CN116490826A - 偏振选择量测系统、光刻设备及其方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种检查系统、光刻设备和方法。所述检测系统包括照射系统、光学系统、光阀系统、物镜系统和检测器。所述照射系统被配置成产生照射束。所述光学系统被配置成将所述照射束拆分成第一子束和第二子束。所述光阀系统被配置成独立地控制所述第一子束和所述第二子束的传输。所述物镜系统被配置成接收来自所述光学系统的所述第一子束和所述第二束,并将所述第一子束和所述第二子束朝向具有目标结构的衬底引导。所述检测器被配置成接收所述目标结构的图像或衍射图像。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年11月4日递交的美国临时专利申请号63/109,803的优先权,所述美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本公开涉及光刻系统,例如,包括光刻设备中的偏振棱镜组件的检查系统。
背景技术
光刻设备是一种将期望的图案施加至衬底(通常是在衬底的目标部分上)上的机器。例如,光刻设备可以用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下,可以将替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置能够用于产生要在IC的单独的层上形成的电路图案。可以将所述图案转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如,包括一部分管芯、一个或若干个管芯)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格。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曝光到目标部分上来辐照每个目标部分,在扫描器中,通过在辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案的同时平行或反向平行于这个扫描方向同步地扫描所述目标部分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。
量测系统和传感器用具有H偏振、V偏振、H和V偏振的光或无光的方式来照射衬底。传感器性能的关键参数之一是从照射系统射到衬底上的光的偏振纯度。
发明内容
需要提供具有改善的偏振态的检查系统。
在一些实施例中,检测系统包括照射系统、光学系统、光阀系统、物镜系统和检测器。所述照射系统被配置成产生照射束。所述光学系统被配置成将所述照射束拆分成第一子束和第二子束。所述光阀系统被配置成独立地控制所述第一子束和所述第二子束的传输。所述物镜系统被配置成接收来自所述光学系统的所述第一子束和所述第二束,并将所述第一子束和所述第二子束朝向具有目标结构的衬底引导。所述检测器被配置成接收所述目标结构的图像或衍射图像。
在一些实施例中,一种方法包括:经由光学系统将照射束拆分成第一子束和第二子束;经由光阀系统独立地控制所述第一子束和所述第二子束的传输;经由物镜投影系统朝向具有目标结构的衬底引导经传输的第一子束和第二子束的一部分;以及检测所述目标结构的图像或衍射图像。
在一些实施例中,光刻设备包括照射设备、投影系统和量测系统。所述量测系统包括照射系统、光学系统、光阀系统、物镜系统和检测器。所述照射系统被配置成产生照射束。所述光学系统被配置成将所述照射束拆分成第一子束和第二子束。所述光阀系统被配置成独立地控制所述第一子束和所述第二子束的传输。所述物镜系统被配置成接收来自所述光学系统的所述第一子束和所述第二束,并将所述第一子束和所述第二子束朝向具有目标结构的衬底引导。所述检测器被配置成接收所述目标结构的图像或衍射图像。
在下文中参考随附附图详细地描述本公开的另外的特征、以及各个实施例的结构和操作。应注意,本公开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
并入本文中并构成说明书的一部分的随附附图图示出本公开,并且与描述一起进一步用于解释本公开的原理并使相关领域的技术人员能够完成并使用本文中描述的实施例。
图1A示出根据一些实施例的反射型光刻设备的示意图。
图1B示出根据一些实施例的透射型光刻设备的示意图。
图2示出根据一些实施例的所述反射型光刻设备的较详细的示意图。
图3示出根据一些实施例的光刻单元的示意图。
图4A至图4B示出根据一些实施例的量测系统的示意图。
图5示出根据一些实施例的用于量测系统的光学系统。
图6示出根据一些实施例的用于量测系统的光学系统。
图7示出根据一些实施例的由量测系统执行的操作的流程图。
从根据下文阐明的具体实施方式,当与附图结合时,将更明白本公开的特征,在附图中相同的附图标记始终标识相应的元件。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。另外,通常,附图标记的最左边的数字标识其中所述附图标记第一次出现所在的附图。除非另有陈述,否则在整个本公开中提供的附图不应被解释为按比例绘制的附图。
具体实施方式
本说明书公开了包含本公开的特征的一个或更多个实施例。所公开的实施例被提供为示例。本发明的范围不限于所公开的实施例。要求保护的特征由随附于其的权利要求限定。
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具体的特征、结构或特性,但是每个实施例可以不一定包括所述具体的特征、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具体的特征、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。
为了便于描述,在本文中可以使用空间相对术语,例如“下面”、“下方”、“较低”、“上方”、“在……上”、“较高”等,以描述如附图中图示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。所述空间相对术语旨在涵盖装置在使用或操作时除了图中描绘的取向之外的不同取向。所述设备可以被另外取向(转动90度或处于其它取向)并且本文中使用的空间地相对描述语可以同样被相应地解释。
如本文中使用的术语“大约”指示与可以基于具体技术而变化的给定量相关的值。基于所述特定技术,术语“约”可以指示给定量的值,所述值在例如所述值的上下10%-30%(例如,所述值的±10%、±20%或±30%)内变化。
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。本公开的实施例也可以被实施为存储在机器可读介质上的可以由一个或更多个处理器读取和执行的指令。机器可读介质可以包括用于以能够由机器(例如,计算装置)读取的形式存储或传输信息的任何机构。例如,机器可读磁存储介质可以包括只读存储器(ROM);随机存取存储器(RAM);磁盘存储介质;光存储介质;闪速存储装置;电学、光学、声学或其它形式的传播信号(例如,载波、红外信号、数字信号等)等等。另外,本文中,可以将固件、软件、例程、和/或指令描述为执行某些动作。然而,应理解,这样的描述仅仅是为了方便,并且这些动作实际上由计算装置,处理器,控制器,或执行固件、软件、例程、指令等的其它装置产生。术语“非暂时性”可以在本文中使用以表征用于储存数据、信息、指令等等的计算机可读介质,其中唯一例外是暂时性传播信号。
