUV或电子束辐射，因为其它气体可能吸收过多的辐射或电子。真空环境可能因此借助于真空壁和真空泵而被提供至整个束路径。本文中使用的任何术语“投影透镜”可以被认为与更上位的术语“投影系统”同义。
如这里描绘的，所述设备属于透射类型(例如，采用透射型掩模)。替代地，所述设备可以是反射类型(例如，使用上文提及类型的可编程反射镜阵列，或者使用反射型掩模)。
光刻设备100和/或光刻设备100’可以是具有两个(双平台)或更多个衬底台WT(和/或两个或更多掩模台)的类型。在这样的“多平衬底台”机器中，可以并行地使用额外的衬底台WT，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衬底台WT用于曝光。在一些情形下，额外的台可能不是衬底台WT。这种情形的图示为图1B的示例中的两个衬底台WTa和WTb。本文中公开的发明可以使用于独立的方式，但是特别的，它可以在单平台或多平台设备的预曝光测量平台中提供额外的功能。
所述光刻设备还可以属于如下类型：其中衬底W的至少一部分还可以被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。浸没液体也可以被施加至所述光刻设备中的其它空间，例如所述掩模与所述投影系统之间的空间。本领域中众所周知，浸没技术用于增加投影系统的数值孔径。本文中使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底W之类的结构必须浸没在液体中，而是“浸没”仅意味着在曝光期间液体位于投影系统PS与衬底W之间。
参考图1A和图1B，照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。当源SO是准分子激光器时，源SO和光刻设备100、100’可以是分立的物理实体。在这种情况下，不认为所述源SO构成光刻设备100或100’的一部分，并且所述辐射束借助于包括例如适当的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD(在图1B中)而从所述源SO传递至所述照射器IL。在其它情况下，源SO可以是光刻设备100、100’的组成部分--例如当源SO为汞灯时。可以将所述源SO和照射器IL以及需要时设置的束传递系统BD一起称作辐射系统。
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(在图1B中)。通常，可以调整所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别被称为“σ-外部”和“σ-内部”)。此外，照射器IL可以包括各种其它部件(在图1B中)，诸如积分器IN和聚光器CO。可以将照射器IL用于调整辐射束B，以便在其截面中具有期望的均一性和强度分布。
参考图1A，辐射束B入射到图案形成装置(例如，掩模)MA上并被图案形成装置MA图案化，所述图案形成装置MA被保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上。在光刻设备100中，辐射束B从图案形成装置(例如，掩模)MA反射。在已从图案形成装置(例如，掩模)MA反射之后，辐射束B穿过投影系统PS，所述投影系统PS将所述辐射束B聚焦至衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器IF2(例如，干涉仪装置、线性编码器、2D编码器或电容传感器)，可以准确地移动衬底台WT(例如，以将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中)。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器IF1用于将图案形成装置(例如，掩模)MA相对于辐射束B的路径准确地定位。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(例如，掩模)MA和衬底W。
参考图1B，辐射束B入射到图案形成装置(例如，掩模MA)上并被所述图案形成装置图案化，所述图案形成装置被保持在支撑结构(例如，掩模台MT)上。在已穿越所述掩模MA的情况下，所述辐射束B穿过所述投影系统PS，所述投影系统将所述束聚焦至所述衬底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、2D编码器或电容传感器)，可以准确地移动所述衬底台WTa/WTb(例如，以将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中)。类似地，(例如在从掩模库的机械获取之后或在扫描期间)可以将第一定位器PM和另一位置传感器(未在图1B中示出)用于相对于辐射束B的路径准确地定位掩模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)来实现掩模台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。在步进器的情况下(与扫描器相反)，掩模台MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。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。虽然衬底对准标记(如图示的)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掩模MA上的情况下，图案形成装置对准标记可以位于这些管芯之间。
所述光刻设备100和100'可以使用于以下模式中的至少一种：
