CN116761977A - 干涉仪系统、定位系统、光刻设备、抖动确定方法和器件制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种干涉仪系统，包括：‑光源，所述光源被配置成发射第一光束和第二光束；‑光学系统，所述光学系统被配置成允许所述第一光束沿包括目标的测量路径行进，并且允许所述第二光束沿不包括所述目标的固定的参考路径行进；以及‑信号发生器，所述信号发生器被配置成在所述测量路径或所述参考路径中引入经功率调制的光学信号，以确定由所述干涉仪系统的在所述信号发生器下游的部件引起的抖动。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年1月14日递交的欧洲申请21151514.3的优先权，所述欧洲申请的全部内容通过引用而被合并入本文中。
技术领域
本发明涉及干涉仪系统和包括这种干涉仪系统的定位系统。本发明还涉及包括这种定位系统的光刻设备。本发明还涉及一种用于确定干涉仪系统中的抖动的方法、以及一种用于使用光刻设备来制造器件的方法。
背景技术
光刻设备是一种被构造为将所期望的图案施加到衬底上的机器。例如，光刻设备可以用于集成电路(IC)的制造中。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如，掩模)的图案(也经常被称为“设计布局”或“设计”)投影到被设置在衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
随着半导体制造过程持续进步，几十年来，在电路元件的尺寸已经不断地减小的同时每器件的功能元件(诸如晶体管)的量已经在稳定地增加，这遵循着通常称为“莫尔定律(Moore’s law)”的趋势。为了跟上莫尔定律，半导体行业正在寻求能够产生越来越小的特征的技术。为了将图案投影到衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长确定在所述衬底上图案化的特征的最小大小。当前使用的典型的波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。使用极紫外(EUV)辐射(具有在4nm至20nm范围内的波长，例如6.7nm或13.5nm)的光刻设备可以被用于在衬底上形成与使用例如具有193nm波长的辐射的光刻设备相比更小的特征。
光刻设备通常包括一个或更多个定位系统以定位物体，诸如用于图案形成装置的支撑件、衬底支撑件、或者投影系统或照射系统的光学元件。这种定位系统通常包括可以属于外差类型的干涉仪系统。
在外差干涉仪系统中，一个或更多个光源被用于产生具有相对小的频率差的第一光束和第二光束，所述频率差可以被称为分裂频率或分频。该两个光束的第一部分被分接并且使这两个第一部分发生干涉，之后由参考检测器检测干涉结果的功率，而同时允许第一光束的第二部分沿测量路径行进，并且允许第一光束的第二部分沿参考路径行进。使两个第二部分发生干涉并且由测量检测器检测干涉结果的功率。通过评估来自所述测量检测器的输出信号并且将其与来自所述参考检测器的输出信号进行比较，则可以获得关于所述测量路径与参考路径的光学路径长度差即光程差的信息，从该信息可以获得例如所述测量路径中的目标的位置信息。
所获得的位置信息可以包括源自由所述干涉仪系统中的部件(诸如电子器件和光纤)例如由于模间耦合和模态耦合稳定性问题而引起的抖动的误差。因而，抖动限制了所述干涉仪系统的测量精度即准确度。
发明内容
考虑到上述情况，本发明的一目的是提供一种干涉仪系统，所述干涉仪系统允许至少部分地补偿基于抖动的测量误差。
根据本发明的实施例，提供一种干涉仪系统，包括：
-光源，所述光源被配置成发射第一光束和第二光束；
-光学系统，所述光学系统被配置成允许所述第一光束沿包括目标的测量路径行进，并且允许所述第二光束沿不包括所述目标的固定的参考路径行进；以及
-信号发生器，所述信号发生器被配置成在所述测量路径或所述参考路径中引入经功率调制的光学信号，以确定由所述干涉仪系统的在所述信号发生器下游的部件引起的抖动。
根据本发明的另一实施例，提供一种定位系统，用于确定可移动目标相对于参考物的位置，所述定位系统包括：
-测量系统，所述测量系统用于测量所述可移动目标的位置；
-致动器系统，所述致动器系统用于移动所述可移动目标；以及
-控制单元，所述控制单元用于控制所述测量系统和所述致动器系统，
其中，所述测量系统包括根据本发明的干涉仪系统。
根据本发明的另一实施例，提供一种光刻设备，包括可移动目标和根据本发明的定位系统。
根据本发明的另外的实施例，提供一种用于确定干涉仪中的抖动的方法，所述干涉仪包括光源和光学系统，所述光源被配置成发射第一光束和第二光束，所述光学系统被配置成允许所述第一光束沿包括目标的测量路径行进并且允许所述第二光束沿不包括所述目标的固定的参考路径行进，并且其中所述方法包括以下步骤：
a.在所述测量路径或所述参考路径中引入经功率调制的光学信号；其中所述经功率调制的光学信号的频率不同于所述第一频率和第二频率之间的差；