然而,在更详细地描述这样的实施例之前,呈现可以实施本公开的实施例的示例环境是有指导意义的。
示例光刻系统
图1A和图1B分别是可以实施本公开的实施例的光刻设备100和光刻设备100’的示意性图示。光刻设备100和光刻设备100’各自包括以下部件: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。
所述照射系统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、或者它们的任何组合,以用于对所述辐射束B进行引导、成形或控制。
所述支撑结构MT以依赖于所述图案形成装置MA相对于参考系的定向、所述光刻设备100和100’中的至少一个光刻设备的设计、和其它条件(诸如所述图案形成装置MA是否保持在真空环境中)来保持所述图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以采用机械的、真空的、静电的、或其它夹持技术来保持所述图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以是例如可以根据需要固定或移动的框架或台。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应该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(如图1B的光刻设备100’中那样)或反射型的(如图1A的光刻设备100中那样)。图案形成装置的示例MA包括掩模版/掩模、可编程反射镜阵列或可编程LCD面板。掩模在光刻中是公知的,包括诸如二元掩模、交替相移掩模、或衰减相移掩模、以及各种混合掩模类型的掩膜类型。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,以沿不同的方向反射入射辐射束。被倾斜的反射镜将图案赋予由小反射镜的矩阵反射的所述辐射束B。
术语“投影系统”PS包括任何类型的投影系统,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何组合,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。因为其它气体可能吸收过多的辐射或电子,所以真空环境可以被用于EUV或电子束辐射。因此,借助真空壁和真空泵,可以为整个束路径提供真空环境。
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,额外的台可以不是衬底台WT。
所述光刻设备还可以是如下类型:其中衬底的至少一部分可以被具有相对高折射率的液体(例如水)覆盖,以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。浸没技术在本领域中已知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所述投影系统与所述衬底之间。
参考图1A和图1B,所述照射器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合适的定向反射镜和/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是汞灯时。可以将所述源SO和所述照射器IL以及需要时所述束传递系统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(在图1B中)。通常,至少可以调整所述照射器的光瞳平面中的强度分布的外部径向范围及/或内部径向范围(通常分别称为“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。所述照射器IL可以被用于调节所述辐射束B,以在其横截面中具有期望的均一性和强度分布。
参考图1A,所述辐射束B入射到所述图案形成装置(例如,掩模)MA上并被所述图案形成装置MA图案化,所述图案形成装置MA被保持在所述支撑结构(例如,掩模台)MT上。在光刻设备100中,所述辐射束B从所述图案形成装置(例如,掩模)MA反射。在已从所述图案形成装置(例如,掩模)MA反射之后,辐射束B传递通过投影系统PS,投影系统PS将所述辐射束B聚焦B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IF2(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可以用来相对于所述辐射束B的路径准确地定位所述图案形成装置(例如,掩模)MA。图案形成装置(例如,掩模)MA和衬底W可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准。
参考图1B,所述辐射束B入射到所述图案形成装置(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MA被保持在所述支撑结构(例如,掩模台MT)上。在已横穿所述掩模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。所述投影系统具有与所述照射系统光瞳IPU共轭的光瞳PPU。辐射的部分源自在所述照射系统光瞳IPU处的强度分布,并横穿所述掩模图案而不受所述掩模图案处的衍射影响,并产生在所述照射系统光瞳IPU处的强度分布的图像。
所述投影系统PS将所述标记图案MP的图像MP’投影到涂覆在所述衬底W上的光致抗蚀剂层上,其中图像MP’由通过所述强度分布的辐射从所述标记图案MP所产生的衍射束而形成。例如,所述掩模图案MP可以包括线和间隔的阵列。所述阵列处的与零阶衍射不同的辐射的衍射会产生被转向的衍射束,所述被转向的衍射束在垂直于所述线的方向上具有方向变化。未衍射束(即,所谓的零阶衍射束)横穿图案,而传播方向没有任何变化。所述零阶衍射束穿过所述投影系统PS的上部透镜或上部透镜组(所述投影系统PS的上部透镜或上部透镜组位于所述投影系统PS的所述共轭光瞳PPU的上游),以到达所述共轭光瞳PPU。在所述共轭光瞳PPU平面中并且与所述零阶衍射束相关联的强度分布的一部分是所述照射系统IL的所述照射系统光瞳IPU中的强度分布的图像。光阑装置PD例如被设置在或大致位于包括所述投影系统PS的所述共轭光瞳PPU的平面处。
