TW202340880A - 在目標快速光學檢測系統中實施之光學系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種系統，其包括光學裝置、反射裝置、一可移動反射裝置及一偵測器。該等光學裝置在一第一平面處且圍繞該系統之一軸線安置，且自目標接收散射輻射。該等反射裝置在至少一第二平面處且圍繞該軸線安置。該等反射裝置中之各者自該等光學裝置中之一對應者接收該散射輻射。該可移動反射裝置沿著該軸線安置且自該等反射裝置中之各者接收該散射輻射。該偵測器自該可移動反射裝置接收該散射輻射。

Description

在目標快速光學檢測系統中實施之光學系統

本公開係關於檢測裝置及方法，例如用於微影設備及系統中之度量衡的散射計。

微影設備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的機器。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之個別層上的電路圖案。此圖案可轉印至基板(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。一般而言，單個基板將含有經順次地圖案化之相鄰目標部分之網路。已知的微影設備包括：所謂的步進器，其中藉由將整個圖案一次性曝光至目標部分上來輻照各目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束掃描圖案，同時平行或反平行於此掃描方向同步地掃描目標部分來輻照各目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上來將圖案自圖案化裝置轉印至基板。

在微影操作期間，不同處理步驟可要求不同層依序地形成於基板上。因此，可能有必要以高準確度相對於形成於基板上之先前圖案來定位基板。一般而言，將對準標記置放於待對準之基板上且參考第二物件來定位對準標記。微影設備可使用對準設備來偵測對準標記之位置，且使用對準標記來對準基板以確保自光罩之準確曝光。將兩個不同層處之對準標記之間的未對準量測為疊對誤差。

為了監視微影製程，量測經圖案化基板之參數。舉例而言，參數可包括形成於經圖案化基板中或上之順次層之間的疊對誤差，及經顯影感光性抗蝕劑之臨界線寬。可對產品基板及/或專用度量衡目標執行此量測。存在用於對微影製程中形成之顯微結構進行量測的各種技術，包括使用掃描電子顯微鏡及各種特殊化工具。特殊化檢測工具之快速且非侵入性形式係散射計，其中將輻射光束導引至基板表面上之目標上，且量測散射或反射光束之屬性。藉由將光束在其已由基板反射或散射之前與之後的屬性進行比較，可判定基板之屬性。舉例而言，可藉由將反射光束與儲存於與已知基板屬性相關聯之已知量測庫中的資料進行比較來進行此判定。光譜散射計將寬頻帶輻射光束導引至基板上且量測散射至特定窄角度範圍中的輻射之光譜(依據波長而變化之強度)。相比之下，角解析散射計使用單色輻射光束且量測依據角度而變化的散射輻射之強度。

此類光學散射計可用以量測參數，諸如經顯影感光性抗蝕劑之臨界尺寸或在形成於經圖案化基板中或上之兩個層之間的疊對誤差(OV)。可藉由將照明光束在光束已由基板反射或散射之前與之後的屬性進行比較來判定基板之屬性。

微影系統可在給定時間框內僅輸出有限數目個所製造裝置。

因此，需要改良用於微影系統中之常式及製程以增加製造速度及產出量。舉例而言，基於本文中所描述之實施例，可更快地執行光學檢測製程。

在一些實施例中，一種系統包含光學裝置、反射裝置、可移動反射裝置及偵測器。光學裝置在第一平面處且圍繞系統之軸線安置，且經組態以自目標接收散射輻射。反射裝置在至少第二平面處且圍繞軸線安置。反射裝置中之各者經組態以自光學裝置中之對應者接收散射輻射。可移動反射裝置沿著軸線安置且經組態以自反射裝置中之各者接收散射輻射。偵測器經組態以自可移動反射裝置接收散射輻射。

在一些實施例中，一種光學系統包含光學裝置、反射裝置及可移動反射裝置。光學裝置在第一平面處且圍繞系統之軸線安置，且經組態以自目標接收散射輻射。反射裝置在至少第二平面處且圍繞軸線安置。反射裝置中之各者經組態以自光學裝置中之對應者接收散射輻射。可移動反射裝置沿著軸線安置且經組態以自反射裝置中之各者接收散射輻射。

下文參看隨附圖式詳細地描述本公開之其他特徵以及各種實施例之結構及操作。應注意，本公開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呈現此等實施例。基於本文中所含之教示，額外實施例對於熟習相關技術者將顯而易見。

本說明書揭示併有本公開之特徵的一或多個實施例。所揭示實施例係作為實例提供。本公開之範圍不限於所揭示之實施例。所主張之特徵由此處隨附之申請專利範圍定義。

所描述之實施例及本說明書中對「一個實施例」、「一實施例」、「一示範性實施例」等之提及指示所描述之(多個)實施例可包括特定特徵、結構或特性，但每個實施例可能未必包括特定特徵、結構或特性。此外，此類片語未必指同一實施例。另外，當結合實施例描述特定特徵、結構或特性時，應理解，無論是否明確地描述，結合其他實施例來實現此特徵、結構或特性皆在熟習此項技術者之認識範圍內。

為易於描述，本文中可使用諸如「在…之下」、「在…下方」、「下部」、「在…上方」、「在…上」、「上部」及其類似者的空間相對術語，以描述諸圖中所繪示之一個元件或特徵與另外一或多個元件或特徵的關係。除了諸圖中所描繪之定向以外，空間相對術語亦意欲涵蓋裝置在使用或操作中之不同定向。設備可以其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向)，且本文中所使用的空間相對描述詞可同樣相應地進行解釋。

本文中所使用之術語「約」指示可基於特定技術而變化之給定數量的值。基於特定技術，術語「約」可指示在值之例如10%至30%內變化(例如，值之±10%、±20%或±30%)的給定數量之值。

本公開之實施例可實施於硬體、韌體、軟體或其任何組合中。本公開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並執行。機器可讀媒體可包括用於儲存或傳輸呈可由機器(例如，運算裝置)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)；磁碟儲存媒體；光學儲存媒體；快閃記憶體裝置；電、光學、聲學或其他形式之傳播信號(例如，載波、紅外信號、數位信號等)；及其他媒體。另外，韌體、軟體、常式及/或指令可在本文中被描述為執行某些動作。然而，應瞭解，此類描述僅出於方便起見，且此類動作事實上係由運算裝置、處理器、控制器或執行韌體、軟體、常式、指令等之其他裝置引起。

然而，在更詳細地描述此等實施例之前，呈現可供實施本公開之實施例的示範性環境為具指導性的。

示範性微影系統

圖1A及圖1B分別展示微影設備100及微影設備100'之示意性繪示，其中可實施本公開之實施例。微影設備100及微影設備100'各自包括以下各者：照明系統(照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如，深紫外線或極紫外線輻射)；支撐結構(例如，光罩台) MT，其經組態以支撐圖案化裝置(例如，光罩、倍縮光罩或動態圖案化裝置) MA且連接至經組態以準確地定位圖案化裝置MA之第一定位器PM；及基板台(例如，晶圓台) WT，其經組態以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓) W且連接至經組態以準確地定位基板W之第二定位器PW。微影設備100及100'亦具有投影系統PS，該投影系統經組態以將由圖案化裝置MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分(例如，包含一或多個晶粒) C上。在微影設備100中，圖案化裝置MA及投影系統PS為反射的。在微影設備100'中，圖案化裝置MA及投影系統PS為透射的。

照明系統IL可包括用於導引、塑形或控制輻射光束B的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、反射折射、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MT以取決於圖案化裝置MA相對於參考框架之定向、微影設備100及100'中之至少一者之設計及其他條件(諸如，圖案化裝置MA是否固持於真空環境中)的方式來固持圖案化裝置MA。支撐結構MT可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化裝置MA。支撐結構MT可為例如框架或台，其可視需要為固定或可移動的。藉由使用感測器，支撐結構MT可確保圖案化裝置MA例如相對於投影系統PS處於所要位置。

術語「圖案化裝置」 MA應廣泛地解釋為係指可用以在輻射光束B之截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板W之目標部分C中產生圖案的任何裝置。賦予至輻射光束B之圖案可對應於在目標部分C中產生以形成積體電路的裝置中之特定功能層。

術語「檢測設備」、「度量衡系統」或其類似者可在本文中用以指例如用於量測結構之屬性(例如，疊對誤差、臨界尺寸參數)或用於微影設備中以檢測晶圓之對準的裝置或系統(例如，對準設備)。

圖案化裝置MA可為透射的(如在圖1B之微影設備100'中)或反射的(如在圖1A之微影設備100中)。圖案化裝置MA之實例包括倍縮光罩、光罩、可程式化鏡面陣列或可程式化LCD面板。光罩在微影中為熟知的，且包括諸如二元、交替相移或衰減相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之各者可個別地傾斜，以便使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面在由小鏡面矩陣反射之輻射光束B中賦予圖案。

術語「投影系統」 PS可涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如基板W上之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。真空環境可用於EUV或電子光束輻射，此係因為其他氣體可吸收過多輻射或電子。因此，可藉助於真空壁及真空泵將真空環境提供至整個光束路徑。

微影設備100及/或微影設備100'可屬於具有兩個(雙載物台)或多於兩個基板台WT (及/或兩個或多於兩個光罩台)之類型。在此類「多載物台」機器中，可並行地使用額外基板台WT，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他基板台WT用於曝光。在一些情形下，額外台可不為基板台WT。

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較高折射率之液體(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1A及圖1B，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當源SO為準分子雷射時，源SO及微影設備100、100'可為單獨的物理實體。在此類情況下，不認為源SO形成微影設備100或100'之部分，且輻射光束B藉助於包括例如合適導向鏡及/或擴束器之光束遞送系統BD (在圖1B中)而自源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，例如當源SO為汞燈時，源SO可為微影設備100、100'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可包括用於調整輻射光束之角強度分佈的調整器AD (在圖1B中)。一般而言，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作「σ外部」及「σ內部」)。此外，照明器IL可包含各種其他組件(在圖1B中)，諸如積光器IN及聚光器CO。照明器IL可用於調節輻射光束B以在其截面中具有所要均勻性及強度分佈。

參看圖1A，輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台) MT上之圖案化裝置(例如，光罩) MA上，且係由圖案化裝置MA圖案化。在微影設備100中，輻射光束B自圖案化裝置(例如，光罩) MA反射。在自圖案化裝置(例如，光罩) MA反射之後，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，該投影系統將輻射光束B聚焦至基板W之目標部分C上。藉助於第二定位器PW及位置感測器IF2 (例如，干涉裝置、線性編碼器或電容式感測器)，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)。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器IF1可用以相對於輻射光束B之路徑準確地定位圖案化裝置(例如，光罩) MA。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化裝置(例如，光罩) MA與基板W。