1.在步进模式中，在将支撑结构(例如，掩模台)MT和所述衬底台WTa/WTb保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束B的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单次静态曝光)。然后将所述衬底台WTa/WTb沿X方向和/或Y方向移动，使得可以对不同的目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大大小限制了在单次静态曝光中被成像的所述目标部分C的大小。
2.在扫描模式中，在同步地扫描所述支撑结构(例如，掩模台)MT和所述衬底台WTa/WTb的同时，将赋予所述辐射束B的图案一次投影到目标部分C上(即，单次动态曝光)。可以通过投影系统PS的放大率(缩小率)和图像反转特性来确定所述衬底台WTa/WTb相对于支撑结构(例如，掩模台)MT的速度和方向。在扫描模式中，所述曝光场的最大大小限制了单次动态曝光中所述目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度决定了所述目标部分C的高度(沿扫描方向)。
3.在另一模式中，在保持大致固定地保持可编程图案形成装置的支撑结构(例如，掩模台)MT且所述衬底台WTa/WTb被移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常可以采用脉冲辐射源SO，并且在所述衬底台WTa/WTb的每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被应用至利用可编程图案形成装置(诸如，如上文提到的类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
也可以采用上文描述的使用模式的组合和/或变形例，或完全不同的使用模式。
光刻设备LA是所谓的双平台类型，其具有两个衬底台WTa、WTb和两个站——曝光站和测量站——衬底台可以在曝光站与测量站之间进行交换。当一个衬底台上的一个衬底在曝光站处被进行曝光时，另一衬底可以被加载到测量站处的另一衬底台上，以便可以执行各种预备步骤。所述预备步骤可以包括使用水平传感器LS对所述衬底的表面进行绘图和使用对准传感器AS测量所述衬底上的对准标识的位置。这能够实现所述设备的生产量显著增加。如果所述位置传感器IF在所述测量站和所述曝光站处时都不能测量所述衬底台的位置，则可以设置第二位置传感器以实现在两个站处追踪所述衬底台的位置。
所述设备还包括光刻设备控制单元(LACU)，所述光刻设备控制单元控制所描述的各种致动器和传感器的所有移动和测量。LACU也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将被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所述衬底定位器PW的伺服控制。分立的单元甚至可以处理粗略致动器和精细致动器，或不同的轴。另一单元可以专用于所述位置传感器IF的读取。设备的总体控制可以由中央处理单元来控制，与这些子系统处理单元通信，与操作者以及与所述光刻制造过程中涉及的其它设备通信。
示例对准传感器
图2A示出了被设置在衬底W上分别用于测量X位置的对准标记202和用于测量Y位置的对准标记204的示例。此示例中的每个对准标记包括被形成在产品层或者施加到或蚀刻到所述衬底中的其它层中的一系列栅条。所述栅条被规律地间隔开并且充当光栅线，使得所述标记可以被视为具有充分众所周知的空间周期(间距)的衍射光栅。所述X方向标记202上的栅条平行于Y轴以提供X方向上的周期性，而所述Y方向标记204上的栅条平行于X轴以提供Y方向上的周期性。
所述对准传感器AS(在图1中示出)利用辐射的斑206(X方向)、208(Y方向)以光学方式扫描每个标记，以获得周期性变化的信号，诸如正弦波。分析这种信号的相位，以测量所述标记的(并且因此，所述衬底W的)相对于所述对准传感器的位置，所述对准传感器继而相对于所述光刻设备的参考框架RF是固定的。扫描运动由宽箭头示意性地指示，且斑206或208的渐进位置以虚线轮廓指示。所述对准图案中的栅条(光栅线)的间距典型地远大于待形成于所述衬底上的产品特征的间距，并且所述对准传感器AS使用与待用于将图案施加至所述衬底的曝光辐射相比长得多的辐射波长(或通常多个波长)。然而，可以获得精细位置信息，因为大量的栅条允许准确地测量重复信号的相位。
可以提供粗略标记和精细标记，使得所述对准传感器可以区分周期性信号的不同周期，以及在一周期内的确切位置(相位)。也可以出于此目的而使用不同间距的标记。这些技术再次对于本领域技术人员是众所周知的，并且在本文中将不再详述。这种传感器的设计和操作在本领域中是众所周知的，并且每个光刻设备可以具有其自己的传感器设计。出于本说明书的目的，将假定所述对准传感器AS通常呈在美国专利号6,961,116(den Boef等人)中所描述的形式。
图2B示出了与类似的对准系统一起使用的经修改的标记，其X位置和Y位置可以利用所述照射斑206或208通过单次光学扫描来获得。所述标记210具有被布置成与X轴和Y轴两者呈45度的栅条。这种组合型X测量和Y测量可以使用在美国专利号8,593,464(Bijnen等人)中所描述的技术来执行，所述美国专利的内容通过引用并入本文中。可以注意到，美国专利号8,593,464披露了一些实施例，其中X-Y对准标记具有间距不同的部分，有点类似于新近呈现于本申请中的标记。然而，图2B中示出的较简单的标记是通常在商业实施例中所使用的形式，并且可以在美国专利号8,593,464的实施例中的不同间距之间观察到的任何更多的效应是固定的并且不提供对于过程性能的量度。