所述投影系统PS被布置为借助于透镜或透镜组L,不仅捕获所述零阶衍射束,而且捕获一阶或一阶和更高阶衍射束(未示出)。在一些实施例中,可以使用用于对在垂直于线的方向上延伸的线图案进行成像的偶极照射以利用偶极照射的分辨率增强效应。例如,一阶衍射束在晶片W的水平面上与相应的零阶衍射束干涉,以产生具有尽可能高的分辨率和过程窗口(即,可用的焦深与可容许的曝光剂量偏差相结合)的线图案MP的图像。在一些实施例中,可以通过在所述照射系统光瞳IPU的相对象限中提供辐射极(未示出)来降低像散像差。此外,在一些实施例中,可以通过阻挡所述投影系统的所述共轭光瞳PPU中的、与相对象限中的辐射极相关联的零阶束来减少像散像差。这在于2009年3月31日发布的US 7,511,799 B2中有更详细的描述,US 7,511,799 B2的全部内容通过引用并入本文。
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,(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WT的移动。在步进器的情况下(与扫描器相反),所述掩模台MT可以仅被连接至短行程致动器,或可以是固定的。掩模MA和衬底W可以使用掩模对准标记M1、M2,和衬底对准标记P1、P2来对准。虽然(图示的)衬底对准标记占据了专用目标部分,但是衬底对准标记可以位于多个目标部分(这些被称为划线对准标记)之间的空间中。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。
掩模台MT和图案形成装置MA可以位于真空腔室V中,其中真空内机器人IVR可以被用于将图案形成装置(诸如掩模或掩模版)移入和移出真空腔室。替代地,当掩模台MT和图案形成装置MA处于真空腔室以外时,真空外机器人可以类似于真空内机器人IVR那样用于各种运输操作。真空内机器人和真空外机器人两者都需要被校准以将任何有效负载(例如,掩模)流畅地转移至转移站的固定的运动学安装件。
光刻设备100和100可以用于以下模式中的至少一种:
1.在步进模式中,支撑结构(例如,掩模台)MT和衬底台WT基本上保持静止,而赋予到辐射束B的整个图案被一次投影到目标部分C上(即,单次静态曝光)。然后,衬底台WT在X和/或Y方向上移动,使得可以曝光不同的目标部分C。
2.在扫描模式中,同步扫描支撑结构(例如,掩模台)MT和衬底台WT,同时赋予到辐射束B的图案被投影到目标部分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衬底台WT相对于支撑结构(例如,掩模台)MT的速度和方向。
3.在另一模式中,在将保持可编程图案形成装置的支撑结构(例如,掩模台)MT保持为大致固定且所述衬底台WT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。可以采用脉冲辐射源SO,并且在衬底台WT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可编程图案形成装置。这种操作模式可以易于被应用于利用可编程图案形成装置(诸如,可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
也可以采用所描述的使用模式的组合和/或变化或完全不同的使用模式。
在一些实施例中,光刻设备可以产生DUV和/或EUV辐射。例如,光刻设备100’可以被配置成使用DUV源来操作。在另一示例中,光刻设备100包括极紫外(EUV)源,所述极紫外(EUV)源被配置成产生用于EUV光刻术的EUV辐射束。通常,EUV源被配置在辐射系统中,并且相应的照射系统配置成调整EUV源的EUV辐射束。
图2更详细地示出所述光刻设备100,包括所述源收集器设备SO、所述照射系统IL和所述投影系统PS。源收集器设备SO是被构造并布置成使得保持在源收集器设备SO的围封结构220中的真空环境。发射EUV辐射的等离子体210可以由放电产生等离子体源形成。可以通过气体或蒸汽(例如Xe气体、Li蒸汽或Sn蒸汽)产生EUV辐射,在所述气体或蒸汽中非常热的等离子体210被产生以发射在电磁光谱的EUV范围内的辐射。例如,通过引起至少部分电离的等离子体的放电而产生所述非常热的等离子体210。为了有效产生辐射,可能需要例如分压为10Pa的Xe、Li、Sn蒸汽或任何其它合适的气体或蒸汽。在一些实施例中,提供被激发的锡(Sn)的等离子体以产生EUV辐射。
由热等离子体210发射的辐射从源腔室211经由可选的定位在源腔室211中的开口中或所述开口后方的气体阻挡部或污染物陷阱230(在一些情况下,也被称为污染物阻挡部或箔片阱)而被传递到收集器腔室212中。所述污染物陷阱230可以包括通道结构。污染物陷阱230也可以包括气体阻挡部,或气体阻挡部与通道结构的组合。本文中另外指出的所述污染物陷阱或污染物阻挡部230至少包括通道结构。
所述收集器腔室211可以包括可以是所谓的掠入射收集器的辐射收集器CO。辐射收集器CO具有上游辐射收集器侧251和下游辐射收集器侧252。横穿收集器CO的辐射可以被反射出光栅光谱滤波器240以被聚焦在虚源点IF处。所述虚源点通常被称为中间焦点IF,并且所述源收集器设备被布置成使得中间焦点IF位于所述围封结构220中的开口219处或附近。所述虚源点IF是所述辐射发射等离子体210的图像。光栅光谱滤波器240特别地被用于抑制红外(IR)辐射。
随后,所述辐射横穿所述照射系统IL,所述照射系统IL可以包括琢面场反射镜装置222和琢面光瞳反射镜装置224,所述琢面场反射镜装置222和所述琢面光瞳反射镜装置224被布置成在所述图案形成装置MA处提供辐射束221的期望的角分布,以及在所述图案形成装置MA处提供期望的辐射强度均一性。当辐射束221在由所述支撑结构MT保持的所述图案形成装置MA处被反射时,形成图案化束226,并且所述图案化束226由所述投影系统PS经由反射元件228、229成像到由晶片台或衬底台WT保持的衬底W上。
在照射光学器件单元IL和投影系统PS中通常可以存在比示出的元件更多的元件。光栅光谱滤波器240可以可选地存在,这依赖于光刻设备的类型。此外,可以存在比图2中所示的反射镜更多的反射镜,例如,在投影系统PS中可以存在比图2中所示的反射元件多一个到六个额外的反射元件。
收集器光学器件CO(如图2中图示的)被描绘为具有掠入射反射器253、254和255的巢状收集器,所述巢状收集器仅作为收集器(或收集器反射镜)的一个示例。所述掠入射反射器253、254和255围绕光轴O被轴向对称地设置,并且这种类型的收集器光学器件CO优选地与放电产生的等离子体源(经常被称为DPP源)结合使用。
示例性光刻/单元
图3示出根据一些实施例的光刻单元300,光刻单元300有时也被称为光刻元或簇。光刻设备100或100’可以形成光刻单元300的一部分。光刻单元300还可以包括用于在衬底上执行曝光前过程和曝光后过程的一个或更多个设备。常规地,这些设备包括:用于沉积抗蚀剂层的旋涂机SC、用于显影被曝光的抗蚀剂的显影装置DE、激冷板CH和焙烤板BK。衬底输送装置或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底,在不同过程设备之间移动所述衬底,并且将所述衬底传递至所述光刻设备100或100’的进料台LB。这些装置通常被统称为轨道或涂覆显影系统,并且处于轨道或涂覆显影系统控制单元TCU的控制下,所述轨道控制单元TCU本身由管理控制系统SCS控制,所述管理控制系统SCS也经由光刻控制单元LACU来控制所述光刻设备。因此,可以操作不同的设备以最大化生产量和处理效率。
示例性量测设备
图4A示出根据一些实施例的检查设备400的截面图的示意图,所述量测系统400可以实施为光刻设备100或100’的一部分。在一些实施例中,检查设备400可以被配置成相对于图案形成装置(例如,图案形成装置MA)对准衬底(例如,衬底W)。检查设备400还可以被配置成检测所述衬底上的对准标记的位置,并且使用所述对准标记的检测到的位置来将所述衬底相对于光刻设备100或100’的所述图案形成装置或其它部件对准。所述衬底的这样的对准可以确保在所述衬底上准确地曝光一个或更多个图案。
在一些实施例中,检查设备400可以包括照射系统412、分束器414、干涉仪426、检测器428、、束分析器430和重叠计算处理器432。照射系统412可以被配置成提供具有一个或更多个通带的电磁窄带辐射束413。在一示例中,所述一个或更多个通带可以在介于约500mn至约900nm之间的波长的光谱内。在另一示例中,所述一个或更多个通带可以是介于约500nm至约900nm之间的波长的光谱内的离散的窄通带。照射系统412还可以被配置成提供在长时间段内(例如,在照射系统412的使用寿命内)具有大致恒定的中心波长(CWL)值的一个或更多个通带。如上文所论述的,在当前的对准系统中,照射系统412的这种配置可以有助于防止实际的CWL值从期望的CWL值偏移。并且,因此,与所述当前的对准设备相比,使用恒定的CWL值可以改善对准系统(例如,检查设备400)的长期稳定性和准确度。
在一些实施例中,分束器414可以被配置成接收辐射束413并且将辐射束413拆分成至少两个辐射子束。例如,辐射束413可以被拆分成辐射子束415和417,如图4A中示出的。分束器414还可以被配置成将辐射子束415引导到放置在平台422上的衬底420上。在一个示例中,所述平台422可以沿方向424移动。辐射子束415可以被配置成照射位于衬底420上的对准标记或目标418。对准标记或目标418可以涂覆有辐射敏感膜。在一些实施例中,对准标记或目标418可以具有一百八十度(即,180°)的对称性。也就是说,当对准标记或目标418绕垂直于对准标记或目标418的平面的对称轴旋转180°时,旋转后的对准标记或目标418可以与未旋转的对准标记或目标418大致相同。衬底420上的所述目标418可以是:(a)抗蚀剂层光栅,所述抗蚀剂层光栅包括由实心抗蚀剂线形成的栅条,或(b)产品层光栅,或(c)重叠目标结构中的复合光栅叠层,复合光栅叠层包括重叠或交错在产品层光栅上的抗蚀剂光栅。所述栅条可以替代地被蚀刻到所述衬底中。这种图案对所述光刻投影设备(特别是所述投影系统PL)中的色像差以及照射对称性是敏感的,并且这种像差的存在将表明它们自身在所印制的光栅中的变化。在器件制造中用于测量线宽、节距和临界尺寸的一种在线方法利用了被称为“散射测量法”的技术。散射测量方法在Raymond等人的”MultiparameterGrating Metrology Using SPIE Scatterometry(使用SPIE散射测量的多参数光栅测量术)”(J.Vac.Sci.Tech.B,第15卷,第2期,第361-368页(1997))和Niu等人的“SpecularSpectroscopic Scatterometry in DUV Lithography(深紫外光刻中的镜面光谱散射测量)”(SPIE,第3677卷(1999))中描述,这两者均通过整体引用并入本文中。在散射测量中,光被所述目标中的周期性结构反射,并且以给定角度检测所得到的反射光谱。例如,使用严格耦合波分析(RCWA)或通过与仿真得出的模式库进行比较,产生反射光谱的结构被重构。因此,所印制的光栅的散射测量数据被用于重构所述光栅。所述光栅的参数(诸如线宽和线形)可以被输入到重构过程中,所述重构过程由处理单元PU根据印制步骤和/或其它散射测量过程的知识来进行。
在一些实施例中,根据实施例,分束器414还可以被配置成接收衍射辐射束419,并且将衍射辐射束419拆分成至少两个辐射子束。衍射辐射束419可以被拆分成辐射子束429和439,如图4A中示出的。
应注意,即使分束器414被示出为将辐射子束415朝向对准标记或目标418引导,并且将衍射辐射子束429朝向干涉仪426引导,但是本公开不限于此。相关领域技术人员将明白:其它光学布置可以被用于获得将对准标记或目标418照射于衬底420上并且检测对准标记或目标418的图像的类似的结果。
如图4A中图示的,干涉仪426可以被配置成通过分束器414接收辐射子束417和衍射辐射子束429。在示例性实施例中,衍射辐射子束429可以是辐射子束415的、可以从对准标记或目标418反射的至少一部分。在该实施例的示例中,干涉仪426包括任何合适的光学元件组,例如,棱镜组合,所述棱镜组合可以被配置成基于所接收的衍射辐射子束429形成对准标记或目标418的两个图像。应理解,不必形成良好质量的图像,但是对准标记418的特征应被分辨。干涉仪426还可以被配置成将两个图像中的一个图像相对于两个图像中的另一图像旋转180°,并且以干涉方式重新组合旋转后的图像和未旋转的图像。
在一些实施例中,检测器428可以被配置成当检查设备400的对准轴线421穿过对准标记或目标418的对称中心(未示出)时,经由干涉仪信号427接收重新组合后的图像,并且检测由于所述重新组合后的图像而产生的干涉。这种干涉可能是由于对准标记或目标418呈180°对称而导致的,并且根据示例实施例,重新组合后的图像相长地或相消地干涉。基于检测到的干涉,检测器428还可以被配置成确定对准标记或目标418的对称中心的位置并且因此检测衬底420的位置。根据示例,对准轴线421可以与垂直于衬底420且穿过图像旋转干涉仪426的中心的光学束对准。检测器428还可以被配置成通过实现传感器特性并且与晶片标记过程变化相互作用,来估计对准标记或目标418的位置。
在另一实施例中,检测器428通过执行以下测量中的一个或更多个来确定对准标记或目标418的对称中心的位置:
1.针对各个波长测量位置变化(各颜色之间的位置偏移);
2.针对各阶测量位置变化(各衍射阶之间的位置偏移);以及
3.针对各个偏振测量位置变化(各偏振之间的位置偏移)。
例如,该数据可以利用任何类型的对准传感器,例如SMASH(SMart对准传感器混合)传感器来获取,如美国专利No.6,961,116所述,该专利No.6,961,116采用具有单个检测器和四个不同波长的自参考干涉仪,并且以软件或ATHENA(使用高阶对准增强的高级技术)提取对准信号,如美国专利No.6,297,876所述,该专利No.6,297,876将七个衍射阶中的每个衍射阶引导到专用检测器,这两个专利通过整体引用并入本文。
在一些实施例中,束分析器430可以被配置成接收和确定衍射的辐射子束439的光学状态。所述光学状态可以是束波长、偏振或束轮廓的量度。束分析器430还可以被配置成确定平台422的位置并且将平台422的位置与对准标记或目标418的对称中心的位置相关联。这样,可以准确地知晓对准标记或目标418相对于平台422的位置,并且因此知晓衬底420相对于平台422的位置。替代地,束分析器430可以被配置成确定检查设备400或任何其它参考元件的位置,使得可以相对于检查设备400或任何其它参考元件来知晓对准标记或目标418的对称中心。束分析器430可以是具有某种形式的波段选择性的点或成像偏振仪。在一些实施例中,根据其它实施例,束分析器430可以被直接集成到检查设备400中,或者经由几种类型的光纤连接:偏振保持单模光纤、多模光纤或成像光纤。
在一些实施例中,束分析器430还可以被配置成确定衬底420上的两个图案之间的重叠数据。这些图案中的一个图案可以是参考层上的参考图案。另一图案可以是在曝光层上的曝光图案。所述参考层可以是在衬底420上已存在的蚀刻层。所述参考层可以通过光刻设备100和/或100’在所述衬底上曝光参考图案来产生。所述曝光层可以是与所述参考层相邻的、曝光后的抗蚀剂层。所述曝光层可以通过光刻设备100或100’在衬底420上曝光曝光图案来产生。衬底420上的曝光图案可以对应于由于平台422而导致的衬底420的移动。在一些实施例中,测量的重叠数据还可以指示所述参考图案与曝光图案之间的偏移。所述测量的重叠数据可以被用作校准数据以校准由光刻设备100或100’曝光的曝光图案,使得在校准之后,可以使所述曝光层与所述参考层之间的偏移被最小化。
在一些实施例中,束分析器430还可以被配置成确定衬底420的产品叠层轮廓的模型,并且可以被配置成在单次测量中测量目标418的重叠、临界尺寸和焦距。所述产品叠层轮廓包含有关叠层产品的信息,诸如对准标记、目标418或衬底420,并且可以包括标记过程变化引起的光学签名量测,所述光学签名量测是照射变化的函数。所述产品叠层轮廓还可以包括产品光栅轮廓、标记叠层轮廓和标记不对称性信息。束分析器430的一个示例是由荷兰Veldhoven(维德霍温)的ASML制造的YieldstarTM,如美国专利号No.8,706,442中描述的,该专利通过整体引用并入本文中。束分析器430还可以被配置成处理与所述层中的曝光图案的特定性质有关的信息。例如,束分析器430可以处理:重叠参数(指示所述层相对于所述衬底上的先前层的定位精度、或所述第一层相对于所述衬底上的标记的定位精度)、聚焦参数、和/或所述层中的所描绘的图像的临界尺寸参数(例如,线宽及其变化)。其它参数是与所描绘的曝光图案的图像的质量有关的图像参数。
在一些实施例中,检测器阵列(未示出)可以被连接至束分析器430,并且允许进行准确的叠层轮廓检测的可能性,如下文论述的。例如,检测器428可以是检测器阵列。对于所述检测器阵列,可能有多种选择:多模光纤束、每通道的离散引脚检测器、或CCD或CMOS(线性)阵列。出于稳定性原因,使用多模光纤束可以使得任何耗散元件被远程定位。离散引脚检测器可以提供较大的动态范围,但每个都需要单独的前置放大器。因此,元件的数目受到限制。CCD线性阵列提供了很多可以高速地读取并且在使用相位步进检测时尤其值得关注的元件。
在一些实施例中,第二束分析器430’可以被配置成接收和确定衍射辐射子束429的光学状态,如图4B中示出的。所述光学状态可以是束波长、偏振或束轮廓的量度。第二束分析器430’可以与束分析器430相同。替代地,第二束分析器430’可以被配置成执行束分析器430的至少所有功能,诸如确定平台422的位置,以及将平台422的位置与对准标记或目标418的对称中心的位置相关联。这样,可以准确地知晓对准标记或目标418相对于平台422的位置,并且因此知晓衬底420相对于平台422的位置。第二束分析器430’可以被配置成确定检查设备400或任何其它参考元件的位置,使得可以相对于检查设备400或任何其它参考元件来知晓对准标记或目标418的对称中心。第二束分析器430’还可以被配置成确定两个图案之间的重叠数据以及衬底420的产品叠层轮廓的模型。第二束分析器430’还可以被配置成在一次测量中测量目标418的重叠、临界尺寸和焦距。
在一些实施例中,根据其它实施例,第二束分析器430’可以被直接集成到检查设备400中,或者第二束分析器430’可以经由几种类型的光纤来连接:偏振保持单模光纤、多模光纤或成像光纤。替代地,第二束分析器430’和束分析器430可以被组合以形成单个分析器(未示出),所述单个分析器被配置成接收和确定衍射辐射子束429和439的光学状态。
在一些实施例中,处理器432接收来自检测器428和束分析器430的信息。例如,处理器432可以是重叠计算处理器。所述信息可以包括由束分析器430构建的产品叠层轮廓的模型。替代地,处理器432可以使用所接收的关于产品标记的信息来构建产品标记轮廓的模型。在任一情况下,处理器432使用或结合产品标记轮廓的模型来构建叠层的产品和重叠标记轮廓的模型。。然后,所述叠层模型被用于确定所述重叠偏移,并且使光谱对所述重叠偏移测量的影响最小化。处理器432可以基于从检测器428和束分析器430接收的信息来产生基本校正算法,包括但不限于照射束、对准信号的光学状态、相关联的位置估计,以及光瞳、图像和其它平面中的光学状态。所述光瞳平面是这样的平面:其中辐射的径向位置限定入射角并且角位置限定所述辐射的方位角。处理器432可以参考晶片标记和/或对准标记418,利用基本校正算法来表征所述检查设备400。
在一些实施例中,处理器432还可以被配置成基于从检测器428和束分析器430接收的信息,针对每个标记确定相对于所述传感器估计的印制图案位置偏移误差。所述信息包括但不限于所述产品叠层轮廓,对衬底420上的每个对准标记或目标418的重叠、临界尺寸和焦距的测量结果。处理器432可以利用聚类算法将标记分组为相似的恒定偏移误差的集合,并且基于所述信息产生对准误差偏移校正表。所述聚类算法可以基于与每组偏移误差相关联的重叠测量、位置估计和额外的光学叠层过程信息。针对多个不同标记,例如在已编程的重叠偏移周围具有正偏差和负偏差的重叠目标,来计算重叠。测量最小重叠的目标被作为参考(因为所述目标以最佳准确度或精度被测量)。根据该测得的小重叠以及其对应目标的已知编程重叠,可以推导出重叠误差。表1说明了可以如何执行该操作。在示出的示例中,最小测量重叠为-1nm。然而,这与编程重叠为-30nm的目标有关。因此,所述过程必须引入29nm的重叠误差。
可以将最小值作为参考点,相对于此,可以计算测量重叠与由于编程重叠而预期的重叠之间的偏移。该偏移针对每个标记或具有相似偏移的标记集合,确定重叠误差。因此,在表1的示例中,在编程重叠为30nm的目标位置,最小测量重叠为-1nm。将其它目标处的预期重叠与测量重叠之间的差异与所述参考进行比较。还可以在不同照射设置下根据标记和目标418获取诸如表1等表,可以确定并且选择导致最小重叠误差的照射设置及其对应的校准因子。此后,处理器432可以将标记分组为相似的重叠误差集合。用于对标记进行分组的准则可以基于不同的过程控制来调整,例如针对不同过程的不同误差容许度。
在一些实施例中,处理器432可以确认所述分组的所有或大多数成员具有类似的偏移误差,并且基于其额外的光学叠层量测,将来自聚类算法的单独的偏移校正应用于每个标记。处理器432可以确定对每个标记的校正,并且例如,通过将校正馈送至检查设备400中,将所述校正馈送回光刻设备100或1 00’,以校正所述重叠中的误差。
示例性照射系统
在一个实现方式中,照射系统412可以使用两个照射光纤。第一照射光纤可以发射束,该所述束以透射方式行进通过偏振分束器立方体,从而导致相对于棱镜中的斜边的P偏振光。第二照射光纤可以产生束,所述束以反射方式行进通过相同的偏振分束器,从而产生包含与P偏振束同轴的S偏振光的束。
在一些方面,照射系统能够用H偏振、V偏振、H和V偏振的光以及两者都不偏振(无光)的方式来照射晶片。在一些方面,通过使用远离衬底420的光纤尖端上游的光阀系统,根据需要将这两个光纤“接通”或“断开”来选择这些不同的照射条件。
在一些方面,以这种方式选择偏振要求在量测系统中的大多数光学器件之前组合两个偏振束路径。例如,这可能是因为由于在两条路径组合之前包含了照射光学设计的两个副本,所以两条路径组合得越晚,传感器就变得越复杂。在其它方面,在光学上,期望偏振光学器件在照射路径中尽可能晚(尽可能靠近晶片)。例如,这可能是因为在设置了偏振态之后,通过额外的光学器件会降低偏振态的纯度,这可能对传感器的性能产生负面影响。在一些方面,传感器性能的参数是从照射系统射到晶片上的光的偏振纯度。
在一些实施例中,量测系统500还可以表示检查设备400(图4A和图4B)的更详细视图。例如,图5图示出照射系统412及其功能的更详细视图。
图5示出根据一些实施例的用于量测系统的光学系统500。光学系统500可以包括光学系统502,例如偏振棱镜组件和光阀系统504。光学系统500可以允许选择更靠近照射路径中的晶片的照射束的偏振。
在一个实施例中,光学系统502包括将单个输入束拆分成其偏振分量的一个或两个棱镜。在一个实施例中,照射束510可以包括非偏振辐射束作为光学系统502的输入。光学系统502可以将输入束510拆分成它们的水平(H)偏振分量和竖直(V)偏振分量。例如,光学系统502可以将输入束510拆分成第一子束512和第二子束514。
在一些方面,光学系统502随后重新组合单独的偏振束。第一子束512和第二子束514可以被重新组合成输出束546。当输入束(即,第一子束512和第二子束514)的两个偏振分量被分离时,光阀系统504可以独立地阻挡偏振中的每个偏振。光阀系统504可以包括一组“光阀”或类似的装置,如本文中稍后描述的。
在一个实施例中,光学系统502可以包括棱镜506。棱镜506可以包括偏振分束器表面(PBS)508。例如,PBS 508可以反射s偏振辐射以形成第一子束512,并透射或传输p偏振以形成第二子束514。棱镜506可以包括光学表面520、522、524、526、528、530。
在一个实施例中,输入表面520可以包括用于波长范围为例如约410nm至约900nm的辐射束的抗反射(AR)涂层。棱镜506的表面522、524、526、528、530可以是未涂覆表面。根据一些示例,表面520与522之间的角度约为90°。在一些示例中,表面526与528之间的角度约为90°。表面524与表面530可以彼此平行。注意,本公开的实施例不限于这些示例,并且其它涂层、光学装置和角度可以用于棱镜506的表面。例如,表面524和表面530可以是全内反射表面。
在一个实施例中,光阀系统504可以包括一组受抑全内反射(TIR)开关516、518。每个受抑全内反射开关可以包括安装在压电致动器上的光学元件,以可选地在棱镜表面产生受抑全内反射(FTIR)条件。例如,全内反射开关516可以包括光学元件536、压电致动器532和收集器538。全内反射开关518还可以包括光学元件540、压电致动器534和收集器542。因此,光学系统可以遮蔽第一子束512和第二子束514中的任-子束。光学元件536、540可以是安装在压电致动器上的成形玻璃。在一些方面,压电致动器被配置成将光学元件536、540分别定位成非常靠近光学系统502的全内反射表面524、530,以在该表面处“抑制”全内反射或使全内反射失效。例如,光学元件536被定位成靠近第一全内反射表面524,并且光学元件540被定位成靠近第二全内反射表面530。
在一些方面,当全内反射被“抑制”或失效时,光穿过全内反射表面530进入光学元件540中,而不是反射离开全内反射表面530。例如,第一子束512穿过光学元件540进入收集器542中,而不是反射离开全内反射表面530。类似地,例如,第二子束514穿过光学元件536进入收集器538中,而不是反射离开全内反射表面524。
在一些方面,受抑全内反射524、530用作每个通道的“遮蔽”条件。例如,当全内反射未受抑时,第一子束512和第二子束514穿过。并且,例如,当全内反射表面530、524分别“受抑”时,第一子束512和第二子束514不穿过。
在一些方面,为了实现受抑全内反射,光学元件536、540被定位成比横穿整对全内反射表面524、530的照射束的单个波长更靠近。在一些方面,为了允许光反射离开表面524、530,压电致动器532、534用于将两片玻璃之间的间隙增加到不再发生受抑全内反射的程度。原因是这可能足够快,这是由于压电致动器的较快移动速度以及在受抑全内反射与标准全内反射条件之间需要穿越的距离非常小。
例如,可以使用聚焦束544来测量入射辐射的强度。聚焦束可以具有进入系统的不同入口。例如,聚焦束544可以经由光学元件536进入光学系统500。在一个实施例中,当全内反射“受抑”(即,p通道断开)时,聚焦束544行进通过棱镜506并经由表面528离开系统。
在一个实施例中,光学系统500提供的好处是,对通道断开进行切换可以允许相反偏振的束从棱镜组件的不同进入点穿过衬底420(图4A)。
在一些方面,本文中描述的开关装置(例如,所述一组受抑全内反射开关516、518)能够在个位数毫秒的尺度上的时间内接通和断开。
图6示出根据一些实施例的用于量测系统的光学系统600。在一个实施例中,光学系统600可以包括分束光学系统602和光阀系统604。光阀系统604可以包括第一光学元件616和第二光学元件618。第一光学元件616和第二光学元件618可以包括电光部件。例如,一组可调快轴LCD波片可以通过将由偏振切换组件(例如,第一光学元件616、第二光学元件618)产生的偏振子束中的任一偏振子束中的偏振旋转到相反的偏振来完成切换。在一个示例中,旋转所述偏振导致子束614行进离开不通向晶片(例如,图4A的衬底420)的再组合分束器(即,光学元件628、630)的通道,而不是行进离开通向所述晶片的再组合分束器的通道。
在一个实施例中,光学系统602可以包括全内反射表面606和偏振分束器(PBS)608。在穿过PBS 608之后,照射束610可以被拆分成第一子束612和第二子束614。第一子束612和第二子束614对应于输入束610的水平(H)偏振分量和竖直(V)偏振分量。第一子束612可以穿过第一光学元件616,并且第二子束614可以穿过第二光阀618。
在一个实施例中,使用光学元件620、622、624来拆分照射束610。可以使用光学元件628、630将第一子束612和第二子束614重新组合成输出束626。在一些方面,第一子束612和第二子束614行进通过所述系统的基本相同的光路。
光学元件620可以包括表面632、634、636。在一个实施例中,输入表面632可以包括用于波长范围为约410nm至约900nm的辐射束的抗反射(AR)涂层。光学元件620的表面634可以包括未涂覆表面。根据一些示例,表面632与634之间的角度约为90°。并且,例如,表面632与636之间的角度约为45°。表面634与表面636之间的角度可以是大约45°。注意,本公开的实施例不限于这些示例,并且其它涂层、光学装置和角度可以用于光学元件620的表面。
光学元件624可以包括全内反射表面606、PBS 608和表面638、640。根据一些示例,表面606、608可以彼此平行。
光学元件620的表面636可以使用例如粘合剂(例如,光学粘接剂)耦接到光学元件622的表面606。
全内反射表面606可以是用于第二子束614的全内反射的未涂覆表面。然而,全内反射表面606可以包括其它光学装置和/或材料,例如反射涂层,以反射子束614。反射子束可以通过输出表面640离开光学元件622。
光学元件624可以包括表面642、644、646。根据一些示例,表面642与644之间的角度约为90°。并且,例如,表面642与646之间的角度约为45°。表面644与表面646之间的角度可以是大约45°。注意,本公开的实施例不限于这些示例,并且其它涂层、光学装置和角度可以用于光学元件624的表面。光学元件624的表面646可以使用例如粘合剂耦接到光学元件622的表面608。第一子束可以通过输出表面644离开光学元件624。
光学元件628可以包括表面648、650、652。表面652可以是配置成反射第二子束618的全内反射表面。根据一些示例,表面648与650之间的角度约为90°。并且,例如,表面650与652之间的角度约为45°。表面648与表面652之间的角度可以是大约45°。第二子束614可以在与第一子束612重新组合之后经由表面648进入光学元件628并且经由表面650离开光学元件628。
光学元件630可以包括表面654、656、658、660。表面656可以是配置成反射第一子束612的全内反射表面。第一子束612可以经由表面654进入光学元件630。第一子束612在表面656处反射。
在一个实施例中,光阀616和618可以使用机电光阀来实现。例如,光阀616和618可以是双稳态电磁开关。双稳态电磁开关的切换速度可以根据转矩曲线和切换速度要求来配置。
在一些方面,本文中描述的方法可以在晶片处提供高得多的照射束偏振消光比(即,偏振纯度指标)。在一些方面,本文中描述的方法可以简化Yieldstar了M的“上部照射组件”(UIA),“上部照射组件”(UIA)包含照射束路径中的最初几个光学器件。在束路径中稍后选择偏振可以允许移除当前用于UIA中的偏振设置的偏振分束器、作为另一个(每个光纤/通道有一个)的复制品的准直透镜、光纤中的一个、以及斑尺寸选择器中的一组孔径。
图7图示出根据实施例的描绘量测系统的示例性操作的流程图700。仅出于说明性目的,将相对于图5和图6中图示的示例操作环境来描述图7中图示的步骤。然而,流程图700不限于这些实施例。应理解,根据具体应用,可以以不同顺序执行各步骤或者不执行各步骤。
在步骤702中,将照射束拆分成第一子束和第二子束。如文描述的,可以通过诸如偏振棱镜组件502之类的偏振分束器来实现拆分。
在步骤704中,经由独立地控制第一子束或第二子束的传输的光阀系统来使第一子束和第二子束通过。换句话说,光阀系统可以使得第一子束和第二子束通过,阻挡第一子束或第二子束,或者阻挡第一子束和第二子束两者。
在步骤706中,物镜投影系统接收第一子束和/或第二子束,并将第一子束和/或第二子束朝向具有目标结构的衬底引导。
在步骤708中,检测器基于来自目标的辐射来检测目标结构的图像或衍射图像。例如,辐射可以是衍射图像。
可以使用下方面进一步描述这些实施例:
1.一种系统,包括:
照射系统,所述照射系统被配置成产生照射束;
光学系统,所述光学系统被配置成将所述照射束拆分成第一子束和第二子束;
光阀系统,所述光阀系统被配置成独立地控制所述第一子束和所述第二子束的传输;
物镜系统,所述物镜系统被配置成接收来自所述光学系统的所述第一子束和所述第二束,并将所述第一子束和所述第二子束朝向具有目标结构的衬底引导;以及
检测器,所述检测器被配置成接收所述目标结构的图像或衍射图像。
2.根据方面1所述的系统,其中,在所述第一子束和所述第二子束已经穿过所述光阀系统之后,所述第一子束和所述第二子束被重新组合。
3.根据方面1所述的系统,其中,所述光学系统是棱镜系统,并且所述棱镜系统包括第一全内反射(TIR)表面、第二全内反射表面和偏振分束器(PBS)。
4.根据方面3所述的系统,其中,所述光阀系统包括:
第一光学元件和第二光学元件,所述第一光学元件和第二光学元件被配置成使所述第一全内反射表面和/或所述第二全内反射系统失效,所述第一光学元件被定位在所述第一全内反射表面附近,并且所述第二光学元件被定位在所述第二全内反射表面附近。
5.根据方面4所述的系统,其中,所述第一光学元件和所述第二光学元件经由压电致动器来控制,以控制所述第一光学元件与所述第一全内反射表面之间的第一距离以及所述第二光学元件与所述第二全内反射表面之间的第二距离。
6.根据方面5所述的系统,还包括:
控制器,所述控制器被配置成控制所述压电致动器以使所述第一全内反射表面和/或所述第二全内反射表面失效。
7.根据方面1所述的系统,其中,所述光阀系统还被配置成旋转所述第一子束和/或所述第二子束的偏振。
8.根据方面1所述的系统,其中,所述光阀系统包括电光元件。
9.根据方面8所述的系统,其中,所述电光元件包括液晶波片。
10.根据方面1所述的系统,其中,所述光阀系统包括机电光阀。
11.根据方面10所述的系统,其中,所述机电光阀包括双稳态电磁开关。
12.一种方法,包括:
经由光学系统将照射束拆分成第一子束和第二子束;
经由光阀系统独立地控制所述第一子束和所述第二子束的传输;
经由物镜投影系统朝向具有目标结构的衬底引导经传输的第一子束和第二子束的一部分;以及
检测所述目标结构的图像或衍射图像。
13.根据方面12所述的方法,还包括:
在所述第一子束和所述第二子束已经穿过所述光阀系统之后,所述第一子束和所述第二子束被重新组合。
14.根据方面12所述的方法,还包括:
使用棱镜系统作为光学系统,所述棱镜系统包括第一全内反射(TIR)表面、第二全内反射表面和偏振分束器(PBS)。
15.根据方面14所述的方法,还包括:
使用位于所述第一全内反射表面附近的第一光学元件来使所述第一全内反射表面失效;和/或
使用位于所述第二全内反射表面附近的第二光学元件来使所述第二全内反射系统失效。
16.根据方面15所述的方法,还包括:
经由对应的第一压电致动器和对应的第二压电致动器来控制所述第一光学元件之间的第一距离、以及所述第一全内反射表面与第二光学元件与所述第二全内反射表面之间的第二距离。
17.根据方面12所述的方法,还包括:
旋转所述第一子束或所述第二子束的偏振。
18.根据方面16所述的方法,还包括:
使用用于所述光阀系统的电光元件。
19.一种光刻设备,包括:
照射设备,所述照射设备被配置成照射图案形成装置的图案;
投影系统,所述投影系统被配置成将所述图案的图像投影到衬底上;以及
量测系统,所述量测系统包括:
照射系统,所述照射系统被配置成产生照射束,
光学系统,所述光学系统被配置成将所述照射束拆分成第一子束和第二子束,
光阀系统,所述光阀系统被配置成独立地控制所述第一子束和所述第二子束的传输,
