TW201819889A - 檢測基板之方法、度量衡設備及微影系統 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示度量衡設備及方法。在一個配置中，檢測一基板。將由一輻射源(50)發射之一輻射源光束(131)分裂成一量測光束(132)及一參考光束(133)。運用該量測光束照明一第一目標，該第一目標在該基板(W)上。運用該參考光束照明一第二目標(90)，該第二目標與該基板分離。自該第一目標收集第一散射輻射(134)且將其遞送至一偵測器(80)。自該第二目標收集第二散射輻射(135)且將其遞送至該偵測器。該第一散射輻射在該偵測器處干涉該第二散射輻射。該第一目標包含一第一圖案。該第二目標包含一第二圖案或該第二圖案之一光瞳平面影像。該第一圖案在在幾何學上相同於該第二圖案、該第一圖案及該第二圖案係週期性的且該第一圖案之一間距相同於該第二圖案之一間距，或此兩種情形皆成立。

Description

檢測基板之方法、度量衡設備及微影系統
本發明係關於一種檢測基板之方法、一種度量衡設備及一種微影系統。
微影程序為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之程序。微影設備可用於例如積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，圖案化器件(其替代地被稱作光罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如矽晶圓)上之目標部分(例如包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。可涉及步進移動及/或掃描移動，以在橫越基板之順次目標部分處重複圖案。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。 在微影程序中，需要頻繁地對所產生結構進行量測，例如以用於程序控制及驗證。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，及用以量測微影設備之疊對(在不同圖案化步驟中形成之圖案之間(例如，在一器件中之兩個層之間)的對準準確度)及散焦之特殊化工具。近來，已開發供微影領域中使用的各種形式之散射計。此等器件將輻射光束導向至目標上且量測散射輻射之一或多個屬性-例如，依據波長而變化的在單一反射角下之強度；依據反射角而變化的在一或多個波長下之強度；或依據反射角而變化的偏振-以獲得可供判定目標之所關注屬性之「光譜」。可藉由各種技術來執行所關注屬性之判定：例如藉由諸如嚴密耦合波分析或有限元素方法之反覆途徑而進行的目標結構之重新建構；庫搜尋；及主成份分析。 舉例而言，WO 20120126718中揭示用於判定結構參數之方法及設備。US20110027704A1、US2006033921A1及US2010201963A1中亦揭示方法及散射計。由此等散射計使用之目標為相對大(例如40微米乘40微米)光柵，且量測光束產生小於光柵之照明光點(亦即，光柵填充不足)。除了用以判定在一個圖案化步驟中製造之結構之參數的散射量測以外，亦可應用該等方法及該設備以執行以繞射為基礎之疊對量測。 使用繞射階之暗場影像偵測之以繞射為基礎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。可在一個影像中量測多個目標。可在國際專利申請案US2010328655Al及US2011069292Al中找到暗場成像度量衡之實例，該等國際專利申請案之文件的全文係特此以引用方式併入。已公佈專利公開案US20110027704A、US20110043791A、US20120044470A、US20120123581A、US20130258310A、US20130271740A及WO2013178422A1中已描述該技術之進一步開發。以上文件大體上描述經由目標之不對稱性之量測進行的疊對之量測。分別在文件WO2014082938Al及US2014/0139814A1中揭示使用不對稱性量測來量測微影設備之劑量及焦點之方法。所有所提及申請案之內容亦以引用方式併入本文中。 雜散輻射可縮減用於度量衡中之光學量測之品質，且擴展開來縮減用於度量衡中之光學量測之準確度。此準確度縮減可縮減微影設備之精度，藉此負面地影響由該設備生產之組件之精度，尤其在偵測到輻射強度極低的系統中。 度量衡設備中之雜散輻射之一個來源為來自為光學系統之部分的組件之表面之非想要反射，例如來自光學組件(諸如鏡面或孔徑光闌)之表面上的微小缺陷之非想要反射，以及偏離諸如透鏡之光學表面之多個反射。此情形在諸如用於微影設備中的含有大量透鏡之複雜透鏡系統中尤其成問題。在此等系統中，甚至經反射雜散輻射之小部分亦可複合成雜散輻射及光學雜訊之重要來源。雜散輻射之另一來源為自非光學系統之部分的設備之內部表面反射之輻射，例如自出於其他目的亦容納於度量衡設備內的其他光學系統反射之輻射。雜散輻射之另一來源為自除量測目標自身之外的基板之部分(例如基板上之組件附近)反射之輻射。雜散輻射之又一來源為系統內之外來粒子，諸如在設備內部或光學表面上浮動之微觀粉塵粒子。 雜散輻射可廣泛地被分類成兩種類型： a.定向雜散輻射，其例如由自為光學系統之部分抑或不為光學系統之部分的各種表面反射多次的輻射造成。舉例而言，來自光學系統中之玻璃表面(諸如用以塑形光束之透鏡)之雜散輻射反射可被認為定向雜散輻射。 b.非定向雜散輻射，其為由粗糙表面或由設備內部之外來粒子(諸如粉塵)隨機地散射之輻射。 通常，藉由在系統之光學路徑中之適當地點處使用合適抗反射塗層以及使用孔徑及光闌來縮減光學系統中之雜散輻射。然而，抗反射塗層可僅縮減雜散輻射之量而非完全移除雜散輻射。在諸如用於微影設備中之透鏡系統之複雜光學系統中，自每一透鏡表面反射之雜散輻射之複合效應可相當大。此外，如以上所描述，歸因於孔徑光闌表面之小缺陷，例如歸因於其製造程序中之缺陷或已變得受損，孔徑光闌自身可為雜散輻射之來源。 來自基板上不為預期度量衡目標之部分的結構(例如產品結構)之散射亦可顯著貢獻於雜訊。
需要提供可即使在存在雜散輻射及其他雜訊源的情況下亦準確並可靠地檢測基板之方法及設備。 根據本發明之一態樣，提供一種檢測一基板之方法，該方法包含：將由一輻射源發射之一輻射源光束分裂成一量測光束及一參考光束；運用該量測光束照明一第一目標，該第一目標在該基板上；運用該參考光束照明一第二目標，該第二目標與該基板分離；自該第一目標收集第一散射輻射且將該第一散射輻射遞送至一偵測器；及自該第二目標收集第二散射輻射且將該第二散射輻射遞送至該偵測器，其中：該第一散射輻射在該偵測器處干涉該第二散射輻射；該第一目標包含一第一圖案；該第二目標包含一第二圖案，或該第二圖案之一光瞳平面影像；且該第一圖案在在幾何學上相同於該第二圖案，或該第一圖案及該第二圖案係週期性的且該第一圖案之一間距相同於該第二圖案之一間距。 根據本發明之一態樣，提供一種用於檢測一基板之度量衡設備，該度量衡設備包含：一輻射源，其經組態以提供一輻射源光束；一光束分裂器，其經組態以將該輻射源光束分裂成一量測光束及一參考光束；及一光學系統，其經組態以：運用該量測光束照明一第一目標，該第一目標在該基板上；運用該參考光束照明一第二目標，該第二目標與該基板分離；自該第一目標收集第一散射輻射且將該第一散射輻射遞送至一偵測器；及自該第二目標收集第二散射輻射且將該第二散射輻射遞送至該偵測器，其中：該光學系統經組態使得該第二散射輻射以在該偵測器處干涉該第一散射輻射之方式被遞送至該偵測器；該第一目標包含一第一圖案；該第二目標包含一第二圖案，或該第二圖案之一光瞳平面影像；且該第一圖案在在幾何學上相同於該第二圖案，或該第一圖案及該第二圖案係週期性的且該第一圖案之一間距相同於該第二圖案之一間距。 應注意，如在上文及在下文中所描述的本發明之實施例適用於其中執行光學量測之任何設備中。詳言之，該等實施例適用於形成微影程序之部分之任何方法或設備，其中對目標(例如週期性目標，諸如繞射光柵)執行光學量測。例示性應用包括但不限於：量測度量衡設備(其亦可被稱作檢測設備)中之疊對；焦點控制；臨界尺寸(CD)之量測；或量測目標之形式(諸如側壁角(SWA)或底部傾角)。在例示性應用中，所判定參數包括但不限於疊對、CD、焦點、SWA或底部傾角。 本發明之此等以及其他特徵及優點對熟習此項技術者而言自以下實例之[實施方式]的考慮而將顯而易見。
本說明書揭示併有本發明之特徵的一或多個實施例。所揭示實施例僅僅例示本發明。本發明之範疇不限於所揭示實施例。本發明係由附加於此處之申請專利範圍界定。 所描述之實施例及本說明書中對「一個實施例」、「一實施例」、「一實例實施例」等之參考指示所描述之實施例可包括一特定特徵、結構或特性，但每一實施例可未必包括該特定特徵、結構或特性。此外，此等片語未必係指相同實施例。另外，當結合一實施例描述一特定特徵、結構或特性時，應理解，無論是否予以明確描述，結合其他實施例來實現此特徵、結構或特性皆係在熟習此項技術者之認識範圍內。 然而，在更詳細地描述此等實施例之前，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示意性地描繪微影設備LA。該設備包括：照明系統(照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如，UV輻射或DUV輻射)；支撐結構(例如光罩台) MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如光罩) MA，且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化器件之第一定位器PM；基板台(例如晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如抗蝕劑塗佈晶圓) W且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板之第二定位器PW；及投影系統(例如折射投影透鏡系統) PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C (例如包含一或多個晶粒)上。 照明系統可包括用於導向、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件或其任何組合。 支撐結構支撐圖案化器件，亦即，承載圖案化器件之重量。支撐結構以取決於圖案化器件之定向、微影設備之設計及其他條件(諸如圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化器件。支撐結構可為例如框架或台，其可根據需要而固定或可移動。支撐結構可確保圖案化器件例如相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「倍縮光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般之術語「圖案化器件」同義。 本文中所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為係指可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵，則該圖案可不確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之器件(諸如積體電路)中的特定功能層。 圖案化器件可為透射的或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中係熟知的，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合式光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以便使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。 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。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」同義。 在此實施例中，舉例而言，設備屬於透射類型(例如使用透射光罩)。替代地，設備可屬於反射類型(例如使用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。 微影設備可屬於具有兩個(雙載物台)或多於兩個基板台及例如兩個或多於兩個光罩台之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台，或可對一或多個台進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。 微影設備亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影設備中之其他空間，例如光罩與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。本文中所使用之術語「浸潤」並不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。 參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當源為準分子雷射時，源及微影設備可為單獨實體。在此等狀況下，不認為源形成微影設備之部分，且輻射光束係憑藉包含例如合適導向鏡及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當源為水銀燈時，源可為微影設備之整體部分。源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD在需要時可被稱作輻射系統。 照明器IL可包含用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(其通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。 輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如光罩台) MT上之圖案化器件(例如光罩) MA上，且係由該圖案化器件而圖案化。在已橫穿光罩MA的情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF (例如干涉器件、線性編碼器、2D編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WT，例如以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一定位器PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)可用以例如在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位光罩MA。一般而言，可憑藉形成第一定位器PM之部分之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。相似地，可使用形成第二定位器PW之部分之長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進器(相對於掃描器)之狀況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地，在多於一個晶粒提供於光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。 所描繪設備可用於以下模式中之至少一者中： 1. 在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使光罩台MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C之大小。 2. 在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描光罩台MT及基板台WT (亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分之寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。 3. 在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使光罩台MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。 亦可使用上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。 如圖2中所展示，微影設備LA形成微影製造單元LC (有時亦被稱作叢集)之部件，微影製造單元LC亦包括用以對基板執行曝光前程序及曝光後程序之設備。通常，此等設備包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、冷卻板CH及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板、在不同程序設備之間移動基板，且將基板遞送至微影設備之裝載匣LB。常常被集體地稱作塗佈顯影系統之此等器件係在塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，塗佈顯影系統控制單元TCU自身受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU來控制微影設備。因此，不同設備可經操作以最大化產出率及處理效率。 為了正確且一致地曝光由微影設備曝光之基板，需要檢測經曝光基板以量測屬性，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光進行例如調整，尤其在檢測可足夠迅速地且快速地進行而使得同一批量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產率或可能被捨棄，藉此避免對已知有缺陷之基板執行曝光。在基板之僅一些目標部分有缺陷的狀況下，可僅對被認為無缺陷的彼等目標部分執行進一步曝光。 度量衡設備(其亦可被稱作檢測設備)係用以判定基板之屬性，且尤其判定不同基板或同一基板之不同層之屬性如何在層與層之間變化。度量衡設備可整合至微影設備LA或微影製造單元LC中，或可為單機器件。為了實現最快速的量測，需要度量衡設備緊接在曝光之後量測經曝光抗蝕劑層中之屬性。然而，抗蝕劑中之潛影具有極低對比度，此係因為在已曝光至輻射之抗蝕劑之部分與尚未曝光至輻射之抗蝕劑之部分之間僅存在極小折射率差——且並非所有度量衡設備皆具有足夠敏感度以進行潛影之有用量測。因此，可在曝光後烘烤步驟(PEB)之後採取量測，曝光後烘烤步驟(PEB)通常為對經曝光基板進行之第一步驟且增加抗蝕劑之經曝光部分與未經曝光部分之間的對比度。在此階段，抗蝕劑中之影像可被稱作半潛像(semi-latent)。亦有可能對經顯影抗蝕劑影像進行量測，此時，抗蝕劑之經曝光部分抑或未經曝光部分已被移除-或在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後對經顯影抗蝕劑影像進行量測。後者可能性限制重工有缺陷基板之可能性，但仍可提供有用資訊。 圖3之(a)展示度量衡設備。圖3之(b)中更詳細地說明目標T及用以照明該目標之量測輻射之繞射射線。所說明之度量衡設備屬於被稱為暗場度量衡設備之類型。度量衡設備可為單機器件，或併入於例如量測站處之微影設備LA中或併入於微影製造單元LC中。由點線O表示貫穿設備具有若干分支之光軸。在此設備中，由源11(例如氙氣燈)發射之光係由包含透鏡12、14及物鏡16之光學系統經由光束分裂器15導向至基板W上。此等透鏡係以4F配置之雙重序列進行配置。可使用不同透鏡配置，其限制條件為：該透鏡配置仍將基板影像提供至偵測器上，且同時地允許接取中間光瞳平面以用於空間頻率濾光。因此，可藉由定義在呈現基板平面之空間光譜之平面(此處被稱作(共軛)光瞳平面)中的空間強度分佈來選擇輻射入射於基板上之角度範圍。詳言之，可藉由在為物鏡光瞳平面之背向投影式影像之平面中在透鏡12與14之間插入合適形式之孔徑板13來進行此選擇。在所說明實例中，孔徑板13具有不同形式，被標註為13N及13S，從而允許選擇不同照明模式。本實例中之照明系統形成離軸照明模式。在第一照明模式中，孔徑板13N提供自僅出於描述起見被指明為「北」之方向之離軸。在第二照明模式中，孔徑板13S係用以提供相似照明，但提供來自被標註為「南」之相對方向之照明。藉由使用不同孔徑，其他照明模式係可能的。其餘光瞳平面理想地暗，此係因為所要照明模式之外之任何不必要光將干涉所要量測信號。 如圖3之(b)中所展示，目標T經置放成使得基板W垂直於物鏡16之光軸O。基板W可由支撐件(圖中未繪示)支撐。與軸線O成一角度而照射於目標T上之量測輻射射線I引起一個零階射線(實線0)及兩個一階射線(點鏈線+1及雙點鏈點線-1)。應記住，在運用填充過度之小目標的情況下，此等射線僅僅為覆蓋包括度量衡目標T及其他特徵之基板區域的許多平行射線中之一者。由於板13中之孔徑具有有限寬度(為接納有用量之光所必要)，故入射射線I事實上將佔據一角度範圍，且繞射射線0及+1/-1將稍微散開。根據小目標之點散佈函數(point spread function)，每一階+1及-1將遍及一角度範圍而進一步散佈，而非如所展示之單一理想射線。應注意，目標之光柵間距及照明角度可經設計或經調整成使得進入物鏡之一階射線與中心光軸接近地對準。圖3之(a)及圖3之(b)中所說明之射線被展示為稍微離軸，以純粹地使其能夠在圖解中被更容易地區分。 由基板W上之目標T繞射之至少0階及+1階係由物鏡16收集，且被返回導向通過光束分裂器15。返回至圖3之(a)，藉由指明被標註為北(N)及南(S)之完全相對孔徑而說明第一照明模式及第二照明模式兩者。當量測輻射之入射射線I來自光軸之北側時(亦即，當使用孔徑板13N來應用第一照明模式時)，被標註為+1(N)之+1繞射射線進入物鏡16。與此對比，當使用孔徑板13S來應用第二照明模式時，-1繞射射線(標註為-1(S))為進入透鏡16之繞射射線。 第二光束分裂器17將繞射光束劃分成兩個量測分支。在第一量測分支中，光學系統18使用零階繞射光束及一階繞射光束而在第一感測器19 (例如CCD或CMOS感測器)上形成目標之繞射光譜(光瞳平面影像)。每一繞射階射中感測器上之一不同點，使得影像處理可比較及對比若干階。由感測器19捕捉之光瞳平面影像可用於聚焦度量衡設備及/或正規化一階光束之強度量測。亦可出於諸如重新建構之許多量測目的來使用光瞳平面影像。 在第二量測分支中，光學系統20、22在感測器23 (例如CCD或CMOS感測器)上形成目標T之影像。在第二量測分支中，在與光瞳平面共軛之平面中提供孔徑光闌21。孔徑光闌21用以阻擋零階繞射光束，使得形成於感測器23上之目標之影像係僅由-1或+1一階光束形成。由感測器19及23捕捉之影像經輸出至處理影像之處理器PU，該處理器PU之功能將取決於正被執行之量測之特定類型。應注意，此處在廣泛意義上使用術語「影像」。因而，若僅存在-1階及+1階中之一者，則將不形成光柵線之影像。 圖3中所展示之孔徑板13及場光闌21之特定形式純粹為實例。在本發明之另一實施例中，使用目標之同軸照明，且使用具有離軸孔徑之孔徑光闌以將實質上僅一個一階繞射光傳遞至感測器。在又其他實施例中，代替一階光束或除了一階光束以外，亦可在量測中使用二階光束、三階光束及高階光束(圖3中未繪示)。 為了使量測輻射可適應於此等不同類型之量測，孔徑板13可包含圍繞圓盤而形成之數個孔徑圖案，該圓盤旋轉以使所要圖案處於適當位置。應注意，孔徑板13N或13S可僅用以量測在一個方向(取決於設置而為X或Y)上定向之光柵。為了量測正交光柵，可能實施達90°及270°之目標旋轉。上文所提及之先前已公佈申請案中描述此等孔徑板之使用以及設備之眾多其他變化及應用。 圖3之(c)描繪根據已知實務形成於基板上之(複合)目標。此實例中之目標包含四個光柵25a至25d，該四個光柵緊密定位在一起使得其將皆在由度量衡設備之度量衡輻射照明光束形成之量測場景或量測光點24內。該四個光柵因此皆被同時地照明且同時地成像於感測器19及23上。在專用於疊對量測之實例中，光柵25a至25d自身係由在形成於基板W上之半導體器件之不同層中圖案化之上覆光柵形成的複合光柵。光柵25a至25d可具有以不同方式偏置之疊對偏移(層之間的故意失配)，以便促進形成有複合光柵之不同部分之層之間的疊對之量測。此類技術為熟習此項技術者所熟知，且將不對其進行進一步描述。光柵25a至25d亦可在其定向方面不同(如所展示)，以便使入射輻射在X方向及Y方向上繞射。在一項實例中，光柵25a及25c為分別具有+d、-d之偏置之X方向光柵。光柵25b及25d為分別具有偏移+d及-d之Y方向光柵。可在由感測器23捕捉之影像中識別此等光柵之單獨影像。此僅為目標之一個實例。目標可包含多於或少於四個光柵，或僅單一光柵。 圖3之(d)展示在圖3之(a)之設備中使用圖3之(c)之目標而可形成於感測器23上且由感測器23偵測到的影像之實例。雖然光瞳平面影像感測器19不能解析不同個別光柵25a至25d，但影像感測器23可解析不同個別光柵25a至25d。暗矩形表示感測器上之影像之場，在該場內，基板上之經照明光點24成像至對應圓形區域26中。在此圓形區域內，矩形區域27a至27d表示小目標光柵25a至25d之影像。若目標位於產品區域中，則在此影像場之周邊中亦可看見產品特徵。影像處理器及控制器PU使用圖案辨識來處理此等影像以識別光柵25a至25d之單獨影像27a至27d。以此方式，影像並不必須在感測器框架內之特定部位處極精確地對準，此情形極大地改良量測設備整體上之產出率。 一旦已識別疊對目標之單獨影像，就可例如藉由平均化或求和經識別區域內之經選擇像素強度值來量測彼等個別影像之強度。可將該等影像之強度及/或其他屬性彼此進行比較。可組合此等結果以量測微影程序之不同參數。疊對效能係此參數之重要實例。 度量衡設備之執行取決於其光學量測之品質。如本說明書之引言部分中所描述，光學量測之品質可受到各種雜散輻射源負面地影響。雜散輻射之某些效應可被稱作重像。雜散輻射不當地縮減信雜比。亦可歸因於來自鄰近於度量衡目標之產品結構之非想要散射而出現雜訊，其可進一步縮減信雜比。 在一實施例中，提供使用度量衡設備檢測基板W之方法。該方法及該度量衡設備藉由抑制與雜散輻射、來自產品結構之散射及/或其他雜訊源相關聯的雜訊從而改良信雜比。 圖4示意性地描繪度量衡設備之一實施例。照明輻射係由虛線描繪。繞射輻射係由實線描繪。該方法包含將由輻射源50發射之源光束131分裂成量測光束132及參考光束133。該分裂係由光束分裂器52執行。由量測光束132照明第一目標。該第一目標提供於基板W上。由參考光束133照明第二目標。該第二目標係與基板W分離(亦即，並非提供於基板W上)。在一實施例中，第二目標係由空間光調變器90 (SLM)提供。在一實施例中，SLM 90形成相位光柵。如下文將描述，第二目標需要提供匹配於第一目標之圖案的圖案。SLM能夠針對複數個不同第一目標靈活地提供此匹配。因此，當需要不同第一目標之量測時，同一SLM 90可用以產生合適的第二目標。然而，使由SLM提供第二目標並非必需的。在其他實施例中，第二目標係由固定結構提供。若第一目標改變，則該固定結構可用包含適合於該新的第一目標之第二目標之不同固定結構替換。 自第一目標收集第一散射輻射134且將其遞送至偵測器80。自第二目標收集第二散射輻射135且將其遞送至偵測器80。第一散射輻射在偵測器80處干涉第二散射輻射。偵測器80偵測起因於該干涉之輻射強度。偵測器80可經組態以偵測影像平面中或光瞳平面中起因於干涉之輻射強度。第一目標包含第一圖案(例如週期性結構，諸如光柵，或非週期性結構，諸如適合於量測臨界尺寸CD之結構)。第二目標包含第二圖案或第二圖案之光瞳平面影像。第一圖案在幾何學上相同於第二圖案，或第一圖案及第二圖案係週期性的且第一圖案之間距相同於第二圖案之間距，或此兩種情形皆成立。在第一圖案與第二圖案幾何學上相同的情況下，第一圖案中之每一形狀將使在形狀、大小及定向方面相同的第二圖案中有相對應形狀，且第一圖案中之所有形狀之相對位置將與第二圖案中之所有形狀之相對位置相同。若第一圖案疊對於第二圖案上，則第一圖案中之所有形狀之邊界線將與第二圖案中界定所有形狀之邊界線重合。 因此，提供其中來自同一源50之輻射分裂以便獨立地傳播通過兩個單獨光學分支之配置。光學分支中之第一者(其可被稱作基板分支61)包含基板W及基板W上之第一目標。可被稱作參考分支62之另一光學分支包含第二目標(例如SLM)。基板分支61及參考分支62經組態以而以邁克爾遜(Michelson)干涉計之方式進行操作。在一實施例中，參考分支62在光學上相同於基板分支61，惟每一分支中之目標除外：在基板分支中，第一目標提供於基板W上，而在參考分支中，第二目標係例如使用SLM分離地提供。基板分支61可包含物鏡16，該物鏡以與圖3之(a)中所展示之物鏡16相似之方式進行組態。在此狀況下，參考分支62接著將包含透鏡56，該透鏡以與物鏡16相對應之方式進行建構及定位(在其中第二目標包含第二圖案而非第二圖案之光瞳平面影像之狀況下)。在一實施例中，輻射源50包含對應於圖3之(a)之源11、光學透鏡12及14以及板13中的一或多者之組件。在此實施例中及在其他實施例中，偵測器80包含對應於圖3之光學系統20、22、孔徑光闌21及感測器23中的一或多者之組件。因此，輻射源50、光束分裂器52、基板分支61及偵測器80之組合可使用經由圖3之(a)之第二量測分支之量測中所涉及的組件來實施。然而，添加參考分支62使得能夠相比於通常使用圖3之(a)之第二量測分支之標準實施可能出現之情形達成更高的信雜比。替代地或另外，偵測器80可經組態為包含對應於圖3之(a)之光學系統18及第一感測器19之組件，以便偵測第一感測器19上之繞射光譜(光瞳平面影像)。因此，輻射源50、光束分裂器52、基板分支61及偵測器80之組合可使用經由圖3之(a)之第一量測分支之量測中所涉及的組件來實施。然而，添加參考分支62使得能夠相比於通常使用圖3之(a)之第一量測分支之標準實施可能出現之情形達成更高的信雜比。 在一實施例中，第二目標包含第二圖案，且與第一目標有關的在第一目標與偵測器80之間第一散射輻射134之光學路徑(針對由輻射源提供之輻射之每一頻率來自第一目標的特別路徑長度)相同於與第二目標有關的在第二目標與偵測器80之間第二散射輻射135之光學路徑(針對由輻射源提供之輻射之每一頻率來自第二目標的特別路徑長度)。在第二目標包含第二圖案之光瞳平面影像之一替代實施例中，與第一目標之光瞳平面影像有關的在第一目標之光瞳平面影像與偵測器80之間第一散射輻射134之光學路徑相同於與第二目標有關的在第二目標與偵測器80之間第二散射輻射135之光學路徑。在兩種狀況下，相同光學路徑確保針對通過系統之輻射之所有波長在來自基板分支61之輻射與來自參考分支62之輻射之間發生干涉。針對不同輻射波長，通過系統之總體路徑長度將不同，而不論輻射是傳播通過基板分支61抑或參考分支62。此係因為判定所給出繞射階離開第一目標及第二目標所成之角度之繞射角取決於輻射之波長。然而，至少在基板分支61中之光瞳平面影像與偵測器80之間的通過基板分支61之路徑長度將相同於至少在參考分支62中之光瞳平面影像與偵測器80之間的通過參考分支62之路徑長度。此意謂針對所有輻射波長發生干涉，即使在其中輻射源50具有大頻寬之狀況下。 然而，將僅在已自第一圖案及第二圖案(或第二圖案之光瞳平面影像)散射之輻射之間發生干涉。僅此兩個散射輻射源將以正確角度經散射且具有通過系統之相同路徑長度。其他散射輻射源(例如來自重像或來自鄰近於第一圖案之產品結構之雜散輻射)將不貢獻於干涉(或將對干涉作出小得多的貢獻)。因此，來自非想要散射輻射源之負面影響將得以縮減或移除，藉此改良藉由系統來達成之信雜比。 在一實施例中，第一圖案之外部輪廓具有與第二圖案之外部輪廓實質上相同的形狀、實質上相同的大小，或實質上相同的形狀及相同的大小。在較大程度上可僅在匹配圖案(亦即，相同或針對週期性圖案至少具有相同間距的圖案)之間發生干涉。安排第一圖案及第二圖案以使其在其外部形狀及尺寸方面彼此匹配會增加在偵測器80處進行干涉且貢獻於輸出信號之想要輻射之量。基板上定位於由第一圖案之形狀及大小界定之區外部的任何結構將不作出貢獻(只要在第二目標中不存在相對應結構)，且因此被有效地(空間上)濾出。此程序可被稱為空間濾波。 在一實施例中，使用相敏偵測來進一步改良信雜比。相敏偵測係藉由將時變相位調變應用於第二散射輻射來實施。可使用例如SLM 90來應用相位調變。在圖4之實例中，提供鎖定控制器92，其驅使SLM 90之相位調變且將鎖定處理應用於由偵測器80量測之信號。以此方式相位調變來自參考分支62之輻射使得有可能使用鎖定偵測原理(在相敏偵測之技術中係熟知的)以僅提取由偵測器80偵測的以相同方式(亦即，以相同頻率)相位調變的輻射之分量。相敏偵測實際上允許基於相位調變之頻率而對來自偵測器80之輸出進行濾波。來自動態雜訊(例如偵測器雜訊、源雜訊、環境雜訊)之貢獻縮減為原先的1/頻率，其中「頻率」係應用於參考分支62中之相位調變之頻率。此效應進一步縮減雜散輻射之負面影響且增強上文所論述之空間濾波。因此改良信雜比。 另外，時變相位調變使得有可能在偵測器80處除了提取強度以外亦提取相位資訊。此相位資訊實際上允許偵測完整電場而非僅偵測強度，從而使能夠自來自偵測器之輸出提取關於基板W上之目標之另外資訊。可使用在熟習此項技術領域的技術者所知的作為相位展開之程序來獲得相位資訊。 在圖4之實例中，SLM 90在參考分支62中對應於基板分支61中之第一圖案之平面的平面中產生第二圖案(亦即，使得自第一圖案及第二圖案至偵測器80之路徑長度相等)。如上文所提及，亦有可能將SLM 90定位於參考分支62中之光瞳平面處且組態該SLM 90以形成對應於第二圖案之繞射光譜之圖案。以此方式，自SLM 90朝向偵測器80傳播之輻射將完全等同於SLM 90如圖4中所展示而定位且經組態以形成第二圖案自身而非繞射光譜之情形。可以相同方式相位調變由SLM 90形成之圖案以便實施相敏偵測。相對於SLM 90直接產生第二圖案之狀況，以此方式將SLM 90定位於光瞳平面中可理想地減輕對極小像素之需要。 干涉對外部振動極敏感。外部振動可負面影響干涉之穩定性。相敏偵測極大地縮減對振動之敏感度，特別是在振動在用於相敏偵測之頻帶之外的情況下。 可在數學上將相敏偵測描述如下。 自基板W上之目標(例如自第一圖案)繞射之場係由給出，其中。 自參考分支62中之相對應目標(例如第二圖案)繞射之場係由給出，其中。 值係源自基板分支61之繞射信號之空間解析相位。值係源自參考分支62之信號之空間解析相位。此相位以由SLM 90提供之經選擇頻率而調變。 可將由偵測器80接收之輻射強度書寫如下：其中：對應於來自參考分支62之強度；對應於來自基板分支61之強度； 係時變光學信號，其中頻率係光學頻率的兩倍(且因此過快而不能暫存，使得來自此項之有效貢獻為零)；係在相位調變之頻率下變化的時變光學信號(此時變光學信號係為了鎖定偵測所關注之信號)；及係表示來自遍及一頻率範圍而散佈之動態雜訊源之貢獻的雜訊項。 鎖定處理提取以下信號：來自雜訊之貢獻限於相位調變之窄頻寬且因此係小的。因此，其餘項提供關於來自基板上之目標(例如第一圖案)之繞射的準確振幅及相位資訊。 可觀測程序，如圖5中所展示。由偵測器80在所關注區110 (左上側)內偵測輻射。輻射包含來自基板W上之目標之貢獻112。在此實例中，貢獻112包含在四個相異區(四個正方形)中之輻射，每一區對應於一不同第一圖案。目標可為包含四個偏置光柵之複合目標，如上文關於圖3之(c)所論述。所關注區110中之輻射進一步包括自鄰近於基板W上之目標之產品結構散射之輻射114以及雜散輻射116 (例如重影圖案)。由偵測器80偵測之輻射進一步包含來自參考分支62之經相位調變之貢獻118 (右上側)。所得干涉圖案及鎖定程序提供僅含有由貢獻112 (左上方)與貢獻118 (右上方)之間的干涉引起的貢獻120之信號。來自貢獻114及116 (及來自其他源，諸如振動)之雜訊係藉由由干涉技術自身提供之空間濾波(其僅在路徑長度相等的情況下：即在SLM 90上之圖案匹配於基板W上之目標上之圖案的空間區中支持信號之提取)及藉由鎖定處理(其僅在施加於SLM 90處之調變頻率下存在相位調變的情況下支持信號之提取)兩種操作得以移除或縮減。 由偵測器80處之干涉產生之輻射強度可採取各種形式，此取決於基板W上經量測之目標之細節及是否已應用時變相位調變。干涉可形成包含例如條紋之一或多個干涉圖案，其中時變相位調變尚未應用於干涉中所涉及之輻射分量。替代地或另外，具有均一強度之一或多個區可由時變相位調變已經應用於之干涉涉及之分量形成。在使用時變相位調變的情況下，相位展開可用以獲得相位圖。在諸如上文關於圖5所描述之目標的目標之狀況下，偵測器80處之輻射強度可包含具有相對均一強度之四個區。在此狀況下，可使用小數目個離散感測器(例如四個光電二極體)來實施偵測器80。在其他實施例中，偵測器80處之輻射強度可包含較多空間結構，且偵測器80可相應地經組態而以較高空間解析度(亦即，具有較多像素)記錄輻射強度。偵測器80可包含感測器，諸如圖3之(a)之感測器23或感測器19 (例如CCD或CMOS感測器)。 在一實施例中，方法進一步包含依據第一散射輻射之信號位準而濾光第二散射輻射，以便控制偵測器80處之動態範圍。如以上所描述，所關注信號之大小係與乘積成比例，其中為與來自基板分支61之輻射(第一散射輻射)相關聯的場振幅，且為與來自參考分支62之輻射(第二散射輻射)相關聯的場振幅。藉由濾光第二散射輻射，有可能控制且因此控制總信號位準。可接著控制總信號位準以達成良好動態範圍(且因此達成高信雜比)。舉例而言，在被發現相對高(亮晶圓)的情況下，濾光可選擇相對低以便達成高信雜比。相反，若降低，則可藉由適當濾光(或移除濾光)來選擇用於之較高值以便維持相同信雜比或至少可接受的高信雜比。可以為熟習此項技術者已知之各種方式實施濾光。在圖4中所展示之實例中，提供電動濾光器系統100，其包含安裝於電動輪上之具有不同強度的複數個濾光器。使輪旋轉可將不同濾光器選擇性地帶入至參考分支62中之輻射路徑中，藉此提供對第二散射輻射之濾光之所需控制。 在一典型實施中，歸因於干涉雜訊縮減，相敏偵測被預期改良動態範圍達10至102 。第二散射輻射之可控制濾光被預期改良動態範圍達另外1至102 。因此，總體動態範圍增強可在10至104 之範圍內。作為一說明，相比於不使用對第二散射輻射之濾光之相敏偵測或控制的實施，若發現為達成可接受的信雜比來自基板W之1的繞射輻射係必要的，則在使用對第二散射輻射之濾光之相敏偵測及控制的實施例中，將有可能以來自基板W之僅100 nW至0.1 nW的繞射輻射達成相同信雜比。即使以極小位準之繞射光達成高信雜比之能力縮減對進行較長量測(例如將信號較長地積分以便獲得適當信雜比)之需要。因此產出率得以改良。 本文中所揭示之概念可發現出於監控目的對結構之微影後量測之外的實用性。舉例而言，此偵測器架構可用於基於光瞳平面偵測之未來對準感測器概念中，用於微影設備中以在圖案化程序期間對準基板。 雖然以上所描述之目標為出於量測之目的而特定設計及形成之度量衡目標，但在其他實施例中，可在為形成於基板上之器件之功能部分的目標上量測屬性。許多器件具有規則的類光柵結構。如本文中所使用之術語「目標光柵」及「目標」並不需要已特定針對正被執行之量測來提供結構。 度量衡設備可在微影系統中使用，諸如上文參考圖2所論述之微影製造單元LC。微影系統包含執行微影程序之微影設備LA。微影設備可經組態以在執行隨後微影程序時使用由度量衡設備進行的對藉由微影程序形成之結構之量測之結果，例如以改良隨後微影程序。 一實施例可包括含有機器可讀指令之一或多個序列之電腦程式，該等機器可讀指令描述量測基板上之目標及/或分析量測以獲得關於微影程序之資訊的方法。亦可提供儲存有此電腦程式之資料儲存媒體(例如半導體記憶體、磁碟或光碟)。在現有微影或度量衡設備已在生產中及/或在使用中之情況下，本發明可藉由提供經更新電腦程式產品以致使處理器執行本文中所描述之方法來實施。 儘管可在本文中特定地參考微影設備在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影設備可具有其他應用，諸如製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在例如塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文中所提及之基板。適用時，可將本文中之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理多於一次，例如以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語基板亦可指已經含有多個經處理層之基板。 在以下編號條項中提供根據本發明之另外實施例： 1. 一種檢測一基板之方法，該方法包含： 將由一輻射源發射之一輻射源光束分裂成一量測光束及一參考光束； 運用該量測光束照明一第一目標，該第一目標在該基板上； 運用該參考光束照明一第二目標，該第二目標與該基板分離； 自該第一目標收集第一散射輻射且將該第一散射輻射遞送至一偵測器；及 自該第二目標收集第二散射輻射且將該第二散射輻射遞送至該偵測器，其中： 該第一散射輻射在該偵測器處干涉該第二散射輻射； 該第一目標包含一第一圖案； 該第二目標包含一第二圖案，或該第二圖案之一光瞳平面影像；且 該第一圖案在在幾何學上相同於該第二圖案，或該第一圖案及該第二圖案係週期性的且該第一圖案之一間距相同於該第二圖案之一間距。 2. 如條項1之方法，其中該第二目標包含該第二圖案，且與該第一目標有關的在該第一目標與該偵測器之間該第一散射輻射之一光學路徑相同於與該第二目標有關的在該第二目標與該偵測器之間該第二散射輻射之一光學路徑。 3. 如條項1之方法，其中該第二目標包含該第二圖案之該光瞳平面影像，且與該第一目標之光瞳平面影像有關的在該第一目標之該光瞳平面影像與該偵測器之間該第一散射輻射之一光學路徑相同於與該第二目標有關的在該第二目標與該偵測器之間該第二散射輻射之該光學路徑。 4. 如前述條項中任一項之方法，其中該第一圖案之一外部輪廓具有與該第二圖案之一外部輪廓實質上相同的形狀、實質上相同的大小，或實質上相同的形狀及相同的大小。 5. 如前述條項中任一項之方法，其中該第二目標包含一空間光調變器。 6. 如前述條項中任一項之方法，其進一步包含將一時變相位調變應用於該第二散射輻射。 7. 如條項6之方法，其中該第二目標包含一空間光調變器且使用該空間光調變器來應用該時變相位調變。 8. 如條項6或7之方法，其進一步包含基於該相位調變之一頻率而自該偵測器濾波一輸出。 9. 如前述條項中任一項之方法，其進一步包含依據該第一散射輻射之一信號位準而濾光該第二散射輻射，以便控制該偵測器處之一動態範圍。 10. 一種用於檢測一基板之度量衡設備，該度量衡設備包含： 一輻射源，其經組態以提供一輻射源光束； 一光束分裂器，其經組態以將該輻射源光束分裂成一量測光束及一參考光束；及 一光學系統，其經組態以： 運用該量測光束照明一第一目標，該第一目標在該基板上； 運用該參考光束照明一第二目標，該第二目標與該基板分離； 自該第一目標收集第一散射輻射且將該第一散射輻射遞送至一偵測器；及 自該第二目標收集第二散射輻射且將該第二散射輻射遞送至該偵測器，其中： 該光學系統經組態使得該第二散射輻射以在該偵測器處干涉該第一散射輻射之方式被遞送至該偵測器； 該第一目標包含一第一圖案； 該第二目標包含一第二圖案，或該第二圖案之一光瞳平面影像；且 該第一圖案在在幾何學上相同於該第二圖案，或該第一圖案及該第二圖案係週期性的且該第一圖案之一間距相同於該第二圖案之一間距。 11. 如條項10之設備，其中該第二目標包含該第二圖案，且該光學系統經組態使得與該第一目標有關的在該第一目標與該偵測器之間該第一散射輻射之一光學路徑相同於與該第二目標有關的在該第二目標與該偵測器之間該第二散射輻射之一光學路徑。 12. 如條項10之設備，其中該第二目標包含該第二圖案之該光瞳平面影像，且該光學系統經組態使得與該第一目標之光瞳平面影像有關的在該第一目標之該光瞳平面影像與該偵測器之間該第一散射輻射之一光學路徑相同於與該第二目標有關的在該第二目標與該偵測器之間該第二散射輻射之該光學路徑。 13. 如條項10至12中任一項之設備，其中該第一圖案之一外部輪廓具有與該第二圖案之一外部輪廓實質上相同的形狀、實質上相同的大小，或實質上相同的形狀及相同的大小。 14. 如條項10至13中任一項之設備，其中該第二目標包含一空間光調變器。 15. 如條項10至14中任一項之設備，其中該設備經組態以將一時變相位調變應用於該第二散射輻射。 16. 如條項15之設備，其中該第二目標包含一空間光調變器且該時變相位調變係使用該空間光調變器來應用。 17. 如條項15或16之設備，其中該設備經組態以基於該相位調變之一頻率而自該偵測器濾波一輸出。 18. 如條項10至17中任一項之設備，其進一步包含一濾光器系統，該濾光器系統經組態以依據該第一散射輻射之一信號位準而濾光該第二散射輻射以便控制該偵測器處之一動態範圍。 19. 一種微影系統，其包含： 一微影設備，其經組態以執行一微影程序；及 該如條項10至18中任一項之度量衡設備，其中： 該微影設備經配置以使用在一微影程序中使用該度量衡設備而獲得的檢測一基板之一結果。 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之使用，但應瞭解，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，圖案化器件中之構形(topography)界定產生於基板上之圖案。可將圖案化器件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，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。 本文中所使用之術語「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奈米之範圍內之波長)，以及粒子束，諸如離子束或電子束。 術語「透鏡」在內容背景允許的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，其他人可藉由應用熟習此項技術者所瞭解之知識針對各種應用而易於修改及/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指導，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描述而非限制之目的，使得本說明書之術語或措辭待由熟習此項技術者按照該等教示及指導進行解譯。 本發明之廣度及範疇不應受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。
0‧‧‧零階射線/繞射射線
+1‧‧‧一階射線/繞射射線
-1‧‧‧一階射線/繞射射線
+1(N)‧‧‧+1繞射射線
-1(S)‧‧‧-1繞射射線
11‧‧‧源
12‧‧‧光學透鏡
13‧‧‧孔徑板
13N‧‧‧孔徑板
13S‧‧‧孔徑板
14‧‧‧光學透鏡
15‧‧‧光束分裂器
16‧‧‧物鏡/透鏡
17‧‧‧第二光束分裂器
18‧‧‧光學系統
19‧‧‧第一感測器/光瞳平面影像感測器
20‧‧‧光學系統
21‧‧‧孔徑光闌/場光闌
22‧‧‧光學系統
23‧‧‧影像感測器
24‧‧‧量測光點/經照明光點
25a‧‧‧目標光柵
25b‧‧‧目標光柵
25c‧‧‧目標光柵
25d‧‧‧目標光柵
26‧‧‧圓形區域
27a‧‧‧矩形區域/影像
27b‧‧‧矩形區域/影像
27c‧‧‧矩形區域/影像
27d‧‧‧矩形區域/影像
50‧‧‧輻射源
52‧‧‧光束分裂器
56‧‧‧透鏡
61‧‧‧基板分支
62‧‧‧參考分支
80‧‧‧偵測器
90‧‧‧空間光調變器(SLM)
92‧‧‧鎖定控制器
100‧‧‧電動濾光器系統
110‧‧‧所關注區
112‧‧‧貢獻
114‧‧‧輻射/貢獻
116‧‧‧雜散輻射/貢獻
118‧‧‧貢獻
120‧‧‧貢獻
131‧‧‧源光束
132‧‧‧量測光束
133‧‧‧參考光束
134‧‧‧第一散射輻射
135‧‧‧第二散射輻射
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
BK‧‧‧烘烤板
C‧‧‧目標部分
CH‧‧‧冷卻板
CO‧‧‧聚光器
DE‧‧‧顯影器
I‧‧‧量測輻射射線/入射射線
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
I/O1‧‧‧輸入/輸出埠
I/O2‧‧‧輸入/輸出埠
LA‧‧‧微影設備
LACU‧‧‧微影控制單元
LB‧‧‧裝載匣
LC‧‧‧微影製造單元
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化器件
MT‧‧‧支撐結構/光罩台
N‧‧‧北
O‧‧‧光軸
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
PU‧‧‧處理器
PW‧‧‧第二定位器
RO‧‧‧基板處置器或機器人
S‧‧‧南
SC‧‧‧旋塗器
SCS‧‧‧監督控制系統
SO‧‧‧輻射源
T‧‧‧度量衡目標
TCU‧‧‧塗佈顯影系統控制單元
W‧‧‧基板
現在將參考隨附示意性圖式而僅作為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部分，且在該等圖式中： 圖1描繪微影設備； 圖2描繪微影製造單元或叢集； 圖3包含(a)供用於使用第一對照明孔徑來量測目標之暗場散射計的示意圖；(b)針對給定照明方向之目標光柵之繞射光譜的細節；(c)對多重光柵目標之已知形式及基板上之量測光點之輪廓的描繪；及(d)對在圖3之(a)之散射計中獲得的圖3之(c)之目標之影像的描述； 圖4描繪根據一實施例之度量衡設備；及 圖5說明相位調變信號之鎖定處理。

Claims (15)

  1. 一種檢測一基板之方法，該方法包含： 將由一輻射源發射之一輻射源光束分裂成一量測光束及一參考光束； 運用該量測光束照明一第一目標，該第一目標在該基板上； 運用該參考光束照明一第二目標，該第二目標與該基板分離； 自該第一目標收集第一散射輻射且將該第一散射輻射遞送至一偵測器；及 自該第二目標收集第二散射輻射且將該第二散射輻射遞送至該偵測器，其中： 該第一散射輻射在該偵測器處干涉該第二散射輻射； 該第一目標包含一第一圖案； 該第二目標包含一第二圖案，或該第二圖案之一光瞳平面影像；且 該第一圖案在在幾何學上相同於該第二圖案，或該第一圖案及該第二圖案係週期性的且該第一圖案之一間距相同於該第二圖案之一間距。
  2. 如請求項1之方法，其中該第二目標包含該第二圖案，且與該第一目標有關的在該第一目標與該偵測器之間該第一散射輻射之一光學路徑相同於與該第二目標有關的在該第二目標與該偵測器之間該第二散射輻射之一光學路徑。
  3. 如請求項1之方法，其中該第二目標包含該第二圖案之該光瞳平面影像，且與該第一目標之光瞳平面影像有關的在該第一目標之該光瞳平面影像與該偵測器之間該第一散射輻射之一光學路徑相同於與該第二目標有關的在該第二目標與該偵測器之間該第二散射輻射之該光學路徑。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該第一圖案之一外部輪廓具有與該第二圖案之一外部輪廓實質上相同的形狀、實質上相同的大小，或實質上相同的形狀及相同的大小。
  5. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該第二目標包含一空間光調變器。
  6. 如請求項1至3中任一項之方法，其進一步包含將一時變相位調變應用於該第二散射輻射。
  7. 如請求項6之方法，其中該第二目標包含一空間光調變器且使用該空間光調變器來應用該時變相位調變。
  8. 如請求項6之方法，其進一步包含基於該相位調變之一頻率而自該偵測器濾波一輸出。
  9. 如請求項1至3中任一項之方法，其進一步包含依據該第一散射輻射之一信號位準而濾光該第二散射輻射，以便控制該偵測器處之一動態範圍。
  10. 一種用於檢測一基板之度量衡設備，該度量衡設備包含： 一輻射源，其經組態以提供一輻射源光束； 一光束分裂器，其經組態以將該輻射源光束分裂成一量測光束及一參考光束；及 一光學系統，其經組態以： 運用該量測光束照明一第一目標，該第一目標在該基板上； 運用該參考光束照明一第二目標，該第二目標與該基板分離； 自該第一目標收集第一散射輻射且將該第一散射輻射遞送至一偵測器；及 自該第二目標收集第二散射輻射且將該第二散射輻射遞送至該偵測器，其中： 該光學系統經組態使得該第二散射輻射以在該偵測器處干涉該第一散射輻射之方式被遞送至該偵測器； 該第一目標包含一第一圖案； 該第二目標包含一第二圖案，或該第二圖案之一光瞳平面影像；且 該第一圖案在在幾何學上相同於該第二圖案，或該第一圖案及該第二圖案係週期性的且該第一圖案之一間距相同於該第二圖案之一間距。
  11. 如請求項項10之設備，其中該第二目標包含該第二圖案，且該光學系統經組態使得與該第一目標有關的在該第一目標與該偵測器之間該第一散射輻射之一光學路徑相同於與該第二目標有關的在該第二目標與該偵測器之間該第二散射輻射之一光學路徑。
  12. 如請求項10之設備，其中該第二目標包含該第二圖案之該光瞳平面影像，且該光學系統經組態使得與該第一目標之光瞳平面影像有關的在該第一目標之該光瞳平面影像與該偵測器之間該第一散射輻射之一光學路徑相同於與該第二目標有關的在該第二目標與該偵測器之間該第二散射輻射之該光學路徑。
  13. 如請求項10至12中任一項之設備，其中該第一圖案之一外部輪廓具有與該第二圖案之一外部輪廓實質上相同的形狀、實質上相同的大小，或實質上相同的形狀及相同的大小。
  14. 如請求項10至12中任一項之設備，其中該第二目標包含一空間光調變器。
  15. 一種微影系統，其包含： 一微影設備，其經組態以執行一微影程序；及 該如請求項10至14中任一項之度量衡設備，其中： 該微影設備經配置以使用在一微影程序中使用該度量衡設備而獲得的檢測一基板之一結果。
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