图3是对准传感器AS的示意性框图。照射源220提供具有一个或更多个波长的辐射束222，所述束222通过物镜224被转向到位于衬底W上的标记(诸如标记202)上。如图2A和图2B中示意性地指示的，在基于上文所提到的美国专利号6,961,116的本对准传感器的示例中，由所述标记202照射的所述照射斑206的直径可以略微小于所述标记自身的宽度。在一些实施例中，照射源220可以是在下文中关于图4和图5详细描述的多色激光模块组件(LMA)。
由标记202所散射的辐射被物镜224收集并且被准直成信息承载束226。自参考干涉仪228是上文所提到的美国专利号6,961,116中所披露的类型，并且对束226进行处理并且将分离的束(对于每个波长)输出到传感器阵列230上。此时，斑反射镜223方便地用作零阶光阑，使得所述信息承载束226仅包括来自所述标记202的较高阶衍射辐射(这对于测量而言不是必要的，但改善了信噪比)。来自传感器栅格230中的多个单独的传感器的强度信号232被提供至处理单元PU。通过将所述框228中的光学处理与所述单元PU中的计算处理进行组合，输出了在所述衬底上的相对于所述传感器的X位置和Y位置的值。处理单元PU可以与图1中示出的所述控制单元LACU分离，或出于设计选择和便利起见，处理单元PU和控制单元LACU可以共享同一处理硬件。在单元PU是单独的情况下，可以在所述单元PU中执行所述信号处理的一部分，并且在单元LACU中执行另一部分。
如已经提到的，所图示的特定测量仅将所述标记的位置固定在与所述标记的一个间距相对应的某一范围内。较粗略的测量技术可以与此结合使用，以识别正弦波的哪个周期是包含所标记位置的周期。为了增加准确度、和/或为了鲁棒地即稳健地检测所述标记，而不管制作所述标记的材料以及所述标记被设置在哪些材料上，则可以用较粗略水平和/或较精细水平在不同波长的情况下重复同一过程。可以用光学的方式复用和解复用这些波长，以便同时地处理这些波长，和/或可以分时复用这些波长。本公开中的示例将利用在若干个波长的情况下的测量来提供实用的且稳健/鲁棒的测量设备(对准传感器)，其对于标记不对称性具有降低的灵敏度。
更详细地参考所述测量过程，在图3中标记为vW的箭头图示出一扫描速度，其中斑206以所述扫描速度穿越标记202的长度L。在此示例中，所述对准传感器AS和斑206实际上保持固定，而衬底W以速度vW移动。因而，所述对准传感器可以被刚性地且准确地安装至所述参考框架RF(图1)，而同时在与衬底W的移动方向相反的方向上有效地扫描所述标记202。通过将所述衬底安装到所述衬底台WT上和所述衬底定位系统PW上，以此移动来控制所述衬底。所示出的所有移动都平行于X轴。应用类似的动作用于利用斑208沿Y方向扫描所述标记204。这将不被进一步描述。
如在美国专利号8,593,464中所论述的，所述光刻设备所需的高生产率要求需要尽可能快速地执行在所述衬底上的许多位置处的对准标记的测量，这意味着：扫描速度vW很快，并且，可供用于对每个标记位置进行采集的时间TACQ是相对应地短的。简单来说，适用公式TACQ＝L/vW。美国专利号8,593,464描述了一种用以施加所述斑的相反扫描运动以便延长采集时间的技术。如果需要的话，同一扫描斑技术可以被应用于本文中新近披露的类型的传感器和方法中。
关注利用较小的光栅间距来对准于标记上。实际生产中所测量的重叠通常显著大于受控测试条件下所测量的重叠。调查表明，这是由于产品晶片上的对准标记在处理期间在不同程度上变得不对称。减小所述对准标记的间距会降低一些类型的不对称性对于所测量对准位置的影响。
技术人员知晓，允许降低对准光栅的所述间距的一些选项是：(i)缩短所使用的辐射的波长；(ii)增大所述对准传感器光学器件的NA；以及(iii)使用离轴照射。较短的波长并不总是可能的，因为对准光栅经常位于吸收膜(例如，非晶碳硬掩模)下方。增加NA通常是可能的但不是优选的，因为需要具有与所述晶片相距的安全距离的紧凑物镜。因此使用离轴照射是有吸引力的。
利用多个波长和动态偏振的位置测量
图4图示出对准传感器的示例性光学系统440，其是在上文所提到的美国专利号6,961,116和美国专利号8,593,464中所描述的对准传感器的改进版本。由延伸贯穿所述光学系统440的虚线来指示具有若干支路的光轴。
在一些实施例中，照射源410可以是多色激光模块组件(LMA)，所述多色激光模块组件(LMA)包括多个激光源413、多个动态偏振控制器(DPC)415、光纤连接板(FCP)417、和激光功率供应组件(图4中未示出)。
在如图4中示出的一些实施例中，所述多个激光源413包括四个单独的源，以产生具有四个波长的辐射，诸如以532nm为中心的绿色激光、以633nm为中心的红色激光、以780nm为中心的近红外(NIR)激光和以850nm为中心的远红外(FIR)激光。在以下论述中，为了方便起见，在这四个不同波长情况下的辐射将被称作“四色光”，所述四色光可以位于电磁光谱的可见或不可见频带内。由多个激光源413所产生的四色光未偏振(例如，包括水平和竖直偏振态两者)。在一些实施例中，由不同激光源所发射的光的功率可以由激光功率供应组件(图4中未示出)来控制。在一些其它实施例中，所述多个激光源413可以包括多个单独的源，以产生具有较宽的波长多样性的更多颜色(例如，12种颜色)的辐射。
非偏振多色激光可以经由动态偏振控制器(DPC)415传递以动态地调制多色光的偏振。在一些实施例中，在所述多个激光源413的每个路径中使用动态偏振控制器415，使得每个颜色的光被线性偏振并且每个颜色的光的偏振可以分别被动态地改变。如图5中示出的，四色光(包括绿光51、红光52、近红外(NIR)光53和远红外(FIR)光54)中的每个可以在第一偏振态(例如，竖直偏振态51-1、52-1、53-1和54-1)与正交于所述第一偏振态的第二偏振态(例如，水平偏振态51-2、52-2、53-2和54-2)之间切换。