物镜系统,所述物镜系统被配置成接收来自所述光学系统的所述第一子束和所述第二束,并将所述第一子束和所述第二子束朝向具有与所述图案相对应的目标结构的所述衬底引导,以及
检测器,所述检测器被配置成接收所述目标结构的图像或衍射图像。
20.根据方面19所述的光刻设备,其中,所述光学系统是棱镜系统,并且所述棱镜系统包括第一全内反射(TIR)表面、第二全内反射表面和偏振分束器(PBS)。
在一些实施例中,本文中描述的量测系统可以被实施为例如光刻设备内的更大的系统。
虽然本文具体提及的是光刻设备用于集成电路的制造中,但是,应理解,这里所述的光刻设备可以具有其它应用,例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、LCD、薄膜磁头等。本领域技术人员将理解,在这种替代应用的上下文中,这里使用的任何术语“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单元或涂覆显影系统单元(一种典型地将抗蚀剂层施加到衬底上并且对曝光后的抗蚀剂进行显影的工具)、量测单元和/或检查单元中进行处理。在适用的情况下,可以将本文的公开内容应用于这种和其它衬底处理工具。另外,可以将衬底处理一次以上,例如以产生多层IC,使得本文中所使用的术语“衬底”也可以指已经包含多个经处理的层的衬底。
虽然上文已经在光学光刻术的情境下使用本公开的实施例进行具体参考,但是将理解,本公开可以用于其它应用,例如压印光刻术,并且在情境允许的情况下,其它应用不限于光学光刻术。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压印到供给至所述衬底的抗蚀剂层中,由此所述抗蚀剂通过应用电磁辐射、热、压力或其组合而被固化。在抗蚀剂被固化之后所述图案形成装置被移出所述抗蚀剂,从而在其中留下图案。
应理解,本文中的措辞或术语是出于描述而非限制性目的,使得本公开中的术语或措辞将由相关领域技术人员按照本文中的教导来解释。
如本文中使用的术语“衬底”描述其上添加有各材料层的材料。在一些实施例中,所述衬底本身可以被图案化,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。
虽然在本文中可以对根据本公开的设备和/或系统在IC的制造中的使用进行具体参考,但是应明确地理解,这样的设备和/或系统可以具有许多其它可能的应用。例如,这样的设备和/或系统可以被用于集成光学系统的制造、磁畴存储器的引导和检测图案、LCD面板、薄膜磁头等。本领域技术人员将理解,在这种替代应用的情境下,在这种情境下术语“掩模版”、“晶片”或“管芯”的任何使用应被认为分别被更上位的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”替换。
虽然上文已经描述了本公开的具体实施例,但是将理解,可以以与所描述的方式不同的方式来实践本公开。本说明书不旨在限制本公开。
将理解,具体实施方式的章节而不是发明内容的章节和说明书摘要的章节被旨在用于解释权利要求。如由发明者考虑到的,发明内容的章节和说明书摘要的章节可以阐明本公开的一个或更多个而不是所有的示例性实施例,并且因此不旨在以任何方式限制本公开和随附权利要求。
上文已经借助于图示出指定功能的实施方式及其相互关系的功能性构件块描述了本公开。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部分的边界。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公开的一般性质,使得在不背离本公开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。
所保护的主题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 (13)
1.一种系统,包括:
照射系统,所述照射系统被配置成产生照射束;
光学系统,所述光学系统被配置成将所述照射束拆分成第一子束和第二子束;
光阀系统,所述光阀系统被配置成独立地控制所述第一子束和所述第二子束的传输;
物镜系统,所述物镜系统被配置成接收来自所述光学系统的所述第一子束和所述第二束,并将所述第一子束和所述第二子束朝向具有目标结构的衬底引导;以及
检测器,所述检测器被配置成接收所述目标结构的图像或衍射图像。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,在所述第一子束和所述第二子束已经穿过所述光阀系统之后,所述第一子束和所述第二子束被重新组合。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述光学系统是棱镜系统,并且所述棱镜系统包括第一全内反射(TIR)表面、第二全内反射表面和偏振分束器(PBS)。
4.根据权利要求3所述的系统,其中,所述光阀系统包括:
第一光学元件和第二光学元件,所述第一光学元件和第二光学元件被配置成使所述第一全内反射表面和/或所述第二全内反射系统失效,所述第一光学元件被定位在所述第一全内反射表面附近,并且所述第二光学元件被定位在所述第二全内反射表面附近。
5.根据权利要求4所述的系统,其中,所述第一光学元件和所述第二光学元件经由压电致动器被控制,以控制所述第一光学元件与所述第一全内反射表面之间的第一距离以及所述第二光学元件与所述第二全内反射表面之间的第二距离。
6.根据权利要求5所述的系统,还包括:
控制器,所述控制器被配置成控制所述压电致动器以使所述第一全内反射表面和/或所述第二全内反射表面失效。
7.根据权利要求1所述的系统,其中,所述光阀系统还被配置成旋转所述第一子束和/或所述第二子束的偏振。
8.根据权利要求1所述的系统,其中,所述光阀系统包括电光元件。
9.根据权利要求8所述的系统,其中,所述电光元件包括液晶波片。
10.根据权利要求1所述的系统,其中,所述光阀系统包括机电光阀。
11.根据权利要求10所述的系统,其中,所述机电光阀包括双稳态电磁开关。
12.一种光刻设备,包括:
照射设备,所述照射设备被配置成照射图案形成装置的图案;
投影系统,所述投影系统被配置成将所述图案的图像投影到衬底上;以及
量测系统,所述量测系统包括:
照射系统,所述照射系统被配置成产生照射束,
光学系统,所述光学系统被配置成将所述照射束拆分成第一子束和第二子束,
光阀系统,所述光阀系统被配置成独立地控制所述第一子束和所述第二子束的传输,
物镜系统,所述物镜系统被配置成接收来自所述光学系统的所述第一子束和所述第二束,并将所述第一子束和所述第二子束朝向具有与所述图案相对应的目标结构的所述衬底引导,以及
检测器,所述检测器被配置成接收所述目标结构的图像或衍射图像。
13.根据权利要求12所述的光刻设备,其中,所述光学系统是棱镜系统,并且所述棱镜系统包括第一全内反射(TIR)表面、第二全内反射表面和偏振分束器(PBS)。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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