參看圖1B，輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台MT)上之圖案化裝置(例如，光罩MA)上，且係由該圖案化裝置圖案化。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，該投影系統將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。投影系統具有與照明系統光瞳IPU共軛之光瞳PPU。輻射之部分自照明系統光瞳IPU處之強度分佈發散且橫穿光罩圖案而不受光罩圖案處之繞射影響，且產生照明系統光瞳IPU處之強度分佈之影像。

投影系統PS將光罩圖案MP之影像投影至塗佈於基板W上之光阻層上，其中該影像係由繞射光束形成，該等繞射光束係藉由來自強度分佈之輻射而自標記圖案MP產生。舉例而言，光罩圖案MP可包括線及空間之陣列。在該陣列處且不同於零階繞射的輻射繞射產生轉向繞射光束，其在垂直於線的方向上具有方向改變。未繞射光束(亦即，所謂的零階繞射光束)橫穿圖案，而傳播方向無任何改變。零階繞射光束橫穿在投影系統PS之共軛光瞳PPU上游的投影系統PS之上部透鏡或上部透鏡群組，以到達共軛光瞳PPU。在共軛光瞳PPU之平面中且與零階繞射光束相關聯的強度分佈之部分為照明系統IL之照明系統光瞳IPU中的強度分佈之影像。孔徑裝置PD例如在或實質上在包括投影系統PS之共軛光瞳PPU之平面處安置。

投影系統PS經配置以藉助於透鏡或透鏡群組L不僅捕獲零階繞射光束，而且捕獲一階或一階及更高階繞射光束(圖中未示)。在一些實施例中，可使用用於對在垂直於線之方向上延伸之線圖案進行成像的偶極照明，以利用偶極照明之解析度增強效應。舉例而言，一階繞射光束在晶圓W之層級處干涉對應的零階繞射光束，從而以最高可能解析度及製程窗(亦即，與可容許曝光劑量偏差結合之可用聚焦深度)產生線圖案MP之影像。在一些實施例中，可藉由在照明系統光瞳IPU之相對象限中提供輻射極(圖中未示)來減小散光像差。另外，在一些實施例中，可藉由阻擋投影系統之共軛光瞳PPU中與相對象限中之輻射極相關聯的零階光束來減小散光像差。此更詳細地描述於2009年3月31日發佈之US 7,511,799 B2中，其以全文引用之方式併入本文中。

藉助於第二定位器PW及位置感測器IFD (例如，干涉裝置、線性編碼器或電容式感測器)，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)。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器(圖1B中未示)可用以相對於輻射光束B之路徑準確地定位光罩MA (例如，在自光罩庫進行機械擷取之後或在掃描期間)。

一般而言，可藉助於形成第一定位器PM之部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。類似地，可使用形成第二定位器PW之部分的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)之情況下，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與基板W。儘管基板對準標記(如所繪示)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(被稱為切割道對準標記)。類似地，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。

光罩台MT及圖案化裝置MA可處於真空腔室V中，其中真空內機器人IVR可用以將諸如光罩之圖案化裝置移入及移出真空腔室。替代地，當光罩台MT及圖案化裝置MA處於真空腔室外部時，類似於真空內機器人IVR，真空外機器人可用於各種運輸操作。需要校準真空內機器人及真空外機器人兩者以用於任何有效負載(例如，光罩)至轉移站之固定運動安裝台的平滑轉移。

微影設備100及100'可在以下模式中之至少一者下使用：

1. 在步進模式中，在將賦予至輻射光束B之整個圖案一次性地投影至目標部分C上時，支撐結構(例如，光罩台) MT及基板台WT基本上保持靜止(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。

2. 在掃描模式中，在將賦予至輻射光束B之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構(例如，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(縮小率)放大率及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構(例如，光罩台) MT之速度及方向。

3. 在另一模式中，在將賦予至輻射光束B之圖案投影至目標部分C上時，使支撐結構(例如，光罩台) MT保持實質上靜止，從而固持可程式化圖案化裝置，且移動或掃描基板台WT。可使用脈衝式輻射源SO，且在基板台WT之各次移動之後或在掃描期間的順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化裝置。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化裝置(諸如，可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。

亦可使用所描述使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。

在另一實施例中，微影設備100包括極紫外線(EUV)源，該源經組態以產生用於EUV微影之EUV輻射光束。一般而言，EUV源經組態於輻射系統中，且對應的照明系統經組態以調節EUV源之EUV輻射光束。

圖2更詳細地展示微影設備100，其包括源收集器設備SO、照明系統IL及投影系統PS。源收集器設備SO經建構及配置以使得可在源收集器設備SO之圍封結構220中維持真空環境。可藉由放電產生電漿源來形成EUV輻射發射電漿210。可藉由氣體或蒸汽(例如，Xe氣體、Li蒸汽或Sn蒸汽)而產生EUV輻射，其中產生極熱電漿210以發射在電磁光譜之EUV範圍內的輻射。藉由例如引起至少部分離子化電漿之放電來產生極熱電漿210。為了輻射之高效產生，可需要分壓為例如10 Pa之Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他合適之氣體或蒸汽。在一些實施例中，提供受激發錫(Sn)之電漿以產生EUV輻射。

由熱電漿210發射之輻射經由定位於源腔室211中之開口中或後方的可選氣體障壁或污染物截留器230 (在一些情況下亦被稱作污染物障壁或箔片截留器)而自源腔室211傳遞至收集器腔室212中。污染物截留器230可包括通道結構。污染物截留器230亦可包括氣體障壁，或氣體障壁與通道結構之組合。本文中進一步所指示之污染物截留器或污染物障壁230至少包括通道結構。

收集器腔室212可包括輻射收集器CO，該輻射收集器可為所謂的掠入射收集器。輻射收集器CO具有上游輻射收集器側251及下游輻射收集器側252。橫穿收集器CO之輻射可自光柵光譜濾光器240反射以聚焦於虛擬源點INTF中。虛擬源點INTF通常被稱作中間焦點，且源收集器設備經配置以使得中間焦點INTF位於圍封結構220中之開口219處或附近。虛擬源點INTF為輻射發射電漿210之影像。光柵光譜濾光器240尤其用於抑制紅外(IR)輻射。

隨後，輻射橫穿照明系統IL，該照明系統可包括琢面化(faceted)場鏡面裝置222及琢面化光瞳鏡面裝置224，該等裝置經配置以提供輻射光束221在圖案化裝置MA處之所要角分佈以及在圖案化裝置MA處之輻射強度的所要均勻性。在由支撐結構MT固持之圖案化裝置MA處反射輻射光束221之後，形成經圖案化光束226，且藉由投影系統PS經由反射元件228、229將經圖案化光束226成像至由晶圓載物台或基板台WT固持之基板W上。

比所展示之元件更多的元件通常可存在於照明光學件單元IL及投影系統PS中。取決於微影設備之類型，光柵光譜濾光器240可視情況存在。另外，可存在比圖2中所展示之鏡面更多的鏡面，例如相較於圖2中所展示之反射元件，在投影系統PS中可存在一至六個額外反射元件。

如圖2中所繪示，收集器光學件CO經描繪為具有掠入射反射器253、254及255之巢套式收集器，僅作為收集器(或收集器鏡面)之實例。掠入射反射器253、254及255圍繞光軸O軸向對稱地安置，且此類型之收集器光學件CO較佳與放電產生電漿源(常常被稱為DPP源)組合使用。

例示性微影製造單元

圖3展示根據一些實施例之微影製造單元(lithographic cell) 300，其有時亦被稱作微影製造單元(lithocell)或叢集。微影設備100或100'可形成微影製造單元300之部分。微影製造單元300亦可包括用以對基板執行曝光前及曝光後製程之一或多個設備。習知地，此等設備包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以使經曝光抗蝕劑顯影之顯影器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、在不同製程設備之間移動該等基板，且將該等基板遞送至微影設備100或100'之裝載匣LB。常常統稱為塗佈顯影系統(track)之此等裝置係在塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，該塗佈顯影系統控制單元自身受到監督控制系統SCS控制，該監督控制系統亦經由微影控制單元LACU來控制微影設備。因此，可操作不同設備以最大化產出量及處理效率。

例示性檢測設備

為了控制微影製程以將裝置構件準確地置放於基板上，通常在基板上提供對準標記，且微影設備包括用於將標記準確地定位於基板上之一或多個檢測設備。此等對準設備實際上為位置量測設備。不同類型之標記及不同類型之對準設備及/或系統自不同時間及不同製造商已知。廣泛用於當前微影設備中之一種類型的系統係基於美國專利第6,961,116號(den Boef等人)中所描述之自參考干涉計。通常，分別量測標記以獲得X位置及Y位置。然而，可使用美國公開案第2009/195768 A號(Bijnen等人)中所描述之技術來執行組合之X及Y量測。此等揭示案兩者之全部內容係以引用之方式併入本文中。

圖4A展示根據一些實施例之檢測設備400之截面圖的示意圖，該檢測設備可實施為微影設備100或100'之部分。在一些實施例中，檢測設備400可經組態以相對於圖案化裝置(例如，圖案化裝置MA)對準一基板(例如，基板W)。檢測設備400可經進一步組態以偵測基板上之對準標記之位置，且使用對準標記之偵測到之位置相對於圖案化裝置或微影設備100或100'之其他組件來對準基板。基板之此對準可確保基板上之一或多個圖案的準確曝光。

在一些實施例中，檢測設備400可包括一照明系統412、一光束分光器414、一干涉計426、一偵測器428、一光束分析器430及一疊對計算處理器432。照明系統412可經組態以提供具有一或多個通帶之一電磁窄帶輻射光束413。在一實例中，一或多個通帶可在約500 nm至約900 nm之間的波長光譜內。在另一實例中，一或多個通帶可為在約500 nm至約900 nm之間的波長光譜內的離散窄通帶。照明系統412可經進一步組態以提供在一長時間段內(例如，在照明系統412之壽命內)具有實質上恆定的中心波長(CWL)值的一或多個通帶。照明系統412之此組態可幫助防止實際CWL值在當前對準系統中自所要CWL值移位，如上文所論述。且結果，相較於當前對準設備，恆定CWL值之使用可改良對準系統(例如，檢測設備400)之長期穩定性及準確度。

在一些實施例中，光束分光器414可經組態以接收輻射光束413且將輻射光束413分裂成至少兩個輻射子光束。舉例而言，輻射光束413可分裂成輻射子光束415及417，如圖4A中所展示。光束分光器414可經進一步組態以將輻射子光束415導引至置放於一載物台422上之一基板420上。在一個實例中，載物台422可沿著方向424移動。輻射子光束415可經組態以照明位於基板420上之一對準標記或一目標418。對準標記或目標418可塗佈有一輻射敏感膜。在一些實施例中，對準標記或目標418可具有一百八十度(亦即，180°)對稱性。亦即，當對準標記或目標418繞垂直於對準標記或目標418之平面的對稱軸線旋轉180°時，經旋轉之對準標記或目標418可與未旋轉之對準標記或目標418實質上相同。基板420上之目標418可為：(a)一抗蝕劑層光柵，其包含由固體抗蝕劑線形成之長條，或(b)一產品層光柵，或(c)一疊對目標結構中之一複合光柵堆疊，其包含疊對或交錯於產品層光柵上之一抗蝕劑光柵。長條可替代地經蝕刻至基板中。此圖案對微影投影設備(尤其投影系統PL)中之色像差敏感，且照明對稱性及此類像差之存在將使其自身顯現為經印刷光柵中之變化。用於裝置製造中以量測線寬、間距及臨界尺寸的一種線內方法利用被稱為「散射量測」之技術。散射量測之方法描述於Raymond等人之「使用光學散射量測的多參數光柵度量衡(Multiparameter Grating Metrology Using Optical Scatterometry)」(J. Vac. Sci. Tech. B，第15卷，第2期，第361至368頁(1997年))及Niu等人之「DUV微影中的鏡面光譜散射量測(Specular Spectroscopic Scatterometry in DUV Lithography)」(SPIE，第3677卷(1999年))中，上述兩者係以全文引用之方式併入本文中。在散射量測中，光由目標中之週期性結構反射，且偵測給定角度下之所得反射光譜。例如使用嚴密耦合波分析(RCWA)或藉由與藉由模擬導出之圖案庫進行比較來重建構產生反射光譜之結構。因此，經印刷光柵之散射量測資料用以重建構該等光柵。根據印刷步驟及/或其他散射量測製程之知識，可將光柵之參數(諸如，線寬及形狀)輸入至由處理單元PU執行之重建構製程。

在一些實施例中，根據一實施例，光束分光器414可經進一步組態以接收繞射輻射光束419且將繞射輻射光束419分裂成至少兩個輻射子光束。如圖4A中所展示，繞射輻射光束419可分裂成繞射輻射子光束429及439。

應注意，儘管光束分光器414被展示為朝向對準標記或目標418導引輻射子光束415且朝向干涉計426導引繞射輻射子光束429，但本公開不限於此。對於熟習相關技術者將顯而易見，可使用其他光學配置來獲得照明基板420上之對準標記或目標418以及偵測對準標記或目標418之影像的類似結果。

如圖4A中所繪示，干涉計426可經組態以經由光束分光器414接收輻射子光束417及繞射輻射子光束429。在一示範性實施例中，繞射輻射子光束429可為可自對準標記或目標418反射之輻射子光束415的至少一部分。在此實施例之實例中，干涉計426包含任何適當的光學元件集合，例如可經組態以基於所接收之繞射輻射子光束429形成對準標記或目標418之兩個影像的稜鏡之組合。應瞭解，不需形成良好的品質影像，但應解析對準標記418之特徵。干涉計426可經進一步組態以將兩個影像中之一者相對於兩個影像中之另一者旋轉180°且以干涉方式重組經旋轉之影像與未旋轉之影像。

在一些實施例中，偵測器428可經組態以經由干涉計信號427接收經重組影像，且當檢測設備400之對準軸線421穿過對準標記或目標418之對稱中心(圖中未示)時偵測由經重組影像引起的干涉。根據一示範性實施例，此干涉可歸因於對準標記或目標418成180°對稱，且經重組影像相長地或相消地干涉。基於偵測到之干涉，偵測器428可經進一步組態以判定對準標記或目標418之對稱中心的位置且因此偵測基板420之位置。根據一實例，對準軸線421可與垂直於基板420之光束對準且穿過影像旋轉干涉計426之中心。偵測器428可經進一步組態以藉由實施感測器特性且與晶圓標記製程變化相互作用來估計對準標記或目標418之位置。

在另一實施例中，偵測器428藉由執行以下量測中之一或多者來判定對準標記或目標418之對稱中心的位置： 1. 量測針對各種波長之位置變化(色彩之間的位置移位)； 2. 量測針對各種階之位置變化(繞射階之間的位置移位)；及 3. 量測針對各種偏振之位置變化(偏振之間的位置移位)。

可例如藉由任何類型之對準感測器來獲得此資料，例如美國專利第6,961,116號中所描述之智慧型對準感測器混合(SMart Alignment Sensor Hybrid；SMASH)感測器，其使用具有單個偵測器及四個不同波長之自參考干涉計且在軟體中提取對準信號，或美國專利第6,297,876號中所描述之使用高階對準增強的進階技術(Advanced Technology using High order ENhancement of Alignment；Athena)，其將七個繞射階中之各者導引至專用偵測器，該等專利兩者以全文引用之方式併入本文中。

在一些實施例中，光束分析器430可經組態以接收繞射輻射子光束439且判定該繞射輻射子光束之光學狀態。光學狀態可為光束波長、偏振或光束輪廓之量度。光束分析器430可經進一步組態以判定載物台422之位置且使載物台422之位置與對準標記或目標418之對稱中心之位置相關。因而，可參考載物台422準確地知曉對準標記或目標418之位置及(因此)基板420之位置。替代地，光束分析器430可經組態以判定檢測設備400或任何其他參考元件之位置，使得可參考檢測設備400或任何其他參考元件知曉對準標記或目標418之對稱中心。光束分析器430可為具有某種形式之波長-頻帶選擇性的點或成像偏振計。在一些實施例中，光束分析器430可直接整合至檢測設備400中，或經由若干類型之光纖連接：根據其他實施例，偏振保持(polarization preserving)單模、多模或成像。

在一些實施例中，光束分析器430可經進一步組態以判定基板420上之兩個圖案之間的疊對資料。此等圖案中之一者可為參考層上之參考圖案。另一圖案可為經曝光層上之經曝光圖案。參考層可為已存在於基板420上之經蝕刻層。參考層可由藉由微影設備100及/或100'在基板上曝光的參考圖案產生。經曝光層可為與參考層相鄰地曝光之抗蝕劑層。經曝光層可由藉由微影設備100或100'在基板420上曝光的曝光圖案產生。基板420上之經曝光圖案可對應於由載物台422進行之基板420之移動。在一些實施例中，經量測疊對資料亦可指示參考圖案與曝光圖案之間的偏移。經量測疊對資料可用作校準資料以校準由微影設備100或100'曝光之曝光圖案，使得在校準之後，經曝光層與參考層之間的偏移可得以最小化。

在一些實施例中，光束分析器430可經進一步組態以判定基板420之產品堆疊輪廓之模型，且可經組態以在單次量測中量測目標418之疊對、臨界尺寸及焦點。產品堆疊輪廓含有關於諸如對準標記、目標418或基板420之堆疊產品的資訊，且可包括依據照明變化而變化的標記製程變化誘發之光學訊跡度量衡。產品堆疊輪廓亦可包括產品光柵輪廓、標記堆疊輪廓及標記不對稱性資訊。光束分析器430之實例為美國專利第8,706,442號中所描述之由ASML (Veldhoven, The Netherlands)製造的Yieldstar ^TM，該美國專利以全文引用之方式併入本文中。光束分析器430可經進一步組態以處理與彼層中之經曝光圖案之特定屬性相關的資訊。舉例而言，光束分析器430可處理層中之所描繪影像的疊對參數(該層相對於基板上之先前層之定位準確度或第一層相對於基板上之標記之定位準確度的指示)、焦點參數，及/或臨界尺寸參數(例如，線寬及其變化)。其他參數為與經曝光圖案之所描繪影像之品質相關的影像參數。

在一些實施例中，偵測器(圖中未示)之陣列可連接至光束分析器430，且允許下文所論述之準確堆疊輪廓偵測的可能性。舉例而言，偵測器428可為偵測器陣列。對於偵測器陣列，多個選項係可能的：多模光纖束；每通道之離散接腳偵測器；或CCD或CMOS (線性)陣列。多模光纖束之使用使得能夠出於穩定性原因而遠端地定位任何耗散元件。離散PIN偵測器提供大動態範圍，但其各自需要單獨的前置放大器。元件數目因此受限。CCD線性陣列提供可經高速地讀出且在使用相位步進偵測的情況下尤其受到關注的許多元件。

在一些實施例中，第二光束分析器430'可經組態以接收繞射輻射子光束429且判定該繞射輻射子光束之光學狀態，如圖4B中所展示。光學狀態可為光束波長、偏振或光束輪廓之量度。第二光束分析器430'可與光束分析器430相同。替代地，第二光束分析器430'可經組態以至少執行光束分析器430之全部功能，諸如判定載物台422之位置及使載物台422之位置與對準標記或目標418之對稱中心之位置相關。因而，可參考載物台422準確地知曉對準標記或目標418之位置及(因此)基板420之位置。第二光束分析器430'亦可經組態以判定檢測設備400或任何其他參考元件之位置，使得可參考檢測設備400或任何其他參考元件知曉對準標記或目標418之對稱中心。第二光束分析器430'可經進一步組態以判定兩個圖案之間的疊對資料及基板420之產品堆疊輪廓之模型。第二光束分析器430'亦可經組態以在單次量測中量測目標418之疊對、臨界尺寸及焦點。

在一些實施例中，第二光束分析器430'可直接整合至檢測設備400中，或其可經由若干類型之光纖連接：根據其他實施例，偏振保持單模、多模或成像。替代地，第二光束分析器430'及光束分析器430可組合以形成經組態以接收繞射輻射子光束429及439兩者且判定該等繞射輻射子光束之光學狀態的單個分析器(圖中未示)。

在一些實施例中，處理器432自偵測器428及光束分析器430接收資訊。舉例而言，處理器432可為疊對計算處理器。資訊可包含由光束分析器430建構之產品堆疊輪廓之模型。替代地，處理器432可使用所接收的關於產品標記之資訊來建構產品標記輪廓之模型。在任一情況下，處理器432使用或併有產品標記輪廓之模型來建構堆疊產品及疊對標記輪廓之模型。接著使用堆疊模型來判定疊對偏移且最小化對疊對偏移量測之光譜效應。處理器432可基於自偵測器428及光束分析器430接收到之資訊產生基本校正演算法，該資訊包括但不限於：照明光束之光學狀態、對準信號、相關聯位置估計，以及光瞳平面、影像平面及額外平面中之光學狀態。光瞳平面為輻射之徑向位置定義入射角且角位置定義輻射之方位角的平面。處理器432可利用基本校正演算法以參考晶圓標記及/或對準標記418來表徵檢測設備400。