在一些实施例中，每个颜色的光不会同时取向于两个偏振态，并且所有颜色的束不会同时取向于单个偏振态。例如，如图5中的实线电路中示出的，所述绿光51和所述NIR光53可以被同时取向于竖直偏振态51-1和53-1，而同时所述红光52和所述FIR光54可以被同时取向于水平偏振态52-2和54-2。在切换之后，如图5中的虚线电路中示出的，所述绿光51和所述NIR光53可以被同时取向于所述水平偏振态51-2和53-2，而同时所述红光52和所述FIR光54可以被同时取向于竖直偏振态52-1和54-1。这样做时，对于所有颜色，所检测的校准信号可以已在两种偏振态之间动态地改变。这样的偏振和波长多样性可以确保在可能引起在特定颜色和/或偏振情况下下信号消光的所有叠层情形中呈现高保真校准信号。
所述动态偏振控制器415可以按设计频率交替所述多色光的每个束的偏振状态。应注意，用于交替对准光406的偏振状态的时间应被限制在短时间段内，诸如约100μs。用于交替对准光的偏振状态的这个100μs时间段可能会导致在所述扫描期间丢失所述对准标记202约0.5μm～1.5μm的节段，这落在在所述扫描期间所述对准标记202的5.5μm～15μm的节段的公差极限内。
应注意，任何适当的偏振控制器，诸如光纤挤压技术偏振控制器、液晶偏振控制器、热激活偏振控制器、LiNbO3偏振控制器等等，都可以被用作所述动态偏振控制器415。具体地，动态偏振控制器415或其修改或组合的示例包括：General Photonics的PCD-M02偏振控制器、Lightwaves2020的高速偏振控制器、New Ridge Technologies的NRT-2500多功能偏振控制平台、Phoenix Photonics的光纤偏振控制器等等。示例性偏振控制器装置中的一些在介于约1310nm至约1650nm之间的红外波段内的典型波长下工作，但是这些波长可以被修改以在较低的波长(例如，大约532nm、633nm、780nm和/或850nm等)下工作。
返回参考图4，具有动态改变的偏振的所述四色光随后可以经由安装在光纤连接板(FCP)417中的偏振保持光纤即保偏光纤而被传输至偏振多路复用器(PMUX)502，所述四色光在所述偏振多路复用器处被组合成单个四色束。所述偏振多路复用器502不执行偏振以由此保持经组合的辐射的各分量的线性偏振。也就是说，经组合的四色束可以包括：1)在第一实例，竖直偏振的绿色分量和NIR分量、以及水平偏振的红色分量和FIR；和2)在第二实例，水平偏振的绿色分量和NIR分量、以及竖直偏振的红色分量和FIR。
经组合的四色束可以被传递通过照射轮廓成形光学器件446，且然后穿越第一传递光学器件506进入分束器454中。输入束422从可以位于所述分束器内的部分反射表面或全反射表面(例如，0.5mm直径的斑反射镜)反射。物镜424可以具有光瞳平面P，所述光瞳平面P将反射束聚焦成窄束，由此在对准标记202(或204/210)上形成斑(即，对准光406)。这个对准光406由所述晶片上的对准标记202所形成的光栅反射和衍射。光由例如具有数值孔径NA＝0.6的物镜424收集。对于每种颜色，此NA值允许从具有16μm间距的光栅收集至少十个衍射阶。
形成信息承载束426的反射和衍射光传递穿过分束器454，随后被传输至所述自参考干涉仪428。在一些实施例中，在进入所述自参考干涉仪428之前，所述信息承载束426由分束器462拆分以将所述信息承载束的一部分464供应至所述不对称性测量布置460(当设置有所述不对称性测量布置时)。传送非对称性测量信息的信号466被从布置460传递至处理单元PU。
在一些实施例中，在进入所述自参考干涉仪428之前，每个颜色的光的偏振被半波片510转动45°。所述自参考干涉仪428可以包括偏振分束器，其中每个颜色的光的一半被透射并且每个颜色的光的一半被反射。每一半可以在所述干涉仪内被反射(例如，三次)，由此将每个颜色的辐射场转动+90°和-90°，从而在每个相对应的颜色半部之间赋予180°的相对转动。然后两个辐射场在彼此顶部叠加，并且允许干涉。相位补偿器512可以被用于补偿-90°和+90°场的路径差或光程差。也就是说，所述自参考干涉仪428将所述辐射场拆分成具有正交偏振的两个部分，使这些部分绕所述光轴相对于彼此转动180°，然后将颜色的所有分量组合成出射束482。随后使用另一半波片514(其长轴设置为与X轴或Y轴呈22.5°)将每个颜色的光的偏振再次旋转45°。半波片510、514对波长不敏感，使得所有四个颜色波长的偏振都被旋转45°。
在穿越第二传递光学器件516之后，所述光被聚光透镜组件484收集，所述聚光透镜组件484被配置成将整个场聚焦到所述检测器430的每个元件上。孔518被用于消除在所述衬底上的所述斑外侧的大部分光。多模光纤520被用于将所收集的光传输至解复用器522。所述解复用器522用于对呈原始四色的光进行拆分，使得四个光学信号被传递至检测器430。在一个实际实施例中，各光纤分别被布置在所述解复用器522与四个检测器元件之间(例如，位于一个或更多个检测器电路板上)。
所述检测器430包括四个检测器元件，所述四个检测器元件被配置成例如当所述设备扫描位于衬底W上的对准标记202时针对每个颜色输出随时间变化的强度信号I。所得到的强度光学信号是取决于位置的信号，并且作为与在所述设备与所述对准标记之间的物理扫描运动同步的随时间变化的信号(波形)而被接收，如上文关于图3所论述的。在一些实施例中，所述检测器430实际上包括单个光电二极管，并且除了通过已经描述的扫描运动以外，不提供任何空间信息。如果期望，则可以增加具有在共轭光瞳平面中的空间分辨率的检测器。这可以允许通过使用所述对准传感器硬件而执行角分辨散射方法。