b.检测沿所述测量路径或所述参考路径行进之后的所述经功率调制的光学信号；
c.确定所检测的经功率调制的光学信号的相位；以及
d.根据所检测的经功率调制的光学信号的所确定的相位来确定所述抖动。
根据本发明的又一实施例，提供一种器件制造方法，其中使用根据本发明的光刻设备。
附图说明
现在将参考随附的示意性附图仅通过举例的方式描述本发明的实施例，在附图中：
-图1描绘了根据本发明的实施例的光刻设备的示意性概略图；
-图2描绘图1的光刻设备的一部分的详细视图；
-图3示意性地描绘了作为根据本发明的实施例的定位系统的一部分的位置控制系统；
-图4示意性地描绘了根据本发明的实施例的干涉仪系统；
-图5示意性地描绘了根据本发明的另一实施例的干涉仪系统；
-图6示意性地描绘了根据本发明的另一实施例的干涉仪系统；
-图7示意性地描绘了根据本发明的又一实施例的干涉仪系统，其中信号发生器处于干涉仪模式；以及
-图8示意性地描述了图7中的干涉仪系统，其中信号发生器处于抖动确定模式。
具体实施方式
在本文中，术语“辐射”和“束”被用于涵盖全部类型的电磁辐射，包括紫外辐射(例如具有365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和EUV辐射(极紫外辐射，例如具有在约5nm至100nm的范围内的波长)。
如本发明中采用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可以被广泛地解释为是指可以被用于向入射辐射束赋予经图案化的横截面的通用图案形成装置，所述经图案化的横截面对应于将要在衬底的目标部分中产生的图案。在这种情境下，也可以使用术语“光阀”。除经典掩模(透射型或反射型、二元、相移、混合型等)以外，其它这样的图案形成装置的示例包括可编程反射镜阵列和可编程LCD阵列。
图1示意性地描绘了光刻设备LA。所述光刻设备LA包括：照射系统(也被称为照射器)IL，所述照射系统被配置成调节辐射束B(例如，UV辐射、DUV辐射或EUV辐射)；掩模支撑件(例如，掩模台)MT，所述掩模支撑件被构造成支撑图案形成装置(例如，掩模)MA，并且被连接至被配置成根据某些参数来准确地定位图案形成装置MA的第一定位器PM；衬底支撑件(例如，晶片台)WT，所述衬底支撑件被构造成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W，被连接至被配置成根据某些参数而准确地定位衬底支撑件的第二定位器PW；以及投影系统(例如，折射型投影透镜系统)PS，所述投影系统被配置成将由图案形成装置MA赋予至辐射束B的图案投影至衬底W的目标部分C(例如，包括一个或更多个管芯的部分)上。
在操作中，照射系统IL例如通过束传递系统BD从辐射源SO接收辐射束。所述照射系统IL可以包括用于引导、成形和/或控制辐射的各种类型的光学部件，诸如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型和/或其它类型的光学部件，或其任何组合。所述照射器IL可以被用于调节所述辐射束B以在其横截面中在图案形成装置MA的平面处具有期望的空间性强度分布和角强度分布。
本发明中使用的术语“投影系统”PS应被广泛地解释为涵盖适于所使用的曝光辐射和/或适于诸如浸没液体的使用或真空的使用之类的其它因素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、磁性型、电磁型和/或静电型光学系统或其任何组合。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”PS同义。
光刻设备LA可以属于如下类型：衬底的至少一部分可以由具有相对高折射率的浸没液体(例如水)覆盖，以便填充投影系统PS与衬底W之间的空间——这也被称为浸没式光刻术。以引用方式并入本发明中的US 6952253中给出关于浸没技术的更多信息。
光刻设备LA也可以属于具有两个或更多个衬底支撑件WT(也称为“双平台”)的类型。在这种“多平台”机器中，可以并行地使用衬底支撑件WT，和/或可以在对位于衬底支撑件WT中的一个衬底支撑件上的衬底W进行准备衬底W的后续曝光的步骤的同时将另一衬底支撑件WT上的另一衬底W用于在另一衬底W上曝光图案。
除了衬底支撑件WT以外，光刻设备LA也可以包括测量平台。所述测量平台被布置成保持传感器和/或清洁装置。所述传感器可以被布置成测量投影系统PS的性质或辐射束B的性质。所述测量平台可以保持多个传感器。所述清洁装置可以被布置成清洁光刻设备的一部分，例如投影系统PS的一部分或系统的提供浸没液体的一部分。所述测量平台可以在所述衬底支撑件WT远离所述投影系统PS时在所述投影系统PS下方移动。
在操作中，所述辐射束B入射到保持在所述掩模支撑件MT上的所述图案形成装置(例如掩模)MA上，并且由图案形成装置MA上呈现的图案(设计布局)来图案化。在已横穿所述图案形成装置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。借助于所述第二定位器PW和位置测量系统IF，可以准确地移动所述衬底支撑件WT，例如以便在聚焦且对准的位置处在所述辐射束B的路径中定位不同的目标部分C。类似地，所述第一定位器PM和可能的另一位置传感器(在图1中未明确地描绘)可以被用于相对于所述辐射束B的路径来准确地定位所述图案形成装置MA。图案形成装置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。虽然如所图示的所述衬底对准标记P1、P2占据专用目标部分，但所述标记可以位于目标部分之间的空间中。当衬底对准标记P1、P2位于所述目标部分C之间时，这些衬底对准标记被称为划线对准标记。
为了阐述本发明，使用笛卡儿坐标系。所述笛卡儿坐标系具有三个轴，即x轴、y轴和z轴。所述三个轴中的每个轴与其它两个轴正交。围绕x轴的转动被称为Rx转动。围绕y轴的转动被称为Ry转动。围绕z轴的转动被称为Rz转动。x轴和y轴限定水平面，而z轴沿竖直方向。所述笛卡儿坐标系不限于本发明且仅用于阐述。作为替代，可以使用另一坐标系(诸如，柱面坐标系)来阐述本发明。所述笛卡儿坐标系的方向可以是不同的，例如，使得z轴具有沿水平面的分量。
图2示出图1的光刻设备LA的一部分的更详细的视图。光刻设备LA可以被设置有基部框架、平衡质量BM、量测框架MF和振动隔离系统IS。所述量测框架MF支撑投影系统PS。另外，所述量测框架MF可以支撑所述位置测量系统PMS的一部分。所述量测框架MF由所述基部框架经由所述振动隔离系统IS来支撑。所述振动隔离系统IS被布置成防止或减少振动从所述基部框架传播至所述量测框架MF。
第二定位器PW被布置成通过所述衬底支撑件WT与所述平衡质量BM之间的驱动力来加速所述衬底支撑件WT。所述驱动力沿期望的方向来加速所述衬底支撑件WT。由于动量守恒，所述驱动力也以相等量值但与所述期望的方向相反的方向施加至所述平衡质量BM。典型地，所述平衡质量BM的质量显著地大于所述第二定位器PW和所述衬底支撑件WT的运动部件的质量。
在实施例中，所述第二定位器PW由所述平衡质量BM支撑。例如，其中，所述第二定位器PW包括平面马达，用于使所述衬底支撑件WT悬浮在所述平衡质量BM上。在另一实施例中，所述第二定位器PW由所述基部框架BF支撑。例如，其中，所述第二定位器PW包括直线电动机并且其中所述第二定位器PW包括轴承(如气体轴承)，用于使所述衬底支撑件WT悬浮在所述基部框架上。
所述位置测量系统PMS可以包括适于确定所述衬底支撑件WT的位置的任何类型的传感器。所述位置测量系统PMS可以包括适于确定所述掩模支撑件MT的位置的任何类型的传感器。所述传感器可以是光学传感器，诸如干涉仪或编码器。所述位置测量系统PMS具有干涉仪和编码器的联合系统。所述传感器可以是另一类型的传感器，诸如磁性传感器、电容传感器或感应传感器。所述位置测量系统PMS可以确定相对于参考物(例如，所述量测框架MF或投影系统PS)的位置。所述位置测量系统PMS可以通过测量所述位置或通过测量所述位置的时间导数(诸如，速度或加速度)来确定衬底台WT和/或所述掩模支撑件MT的位置。
所述位置测量系统PMS可以包括编码器系统。编码器系统根据例如从2006年9月7日递交的美国专利申请US2007/0058173A1而已知，所述美国专利申请由此通过引用并入。所述编码器系统包括编码器头、光栅和传感器。所述编码器系统可以接收初级辐射束和次级辐射束。所述初级辐射束以及所述次级辐射束两者都起源于同一辐射束，即原始辐射束。所述初级辐射束和所述次级辐射束中的至少一个辐射束通过用所述光栅来衍射所述原始辐射束而产生。如果所述初级辐射束和所述次级辐射束两者都通过用所述光栅衍射所述原始辐射束而产生，则所述初级辐射束需要具有与所述次级辐射束不同的衍射阶。不同的衍射阶例如是+1阶、-1阶、+2阶和-2阶。所述编码器系统将所述初级辐射束和所述次级辐射束光学地组合成组合辐射束。所述编码器头中的传感器确定所述组合辐射束的相位或相位差。所述传感器基于所述相位或相位差来产生信号。所述信号表示所述编码器头相对于所述光栅的位置。所述编码器头和所述光栅中的一个可以被布置在所述衬底结构WT上。所述编码器头和所述光栅中的另一个可以被布置在所述量测框架MF或所述基部框架上。例如，多个编码器头被布置在所述量测框架MF上，由此光栅被布置在所述衬底支撑件WT的顶表面上。在另一示例中，光栅被布置在所述衬底支撑件WT的底表面上，并且编码器头被布置在所述衬底支撑件WT下方。
所述位置测量系统PMS可以包括干涉仪系统。编码器系统根据例如从1998年7月13日递交的美国专利申请US6，020,964已知，所述美国专利申请由此通过引用并入。所述干涉仪系统可以包括分束器、反射镜、参考反射镜和传感器。辐射束由所述分束器拆分成参考束和测量束。所述测量束传播至所述反射镜并由所述反射镜反射回到所述分束器。所述参考束传播至所述参考反射镜并由所述参考反射镜反射回到所述分束器。在所述分束器处，所述测量束和所述参考束被组合成组合辐射束。组合辐射束入射到传感器上。所述组合辐射束是所述传感器上的入射束。所述传感器基于所述相位或所述相位或所述频率来产生信号。所述信号表示所述反射镜的位移。在实施例中，所述反射镜被连接至所述衬底支撑件WT。所述参考反射镜可以被连接至所述量测框架MF。在实施例中，所述测量束和所述参考束通过额外的光学部件代替所述分束器而被组合成组合辐射束。
所述第一定位器PM可以包括长行程模块和短行程模块。所述短行程模块被布置成以高准确度在小移动范围上相对于所述长行程模块移动所述掩模支撑件MT。所述长行程模块被布置成以相对低准确度在大移动范围上相对于所述投影系统PS移动所述短行程模块。使用所述长行程模块和所述短行程模块的组合，所述第一定位器PM能够以高准确度在大移动范围上相对于所述投影系统PS移动所述掩模支撑件MT。类似地，所述第二定位器PW可以包括长行程模块和短行程模块。所述短行程模块被布置成以高准确度在小移动范围上相对于所述长行程模块移动所述衬底支撑件WT。所述长行程模块被布置成以相对低准确度在大移动范围上相对于所述投影系统PS移动所述短行程模块。使用所述长行程模块和所述短行程模块的组合，所述第二定位器PW能够以高准确度在大移动范围上相对于所述投影系统PS移动所述衬底支撑件WT。
所述第一定位器PM和所述第二定位器PW各自被设置有分别用于移动所述掩模支撑件MT和所述衬底支撑件WT的致动器。所述致动器可以是用于提供沿单个轴(例如，y轴)的驱动力的线性致动器。多个线性致动器可以应用于提供沿多个轴线的驱动力。所述致动器可以是用于提供沿多个轴的驱动力的平面致动器。例如，所述平面致动器可以被布置成以6个自由度移动所述衬底支撑件WT。所述致动器可以是包括至少一个线圈和至少一个磁体的电磁致动器。所述致动器被布置成通过向所述至少一个线圈施加电流来相对于所述至少一个磁体移动所述至少一个线圈。所述致动器可以是动磁型致动器，所述动磁型致动器具有分别联接至所述衬底支撑件WT和所述掩模支撑件MT的所述至少一个磁体。所述致动器可以是动圈型致动器，所述动圈型致动器具有分别联接至所述衬底支撑件WT和所述掩模支撑件MT的所述至少一个线圈。所述致动器可以是音圈致动器、磁阻致动器、洛伦兹致动器或压电致动器，或任何其它适合的致动器。
所述光刻设备LA包括位置控制系统PCS，如图3中示意性地描绘的。所述位置控制系统PCS包括设置点产生器SP、前馈控制器FF和反馈控制器FB。所述位置控制系统PCS向所述致动器ACT提供驱动信号。所述致动器ACT可以是具有所述第一定位器PM或所述第二定位器PW的致动器。所述致动器ACT驱动设施P，所述设施P可以包括所述衬底支撑件WT或所述掩模支撑件MT。所述设施P的输出是位置量，诸如位置或速度或加速度。所述位置量用所述位置测量系统PMS来测量。所述位置测量系统PMS产生作为表示所述设施P的位置量的位置信号的信号。所述设置点产生器SP产生作为表示所述设施P的期望的位置量的参考信号的信号。例如，所述参考信号表示所述衬底支撑件WT的期望的轨迹。所述参考信号与所述位置信号之间的差形成所述反馈控制器FB的输入。基于所述输入，所述反馈控制器FB为所述致动器ACT提供所述驱动信号的至少一部分。所述参考信号可以形成所述前馈控制器FF的输入。基于所述输入，所述前馈控制器FF为所述致动器ACT提供所述驱动信号的至少一部分。所述前馈FF可以利用与所述设施P的动力学特性有关的信息，诸如质量、刚度、谐振模式和本征频率。
图4至图8示意性地描绘了作为上文提到的所述位置测量系统PMS的一部分的外差干涉仪或外差干涉仪系统HI的不同实施例。
所述干涉仪HI包括光源LS1。所述光源LS1可以是提供预定频率的相干光束的激光源。
所述光源LS1具有相关联的移频器FS1，所述移频器输出一对光束，即具有频率f1的第一光束和具有频率f1+Δf1的第二光束，从而产生具有不同分裂频率Δf1的一对光束。
所述第一光束和所述第二光束由光学元件LBC组合，例如使得所述第一光束与所述第二光束正交地偏振，并且被朝向分束器BS引导。所述分束器BS被配置成经由光学组件OA将每个光束拆分成被朝向参考检测器RD引导的第一部分和被朝向第一测量检测器MD1和第二测量检测器MD2引导的第二部分。
在此实施例中，所述光学组件OA包括光学元件OE和参考反射镜RM。所述光学元件OE因而从所述分束器BS接收以下各项：
-所述第一光束的第二部分，替代地被称为参考束；和
-所述第二光束的第二部分，替代地被称为测量束。
所述光学组件OA被配置成允许所述参考束的一部分沿具有固定光学路径长度即固定光程的参考路径朝向所述第一测量检测器MD1行进，并且允许所述第一参考束的另一部分沿具有固定光程的参考路径朝向所述第二测量检测器MD2行进。在图4的示意性示例中，通向所述第一测量检测器MD1的所述参考路径始于所述分束器BS处，经由所述光学元件OE延伸到所述参考反射镜RM，回到所述光学元件OE，并且在所述第一测量检测器MD1上终止即结束。通向所述第二测量检测器MD2的参考路径始于所述分束器BS处，经由所述光学元件OE延伸到所述参考反射镜RM，回到所述光学元件OE，并且在所述第二测量检测器MD2上终止即结束。
所述光学组件OA还被配置成允许所述测量束的一部分沿包括第一目标TA1的测量路径朝向所述第一测量检测器MD1行进，并且允许所述测量束的另一部分沿包括第二目标TA2的测量路径朝向所述第二测量检测器MD2行进。在图4的示意性示例中，包括第一目标TA1的所述测量路径始于所述分束器BS处，经由所述光学元件OE延伸到所述第一目标TA1，回到所述光学元件OE，并且在所述第一测量检测器MD1上终止即结束。包括第二目标TA2的测量路径始于所述分束器BS处，经由所述光学元件OE延伸到所述第二目标TA2，回到所述光学元件OE，并且在所述第二测量检测器MD2上终止即结束。
所述第一目标TA1和所述第二目标TA2两者都可以是可移动目标，例如不同的反射镜、或物体(例如衬底台WT或图案形成装置支撑件MT)的反射镜上的不同位置，但是可以替代地涉及不同物体。此外，一个或更多个目标可以是在所谓的波长跟踪器中所使用的固定目标。
所述光学元件OE可以是或包括一个或更多个偏振分束器以执行如上文所描述的功能。
也设想了其它参考路径和测量路径。在一示例中，所述测量束的各部分不是一次而是多次被分别朝向所述第一目标TA1和/或所述第二目标TA2引导。所述光学组件OA、所述分束器BS和可能地所述光学元件LBC可以被称为被配置成接收一对光束并且将这些光束的至少一部分引导到至少一个检测器的光学系统。
这里明确指出，整个外差干涉仪或外差干涉仪系统(特别是所述光学系统和所述检测器)被高度示意性地描绘，并且出于清楚的原因可以省略多个元件。例如，在允许正交偏振的第一光束和第二光束在检测器处发生干涉的检测器之前适当布置的偏振选择元件没有被单独地描绘，也没有描绘通常存在于光学元件(如光学元件OE和/或偏振分束器)与第一目标TA1或第二目标TA2之间、以及光学元件(如光学元件OE和/或偏振分束器)与参考反射镜RM之间的任何四分之一波片。外差干涉测量技术领域的技术人员已知的其它光学元件也可以已被省略，但是可以存在以用于外差干涉仪或外差干涉仪系统HI的恰当运行。此外，作为示例，在更复杂的配置中，可以使用多个光源，其中每个光源可以具有单独的束传递装置，所述束传递装置包括每个光源的单独的参考检测器。
表征特征在于所述参考路径和所述测量路径是不同的，从而可以测量路径之间的差异的变化。在可移动目标的情况下，可以测量光学路径长度差即光程差的变化，由此允许测量所述可移动目标TA的位置变化。在静态目标的情况下，环境条件的差异(例如折射率的变化)可以是可测量的，和/或光源LS1的频率稳定性可以例如通过测量波长的变化而是可测量的。也可以设想到，所述测量路径使得光束被引导到可移动或固定目标并且被可移动或固定目标反射多次，以增加所述光学路径长度即光程，并且当所述可移动目标的位移或环境条件的变化发生时增加光程的诱发差异。
所述参考检测器RD、所述第一测量检测器MD1、和所述第二测量检测器MD2的输出信号被提供给处理单元PU。也设想为每个检测器RD、MD1、MD2设置单独的处理单元PU。
在一实施例中，所述光源LS1是稳定激光源，例如氦氖激光器。
所述干涉仪系统HI还包括信号发生器SG。图4至图8描绘了所述干涉仪系统HI的不同实施例，其原则上导致所述信号发生器SG的不同实现方式，这将在下面更详细地解释。
在图4中，所述信号发生器SG被配置成在所述参考检测器RD、所述第一测量检测器MD1和所述第二测量检测器MD2处引入经功率调制的光学信号。然后，所述处理单元PU优选地被配置成确定由各相应的检测器RD、MD1、MD2下游的电子器件所引起的抖动，所确定的抖动可以被用于补偿基于使用相同电子器件的第一光束和第二光束的测量结果中的抖动。
可以通过向所述探测器的接收光纤提供所述经功率调制的光学信号来执行在检测器处引入所述经功率调制的光学信号，使得也可以确定由联接到所述接收光纤的不稳定性或所述接收光纤的振动所引入的抖动。
可以使用位于所述信号发生器SG与所述检测器之间的光纤来执行在检测器处引入所述经功率调制的光学信号，所述光纤优选地是单模光纤、或具有低模间色散系数的光纤(如梯度折射率光纤)，因为使用传统的多模光纤可能引入由模间混合所导致的引入抖动的风险。
在图5中，所述信号发生器SG是调制器，所述调制器被配置成通过对沿所述参考路径行进的所述第一光束进行功率调制来引入经功率调制的光学信号。结果，由所述信号发生器SG下游的部件所引起的抖动可以由所述处理单元PU确定，以使用相同的分量来补偿基于第一光束和第二光束的测量结果中的抖动。
在图6中，所述信号发生器SG是调制器，所述调制器被配置成通过对沿测量路径行进的所述第二光束进行功率调制来引入经功率调制的光学信号。结果，由所述信号发生器SG下游的部件所引起的抖动可以由所述处理单元PU确定，以使用相同的分量来补偿基于第一光束和第二光束的测量结果中的抖动。
在图7和图8中，所述信号发生器SG包括第二光源LS2，所述第二光源可以是提供预定频率的相干光束的激光源。所述第二光源LS2具有相关联的移频器FS2，所述移频器输出一对光束，即具有频率f2的第三光束和具有频率f2+Δf2的第四光束，从而产生具有不同分裂频率Δf2的一对光束。
所述信号发生器SG还包括切换装置SW，用于在如图7中所示的干涉仪模式与如图8中所示的抖动确定模式之间切换。
在干涉仪模式中，所述第三光束与所述第一光束组合以沿与所述第一光束相似的所述参考路径行进，并且所述第四光束与所述第二光束组合以沿与所述第二光束相似的所述测量路径行进。因此，在所述干涉仪模式中，所述信号发生器SG可以被用于提供额外的干涉仪测量信号，从而允许例如更准确地确定光程差，即目标的位置，或者允许例如将所述干涉仪调零即归零，即确定绝对位置。
在抖动确定模式中，所述第三光束和所述第四光束由切换装置SW组合并且被引入到所述参考路径中。作为替代，未示出，经组合的第三光束和第四光束可以被引入到所述测量路径中。通过组合所述第三光束和所述第四光束，产生经功率调制的光学信号，所述经功率调制的光学信号可以被用于确定所述信号发生器SG下游的部件中的抖动。
虽然在示出的实施例中，使用单个光源和移频器来生成了成对光束即光束对，例如所述第一光束和所述第二光束或所述第三光束和所述第四光束，但是对于本领域技术人员将会显而易见的是，存在多种方式用于生成这样的成对光束，这些成对光束可以被概括为被配置成发射一对光束的光源。
虽然在示出的实施例中，已经使用了两个目标TA1、TA2，但是本发明也适用于仅具有一个目标、或者三个或更多个目标的实施例。
虽然没有对上述描述中所提到的频率给出具体值，但优选地，频率f1不同于频率f2，和/或分割频率Δf1不同于频率Δf2，和/或所述经功率调制的光学信号的频率(即调制频率)不同于频率f1和f1+Δf1以及分割频率Δf1。
虽然在所示的实施例中，已经给出了关于外差干涉仪系统的示例，但是本发明也可以很好地应用于零差干涉仪系统。
功率调制可以替代地被称为幅度调制。
虽然在本文中可以对光刻设备在IC制造中的使用进行具体参考，但是应理解，本文中描述的光刻设备可以具有其它应用。可能的其它应用包括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)、薄膜磁头等。
虽然在本文中在光刻设备的情境下对本发明的实施例进行具体的参考，但是本发明的实施例可以用于其它设备。本发明的实施例可以形成掩模检查设备、量测设备或测量或处理诸如晶片(或其它衬底)或掩模(或其它图案形成装置)之类的物体的任何设备的一部分。这些设备通常可以被称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。
虽然上文已经在光学光刻术的情境下对本发明的实施例的使用进行了具体的参考，但是将理解，在情境允许的情况下，本发明不限于光学光刻术并且可以在其它应用中使用，例如压印光刻术。
在情境允许的情况下，可以在硬件、固件、软件或其任何组合中实施本发明的实施例。本发明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、指令描述为执行某些动作。然而，应理解，这样的描述仅是为了方便，并且这些动作实际上是由计算装置，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的，并且这样做可以使致动器或其它装置与实体世界相互作用。
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。上文的描述旨在是示例性的而非限制性的。因此，本领域的技术人员将明白，可以对如所描述的本发明进行修改，而在不脱离下文阐述的权利要求的范围。在以下被编号的方面中阐述本发明的其它方面。
1.一种干涉仪系统，包括：
-光源，所述光源被配置成发射第一光束和第二光束；
-光学系统，所述光学系统被配置成允许所述第一光束沿包括目标的测量路径行进，并且允许所述第二光束沿不包括所述目标的固定的参考路径行进；以及
-信号发生器，所述信号发生器被配置成在所述测量路径或所述参考路径中引入经功率调制的光学信号，以确定由所述干涉仪系统的在所述信号发生器下游的部件引起的抖动。
2.根据方面1所述的干涉仪，其中，所述光源被配置成以第一频率发射所述第一光束，并且以不同于所述第一频率的第二频率发射所述第二光束。
3.根据方面2所述的干涉仪，其中，所述信号发生器被配置成以不同于所述第一频率与第二频率之间的差的频率引入所述经功率调制的光学信号。
4.根据方面1至3中任一项所述的干涉仪系统，其中，所述信号发生器包括调制器，所述调制器被配置成对所述第一光束或所述第二光束进行功率调制以引入所述经功率调制的光学信号。
5.根据方面1至3中任一项所述的干涉仪系统，其中，所述信号发生器包括调制器，所述调制器被配置成提供经功率调制的另外的光束，并且其中所述信号发生器被配置成将所述经功率调制的另外的光束作为经功率调制的光学信号添加到所述第一光束或所述第二光束。
6.根据方面2所述的干涉仪系统，其中，所述信号发生器被配置成通过组合具有第三频率的第三光束和具有不同于所述第三频率的第四频率的第四光束来提供经功率调制的另外的光束，并且使得所述第一频率与第二频率之间的差不同于所述第三频率与第四频率之间的差，并且其中所述信号发生器被配置成将所述经功率调制的另外的光束作为经功率调制的光学信号添加到所述第一光束或所述第二光束。
7.根据方面6所述的干涉仪系统，还包括切换装置，所述切换装置以能够操作的方式连接到所述信号发生器以在抖动确定模式与干涉仪模式之间切换，在所述抖动确定模式中所述信号发生器能够将所述经功率调制的另外的光束作为经功率调制的光学信号添加到所述第一光束或所述第二光束，在所述干涉仪模式中允许所述第三光束沿所述测量路径行进并允许所述第四光束沿所述参考路径行进。
8.根据方面1至7中任一项所述的干涉仪系统，其中，所述信号发生器被配置成在所述目标上游引入所述经功率调制的光学信号。
9.根据方面1至7中任一项所述的干涉仪系统，其中，所述信号发生器被配置成在所述目标下游引入所述经功率调制的光学信号。
10.根据方面9所述的干涉仪系统，还包括检测器，所述检测器位于所述测量路径和所述参考路径的端部处以接收所述第一光束和所述第二光束，并且其中所述信号发生器被配置成在所述检测器处引入所述经功率调制的光学信号。
11.根据方面1至10中任一项所述的干涉仪系统，还包括所述目标，所述目标是静态目标。
12.根据方面1至11中任一项所述的干涉仪系统，还包括：检测器，所述检测器位于所述测量路径和所述参考路径的端部处，以接收所述第一光束和所述第二光束；和处理单元，所述处理单元用于确定在所述检测器处所接收的所述第一光束和/或第二光束的相位，并且基于在所述检测器处所接收的所述经功率调制的光学信号来确定抖动。
13.一种定位系统，用于确定可移动目标相对于参考物的位置，所述定位系统包括：
-测量系统，所述测量系统用于测量所述可移动目标的位置；
-致动器系统，所述致动器系统用于移动所述可移动目标；以及
-控制单元，所述控制单元用于控制所述测量系统和所述致动器系统，
其中，所述测量系统包括根据方面1至12中任一项所述的干涉仪系统。
14.一种光刻设备，包括可移动目标和根据方面13所述的定位系统。
15.根据方面14所述的光刻设备，还包括：
-照射系统，所述照射系统配置成调节辐射束；
-支撑件，所述支撑件被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对所述辐射赋予图案以形成经图案化的辐射束；
-衬底台，所述衬底台被构造成保持衬底；以及
-投影系统，所述投影系统被配置成将经图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上，
其中，所述可移动目标是所述支撑件或所述衬底台。
16.一种用于确定干涉仪中的抖动的方法，所述干涉仪包括光源和光学系统，所述光源被配置成发射第一光束和第二光束，所述光学系统被配置成允许所述第一光束沿包括目标的测量路径行进并且允许所述第二光束沿不包括所述目标的固定的参考路径行进，并且其中所述方法包括以下步骤：
a.在所述测量路径或所述参考路径中引入经功率调制的光学信号；
b.检测沿所述测量路径或所述参考路径行进之后的所述经功率调制的光学信号；
c.确定所检测的经功率调制的光学信号的相位；以及
d.根据所检测的经功率调制的光学信号的所确定的相位来确定所述抖动。
17.根据方面16所述的方法，还包括以下步骤：确定分别沿所述测量路径和所述参考路径行进之后所述第一光束与所述第二光束之间的相位差；根据所确定的抖动来确定抖动补偿值；以及使用所述抖动补偿值来补偿所述相位差。
18.根据方面16或17所述的方法，还包括以下步骤：通过组合具有第三频率的第三光束和具有不同于所述第三频率的第四频率的第四光束，将所述干涉仪系统置于抖动确定模式，并且使得所述第一频率与第二频率之间的差不同于所述第三频率与第四频率之间的差，并且其中在抖动确定模式中，通过将所述经功率调制的另外的光束作为经功率调制的光学信号添加到所述第一光束或所述第二光束来在步骤a.中引入所述经功率调制的光学信号。
19.一种器件制造方法，在所述方法中使用根据方面14或15所述的光刻设备。
Claims (19)
1.一种干涉仪系统，包括：
-光源，所述光源被配置成发射第一光束和第二光束；
-光学系统，所述光学系统被配置成允许所述第一光束沿包括目标的测量路径行进，并且允许所述第二光束沿不包括所述目标的固定的参考路径行进；以及
-信号发生器，所述信号发生器被配置成在所述测量路径或所述参考路径中引入经功率调制的光学信号，以确定由所述干涉仪系统的在所述信号发生器下游的部件引起的抖动。
2.根据权利要求1所述的干涉仪，其中，所述光源被配置成以第一频率发射所述第一光束，并且以不同于所述第一频率的第二频率发射所述第二光束。
3.根据权利要求2所述的干涉仪，其中，所述信号发生器被配置成以不同于所述第一频率与第二频率之间的差的频率引入所述经功率调制的光学信号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的干涉仪系统，其中，所述信号发生器包括调制器，所述调制器被配置成对所述第一光束或所述第二光束进行功率调制以引入所述经功率调制的光学信号。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的干涉仪系统，其中，所述信号发生器包括调制器，所述调制器被配置成提供经功率调制的另外的光束，并且其中所述信号发生器被配置成将所述经功率调制的另外的光束作为经功率调制的光学信号添加到所述第一光束或所述第二光束。
6.根据权利要求2所述的干涉仪系统，其中，所述信号发生器被配置成通过组合具有第三频率的第三光束和具有不同于所述第三频率的第四频率的第四光束来提供经功率调制的另外的光束，并且使得所述第一频率与第二频率之间的差不同于所述第三频率与第四频率之间的差，并且其中所述信号发生器被配置成将所述经功率调制的另外的光束作为经功率调制的光学信号添加到所述第一光束或所述第二光束。
7.根据权利要求6所述的干涉仪系统，还包括切换装置，所述切换装置以能够操作的方式连接到所述信号发生器以在抖动确定模式与干涉仪模式之间切换，在所述抖动确定模式中所述信号发生器能够将所述经功率调制的另外的光束作为经功率调制的光学信号添加到所述第一光束或所述第二光束，在所述干涉仪模式中允许所述第三光束沿所述测量路径行进并允许所述第四光束沿所述参考路径行进。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的干涉仪系统，其中，所述信号发生器被配置成在所述目标上游引入所述经功率调制的光学信号。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的干涉仪系统，其中，所述信号发生器被配置成在所述目标下游引入所述经功率调制的光学信号。
10.根据权利要求9所述的干涉仪系统，还包括检测器，所述检测器位于所述测量路径和所述参考路径的端部处以接收所述第一光束和所述第二光束，并且其中所述信号发生器被配置成在所述检测器处引入所述经功率调制的光学信号。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的干涉仪系统，还包括所述目标，所述目标是静态目标。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的干涉仪系统，还包括：检测器，所述检测器位于所述测量路径和所述参考路径的端部处，以接收所述第一光束和所述第二光束；和处理单元，所述处理单元用于确定在所述检测器处所接收的所述第一光束和/或第二光束的相位，并且基于在所述检测器处所接收的所述经功率调制的光学信号来确定抖动。
13.一种定位系统，用于确定可移动目标相对于参考物的位置，所述定位系统包括：
-测量系统，所述测量系统用于测量所述可移动目标的位置；
-致动器系统，所述致动器系统用于移动所述可移动目标；以及
-控制单元，所述控制单元用于控制所述测量系统和所述致动器系统，
其中，所述测量系统包括根据权利要求1至12中任一项所述的干涉仪系统。
14.一种光刻设备，包括可移动目标和根据权利要求13所述的定位系统。
15.根据权利要求14所述的光刻设备，还包括：
-照射系统，所述照射系统配置成调节辐射束；
-支撑件，所述支撑件被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对所述辐射赋予图案以形成经图案化的辐射束；
-衬底台，所述衬底台被构造成保持衬底；以及
-投影系统，所述投影系统被配置成将经图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上，
其中，所述可移动目标是所述支撑件或所述衬底台。
16.一种用于确定干涉仪中的抖动的方法，所述干涉仪包括光源和光学系统，所述光源被配置成发射第一光束和第二光束，所述光学系统被配置成允许所述第一光束沿包括目标的测量路径行进并且允许所述第二光束沿不包括所述目标的固定的参考路径行进，并且其中所述方法包括以下步骤：
a.在所述测量路径或所述参考路径中引入经功率调制的光学信号；
b.检测沿所述测量路径或所述参考路径行进之后的所述经功率调制的光学信号；
c.确定所检测的经功率调制的光学信号的相位；以及
d.根据所检测的经功率调制的光学信号的所确定的相位来确定所述抖动。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括以下步骤：确定分别沿所述测量路径和所述参考路径行进之后所述第一光束与所述第二光束之间的相位差；根据所确定的抖动来确定抖动补偿值；以及使用所述抖动补偿值来补偿所述相位差。
18.根据权利要求16或17所述的方法，还包括以下步骤：通过组合具有第三频率的第三光束和具有不同于所述第三频率的第四频率的第四光束，将所述干涉仪系统置于抖动确定模式，并且使得所述第一频率与第二频率之间的差不同于所述第三频率与第四频率之间的差，并且其中在抖动确定模式中，通过将所述经功率调制的另外的光束作为经功率调制的光学信号添加到所述第一光束或所述第二光束来在步骤a.中引入所述经功率调制的光学信号。
19.一种器件制造方法，在所述方法中使用根据权利要求14或15所述的光刻设备。
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