在一些實施例中，處理器432可經進一步組態以基於自偵測器428及光束分析器430接收到之資訊而針對各標記判定相對於感測器估計之經印刷圖案位置偏移誤差。該資訊包括但不限於：產品堆疊輪廓、基板420上之各對準標記或目標418之疊對、臨界尺寸及焦點的量測。處理器432可利用叢集演算法以將標記分組成具有類似恆定偏移誤差之集合，且基於該資訊產生對準誤差偏移校正表。叢集演算法可基於疊對量測、位置估計，及與偏移誤差之各集合相關聯的額外光學堆疊製程資訊。針對多個不同標記來計算疊對，例如圍繞經程式化疊對偏移具有正偏置及負偏置之疊對目標。量測最小疊對之目標被視為參考(此係因為其係以最佳準確度進行量測)。自此經量測小疊對及其對應目標之已知經程式化疊對，可推導出疊對誤差。表1繪示可如何執行此推導。所展示實例中之最小經量測疊對為-1 nm。然而，此與具有-30 nm之經程式化疊對的目標相關。製程可引入29 nm之疊對誤差。

表1
經程式化疊對	-70	-50	-30	-10	10	30	50
經量測疊對	-38	-19	-1	21	43	66	90
經量測疊對與經程式化疊對之間的差	32	31	29	31	33	36	40
疊對誤差	3	2	-	2	4	7	11

最小值可被視為參考點，且相對於此最小值，可計算經量測疊對與歸因於經程式化疊對而預期之疊對之間的偏移。此偏移判定各標記或具有類似偏移之標記之集合的疊對誤差。因此，在表1實例中，在具有30 nm之經程式化疊對的目標位置處，最小量測疊對為-1 nm。將其他目標處之預期疊對與經量測疊對之間的差與此參考進行比較。亦可在不同照明設定下自標記及目標418獲得諸如表1之表，可判定及選擇導致最小疊對誤差之照明設定及其對應校準因數。在此之後，處理器432可將標記分組成類似疊對誤差之集合。用於將標記分組之準則可基於不同製程控制，例如用於不同製程之不同誤差容限進行調整。

在一些實施例中，處理器432可確認群組之所有或大部分成員具有類似偏移誤差，且基於其額外光學堆疊度量衡將來自叢集演算法之個別偏移校正應用於各標記。處理器432可判定對各標記之校正，且例如藉由將校正饋入至檢測設備400中來將校正回饋至微影設備100或100'以校正疊對中之誤差。

例示性光學系統

在一些實施例中，術語「產出量」可用於描述晶圓完成特定製造步驟且移動至下一步驟的速率。產出量可為微影系統之可銷售性的效能標記。需要微影系統在儘可能短的時間內輸出儘可能多的產品。微影製造可包含若干複雜製程。各製程涵蓋平衡所要品質(例如，亞奈米準確度、高產率)及缺點(例如，較慢製造、成本)之技術的選擇。此類製程可涉及檢測基板上之經印刷標記。檢測設備可結合微影製程而使用，例如以確定基板上之經印刷圖案的一致性或對準基板以便適當地接收新圖案。應瞭解，檢測製程可極大地增強使用微影製程之大批量生產。亦應瞭解，檢測製程可具有相關聯之時間成本，藉此減少產出量。

本文中之一些實施例包括用以增強檢測製程之速度的裝置及功能。

圖5A展示根據一些實施例之光學系統500。在一些實施例中，光學系統500可包含光學裝置502、反射裝置504及可移動反射裝置506。光學系統500亦可包含透鏡系統508 (例如，一或多個透鏡、4f透鏡系統或其類似者)。

在一些實施例中，光學裝置502可包含物鏡。物鏡為收集自目標散射之輻射及/或聚焦輻射以產生目標之影像的光學裝置。物鏡可包含例如一或多個透鏡、一或多個鏡面或若干光學元件之組合。光學裝置502可安置於平面510 (例如，第一平面)處。光學裝置502可圍繞光學系統500之軸線512配置。軸線512可為光學系統500之中心軸線。反射裝置504可安置於平面514 (例如，第二平面)處。反射裝置可圍繞軸線512配置。反射裝置504與光學裝置502可具有一對一的對應關係。可移動反射裝置506可沿著軸線512安置。透鏡系統508可沿著軸線512安置。

應瞭解，在一些實施例中，與引入次序相反(除非另外指出)，列舉形容詞(例如，「第一」、「第二」、「第三」或其類似者)可用作實體識別符。舉例而言，術語「第一平面」及「第二平面」可區分兩個平面，但無需指定哪一平面出現在另一平面之前。此外，圖式中之物件無需限於此實施方式中所使用之列舉形容詞(例如，若其他平面使用區分列舉形容詞，則平面510可被稱作第二平面)。

在一些實施例中，光學裝置502可自複數個目標418 (圖4)接收散射輻射。雖然圖4僅繪示一個目標(為清楚起見)，但應瞭解，經歷微影製程之基板可接收包含複數個目標(例如，用於對準及/或疊對檢測中之數十或數百個光柵)之圖案。光學系統500可為用於執行檢測之系統(例如，檢測設備400 (圖4A及圖4B))之部分。作為非限制性實例，光學系統500可安置於方位434 (圖4)處。在此實施方案中，可移動反射裝置506可將來自給定目標之散射輻射導引至偵測器428 (圖4)。偵測器可接收散射輻射。偵測器可基於散射輻射產生量測信號。

在一些實施例中，替代將光學裝置502中之單一者自第一目標移動至第二目標，可使用可移動反射裝置506來選擇光學裝置502中最接近第二目標之適當者。以此方式，可顯著減少目標與光學裝置502之間的相對移動。在依賴於單個物鏡之習知檢測設備中，可將單個物鏡自一個目標移動至另一目標，此係因為檢測設備檢測複數個目標(假定目標之靜止參考系——亦即，移動目標或基板達成相同效應)。在此檢測方法中，單個物鏡自目標至目標之行進時間在生產中可引入延遲。因為使慣性組件加速及減速且將光學件與目標精確地對準所花費的時間量，此類延遲可為不可忽略的。

在一些實施例中，多個運動之聚集延遲可為顯著的。因此，光學系統500之技術意義在於：當檢測多個目標時，相對於具有單個物鏡之工具將需要的運動量，目標與光學裝置502之間的相對運動量可減少。因此，使用光學系統500檢測目標之持續時間可顯著少於使用單個物鏡工具檢測目標之持續時間。光學系統500之另一技術意義在於：輻射源及偵測器之數目可少於光學裝置502之數目(例如，使用為光學路徑中之兩者或多於兩者所共用(或共有)的單個輻射源及單個偵測器裝置)。此可減少建構成本及總重量，以及經由使用具有大佔據面積之較少光學裝置來增強光學系統500的可擴展性。

在一些實施例中，反射裝置504中之各者可自光學裝置502中之對應者接收散射輻射。可移動反射裝置506可自反射裝置504中之各者接收散射輻射。偵測器(例如，偵測器428 (圖4))可自可移動反射裝置506接收散射輻射。光學系統500中之光學件可經配置成使得檢測系統之源(或照明)分支(例如，朝向目標行進之輻射)及檢測系統之偵測分支(例如，自目標行進之輻射)具有重疊的光學路徑。舉例而言，可將來自源之輻射沿著軸線512且沿著光學路徑516 (例如，第一光學路徑)引導至目標418 (圖8)中之一者(例如，第一目標)。在輻射自目標散射之後，可經由光學路徑516及軸線512將散射輻射引導至偵測器428 (圖4)。若另一目標待檢測，則可致動(例如，重定向、重導引或其類似者)可移動反射裝置506以便選擇不同的光學路徑，例如光學路徑518。

在一些實施例中，可移動反射裝置506可自源(例如，照明系統412 (圖4))接收輻射光束。可移動反射裝置506可將輻射光束朝向目標418 (圖4)導引以自該等目標產生散射輻射。可移動反射裝置506可基於可移動反射裝置506之位置狀態使用例如光學路徑516或518來導引輻射光束。可移動反射裝置506可例如經由反射裝置504導引輻射光束以使輻射光束朝向目標偏轉。輻射光束亦可透射穿過光學裝置502。

在一些實施例中，第一光學路徑可由反射元件504中之第一者、光學裝置502中之第一者及目標418 (圖4)中之第一者界定。在一非限制性實例中，第一光學路徑可為光學路徑516 (或光學路徑518)——由沿著光學路徑之光學裝置、反射元件及目標中之對應者界定。第二光學路徑可由反射元件504中之第二者、光學裝置502中之第二者及目標418 (圖4)中之第二者界定。在一非限制性實例中，第二光學路徑可為光學路徑518 (或光學路徑516)——由沿著光學路徑之光學裝置、反射元件及目標中之對應者界定。可移動反射裝置506可致動以使輻射光束在第一光學路徑與第二光學路徑之間移位。

在一些實施例中，實施光學系統500之檢測系統可對多個目標418 (圖4)執行檢測量測。舉例而言，可產生目標與光學裝置502之間的相對移動以便將目標中之第一者與光學裝置502中之第一者對準。相對移動可藉由相對於目標移動光學裝置502、相對於光學裝置502移動目標或其兩者來達成。可移動反射裝置506可經定向(例如，藉由致動)使得選擇光學裝置502中之第一者的光學路徑(例如，光學路徑516)。可全部使用第一光學路徑將輻射光束導引至第一目標且可在偵測器428 (圖4)處偵測後續散射輻射。應瞭解，此時，光學裝置502中之第一者可能並非最接近下一待量測目標(例如，目標中之第二者)的裝置。可能存在最接近目標中之第二者的光學裝置502中之另一者(例如，光學裝置502中之第二者)。

因此，在一些實施例中，檢測系統可在目標與光學裝置502之間產生相對移動以將目標中之第二者與光學裝置502中之第二者對準。可移動反射裝置506可經致動使得選擇光學裝置502中之第二者的光學路徑(例如，光學路徑518)。此使輻射光束自第一光學路徑移位至第二光學路徑。藉由使用光學裝置502中之第二者來量測第二目標(相對於使用光學裝置502中之第一者來量測第二目標)，可限制目標與光學裝置502之間的相對移動以便使其小於目標中之第一者與第二者之間的距離。相比之下，在單個物鏡(或光學裝置)自目標移動至目標之情境中，由單個物鏡行進之距離將等於該等目標之間的距離。以此方式，使用光學裝置502中之多者可減少由光學裝置相對於目標行進之距離，藉此減少用於對多個目標執行量測之時間。應瞭解，可依序執行第一目標及第二目標之量測。相比於替代量測序列，檢測系統可更快地完成量測序列，該替代量測序列包含將單個光學裝置與目標中之第一者對準且接著與目標中之第二者對準。