处理单元PU从所述检测器430接收强度波形，并且处理这些强度波形以提供位置测量信号(POS)。因为存在待基于不同波长和动态地交替的入射偏振而从所述示例性实施例中选择的四个信号，则所述设备可以在各种各样的情形下获得可用测量结果。如上文描述的，为了增加多样性而不影响吞吐量，可以设想到一种与这里呈现的四色方案类似、但使用更多颜色(例如八种或十六种颜色)且具有混合偏振的实施方式。
就此而言，应记住，所述对准标记202可以被掩埋在不同材料和结构的多个层之下。一些波长将比其它波长更好地穿透不同的材料和结构。PU处理所述波形以基于正在提供最强位置信号的位置测量结果，以将会对于本领域技术人员显而易见的方式来提供位置测量结果。其余的波形可以被忽略。在简化实施方式中，针对每个测量任务的“选配方案”可以基于对所述目标结构/对准标记的先进知识、以及试验研究来指定待使用哪个信号。在较先进的系统中(例如，如上文提到的，在Huijbregtse等人的文章中所描述的)，可以使用“颜色动态”或“平滑颜色动态”算法进行自动选择，以在没有先验知识的情况下识别最佳信号。
通过在所有颜色中动态地交替各偏振且能够在检测器428处暂时分离各偏振态，所述量测系统不必使用两个自参考干涉仪(针对每个偏振态使用一个自参考干涉仪)。并且所述对准标记(例如，XY标记)不需要通过使用两个不同的偏振而被扫描两次，并且XY标记的不同部分可以被扫描和测量而不需切换照射模式。在一些实施例中，每个颜色的光的偏振可以以特性频率来调制，所述特性频率被选择成远高于承载所述位置信息的随时间变化的信号的频率。
在一些实施例中，如果期望利用圆偏振照射对准标记202，则无论对于位置感测或一些其它形式的量测，都可以在分束器454与物镜424之间插入四分之一波片(未示出)。这具有使线性偏振变成圆偏振(并且在由所述标记衍射之后再次将它变回)的效果。如之前一样，根据所述标记方向来选择所述斑位置。圆偏振的方向(顺时针/逆时针)例如可以通过照射轮廓成形光学器件446来改变。
使用量测系统来检查晶片的示例方法
图6图示出用于根据一些实施例使用量测系统来检查衬底上的目标的流程图600。仅仅出于图示性目的，图6中所图示出的步骤将相对于上文中关于图4所描述的示例操作环境而被描述。然而，流程图600不限于这些实施例。将理解，可以按照不同顺序来执行或取决于特定应用而不执行各步骤。
在操作602中，从多个激光源产生以不同波长为中心的多个光束。每个光束可以是脉冲的或连续的。所述多个光束可以具有四种或更多种颜色并且可以是非偏振的。也就是说，每个颜色的光束可以包括两个正交偏振分量(例如，水平和竖直偏振分量)。
在操作604中，对具有不同颜色的多个光束中的每个光束进行调制以动态地改变所述偏振取向。每个颜色的光束可以由动态偏振控制器来调制。在一些实施例中，不同颜色的多个光束不会同时地取向于两个正交偏振态，并且所有颜色的多个光束不会同时地取向于单个偏振态。
在操作606中，具有不同颜色和动态改变的偏振的多个光束被组合。在一些实施例中，所述多个光束可以由偏振多路复用器被组合成单个多色光束。所述偏振多路复用器(例如，如图4中所示出的PMUX502)可以具有固定偏振以维持经组合的光束的不同分量(即，不同波长带)的线性偏振。经组合的光束(即，如图4中示出的对准束406)具有衍射和偏振分集两者，这可以导致在所有叠层情形下的高保真校准信号，从而允许包括准确颜色和/或偏振的改善的信号消光。
在操作608中，朝向衬底引导所述经组合的光束。在一些实施例中，所述经组合的光束被朝向所述衬底上的目标(例如，如图4中示出的对准标记202)引导并且由所述目标衍射。在一些实施例中，所述衬底上的所述目标被扫描，而同时，施加至经组合的光束的图案被投影到所述目标的一部分上。
在操作610中，使从所述衬底接收的光发生干涉。在一些实施例中，从所述衬底上的所述目标衍射的每个颜色的光的每个偏振模式的衍射阶都被干涉。所述干涉可以例如通过自参考干涉仪(SRI)实现。
在操作612中，检测来自所述干涉仪的输出光。在一些实施例中，所检测的光的不同偏振模式可以在所述检测器处被彼此区分开并且不同波长的光也可以在所述检测器处被彼此区分开。具有偏振和波长多样性两者的所检测的信号可以获得稳健的/鲁棒的对准位置确定结果。
在如下编号的方面中阐述本发明的其它方面：
1.一种量测系统，包括：
辐射源，所述辐射源被配置成产生多个光束，每个光束以不同波长为中心；
动态偏振控制器，所述动态偏振控制器被配置成动态地交替所述多个光束中的每个光束的偏振取向；
偏振多路复用器，所述偏振多路复用器被配置成将具有动态交替的偏振取向的所述多个光束组合成经组合的光束；
反射器，所述反射器被配置成朝向衬底引导所述经组合的光束；
干涉仪，所述干涉仪被配置成接收已经从所述衬底上的图案衍射的光并且根据衍射光之间的干涉来产生输出光；以及
检测器，所述检测器被配置成基于来自所述干涉仪的输出光来检测光学信号并且输出随时间变化的强度信号。
2.根据方面1所述的量测系统，其中所述辐射源至少包括绿光激光器、红光激光器、近红外激光器和远红外激光器。
3.根据方面1所述的量测系统，其中所述动态偏振控制器包括多个偏振控制器，每个偏振控制器被定位在所述多个光束中的相对应的一个光束的路径中，使得每个光束被线性偏振并且在正交偏振取向之间动态地交替。
4.根据方面1所述的量测系统，其中所述动态偏振控制器还被配置成：
在第一时间段期间以第一偏振取向并且在第二时间段期间以第二偏振取向同时地控制第一组光束；和
在所述第一时间段期间以所述第二偏振取向并且在所述第二时间段期间以所述第一偏振取向同时地控制第二组光束；
其中所述第一偏振取向正交于所述第二偏振取向。
5.根据方面4所述的量测系统，其中：
所述第一组光束包括绿光和近红外光；并且
所述第二组光束包括红光和远红外光。
6.根据方面1所述的量测系统，其中所述动态偏振控制器还被配置成：将所述多个光束中的每个光束的交替偏振取向之间的时间间隙控制为小于200μs。
