TW202004372A - 頻寬計算系統及用於判定標記偵測系統中之測量光束之期望波長帶寬之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種用於在一標記偵測系統中判定一測量光束之一期望波長帶寬的頻寬計算系統，該頻寬計算系統包含一處理單元，該處理單元經組態以基於標記幾何形狀資訊來判定該期望波長帶寬，該標記幾何形狀資訊例如包含表示一標記之一深度的標記深度資訊。在一實施例中，該期望波長帶寬係基於一標記偵測誤差函數之一週期及/或一方差參數。本發明進一步係關於一種標記偵測系統、一種位置測量系統及一種包含該頻寬計算系統之微影裝置，以及一種用於判定一期望波長帶寬之方法。

Description

頻寬計算系統及用於判定標記偵測系統中之測量光束之期望波長帶寬之方法
本發明係關於標記偵測之技術領域。
微影裝置為經構造以將期望圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於例如積體電路(IC)之製造中。微影裝置可例如將圖案化器件(例如光罩)之圖案(亦常稱作「設計佈局」或「設計」)投影至設置於基板(例如晶圓)上之輻射敏感材料(光阻劑)層上。
隨著半導體製造製程繼續進步，幾十年來，電路元件之尺寸已不斷地減小，而每器件的諸如電晶體之功能元件之量已在穩定地增加，此遵循通常稱作「莫耳定律(Moore's law)」之趨勢。為了跟得上莫耳定律，半導體業正追求使能夠產生愈來愈小特徵的技術。為了將圖案投影至基板上，微影裝置可使用電磁輻射。此輻射之波長判定在基板上圖案化的特徵之最小大小。目前使用的典型波長為365 nm (i線)、248 nm、193 nm以及13.5 nm。相比於使用例如具有193 nm之波長之輻射的微影裝置，使用具有在4 nm至20 nm之範圍內(例如6.7 nm或13.5 nm)之波長之極紫外線(EUV)輻射的微影裝置可用以在基板上形成較小特徵。
在複雜器件之製造中，通常執行許多微影圖案化步驟，由此在基板上之連續層中形成功能性特徵。因此，微影裝置之效能之關鍵態樣為相對於置於先前層中(藉由同一裝置或不同微影裝置)之特徵恰當且準確地置放經施加圖案之能力。出於此目的，該基板具備一或多組標記。每一標記為稍後可使用位置感測器(通常為光學位置感測器)測量其位置之結構。位置感測器可稱為「對準感測器」，且標記可稱為「對準標記」。
微影裝置可包括一或多個(例如複數個)對準感測器，藉由該一或多個對準感測器可準確地測量設置於基板上(或中)之對準標記之位置。對準(或位置)感測器可使用光學現象(諸如繞射及干涉)以自在基板上形成之對準標記獲得位置資訊。用於當前微影裝置中之對準感測器之實例係基於如US6961116中所描述之自參考干涉計。已開發出位置感測器之各種增強及修改，例如US2015261097A1中所揭示。所有此等公開案之內容以引用之方式併入本文中。
標記或對準標記可包含在設置於基板上之層上或層中形成抑或在基板中(直接)形成的一系列長條。該等長條可規則地隔開且充當光柵線，使得標記可被視為具有熟知空間週期(間距)之繞射光柵。取決於此等光柵線之定向，標記可設計成允許沿著X軸或沿著Y軸(其經定向成實質上垂直於X軸)測量位置。包含以相對於X軸及Y軸兩者成+45度及/或-45度配置的長條之標記允許使用如以引用方式併入之US2009/195768A中所描述的技術進行組合之X及Y測量。
對準感測器使用輻射光點光學地掃描每一標記以獲得週期性變化之訊號，諸如正弦波。分析此訊號之相位以判定標記之位置，且因此判定基板相對於對準感測器之位置，該對準感測器又相對於微影裝置之參考框架固定。可提供與不同(粗略及精細)標記尺寸相關之所謂的粗略及精細標記，使得對準感測器可區分週期訊號之不同循環，以及在一循環內之確切位置(相位)。亦可出於此目的而使用不同間距之標記。
測量標記之位置亦可提供關於上面設置有例如呈晶圓柵格形式之標記的基板之變形的資訊。基板之變形可藉由例如將基板靜電夾持至基板台及/或在基板暴露於輻射時對基板之加熱而出現。
判定對準標記之位置之不準確性或誤差可能會導致投影在基板上之圖案之不準確性。另外，若不能獲得滿意的測量，則對準標記可能會被拒絕。單個基板之太多對準標記被拒絕會導致基板被拒絕，從而減慢基板之製造且導致產量損失。微影術之最新發展，諸如所謂的3D-NAND製程及遠後段製程(FBEOL)層，已經導致基板具有較大的堆疊深度，例如具有更多的層或更厚的層。對於此等基板，可出現具有較大標記深度之標記。已發現，特別是在具有較大標記深度之基板中，不僅對準標記發生較多的變化(這使得例如由於層厚度及/或標記深度之變化較難以預測量)，而且對準標記之位置之判定更經常含有由於標記變形引起之誤差。對於此類基板，標記深度、標記材料以及標記幾何形狀係通常由用於製造基板而非經設計成優化對準製程之製程來決定。
WO18010979 A1 (以引用之方式併入本文中，其係關於測量來自基板之兩個層的目標之間的重疊)提出選擇測量光束之特定波長以實現更魯棒及可靠之測量。
Nicoló Morgana等人在「Rigorous wafer topography simulation for investigating wafer alignment quality and robustness」,Proc.SPIE 9426,Optical Microlithography XXVIII,94260S (2015年3月26日)中提出一種寬頻光測量光束以當使用對比方法而非相位差方法來判定標記之位置時降低對製程變化之測量的靈敏度。
本發明之一個目標為提供一種用於判定標記之位置的改進。
此目標係使用一種用於判定標記偵測系統中之測量光束之期望波長帶寬的頻寬計算系統來實現的，該頻寬計算系統包含經組態以基於標記幾何資訊來判定期望波長帶寬的處理單元。
根據本發明，考慮標記之幾何形狀，計算測量光束之期望波長帶寬。發明人已經發現，藉由將測量光束之波長帶寬調整至標記之幾何形狀而更準確地判定標記。標記幾何形狀資訊可例如包含表示標記之深度的標記深度資訊，及/或表示標記中使用的材料或該材料之繞射指數的標記材料資訊，及/或表示由包含由標記反射之測量光束之分量的不同反射光束行進之光程之差的光程差資訊，及/或表示根據標記之製造製程中的公差的標記之不對稱或標記之可能不對稱的標記不對稱資訊，及/或表示材料及/或厚度及/或標記之層數(特別是在標記上方之層數)的物件資訊。
在一實施例中，標記幾何形狀資訊包含表示標記之深度的標記深度資訊。根據此實施例，考慮到標記之深度而計算測量光束之期望波長帶寬。發明人已發現，藉由將測量光束之波長帶寬調整至標記之深度而更準確地判定標記。
在一實施例中，處理單元經組態以基於該標記深度資訊來判定標記偵測誤差函數之週期及/或方差參數，該標記偵測誤差函數表示依據測量光束之波長而變化的標記的實際位置與標記的經判定位置之間的差，且分別基於週期及/或方差參數來判定期望波長帶寬。有利地，可藉由考慮標記偵測誤差函數之此等特性減小標記偵測誤差。