在一些實施例中，可移動反射裝置506可致動，從而以給定速度—亦即，以給定速率或頻率自一個光學路徑切換至另一光學路徑。可移動反射裝置506之致動頻率可基於用於在光學路徑516與518之間執行輻射光束之移位的持續時間之倒數。可移動反射裝置506可能夠以高達大約500 Hz之頻率操作。基於給定致動器之能力，頻率之上限可能更大。

參看圖5A及圖5B，圖5B展示根據一些實施例之光學裝置502在平面510 (圖5A)處的配置。在一些實施例中，光學裝置502可以陣列配置進行安置。陣列配置可關於軸線512對稱。軸向對稱性之實例可為12重對稱性(例如，光學裝置502可與另一光學裝置502在直徑上相對)。軸向對稱性之另一實例可為5重對稱性(例如，光學裝置502不具有在直徑上相對的光學裝置)。陣列配置可為環形。舉例而言，陣列配置可符合圓形或橢圓形之形狀。在一些實施例中，陣列配置可為多邊形。舉例而言，陣列配置可使得光學裝置502安置於多邊形形狀之頂點處。

在一些實施例中，光學裝置502可相對於軸線512以相等光學距離安置。光學裝置502可相對於可移動光學裝置506以相等光學距離安置。與光學裝置502中之第一者相關聯的光學放大率可相同於與光學裝置502中之第二者相關聯的光學放大率。

在一些實施例中，光學裝置可對稱地配置，但不限制為屬於特定的n重對稱性，如例如圖5C中所展示。

參看圖5A及圖5C，圖5C展示根據一些實施例之光學裝置502在平面510 (圖5A)處的配置。陣列配置可具有關於軸線512之某種對稱性(例如，一半部分與另一半部分對稱)。在此配置中，光學裝置502可相對於軸線512以相等光學距離安置。光學裝置502可經配置以使得間隙516存在於光學裝置502中之第一者與第二者之間。間隙520可允許在檢測系統中實施額外能力。舉例而言，除了具有用於執行量測或目標之組件以外，量測系統亦可包含用於其他目的之一或多個額外感測器。

在一些實施例中，量測系統可包含檢測設備400 (圖4A及圖4B)、光學系統500，以及用於執行基板及/或目標之量測的第二系統(例如，高度或位階感測器)。第二系統可經由間隙520將輻射發送至基板及/或目標。第二系統可判定基板之高度位置(高度係沿著大致平行於軸線512之軸線量測)。當光學裝置502包含具有短工作距離之物鏡(例如，光學裝置502在非常接近於目標安置時處於聚焦)時，間隙520尤其有用。在此情境下，光學裝置502可阻擋意欲入射於基板420 (圖4)上靠近軸線512之方位處的量測輻射。然而，間隙520可提供至在光學裝置502經配置成封裝在一起而無間隙之情況下通常將會被阻擋的區域之視線路徑。應瞭解，間隙520可併入本文中所揭示之其他配置中。

在一些實施例中，可移動反射裝置506可用於擾亂輻射之某些屬性(例如，相干擾亂、像差擾亂或其類似者)。舉例而言，可調變及/或隨機化可移動反射裝置506之運動。

圖6A展示根據一些實施例之光學系統600。在一些實施例中，光學系統600可包含類似於參看圖5A、圖5B及圖5C所描述之光學系統500的結構及功能。因此，除非另外指出，否則圖5A、圖5B及圖5C之元件的描述亦可適用於圖6A之對應元件(例如，參考編號共用兩個最右數位)。此外，為簡單起見，某些元件可能未經標記，但其結構及功能應基於經標記之類似元件而顯而易見。

在一些實施例中，圖6A展示按比例縮放參看圖5A、圖5B及圖5C所描述之概念的光學組件之示範性配置。光學系統600可包含光學裝置602、反射裝置604及可移動反射裝置606。光學系統600亦可包含一或多個透鏡系統608。平面610及614、軸線612以及光學路徑616及618可表示如先前參看圖5A所描述之空間關係及功能。光學裝置600可實施於用於檢測基板之系統中(例如，在方位434 (圖4A及圖4B)處)。

在一些實施例中，可將光學系統按比例縮放至光學裝置602不適合單個緊密配置(例如，不適合一個環形配置)之程度。因此，可能需要將多餘的光學裝置602置放為進一步遠離軸線612。在一些實施例中，可使用光學裝置602及反射裝置604之第一部分達成第一配置。在圖6中，光學裝置602及反射裝置604之內部配置(接近軸線612之裝置)可如先前參看圖5A、圖5B及圖5C所描述。亦設想到第二配置，其中光學裝置602及反射裝置604之第二部分經配置為進一步遠離軸線612。應瞭解，按比例縮放可繼續至甚至進一步遠離軸線612的第三配置，更進一步遠離的第四配置，等等。且如將參看圖6B所解釋，可進行該等配置使得避免對光學路徑之阻擋。

在一些實施例中，透鏡系統608可以對應於光學裝置602之第一配置的第一配置進行安置。透鏡系統608可安置於平面610與平面614之間。應瞭解，可將配置額外透鏡系統外推至第二、第三及/或額外配置。透鏡系統608可安置於光學路徑(例如，光學路徑616及/或618)中。亦即，除了由光學裝置602及反射裝置604中之對應者界定以外，透鏡系統608亦可經安置以使得第一光學路徑由透鏡系統608中之第一者界定且第二光學路徑由透鏡系統中之第二者界定。

圖6B展示根據一些實施例之光學裝置602在平面610 (圖6A)處的配置。除非另外指出，否則圖5A、圖5B及圖5C之元件的描述亦可適用於圖6B之對應元件(例如，參考編號共用兩個最右數位)。此外，為簡單起見，某些元件可能未經標記，但其結構及功能應基於經標記之類似元件而顯而易見。

在一些實施例中，光學裝置602之內部環形配置(例如，第一配置)可經實施使得間隙存在於光學裝置602之間。間隙亦將存在於反射裝置604 (圖6A)之對應配置中。間隙可為輻射提供視線路徑以在反射裝置604 (圖6A)中之外部者(例如，第二配置)與軸線612之間不受阻擋地行進，如由光學路徑616所展示。光學路徑618對應於在反射裝置604 (圖6A)中之內部者與軸線612之間行進的輻射之路徑。

簡要地返回參看圖6A，在一些實施例中，第一及第二配置兩者均可安置於平面614處。以不同方式描述，第一配置之一平面(例如，第二平面)可與第二配置之一平面重合(例如，第三平面與第二平面重合)。

以不同方式解釋，在一些實施例中，光學裝置602中之兩者或多於兩者可圍繞軸線612以第一配置進行安置。光學裝置602中之另外兩者或多於兩者可在平面610 (例如，第一平面)處且以第二配置進行安置。第二配置在幾何形狀上可類似於第一配置，但更大且環繞第一配置。亦即，光學裝置602之第二配置的周長可大於光學裝置602之第一配置的周長。光學裝置602之第一配置可安置於光學裝置602之第二配置內部。反射裝置604中之兩者或多於兩者可以對應於光學裝置602之第一配置的第一配置進行安置。反射裝置604中之另外兩者或多於兩者可以對應於光學裝置602之第二配置的第二配置進行安置。

在一些實施例中，反射裝置604之第二配置可安置於平面614 (例如，第二平面)處。然而，可使用其他平面，如將參看圖7A及圖7B所論述。

應瞭解，在一些實施例中，第一配置中之光學路徑可具有相同光學距離。類似地，第二配置中之光學路徑可具有相同光學距離。然而，由於第二配置經定位成進一步遠離軸線612，因此第一配置中之路徑的光學距離可不同於第二配置中之路徑的光學距離。在一些實施例中，應瞭解，可實施額外光學組件以便延長某些光學路徑，使得全部光學路徑具有相同光學距離(例如，引入一光束延遲材料或使用反射器使一路徑偏轉，以用於經由較長路徑發送輻射)。

在一些實施例中，間隙520 (圖5C)之概念可加入第一、第二及/或其他配置，以便允許第二檢測系統經由間隙520將輻射發送至一基板(圖5C)。

圖7A展示根據一些實施例之光學系統700。在一些實施例中，光學系統700可包含類似於參看圖5A、圖5B、圖5C、圖6A及/或圖6B所描述之光學系統500及/或600的結構及功能。因此，除非另外指出，否則圖5A、圖5B、圖5C、圖6A及圖6B之元件的描述亦可適用於圖7A之對應元件(例如，參考編號共用兩個最右數位)。此外，為簡單起見，某些元件可能未經標記，但其結構及功能應基於經標記之類似元件而顯而易見。

在一些實施例中，圖7A展示按比例縮放參看圖5A、圖5B、圖5C、圖6A及/或圖6B所描述之概念的光學組件之示範性配置。光學系統700可包含光學裝置702、反射裝置704及可移動反射裝置706。光學系統700亦可包含一或多個透鏡系統708。平面710及714、軸線712以及光學路徑716及718可表示如先前參看圖5A所描述之空間關係及功能。光學裝置700可實施於用於檢測基板之系統中(例如，在方位434 (圖4A及圖4B)處)。

圖6A與圖7A之間的差異為在一些實施例中，反射裝置704之第二配置可安置於平面722 (例如，第三平面)處。此對於增加光學物鏡702之封裝密度尤其有用，如圖7B中所展示。存在於圖6B中之間隙不存在於圖7B中所展示之配置中。亦即，內部配置(例如，第一配置)中之光學裝置702可如此緊密地安置在一起，使得在軸線712與外部配置(例如，第二配置)中之光學裝置702中之至少一者之間存在視線阻擋。因此，若平面714與722重合，則此配置中之反射裝置704將在可移動反射裝置706與第二配置中之反射裝置中之一者之間呈現視線阻擋。因此，平面722可自平面714偏移，使得視線可建立於可移動反射裝置706與第二配置中之反射裝置704之間。

在描述可移動反射裝置706之移動之前，首先定義參考系可為具指導性的。平面710、714及/或722可定義水平方向且軸線712可定義天頂方向。可圍繞軸線712定義方位角方向或旋轉。雖然傾角可定義為在天頂方向上自零開始，但應瞭解，仰角可為傾角之補角(亦即，視線可在水平地指向時具有零之仰角且仰角可隨著視線更豎直地指向而增加)。可將參考系之原點定義在軸線712與可移動反射裝置706之表面的相交點處。