7.根据方面1所述的量测系统，其中所述偏振多路复用器还被配置成维持经组合的光束的各分量的偏振取向。
8.根据方面1所述的量测系统，还包括：
解复用器，所述解复用器被配置成基于波长将所述干涉仪的所述输出光分离成多个光学信号。
9.根据方面8所述的量测系统，其中，所述检测器包括：
至少四个检测器元件，所述至少四个检测器元件被配置成分别基于波长来检测所述多个光学信号的随时间变化的强度信号。
10.一种光刻设备，包括根据方面1所述的量测系统。
11.一种用于检查衬底上的目标的方法，包括：
产生多个光束，每个光束以不同波长为中心；
动态地交替所述多个光束中的每个光束的偏振取向；
将具有动态交替的偏振取向的所述多个光束组合成经组合的光束；
朝向衬底引导所述经组合的光束；
接收已经从所述衬底上的图案衍射的光并且根据衍射光之间的干涉来产生输出光；
基于来自所述干涉仪的输出光来检测光学信号；以及
输出随时间变化的强度信号。
12.根据方面11所述的方法，其中产生所述多个光束包括产生至少绿光激光束、红光激光束、近红外激光束和远红外激光束。
13.根据方面11所述的方法，还包括：
单独地控制所述多个光束中的每个光束以在正交线性偏振取向之间动态地交替。
14.根据方面11所述的方法，还包括：
在第一时间段期间以第一偏振取向并且在第二时间段期间以第二偏振取向同时地控制第一组光束；和
在所述第一时间段期间以所述第二偏振取向并且在所述第二时间段期间以所述第一偏振取向同时地控制第二组光束；
其中所述第一偏振取向正交于所述第二偏振取向。
15.根据方面14所述的方法，其中：
所述第一组光束包括绿光和近红外光；并且
所述第二组光束包括红光和远红外光。
16.根据方面11所述的方法，还包括：
将所述多个光束中的每个光束的交替偏振取向之间的时间间隙控制为小于200μs。
17.根据方面11所述的方法，还包括：
在组合所述多个光束期间维持经组合的光束的各分量的偏振取向。
18.根据方面11所述的方法，还包括：
基于波长，将来自干涉的所述输出光分离成多个光学信号。
19.根据方面18所述的方法，还包括：
分别基于波长来检测所述多个光学信号的随时间变化的强度信号。
20.根据方面11所述的方法，其中朝向衬底引导经组合的光束包括通过使用具有动态交替的偏振取向的经组合的光束来扫描所述衬底上的图案。
最终评述
虽然在本文中可以对光刻设备在IC的制造中的使用进行特定参考，但是，应理解，本文中描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、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，本文中使用的任何术语“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。本文中提及的衬底可以在曝光之前或之后例如在轨道或涂覆显影系统(一种典型地将抗蚀剂层施加到衬底上并且对被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。在可适用的情况下，可以将本文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，使得本文中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。
虽然上文已经在光学光刻术的情境下使用实施例进行具体参考，但是应理解，本发明的实施例可以用于其它应用，例如压印光刻术，并且在上情境允许的情况下，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产生在衬底上的图案。图案形成装置的形貌可以被按压印到供给至衬底的抗蚀剂层中，由此抗蚀剂通过应用电磁辐射、热、按压或者它们的组合而被固化。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。
应理解，本文中的措辞或术语是出于描述而非限制性的目的，因此本说明书中的术语或措辞应由相关领域技术人员按照本文中的教导来解释。
在本文中描述的实施例中，在情境允许的情况下，术语“透镜”和“透镜元件”可以指各种类型的光学部件中的任何一种或其组合，包括折射型、反射型、磁性型、电磁型和静电型光学部件。
另外，本文中使用术语“辐射”和“束”和“光”包含所有类型的电磁辐射，所述电磁辐射包括紫外(UV)辐射(例如具有365nm、355nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长λ)和极紫外(EUV或软X-射线)辐射(例如，具有在5nm-20nm的范围内的波长，诸如例如13.5nm的波长)，或在小于5nm下工作的硬X-射线，以及粒子束(诸如离子束或电子束)。通常，具有介于大约00nm至大约700nm之间波长的辐射被认为是可见光辐射；具有介于大约780nm-3000nm(或更大)之间波长的辐射被认为是IR辐射。UV指的是具有大约100nm-400nm波长的辐射。在光刻术内，术语“UV”也适于可以由汞放电灯产生的波长：G线436nm；H线405nm；和/或I线365nm。真空UV或VUV(即，被气体吸收的UV)指的是具有约100-200nm波长的辐射。深UV(DUV)通常指具有从126nm至428nm波长范围的辐射，并且在实施例中，准分子激光器可以产生在光刻设备内使用的DUV辐射。应理解，具有在例如5-20nm范围内波长的辐射指具有至少部分地介于5-20nm范围内的某一波长带的辐射。
如本文中使用的术语“衬底”通常描述后续的材料层添加到其上的材料。在实施例中，衬底其本身可以被图案化，并且添加在其顶部的材料还可以被图案化，或者可以保持不被图案化。
虽然上文已经描述了本发明的具体实施例，但是将理解，可以与所描述的不同的方式来实践本发明。所述描述不旨在限制本发明。