在一實施例中，處理單元經組態以基於該標記幾何形狀資訊來判定包含測量光束之分量的反射光束之反射光訊號強度，且基於反射光訊號強度來判定期望波長帶寬。藉由選擇合適的波長帶寬，可確保實質上所有的測量都滿足經配置以偵測反射光束的偵測器之感測器之閾值，從而避免標記拒絕。
在一實施例中，頻寬計算系統進一步包含操作員資訊模組，該操作員資訊模組經組態以將期望波長帶寬告知操作員。此允許操作員例如藉由選擇合適的輻射源來相應地配置測量光束。
在一實施例中，頻寬計算系統進一步包含輸入終端，該輸入終端經組態以接收標記幾何形狀資訊。如此，可例如自微影製程之輸入模組或另一處理單元接收標記深度資訊。
在一實施例中，物件為基板，且標記深度資訊表示測量光束經組態以自標記之頂表面行進至底部反射界面之距離。本發明對於此類應用特別有利。在另一實施例中，該距離乘以測量光束自該頂表面行進至底部反射界面穿過的材料的折射率大於1 µm。發明人已發現，特別是對於此類基板，會出現標記檢測誤差，此至少可利用本發明來減小。
本發明進一步係關於一種用於偵測存在於物件上或物件中(例如由一或多個層覆蓋)之標記的標記偵測系統，其包含根據本發明的頻寬計算系統、輻射單元，該輻射單元包含經組態以容納輻射源之輻射源固持器及經組態以控制該輻射源之控制單元，該輻射源經組態以發射測量光束朝向標記，該測量光束包含波長帶寬中之輻射，該波長帶寬具有基於期望波長帶寬之選定寬度。該標記偵測系統進一步包含偵測單元，該偵測單元包含經組態以偵測包含由標記反射的測量光束之分量的反射光束之偵測器以及經組態以基於由偵測器偵測的反射光束來判定標記之位置的處理單元。因此，本發明提供一種標記偵測系統，其中測量光束之波長帶寬之選定寬度係基於如由頻寬計算系統判定的期望波長帶寬。如此，減小及/或更可預測標記偵測誤差。
在一實施例中，標記偵測系統進一步包含輻射源，其中測量光束之波長帶寬之選定寬度在10 nm與100 nm之間，視情況在15 nm與80 nm之間，例如在20 nm與70 nm之間，例如在20 nm與40 nm之間或者在35 nm與55 nm之間。已發現，對於目前使用的基板，此類波長帶寬提供優於習知輻射源之改進。
本發明進一步係關於一種用於偵測存在於物件上或物件中之標記之標記偵測系統，其包含輻射單元，該輻射單元包含：輻射源固持器；輻射源，其經配置在輻射源固持器中，該輻射源經組態以發射測量光束朝向標記，該測量光束包含具有選定寬度之波長帶寬中之輻射；以及控制單元，其經組態以控制該輻射源。該標記偵測系統進一步包含偵測單元，該偵測單元包含：偵測器，其經組態以偵測包含由標記反射的測量光束之分量的反射光束；以及處理單元，其經組態以基於由偵測器偵測的反射光束來判定標記之位置。該波長帶寬之選定寬度在10 nm與100 nm之間，視情況在15 nm與80 nm之間，例如在20 nm與70 nm之間，例如在20 nm與40 nm之間或在35 nm與55 nm之間。已發現，對於目前使用的基板，此類波長帶寬提供優於習知輻射源之改進。
在根據本發明之標記偵測系統中之一者的實施例中，輻射源經組態以發射寬頻光束，其中輻射單元進一步包含配置在該寬頻光束之光程中且經組態以將寬頻光束轉換成測量光束之濾光器，其中測量光束之波長帶寬之選定寬度小於寬頻光束之波長帶寬之寬度。有利地，輻射源可為經組態以發射寬頻輻射(例如白光)之標準輻射源，且濾光器用於使測量光束具備基於所欲寬度之選定寬度的波長帶寬。
在標記偵測系統亦包含頻寬計算系統之另一實施例中，濾光器經組態為可調適的，使得測量光束之波長帶寬之選定寬度為可調適的，頻寬計算系統之處理單元進一步經組態以基於期望波長帶寬來判定濾光器之操作設定，且輻射單元之控制單元經組態以根據該操作設定來控制濾光器。有利地，例如發射寬頻輻射的單個輻射源可用於大範圍的測量光束，且因此用於大範圍的標記。
在一實施例中，標記偵測系統進一步包含適於配置在輻射源固持器中之複數個輻射源，其中每一輻射源經組態以發射具有不同寬度之波長帶寬中的輻射。如此，可使用最合適的輻射源。
在一實施例中，輻射單元包含複數個輻射源固持器及經組態以配置在輻射源固持器中的複數個輻射源，每一輻射源經組態以發射測量光束朝向標記，該測量光束包含波長帶寬中之輻射，波長帶寬包含中心波長，複數個輻射源之波長帶寬包含不同的中心波長及/或不同的寬度。頻寬計算系統之處理單元進一步經組態以基於期望波長帶寬來選擇複數個輻射源中之一者，且輻射單元之控制單元經組態以控制選定輻射源以發射測量光束。如此，可使用最合適的輻射源。
在一實施例中，偵測單元之處理單元經組態以基於反射光束與參考光束之間的相位差來判定標記之位置。已發現，本發明在此類應用中特別有利，此係因為測量之準確度受到標記深度之影響。
本發明進一步係關於一種用於判定包含至少一個標記之物件之位置的位置測量系統，其包含：根據本發明之標記偵測系統，其經組態以偵測物件之至少一個標記；以及處理單元，其經組態以基於由標記偵測系統偵測的至少一個標記來判定物件之位置。根據本發明之測量光束之波長帶寬增加位置判定之準確度。
本發明進一步係關於一種微影裝置，包含：投影系統，其經組態以將圖案投影至包含至少一個標記的基板上；基板支撐件，其經組態以固持基板；以及根據本發明的位置測量系統，其經組態以藉由判定基板上之至少一個標記之位置來判定基板之位置。根據本發明的測量光束之波長帶寬增加基板之位置判定之準確度。
在一實施例中，微影裝置進一步包含基板定位系統，該基板定位系統經組態以基於由位置測量系統判定的基板之位置來控制基板支撐件之移動。根據本發明之測量光束之波長帶寬增加基板之位置判定之準確度，且因此增加基板支撐件之移動。
本發明進一步係關於一種用於在標記偵測系統中判定測量光束之期望波長帶寬的方法，該方法包含基於標記幾何形狀資訊來判定期望波長帶寬。根據本發明，考慮標記之幾何形狀，計算測量光束之期望波長帶寬。發明人已發現，藉由將測量光束之波長帶寬調整至標記之深度而更準確地判定標記。
在一實施例中，標記幾何形狀資訊包含表示標記之深度的標記深度資訊。在標記之深度上判定期望波長帶寬係特別有利。
在一實施例中，該方法進一步包含：基於該標記深度資訊來判定標記偵測誤差函數之週期及/或方差參數，該標記偵測誤差函數表示依據測量光束之波長而變化的標記之實際位置與標記之經判定位置之間的差；以及分別基於該週期及/或該方差參數來判定期望波長帶寬。有利地，可藉由考慮標記偵測誤差函數之此等特性減小標記偵測誤差。
本發明進一步係關於一種用於偵測物件上或物件中存在之標記的方法，其包含：根據根據本發明之方法來判定測量光束之期望波長帶寬，發射測量光束朝向標記，其中測量光束包含波長帶寬中之輻射，該波長帶寬具有基於期望波長帶寬之選定寬度。該方法進一步包含偵測包含由標記反射之測量光束之分量的反射光束，以及基於該反射光束判定標記之位置。藉由基於如由頻寬計算系統判定之期望波長帶寬來配置測量光束之波長帶寬之選定寬度，減小及/或更可預測標記偵測誤差。
本發明進一步係關於一種用於偵測基板上或基板中之標記的方法，其包含：根據根據本發明之方法判定測量光束之期望波長帶寬，發射測量光束朝向標記，其中測量光束包含波長帶寬中之輻射，該波長帶寬具有基於期望波長帶寬的選定寬度，其中測量光束經組態以自標記之頂表面行進至底部反射界面之距離，該距離由標記深度資訊表示，視情況，該距離乘以測量光束行進穿過之材料的折射率大於1 µm。該方法進一步包含偵測包含由標記反射之測量光束之分量的反射光束，以及基於該反射光束判定標記之位置。藉由基於如由頻寬計算系統判定之期望波長帶寬來配置測量光束之波長帶寬之選定寬度，減小及/或更可預測標記偵測誤差。
在一實施例中，用於偵測物件上或物件中之標記的方法或用於偵測基板上或基板中之標記的方法進一步包含：基於所欲波長頻寬判定濾光器之操作設定，其中該濾光器配置在寬頻光束之光程中，且經組態以將寬頻光束轉換成測量光束，其中測量光束之波長帶寬之選定寬度小於寬頻光束之波長帶寬之寬度。該方法進一步包含根據該操作設定來控制濾光器。有利地，輻射源可為經組態以發射寬頻輻射(例如白光)之標準輻射源，且濾光器用於使測量光束具備基於期望寬度之選定寬度的波長帶寬。
在一實施例中，用於偵測物件上或物件中之標記的方法或者用於偵測基板上或基板中之標記的方法進一步包含：基於期望波長帶寬而選擇複數個輻射源中之一者來發射測量光束，其中複數個輻射源之波長帶寬包含不同的寬度。如此，最合適的輻射源用於發射具有帶有選定寬度之波長帶寬的測量光束。
在本文中，術語「輻射」及「光束」用來涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外輻射(例如具有365 nm、248 nm、193 nm、157 nm或126 nm之波長)及EUV (極紫外光輻射，例如具有在大約5 nm至100 nm範圍內的波長)。例如在對準感測器中用於測量光束之輻射可例如包含波長為850 nm或更大之輻射。如本文中所使用之術語「倍縮光罩」、「光罩」或「圖案化器件」可被廣泛地解譯為係指可用來賦予經圖案化橫截面之通用圖案化器件給入射輻射光束，其對應於待在基板之目標部分中產生的圖案。術語「光閥」亦可在此情況下使用。除了經典光罩(透射或反射、二元、相移、混合等)，其他此類圖案化器件之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。
圖1示意性地描繪微影裝置LA，其可例如根據本發明實施及/或包含根據本發明之頻寬計算系統、標記偵測系統及/或位置測量系統。微影裝置LA包括：照明系統(亦稱作照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如UV輻射、DUV輻射或EUV輻射)；光罩支撐件(例如光罩台) MT，其經構造以支撐圖案化器件(例如光罩) MA且連接至經組態以根據某些參數準確地定位圖案化器件MA的第一定位器PM；基板支撐件(例如晶圓台) WT，其經構造以固持基板(例如光阻劑塗佈晶圓) W且連接至經組態以根據某些參數準確地定位基板支撐件的第二定位器PW；以及投影系統(例如折射投影透鏡系統) PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予給輻射光束B的圖案投影至基板W之目標部分C (例如包含一或多個沖模)上。
在操作中，照明系統IL例如經由光束遞送系統BD自輻射源SO接收輻射光束。照明系統IL可包括用於導向、塑形及/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、靜電及/或其他類型之光學組件或其任何組合。照明器IL可用來調節輻射光束B，以在圖案化器件MA之平面處在其橫截面中具有期望空間及角強度分佈。
本文所使用之術語「投影系統」PS應廣泛地解釋為涵蓋適於所使用之曝光輻射及/或適於諸如浸漬液體之使用或真空之使用的其他因素的各種類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、合成、磁性、電磁及/或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」之任何使用均與更一般的術語「投影系統」PS同義。
微影裝置LA可為其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如，水)覆蓋以便填滿投影系統PS與基板W之間的空間之類型-此亦被稱作浸潤微影。在以引用之方式併入本文中的US6952253中給出關於浸潤技術之更多資訊。
微影裝置LA亦可為具有兩個或兩個以上基板支撐件WT (亦稱為「雙級」)之類型。在此類「多級」機器中，可並行地使用基板支撐件WT，及/或可在定位於基板支撐件WT中之一者上的基板W上執行準備基板W之後續曝光的步驟，同時將其他基板支撐件WT上之另一基板W用於在其他基板W上曝光圖案。
除了基板支撐件WT以外，微影裝置LA亦可包含測量級。該測量級經配置以固持感測器及/或清潔器件。感測器可經配置以測量投影系統PS之性質或輻射光束B之性質。測量級可固持多個感測器。清潔器件可經配置以清潔微影裝置之一部分，例如投影系統PS之一部分或提供浸液的系統之一部分。該測量級可在基板支撐件WT遠離投影系統PS時在投影系統PS下方移動。
在操作中，輻射光束B入射於固持在光罩支撐件MT上的圖案化器件MA (例如光罩)上，且藉由存在於圖案化器件MA上的圖案(設計佈局)進行圖案化。橫穿光罩MA後，輻射光束B穿過投影系統PS，投影系統PS將光束聚焦在基板W之目標部分C上。借助於第二定位器PW及位置測量系統IF，基板支撐件WT可準確地移動，例如，以便在聚焦及對準位置處在輻射光束之路徑中定位不同的目標部分C。類似地，第一定位器PM及可能另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用於相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件MA。可使用光罩對準標記M1、M2以及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記P1、P2佔據專用目標部分，但其可定位於目標部分之間的空間中。當基板對準標記P1、P2位於目標部分C之間時，此等基板對準標記稱為切割道對準標記。
為闡明本發明，使用笛卡爾(Cartesian)座標系。笛卡爾座標系具有三個軸，亦即x軸、y軸以及z軸。三個軸中之每一者與其他兩個軸正交。圍繞x軸之旋轉稱作Rx旋轉。圍繞y軸之旋轉稱作Ry旋轉。圍繞z軸之旋轉稱作Rz旋轉。x軸及y軸定義水平平面，而z軸在豎直方向上。笛卡爾座標系不限制本發明且僅用於闡明。實情為，諸如圓柱形座標系之另一座標系可用於闡明本發明。笛卡爾座標系之定向可不同，例如使得z軸具有沿水平平面之分量。
圖2為諸如例如US6961116中所描述且以引用方式併入的已知對準感測器AS之實施例之示意性方塊圖。輻射源RSO提供窄帶寬(例如寬度為5 nm或更小)中之一或多個波長之輻射之光束RB，藉由轉向光學件將該光束RB轉向至標記(諸如位於基板W上之標記AM)上作為照明點SP。在此實例中，轉向光學件包含點鏡面SM及物鏡OL。照明標記AM之照明光點SP之直徑可比標記本身之寬度略小。
由標記AM繞射之輻射準直(在此實例中經由物鏡OL)成資訊攜載光束IB。術語「繞射」意欲包括來自標記之零階繞射(其可稱作反射)。例如上文所提及之US6961116中所揭示的類型之自參考干涉計SRI以其自身干涉光束IB，之後光束係由光偵測器PD接收。可包括額外光學件(未示出)以在由輻射源RSO產生多於一個波長之狀況下提供單獨光束。光偵測器可為單個元件，或其視需要可包含多個像素。光偵測器可包含感測器陣列。
在此實例中包含點鏡面SM之轉向光學件亦可用於阻擋自標記反射之零階輻射，使得資訊攜載光束IB僅包含來自標記AM之高階繞射輻射(此對於測量並非必需的，但改良信雜比)。
將強度信號SI提供至處理單元PU。藉由區塊SRI中進行之光學處理與在單元PU中進行的演算處理之組合而輸出基板相對於參考框架之X位置及Y位置的值。
所說明類型之單個測量僅將標記之位置固定於對應於該標記之一個間距的某一範圍內。結合此測量來使用較粗略測量技術，以識別正弦波之哪一週期為含有經標記位置之週期。可在不同波長下重複較粗略及/或較精細層級之同一製程，以用於提高準確性及/或用於穩固地偵測標記，而無關於製成標記之材料及標記設置於其上方及/或下方之材料。可光學地對該等波長進行多工及解多工以同時處理該等波長，及/或可藉由分時或分頻而對該等波長進行多工。
在此實例中，對準感測器及光點SP保持靜止，而基板W移動。對準感測器因此可剛性地且準確地安裝至參考框架，同時在與基板W之移動方向相對之方向上有效地掃描標記AM。在此移動中，藉由基板W安裝於基板支撐件上且基板定位系統控制基板支撐件之移動來控制基板W。基板支撐件位置感測器(例如干涉計)測量基板支撐件之位置(未示出)。在一實施例中，一或多個(對準)標記設置於基板支撐件上。對設置於基板支撐件上之標記之位置的測量允許校準如由位置感測器判定之基板支撐件之位置(例如相對於與對準系統連接之框架)。對設置於基板上之對準標記之位置的測量允許判定基板相對於基板支撐件的位置。
圖3a、圖3b以及圖3c分別展示標記101a、101b、101c之可能實施例，該等標記存在於示意性展示的物件10上。然而，應注意，標記可有許多實施例，標記可例如為如圖2中所展示之對準標記AM。在圖3a至圖3c之實例中，標記101a、101b、101c包含不透明材料103及第一透明材料104。標記101b進一步包含第二透明材料106，且標記101c包含第三透明材料。反射界面102a進一步設置在標記101a、101b、101c之頂表面上，而另一反射界面102b定義底部反射界面。反射界面102a、102b由例如其上面的材料與其下面的材料之間的較大折射率差形成。發射至標記101a、101b、101c上之測量光束(未示出)將部分地經頂表面上之反射界面102a反射且部分地經底部反射界面上之反射界面102b反射，此導致不同的反射光束，各反射光束包含標記101a、101b、101c上反射之測量光束之分量。應注意，在實務上，反射可能自所有材料發生；然而，圖式中所指示之反射界面102a、102b導致主要的反射光束。應進一步注意，在本發明之上下文中，反射意欲包括繞射，且反射光束意欲包括繞射光束。習知地，測量光束由諸如雷射之輻射源發射，且包含窄波長帶寬中之輻射，例如寬度為5 nm或更小。
標記101a、101b、101c充當相位光柵，引起反射光束之相位變化，藉由該相位變化可判定標記101a、101b、101c之位置。基於標記101a、101b、101c之幾何形狀以及所施加材料之折射率，標記深度可定義為頂表面與底部反射界面之間的距離。光程差105可定義為表示不同反射光束行進之光程長度的差。該光程差105可例如定義為標記深度乘以光束穿過的材料之折射率，例如透明材料104之折射率。在光束亦行進穿過第二透明材料之標記101b的情況下，光程差為在每種材料中行進之距離之總和乘以各別折射率。
圖3d展示標記101d之另一可能實施例。在此實施例中，提供單個反射界面102b作為底部反射界面。在反射界面102之上且標記之頂表面之下(亦即實質上等於如圖3d中豎直地看到的標記深度)，提供具有不同折射率的第一透明材料104及第二透明材料106。穿過第一透明材料105a之光程105a可定義為行進穿過該第一透明材料105a之距離乘以該第一透明材料105a之折射率，且穿過第二透明材料105b之光程105b可定義為行進穿過該第二透明材料105b之距離乘以該第二透明材料105b之折射率。如圖3e所指示，光程差105可定義為光程105a與光程105b之間的差。
應注意，儘管在圖3a至圖3d中箭頭105、105a、105b表示光程105，但標記深度亦對應於由此等箭頭105、105a、105b所指示之距離。
測量光束之不同反射光束之間的光程差105允許偵測器產生標記偵測訊號，例如基於當該反射到達經配置以偵測該等反射光束之偵測器之感測器(例如圖2中之光偵測器PD)時該等反射之間的相位差。然而，若光程差105等於測量光束之波長，則其可能無法將由反射界面102b反射之反射光束與由反射界面102a反射之反射光束區分開來，從而導致標記偵測誤差。因此，標記偵測誤差取決於測量光束之波長。
標記偵測誤差進一步受到標記之幾何形狀及標記變形(例如標記不對稱)之影響。此可包括例如標記之頂表面之傾角、標記之兩個側壁之間的形狀或傾角之差、標記之底表面之傾角及/或材料不均勻性。此類標記變形影響測量光束及反射光束，且因此影響標記偵測誤差。此效果隨著標記深度增加而變得更加相關。
圖4a說明任意標記及任意偵測器之標記偵測誤差函數201。該標記偵測誤差函數201表示標記偵測誤差，該標記偵測誤差經定義為介於表示標記之實際位置與依據測量光束之波長λ而變化的標記之經判定位置之間的差。任何波長λ之該經判定位置經定義為若測量光束將主要包含該波長λ之輻射則偵測器將判定之標記之位置。
標記偵測誤差函數201具有依據測量光束之波長λ而變化的近似週期形狀。其週期201.1取決於光程差，且其長度可例如藉由使用以下公式來近似地判定：
Figure 02_image001
舉例而言，圖4b展示在該等標記之製造公差內具有相同的標記不對稱但標記深度不同且因此具有不同光程差的標記之六個不同標記偵測誤差函數201a至201f。在所展示之實例中，標記深度變化在標稱值之+-5%內。如可看到，依據波長λ而變化的標記偵測誤差函數201a至201f之週期形狀已相對於彼此偏移。另外，週期長度隨著標記深度增加而減小，此係由於以上公式(1)中之光程差增加。
標記偵測誤差函數201(有時亦稱為搖擺曲線)進一步取決於其他因素，諸如標記之製造誤差。圖4c展示在該等標記之製造公差內具有相同標記深度但不對稱增加的標記之五個不同標記偵測誤差函數201g至201k。不同的反射光束之間的相位差隨著不對稱增加而增加，且因此導致標記偵測誤差。該不對稱可例如由導致標記之製造製程之不準確性的特定處理工具或技術限制而導致，該製造製程可例如包含諸如蝕刻及/或沈積之步驟。不對稱例如包含標記之傾角及/或傾斜側壁，在所展示之實例中，這兩者都在+-1%之範圍內。圖4c說明標記偵測誤差函數201g至201k之最大幅度隨著不對稱增加而增加；然而，依據波長λ而變化的週期形狀之長度保持實質上相同。
在實務上，基板上(或基板中)之標記在製造公差內可能彼此不同(例如不同標記深度變化及標記不對稱變化之組合)，從而導致多種標記偵測誤差函數。圖4d展示可自單個基板上或單個基板中之標記產生的多個標記偵測誤差函數之實例。如可看到，測量光束之任何波長λ之標記偵測誤差可顯著變化，從而不僅導致更大的誤差，而且使誤差不可預測。
此外，若無法獲得滿意的測量，則標記可能會被拒絕。此可能為例如標記偵測誤差太大、反射光束沒有足夠的輻射強度或者偵測器不能偵測到經偵測的反射光束中之週期波(例如正弦波)的結果。在實務上，基板可包含複數個標記，例如多達七十個標記。儘管在一些實施例中，並非所有的標記都需要經偵測以準確地判定基板之位置，但是當太多的標記被拒絕時，基板本身可能會被拒絕，此係因為例如不能準確地判定其位置。隨後，必須自微影機器移出基板，從而導致時間損失及產量降低。
在圖3a至圖3d中，標記101a、101b、101c、101d經設置在物件10上，例如基板上。物件10在標記101a、101b、101c、101d之頂表面上方延伸距離11。該距離11可例如隨著物件10上設置更多層而增加，例如若物件10為基板。若該等層沈積為平坦且均勻的，則對測量光束及反射光束之影響為有限的。然而，若例如標記101a、101b、101c、101d具有上面的層所經受的表面拓樸，則此可能導致測量光束及/或反射光束之失真，從而導致標記偵測誤差及/或反射光訊號強度之變化。
發明人已發現，可藉由增加測量光束之波長帶寬來提高標記偵測。藉由在該波長帶寬中包括更多波長之輻射，標記偵測誤差可經均衡。
圖5a展示標記偵測誤差函數之可能值的實例，該標記偵測誤差函數依據在代表性物件(例如基板)中之100個標記之測量光束之波長帶寬之寬度(5 nm、10 nm、23 nm、35 nm、45 nm以及55 nm)而變化，各標記在其製造公差內具有隨機產生的標記深度及標記不對稱之組合。圖5b展示依據波長帶寬之寬度(5 nm、10 nm、23 nm、35 nm、45 nm以及55 nm)而變化的彼等標記偵測誤差函數之3σ標準偏差211。3σ標準偏差211表示在標記偵測誤差函數之主值的標準偏差σ的三倍內的標記偵測誤差函數之可能變化，其包括99.7%之可能標記偵測誤差。圖5b展示該3σ標準偏差211開始隨著波長帶寬之寬度增加而急劇減小，直至其實質上穩定，在所展示之實例中，此發生在近似45至50 nm之波長帶寬處。
圖5c展示對於如圖5a中所描繪之100個相同的標記，依據測量光束之波長帶寬之寬度(5 nm、10 nm、23 nm、35 nm、45 nm及55 nm)而變化的反射光訊號強度之可能值之實例，該等值表示為與參考標記相比之百分比。反射光訊號強度表示由偵測器基於由該偵測器偵測的反射光束產生且包含由標記反射之測量光束之輻射的訊號之強度。反射光訊號強度取決於測量光束之波長，取決於標記(特別是標記深度)以及取決於物件本身(例如標記上方的層)。反射光訊號強度應該高於一閾值，該閾值取決於偵測反射光束之偵測器，特別是偵測器之感測器，以正確地偵測該反射光束且避免特定標記被拒絕。圖5c展示：類似於標記偵測誤差函數，反射光訊號強度之可能值隨著測量光束之波長帶寬之寬度增加而收斂。舉例而言，若在圖5c之實例中所使用感測器之閾值為25%，則具有窄波長帶寬之測量將包括感測器不能正確地偵測到的許多標記。然而，自寬度近似為35 nm之波長帶寬來看，實質上所有標記都具有滿足閾值的反射光訊號強度。
發明人已進一步發現，3σ標準偏差穩定的波長帶寬之寬度近似等於標記偵測誤差函數之週期長度，該週期長度可例如使用上面的方程式(1)來判定。因此，選擇測量光束之波長帶寬之寬度近似等於或大於該長度為有利的。
應進一步注意，測量光束之波長帶寬之寬度較佳地受限制。更寬的波長帶寬在訊號中引起更多的雜訊且例如藉由增加可例如包括透鏡像差的感測器誤差而可能對偵測反射光束之感測器不利。因此，發射至標記上的測量光束包含寬頻輻射(諸如白光)並非較佳的。
圖6描繪根據本發明的用於判定標記偵測系統中的測量光束之期望波長帶寬的頻寬計算系統300。頻寬計算系統300包含處理單元301，該處理單元經組態以基於標記幾何形狀資訊來判定期望波長帶寬。
標記幾何形狀資訊302可例如包含：表示標記之深度的標記深度資訊；及/或表示標記中使用之材料或該材料之折射率的標記材料資訊；及/或表示由不同反射光束行進之光程之差的光程差資訊，該不同反射光束包含由標記反射之測量光束之分量；及/或表示根據標記之製造製程中之公差的標記之不對稱或標記之可能不對稱的標記不對稱資訊；及/或表示材料及/或厚度及/或標記之層數(特別是在標記上方之層數)的物件資訊。如上文所解釋，由於所有此等參數都會影響標記偵測誤差，因此可藉由基於此等參數中之任一者來判定期望波長帶寬來降低該標記偵測誤差或至少其可預測性。
在一較佳實施例中，標記幾何形狀資訊302至少包含標記深度資訊302。由於標記偵測誤差取決於測量光束之波長帶寬之寬度及標記深度，因此本發明提供一種藉由判定期望波長帶寬來減小標記偵測誤差的解決方案。
在一實施例中，處理單元301經組態以基於該標記深度資訊302來判定標記偵測誤差函數之週期，且基於該週期來判定期望波長帶寬。
舉例而言，處理單元301可應用上面的公式(1)來判定週期舉例而言，該期望波長帶寬之選定寬度可近似等於該週期之該長度，例如該期望波長帶寬之選定寬度在該週期長度的+-20%之範圍內(例如在該週期長度的+-10%之範圍內)。如上文所解釋，發明人已發現標記偵測誤差隨著此類波長帶寬顯著減小。
在一實施例中，處理單元經組態以基於該標記深度資訊302來判定標記偵測誤差函數之方差參數，且基於方差參數來判定期望波長帶寬。方差參數可為例如標準偏差σ或標準偏差σ之三倍(亦即3σ標準偏差)。如上文所解釋，藉由選擇合適的波長帶寬來減小該方差參數，減小最大可能標記偵測誤差。
在一實施例中，處理單元經組態以基於該標記幾何形狀資訊302及/或標記深度資訊302來判定包含測量光束分量的反射光束之反射光訊號強度，且基於反射光訊號強度來判定期望波長帶寬。如上文所解釋，藉由選擇適當的波長帶寬，可確保實質上所有測量都滿足偵測器之感測器之閾值，從而避免標記拒絕。
在一實施例中，頻寬計算系統300包含經組態以接收標記幾何形狀資訊302的輸入終端301.2。該輸入終端301.2可例如有線或無線連接至輸入模組，可經由該輸入模組提供關於標記之輸入資訊(例如關於形狀、製造製程及/或物件之製造)，可自該輸入模組導出例如標記深度資訊。該輸入資訊可例如由操作員提供或者例如經由與資料庫之連接而自動提供。輸入終端301.2亦可進一步連接至微影製程之其他部件之一或多個處理單元，例如提供關於對物件執行之測量的資訊及/或關於物件本身的資訊，例如當物件為基板時關於物件上之層之數目及/或形狀的資訊。
應注意，儘管在所展示之實施例中，處理單元301.2經由輸入終端301.2接收標記深度資訊302，但處理單元301例如基於經由輸入終端301.2接收的資料來判定標記深度資訊302及/或光程差資訊及/或標記不對稱資訊及/或物件資訊本身亦為可能的。
在一實施例中，頻寬計算系統300包含操作員資訊模組303，該操作員資訊模組經組態以將期望波長帶寬告知操作員。在所展示之實例中，處理單元301包含用於發送期望波長帶寬訊號301.4至操作員資訊模組303之輸入終端303.1的輸出終端301.3。操作員資訊模組303可例如包含視覺表示模組，例如螢幕(例如電腦類器件之螢幕)，在該螢幕上可表示期望波長帶寬。基於期望波長帶寬，操作者可例如選擇合適的輻射源來發射測量光束，或者為判定測量光束之波長帶寬之濾光器選擇合適的設定。應注意，操作員資訊模組303亦可提供其他功能，例如用於微影製程之其他部分。
在一實施例中，物件為基板，且標記深度資訊表示測量光束經組態以自標記之頂表面行進至底部反射界面的距離，例如，如已參考圖3a至圖3e所解釋。在另一實施例中，該距離乘以測量光束行進穿過之材料的折射率大於1 µm，因此例如光程差大於1 µm。已發現，特別是對於此類標記，本發明係有利的，此係因為標記偵測誤差隨著標記深度增加而增加。
圖7示意性地描繪根據本發明的用於偵測存在於物件401上或該物件中之標記402的標記偵測系統，其包含根據本發明之頻寬計算系統300。標記偵測系統進一步包含：輻射單元403，包含經組態以容納輻射源405之輻射源固持器(未示出)；以及控制單元404，其經組態以控制該輻射源405。輻射源405經組態以發射包含具有基於期望波長帶寬之選定寬度的波長帶寬中之輻射的測量光束406朝向標記402。標記偵測系統進一步包含偵測單元411，該偵測單元包含：偵測器411.1，其經組態以偵測反射光束410，該反射光束包含由標記402反射之測量光束406之分量；及處理單元411.2，其經組態以基於由偵測器411.1偵測之反射光束410來判定標記402之位置。
因此，本發明提供一種標記偵測系統，其中測量光束406之波長帶寬之選定寬度係基於由頻寬計算系統300判定之期望波長帶寬。如此，減小及/或更可預測標記偵測誤差。
在所展示之實施例中，輻射單元403之控制單元404包含用於自頻寬計算系統300之處理單元301之輸出終端301.3接收期望波長帶寬訊號301.4的輸入終端404.3。控制單元404進一步包含用於發送控制訊號404.5的輸出終端404.4至輻射源405之輸入終端405.1。然而，其他配置為可能的。
在一實施例中，標記偵測系統進一步包含輻射源，且測量光束之波長帶寬之選定寬度在10 nm與100 nm之間，視情況在15 nm與80 nm之間，例如在20 nm與70 nm之間，例如在20 nm與40 nm之間或者在35 nm與55 nm之間。已發現，對於目前使用的基板，此類波長帶寬提供優於習知輻射源之改進。應注意，通常測量光束之波長帶寬包含中心波長，在該中心波長周圍提供輻射之其餘部分，例如根據高斯曲線，例如其中根據半高全寬(FWHM)方法來判定帶寬，亦即其中帶寬之寬度由所發射能量或光強度等於其最大值之一半的例如發生的兩個波長值與中心波長之間的差給出。然而，其他配置亦為可能的(例如使用濾光器)，例如，其中波長帶寬內之所有波長之所發射能量實質上相等且波長帶寬外之所發射能量實質上為零。
在所展示之實施例中，輻射單元403包含視情況選用的濾光器408。在此實施例中，輻射源405經組態以發射寬頻光束407。濾光器408配置在該寬頻光束407之光程中，且經組態以將寬頻光束407轉換成測量光束406。測量光束406之波長帶寬之選定寬度小於寬頻光束407之波長帶寬之寬度。有利地，輻射源405可為經組態以發射寬頻輻射(例如白光)之標準輻射源，且濾光器408用於使測量光束406具備基於期望寬度之選定寬度的波長帶寬。
在另一實施例中，濾光器408經組態為可調適，使得測量光束406之波長帶寬之選定寬度係可調適的。頻寬計算系統300之處理單元301經組態以基於期望波長帶寬來判定濾光器408之操作設定，且輻射單元403之控制單元404經組態以根據該操作設定來控制濾光器408。在此實施例中，藉由基於期望波長帶寬控制濾光器408來控制波長帶寬之選定寬度。有利地，例如發射寬頻輻射的單個輻射源405可用於大範圍之測量光束，且因此用於大範圍之標記406。在所展示之實施例中，控制單元404包含用於發送控制訊號404.2的輸出終端404.1至濾光器408之輸入終端408.1。視情況，處理單元301亦經組態以判定測量光束406之期望中心波長，基於該中心波長，控制單元經組態以控制濾光器408。
在一實施例中，標記偵測系統包含適於配置在輻射源固持器中之複數個輻射源405，其中每一輻射源405經組態以發射具有不同寬度之波長帶寬的輻射。在此實施例中，可例如基於期望波長帶寬來選擇複數個輻射源405中最合適的輻射源，其經配置在輻射源固持器中且用於發射測量光束406。舉例而言，操作者(例如由操作者資訊模組通知的操作者)可基於期望波長帶寬選擇複數個輻射源405中之一者來配置在輻射源固持器中。舉例而言，複數個輻射源(例如四個、五個、六個或更多個輻射源)可經配置以發射寬度在10 nm與100 nm之間、可選地在15 nm與80 nm之間、例如在20 nm與70 nm之間、例如在20 nm與40 nm之間或者在35 nm與55 nm之間的波長帶寬中之輻射。當標記偵測系統經配置以偵測具有不同標記深度之標記時，複數個輻射源405中之另一者可例如經選擇且配置在輻射源固持器中。
在一實施例中，輻射單元403包含組態以配置在其中的複數個輻射源固持器及複數個輻射源405，各輻射源405組態以發射包含波長帶寬(包含中心波長)中之輻射的測量光束406朝向標記402。複數個輻射源405之波長帶寬包含不同的中心波長及/或不同的寬度，且頻寬計算系統300之處理單元301經組態以基於期望波長帶寬選擇複數個輻射源4045中之一者。輻射單元403之控制單元404經組態以控制選定輻射源405以發射測量光束406。有利地，可基於期望波長帶寬而選擇合適的輻射源405。由於輻射源405已配置在輻射源固持器中，因此不需要在每次選擇複數個輻射源中之另一個時執行校準。應注意，可僅利用選定輻射源405來發射輻射。然而，亦可同時用複數個輻射源405中之多個或全部發射輻射，例如各別波長帶寬不重疊，其中偵測單元411經配置成僅使用包含選定輻射源405之測量光束406之分量的反射光束410來判定標記402之位置。較佳地，輻射源405經配置在輻射單元403中，使得測量光束406遵循相同的光程，而無關於選擇何者輻射源405，例如藉由使用諸如反射鏡之光學組件。在實施例中，複數個輻射源包含例如發射綠色、紅色、近紅外以及遠紅外光的四個輻射源。應注意，此實施例可與濾光器408結合使用或者不使用濾光器408。為各光源405提供單獨的濾光器408亦為可能的。
在一實施例中，輻射單元403經組態以發射：綠光之輻射，例如實質上等於532 nm之對應中心波長；及/或紅光之輻射，例如實質上等於634 nm之對應中心波長；及/或近紅外光之輻射，例如實質上等於776 nm之對應中心波長；及/或遠紅外光之輻射，例如實質上等於836 nm之對應中心波長。
在一實施例中，偵測器411.1可包含用於偵測反射光束410的一或多個感測器(未示出)，例如光偵測器。在一實施例中，偵測單元411之處理單元411.2經組態以基於反射光束410與參考光束之間的相位差來判定標記402之位置。舉例而言，偵測單元411可設置有如圖2中所展示之自參考干涉儀SRI。在一實施例中，偵測單元411之處理單元411.2經組態以基於正級與負級之反射光束410之間的相位差來判定標記402之位置，該等反射光束410包含在標記402上反射或繞射之測量光束406之分量。應注意，正級與負級之反射光束410亦可稱為正級與負級之繞射光束。
圖7中所展示之標記偵測單元進一步包含轉向光學件，轉向光學件包括點鏡面451及物鏡OL，其功能類似於圖2中所展示之點鏡面SM及物鏡OL。
應注意，儘管圖7中所展示之頻寬計算系統300不包含操作員資訊模組，但是亦可能藉由提供具有第二輸出終端的處理單元301結合頻寬計算系統之處理單元301與輻射單元403之控制單元404之間的連接來提供該操作員資訊模組。此外，亦可能在頻寬計算系統之處理單元301與輻射單元403之控制單元404之間沒有連接之情況下提供操作員資訊模組。舉例而言，操作員可隨後基於期望波長帶寬來選擇合適的輻射源405或濾光器408之設定。
本發明進一步係關於一種沒有頻寬計算系統但是包含配置在輻射源固持器中之輻射源405的標記偵測系統，該輻射源經組態以發射測量光束406朝向標記402，該測量光束包含具有選定寬度之波長帶寬中的輻射，其中該波長帶寬之選定寬度在10 nm與100 nm之間，視情況在15 nm與80 nm之間，例如在20 nm與70 nm之間，例如在20 nm與40 nm之間或者在35 nm與55 nm之間。已發現，對於目前使用的基板，此類波長帶寬提供優於習知輻射源之改進。當然，可藉由判定特定物件401之期望波長帶寬且選擇更接近該期望波長帶寬之波長帶寬而獲得進一步之改良。
圖7進一步展示根據本發明的用於判定包含至少一個標記402的物件401之位置的位置測量系統。位置測量系統包含根據本發明的標記偵測系統及經組態以基於由標記偵測系統偵測到的至少一個標記402來判定物件401之位置的處理單元501。
在所展示之實施例中，偵測單元411之處理單元411.2包含用於將標記偵測訊號411.3發送至位置測量系統之處理單元501之輸入終端501.4的輸出終端411.4。然而，應注意，位置測量系統之處理單元501及偵測單元411之處理單元411.2可合併為單個處理單元。
本發明進一步係關於例如如圖1中所展示的微影裝置LA。根據本發明的微影裝置LA包含經組態以將圖案投影至包含至少一個標記之基板W上的投影系統PS、經組態以固持基板W的基板支撐件WT，以及根據本發明的經組態以藉由判定基板W上之至少一個標記之位置來判定基板W之位置的位置測量系統。
在另一實施例中，微影裝置LA包含基板定位系統，該基板定位系統經組態以基於由位置測量系統判定的基板W之位置來控制基板支撐件WT之移動。
應注意，單個處理單元或其他單元可滿足說明書及申請專利範圍中列舉的若干項目之功能，例如處理單元或控制單元之功能。類似地，說明書及申請專利範圍中列舉的由單個項目(例如，處理單元或控制單元)描述的功能可在實務上由多個組件(例如，多個處理單元或控制單元)來實現。根據已知方法，特徵之間的任何通信可為有線的或無線的。
儘管可在本文中特定地參考在IC製造中微影裝置之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用。可能的其他應用包括製造整合式光學系統、用於磁域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。
儘管可在本文中特定地參考在微影裝置之內容背景中之本發明的實施例，但本發明之實施例可用於其他裝置中。本發明之實施例可形成光罩檢測裝置、度量衡裝置或測量或處理諸如晶圓(或其他基板)或光罩(或其他圖案化器件)之物件之任何裝置之一部分。此等裝置一般可稱作微影工具。此類微影工具可使用真空條件或環境(非真空)條件。
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，但應瞭解，本發明在內容背景允許之情況下不限於光學微影且可用於其他應用(例如壓印微影)中。
在內容背景允許之情況下，可在硬體、韌體、軟體或其任何組合中實施本發明之實施例。本發明之實施例亦可實施為儲存於機器可讀媒體上之指令，該等指令可由一或多個處理器讀取及執行。機器可讀媒體可包括用於儲存或傳輸以可由機器(例如，計算器件)讀取之形式之資訊的任何機構。舉例而言，機器可讀媒體可包括唯讀記憶體(ROM)；隨機存取記憶體(RAM)；磁性儲存媒體；光學儲存媒體；快閃記憶體器件；電、光學、聲學或其他形式之傳播信號(例如，載波、紅外線信號、數位信號等)；及其他者。另外，韌體、軟體、常式、指令可在本文中描述為執行特定動作。然而，應瞭解，此類描述僅係出於方便起見，且此類動作事實上起因於計算器件、處理器、控制器或執行韌體、軟體、常式、指令等且在執行此操作時可使致動器或其他器件與實體世界互動之其他器件。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。以上描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡述之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
10‧‧‧物件 11‧‧‧距離 101a‧‧‧標記 101b‧‧‧標記 101c‧‧‧標記 101d‧‧‧標記 102a‧‧‧反射界面 102b‧‧‧反射界面 103‧‧‧不透明材料 104‧‧‧第一透明材料 105‧‧‧光程差 105a‧‧‧光程 105b‧‧‧光程 106‧‧‧第二透明材料 201‧‧‧標記偵測誤差函數 201a‧‧‧標記偵測誤差函數 201b‧‧‧標記偵測誤差函數 201c‧‧‧標記偵測誤差函數 201d‧‧‧標記偵測誤差函數 201e‧‧‧標記偵測誤差函數 201f‧‧‧標記偵測誤差函數 201h‧‧‧標記偵測誤差函數 201h‧‧‧標記偵測誤差函數 201i‧‧‧標記偵測誤差函數 201j‧‧‧標記偵測誤差函數 201k‧‧‧標記偵測誤差函數 211‧‧‧3σ標準偏差 300‧‧‧頻寬計算系統 301‧‧‧處理單元 301.2‧‧‧輸入終端 301.3‧‧‧輸出終端 301.4‧‧‧期望波長帶寬訊號 302‧‧‧標記幾何形狀資訊 303‧‧‧頻寬計算系統 401‧‧‧物件 402‧‧‧標記 403‧‧‧輻射單元 404‧‧‧控制單元 404.1‧‧‧輸出終端 404.2‧‧‧控制訊號 404.3‧‧‧輸入終端 404.4‧‧‧輸出終端 404.5‧‧‧控制訊號 405‧‧‧輻射源 405.1‧‧‧輸入終端 406‧‧‧測量光束 407‧‧‧寬頻光束 408‧‧‧濾光器 408.1‧‧‧輸入終端 410‧‧‧反射光束 411‧‧‧偵測單元 411.1‧‧‧偵測器 411.2‧‧‧處理單元 411.3‧‧‧標記偵測訊號 411.4‧‧‧輸出終端 451‧‧‧點鏡面 501‧‧‧處理單元 501.4‧‧‧輸入終端 AM‧‧‧標記 B‧‧‧輻射光束 BD‧‧‧光束遞送系統 C‧‧‧目標部分 IB‧‧‧資訊攜載光束 IL‧‧‧照明系統 LA‧‧‧微影裝置 M1‧‧‧光罩對準標記 M2‧‧‧光罩對準標記 MA‧‧‧圖案化器件 OL‧‧‧物鏡 P1‧‧‧基板對準標記 P2‧‧‧基板對準標記 PD‧‧‧光偵測器 PM‧‧‧第一定位器 PS‧‧‧投影系統 PU‧‧‧處理單元 PW‧‧‧第二定位器 RB‧‧‧光束 RSO‧‧‧輻射源 SI‧‧‧強度信號 SM‧‧‧點鏡面 SO‧‧‧輻射源 SP‧‧‧照明點 SRI‧‧‧自參考干涉儀 W‧‧‧基板 WT‧‧‧基板支撐件
現在將參考隨附示意性圖式僅以實例之方式描述本發明之實施例，其中相同的附圖標記表示相同的特徵，在該等圖式中： - 圖1描繪微影裝置之示意性概述； - 圖2為已知對準感測器之實施例之示意性方塊圖； - 圖3a至圖3d描繪標記之可能的實施例； - 圖3e說明圖3d中所展示標記之光程差； - 圖4a說明依據測量光束波長而變化的標記偵測誤差； - 圖4b描繪具有相似形狀但深度不同的標記之六個不同標記偵測誤差函數，各標記偵測誤差函數表示依據測量光束之波長而變化表示標記偵測誤差； - 圖4c描繪具有相似形狀但不對稱增加之標記的五個不同的標記偵測誤差函數，各標記偵測誤差函數都表示依據測量光束之波長而變化表示標記偵測誤差； - 圖4d描繪可由單個基板上或單個基板中之標記產生的多個標記偵測誤差函數之實例； - 圖5a描繪作為測量光束之波長帶寬之寬度的函數的標記偵測誤差之可能值之實例； - 圖5b描繪圖5a中所展示之標記偵測誤差函數之3σ標準偏差； - 圖5c描繪作為測量光束之波長帶寬之寬度的函數的反射光訊號強度之可能值之實例； - 圖6描繪根據本發明之頻寬計算系統； - 圖7描繪根據本發明之標記偵測系統及位置測量系統。
300‧‧‧頻寬計算系統
301‧‧‧處理單元
301.2‧‧‧輸入終端
301.3‧‧‧輸出終端
301.4‧‧‧期望波長帶寬訊號
302‧‧‧標記幾何形狀資訊
401‧‧‧物件
402‧‧‧標記
403‧‧‧輻射單元
404‧‧‧控制單元
404.1‧‧‧輸出終端
404.2‧‧‧控制訊號
404.3‧‧‧輸入終端
404.4‧‧‧輸出終端
404.5‧‧‧控制訊號
405‧‧‧輻射源
405.1‧‧‧輸入終端
406‧‧‧測量光束
407‧‧‧寬頻光束
408‧‧‧濾光器
408.1‧‧‧輸入終端
410‧‧‧反射光束
411‧‧‧偵測單元
411.1‧‧‧偵測器
411.2‧‧‧處理單元
411.3‧‧‧標記偵測訊號
411.4‧‧‧輸出終端
451‧‧‧點鏡面
501‧‧‧處理單元
501.4‧‧‧輸入終端

Claims (15)

  1. 一種用於判定一標記偵測系統中之一測量光束之一期望波長帶寬的頻寬計算系統，該頻寬計算系統包含： 一處理單元，其經組態以基於標記幾何形狀資訊來判定該期望波長帶寬。
  2. 如請求項1之頻寬計算系統，其中該標記幾何形狀資訊包含表示一標記之一深度之標記深度資訊。
  3. 如請求項2之頻寬計算系統，其中該處理單元經組態以： 基於該標記深度資訊判定一標記偵測誤差函數之一週期及/或一方差參數，該標記偵測誤差函數表示該標記之一實際位置與依據該測量光束之該波長而變化的該標記之一經判定位置之間的一差，以及 分別基於該週期及/或該方差參數判定該期望波長帶寬。
  4. 如請求項1至3中任一項之頻寬計算系統，其中該處理單元經組態以基於該標記幾何形狀資訊來判定包含該測量光束之一分量的一反射光束之一反射光訊號強度，且基於該反射光訊號強度來判定該期望波長帶寬。
  5. 如請求項2之頻寬計算系統，其中 物件為一基板， 該標記深度資訊表示該測量光束經組態以自該標記之一頂表面行進至一底部反射界面的一距離。
  6. 如請求項5之頻寬計算系統，其中該距離乘以該測量光束自該頂表面行進至該底部反射界面穿過的一材料之一折射率大於1 µm。
  7. 一種用於偵測一物件上或一物件中存在的一標記之標記偵測系統，其包含： 如請求項1至6中之一或多項之該頻寬計算系統， 一輻射單元，其包含經組態以容納一輻射源之一輻射源固持器及經組態以控制該輻射源之一控制單元，該輻射源經組態以發射一測量光束朝向該標記，該測量光束包含一波長帶寬中之輻射，該波長帶寬具有基於該期望波長帶寬之一選定寬度，以及 一偵測單元，其包含： i. 一偵測器，其經組態以偵測包含由該標記反射之該測量光束之一分量的一反射光束，以及 ii. 一處理單元，其經組態以基於由該偵測器偵測到的該反射光束來判定該標記之一位置。
  8. 如請求項7之標記偵測系統，其進一步包含該輻射源，其中該測量光束之該波長帶寬之該選定寬度在10 nm與100 nm之間，視情況在15 nm與80 nm之間，例如在20 nm與70 nm之間，例如在20 nm與40 nm之間或在35 nm與55 nm之間。
  9. 一種用於偵測一物件上或一物件中存在的一標記之標記偵測系統，其包含： 一輻射單元，其包含： i. 一輻射源固持器， ii. 一輻射源，其配置在該輻射源固持器中，該輻射源經組態以發射一測量光束朝向該標記，該測量光束包含具有一選定寬度之一波長帶寬中之輻射，以及 iii. 以及一控制單元，其經組態以控制該輻射源， 一偵測單元，其包含： i. 一偵測器，其經組態以偵測包含由該標記反射之該測量光束之一分量的一反射光束，以及 ii. 一處理單元，其經組態以基於由該偵測器偵測到的該反射光束來判定該標記之一位置， 其中該波長帶寬之該選定寬度在10 nm與100 nm之間，視情況在15 nm與80 nm之間，例如在20 nm與70 nm之間，例如在20 nm與40 nm之間或在35 nm與55 nm之間。
  10. 如請求項9之標記偵測系統，其中： 該輻射單元包含複數個輻射源固持器及組態以配置在其中之複數個輻射源，各輻射源經組態以發射一測量光束朝向該標記，該測量光束包含一波長帶寬中之輻射，該波長帶寬包含一中心波長， 複數個輻射源之波長帶寬包含不同的中心波長及/或不同的寬度， 該頻寬計算系統之該處理單元經進一步組態以基於該期望波長帶寬選擇複數個輻射源中之一者，以及 輻射單元之該控制單元經組態以控制該選定輻射源以發射該測量光束。
  11. 如請求項9至10中之一或多項之標記偵測系統，其中該偵測單元之該處理單元經組態以基於該反射光束與一參考光束之間的一相位差或正級及負級之反射光束之間的一相位差來判定該標記之該位置。
  12. 一種微影裝置，其包含： 一投影系統，其經組態以將一圖案投影至包含至少一個標記之一基板上， 一基板支撐件，其經組態以固持該基板，以及 如請求項9至10中之一或多項之標記偵測系統，其經組態以藉由判定該基板上之至少一個標記之位置來判定該基板之一位置。
  13. 如請求項12之微影裝置，其進一步包含一基板定位系統，該基板定位系統經組態以基於該由位置測量系統判定之該基板之該位置來控制該基板支撐件之移動。
  14. 一種用於判定一標記偵測系統中之一測量光束之一期望波長帶寬之方法，該方法包含： 基於標記幾何形狀資訊判定該期望波長帶寬。
  15. 如請求項14之方法，其進一步包含： 基於該標記深度資訊判定一標記偵測誤差函數之一週期及/或一方差參數，該標記偵測誤差函數表示該標記之一實際位置與依據該測量光束之該波長而變化的該標記之一經判定位置之間的一差，以及 分別基於該週期及/或該方差參數判定該期望波長帶寬。
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