TW201805727A - 產生照明輻射的方法及設備 - Google Patents

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Abstract

本發明描述一種供用於微影製程中的在用於一檢測設備中之一照明設備中產生照明輻射的方法。提供包含複數個輻射脈衝之一驅動輻射光束。該光束被分裂成第一複數個驅動輻射脈衝及第二複數個驅動輻射脈衝。每複數個驅動輻射脈衝具有一可控制特性。該第一複數個驅動輻射脈衝及該第二複數個驅動輻射脈衝可用以產生具有一輸出波長光譜之一照明輻射光束。該第一可控制特性及該第二可控制特性經控制以便分別控制該照明輻射光束之該輸出波長光譜之第一部分及第二部分。

Description

產生照明輻射的方法及設備
本發明係關於用於產生照明輻射之方法及設備。詳言之,本發明係關於用於在高階諧波產生輻射源中產生照明輻射之方法及設備。
微影設備為將所要之圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影設備可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在彼情況下,圖案化裝置(其被替代地稱作光罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如,矽晶圓)上之目標部分(例如,包括晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。各自具有特定圖案及材料組合物之多個層經應用以界定功能裝置及製成品之互連。 在微影製程中,需要頻繁地對所產生結構進行量測(例如)以用於製程控制及驗證。用於進行此等量測之各種工具為吾人所知,包括常常用以量測臨界尺寸(CD)之掃描電子顯微鏡,及用以量測疊對(裝置中兩個層之對準準確度)之特殊化工具。近來,已開發供微影領域中使用的各種形式之散射計。 已知散射計之實例常常依賴於專用度量衡目標之佈建。舉例而言,一方法可需要呈簡單光柵之形式之目標,該光柵足夠大以使得量測光束產生小於該光柵之光點(亦即,該光柵填充不足)。在所謂重構方法中,可藉由模擬散射輻射與目標結構之數學模型的互動來計算光柵之性質。調整該模型之參數直至經模擬互動產生類似於自真實目標觀測之繞射圖案的繞射圖案為止。 除了藉由重構進行特徵形狀之量測以外,亦可使用此設備來量測基於繞射之疊對,如公開專利申請案US2006066855A1中所描述。使用繞射階之暗場成像的基於繞射之疊對度量衡實現對較小目標之疊對量測。此等目標可小於照明光點且可由晶圓上之產品結構環繞。在諸如US2011102753A1及US20120044470A之眾多公開專利申請案中可發現暗場成像度量衡之實例。可使用一複合光柵目標而在一個影像中量測多個光柵。已知散射計傾向於使用在可見或近IR波範圍內之光,此要求光柵之間距比性質實務上受關注之實際產品結構粗略得多。可使用具有短得多之波長之深紫外線(DUV)或極紫外線(EUV)輻射來界定此等產品特徵。令人遺憾地,此等波長通常不可用於或不能用於度量衡。 另一方面,現代產品結構之尺寸如此小使得其無法藉由光學度量衡技術而成像。舉例而言,小特徵包括藉由多重圖案化製程及/或間距倍增而形成之特徵。因此,用於大容量度量衡之目標常常使用比疊對誤差或臨界尺寸為所關注性質之產品大得多的特徵。量測結果僅與真實產品結構之尺寸間接地相關,且可不準確,此係因為度量衡目標不遭受微影設備中之光學投影下之相同失真及/或製造製程之其他步驟中之不同處理。儘管掃描電子顯微法(SEM)能夠直接地解析此等現代產品結構,但SEM之耗時比光學量測之耗時多得多。此外,電子不能夠穿透厚製程層,此使得電子較不適合於度量衡應用。諸如使用接觸墊量測電性質之其他技術亦為吾人所知,但其僅提供真實產品結構之間接跡象。 藉由減小在度量衡期間使用(亦即,朝向「軟X射線」波長光譜移動)之輻射之波長,量測效能得以改良,此係由於輻射可進一步穿透至產品結構中。然而,此需要度量衡系統之頻譜解析度的對應改良。另外,隨著產品結構包含之層的數目增加及厚度對應增大,產品結構之複雜度提高。此又提高執行度量衡量測所需之頻譜解析度。 另外,發射DUV或EUV波長之輻射源可不經最佳化以執行度量衡量測,此可不利地影響此類量測之準確度及效用。因此存在對於待用於度量衡量測中之用於產生輻射之改良方法及輻射源的需要。
根據本發明之第一態樣,提供有用於在高階諧波產生輻射源中產生照明輻射之方法,其包含: 提供驅動輻射光束,該輻射光束包含複數個輻射脈衝,以用於產生該照明輻射光束; 將該驅動輻射光束分裂成第一複數個驅動輻射脈衝及第二複數個驅動輻射脈衝; 控制該第一複數個輻射脈衝之第一可控制特性以控制該照明輻射光束之輸出波長光譜之第一部分;及 控制該第二複數個輻射脈衝之第二可控制特性以控制該照明輻射光束之該輸出波長光譜之第二部分。 在一些實施例中,控制第一可控制特性可包含藉由特定延遲值控制該第一複數個輻射脈衝相對於該第二複數個輻射脈衝之延遲。 在一些實施例中,可控制第一可控制特性或第二可控制特性中之至少一者以便分別使得輸出波長光譜之第一部分或第二部分包含單個波長連續區。 在一些實施例中,控制第一可控制特性或控制第二可控制特性中之至少一者可包含控制產生時間窗以供該第二複數個驅動輻射脈衝中之至少一個脈衝之高階諧波產生。 在一些實施例中,控制第一可控制特性或控制第二可控制特性中之至少一者可包含對該第一複數個驅動輻射脈衝或該第二複數個驅動輻射脈衝中之至少一者執行閘控。 在一些實施例中,可對該第一複數個驅動輻射脈衝或該第二複數個驅動輻射脈衝中之至少一者執行一般化雙重光學閘控。 在一些實施例中,控制第一可控制特性或控制第二可控制特性中之至少一者包含對該第一複數個驅動輻射脈衝或該第二複數個驅動輻射脈衝中之至少一者執行脈衝壓縮。 在一些實施例中,控制第一可控制特性或第二可控制特性中之至少一者使得輸出波長光譜之第二部分不同於輸出波長光譜之第一部分。 根據本發明之第二態樣,提供有用於檢測設備之方法,其包含: 提供第一複數個驅動輻射脈衝; 提供第二複數個驅動輻射脈衝; 將該第一複數個輸出脈衝及該第二複數個輸出脈衝組合成照明輻射光束;及 使用該照明輻射光束以判定目標之至少一個特性,其中: 提供第一複數個輻射脈衝之步驟包含控制該第一複數個輻射脈衝之第一可控制特性以控制該照明輻射之輸出波長光譜之第一部分;及 提供第二複數個輻射脈衝之步驟包含控制該第二複數個輻射脈衝之第二可控制特性以控制該照明輻射之該輸出波長光譜之第二部分。 本發明進一步提供包含用於進行如上文所闡述之方法之構件的照明設備。 本發明又進一步提供包含用於進行如上文所闡述之方法之檢測設備。 本發明又進一步提供一種微影設備,其包含如上文所闡述之檢測設備。 本發明又進一步提供製造裝置之方法,其中裝置特徵及度量衡目標係藉由微影製程形成於一系列基板上,其中一或多個經處理基板上的度量衡目標之性質係藉由如上文所闡述之方法來量測,且其中經量測性質用以調整微影製程之參數以用於另外基板之處理。 本發明又進一步提供含有用於實施根據如上文所闡述的根據本發明之方法中之控制步驟的機器可讀指令之一或多個序列的電腦程式產品。 本發明又進一步提供微影系統,其包含: 微影設備,該微影設備包含: 照明光學系統,其經配置以照明圖案, 投影光學系統,其經配置以將該圖案之影像投影至基板上;及 如上文所闡述之檢測設備, 其中該微影設備經配置以使用藉由該檢測設備計算之一或多個參數以將該圖案施加至另外基板。 下文參看隨附圖式來詳細地描述本發明之另外態樣、特徵及優點,以及本發明之各種實施例的結構及操作。應注意,本發明不限於本文中所描述之特定實施例。本文中僅出於說明性目的而呈現此等實施例。基於本文中所含有之教示,額外實施例對於熟習相關技術者而言將為顯而易見的。
在詳細地描述本發明之實施例之前,有指導性的是呈現可供實施本發明之實施例之實例環境。 圖1在200處將微影設備LA展示為實施高容量微影製造製程之工業設施之零件。在本實例中,製造製程經調適用於在諸如半導體晶圓之基板上之半導體產品(積體電路)之製造。熟習此項技術者將瞭解,可藉由以此製程之變體處理不同類型之基板來製造廣泛多種產品。半導體產品之生產純粹用作現今具有重大商業意義之實例。 在微影設備(或簡稱為「微影工具」200)內,量測站MEA展示在202處且曝光站EXP展示在204處。控制單元LACU展示在206處。在此實例中,每一基板訪問量測站及曝光站以被施加圖案。舉例而言,在光學微影設備中,投影系統用於使用經調節輻射及投影系統將產品圖案自圖案化裝置MA轉印至基板上。此轉印藉由在輻射敏感抗蝕劑材料層中形成圖案之影像而完成。 本文中所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統,包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統,或其任何組合。圖案化MA裝置可為將圖案賦予至由圖案化裝置透射或反射之輻射光束的光罩或倍縮光罩。熟知操作模式包括步進模式及掃描模式。眾所周知,投影系統可以多種方式與用於基板及圖案化裝置之支撐件及定位系統合作,以橫越基板將所要圖案施加至許多目標部分。可使用可程式化圖案化裝置來代替具有固定圖案之倍縮光罩。輻射(例如)可包括深紫外線(DUV)或極紫外線(EUV)波帶中之電磁輻射。本發明亦適用於(例如)藉由電子束進行之其他類型的微影製程,例如壓印微影及直寫微影。 微影設備控制單元LACU控制用以收納基板W及倍縮光罩MA且實施圖案化操作的各種致動器及感測器之所有移動及量測。LACU亦包括用以實施與設備之操作相關之所要計算的信號處理及資料處理能力。實務上,控制單元LACU將被實現為許多子單元之系統,該等子單元各自處置設備內之子系統或組件的即時資料獲取、處理及控制。 在曝光站EXP處將圖案施加至基板之前,在量測站MEA處處理基板以使得可進行各種預備步驟。該等預備步驟可包括使用位階感測器來映射基板之表面高度,及使用對準感測器來量測基板上之對準標記的位置。對準標記係以規則柵格圖案標稱地配置。然而,歸因於產生標記之不準確度且亦歸因於基板之貫穿其處理而發生的變形,標記偏離理想柵格。因此,除了量測基板之位置及定向以外,對準感測器實務上亦必須詳細地量測跨越基板區域之許多標記的位置(在設備將以極高準確度印刷處於正確部位之產品特徵的情況下)。設備可屬於具有兩個基板台之所謂的雙載物台類型,每一基板台具有由控制單元LACU控制之定位系統。在曝光站EXP處曝光一個基板台上之一個基板的同時,可在量測站MEA處將另一基板裝載至另一基板台上,使得可進行各種預備步驟。因此,對準標記之量測極耗時,且提供兩個基板台會實現設備之產出率的實質性增加。若位置感測器IF在基板台處於量測站以及處於曝光站時不能夠量測基板台之位置,則可提供第二位置感測器以使能夠在兩個站處追蹤基板台之位置。微影設備LA可(例如)屬於所謂的雙載物台類型,其具有兩個基板台WTa及WTb以及兩個站-曝光站及量測站,在該等兩個站之間可交換基板台。 在生產設施內,設備200形成「微影製造單元」或「微影叢集」之部分,該「微影製造單元」或「微影叢集」亦含有塗佈設備208以用於將感光抗蝕劑及其他塗層施加至基板W以供設備200圖案化。在設備200之輸出側處,提供烘烤設備210及顯影設備212以用於將經曝光圖案顯影至實體抗蝕劑圖案中。在所有此等設備之間,基板處置系統負責支撐基板且將基板自一台設備轉印至下一台設備。常常被集體地稱作自動化光阻塗佈及顯影系統(track)之此等設備係在自動化光阻塗佈及顯影系統控制單元之控制下,自動化光阻塗佈及顯影系統控制單元自身受到監督控制系統SCS控制,監督控制系統SCS亦經由微影設備控制單元LACU而控制微影設備。因此,不同設備可經操作以最大化產出率及處理效率。監督控制系統SCS接收配方資訊R,配方資訊R非常詳細地提供待執行以產生每一經圖案化基板之步驟的定義。 一旦已在微影製造單元中施加及顯影圖案,就將經圖案化基板220轉移至諸如在222、224、226處所說明之其他處理設備。廣泛範圍之處理步驟係藉由典型製造設施中之各種設備予以實施。出於實例起見,此實施例中之設備222為蝕刻站,且設備224執行蝕刻後退火步驟。在另外設備226等等中施加進一步物理及/或化學處理步驟。可需要眾多類型之操作以製造實際裝置,諸如,材料之沈積、表面材料特性之改質(氧化、摻雜、離子植入等等)、化學機械拋光(CMP)等等。實務上,設備226可表示在一或多個設備中執行之一系列不同處理步驟。 眾所周知,半導體裝置之製造涉及此處理之許多重複,以在基板上逐層地建置具有適當材料及圖案之裝置結構。因此,到達微影叢集之基板230可為新近製備之基板,或其可為先前已在此叢集中或在另一設備中完全地被處理之基板。類似地,取決於所需處理,離開設備226上之基板232可經返回以用於同一微影叢集中之後續圖案化操作,其可經預定以用於不同叢集中之圖案化操作,或其可為待發送以用於切割及封裝之製成品。 產品結構之每一層需要不同製程步驟集合,且用於每一層處之設備226可在類型方面完全不同。另外,即使在待由設備226應用之處理步驟在較大設施中標稱地相同的情況下,亦可存在並行地工作以對不同基板執行步驟226之若干假設相同的機器。此等機器之間的設定之小差異或故障可意謂其以不同方式影響不同基板。即使為對於每一層相對共同之步驟,諸如蝕刻(設備222)亦可藉由標稱地相同但並行地工作以最大化產出率之若干蝕刻設備實施。此外,實務上,不同層根據待蝕刻之材料的細節需要不同蝕刻製程,例如,化學蝕刻、電漿蝕刻;且需要特殊要求,諸如,各向異性蝕刻。 可在其他微影設備中執行先前及/或後續製程(如剛才所提及),且可甚至在不同類型之微影設備中執行先前及/或後續製程。舉例而言,裝置製造製程中之在諸如解析度及疊對之參數上要求極高的一些層相比於要求較不高之其他層可在更先進微影工具中予以執行。因此,一些層可曝光於浸潤類型微影工具中,而其他層曝光於『乾式』工具中。一些層可曝光於在DUV波長下工作之工具中,而其他層係使用EUV波長輻射來曝光。 為了正確且一致地曝光由微影設備所曝光之基板,需要檢測經曝光基板以量測性質,諸如,後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等等。因此,經定位有微影製造單元LC之製造設施亦包括度量衡系統MET,度量衡系統MET收納已在微影製造單元中處理之基板W中的一些或全部。將度量衡結果直接或間接地提供至監督控制系統SCS。若偵測到誤差,則可對後續基板之曝光進行調整,尤其是在度量衡可足夠迅速地且快速地進行而使得同一批次之其他基板仍待曝光的情況下。又,已經曝光之基板可被剝離及重工以改良良率,或被捨棄,藉此避免對已知有缺陷之基板執行進一步處理。在基板之僅一些目標部分有缺陷之狀況下,可僅對良好的彼等目標部分執行進一步曝光。 圖1中亦展示度量衡設備240,該度量衡設備240經提供以用於在製造製程中對在所要載物台處之產品進行參數量測。現代微影生產設施中之度量衡設備的常見實例為散射計(例如,角解析散射計或光譜散射計),且其可應用於在設備222中之蝕刻之前量測在220處之經顯影基板之性質。在使用度量衡設備240的情況下,可判定(例如)諸如疊對或臨界尺寸(CD)之重要效能參數並不滿足經顯影抗蝕劑中之指定準確度要求。在蝕刻步驟之前,存在經由微影叢集剝離經顯影抗蝕劑且重新處理基板220之機會。如亦所熟知,藉由監督控制系統SCS及/或控制單元LACU 206隨著時間推移進行小調整,可使用來自設備240之度量衡結果242在微影叢集中維持圖案化操作之準確效能,藉此最小化製得不合格產品且要求重工之風險。當然,度量衡設備240及/或其他度量衡設備(未展示)可應用於量測經處理基板232、234及引入基板230之性質。 圖2說明EUV度量衡方法而圖3說明EUV度量衡設備300。該設備可用作EUV度量衡設備244之實例以用於量測在圖1之製造系統中經處理之基板W之參數。 在圖2中,將目標T示意性地表示為包含球形參考框架之原點處之一維光柵結構。相對於目標來界定軸線X、Y及Z。(當然,原則上可界定任何任意座標系統,且每一組件可具有可相對於所展示之參考框架而界定的其自有局域參考框架。)將目標結構之週期性方向D與X軸對準。該圖式並非真實透視圖,而僅為示意性說明。X-Y平面為目標及基板之平面,且為了清楚起見,被展示為朝向檢視者傾斜,其由圓圈302之傾斜視圖表示。Z方向界定垂直於基板之方向N。在圖2中,入射射線中之一者被標註為304且具有掠入射角α。在此實例中,入射射線304 (及形成輻射光點S之所有入射射線)實質上處於平行於X-Z平面之平面中,該平面為由方向D及N界定且由圓圈306表示之平面。並未由目標T之週期性結構散射之反射射線308在圖中朝向目標之右側以仰角α出現。以已知方式藉由目標T將入射射線304之一些輻射散射成多個繞射階。展示包含一階散射輻射之散射射線309。在所展示實例中,一階散射輻射包含具有不同波長之多個個別射線。可藉由偵測器313a偵測到散射輻射,該偵測器可例如為具有像素陣列之CCD影像偵測器。 為了執行光譜反射量測術,使射線308及其他反射射線斷裂分解成包含不同波長之射線的光譜310。舉例而言,可使用掠入射繞射光柵312來產生該光譜。藉由第二偵測器313b偵測到光譜。類似於第一偵測器,此偵測器可例如為具有像素陣列之CCD影像偵測器。第一與第二偵測器兩者均用於將偵測到光譜變換為電信號及最終變換為數位資料以供分析。 在實務系統中,輻射304之光譜可經受時間變化,此情形將干擾分析。為了正規化相對於此等變化之所偵測到之光譜,使一參考光譜由第二偵測器314捕獲。為了產生參考光譜,使源輻射316由另一繞射光柵318繞射。光柵318之零階反射射線形成入射射線304,而光柵318之一階繞射射線320形成由參考光譜偵測器314偵測之參考光譜。獲得表示參考光譜之電信號及資料以用於分析。 自針對入射角α之一或多個值而獲得的經量測光譜,可以下文進一步描述之方式計算目標結構T之性質的量測。 轉向圖3,提供EUV度量衡設備300以用於藉由圖2之方法量測形成於基板W上之度量衡目標T之性質。示意性地表示各種硬體組件。可由熟習相關技術者根據熟知設計原理應用現有組件及經特殊設計組件之混合來執行此等組件之實務實施。提供支撐件(未被詳細地展示)以用於將基板相對於待描述之其他組件固持於所要位置及定向。輻射源330將輻射提供至照明系統332。照明系統332提供在目標T上形成聚焦輻照光點之由射線304表示之EUV輻射光束。照明系統332亦將參考光譜320提供至偵測器314。組件312、313a、313b等可方便地被視為偵測系統333。 此實例中之基板W安裝於具有定位系統334之可移動支撐件上使得可調整射線304之入射角α。在此實例中,按照在源330及照明系統332保持靜止的同時傾斜基板W以改變入射角之便利性來選擇該可移動支撐件。為了捕獲反射射線308,使偵測系統333具備另一可移動支撐件336,使得其相對於靜止照明系統移動達角度2α,或相對於基板移動達角度α。在反射量測術之掠入射體系中,方便的是藉由參考基板之平面而界定入射角α,如所展示。當然,該入射角可同樣被界定為入射射線I之入射方向與垂直於基板之方向N之間的角度。 提供額外致動器(未展示)以將每一目標T帶至經定位有經聚焦光點S之位置。(以另一方式觀察其,將光點帶至目標所定位之位置。)在實務應用中,在單一基板上可存在待量測之一連串個別目標或目標部位,且在一連串基板上亦可存在待量測之一連串個別目標或目標部位。原則上,當照明系統及偵測器保持靜止時基板及目標是否移動且再定向、或當照明系統及偵測器移動時基板是否保持靜止,或相對移動之不同組件是否藉由此等技術組合達成為不重要的。本發明涵蓋所有此等變體。 如已經參看圖2所描述,由於目標T為週期性,因此將入射輻射之一部分散射成相異階。在本實例中包含具有不同波長之複數個射線之一階散射輻射309展示於圖3中。散射輻射照射於第一偵測器313a上。在輻射之一部分照射於偵測器313b上之前,其藉由目標T及基板W反射,且隨後被分裂成具有不同波長之射線之光譜310。偵測器313a及313b例如包含位敏EUV偵測器,例如,偵測器元件陣列。陣列可為線性陣列,但實務上可提供2維元件(像素)陣列。偵測器313a及313b可例如為CCD(電荷耦合裝置)影像感測器。 處理器340自偵測器313及314接收信號。詳言之,來自偵測器313a及/或313b之信號ST表示目標光譜,且來自偵測器314之信號SR表示參考光譜。處理器340可自目標光譜減去參考光譜,以含有相對於源光譜中之變化而正規化的目標之反射光譜。在處理器中使用用於一或多個入射角之所得反射光譜,以計算目標之性質(例如,CD或疊對)之量測。 實務上,可在一系列短脈衝中提供來自源330之輻射,且可針對每一脈衝一起捕獲信號SR及ST。計算用於每一個別脈衝之差信號,之後將該等脈衝聚集至用於處於此入射角之此目標之總反射光譜中。以此方式,脈衝之間的源光譜之不穩定性得以校正。該脈衝速率可具有自每秒數十萬重複(Hz)及高達(且包括)每秒數百萬重複(MHz)之任何合適之值。經聚集以量測一個反射光譜之脈衝之數目可為(例如)數十或數百。即使在具有如此多脈衝的情況下,實體量測亦只花費一秒之一分數。 在此EUV-SR至半導體製造中之度量衡的應用中,可使用小光柵目標。使用偵測器313a、313b及314來捕獲多個繞射光譜,同時將掠入射角α設定成各種不同值。在使用目標結構之經偵測光譜及數學模型的情況下,可執行重構計算以達成對CD及/或所關注之其他參數之量測。將在下文中進一步說明實例重構方法。 在簡要考慮目標自身的情況下,線及空間之尺寸將取決於目標設計,但結構之週期可(例如)小於100奈米、小於50奈米、小於20奈米,甚至小於10奈米及降至5奈米。光柵結構之線可屬於與基板之產品區域中之產品特徵相同的尺寸及間距。僅出於度量衡目的,光柵結構之線可實務上為產品結構而非形成於指定目標區域內之目標結構之線。此類小特徵可藉由壓印微影或藉由直寫方法形成於(例如)EUV微影製程中。亦可藉由所謂雙重圖案化處理(通常為多重圖案化)使用現代DUV微影形成此類小特徵。此類別中之技術包括(例如)藉由後段製程(back end-of the line;BEOL)層中之微影-蝕刻-微影-蝕刻(LELE)及自對準雙鑲嵌之間距加倍。出於解釋的目的,將在以下實例中假設CD為所關注之參數。然而,在存在兩個光柵形成於彼此之頂部上的情況下,所關注之另一參數可為疊對。可基於EUV-SR繞射階中之不對稱性來量測此參數,如下文單獨地描述。可在必要時升高入射角以達成至下部結構之適當穿透。 在多重圖案化製程中,不在一個圖案化操作中而是在兩個或多於兩個圖案化步驟中在產品之一個層中形成結構。因此,舉例而言,可使結構之第一群體與結構之第二群體交錯,且在不同步驟中形成該等群體,以便達成比一個步驟單獨可產生之解析度更高的解析度。儘管群體之置放相對於基板上之其他特徵應相同且完美,但當然,每一實際圖案展現某一位置偏移。群體之間的任何無意之位置偏移皆可被視為疊對之形式,且可藉由與用以量測層之間的疊對之技術類似之技術予以量測。另外,關於底層或上覆層中之特徵之疊對可在特徵之多個群體形成於單一層中時針對每一群體而不同,且可視需要單獨地量測關於此等群體中每一者之疊對。 圖4(a)展示包含例如基於高階諧波產生(HHG)技術之EUV輻射產生器之源402。輻射源之主要組件為泵浦雷射420及HHG氣胞422。氣體供應器424將合適的氣體供應至氣胞。泵浦雷射可例如為基於鈦-藍寶石之雷射,其產生脈衝,具有800 nm之波長及亞皮秒脈衝,處於若干kHz之重複率下。在另一實例中,泵浦雷射可為視需要具有光學放大器,具有高達若干兆赫茲之脈衝重複率的基於光纖之雷射。典型脈衝持續時間可在亞皮秒範圍內。波長可例如在1 μm之區內。將驅動輻射脈衝作為第一輻射光束428遞送至HHG氣胞422,其中將輻射之一部分轉換成較高頻率。照明輻射光束430 (其對應於圖3之入射射線304)包括具有所要EUV波長之相干輻射及第一光束之驅動輻射脈衝兩者。可提供一或多個濾光裝置432。諸如鋁(Al)薄膜之濾光器可用以截斷基本IR輻射以免進一步傳遞至檢測設備中。應注意,此類濾光器之濾光性質取決於膜之材料。同樣,有可能藉由選擇膜材料而控制濾光器之濾光性質。應瞭解,可設想膜材料之多個特定選擇。可在真空環境內含有輻射路徑中的一些或全部,應記住,所要EUV輻射在空氣中行進時會被吸收。輻射源402及照明光學件404之各種組件可為可調整的以在同一設備內實施不同度量衡「配方」。舉例而言,可使不同波長及/或偏振為可選擇的。 圖4(b)展示HHG氣胞422之更詳細視圖。第一輻射光束428進入氣胞。藉由聚集元件434聚焦光束。當然,將瞭解,聚集元件可包含一個或若干光學組件。聚集元件具有特定焦距,且可經操作以實質上將第一輻射光束聚集為焦點438。焦點位於HHG氣胞之氣體體積436內部。在焦點處,輻射脈衝與氣體相互作用,由此將輻射的一部分轉換成較高頻率。如上文所提及,照明輻射光束430包括具有所要EUV波長之相干輻射及第一光束之驅動輻射脈衝兩者。為了防止驅動輻射進一步傳播,其可影響量測或甚至引起對目標或偵測器之損壞,濾光器432濾掉如上文所描述之照明輻射光束之不合需要之部分。 諸如經圖案化結構之臨界尺寸(CD)之量測的某些度量衡量測得益於具有較大輻射頻寬之輻射。使用具有較大頻寬之輻射相較於具有較窄頻寬之輻射提供更多資訊,此改良重構準確度。繼而,經改良重構準確度提高度量衡設備之準確度且相關地提高微影設備之效能。當然,將意識到,儘管將參看量測臨界尺寸描述以下實例,但以下實例之原理可應用於其他類型之度量衡量測(例如,疊對誤差)或其他類型之成像方法(例如,相干繞射成像)。 HHG輻射源通常輸出多個輻射峰值,每一峰值表示諧波階數。相鄰諧波階之間的波長間隔可定義為:λD 表示驅動輻射之波長,且N為諧波階之數目。可以看出,對於高諧波階,波長間隔減小。因此,對於具有充分高階之諧波階,諧波峰值之寬度將等於或大於峰值之間的波長間隔。因此,對於充分高的諧波階,對應輻射峰值將至少部分地重疊以形成準連續區。對於較低階諧波,輻射峰值之間的波長間隔隨著不斷減小之諧波階數按比例增大。因此,對應於較低諧波階之輻射峰值並不重疊,由於相鄰諧波階之間的波長間隔大於輻射峰值之光譜寬度。 此在圖5中說明,示意性地說明來自諸如圖4中所說明之輻射源的輻射源的例示性輸出光譜。 例示性輻射源輸出輻射之第一連續區502。第一連續區包含寬度大於峰值之間的波長間隔的個別輻射峰值。當然,將意識到,光譜之形狀僅係出於說明之目的,且實際上,連續區可包含相異輻射峰值。在一個實例中,連續區之波長範圍大致為12 nm至16 nm。在其他實例中,連續區之波長範圍可為6 nm至11 nm、10 nm至18 nm、11 nm至25 nm、20 nm至28 nm、20 nm至40 nm或25 nm至40 nm。另外,例示性HHG輻射源輸出在多個特定波長下之多個輻射峰值504。輻射峰值表示由輻射源輸出之較低階諧波,其中個別峰值之間的波長間隔大於峰值寬度。應注意,在常規HHG輻射源之狀況下,僅存在奇數諧波。然而,同樣有可能設想以及實施HHG輻射源,其中僅產生偶數諧波。 如上文所描述,在進行度量衡量測(諸如CD量測)以增大輻射源之輸出輻射之總體光譜寬度時可有利。舉例而言,在輻射源可經修改以便輸出除第一連續區502之外的第二輻射連續區506之情況下將有利。 本發明人已意識到,有可能使得HHG輻射源能夠藉由增大對應於較低諧波階之輻射峰值之光譜寬度而提供在較高波長範圍下之連續區。由於在HHG源中所產生的輻射峰值之光譜寬度由用於產生其之驅動輻射脈衝之包絡界定,因此對驅動輻射脈衝或其部分執行脈衝壓縮或閘控方法將加寬輻射峰值之光譜寬度。在充分加寬之情況下,多個輻射峰值可形成連續區。現將參看圖6(a)及6(b)進一步解釋此情形,其展示HHG輻射源中脈衝壓縮之簡單示意性說明。 圖6(a)展示具有特定脈衝持續時間604a之輻射脈衝602a,諸如藉由圖4之雷射源420發射。如上文所描述,當來自雷射源之輻射與HHG氣胞中之氣體相互作用時,產生多個輻射峰值606a。輻射峰值在波長範圍608a內散開,且每一輻射峰值藉由波長間隔610與相鄰輻射峰值分離(如上文所描述)。可以看出,在本實例中,輻射峰值之寬度小於其之間的波長間隔。當然,將意識到,出於例示性目的僅展示三個輻射峰值,且可發射更多輻射峰值。 在圖6(b)中,對脈衝602b執行脈衝壓縮以便縮短脈衝持續時間604b。藉由虛線指示圖6(a)之原始脈衝602a。當經縮短脈衝與HHG氣胞中之氣體相互作用時,產生多個輻射峰值606b。與非壓縮脈衝602a之輻射峰值606a相比較,光譜地擴大輻射峰值606b中之每一者。繼而,此擴大由輻射峰值佔據之波長範圍608b。藉由虛線指示圖6(a)之原始輻射峰值606a。可以看出,在脈衝壓縮之後,已經擴大輻射峰值使得該等峰值光譜地重疊。換言之,峰值之間的強度目前非零,由此形成輻射連續區。 用於執行脈衝壓縮之多個機制可經設想及實施於諸如圖4中所示之輻射源的輻射源中。一個已知機制被稱為「一般雙重光學閘控(General Double Optical Gating)」(GDOG)且描述於「具有20至38飛秒雷射之隔離阿秒脈衝之產生(Generation of Isolated Attosecond Pulses with 20 to 38 Femtosecond Lasers)」,Feng 等人Physical Review Letters 103 2009 中。另一機制被稱為「電離閘控(ionization gating)」且描述於「高能量阿秒光源(High energy attosecond light sources)」,Giuseppe Sansone 等人Nature Photonics 5 655 663 ( 2001 ) 中。又一已知機制被稱為「後脈衝壓縮(post pulse compression)」,如「隔離單個循環阿秒脈衝(Isolated single-cycle attosecond pulses)」,Giuseppe Sansone 等人 Science 314 443 446 2006 中所描述。現將參看圖7及圖8論述例示性設備700及用於在高階諧波產生輻射源中產生照明輻射之方法。 在第一步驟801中,提供用於產生照明輻射之驅動輻射光束702。驅動輻射光束包含複數個輻射脈衝704。輻射脈衝可由具有合適的脈衝重複率及輸出輻射波長光譜之合適的輻射源產生。在一個實例中,輻射源為上文中關於圖4所描述之雷射源420。然而,將瞭解,可設想具有其他輻射波長之其他輻射源。 在第二步驟802中,藉由第一光束分裂元件710將驅動輻射光束702分裂成第一複數個驅動輻射脈衝706a及第二複數個驅動輻射脈衝708a。在一個實例中,光束分裂元件為光束分裂器(例如,部分透射鏡面)。光束分裂元件可經組態以任何合適之方式分裂入射輻射。在一個實例中,光束分裂元件可經操作以分裂驅動輻射光束使得第一複數個驅動輻射脈衝中該等脈衝之強度實質上為驅動輻射光束脈衝之強度之70%且第二複數個驅動輻射脈衝中該等脈衝之強度為驅動輻射光束之強度之30%。在其他實例中,可使用不同分裂比率,諸如(但不限於):90%/10%、80%/20%或60%/40%。針對特定目標所選擇之特定分裂比率取決於多個因素,包括(但不限於):所產生的照明輻射之所要輸出波長光譜;驅動輻射脈衝之HHG氣胞中之轉換效率;及在量測下對於目標之特性(例如,CD)之波長相依性量測敏感度。在一些實例中,分裂比率例如基於光束分裂器材料之性質而固定。在其他實例中,可例如基於待量測之目標之性質改變分裂比率以便最佳化照明輻射。當然,將注意,僅出於例示性目的而將驅動輻射光束分裂成兩個複數個驅動輻射脈衝。在其他實例中,驅動輻射光束可被分裂成三個或多於三個複數個驅動輻射脈衝。 在第三步驟803中,控制該第一複數個輻射脈衝706a之第一可控制特性以便控制照明輻射之輸出波長光譜之第一部分。在一個實例中,可控制特性為該第一複數個輻射脈衝相對於該第二複數個驅動輻射脈衝之延遲。該第一複數個驅動輻射脈衝經由延遲元件712傳播,延遲元件輸出第一複數個延遲之驅動輻射脈衝706b。該延遲可設定成任何合適之值。在一些實例中,延遲可具有固定值。在其他實例中,可以合適的方式改變延遲值。在特定實例中,設定延遲值以使得第一複數個中該等脈衝中之任一者與第二複數個中該等脈衝中之任一者之間不存在時間重疊。在一些實例中,延遲在1 ns與10 ns之間。在其他實例中,延遲大於3 ns、4 ns或5 ns。 HHG製程可在第一與第二複數個中對應輻射脈衝之間存在重疊之情況下失真或被不利地影響。因此,可選擇延遲以避免第一複數個及第二複數個中驅動輻射脈衝之間的任何時間重疊。另外,每一HHG發射產生短生命期電漿。可選擇延遲時間以便避免由順次脈衝產生的HHG電漿之間的任何相互作用。通常,以皮秒來量測電漿衰變時間。因此,可在特定實例中選擇延遲以便大於1 ns。在其他實例中,選擇延遲時間以便對於一或多個偵測器之最小回應時間而言較大。此使得能夠藉由偵測器單獨地偵測順次脈衝。 可以任何合適之方式引入延遲。在一些實例中,可藉由修改輻射脈衝之光學路徑長度引入延遲。在此等實例中,延遲元件可包含一個或若干可移動光學元件,例如,鏡面。 應注意,除延遲元件之外或替代延遲元件,設備可視需要包含可用於以合適的方式修改該第一複數個驅動輻射脈衝之一或多個額外組件715。舉例而言,額外組件可經操作以修改該第一複數個驅動輻射脈衝之該等脈衝以便改變由該第一複數個脈衝與HHG氣胞中之氣體之相互作用產生的波長光譜。在一實例中,額外組件可為光學參數放大器。在另一實例中,額外組件可為類似於下文描述之脈衝控制元件714之脈衝控制元件。同樣,儘管結合第二可控制特性描述,但該脈衝控制元件原則上可同樣良好地用於控制第一可控制特性。 在第四步驟804中,控制該第二複數個輻射脈衝708a之第二可控制特性以便控制照明輻射之輸出波長光譜之第二部分。在一個實例中,控制該可控制特性以便使得輸出波長光譜之該第二部分包含單個波長連續區。在一些實例中,控制第二可控制特性包含控制產生時間窗以供該第二複數個輻射脈衝之至少一個脈衝之高階諧波產生。藉由脈衝控制元件714控制波長光譜,該脈衝控制元件輸出第二複數個經控制輻射脈衝708b。 該脈衝控制元件可使用任何合適之機制以任何合適之方式實施。在一實例中,以合適的方式對該第二複數個驅動輻射脈衝進行閘控。在一實例中,該脈衝控制元件對該第二複數個輻射脈衝執行一般雙重光學閘控。在另一實例中,對該第二複數個驅動輻射脈衝之至少一個脈衝執行脈衝壓縮。在一個實例中,控制第二可控制特性使得照明輻射之輸出波長光譜之第二部分不同於照明輻射之輸出波長光譜之第一部分。 在選用第五步驟805中,藉由第二光束分裂元件716將該第一複數個驅動輻射脈衝及該第二複數個驅動輻射脈衝再組合成輸出輻射光束718。在一個實例中,第二光束分裂元件為光束分裂器。第二輻射光束可接著用於產生照明輻射。 當然,將瞭解,儘管已展示藉由「巨型」光學元件實施上述設備,但可以任何合適之方式實施上述設備。舉例而言,可使用光纖組件實施設備。在另一實例中,使用整合光學組件實施上述設備。 圖9及圖10說明用於產生輻射之第二例示性方法及設備。為了易於將圖7與圖8進行比較,類似於圖7及圖8之對應元件的圖9及圖10之元件由類似於圖7及圖8中所使用之參考符號的參考符號標記,但分別具有前綴「9」及「10」而非「7」及「8」。另外,將僅詳細地論述不同於圖7及圖8之特徵的方法及設備之特徵。 在第一步驟1001中,提供驅動輻射光束902。驅動輻射光束包含複數個輻射脈衝904。 在第二步驟1002中,以類似於參看圖7及圖8所描述之方式的方式將驅動輻射光束902分裂成第一複數個驅動輻射脈衝906a及第二複數個驅動輻射脈衝908a。藉由第一光束分裂元件910分裂驅動輻射光束。可如上文參看圖7所描述選擇第一光束分裂元件之分裂比率。 在第三步驟1003中,控制該第一複數個輻射脈衝906a之第一可控制特性以便控制照明輻射之輸出波長光譜之第一部分。在本實例中,該第一複數個驅動輻射脈衝相對於該第二複數個驅動輻射脈衝908a延遲。藉由包含具有可控制路徑長度之光學延遲路徑之延遲控制系統912來控制延遲。該第一複數個驅動輻射脈衝906a藉由第一轉向鏡面920轉向,且接著朝向一或多個延遲鏡面922傳播。延遲鏡面在本實例中安裝在可在至少第一方向(由箭頭926指示)上移動之可移動延遲元件924上,諸如可移動載物台。該第一複數個延遲驅動輻射脈衝906b接著由第二轉向鏡面928反射且朝向出射光束分裂器916傳播。如上文所描述,應瞭解,該第一複數個驅動輻射脈衝906a僅出於例示性目的而僅由延遲系統912修改。設備可視情況包含可用於以合適的方式修改該第一複數個驅動輻射脈衝之一或多個額外組件915。舉例而言,額外組件可經操作以修改該第一複數個驅動輻射脈衝之脈衝以便改變由該第一複數個脈衝與HHG氣胞中之氣體相互作用產生的波長光譜。在一實例中,額外組件可為光學參數放大器。在另一實例中,額外組件可為類似於下文描述之脈衝控制元件914的脈衝控制元件。同樣,儘管結合第二可控制特性描述,但該脈衝控制元件原則上可同樣良好地用於控制第一可控制特性。可易於設想藉由替代或額外組件修改該第一複數個驅動輻射脈衝之實例。 在第四步驟1004中,控制該第二複數個驅動輻射脈衝908a之第二可控制特性以便控制照明輻射之輸出波長光譜之第二部分。藉由脈衝控制元件914控制第二可控制特性。該脈衝控制元件包含衰減器930。隨後,該第二複數個驅動輻射脈衝傳播至脈衝控制元件。在本實例中,脈衝控制元件包含一般化雙重光學閘控(GDOG)元件932。GDOG元件藉由線性偏振閘控出輻射脈衝之單個循環且使得該脈衝之剩餘循環經圓形偏振(由此並不在HHG胞元中之氣體中產生任何諧波含量)。在本實例中,GDOG有效地閘控出該第二複數個驅動輻射脈衝中之每一脈衝至「單個循環」脈衝908b中。 在選用第五步驟1005中,藉由第二光束分裂元件916將該第一複數個驅動輻射脈衝及該第二複數個驅動輻射脈衝再組合成輸出輻射光束918。在一個實例中,第二光束分裂元件為光束分裂器。第二輻射光束可接著用於產生照明輻射。 圖11及圖12展示例示性度量衡設備1100。為了易於與圖4進行比較,類似於圖4之對應元件的圖11之元件藉由類似於在圖4中使用之元件符號的元件符號標記,但具有前綴「11」而非「4」。 檢測設備包含泵浦雷射1120及HHG氣胞1122。氣體供應器1124將合適的氣體供應至氣胞。泵浦雷射將驅動輻射光束1128之第一光束遞送至光束修改元件1134。在一實例中,光束修改元件實質上與參看圖7及圖8或圖9及圖10描述之設備相同。將來自光束修改元件之輸出輻射1135遞送至HHG氣胞1122,其中輸出輻射之一部分如上文所描述被轉換成較高頻率以產生照明輻射光束1130a、1130b。在本實例中,輸出輻射1135實質上與參看圖7描述之輸出輻射光束718或參看圖9描述之輸出輻射光束918相同。照明輻射光束包括具有所要EUV波長之相干輻射(參考1130a)及輸出輻射之驅動輻射脈衝(參考1130b)兩者。濾光裝置1132用於阻斷輸出輻射之驅動輻射脈衝且僅透射具有所要EUV波長之相干輻射。 在經濾光之後,照明輻射光束1130a具有輸出波長光譜1140。輸出波長光譜包含第一部分1142及第二部分1144。第一部分由該第一複數個輻射脈衝與存在於HHG氣胞中之氣體之間的相互作用產生。在一個實例中,第一部分實質上與由參看圖4描述之已知源產生的輸出波長光譜相同。在一實例中,第一部分包含具有12 nm至16 nm之波長之輻射。在另一實例中,第一部分另外包含具有6 nm至11 nm之波長之輻射。此可以任何合適之方式實現。在一個實例中,此藉由將光學參數放大器添加至光束修改元件1134中修改該第一複數個驅動輻射脈衝之部分而實現。在另外其他實例中,第一部分包含具有10 nm至18 nm、11 nm至25 nm、20 nm至28 nm、20 nm至40 nm或25 nm至40 nm之波長之輻射。 輸出波長光譜之第二部分1144由該第二複數個輻射脈衝與HHG氣胞中之氣體之相互作用產生。在一個實例中,輸出波長光譜之該第二部分包含具有40 nm至50 nm之波長之輻射。在另一實例中,該第二部分包含具有45 nm至60 nm之波長之輻射。在又一實例中,該第二部分另外或替代地包含具有20 nm至28 nm之波長之輻射,此可例如藉由修改分裂比率實現(如上文所描述)。在另一實例中,該第二部分可另外或替代地包含具有25 nm至40 nm之波長之輻射。此可例如藉由執行後脈衝壓縮及/或閘控而實現。 如上文所描述,該第一複數個驅動輻射脈衝相對於該第二複數個驅動輻射脈衝延遲。在一些實例中,選擇延遲值使得第一複數個中之該等脈衝在時間上並不與第二複數個中之該等脈衝重疊。換言之,在輸出輻射1135中,該第一複數個驅動輻射脈衝中之該等脈衝在時間上與該第二複數個驅動輻射脈衝中之該等脈衝穿插。繼而,此使得照明輻射光束能夠由與具有在輸出波長光譜之第二部分內之第二波長之脈衝穿插的具有在輸出波長光譜之第一部分內之第一波長之脈衝組成。以此方式,第一部分在時間上可區別於第二部分。 照明輻射光束1130a接著被遞送至表面上具有目標結構T之基板1150。藉由目標結構散射照明輻射光束。在本實例中,目標結構為週期性目標結構,諸如繞射光柵。以已知方式,目標結構將入射輻射散射成相異輻射階。在本實例中,並不使用0階散射輻射1152。然而,將意識到,0階輻射可用於其他目的。藉由偵測器1156收集一階散射輻射1154。應注意,儘管如圖11中所示之偵測器1156實質上與圖3中所示之第一偵測器313a相同,但將同樣良好地有可能使用實質上與用於執行量測之圖3之第二偵測器313b相同之偵測器。換言之,將有可能以類似於參看圖3描述之方式的方式藉由使用0階輻射執行量測。 現將參看圖12描述使用檢測設備1100之方法。 在第一步驟1201中,提供第一複數個驅動輻射脈衝。可以任何合適之方式提供該第一複數個驅動輻射脈衝。在一實例中,如上文參看圖7及圖8或圖9及圖10所描述提供第一複數個。在一實例中,第一步驟進一步包含控制該第一複數個輻射脈衝之第一可控制特性以控制照明輻射之輸出波長光譜之第一部分。在一個實例中,可控制特性為該第一複數個輻射脈衝相對於該第二複數個驅動輻射脈衝之延遲。延遲可設定成任何合適之值。在一些實例中,延遲可具有固定值。在其他實例中,可以合適的方式改變延遲值。在特定實例中,設定延遲值以使得第一複數個中之該等脈衝中之任一者與第二複數個中之該等脈衝中之任一者之間不存在時間重疊。在一些實例中,延遲在1 ns與10 ns之間。在特定實例中,延遲大於3 ns、4 ns或5 ns。 在第二步驟1202中,提供第二複數個驅動輻射脈衝。可以任何合適之方式提供該第二複數個驅動輻射脈衝。在一實例中,如上文參看圖7及圖8或圖9及圖10所描述提供第二複數個。在一個實例中,第二步驟進一步包含控制該第二複數個驅動輻射脈衝之第二可控制特性以便控制照明輻射之輸出波長光譜之第二部分。在一個實例中,控制該可控制特性以便使得輸出波長光譜之該第二部分包含單個波長連續區。在一些實例中,控制第二可控制特性包含控制產生時間窗以供該第二複數個驅動輻射脈衝之至少一個脈衝之高階諧波產生。 在第三步驟1203中,將該第一複數個驅動輻射脈衝及該第二複數個驅動輻射脈衝組合成照明輻射光束。可以任何合適之方式組合第一與第二複數個驅動輻射脈衝。在一個實例中,藉由諸如光束分裂器之光束分裂元件組合第一與第二複數個驅動輻射脈衝。 在第四步驟1204中,照明輻射光束用於判定目標之至少一個特性。 圖13更詳細地展示例示性偵測器設定。照明輻射光束1302擊中基板1304之表面上之週期性目標結構T,且以已知方式散射。出於例示性目的,圖13中展示0階散射輻射1306及一階散射輻射1308。在本實例中,照明輻射光束實質上與參看圖7及圖8或圖9及圖10論述之照明輻射光束相同。當然,將意識到,出於例示性目的僅展示週期性目標結構,且可設想不同數目個目標結構。如上文所描述,在本實例中並不使用0階散射輻射1306。由於照明輻射包含具有波長光譜之輻射(與具有單個波長之輻射相對),因此一階散射輻射之散射角取決於波長。偵測器設定具有偵測散射輻射之偵測器1310。應注意,儘管如圖11中所示之偵測器1156實質上與圖3中所示之第一偵測器313a相同,但將同樣良好地有可能使用實質上與用於執行量測之圖3之第二偵測器313b相同的偵測器。換言之,將有可能以類似於參看圖3描述之方式的方式藉由使用0階輻射執行量測。 在本實例中,如上文所描述,照明輻射光束1302包含與具有在輸出波長光譜之第二部分內之第二波長之脈衝穿插的具有在輸出波長光譜之第一部分內之第一波長之脈衝。目標結構T散射相較於具有第二波長之脈衝處於不同角度下的具有第一波長之脈衝。 偵測器設定進一步包含濾光器1312。濾光器可用於以合適的方式修改照明輻射光束之輸出波長光譜。舉例而言,濾光器可用於阻斷非想要輻射及透射具有受關注一或多個波長之輻射。 現將論述偵測器設定中濾光器之使用之說明性且非限制性實例。在此實例中,照明輻射光束包含輸出波長光譜,其具有波長範圍為12 nm至16 nm之第一部分及波長範圍為40 nm至50 nm之第二部分。如所已知,輸出波長光譜之強度歸因於HHG氣胞中氣體之電離橫截面取決於波長而變化。舉例而言,照明輻射光束之強度在較長波長下相較於在短波長下可較高,此可導致偵測器在此等波長下之飽和。濾光器可包含一種或若干種濾光器材料。每一濾光器材料可具有特定透射性質。可取決於照明輻射光束之性質及偵測器之性質而選擇用於特定濾光器之濾光器材料。 圖14展示可在圖13之偵測器設定中使用之多種例示性濾光器材料之透射曲線。當然,應瞭解,此僅係出於例示性目的且所論述材料並不意欲為限制性的。第一透射曲線1402表示鋁(Al)。第二透射曲線1404表示鋯(Zr)。第三透射曲線1406表示鈮(Nb)。 返回至上文參看圖13所論述之實例,偵測器在較長波長(例如,40 nm至50 nm)但並不在較短波長(例如,12 nm至16 nm)下飽和。在此實例中,可使用由鈮組成之濾光器。在圖14中可以看出,鈮在5 nm至20 nm下及在35 nm至55 nm下具有透射「窗」(如藉由呈插入物之參考1408所指示)。將注意,透射強度(藉由Y軸指示)在35 nm至55 nm下對於窗而言較低。由鈮組成之濾光器因此實質上將並不影響較低波長,但將至少部分地緩解上文所提及之偵測器在較長波長下之飽和。圖15展示第二例示性偵測器設定。為了易於與圖13進行比較,類似於圖13之對應元件的圖15之元件藉由類似於圖13中使用之參考符號的參考符號標記,但具有前綴「15」而非「13」。 在此實例中,使用兩個偵測器1510a、1510b,而非使用單個偵測器(如在圖13中)。定位偵測器以便偵測特定波長光譜內之輻射。在輻射之繞射角取決於輻射波長之條件下,可定位偵測器以便僅偵測某些波長。以此方式,可濾出非想要輻射波長,由此減小偵測器之過飽和之風險。在本實例中,定位第一偵測器1510a以便偵測具有屬於輸出波長光譜之第一部分內之波長之散射輻射1508a。類似地,定位第二偵測器1510b以便偵測具有屬於輸出波長光譜之第二部分內之波長之散射輻射1508b。將第一濾光器1512a及第二濾光器1512b分別置於第一偵測器1510a及第二偵測器1510b前面。可選擇濾光器材料以以任何合適之方式修改散射輻射之波長光譜。第一濾光器及第二濾光器中之每一者可由一或多種特定材料組成,每一材料具有特定透射性質。另外,第一濾光器相較於第二濾光器可由不同材料組成。在一實例中,選擇第一濾光器及/或第二濾光器之濾光器材料以阻斷高於或低於某一波長之輻射。在另一實例中,選擇第一濾光器及/或第二濾光器之濾光器材料以便僅透射某一波長範圍內之輻射。在其他實例中,可完全省略第一濾光器及第二濾光器中之一者或兩者。 除了上述偵測器設定或替代上述偵測器設定,可設想操作偵測器以便僅在特定時間偵測之實例。在一個實例中,操作偵測器以便僅偵測在特定週期期間特定波長範圍內之輻射。在特定實例中,偵測器為微通道板(MCP),其對紅外(IR)輻射不敏感但具有高偵測速度。 應瞭解,上文純粹為例示性的,且可設想許多其他偵測器類型以及濾光器類型。舉例而言,除上述濾光器之外或替代上述濾光器,諸如孔徑、光束阻斷器或針孔之其他光學組件亦可用作濾光器。藉由濾光器之合適的使用,有可能進一步減小偵測器之過飽和之風險,以及減少量測中之雜訊。 儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例的使用,但將瞭解,本發明可用於其他應用(例如,壓印微影)中,且在內容背景允許之情況下不限於光學微影。在壓印微影中,圖案化裝置中之構形界定產生於基板上的圖案。可將圖案化裝置之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中,在基板上,抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後,將圖案化裝置移出抗蝕劑,從而在其中留下圖案。 在以下編號條項中描述根據本發明之另外實施例: 1. 一種用於在一高階諧波產生輻射源中產生一照明輻射光束之方法,其包含: 提供一驅動輻射光束,該輻射光束包含複數個輻射脈衝,以用於產生該照明輻射光束; 將該驅動輻射光束分裂成第一複數個驅動輻射脈衝及第二複數個驅動輻射脈衝; 控制該第一複數個輻射脈衝之一第一可控制特性以控制該照明輻射光束之一輸出波長光譜之一第一部分;及 控制該第二複數個輻射脈衝之一第二可控制特性以控制該照明輻射光束之該輸出波長光譜之一第二部分。 2. 如條項1之方法,其中控制一第一可控制特性包含藉由一特定延遲值控制該第一複數個輻射脈衝相對於該第二複數個輻射脈衝之一延遲。 3. 如條項1或條項2之方法,其中控制該第一可控制特性或該第二可控制特性中之至少一者以便分別使得該輸出波長光譜之該第一部分或該第二部分包含一單個波長連續區。 4. 如條項1至3中任一項之方法,其中控制該第一可控制特性或控制該第二可控制特性中之至少一者包含控制一產生時間窗以供該第二複數個驅動輻射脈衝中之至少一個脈衝之高階諧波產生。 5. 如條項4之方法,其中控制該第一可控制特性或控制該第二可控制特性中之至少一者包含對該第一複數個驅動輻射脈衝或該第二複數個驅動輻射脈衝中之至少一者執行閘控。 6. 如條項4之方法,其中對該第一複數個驅動輻射脈衝或該第二複數個驅動輻射脈衝中之至少一者執行一般化雙重光學閘控。 7. 如條項4之方法,其中控制該第一可控制特性或控制該第二可控制特性中之至少一者包含對該第一複數個驅動輻射脈衝或該第二複數個驅動輻射脈衝中之至少一者執行脈衝壓縮。 8. 如前述條項中任一項之方法,其中控制該第一可控制特性或該第二可控制特性中之至少一者使得該輸出波長光譜之該第二部分不同於該輸出波長光譜之該第一部分。 9. 一種用於一檢測設備之方法,其包含: 提供第一複數個驅動輻射脈衝; 提供第二複數個驅動輻射脈衝; 將該第一複數個輸出脈衝及該第二複數個輸出脈衝組合成一照明輻射光束;及 使用該照明輻射光束以判定一目標之至少一個特性,其中: 提供第一複數個輻射脈衝之該步驟包含控制該第一複數個輻射脈衝之一第一可控制特性以控制該照明輻射之一輸出波長光譜之一第一部分;及 提供第二複數個輻射脈衝之該步驟包含控制該第二複數個輻射脈衝之一第二可控制特性以控制該照明輻射之該輸出波長光譜之一第二部分。 10. 如條項9之方法,其中控制一第一可控制特性包含藉由一特定延遲值控制該第一複數個輻射脈衝相對於該第二複數個輻射脈衝之一延遲。 11. 如條項9或條項10之方法,其中控制該第一可控制特性或該第二可控制特性中之至少一者以便分別使得該輸出波長光譜之該第一部分或該第二部分包含一單個波長連續區。 12. 如條項9至11中任一項之方法,其中控制該第一可控制特性或控制該第二可控制特性中之至少一者包含控制一產生時間窗以供該第二複數個驅動輻射脈衝中之至少一個脈衝之高階諧波產生。 13. 如條項12之方法,其中控制該第一可控制特性或控制該第二可控制特性中之至少一者包含對該第二複數個驅動輻射脈衝執行閘控。 14. 如條項12之方法,其中對該第一複數個驅動輻射脈衝或該第二複數個驅動輻射脈衝中之至少一者執行一般化雙重光學閘控。 15. 如條項12之方法,其中控制該第一可控制特性或控制該第二可控制特性中之至少一者包含對該第二複數個驅動輻射脈衝執行脈衝壓縮。 16. 如條項9至15中任一項之方法,其中控制該第一可控制特性或該第二可控制特性中之至少一者使得該輸出波長光譜之該第二部分不同於該輸出波長光譜之該第一部分。 17. 一種照明設備,其包含用於進行如條項1至8中任一項之方法之構件。 18. 一種檢測設備,其包含用於進行如條項9至16中任一項之方法之構件。 19. 如條項18之檢測設備,其包含如條項17之一照明設備。 20. 一種製造裝置之方法,其中藉由一微影製程而將裝置特徵及度量衡目標形成於一系列基板上,其中藉由如條項9至16中任一項之一方法來量測一或多個經處理基板上之該等度量衡目標的性質,且其中使用該等量測之性質以調整該微影製程之參數以用於另外基板之處理。 21. 一種電腦程式產品,其包含用於使得一處理器執行如條項1至8中任一項之該等控制步驟或如條項9至16中任一項之該等控制步驟之機器可讀指令。 22. 一種微影系統,其包含: 一微影設備,該微影設備包含: 一照明光學系統,其經配置以照明一圖案, 一投影光學系統,其經配置以將該圖案之一影像投影至一基板上;及 如條項18或19之一檢測設備, 其中該微影設備經配置以使用藉由該檢測設備計算之一或多個參數以將該圖案施加至另外基板。 關於微影設備所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射,包括紫外線(UV)輻射(例如,具有為或為約365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如,具有在5奈米至20奈米之範圍內的波長),以及粒子束,諸如,離子束或電子束。 術語「透鏡」在內容背景允許之情況下可指各種類型之光學組件中之任一者或其組合,包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。 對特定實施例之前述描述將因此充分地揭露本發明之一般性質:在不脫離本發明之一般概念的情況下,其他人可藉由應用此項技術之技能範圍內之知識、根據各種應用而容易修改及/或調適此等特定實施例,而無需進行不當實驗。因此,基於本文中所呈現之教示及導引,此等調適及修改意欲在所揭示之實施例之等效者的涵義及範圍內。應理解,本文中之措辭或術語係出於(例如)描述而非限制之目的,以使得本說明書之術語或措辭待由熟習此項技術者按照教示及導引進行解譯。 本發明之廣度及範疇不應由上述例示性實施例中之任一者限制,而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者進行界定。
200‧‧‧微影設備LA/微影工具
202‧‧‧量測站MEA
204‧‧‧曝光站EXP
206‧‧‧微影設備控制單元LACU
208‧‧‧塗佈設備
210‧‧‧烘烤設備
212‧‧‧顯影設備
220‧‧‧圖案化基板
222‧‧‧設備
224‧‧‧設備
226‧‧‧設備/步驟
230‧‧‧基板/引入基板
232‧‧‧基板
234‧‧‧基板
240‧‧‧度量衡設備
242‧‧‧度量衡結果
244‧‧‧極紫外線(EUV)度量衡設備
300‧‧‧極紫外線(EUV)度量衡設備
302‧‧‧圓圈
304‧‧‧入射射線/輻射
306‧‧‧圓圈
308‧‧‧反射射線
309‧‧‧散射射線
310‧‧‧光譜
312‧‧‧掠入射繞射光柵/組件
313a‧‧‧偵測器/第一偵測器/組件
313b‧‧‧偵測器/第二偵測器/組件
314‧‧‧第二偵測器/參考光譜偵測器
316‧‧‧源輻射
318‧‧‧繞射光柵/光柵
320‧‧‧一階繞射射線/參考光譜
330‧‧‧輻射源
332‧‧‧照明系統
333‧‧‧偵測系統
334‧‧‧定位系統
336‧‧‧可移動支撐件
340‧‧‧處理器
402‧‧‧源/輻射源
420‧‧‧泵浦雷射/雷射源
422‧‧‧高階諧波產生(HHG)氣胞
424‧‧‧氣體供應器
428‧‧‧第一輻射光束
430‧‧‧照明輻射光束
432‧‧‧濾光裝置/濾光器
434‧‧‧聚焦元件
436‧‧‧氣體體積
438‧‧‧焦點
502‧‧‧第一連續區
504‧‧‧輻射峰值
506‧‧‧第二輻射連續區
602a‧‧‧輻射脈衝
602b‧‧‧脈衝
604a‧‧‧脈衝持續時間
604b‧‧‧脈衝持續時間
606a‧‧‧輻射峰值
606b‧‧‧輻射峰值
608a‧‧‧波長範圍
608b‧‧‧波長範圍
610‧‧‧波長間隔
700‧‧‧設備
702‧‧‧驅動輻射光束
704‧‧‧輻射脈衝
706a‧‧‧驅動輻射脈衝
706b‧‧‧延遲之驅動輻射脈衝
708a‧‧‧驅動輻射脈衝
708b‧‧‧經控制輻射脈衝
710‧‧‧第一光束分裂元件
712‧‧‧延遲元件
714‧‧‧脈衝控制元件
715‧‧‧額外組件
716‧‧‧第二光束分裂元件
718‧‧‧輸出輻射光束
801‧‧‧第一步驟
802‧‧‧第二步驟
803‧‧‧第三步驟
804‧‧‧第四步驟
805‧‧‧第五步驟
902‧‧‧驅動輻射光束
904‧‧‧輻射脈衝
906a‧‧‧驅動輻射脈衝
906b‧‧‧延遲驅動輻射脈衝
908a‧‧‧驅動輻射脈衝
908b‧‧‧「單個循環」脈衝
910‧‧‧第一光束分裂元件
912‧‧‧延遲控制系統
914‧‧‧脈衝控制元件
915‧‧‧額外組件
916‧‧‧出射光束分裂器/第二光束分裂元件
918‧‧‧輸出輻射光束
920‧‧‧第一轉向鏡面
922‧‧‧延遲鏡面
924‧‧‧可移動延遲元件
926‧‧‧箭頭
928‧‧‧第二轉向鏡面
930‧‧‧衰減器
932‧‧‧一般化雙重光學閘控(GDOG)元件
1001‧‧‧第一步驟
1002‧‧‧第二步驟
1003‧‧‧第三步驟
1004‧‧‧第四步驟
1005‧‧‧第五步驟
1100‧‧‧度量衡設備/檢測設備
1120‧‧‧泵浦雷射
1122‧‧‧高階諧波產生(HHG)氣胞
1124‧‧‧氣體供應器
1128‧‧‧驅動輻射光束
1130a‧‧‧照明輻射光束
1130b‧‧‧照明輻射光束
1132‧‧‧濾光裝置
1134‧‧‧光束修改元件
1135‧‧‧輸出輻射
1140‧‧‧輸出波長光譜
1142‧‧‧輸出波長光譜之第一部分
1144‧‧‧輸出波長光譜之第二部分
1150‧‧‧基板
1152‧‧‧0階散射輻射
1154‧‧‧一階散射輻射
1156‧‧‧偵測器
1201‧‧‧第一步驟
1202‧‧‧第二步驟
1203‧‧‧第三步驟
1204‧‧‧第四步驟
1302‧‧‧照明輻射光束
1304‧‧‧基板
1306‧‧‧0階散射輻射
1308‧‧‧一階散射輻射
1310‧‧‧偵測器
1312‧‧‧濾光器
1402‧‧‧第一透射曲線
1404‧‧‧第二透射曲線
1406‧‧‧第三透射曲線
1408‧‧‧透射窗
1508a‧‧‧散射輻射
1508b‧‧‧散射輻射
1510a‧‧‧偵測器/第一偵測器
1510b‧‧‧偵測器/第二偵測器
1512a‧‧‧第一濾光器
1512b‧‧‧第二濾光器
MA‧‧‧圖案化裝置/倍縮光罩
SCS‧‧‧監督控制系統
S‧‧‧輻射光點
T‧‧‧度量衡目標/目標結構
SR‧‧‧信號
ST‧‧‧信號
現將參考隨附示意性圖式僅藉助於實例來描述本發明之實施例,在該等圖式中,對應元件符號指示對應零件,且在該等圖式中: 圖1描繪微影設備連同形成用於半導體裝置之生產設施的其他設備; 圖2描繪在可用於本發明之一實施例中之度量衡方法中入射及反射射線相對於光柵目標之幾何形狀; 圖3示意性地說明執行圖2之方法的度量衡設備之組件; 圖4(a)及圖4(b)說明可用於圖3之設備中之輻射源; 圖5為對圖4之輻射源之輸出光譜之示意性說明; 圖6(a)及圖6(b)為對脈衝壓縮方法之示意性說明; 圖7為根據本發明之第一實施例之照明系統之示意圖; 圖8為用於使用圖7之照明系統之方法之說明; 圖9為根據本發明之第二實施例之照明系統之示意圖; 圖10為用於使用圖9之照明系統之方法之說明; 圖11為可使用圖7或圖9之照明系統之度量衡設備之示意性描繪; 圖12說明用於使用圖11之度量衡設備之方法; 圖13為可用於圖11之度量衡設備中之第一偵測器設定之示意性說明; 圖14示意性地說明可用於圖11之偵測器設定中之用於濾波器材料之多個例示性透射光譜;及 圖15為可用於圖11之度量衡設備中之第二偵測器設定之示意性說明。
700‧‧‧設備
702‧‧‧驅動輻射光束
704‧‧‧輻射脈衝
706a‧‧‧驅動輻射脈衝
706b‧‧‧延遲之驅動輻射脈衝
708a‧‧‧驅動輻射脈衝
708b‧‧‧經控制輻射脈衝
710‧‧‧第一光束分裂元件
712‧‧‧延遲元件
714‧‧‧脈衝控制元件
715‧‧‧額外組件
716‧‧‧第二光束分裂元件
718‧‧‧輸出輻射光束

Claims (15)

  1. 一種用於在一高階諧波產生輻射源中產生一照明輻射光束之方法,其包含: 提供一驅動輻射光束,該輻射光束包含複數個輻射脈衝,以用於產生該照明輻射光束; 將該驅動輻射光束分裂成第一複數個驅動輻射脈衝及第二複數個驅動輻射脈衝; 控制該第一複數個輻射脈衝之一第一可控制特性以控制該照明輻射光束之一輸出波長光譜之一第一部分;及 控制該第二複數個輻射脈衝之一第二可控制特性以控制該照明輻射光束之該輸出波長光譜之一第二部分。
  2. 如請求項1之方法,其中控制一第一可控制特性包含:藉由一特定延遲值控制該第一複數個輻射脈衝相對於該第二複數個輻射脈衝之一延遲。
  3. 如請求項1或請求項2之方法,其中控制該第一可控制特性或該第二可控制特性中之至少一者以便分別使得該輸出波長光譜之該第一部分或該第二部分包含一單個波長連續區。
  4. 如請求項1或請求項2之方法,其中控制該第一可控制特性或控制該第二可控制特性中之至少一者包含:控制一產生時間窗以供該第二複數個驅動輻射脈衝中之至少一個脈衝之高階諧波產生。
  5. 如請求項4之方法,其中控制該第一可控制特性或控制該第二可控制特性中之至少一者包含:對該第一複數個驅動輻射脈衝或該第二複數個驅動輻射脈衝中之至少一者執行閘控。
  6. 一種用於一檢測設備之方法,其包含: 提供第一複數個驅動輻射脈衝; 提供第二複數個驅動輻射脈衝; 將該第一複數個輸出脈衝及該第二複數個輸出脈衝組合成一照明輻射光束;及 使用該照明輻射光束以判定一目標之至少一個特性,其中: 提供第一複數個輻射脈衝之該步驟包含控制該第一複數個輻射脈衝之一第一可控制特性以控制該照明輻射之一輸出波長光譜之一第一部分;及 提供第二複數個輻射脈衝之該步驟包含控制該第二複數個輻射脈衝之一第二可控制特性以控制該照明輻射之該輸出波長光譜之一第二部分。
  7. 如請求項6之方法,其中控制一第一可控制特性包含:藉由一特定延遲值控制該第一複數個輻射脈衝相對於該第二複數個輻射脈衝之一延遲。
  8. 如請求項6或請求項7之方法,其中控制該第一可控制特性或該第二可控制特性中之至少一者以便分別使得該輸出波長光譜之該第一部分或該第二部分包含一單個波長連續區。
  9. 如請求項6或請求項7之方法,其中控制該第一可控制特性或控制該第二可控制特性中之至少一者包含:控制一產生時間窗以供該第二複數個驅動輻射脈衝中之至少一個脈衝之高階諧波產生。
  10. 一種照明設備,其包含用於進行如請求項1至5中任一項之方法之構件。
  11. 一種檢測設備,其包含用於進行如請求項6至9中任一項之方法之構件。
  12. 如請求項11之檢測設備,其包含一如請求項10之照明設備。
  13. 一種製造裝置之方法,其中裝置特徵及度量衡目標係藉由一微影製程而形成於一系列基板上,其中一或多個經處理基板上之該等度量衡目標之性質係藉由一如請求項6至9中任一項之方法予以量測,且其中該等經量測性質係用以調整該微影製程之參數以用於另外基板之處理。
  14. 一種電腦程式產品,其包含用於使得一處理器執行如請求項1至5中任一項之該等控制步驟或如請求項6至9中任一項之該等控制步驟之機器可讀指令。
  15. 一種微影系統,其包含: 一微影設備,該微影設備包含: 一照明光學系統,其經配置以照明一圖案, 一投影光學系統,其經配置以將該圖案之一影像投影至一基板上;及 一如請求項11或12之檢測設備, 其中該微影設備經配置以使用藉由該檢測設備計算之一或多個參數以將該圖案施加至另外基板。
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