将理解，具体实施方式章节而不是发明内容章节和摘要章节被旨在用于解释权利要求。如发明者考虑到的，发明内容章节和摘要章节可以阐明本发明的一个或更多个而不是所有示例性实施例，并且因此不旨在以任何方式限制本发明和随附权利要求。
上文已经借助于图示出指定功能的实施方式及其关系的功能性构造块来描述了本发明。为了描述方便，在本文中已经任意地限定了这些功能性构造块的边界。只要适当地执行指定功能及其关系，就可以定义替换的边界。
具体实施例的前述描述将如此充分地揭示本发明的一般性质，在不背离本发明的总体构思且不进行过度实验的情况下，其它人可以通过应用本领域技术范围内的知识而容易地修改和/或适应例如这些具体实施例的各种应用。因此，基于本文中提出的教导和指导，这样的适应和修改旨在落入所公开的实施例的等同物的含义和范围内。
本发明的广度和范围不应受到上文描述的任何的示例性实施例的限制，而应仅由随附的权利要求及其等同物来限定。

Claims (15)

1.一种量测系统，包括：
辐射源，所述辐射源被配置成产生多个光束，每个光束以不同波长为中心；
动态偏振控制器，所述动态偏振控制器被配置成动态地交替所述多个光束中的每个光束的偏振取向；
偏振多路复用器，所述偏振多路复用器被配置成将具有动态交替的偏振取向的所述多个光束组合成经组合的光束；
反射器，所述反射器被配置成朝向衬底引导所述经组合的光束；
干涉仪，所述干涉仪被配置成接收已经从所述衬底上的图案衍射的光并且根据衍射光之间的干涉来产生输出光；以及
检测器，所述检测器被配置成基于来自所述干涉仪的输出光来检测光学信号并且输出随时间变化的强度信号。
2.根据权利要求1所述的量测系统，其中所述辐射源至少包括绿光激光器、红光激光器、近红外激光器和远红外激光器。
3.根据权利要求1所述的量测系统，其中所述动态偏振控制器包括多个偏振控制器，每个偏振控制器被定位在所述多个光束中的相对应的一个光束的路径中，使得每个光束被线性偏振并且在正交偏振取向之间动态地交替。
4.根据权利要求1所述的量测系统，其中所述动态偏振控制器还被配置成：
在第一时间段期间以第一偏振取向并且在第二时间段期间以第二偏振取向同时地控制第一组光束；和
在所述第一时间段期间以所述第二偏振取向并且在所述第二时间段期间以所述第一偏振取向同时地控制第二组光束；
其中所述第一偏振取向正交于所述第二偏振取向。
5.根据权利要求4所述的量测系统，其中：
所述第一组光束包括绿光和近红外光；并且
所述第二组光束包括红光和远红外光。
6.根据权利要求1所述的量测系统，其中所述动态偏振控制器还被配置成：
将所述多个光束中的每个光束的交替偏振取向之间的时间间隙控制为小于200μs。
7.根据权利要求1所述的量测系统，其中所述偏振多路复用器还被配置成维持经组合的光束的各分量的偏振取向。
8.根据权利要求1所述的量测系统，还包括：
解复用器，所述解复用器被配置成基于波长将所述干涉仪的所述输出光分离成多个光学信号。
9.根据权利要求8所述的量测系统，其中，所述检测器包括：
至少四个检测器元件，所述至少四个检测器元件被配置成分别基于波长来检测所述多个光学信号的随时间变化的强度信号。
10.一种光刻设备，包括根据权利要求1所述的量测系统。
11.一种用于检查衬底上的目标的方法，包括：
产生多个光束，每个光束以不同波长为中心；
动态地交替所述多个光束中的每个光束的偏振取向；
将具有动态交替的偏振取向的所述多个光束组合成经组合的光束；
朝向衬底引导所述经组合的光束；
接收已经从所述衬底上的图案衍射的光并且根据衍射光之间的干涉来产生输出光；
基于来自所述干涉仪的输出光来检测光学信号；以及
输出随时间变化的强度信号。
12.根据权利要求11所述的方法，其中产生所述多个光束包括产生至少绿光激光束、红光激光束、近红外激光束和远红外激光束。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：
单独地控制所述多个光束中的每个光束以在正交线性偏振取向之间动态地交替。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括：
在第一时间段期间以第一偏振取向并且在第二时间段期间以第二偏振取向同时地控制第一组光束；和
在所述第一时间段期间以所述第二偏振取向并且在所述第二时间段期间以所述第一偏振取向同时地控制第二组光束；
其中所述第一偏振取向正交于所述第二偏振取向。
15.根据权利要求14所述的方法，其中：
所述第一组光束包括绿光和近红外光；并且
所述第二组光束包括红光和远红外光。
CN202080055290.3A 2019-08-07 2020-08-05 对准系统的激光模块组件、量测系统和光刻设备 Pending CN114174930A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962883889P 2019-08-07 2019-08-07
US62/883,889 2019-08-07
PCT/EP2020/072050 WO2021023792A1 (en) 2019-08-07 2020-08-05 Laser module assembly for alignment system, metrology system, and lithographic apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114174930A true CN114174930A (zh) 2022-03-11

Family

ID=72046868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080055290.3A Pending CN114174930A (zh) 2019-08-07 2020-08-05 对准系统的激光模块组件、量测系统和光刻设备