在一些實施例中，光學路徑可使其路徑之一部分大致平行於光學裝置702之配置的平面而設定。在圖7A中作為非限制性實例而展示，光學路徑718之水平部分大致平行於平面714。此外，另一光學路徑可使其路徑之一部分相對於光學裝置702之配置的平面以非零仰角而設定。在圖7A中作為非限制性實例而展示，存在相對於平面714以非零角度傾斜的光學路徑716之一部分。圖式繪示非限制性實例，且應瞭解，可設想到其他配置。舉例而言，反射裝置704之配置可翻轉使得平面714處之反射裝置704替代地安置於平面722處，而平面722處之反射裝置704替代地安置於平面714處。亦設想到其他光學件(例如，透鏡系統708)之對應調整。

在一些實施例中，可移動反射裝置706可安置於平面714 (例如，第二平面)處。可移動反射裝置706可經調整以便使其光學方向繞軸線712旋轉(例如，以達成方位角調整)。旋轉並非達成方位角調整之唯一方式，如稍後將參看圖9所描述。可移動反射裝置706亦可經調整以便調整可移動反射裝置706之表面的仰角定向——亦即，在平行於軸線712之方向上調整。仰角之調整允許獲得對安置於平面722處之反射裝置704 (例如，第二配置中之反射裝置)的視線存取。以此方式，有可能克服由光學物鏡702及對應反射裝置704之緊密封裝而導致的視線問題，如圖7B中所展示。

在一些實施例中，光學路徑長度、透鏡系統佈置及間隙520 (圖5)之使用亦可如參看其他圖所描述而實施。

圖8展示根據一些實施例之光學系統800。在一些實施例中，光學系統800可包含類似於參看圖5A、圖5B、圖5C、圖6A、圖6B、圖7A及/或圖7B所描述之光學系統500、600及/或700的結構及功能。因此，除非另外指出，否則圖5A、圖5B、圖5C、圖6A、6B、圖7A及圖7B之元件的描述亦可適用於圖8之對應元件(例如，參考編號共用兩個最右數位)。此外，為簡單起見，某些元件可能未經標記，但其結構及功能應基於經標記之類似元件而顯而易見。

在一些實施例中，光學系統800可包含光學裝置802、反射裝置804、可移動反射裝置806、額外反射裝置803及折射裝置805 (例如，透鏡)。光學系統800亦可包含一或多個透鏡系統808。平面810及814、軸線812以及光學路徑816及818可表示如先前參看圖5A中之對應元件所描述的空間關係及功能。光學系統800可實施於用於檢測基板之系統中(例如，在方位434 (圖4A及圖4B)處)。

在一些實施例中，反射裝置804及額外反射裝置803可安置於平面814 (例如，第二平面)處。額外反射裝置803可以對應於反射裝置804之配置(例如，一對一的對應關係)的配置進行安置。相比於光學裝置804，額外反射裝置803可更接近軸線812安置。相比於前述圖中之一些，可移動反射裝置806可安置於平面810 (例如，第一平面)處或附近，而非安置於平面814附近。折射裝置805可安置於平面814與可移動反射裝置806之間。且雖然可移動反射裝置806可繪示為在圖8之最前方，但此為清楚起見而繪示，且應瞭解，可移動反射裝置806可安置於光學裝置802之配置內部(例如，安置於軸線802處)。

在一些實施例中，光學路徑816可由光學裝置802中之一者、反射裝置804中之一者及額外反射裝置803中之一者界定(例如，由先前命名之光學元件中之第一者界定的第一光學路徑)。可針對光學路徑818及對應光學元件定義類似關係。

在一些實施例中，可移動反射裝置806可致動以自一條光學路徑切換至另一光學路徑。可移動反射裝置806可經由軸線812自輻射源接收輻射光束。可移動反射裝置806可將光束朝向額外反射裝置803中與由可移動反射裝置806設定之光學路徑對應的一者導引。可移動反射裝置806可經由藉由可移動反射裝置806設定之光學路徑自目標接收散射輻射。額外反射裝置803中之各者可自反射裝置804中之對應者接收散射輻射。折射裝置805用以使輻射路徑偏轉以將光學路徑連接至軸線812。

在例如與圖6A相關之彼等實施例的一些實施例中，在可移動反射裝置606與反射裝置604之間轉送的輻射平行於平面614定向，而無任何分量平行於軸線612行進。然而，在與圖8相關之實施例中，可移動反射裝置804之定位、在可移動反射裝置806與反射裝置804之間轉送的輻射使路徑之一部分平行於軸線812而定向，此係使用額外反射裝置803及折射裝置805來達成。光學組件之可組態性係用於實施光學系統之所要特徵。圖與圖之間的差異不僅僅為光學路徑之重新配置。作為實例，取決於由特定檢測工具或應用強加之體積約束，圖8中之組態可能更適合於實施。

在一些實施例中，可移動裝置806可能由於例如致動而經受過度加熱且其為所有輻射路徑之共同點。因此，可移動反射裝置806可耦接至熱交換裝置822 (例如，冷卻板)。熱交換裝置822可與冷卻系統熱連通以調節、維持或以其他方式調整可移動反射裝置806之溫度。熱交換裝置822之使用亦可實施於與其他圖相關之實施例中。

在一些實施例中，可移動反射裝置806可包含電流計(或檢流計)、光束轉向鏡面、旋轉/平移致動器上之鏡面(例如，六足載物台上之鏡面)、數位微鏡裝置(DMD)、空間光調變器、單個或多個鏡面、單個或多個稜鏡、一或多個鏡面與一或多個稜鏡之組合——非限制實例。可移動反射裝置806可具有多個反射表面(例如，琢面)。此外，可移動反射裝置806可包含具有曲率以聚焦/散焦輻射光束之表面、具有給定紋理及/或塗層以控制輻射之屬性(例如，偏振)的表面，或其類似者。若表面以非所要方式影響輻射之屬性，則可在輻射路徑中之某一點處實施額外光學件以提供校正(例如，偵測器處之波片)。

圖9展示根據一些實施例之可移動反射裝置906。在一些實施例中，圖9中所繪示之特徵可類似於參看圖5A、圖5B、圖5C、圖6A、圖6B、圖7A、圖7B及/或圖8所描述之特徵。因此，除非另外指出，否則圖5A、圖5B、圖5C、圖6A、6B、圖7A、圖7B及圖8之元件的描述亦可適用於圖9之對應元件(例如，參考編號共用兩個最右數位)。此外，應瞭解，可使用可移動反射裝置906來代替可移動反射裝置506 (圖5A)、606 (圖6A)、706 (圖7A)或806 (圖8)。

在一些實施例中，可移動反射裝置906可包含琢面924。可移動反射裝置906可安置於軸線912之路徑中。琢面924中之特定者可使得選擇光學916。在一些實施例中，可移動反射裝置906可經致動(例如，平移)以使得琢面924中之不同者安置於軸線912之路徑中。琢面924中之不同者可使得選擇光學路徑918。亦可傾斜及/或旋轉可移動反射裝置906以使輻射路徑在不同光學路徑之間移位。

在一些實施例中，反射裝置可更一般地被稱作「光學子系統」。可移動反射裝置可更一般地被稱作「中心光束轉向元件」。術語「光學子元件」(及限定詞，諸如反射或透射)可在本文中用以指中心光束轉向元件之子元件。

在一些實施例中，使用本文中所描述之光學系統(例如，光學系統900 (圖9))的量測系統(例如，檢測設備400 (圖4A及圖4B))可在可移動裝置之移動處於其運動之穩定階段(例如，最小加速度及/或抖動)時執行量測。應瞭解，以靜止開始且以靜止結束之可移動裝置可具有至少兩個運動階段，例如加速階段及減速階段。亦可存在恆定速度之階段及階段之組合。應瞭解，諸如抖動及振動之不穩定性亦可能在運動期間存在。舉例而言，當移動物件接近彼處之設定點速度時，由於自全速至停止之瞬變，可能存在一些最終抖動。為了解決此問題，量測系統可在中心光束轉向裝置之運動的穩定時段期間執行量測。此外，可使用例如轉移函數來應用可預測或可量測抖動作為對量測之校正。以此方式，可增加量測之速度，從而進一步提高產出量。

在一些實施例中，光學系統(例如，光學系統900 (圖9))亦可包含致動系統。致動系統可使用反向旋轉平衡質量來致動中心光束轉向系統。致動系統可反作用於反向旋轉平衡質量。

在一些實施例中，光學系統(例如，光學系統900 (圖9))亦可包含支撐結構，該支撐結構最小化動能自移動組件(例如，中心光束轉向元件)至其他敏感光學裝置(諸如，物鏡及反射器)之轉移。該支撐結構可將加速度反應分流至更大質量框架(例如，量測系統之框架)，該框架不同於光學系統之光學件安裝於上面的框架。以此方式，可最小化光學系統之光學件的動力學激發。

可使用以下條項進一步描述實施例： 1.     一種系統，其包含： 光學裝置，其在第一平面處且圍繞系統之軸線安置，且經組態以自目標接收散射輻射； 反射裝置，其在至少第二平面處且圍繞軸線安置，該等反射裝置中之各者經組態以自光學裝置中之對應者接收散射輻射； 可移動反射裝置，其沿著軸線安置且經組態以自該等反射裝置中之各者接收散射輻射；及 偵測器，其經組態以自可移動反射裝置接收散射輻射。 2.     如條項1之系統，其中光學裝置以關於軸線對稱之陣列配置進行安置。 3.     如條項2之系統，其中陣列配置為環形或多邊形。 4.     如條項1之系統，其中光學裝置中之第一者及第二者相對於可移動反射裝置以相等光學距離安置。 5.     如條項1之系統，其中可移動反射裝置經進一步組態為將輻射光束朝向目標導引以自目標產生散射輻射。 6.     如條項1之系統，其中光學裝置為經組態以收集散射輻射以用於偵測的物鏡。 7.     如條項1之系統，其中： 第一光學路徑係由目標、光學裝置及反射裝置中之第一者界定； 第二光學路徑係由目標、光學裝置及反射裝置中之第二者界定；且 可移動反射裝置經進一步組態以： 經由反射裝置將光束朝向目標導引；及 致動以使光束在第一光學路徑與第二光學路徑之間移位。 8.     如條項7之系統，其中系統經組態以： 對準目標中之第一者與光學裝置中之第一者； 接著產生目標與光學裝置之間的相對移動以對準目標中之第二者與光學裝置中之第二者；及 基於可移動反射裝置執行光束在第一路徑與第二路徑之間的移位而執行目標之量測，以便將相對移動限制為小於目標中之第一者與第二者之間的距離。 9.     如條項8之系統，其中系統經進一步組態以基於可移動反射裝置之致動而依序執行目標之量測。 10.   如條項7之系統，其中： 量測序列包含在目標中之第一者與光學裝置中之第一者的對準之後執行目標中之第二者與光學裝置中之第二者的對準； 相比於替代量測序列，系統進一步經組態以更快地完成量測序列，該替代量測序列包含將單個光學裝置與目標中之第一者對準且接著與目標中之第二者對準。 11.   如條項7之系統，其中可移動反射裝置包含可旋轉反射器，該可旋轉反射器經組態為旋轉以接合第一或第二光學路徑。 12.   如條項7之系統，其中可移動反射裝置包含多琢面化反射器，該多琢面化反射器經組態為平移及/或旋轉以接合第一或第二光學路徑。 13.   如條項7之系統，其中可移動反射裝置包含檢流計，該檢流計經組態為旋轉以接合第一或第二光學路徑。 14.   如條項7之系統，其中： 可移動反射裝置之致動的頻率係基於用於執行光束之移位的持續時間之倒數；且 可移動反射裝置經進一步組態為以頻率操作，其中頻率為大約500 Hz或更大。 15.   如條項7之系統，其中基於可移動反射裝置之狀態，系統經進一步組態以沿著第一光學路徑或第二光學路徑傳播散射輻射。 16.   如條項7之系統，其中第一光學路徑之長度與第二光學路徑之長度大致相同。 17.   如條項16之系統，其中與光學裝置中之第一者相關聯的光學放大率相同於與光學裝置中之第二者相關聯的光學放大率。 18.   如條項7之系統，其進一步包含輻射源，該輻射源經組態為產生光束以沿著軸線朝向可移動反射裝置導引，其中可移動反射裝置經進一步組態以將光束自軸線導引至第一光學路徑或自軸線導引至第二光學路徑。 19.   如條項1之系統，其中可移動反射裝置經進一步組態以使用第一光學路徑或使用第二光學路徑將散射輻射朝向偵測器導引。 20.   如條項7之系統，其進一步包含透鏡系統。 21.   如條項20之系統，其中透鏡系統包含4f透鏡系統。 22.   如條項20之系統，其中透鏡系統經安置使得： 第一光學路徑係進一步由透鏡系統中之第一者界定；且 第二光學路徑係進一步由透鏡系統中之第二者界定。 23.   如條項1之系統，其中光學裝置之配置包含光學裝置中之第一者與第二者之間的間隙。 24.   如條項23之系統，其進一步包含經組態以藉由經由間隙發送輻射來執行基板及/或目標之量測的另一系統。 25.   如條項24之系統，其中： 另一系統包含經組態以判定基板之高度位置的位階感測器；且 高度位置之軸線大致平行於系統之軸線。 26.   如條項1之系統，其中： 光學裝置中之兩者或多於兩者圍繞軸線以第一配置進行安置；且 反射裝置中之兩者或多於兩者以對應於光學裝置之第一配置的第一配置進行安置。 27.   如條項26之系統，其進一步包含透鏡系統，該等透鏡系統在第一平面與第二平面之間且以對應於光學裝置之第一配置的第一配置進行安置。 28.   如條項26之系統，其中： 光學裝置中之另外兩者或多於兩者在第一平面處且以第二配置進行安置；且 反射裝置中之另外兩者或多於兩者以對應於光學裝置之第二配置的第二配置進行安置。 29.   如條項28之系統，其中： 光學裝置之第二配置的周長大於光學裝置之第一配置的周長；且 第一配置安置於第二配置內部。 30.   如條項28之系統，其中反射裝置之第二配置安置於第二平面處。 31.   如條項30之系統，其中： 第一配置中之兩個或多於兩個反射裝置經安置以使得反射裝置中之兩者或多於兩者之間存在至少一個間隙；且 可移動反射裝置經進一步組態以經由間隙將輻射光束導引至第二配置。 32.   如條項31之系統，其中反射裝置之第二配置安置於不同於第二平面之第三平面處。 33.   如條項32之系統，其中可移動反射裝置安置於第二平面處，且經組態以致動使得可移動反射裝置之表面經定向以與第二平面處之反射裝置中之一者或與第三平面處之反射裝置中之一者以光學方式相互作用。 34.   如條項26之系統，其進一步包含額外反射裝置，該等額外反射裝置至少在第二平面處、圍繞軸線且比反射裝置更接近軸線安置，其中： 額外反射裝置中之各者經組態以自反射裝置中之對應者接收散射輻射；且 可移動反射裝置安置於第一平面處，且經組態以致動使得可移動反射裝置之表面經定向以與第二平面處之額外反射裝置中之一者以光學方式相互作用。 35.   如條項34之系統，其中： 第一光學路徑係由目標、光學裝置、反射裝置及額外反射裝置中之第一者界定； 第二光學路徑係由目標、光學裝置、反射裝置及額外反射裝置中之第二者界定；且 可移動反射裝置經進一步組態以： 經由額外反射裝置將光束朝向目標導引；及 致動以使光束在第一光學路徑與第二光學路徑之間移位。 36.   如條項35之系統，其中在額外反射元件中之第一者與可移動反射裝置之間，第一光學路徑包含平行於軸線而定向之一部分。 37.   如條項1之系統，其中可移動反射裝置包含電流計、光束轉向鏡面、琢面化表面及/或數位微鏡裝置。 38.   如條項1之系統，其進一步包含熱耦接至可移動反射裝置且經組態以維持調節可移動反射裝置之溫度的熱交換裝置。 39.   如條項1之系統，其中系統之軸線為系統之中心軸線。 40.   一種光學系統，其包含： 光學裝置，其在第一平面處且圍繞系統之軸線安置，且經組態以自目標接收散射輻射； 反射裝置，其在至少第二平面處且圍繞軸線安置，該等反射裝置中之各者經組態以自光學裝置中之對應者接收散射輻射；及 可移動反射裝置，其定位成沿著軸線安置且經組態以自反射裝置中之各者接收散射輻射。 41.   一種系統，其包含： 光學裝置，其在第一平面處且圍繞系統之軸線安置，且經組態以照明及/或接收來自物件之散射輻射； 光學子系統，其在至少第二平面處且圍繞軸線安置，其中光學子系統中之各者經組態以照明及/或接收來自物件中之對應者的散射輻射；及 中心光束轉向元件，其經組態為在第一平面光學子系統之間投送輻射以照明及/或接收來自物件之散射輻射。 42.   如條項41之系統，其進一步包含偵測器，該偵測器經組態以自中心光束轉向元件接收散射輻射。 43.   如條項42之系統，其中偵測器安置於第一平面處。 44.   如條項42之系統，其中偵測器安置於不同於第一平面之第三平面處。 45.   如條項41之系統，其中中心光束轉向元件包含一或多個反射及/或透射光學子元件。 46.   如條項45之系統，其中： 中心光束轉向元件經組態為平移及/或旋轉以控制輻射之傳播方向； 一或多個反射光學子元件經組態為平移及/或旋轉以控制輻射之傳播方向；及/或 一或多個透射光學子元件經組態為平移及/或旋轉以控制輻射之傳播方向。 47.   如條項41之系統，其中中心光束轉向元件進一步包含： 用以控制輻射之傳播方向的光聲晶圓；及/或 用以控制輻射之傳播方向的電光誘發晶圓。 48.   如條項41之系統，其中系統經組態以在中心光束轉向元件之運動的穩定時段期間執行物件之量測。 49.   如條項41之系統，其進一步包含致動系統，該致動系統經組態以使用反向旋轉平衡質量來致動中心光束轉向元件。 50.   如條項41之系統，其進一步包含支撐結構，該支撐結構經組態以支撐中心光束轉向元件且將加速度反應分流至不同於光學裝置及光學子系統之框架的框架。 51.   如條項41之系統，其中： 中心光束轉向元件包含致動系統，該致動系統包含第一及第二致動器； 第一致動器經組態以允許大幅度調整中心光束轉向元件之運動；且 第二致動器經組態以精細調整中心光束轉向元件之運動。 52.   如條項51之系統，其中致動系統經組態以根據給定對準來移動中心光束轉向元件以校正輻射之傳播方向。 53.   如條項41之系統，其中中心光束轉向元件包含經組態以與輻射光束相互作用之光學表面。 54.   如條項41之系統，其中光學表面經組態以聚焦及/或散焦入射於光學表面上之輻射光束。 55.   如條項54之系統，其中光學表面經組態以調整輻射光束之屬性。 56.   如條項41之系統，其中中心光束轉向元件經進一步組態以根據調變及/或隨機化製程而移動。 57.   如條項56之系統，其中中心光束轉向元件經進一步組態以基於調變及/或隨機化製程而擾亂輻射光束之屬性。

儘管在本文中可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、用於磁域記憶體之引導及偵測圖案、平板顯示器、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，本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用可分別被視為更一般術語「基板」或「目標部分」之特定實例。可在曝光之前或之後在例如塗佈顯影系統單元(通常將抗蝕劑層塗覆至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)及/或度量衡單元中處理本文中所提及之基板。在適用時，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含有多個經處理層之基板。

儘管上文可特定地參考本公開之實施例在光學微影之內容背景中的使用，但應瞭解，本公開可用於其他應用，例如壓印微影中，且在內容背景允許的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(topography)界定產生於基板上之圖案。可將圖案化裝置之構形壓入至經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。

應理解，本文中之片語或術語係出於描述而非限制之目的，使得本公開之術語或片語待由熟習相關技術者按照本文中之教示予以解釋。

本文中所使用之術語「輻射」、「輻射光束」或其類似者可涵蓋所有類型之電磁輻射，例如紫外線(UV)輻射(例如，具有365、248、193、157或126 nm之波長λ)、極紫外線(EUV或軟X射線)輻射(例如，具有在5至20 nm之範圍內的波長，例如13.5 nm)，或以小於5 nm工作的硬X射線，以及物質束，諸如離子束或電子束。術語「光」、「照明」或其類似者可指非物質輻射(例如，光子、UV、X射線或其類似者)。一般而言，具有約400至約700 nm之間的波長之輻射被視為可見輻射；具有約780至3000 nm(或更大)之間的波長之輻射被視為IR輻射。UV係指具有大約100至400 nm之波長的輻射。在微影內，術語「UV」亦應用於可由汞放電燈產生之波長：G線436 nm；H線405 nm；及/或I線365 nm。真空UV或VUV (亦即，由氣體吸收之UV)係指具有大約100至200 nm之波長的輻射。深UV (DUV)通常係指具有在126 nm至428 nm範圍內之波長的輻射，且在一些實施例中，準分子雷射可產生在微影設備內所使用的DUV輻射。應瞭解，具有在例如5至20 nm之範圍內的波長之輻射係關於具有某一波長帶之輻射，該波長帶之至少一部分係在5至20 nm之範圍內。

應瞭解，實施方式章節而非發明內容及中文發明摘要章節意欲用以解釋申請專利範圍。發明內容及中文發明摘要章節可闡述由發明者預期的本公開之一或多個而非所有例示性實施例，且因此並不意欲以任何方式限制本公開及隨附申請專利範圍。

上文已藉助於說明指定功能及其關係之實施的功能性建構區塊來描述本公開。為便於描述，本文中已任意地界定此等功能性建構區塊之邊界。只要適當地執行指定功能及及其關係，便可界定替代邊界。

雖然上文已描述本公開之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本公開之實施例。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明之申請專利範圍之範圍的情況下如所描述對本公開進行修改。

對特定實施例之前述描述將如此充分地揭露本公開之一般性質而使得在不脫離本公開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容易地修改及/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實施例之等效者的含義及範圍內。

受保護主題之廣度及範圍不應受到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予以界定。

100:微影設備 100':微影設備 210:EUV輻射發射電漿/極熱電漿 211:源腔室 212:收集器腔室 219:開口 220:圍封結構 221:輻射光束 222:琢面化場鏡面裝置 224:琢面化光瞳鏡面裝置 226:經圖案化光束 228:反射元件 229:反射元件 230:污染物截留器/污染物障壁 240:光柵光譜濾光器 251:上游輻射收集器側 252:下游輻射收集器側 253:掠入射反射器 254:掠入射反射器 255:掠入射反射器 300:微影製造單元 400:檢測設備 412:照明系統 413:電磁窄帶輻射光束 414:光束分光器 415:輻射子光束 417:輻射子光束 418:對準標記/目標 419:繞射輻射光束 420:基板 421:對準軸線 422:載物台 424:方向 426:干涉計 427:干涉計信號 428:偵測器 429:繞射輻射子光束 430:光束分析器 430':第二光束分析器 432:疊對計算處理器 434:方位 439:繞射輻射子光束 500:光學系統 502:光學裝置 504:反射裝置/反射元件 506:可移動反射裝置 508:透鏡系統 510:平面 512:軸線 514:平面 516:光學路徑 518:光學路徑 520:間隙 600:光學系統 602:光學裝置 604:反射裝置 606:可移動反射裝置 608:透鏡系統 610:平面 612:軸線 614:平面 616:光學路徑 618:光學路徑 700:光學系統 702:光學裝置/光學物鏡 704:反射裝置 706:可移動反射裝置 708:透鏡系統 710:平面 712:軸線 714:平面 716:光學路徑 718:光學路徑 722:平面 800:光學系統 802:光學裝置 803:額外反射裝置 804:可移動反射裝置 805:折射裝置 806:可移動反射裝置 808:透鏡系統 810:平面 812:軸線 814:平面 816:光學路徑 818:光學路徑 822:熱交換裝置 906:可移動反射裝置 912:軸線 916:光學路徑 918:光學路徑 924:琢面 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/輻射收集器/收集器光學件 DE:顯影器 I/O1:輸入/輸出埠 I/O2:輸入/輸出埠 IF1:位置感測器 IF2:位置感測器 IFD:位置感測器 IL:照明系統(照明器)/照明光學件單元 IN:積光器 INTF:虛擬源點/中間焦點 IPU:照明系統光瞳 IVR:真空內機器人 L:透鏡或透鏡群組 LACU:微影控制單元 LB:裝載匣 M1:光罩對準標記 M2:光罩對準標記 MA:圖案化裝置/光罩 MP:光罩圖案/線圖案 MT:支撐結構/光罩台 O:光軸 P1:基板對準標記 P2:基板對準標記 PD:孔徑裝置 PM:第一定位器 PPU:共軛光瞳 PS:投影系統 PW:第二定位器 RO:機器人 SC:旋塗器 SCS:監督控制系統 SO:脈衝式輻射源/源收集器設備 TCU:塗佈顯影系統控制單元 V:真空腔室 W:基板/晶圓 WT:基板台

併入本文中且形成本說明書之部分的隨附圖式繪示本公開，且連同實施方式一起進一步用以解釋本公開之原理且使熟習相關技術者能夠進行及使用本文中所描述之實施例。

圖1A展示根據一些實施例之反射微影設備之示意圖。

圖1B展示根據一些實施例之透射微影設備之示意圖。

圖2展示根據一些實施例之反射微影設備之更詳細示意圖。

圖3展示根據一些實施例之微影製造單元之示意圖。

圖4A及圖4B展示根據一些實施例之檢測設備之示意圖。

圖5A展示根據一些實施例之光學系統。

圖5B及圖5C展示根據一些實施例之使用圖5A之元件的光學配置。

圖6A展示根據一些實施例之光學系統。

圖6B展示根據一些實施例之使用圖6A之元件的光學配置。

圖7A展示根據一些實施例之光學系統。

圖7B展示根據一些實施例之使用圖7A之元件的光學配置。

圖8展示根據一些實施例之光學系統。

圖9展示根據一些實施例之可移動反射裝置。

本公開之特徵將自結合圖式在下文闡述之詳細描述變得顯而易見，在圖式中，相同參考字元始終識別對應元件。在該等圖式中，相同參考編號通常指示相同、功能上類似及/或結構上類似之元件。此外，參考編號之最左數位通常識別首次出現該參考編號之圖式。除非另外指示，否則貫穿本公開提供之圖式不應解釋為按比例之圖式。

400:檢測設備

412:照明系統

413:電磁窄帶輻射光束

414:光束分光器

415:輻射子光束

417:輻射子光束

418:對準標記/目標

419:繞射輻射光束

420:基板

421:對準軸線

422:載物台

424:方向

426:干涉計

427:干涉計信號

428:偵測器

429:繞射輻射子光束

430:光束分析器

432:疊對計算處理器

434:方位

439:繞射輻射子光束

Claims (20)

1. 一種系統，其包含： 光學裝置，其在一第一平面處且圍繞該系統之一軸線安置，且經組態以自目標接收散射輻射； 反射裝置，其在至少一第二平面處且圍繞該軸線安置，該等反射裝置中之各者經組態以自該等光學裝置中之一對應者接收該散射輻射； 一可移動反射裝置，其沿著該軸線安置且經組態以自該等反射裝置中之各者接收該散射輻射；及 一偵測器，其經組態以自該可移動反射裝置接收該散射輻射。
2. 如請求項1之系統，其中該等光學裝置以關於該軸線對稱之一陣列配置進行安置。
3. 如請求項2之系統，其中該陣列配置為環形或多邊形。
4. 如請求項1之系統，其中該等光學裝置中之第一者及第二者相對於該可移動反射裝置以相等光學距離安置。
5. 如請求項1之系統，其中該可移動反射裝置經進一步組態為將一輻射光束朝向該等目標導引以自該等目標產生該散射輻射。
6. 如請求項1之系統，其中該等光學裝置為經組態以收集該散射輻射以用於偵測的物鏡。
7. 如請求項1之系統，其中： 一第一光學路徑係由該等目標、光學裝置及反射裝置中之第一者界定； 一第二光學路徑係由該等目標、光學裝置及反射裝置中之第二者界定；且 該可移動反射裝置經進一步組態以： 經由該等反射裝置將一光束朝向該等目標導引；及 致動以使該光束在該第一光學路徑與該第二光學路徑之間移位。
8. 如請求項7之系統，其中該系統經組態以： 對準該等目標中之該第一者與該等光學裝置中之該第一者； 接著產生該等目標與該等光學裝置之間的一相對移動以對準該等目標中之該第二者與該等光學裝置中之該第二者；及 基於該可移動反射裝置執行該光束在該第一路徑與該第二路徑之間的該移位而執行該等目標之量測，以便將該相對移動限制為小於該等目標中之該第一者與該第二者之間的一距離。
9. 如請求項8之系統，其中該系統經進一步組態以基於該可移動反射裝置之該致動而依序執行該等目標之該等量測。
10. 如請求項7之系統，其中： 一量測序列包含在該等目標中之該第一者與該等光學裝置中之該第一者的對準之後執行該等目標中之該第二者與該等光學裝置中之該第二者的對準； 相比於一替代量測序列，該系統經進一步組態以更快地完成該量測序列，該替代量測序列包含將一單個光學裝置與該等目標中之該第一者對準且接著與該等目標中之該第二者對準。
11. 如請求項7之系統，其中該可移動反射裝置包含一可旋轉反射器，該可旋轉反射器經組態為旋轉以接合該第一光學路徑或該第二光學路徑。
12. 如請求項7之系統，其中該可移動反射裝置包含一多琢面化反射器，該多琢面化反射器經組態為平移及/或旋轉以接合該第一光學路徑或該第二光學路徑。
13. 如請求項7之系統，其中該可移動反射裝置包含一檢流計，該檢流計經組態為旋轉以接合該第一光學路徑或該第二光學路徑。
14. 如請求項7之系統，其中： 該可移動反射裝置之該致動的一頻率係基於用於執行該光束之該移位的一持續時間之一倒數；且 該可移動反射裝置經進一步組態為以該頻率操作，其中該頻率為大約500 Hz或更大。
15. 如請求項7之系統，其中基於該可移動反射裝置之一狀態，該系統經進一步組態以沿著該第一光學路徑或該第二光學路徑傳播該散射輻射。
16. 如請求項7之系統，其中該第一光學路徑之長度與該第二光學路徑之長度大致相同。
17. 如請求項16之系統，其中與該等光學裝置中之該第一者相關聯的一光學放大率相同於與該等光學裝置中之該第二者相關聯的一光學放大率。
18. 如請求項7之系統，其進一步包含一輻射源，該輻射源經組態為產生該光束以沿著該軸線朝向該可移動反射裝置導引，其中該可移動反射裝置經進一步組態以將該光束自該軸線導引至該第一光學路徑或自該軸線導引至該第二光學路徑。
19. 如請求項1之系統，其中該可移動反射裝置經進一步組態以使用第一光學路徑或使用第二光學路徑將該散射輻射朝向該偵測器導引。
20. 如請求項1之系統，其中該等光學裝置之一配置包含該等光學裝置中之第一者與第二者之間的一間隙。