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN114174930A (zh)
WO (1) WO2021023792A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024060268A1 (en) * 2022-09-24 2024-03-28 Huawei Technologies Co., Ltd. A device and method for tuning the polarization of two or more beams for wavelength division multiplexing

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040169861A1 (en) * 2002-12-05 2004-09-02 Kla-Tenor Technologies Corporation Apparatus and method for detecting overlay errors using scatterometry
US20190086824A1 (en) * 2016-04-12 2019-03-21 Asml Netherlands B.V. Mark position determination method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10338481B2 (en) * 2015-10-27 2019-07-02 Asml Holding N.V. Polarization independent metrology system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040169861A1 (en) * 2002-12-05 2004-09-02 Kla-Tenor Technologies Corporation Apparatus and method for detecting overlay errors using scatterometry
US20190086824A1 (en) * 2016-04-12 2019-03-21 Asml Netherlands B.V. Mark position determination method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021023792A1 (en) 2021-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9970747B2 (en) Position measurement with illumination profile having two diametrically opposed off-axis radiation
US9551939B2 (en) Mark position measuring apparatus and method, lithographic apparatus and device manufacturing method
US9733572B2 (en) Method and apparatus for measuring asymmetry of a microstructure, position measuring method, position measuring apparatus, lithographic apparatus and device manufacturing method
KR100718741B1 (ko) 다수의 정렬 구성들을 갖는 리소그래피 장치 및 정렬 측정방법
KR100734588B1 (ko) 2-차원 정렬 시스템 구성을 갖는 리소그래피 장치 및2-차원 정렬 측정 방법
JP5559114B2 (ja) アライメント測定システム、リソグラフィ装置、およびリソグラフィ装置においてのアライメントを決定する方法
CN108351598B (zh) 与偏振无关的量测系统
US20080036984A1 (en) Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization
JP2011209278A (ja) リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
JP6534750B2 (ja) 位置測定システム及びリソグラフィ装置
CN114174930A (zh) 对准系统的激光模块组件、量测系统和光刻设备
JP5006889B2 (ja) 粗ウェーハ位置合わせ用マーク構造及びこのようなマーク構造の製造方法
US11022902B2 (en) Sensor, lithographic apparatus, and device manufacturing method
US9506743B2 (en) Position measuring apparatus, position measuring method, lithographic apparatus and device manufacturing method
CN114402264A (zh) 作为对准源的激光器模块、量测系统和光刻设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination