TW202409523A - 用於傅立葉轉換光譜測定法之方法與設備 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種傅立葉轉換光譜儀，其包含：一光束分離配置，其可操作以自一共同輻射源定義一第一輻射源及一第二輻射源，及 至少一個偵測器，其可操作以偵測隨在一偵測平面之至少一第一偵測平面方向上之偵測位置而變之干涉圖資料，該干涉圖資料由自該第一輻射源發射之一第一發散光束及自該第二輻射源發射之一第二發散光束的干涉產生。一處理器可操作以： 對該干涉圖資料執行一線性化校正以獲得經線性化干涉圖資料；及對該經線性化干涉圖資料進行傅立葉轉換以獲得與該共同輻射源相關之光譜特性資料。

Description

用於傅立葉轉換光譜測定法之方法與設備

本發明係關於一種微影設備及/或度量衡設備以及與此類設備相關之光譜法方法。

微影設備為經建構以將所要圖案塗佈至基板上之機器。微影設備可用於例如積體電路(IC)之製造中。微影設備可例如將圖案化裝置(例如，遮罩)處之圖案(亦常常稱為「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(抗蝕劑)層上。

為了將圖案投影於基板上，微影設備可使用電磁輻射。此輻射之波長判定可形成於基板上之特徵的最小大小。當前使用之典型波長為365 nm (i線)、248 nm、193 nm及13.5 nm。相比於使用例如具有193 nm之波長之輻射的微影設備，使用具有在4至20 nm (例如6.7 nm或13.5 nm)之範圍內之波長之極紫外線(EUV)輻射的微影設備可用於在基板上形成較小特徵。

低k ₁微影可用於處理尺寸小於微影設備之經典解析度極限的特徵。在此程序中，可將解析度公式表述為CD = k ₁×λ/NA，其中λ為所使用輻射之波長，NA為微影設備中之投影光學器件之數值孔徑，CD為「關鍵尺寸」 (通常為經印刷之最小特徵大小，但在此情況下為半間距)，且k ₁為經驗解析度因數。一般而言，k ₁愈小，則愈難在基板上再現類似於由電路設計者規劃之形狀及尺寸以便達成特定電功能性及效能的圖案。為了克服此等困難，可將複雜微調步驟應用於微影投影設備及/或設計佈局。此等步驟包括例如但不限於NA之最佳化、定製照明方案、相移圖案化裝置之使用、設計佈局之各種最佳化，諸如設計佈局中之光學近接校正(OPC，有時亦稱為「光學及程序校正」)，或通常定義為「解析度增強技術」 (RET)之其他方法。替代地，用於控制微影設備之穩定性之嚴格控制迴路可用於改良在低k1下之圖案之再現。

度量衡工具用於IC製造程序之許多態樣中，例如用作用於在曝光之前適當定位基板之對準工具，用以量測基板之表面拓朴的調平工具，用於例如在程序控制中檢測/量測經曝光及/或經蝕刻產品之基於聚焦控制及散射量測的工具。

在微影程序中，需要頻繁地對所產生之結構進行量測，例如，以用於程序控制及驗證。用於進行此類量測之各種工具為吾人所知的，包括掃描電子顯微鏡或各種形式之度量衡設備，諸如散射計。已知散射計之實例通常依賴於專用度量衡目標，諸如填充不足之目標(呈簡單光柵或不同層中之重疊光柵之形式的目標，其足夠大以使得量測光束產生小於光柵之光點)或填充過度之目標(藉此照明光點部分地或完全地含有該目標)之提供。此外，度量衡工具(例如，照明諸如光柵之填充不足之目標的角解析散射計)之使用允許所謂的重建構方法之使用，其中可藉由模擬散射輻射與目標結構之數學模型的相互作用且比較模擬結果與量測結果來計算光柵之屬性。調整模型之參數，直至經模擬相互作用產生與自真實目標觀測到之繞射圖案類似的繞射圖案為止。

散射計為多功能器具，其允許藉由在散射計之物鏡之光瞳或與該光瞳共軛之平面中具有感測器來量測微影程序之參數(量測通常稱為基於光瞳之量測)，或藉由在影像平面或與影像平面共軛之平面中具有感測器來量測微影程序之參數，在此情況下，量測通常稱為基於影像或場之量測。在以全文引用之方式併入本文中之專利申請案US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中進一步描述此類散射計及相關聯量測技術。前述散射計可在一個影像中使用來自軟x射線及可見光至近IR波範圍之光來量測來自多個光柵之多個目標。

在微影工具(例如，掃描器)及/或不同度量衡工具(例如，對準感測器、調平感測器、散射計、全像顯微鏡)中，常常需要量測由該工具使用之源輻射光譜(即，對輻射執行光譜法)。此可例如藉由使用類似光柵之色散光學元件及量測自該光柵繞射之輻射的強度來達成。此類已知光譜法配置需要以明確定義之角度朝向分散光柵引導所量測之輻射的額外光學組件，及用以收集繞射光且將其投影至偵測器陣列上的收集光學器件。在大波長範圍內以所需之精度水平達成此將對光譜儀設計有相對較高之要求，此往往會增加成本。

將需要對此類光譜法方法進行改良。

根據本發明之一第一態樣，提供一種傅立葉轉換光譜儀，其包含：一光束分離配置，其可操作以自一共同輻射源定義一第一輻射源及一第二輻射源；至少一個偵測器，其可操作以偵測隨在一偵測平面之至少一第一偵測平面方向上之偵測位置而變之干涉圖資料，該干涉圖資料由自該第一輻射源發射之一第一發散光束及自該第二輻射源發射之一第二發散光束的干涉產生；及一處理器，其可操作以：對該干涉圖資料執行一線性化校正以獲得經線性化干涉圖資料；及對該經線性化干涉圖資料進行傅立葉轉換以獲得與該共同輻射源相關之光譜特性資料。

根據本發明之一第二態樣，提供一種傅立葉轉換光譜儀，其包含：一光束分離配置，其可操作以自一共同輻射源定義一第一輻射源及一第二輻射源；至少一個偵測器，其可操作以偵測隨在一偵測平面之至少一第一偵測平面方向上之偵測位置而變之干涉圖資料，該干涉圖資料由自該第一輻射源發射之一第一發散光束及自該第二輻射源發射之一第二發散光束的干涉產生；其中該傅立葉轉換光譜儀在該光束分離配置與該至少一個偵測器之間不包含介入光學器件，使得該偵測器經配置以在該第一發散光束及該第二發散光束之一重疊區域中直接偵測該干涉圖。

根據本發明之一第二態樣，提供一種方法，其包含：將一共同輻射源分離成一第一輻射源及一第二輻射源；自該第一輻射源發射一第一發散光束；自該第二輻射源發射一第二發散光束；偵測隨在一偵測平面之至少一第一偵測平面方向上之偵測位置而變之干涉圖資料，該干涉圖資料由該第一發散光束及該第二發散光束之干涉產生；對該干涉圖資料執行一線性化校正以獲得經線性化干涉圖資料；及對該經線性化干涉圖資料進行傅立葉轉換以獲得與該共同輻射源相關之光譜特性。

在本文獻中，術語「輻射」及「光束」用於涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線輻射(例如，具有為365、248、193、157或126 nm之波長)及EUV (極紫外線輻射，例如具有在約5至100 nm之範圍內之波長)。

如本文中所使用之術語「倍縮光罩」、「遮罩」或「圖案化裝置」可廣泛地解釋為指代可用於向入射輻射光束賦予經圖案化橫截面之通用圖案化裝置，該經圖案化橫截面對應於待在基板之目標部分中產生的圖案。亦可在此上下文中使用術語「光閥」。除經典遮罩(透射或反射、二元、相移、混合式等)以外，其他此圖案化裝置之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。

圖1示意性地描繪微影設備LA。微影設備LA包括：照明系統(亦稱為照明器) 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)；遮罩支撐件(例如，遮罩台) MT，其經建構以支撐圖案化裝置(例如，遮罩) MA且連接至第一定位器PM，該第一定位器經組態以根據某些參數準確地定位圖案化裝置MA；基板支撐件(例如，晶圓台) WT，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈之晶圓) W且連接至第二定位器PW，該第二定位器經組態以根據某些參數準確地定位基板支撐件；及投影系統(例如，折射投影透鏡系統) PS，其經組態以將藉由圖案化裝置MA賦予輻射光束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。

在操作時，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可包括用於引導、塑形及/或控制輻射之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可用於調節輻射光束B，以使其在圖案化裝置MA之平面處之橫截面中具有所要空間及角強度分佈。

本文中所使用之術語「投影系統」 PS應廣泛地解釋為涵蓋適於正使用之曝光輻射及/或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之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。可認為術語「投影透鏡」在本文中之任何使用與較一般術語「投影系統」 PS同義。

微影設備LA可屬於以下類型：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PS與基板W之間的空間--此亦稱為浸潤微影。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。

微影設備LA亦可屬於具有兩個或更多個基板支撐件WT (亦稱為「雙載物台」)之類型。在此「多載物台」機器中，可並行地使用基板支撐件WT，及/或可對位於基板支撐件WT中之一者上的基板W進行準備基板W之後續曝光的步驟，同時另一基板支撐件WT上之另一基板W將用於曝光另一基板W上之圖案。

除基板支撐件WT以外，微影設備LA亦可包含量測載物台。量測載物台經配置以固持感測器及/或清潔裝置。感測器可經配置以量測投影系統PS之屬性或輻射光束B之屬性。量測載物台可固持多個感測器。清潔裝置可經配置以清潔微影設備之部分，例如投影系統PS之一部分或提供浸潤液體之系統之一部分。當基板支撐件WT遠離投影系統PS時，量測載物台可在投影系統PS下面移動。

在操作時，輻射光束B入射於固持於遮罩支撐件MT上之圖案化裝置(例如，遮罩) MA上，且由存在於圖案化裝置MA上之圖案(設計佈局)圖案化。在已橫穿遮罩MA之情況下，輻射光束B通過投影系統PS，其將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。藉助於第二定位器PW及位置量測系統IF，可準確地移動基板支撐件WT，例如以便在聚焦及對準位置處將不同目標部分C定位在輻射光束B之路徑中。類似地，第一定位器PM及可能之另一位置感測器(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裝置MA。可使用遮罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化裝置MA及基板W。雖然如所繪示之基板對準標記P1、P2佔用專用目標部分，但該等基板對準標記可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。

如圖2中所展示，微影設備LA可形成微影單元LC (有時亦稱為微影單元(lithocell)或(微影(litho))群集)之部分，該微影單元或(微影)群集常常亦包括用以對基板W執行曝光前程序及曝光後程序之設備。習知地，此等包括沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、例如用於調節基板W之溫度(例如用於調節抗蝕劑層中之溶劑)的冷卻板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W、在不同程序設備之間移動該等基板且將基板W遞送至微影設備LA之裝載區LB。微影單元中通常亦統稱為塗佈顯影系統(track)之裝置通常處於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可受監督控制系統SCS控制，該監督控制系統亦可例如經由微影控制單元LACU來控制微影設備LA。

為了正確且一致地曝光由微影設備LA曝光之基板W，需要檢測基板以量測經圖案化結構之屬性，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、關鍵尺寸(CD)等。出於此目的，微影單元LC中可包括檢測工具(未展示)。若偵測到誤差，則可例如對後續基板之曝光或對待對基板W執行之其他處理步驟作出調整，尤其係在同一分批或批次之其他基板W仍待曝光或處理之前進行檢測之情況下。

使用亦可稱為度量衡設備之檢測設備來判定基板W之屬性，且尤其係判定不同基板W之屬性如何變化或與同一基板W之不同層相關聯之屬性在不同層間如何變化。檢測設備可替代地經建構以識別基板W上之缺陷，且可例如為微影單元LC之部分，或可整合至微影設備LA中，或可甚至為獨立式裝置。檢測設備可量測潛影(曝光之後抗蝕劑層中之影像)上，或半潛影(曝光後烘烤步驟PEB之後抗蝕劑層中之影像)上，或經顯影抗蝕劑影像(其中已移除抗蝕劑之曝光或未曝光部分)上，或甚至經蝕刻影像(在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後)上之屬性。

通常，微影設備LA中之圖案化程序為處理時最關鍵的步驟之一，其需要基板W上之結構之尺寸設定及置放之高精度。為了確保此高精度，可將三個系統組合於所謂之「整體」控制環境中，如圖3示意性地描繪。此等系統中之一者為微影設備LA，其(實際上)連接至度量衡工具MT (第二系統)及電腦系統CL (第三系統)。此「整體」環境之關鍵在於最佳化此等三個系統之間的協作以增強總體程序窗且提供嚴格控制迴路，從而確保由微影設備LA執行之圖案化保持在程序窗內。程序窗定義一系列程序參數(例如，劑量、焦點、疊對)，在該等程序參數內，特定製造程序產生經定義結果(例如，功能性半導體裝置)--通常在該經定義結果內，允許微影程序或圖案化程序中之程序參數變化。

電腦系統CL可使用待圖案化之設計佈局(之部分)來預測使用哪些解析度增強技術且執行運算微影模擬及計算，以判定哪些遮罩佈局及微影設備設定達成圖案化程序之最大總體程序窗(在圖3中由第一標度SC1中之雙箭頭描繪)。通常，解析度增強技術經配置以匹配微影設備LA之圖案化可能性。電腦系統CL亦可用於偵測微影設備LA當前在程序窗內的何處操作(例如，使用來自度量衡工具MT之輸入)，以預測是否歸因於例如次佳處理而可能存在缺陷(在圖3中由第二標度SC2中之指向「0」的箭頭描繪)。

度量衡工具MT可將輸入提供至電腦系統CL以實現準確模擬及預測，且可將回饋提供至微影設備LA以識別可能漂移，例如在微影設備LA之校準狀態下(在圖3中由第三標度SC3中之多個箭頭描繪)。

在微影程序中，需要頻繁地對所產生之結構進行量測，例如，以用於程序控制及驗證。用以進行此類量測之工具通常稱為度量衡工具MT。用於進行此類量測之不同類型之度量衡工具MT已為吾人所知的，包括掃描電子顯微鏡或各種形式之散射計度量衡工具MT。散射計為多功能器具，其允許藉由在散射計之物鏡之光瞳或與該光瞳共軛之平面中具有感測器來量測微影程序之參數(量測通常稱為基於光瞳之量測)，或藉由在影像平面或與影像平面共軛之平面中具有感測器來量測微影程序之參數，在此情況下，量測通常稱為基於影像或場之量測。在以全文引用之方式併入本文中之專利申請案US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中進一步描述此類散射計及相關聯量測技術。前述散射計可使用來自軟x射線及可見光至近IR波長範圍之光來量測光柵。

在第一實施例中，散射計MT為角解析散射計。在此散射計中，重建構方法可應用於經量測信號以重建構或計算光柵之屬性。此重建構可例如由模擬散射輻射與目標結構之數學模型的相互作用且比較模擬結果與量測結果而引起。調整數學模型之參數，直至經模擬相互作用產生與自真實目標觀測到之繞射圖案類似的繞射圖案為止。

在第二實施例中，散射計MT為光譜散射計MT。在此光譜散射計MT中，將由輻射源發射之輻射引導至目標上且將自目標反射或散射之輻射引導至光譜儀偵測器上，該光譜儀偵測器量測鏡面反射輻射之光譜(亦即，隨波長而變之強度的量測)。根據此資料，可例如藉由嚴格耦合波分析(Rigorous Coupled Wave Analysis)及非線性回歸或藉由與經模擬光譜庫之比較來重建構產生經偵測光譜之目標的結構或輪廓。

在第三實施例中，散射計MT為橢圓量測(ellipsometric)散射計。橢圓量測散射計允許藉由量測各偏振狀態之散射輻射來判定微影程序之參數。此度量衡設備藉由在度量衡設備之照明部分中使用例如適當偏振濾光器來發射偏振光(諸如線性、環形或橢圓)。適合於度量衡設備之源亦可提供偏振輻射。現有橢圓量測散射計之各種實施例描述於以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請案11/451,599、11/708,678、12/256,780、12/486,449、12/920,968、12/922,587、13/000,229、13/033,135、13/533,110及13/891,410中。

在散射計MT之一個實施例中，散射計MT適用於藉由量測反射光譜及/或偵測組態中之不對稱性來量測兩個未對準光柵或週期性結構之疊對，該不對稱性與疊對範圍有關。兩個(通常重疊)光柵結構可應用於兩個不同層(未必為連續層)中，且可實質上形成於晶圓上之相同位置處。散射計可具有如例如共有專利申請案EP1,628,164A中所描述之對稱偵測組態，使得任何不對稱性係可清楚區分的。此提供用以量測光柵中之未對準的直接方式。可在以全文引用之方式併入本文中之PCT專利申請公開案第WO 2011/012624號或美國專利申請案第US 20160161863號中找到用於在經由週期性結構之不對稱性量測目標時量測含有週期性結構之兩個層之間的疊對誤差的另外實例。

其他感興趣參數可為焦點及劑量。可藉由如以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請案US2011-0249244中所描述之散射量測(或替代地藉由掃描電子顯微法)同時地判定焦點及劑量。可使用針對焦點能量矩陣(FEM，亦稱為焦點曝光矩陣)中之各點具有關鍵尺寸及側壁角量測之獨特組合的單一結構。若關鍵尺寸與側壁角之此等獨特組合係可獲得的，則可根據此等量測獨特地判定焦點及劑量值。

度量衡目標可為藉由微影程序主要在抗蝕劑中形成且亦在例如蝕刻程序之後形成之複合光柵的集合。通常，光柵中之結構之間距及線寬強烈依靠量測光學器件(尤其係光學器件之NA)以能夠捕捉來自度量衡目標之繞射階。如較早所指示，繞射信號可用於判定兩個層之間的移位(亦稱為『疊對』)或可用於重建構如由微影程序產生之原始光柵之至少一部分。此重建構可用於提供微影程序之品質之指導，且可用於控制微影程序之至少一部分。目標可具有經組態以模仿目標中之設計佈局之功能性部分的尺寸之較小子分段。歸因於此子分段，目標將表現得更類似於設計佈局之功能性部分，使得總體製程參數量測較佳地類似於設計佈局之功能性部分。可在填充不足模式或填充過度模式中量測目標。在填充不足模式中，量測光束產生小於總體目標之光點。在填充過度模式中，量測光束產生大於總體目標之光點。在此填充過度模式中，亦有可能同時量測不同目標，因此同時判定不同處理參數。

使用特定目標之微影參數之總體量測品質至少部分地由用於量測此微影參數之量測配方來判定。術語「基板量測配方」可包括量測自身之一或多個參數、經量測之一或多個圖案之一或多個參數，或兩者。舉例而言，若基板量測配方中所使用之量測為基於繞射之光學量測，則量測之參數中之一或多者可包括輻射之波長、輻射之偏振、輻射相對於基板之入射角、輻射相對於基板上之圖案的定向等。用以選擇量測配方之準則之一可例如為量測參數中之一者對處理變化之敏感度。更多實例描述於以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請案US2016-0161863及公開之美國專利申請案US 2016/0370717A1中。

圖4中描繪度量衡設備，諸如散射計。其包含將輻射投影至基板6上之寬頻(白光)輻射投影儀2。將反射或散射輻射傳遞至光譜儀偵測器4，其量測鏡面反射輻射之光譜10 (亦即，隨波長而變之強度的量測)。根據此資料，可由處理單元PU重建構產生經偵測光譜之結構或輪廓，例如藉由嚴格耦合波分析及非線性回歸或藉由與圖3之底部處所展示之經模擬光譜庫的比較。一般而言，對於重建構，結構之一般形式係已知的，且根據製造該結構之程序之知識假定一些參數，僅留下結構之幾個參數自散射量測資料判定。此散射計可經組態為正入射散射計或斜入射散射計。

經由度量衡目標之量測的微影參數之總體量測品質至少部分地由用以量測此微影參數之量測配方來判定。術語「基板量測配方」可包括量測自身之一或多個參數、經量測之一或多個圖案之一或多個參數，或兩者。舉例而言，若基板量測配方中所使用之量測為基於繞射之光學量測，則量測之參數中之一或多者可包括輻射之波長、輻射之偏振、輻射相對於基板之入射角、輻射相對於基板上之圖案的定向等。用以選擇量測配方之準則之一可例如為量測參數中之一者對處理變化之敏感度。更多實例描述於以全文引用之方式併入本文中之美國專利申請案US2016/0161863及公開之美國專利申請案US 2016/0370717A1中。

用於IC製造之另一類型的度量衡工具為形貌量測系統、位階感測器或高度感測器。此工具可整合於微影設備中，用於量測基板(或晶圓)之頂部表面之形貌。基板之形貌圖(亦稱為高度圖)可由指示隨基板上之位置而變的基板之高度的此等量測產生。此高度圖隨後可用於在將圖案轉印於基板上期間校正基板之位置，以便在基板上之恰當聚焦位置提供圖案化裝置之空中影像。應理解，「高度」在此上下文中大體上係指平面外至基板之尺寸(亦稱為Z軸)。通常，位階或高度感測器在固定位置(相對於其自身光學系統)執行量測，且基板與位階或高度感測器之光學系統之間的相對移動引起在跨基板之位置處之高度量測。

在所屬技術領域中已知的位階或高度感測器LS之實例示意性地展示於圖5中，圖5僅繪示操作原理。在此實例中，位階感測器包含光學系統，其包括投影單元LSP及偵測單元LSD。投影單元LSP包含提供輻射光束LSB之輻射源LSO，該輻射光束由投影單元LSP之投影光柵PGR賦予。輻射源LSO可為例如窄帶或寬頻光源，諸如偏振或非偏振、脈衝式或連續之超連續光譜光源，諸如偏振或非偏振雷射光束。輻射源LSO可包括具有不同顏色或波長範圍之複數個輻射源，諸如複數個LED。位階感測器LS之輻射源LSO不限於可見光輻射，但另外或替代地，可涵蓋UV及/或IR輻射及適合於自基板之表面反射的任何波長範圍。

投影光柵PGR為包含產生具有週期性變化強度之輻射光束BE1之週期性結構的週期性光柵。朝向基板W上之量測位置MLO引導具有週期性變化強度之輻射光束BE1，該輻射光束相對於垂直於入射基板表面之軸線(Z軸)具有在0度與90度之間，通常在70度與80度之間的入射角ANG。在量測位置MLO處，圖案化輻射光束BE1由基板W反射(由箭頭BE2指示)且朝向偵測單元LSD引導。

為了判定量測位置MLO處之高度位階，位階感測器進一步包含偵測系統，其包含偵測光柵DGR、偵測器DET及用於處理偵測器DET之輸出信號的處理單元(未展示)。偵測光柵DGR可等同於投影光柵PGR。偵測器DET產生偵測器輸出信號，其指示所接收之光，例如指示所接收之光之強度，諸如光偵測器，或表示所接收之強度之空間分佈，諸如攝影機。偵測器DET可包含一或多種偵測器類型之任何組合。

藉助於三角量測技術，可判定量測位置MLO處之高度位階。偵測到之高度位階通常與如由偵測器DET量測到之信號強度有關，該信號強度具有尤其取決於投影光柵PGR之設計及(傾斜)入射角ANG的週期性。

投影單元LSP及/或偵測單元LSD可沿著投影光柵PGR與偵測光柵DGR之間的圖案化輻射光束之路徑(未展示)包括其他光學元件，諸如透鏡及/或鏡面。

在一實施例中，可省略偵測光柵DGR，且可將偵測器DET置放於偵測光柵DGR所在的位置。此組態提供投影光柵PGR之影像的較直接偵測。

為了有效地覆蓋基板W之表面，位階感測器LS可經組態以將量測光束BE1之陣列投影至基板W之表面上，藉此產生覆蓋較大量測範圍之量測區域MLO或光點之陣列。

一般類型之各種高度感測器揭示於例如以引用之方式併入的US7265364及US7646471兩者中。使用UV輻射代替可見光或紅外線輻射之高度感測器揭示於以引用之方式併入的US2010233600A1中。在以引用之方式併入的WO2016102127A1中，描述使用多元件偵測器來偵測及辨識光柵影像之位置而無需偵測光柵之緊湊型高度感測器。

用於IC製造中之另一類型之度量衡工具為對準感測器。因此，微影設備之效能之關鍵態樣係能夠相對於置於先前層中之特徵正確且準確地置放所塗佈圖案(藉由相同設備或不同微影設備)。出於此目的，基板設置有一或多組標記或目標。各標記為可稍後使用位置感測器(通常為光學位置感測器)量測其位置之結構。位置感測器可稱為「對準感測器」，且標記可稱為「對準標記」。

微影設備可包括可準確地量測設置於基板上之對準標記之位置的一或多個(例如，複數個)對準感測器。對準(或位置)感測器可使用諸如繞射及干涉之光學現象來自形成於基板上之對準標記獲得位置資訊。用於當前微影設備中之對準感測器之實例基於如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，例如如US2015261097A1中所揭示。所有此等公開案之內容均以引用之方式併入本文中。

圖6為諸如在例如US6961116中所描述且以引用之方式併入之已知對準感測器AS之實施例的示意性方塊圖。輻射源RSO提供具有一或多個波長之輻射光束RB，其藉由轉向光學器件而轉向至標記(諸如位於基板W上之標記AM)上作為照明光點SP。在此實例中，轉向光學器件包含點鏡面SM及物鏡OL。照明標記AM之照明光點SP之直徑可略小於標記自身的寬度。

由對準標記AM繞射之輻射(在此實例中經由物鏡OL)準直成資訊攜載光束IB。術語「繞射」意欲包括來自標記之零階繞射(其可稱為反射)。例如上文所提及之US6961116中所揭示之類型的自參考干涉計SRI以自身干涉光束IB，其後光束由光偵測器PD接收。可包括額外光學器件(未展示)以在輻射源RSO產生超過一個波長之情況下提供單獨光束。光偵測器可為單一元件，或其可視需要包含數個像素。光偵測器可包含感測器陣列。

在此實例中包含點鏡面SM之轉向光學器件亦可用以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(此對於量測並不重要，但改良了信雜比)。

將強度信號SI供應至處理單元PU。藉由區塊SRI中之光學處理與單元PU中之運算處理的組合，輸出基板上相對於參考框架之X位置及Y位置之值。

所說明類型之單一量測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。較粗略量測技術與此結合使用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在較粗略及/或較精細位準下之同一程序，以用於提高精度及/或用於穩固地偵測標記，而無關於製成標記之材料及其上及/或下方設置有標記之材料。波長可在光學上複用及解複用以便進行同步處理，且/或該等波長可藉由時分或頻分進行複用。

在此實例中，對準感測器及光點SP保持靜止，而基板W移動。因此，對準感測器可剛性且準確地安裝至參考框架，同時在與基板W之移動方向相反之方向上有效地掃描標記AM。在此移動中藉由將基板W安裝於基板支撐件上及控制基板支撐件移動之基板定位系統來控制基板W。基板支撐件位置感測器(例如，干涉計)量測基板支撐件之位置(未展示)。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量測允許校準如由位置感測器判定之基板支撐件的位置(例如，相對於對準系統所連接之框架)。對設置於基板上之對準標記之位置的量測允許判定基板相對於基板支撐件之位置。

圖7展示圖1之替代性微影系統，其包含輻射源SO及微影設備LA。輻射源SO經組態以產生EUV輻射光束B且將該EUV輻射光束B供應至微影設備LA。微影設備LA包含照明系統IL、經組態以支撐圖案化裝置MA (例如，遮罩)之支撐結構MT、投影系統PS及經組態以支撐基板W之基板台WT。

照明系統IL經組態以在EUV輻射光束B入射於圖案化裝置MA上之前調節EUV輻射光束B。另外，照明系統IL可包括琢面化場鏡面裝置10及琢面化光瞳鏡面裝置11。琢面化場鏡面裝置10及琢面化光瞳鏡面裝置11一起向EUV輻射光束B提供所要橫截面形狀及所要強度分佈。除琢面化場鏡面裝置10及琢面化光瞳鏡面裝置11以外或代替該等裝置，照明系統IL可包括其他鏡面或裝置。

在如此調節之後，EUV輻射光束B與圖案化裝置MA相互作用。作為此相互作用之結果，產生經圖案化EUV輻射光束B'。投影系統PS經組態以將經圖案化EUV輻射光束B'投影至基板W上。出於彼目的，投影系統PS可包含經組態以將經圖案化EUV輻射光束B'投影至由基板台WT固持之基板W上之複數個鏡面13、14。投影系統PS可將減縮因數應用於經圖案化EUV輻射光束B'，因此形成特徵小於圖案化裝置MA上之對應特徵的影像。舉例而言，可應用減縮因數4或8。儘管投影系統PS經繪示為在圖1中僅具有兩個鏡面13、14，但投影系統PS可包括不同數目個鏡面(例如，六個或八個鏡面)。

基板W可包括先前形成之圖案。在此種情況下，微影設備LA將由經圖案化EUV輻射光束B'形成之影像與先前形成於基板W上之圖案對準。

可在輻射源SO、照明系統IL及/或投影系統PS中提供相對真空，亦即，處於遠低於大氣壓力之壓力下的少量氣體(例如，氫氣)。

輻射源SO可為雷射產生電漿(LPP)源、放電產生電漿(DPP)源、自由電子雷射(FEL)或能夠產生EUV輻射之任何其他輻射源。

圖8示意地繪示根據一實施例之暗場數位全像顯微鏡(df-DHM) 800之成像分支。暗場數位全像顯微鏡(df-DHM)包含成像分支及照明分支。在此實施例中，包含基板850上之結構的度量衡目標860由兩個照明輻射光束照明，亦即，第一照明輻射光束810及第二照明輻射光束820。在一實施例中，此類兩個照明光束810、820可同時照明度量衡目標860。

在一實施例中，第一照明光束810可相對於光軸OA在第一方向上以第一入射角入射於度量衡目標860上。第二照明光束820可相對於光軸OA在第二方向上以第二入射角入射於度量衡目標860上。第一照明光束810之第一入射角與第二照明光束820之第二入射角可實質上相同。各照明光束之入射角可例如在70度至90度之範圍內，在50度至90度之範圍內，在30度至90度之範圍內，在10度至90度之範圍內。度量衡目標860之照明可導致輻射自目標散射。在一實施例中，第一照明光束810可對應於第一方向以第一方位角入射於度量衡目標860上。第二照明光束820可對應於第二方向以第二方位角入射於度量衡目標860上。第一照明光束810之第一方位角與第二照明光束820之第二方位角可不同；例如，對角相距180度。

取決於度量衡目標860之結構，散射輻射可包含反射輻射、繞射輻射或透射輻射。在此實施例中，度量衡目標可為基於繞射之疊對目標；且各照明光束可對應於包含至少一個非零繞射階之散射光束。各散射光束攜載經照明度量衡目標之資訊。舉例而言，第一照明光束810可對應於包含正第一繞射階+1 ^stDF之第一散射光束811；第二照明光束820可對應於包含負第一繞射階-1 ^stDF之第二散射光束821。零繞射階及其他非所要繞射階可由光束阻擋元件(未展示)阻擋，或經組態以完全落在物鏡870之NA外。因此，df-DHM可在暗場模式下操作。應注意，在一些實施例中，一或多個光學元件，例如透鏡組合可用於達成物鏡870之同一光學效應。

散射光束811、821兩者可由物鏡870收集，且隨後再聚焦於影像感測器880上。物鏡870可包含多個透鏡，及/或df-DHM 800可包含具有兩個或更多個透鏡(例如類似於圖9之例示性df-DHG之物鏡及成像透鏡)的透鏡系統，藉此界定兩個透鏡之間的物鏡之光瞳平面及成像透鏡之焦點處的影像平面。在此實施例中，第一散射光束811之部分812及第二散射光束821之部分822同時入射於影像感測器880之共同位置處。同時，兩個參考輻射光束，亦即第一參考光束830及第二參考光束840入射於影像感測器880之同一位置處。可將此四個光束分組成兩對散射輻射及參考輻射。舉例而言，第一散射-參考光束對可包含第一散射光束811之部分812及第一參考光束830。同樣，第二散射-參考光束對之部分822可包含第二散射光束821及第二參考光束840。此等兩個散射-參考光束對可隨後形成兩個干涉圖案(全像影像)，其在空間域中至少部分地重疊。

在一實施例中，為了分離兩個至少部分地空間重疊之干涉圖案(例如，在空間頻域中)，第一參考光束830可相對於光軸OA具有第一入射角，且第二參考光束840可相對於光軸OA具有第二入射角；該第一入射角與該第二入射角不同。替代地或另外，第一參考光束830可相對於光軸OA具有第一方位角，且第二參考光束840可相對於光軸OA具有第二方位角；該第一方位角與該第二方位角不同。

為了產生干涉圖案，各散射-參考光束對之兩個光束應至少部分地彼此相干，達到足以形成干涉圖案之程度。應注意，各散射輻射光束可相對於其對應照明輻射具有相位偏移。舉例而言，在影像感測器880之影像平面處，此相位偏移可包含由度量衡目標860至影像感測器880之光程長度(OPD)及與度量衡目標之相互作用產生的貢獻。如上文所描述，有必要控制第一散射-參考光束對與第二散射-參考光束對之間的相干性，使得一對中之各光束與另一對中之任何光束不相干。換言之，干涉應僅發生在同一光束對內的光束之間，且在不同光束對之間受抑制。以此方式，僅所要干涉圖案，例如由各別散射-參考光束對形成之兩個干涉圖案以疊加方式形成於影像感測器880上，因此避免分離或移除非所要干涉圖案之問題。

上文所提及之度量衡工具MT (諸如，散射計、形貌量測系統、位置量測系統或DHM)可使用源自輻射源之輻射來執行量測。由度量衡工具使用之輻射之屬性可影響可執行之量測的類型及品質。對於一些應用，使用多個輻射頻率來量測基板可為有利的，例如可使用寬頻輻射。多個不同頻率可能夠在不干涉其他頻率或最少干涉其他頻率之情況下傳播、輻照及散射度量衡目標。因此，可例如使用不同頻率來同時獲得更多度量衡資料。不同輻射頻率亦可能夠詢問且發現度量衡目標之不同屬性。寬頻輻射可用於諸如位階感測器、對準標記量測系統、散射量測工具或檢測工具之度量衡系統MT中。寬頻輻射源可為超連續光譜源。

上文所描述之許多光學度量衡技術、微影技術及相關聯之度量衡及微影工具可使用有必要或需要量測工具中所使用之輻射之光譜特性的輻射，例如在適當時進行量測或曝光。藉助於特定實例，此等工具中之一些可使用空間相干之準單色光；例如，在數位全像顯微鏡(DHM)中亦如此之特定實例。將在DHM方面描述本揭示內容之剩餘部分，但將清楚的係，本文中所揭示之概念可用於判定本文中所描述之工具及設備中之任一者中所使用的任何輻射源或任何輻射光束的光譜特性。

在DHM中，中心波長係可調諧的且可在大範圍內變化，例如自可見光波長至紅外線(IR)波長。輻射之頻寬可為約幾奈米，且可對應於幾十微米之時間同調性長度。度量衡感測器(諸如，DHM)中所使用之輻射的有限頻寬可能對信號形成具有不良影響。在一些情況下，可對此進行運算校正，但此需要量測時所使用之準單色光之中心波長及光譜形狀的準確知識。

用以量測光譜特性資料(諸如，中心波長及光譜形狀)之現有方法包含使用具有色散元件之光譜儀。為了獲得足夠的光譜解析度，通常使用光柵作為色散元件。光譜儀能夠達成用於度量衡目的之足夠的精度水平。然而，除使用光柵之外，此類光譜儀需要以明確定義之角度朝向分散光柵引導光束之額外光學組件，及用以收集繞射光且將其投影至偵測器陣列上的收集光學器件。在大波長範圍內以所要精度水平達成此將對光譜儀設計有相對較高之要求，此往往會導致較高之複雜度及成本。

用於量測所需光譜特性資料之另一已知方法包含傅立葉轉換光譜法。在傅立葉轉換光譜法中，使用邁克生干涉儀(Michelson interferometer)來量測隨兩個干涉光束之間的光程差(OPD)而變之干涉圖。對此干涉圖進行傅立葉轉換會產出光源之光譜形狀。傅立葉轉換光譜法係一種已被證實之高解析度光譜法技術。然而，其需要至少一個鏡面(或其他光學元件)之電動及高精確平移來改變OPD，此係很難實現的。

將描述以高精度且無需使用需要高精確控制之移動部件來實現傅立葉轉換光譜法之方法及設備。特定言之，本文中所描述之傅立葉轉換光譜法方法亦可在光源(除將光劃分成如將描述之兩個點源以外)與用於偵測可自其中推斷所要光譜特性資料之所得干涉圖資料之偵測器之間不包含光學器件。此等光學器件可在先前技術配置中用於線性化OPD與偵測器上的位置之間的關係。然而，歸因於像差及缺陷，此光學器件自身為誤差源，且亦增加整個配置之成本及複雜度。

基礎概念基本上基於楊氏雙縫實驗(Young's double-slit experiment)。來源於共同輻射源之所量測輻射分離成兩個點源：第一發散光束自其發射之第一輻射源及第二發散光束自其發射之第二輻射源。第一及第二發散光束實質上重疊，其中經重疊光束直接照明偵測器(例如，其可包含像素陣列)。因此，來自兩個點源中之各者的光落在各偵測器像素上(至少在偵測器上之重疊區域中)，但其中兩個光束將延行各別不同之光程長度。

當用於各像素之光束之間的光程差(OPD)不同時，OPD與像素位置/偵測位置之間的關係不係線性的。因此，將提議一個處理步驟以執行非線性校正，以便使所捕捉之干涉圖資料線性化。干涉圖資料可包含偵測器上由兩個光束之間的干涉產生之強度值。可接著對經處理或經線性化之干涉圖資料進行傅立葉轉換，以判定所量測輻射之所要光譜特性。

圖9為根據本文中所揭示之概念之配置的示意性圖示。可將待量測之輻射自輻射源耦合至(例如，單模式)波導分離器WS (或其他適合之分離配置)中，以便自共同輻射源定義第一輻射源或點源及第二輻射源或點源，該兩個源以距離 D間隔開。兩個輻射源可均為空間相干的。舉例而言，該等輻射源可均在平行於偵測平面(例如，由偵測器DET界定之平面)之平面中。各輻射源可發射各別第一發散光束B1及第二發散光束B2。

由波導分離器WS施加之分裂比並非係關鍵的，但可大致為50:50。

視情況地，波導分離器WS可經組態以使得第一發散光束B1及第二發散光束B2之發散度在第一偵測平面方向上相對於第二偵測平面方向更大，其中偵測器為具有實質上在第一偵測平面方向上延伸之較大尺寸之矩形(即，長方形)或線性偵測器。

因此，各光束之發散度可在第一偵測平面方向(例如，在圖式中標記為x _c之方向)上較大且可在第二偵測平面方向(例如，如所描繪垂直於圖式之平面的方向)上較小或最小化。偵測器DET可在x _c方向上包含大量像素(例如，高解析度陣列)，且在偵測平面中在垂直於x _c之方向上僅包含極少量(例如，一或多個)像素。舉例而言，偵測器DET可為線性偵測器(例如，1D像素陣列)。光束可經配置以在至少第一偵測平面方向上最大化偵測器DET上之重疊面積或確保該偵測器上之較大重疊面積。

兩個波導之間的距離 D直接判定偵測器陣列上之干涉光束之間的OPD。在一實施例中，足夠的光譜解析度可藉由至少400 µm之OPD來獲得，該OPD可在 D處於毫米級時(例如，在1 mm與10 mm之間，在2 mm與8 mm之間，在2 mm與6 mm之間或在3 mm與5 mm之間；例如，約4 mm)獲得。

自波導孔徑散發之發散(例如，球狀)光束B1、B2行徑穿過自由空間一段距離 H。此距離 H可處於百毫米級，例如，在100 mm與400 mm之間，在100 mm與300 mm之間，在150 mm與300 mm之間或在150 mm與250 mm之間；例如，約200 mm。

影像感測器陣列上之干涉光束之間的光程差 OPD可由以下給出： 其中 x _c 描述在偵測平面之至少第一偵測平面方向上之偵測位置。

在偵測器DET之中心附近( )， OPD隨偵測器上之位置 x _c 大致線性地增加。然而，為了獲得足夠大的 OPD，需要量測 x _c 之較大值，其中以上方程式中之高階非線性項變成相關的。

為瞭解決此，將提議一個處理步驟以執行線性化校正或失真校正，以便移除非線性項。可以運算方式實現此(例如，使用處理器或處理單元PU)，以判定經偵測干涉圖(經線性化干涉圖資料)之線性表示，使得其表示 OPD與第一偵測器方向上之偵測位置變數 x _c 之間的線性關係。此線性化校正可根據針對上文所提供之 OPD的方程式來實施，應注意，相關參數(源與偵測器之間的距離 H、偵測器位置 x _c 及點源間隔 D)已明確地定義且準確地已知。基於此，可判定線性化校正以有效地用經轉換位置來替換偵測位置變數 x _c ，此為OPD之線性化。接著可將此校正應用於經偵測干涉圖資料以獲得經校正或經線性化干涉圖資料。

圖10為描述根據本文中所揭示之方法之用於處理經偵測干涉圖資料IGM之處理步驟的流程圖。對經偵測干涉圖資料IGM執行線性化步驟LIN或失真校正步驟，以去掉非線性項且判定經線性化干涉圖資料。此經線性化干涉圖資料接著傅立葉轉換(例如，經由快速傅立葉轉換) FFT至直接產生光譜特性資料SP之傅立葉域。

現將描述線性化步驟之實例。將在以下理想化實例之上下文中解釋線性化之原因：對於具有波長 λ _c 之單色光光束，偵測器陣列上之經偵測強度由以下給出： 其中(至少大致地)根據如下，光程差 OPD(x _c) 取決於偵測器陣列中之位置 x _c ：

歸因於此表式中之3階及5階項，經偵測干涉圖案將不為純正弦形狀。對於較大OPD值，正弦強度變化將相對於在接近 OPD=0之情況下偵測到之正弦強度變化而進一步擴大。因此，在對經偵測強度 I _d ( x _c )進行傅立葉轉換之後獲得的經量測光譜不包含單空間頻率1/ λ _c ，而是被加寬，如圖11(a)中所展示，該圖11(a)為未經線性化干涉圖案之經傅立葉轉換信號位準(任意單位)與1/ λ _c 之曲線圖。

現將結合圖11(b)解釋純例示性線性化演算法。黑色水平箭頭表示線性增加之OPD標度。OPD標度上方之非等距虛線表示對應於偵測器陣列中之位置 x _c 處之像素的OPD值。OPD標度下方之點線表示OPD之等距樣本。線性化步驟旨在尋找此等 OPD位置之強度(或其他量測參數)。此可由已建立之內插技術來實現。舉例而言，根據如下，OPD位置「C」處之強度可由樣本「A」及「B」處之經量測強度之間的線性內插來判定： 其中加權因數 w由樣本B與C之間的相對OPD距離給出： 根據如下，此線性內插可針對所有強度樣本來進行，從而產生在單色光情況下將完美地進行正弦變化之經校正干涉圖案：

圖11(c)為與圖11(a)等效之曲線圖，但針對經傅立葉轉換內插信號。結果係光譜線不再歸因於OPD之非線性取樣而變寬。

重建構步驟可進一步包含最佳化取樣柵格(即，樣本之解析度及/或數目)，以進一步使經傅立葉轉換內插信號之波峰變得尖銳。此可與反覆細化結合以改良經重建構光譜之精度。可替代地或另外，重建構步驟可進一步包含將樣本之數目調諧為2的冪(或其他低質因數分解)。此改良FFT之運算速度。

應理解，其他(例如，更複雜的)內插法亦係可能的，諸如二次或樣條內插。已選擇此處所描述之線性內插係歸因於其簡單性及其有效性。

因此，本文中所揭示之概念提供一種簡單及低成本之方法，該方法可歸因於點源與偵測器之間缺少介入光學器件(例如，透鏡)，且因為相關尺寸(尤其係偵測位置 x _c 及點源間隔 D)均為精確已知的而本質上達到高精度。以微影方式定義波導分離器及影像感測器之波導可為特殊情況。波導與偵測器陣列之間的距離 H亦可以極佳精度來判定。

雖然所描述之實施例可能並非極有光效，但預計不會出現問題，此係因為應用速度對預期應用並不關鍵，且可能在許多訊框上執行平均以提高信雜比。

雖然上文所描述之實施例使用波導來執行光束分離(例如,波導光束分離器)，但光束分離可以使用產生兩個(例如，球狀)光束之任何合適的光束分離配置(例如，基於稜鏡)之任何合適的方法來實現。

為了最大化經偵測光譜範圍，偵測器可實際上包含兩個或更多個偵測器，各偵測器用於各別不同之波長範圍。舉例而言，可提供兩個線性影像感應器陣列，其重疊(一者在另一者之頂部)抑或彼此直接鄰近：一者用於第一波長範圍(例如，可見光範圍)，且另一者用於第二波長範圍(例如，IR範圍)。

圖12為繪示可輔助實施本文中所揭示之方法及流程之電腦系統1100的方塊圖。電腦系統1100包括用於傳達資訊之匯流排1102或其他通信機構，及與匯流排1102耦接以用於處理資訊之處理器1104 (或多個處理器1104及1105)。電腦系統1100亦包括耦接至匯流排1102以用於儲存待由處理器1104執行之資訊及指令的主記憶體1106，諸如隨機存取記憶體(RAM)或其他動態儲存裝置。主記憶體1106亦可用於在待由處理器1104執行之指令之執行期間儲存暫時性變數或其他中間資訊。電腦系統1100進一步包括耦接至匯流排1102以用於儲存用於處理器1104之靜態資訊及指令的唯讀記憶體(ROM) 1108或其他靜態儲存裝置。提供諸如磁碟或光碟之儲存裝置1110，且將該儲存裝置耦接至匯流排1102以用於儲存資訊及指令。

電腦系統1100可經由匯流排1102耦接至用於向電腦使用者顯示資訊之顯示器1112，諸如，陰極射線管(CRT)或平板或觸控面板顯示器。包括文數字及其他按鍵之輸入裝置1114耦接至匯流排1102以用於將資訊及命令選擇傳達至處理器1104。另一類型之使用者輸入裝置為用於將方向資訊及命令選擇傳達至處理器1104且用於控制顯示器1112上之游標移動的游標控制件1116，諸如滑鼠、軌跡球或游標方向按鍵。此輸入裝置通常具有在兩個軸線(第一軸線(例如，x)及第二軸線(例如，y))上之兩個自由度，從而允許該裝置指定平面中之位置。觸控面板(螢幕)顯示器亦可用作輸入裝置。

如本文中所描述之方法中之一或多者可由電腦系統1100回應於處理器1104執行主記憶體1106中所含有的一或多個指令之一或多個序列而執行。可將此等指令自另一電腦可讀媒體(諸如儲存裝置1110)讀取至主記憶體1106中。主記憶體1106中所含有之指令序列的執行致使處理器1104執行本文中所描述之程序步驟。呈多處理配置之一或多個處理器亦可用以執行主記憶體1106中所含有之指令序列。在替代性實施例中，可代替或結合軟體指令而使用硬佈線電路系統。因此，本文中之描述不限於硬體電路系統與軟體之任何特定組合。

如本文中所使用之術語「電腦可讀媒體」係指參與將指令提供至處理器1104以供執行之任何媒體。此媒體可呈許多形式，包括但不限於非揮發性媒體、揮發性媒體及傳輸媒體。非揮發性媒體包括例如光碟或磁碟，諸如儲存裝置1110。揮發性媒體包括動態記憶體，諸如主記憶體1106。傳輸媒體包括同軸纜線、銅線及光纖，包括包含匯流排1102之導線。傳輸媒體亦可採用聲波或光波之形式，諸如在射頻(RF)及紅外線(IR)資料通信期間產生之聲波或光波。電腦可讀媒體之常見形式包括例如軟碟、軟性磁碟、硬碟、磁帶、任何其他磁性媒體、CD-ROM、DVD、任何其他光學媒體、打孔卡、紙帶、具有孔圖案之任何其他實體媒體、RAM、PROM及EPROM、FLASH-EPROM、任何其他記憶體晶片或卡匣、如下文中所描述之載波，或可供電腦讀取之任何其他媒體。

可在將一或多個指令之一或多個序列攜載至處理器1104以供執行時涉及各種形式之電腦可讀媒體。舉例而言，指令可最初攜載於遠端電腦之磁碟上。遠端電腦可將指令載入至其動態記憶體內，且使用數據機經由電話線來發送指令。在電腦系統1100本端之數據機可接收電話線上之資料，且使用紅外線傳輸器將資料轉換成紅外線信號。耦接至匯流排1102之紅外線偵測器可接收紅外線信號中所攜載之資料且將該資料置放於匯流排1102上。匯流排1102將資料攜載至主記憶體1106，處理器1104自該主記憶體檢索指令且執行該等指令。由主記憶體1106接收之指令可視情況在由處理器1104執行前或後儲存於儲存裝置1110上。

電腦系統1100亦可包括耦接至匯流排1102之通信介面1118。通信介面1118提供耦接至經連接至區域網路1122之網路鏈路1120的雙向資料通信。舉例而言，通信介面1118可為整合式服務數位網路(ISDN)卡或數據機以將資料通信連接提供至對應類型之電話線。作為另一實例，通信介面1118可為用以將資料通信連接提供至相容LAN之區域網路(LAN)卡。亦可實施無線鏈路。在任何此實施中，通信介面1118發送且接收攜載表示各種類型資訊之數位資料串流的電信號、電磁信號或光學信號。

網路鏈路1120通常經由一或多個網路將資料通信提供至其他資料裝置。舉例而言，網路鏈路1120可經由區域網路1122將連接提供至主機電腦1124或由網際網路服務提供者(ISP) 1126操作之資料裝備。ISP 1126隨後經由全球封包資料通信網路(現在通常稱為「網際網路」1128)提供資料通信服務。區域網路1122及網際網路1128兩者均使用攜載數位資料串流之電信號、電磁信號或光學信號。通過各種網路之信號及在網路鏈路1120上且通過通信介面1118之信號為輸送資訊之例示性形式的載波，該等信號將數位資料攜載至電腦系統1100且自該電腦系統攜載數位資料。

在後續經編號條項清單中揭示其他實施例： 1.一種傅立葉轉換光譜儀，其包含： 一光束分離配置，其可操作以自一共同輻射源定義一第一輻射源及一第二輻射源， 至少一個偵測器，其可操作以偵測隨在一偵測平面之至少一第一偵測平面方向上之偵測位置而變之干涉圖資料，該干涉圖資料由自該第一輻射源發射之一第一發散光束及自該第二輻射源發射之一第二發散光束的干涉產生；及 一處理器，其可操作以： 對該干涉圖資料執行一線性化校正以獲得經線性化干涉圖資料；及 對該經線性化干涉圖資料進行傅立葉轉換以獲得與該共同輻射源相關之光譜特性資料。 2.如條項1之傅立葉轉換光譜儀，其在該光束分離配置與該至少一個偵測器之間不包含介入光學器件，使得該偵測器經配置以直接偵測該第一發散光束及該第二發散光束。 3.如條項1或2之傅立葉轉換光譜儀，其中該處理器可操作以藉由將該干涉圖資料轉換為該經線性化干涉圖資料來執行該線性化校正，使得該經線性化干涉圖資料與該第一發散光束與第二發散光束之間的一光程差具有一線性化關係。 4.如任一前述條項之傅立葉轉換光譜儀，其中該光束分離配置經組態以使得該第一發散光束及該第二發散光束之發散度在該第一偵測平面方向上相對於該偵測平面之一第二偵測平面方向更大。 5.如條項4之傅立葉轉換光譜儀，其中該光束分離配置經組態以使得該第一發散光束及該第二發散光束之發散度在該第二偵測平面方向上最小化。 6.如條項4或5之傅立葉轉換光譜儀，其中該至少一個偵測器包含具有實質上在該第一偵測平面方向上延伸之一較大尺寸之一矩形或線性偵測器。 7.如任何前述條項所定義之傅立葉轉換光譜儀，其中該至少一個偵測器包含兩個或更多個偵測器，各該偵測器用於一各別不同之波長範圍。 8.如任一前述條項之傅立葉轉換光譜儀，其中該第一輻射源與該第二輻射源之間在平行於該偵測平面之一平面中的一距離在1 mm與10 mm之間。 9.如任一前述條項之傅立葉轉換光譜儀，其中該第一輻射源與該第二輻射源之間在平行於該偵測平面之一方向上的一距離在2 mm與6 mm之間。 10.如任一前述條項之傅立葉轉換光譜儀，其中該光束分離配置與該至少一個偵測器之間在垂直於該偵測平面之一方向上的一距離在100 mm與400 mm之間。 11.如任一前述條項之傅立葉轉換光譜儀，其中該光束分離配置包含一波導光束分離器。 12.如任一前述條項之傅立葉轉換光譜儀，其中該光譜特性資料包含由該共同輻射源發射之該輻射的一中心波長值及光譜形狀。 13.如任一前述條項之傅立葉轉換光譜儀，其中該處理器可操作以藉由如所偵測之該干涉圖資料之內插來執行該線性化校正。 14.一種傅立葉轉換光譜儀，其包含： 一光束分離配置，其可操作以自一共同輻射源定義一第一輻射源及一第二輻射源， 至少一個偵測器，其可操作以偵測隨在一偵測平面之至少一第一偵測平面方向上之偵測位置而變之干涉圖資料，該干涉圖資料由自該第一輻射源發射之一第一發散光束及自該第二輻射源發射之一第二發散光束的干涉產生； 其中該傅立葉轉換光譜儀在該光束分離配置與該至少一個偵測器之間不包含介入光學器件，使得該偵測器經配置以在該第一發散光束及該第二發散光束之重疊區域中直接偵測該干涉圖。 15.如條項14之傅立葉轉換光譜儀，其包含一處理器，該處理器可操作以： 對該干涉圖資料執行一線性化校正以獲得經線性化干涉圖資料；及 對該經線性化干涉圖資料進行傅立葉轉換以獲得與該共同輻射源相關之光譜特性資料。 16.如條項15之傅立葉轉換光譜儀，其中該處理器可操作以藉由將該干涉圖資料轉換為該經線性化干涉圖資料來執行該線性化校正，使得該經線性化干涉圖資料與該第一發散光束與第二發散光束之間的一光程差具有一線性化關係。 17.如條項15或16之傅立葉轉換光譜儀，其中該處理器可操作以藉由如所偵測之該干涉圖資料之內插來執行該線性化校正。 18.如條項14至17中任一項之傅立葉轉換光譜儀，其中該光束分離配置經組態以使得該第一發散光束及該第二發散光束之發散度在該第一偵測平面方向上相對於該偵測平面之一第二偵測平面方向更大。 19.如條項18之傅立葉轉換光譜儀,其中該光束分離配置經組態以使得該第一發散光束及該第二發散光束之發散度在該第二偵測平面方向上最小化。 20.如條項18或19之傅立葉轉換光譜儀，其中該至少一個偵測器包含具有實質上在該第一偵測平面方向上延伸之一較大尺寸之一矩形或線性偵測器。 21.如條項14至20中任一項之傅立葉轉換光譜儀，其中該至少一個偵測器包含兩個或更多個偵測器，各該偵測器用於一各別不同之波長範圍。 22.如條項14至21中任一項之傅立葉轉換光譜儀，其中該第一輻射源與該第二輻射源之間在平行於該偵測平面之一平面中的一距離在1 mm與10 mm之間。 23.如條項14至22中任一項之傅立葉轉換光譜儀，其中該第一輻射源與該第二輻射源之間在平行於該偵測平面之一方向上的一距離在2 mm與6 mm之間。 24.如條項14至23中任一項之傅立葉轉換光譜儀，其中該光束分離配置與該至少一個偵測器之間在垂直於該偵測平面之一方向上的一距離在100 mm與400 mm之間。 25.如條項14至24中任一項之傅立葉轉換光譜儀，其中該光束分離配置包含一波導光束分離器。 26.如條項14至25中任一項之傅立葉轉換光譜儀，其中該光譜特性資料包含由該共同輻射源發射之該輻射的一中心波長值及光譜形狀。 27.一種度量衡裝置，其包含如任一前述條項之該傅立葉轉換光譜儀，可操作以量測該度量衡裝置在執行量測時所使用之量測輻射之光譜特性資料。 28.如條項27之度量衡裝置，其包含一數位全息顯微鏡。 29.如條27項之度量衡裝置，其包含一散射計。 30.如條項27之度量衡裝置，其包含一對準感測器。 31.如條項27之度量衡裝置，其包含一調平感測器。 32.一種微影設備，其包含如條項30或31之度量衡裝置。 33.一種微影設備，其包含如任一前述條項之傅立葉轉換光譜儀，可操作以量測該微影設備在執行曝光時所使用之曝光輻射之光譜特性資料。 34.一種方法，其包含： 偵測隨在一偵測平面之至少一第一偵測平面方向上之偵測位置而變之干涉圖資料，該干涉圖資料由自一第一輻射源發射之第一發散光束及自一第二輻射源發射之一第二發散光束的干涉產生，該第一輻射源及該第二輻射源來源於一共同輻射源； 對該干涉圖資料執行一線性化校正以獲得經線性化干涉圖資料；及 對該經線性化干涉圖資料進行傅立葉轉換以獲得與該共同輻射源相關之光譜特性資料。 35.如條項34之方法，其中該執行一線性化校正包含將該干涉圖資料轉換為該經線性化干涉圖資料，使得該經線性化干涉圖資料與該第一發散光束與第二發散光束之間的一光程差具有一線性化關係。 36.如條項34或35之方法，其包含藉由如所偵測之該干涉圖資料之內插來執行該線性化校正。 37.如條項34至36之方法，其包含以下初始步驟： 將該共同輻射源分離成該第一輻射源及該第二輻射源； 自該第一輻射源發射該第一發散光束； 自該第二輻射源發射該第二發散光束。 38.如條項37之方法，其包含僅經由自由空間將該第一發散光束及該第二發散光束直接傳播至該偵測平面上。 39.如條項34至38中任一項之方法，其包含相對於該偵測平面之一第二偵測平面方向在該第一偵測平面方向上更大程度地發散該第一發散光束及該第二發散光束。 40.如條項39之方法，其包含在該第二偵測平面方向上最小化該第一發散光束及該第二發散光束之發散度。 41.如條項34至40中任一項之方法，其中該第一輻射源與該第二輻射源之間在平行於該偵測平面之一平面中的一距離在1 mm與10 mm之間。 42.如條項34至40中任一項之方法，其中該第一輻射源與該第二輻射源之間在平行於該偵測平面之一方向上的一距離在2 mm與6 mm之間。 43.如條項34至42中任一項之方法，其中該光束分離配置與該偵測平面之間在垂直於該偵測平面之一方向上的一距離在100 mm與410 mm之間。 44.如條項34至43中任一項之方法，其中該光譜特性資料包含由該共同輻射源發射之該輻射的一中心波長值及光譜形狀。 45.一種電腦程式，其包含當在一電腦上執行時可操作以執行如條項34、35或36之方法的電腦可讀指令。 46.一種非瞬時性電腦媒體，其包含如條項45之電腦程式。

電腦系統1100可經由網路、網路鏈路1120及通信介面1118發送訊息及接收資料，包括程式碼。在網際網路實例中，伺服器1130可經由網際網路1128、ISP 1126、區域網路1122及通信介面1118傳輸用於應用程式之所請求程式碼。舉例而言，一種此經下載應用可提供本文中所描述之技術中的一或多者。所接收程式碼可在其被接收時由處理器1104執行，及/或儲存於儲存裝置1110或其他非揮發性儲存器中以供稍後執行。以此方式，電腦系統1100可獲得呈載波之形式的應用程式碼。

儘管可在本文中特定地參考在IC製造中微影設備之使用，但應理解，本文中所描述之微影設備可具有其他應用。可能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，等等。

儘管可在本文中特定地參考在微影設備之上下文中的本發明之實施例，但本發明之實施例可用於其他設備中。本發明之實施例可形成遮罩檢測設備、度量衡設備或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或遮罩(或其他圖案化裝置)之物件之任何設備之部分。此等設備可總體上稱作微影工具。此微影工具可使用真空條件或環境(非真空)條件。

儘管上文可能已經特定地參考在光學微影之上下文中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，在上下文允許之情況下，本發明不限於光學微影，且可用於其他應用(例如壓印微影)中。

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，對於熟習所屬技術領域者將顯而易見，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如所描述之本發明進行修改。

2:寬頻(白光)輻射投影儀 4:光譜儀偵測器 6:基板 10:光譜/琢面化場鏡面裝置 11:琢面化光瞳鏡面裝置 13:鏡面 14:鏡面 800:暗場數位全像顯微鏡 810:第一照明輻射光束 811:第一散射光束 812:部分 820:第二照明輻射光束 821:第二散射光束 822:部分 830:第一參考光束 840:第二參考光束 850:基板 860:度量衡目標 870:物鏡 880:影像感測器 1100:電腦系統 1102:匯流排 1104:處理器 1105:處理器 1106:主記憶體 1108:唯讀記憶體 1110:儲存裝置 1112:顯示器 1114:輸入裝置 1116:游標控制件 1118:通信介面 1120:網路鏈路 1122:區域網路 1124:主機電腦 1126:網際網路服務提供者 1128:網際網路 1130:伺服器 A:樣本 AM:標記 AS:對準感測器 ANG:入射角 B:EUV輻射光束/樣本 B':經圖案化EUV輻射光束 B1:第一發散光束 B2:第二發散光束 BD:光束遞送系統 BK:烘烤板 BE1:輻射光束/量測光束/圖案化輻射光束 BE2:箭頭 C:目標部分/樣本/位置 CH:冷卻板 CL:電腦系統 D:距離/點源間隔 DE:顯影器 DET:偵測器 DGR:偵測光柵 FFT:傅立葉轉換 H:距離 IB:資訊攜載光束 IF:位置量測系統 IL:照明系統 IGM:經偵測干涉圖資料 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:裝載區 LC:微影單元 LIN:線性化步驟 LS:位階/高度感測器 LSB:輻射光束 LSD:偵測單元 LSO:輻射源 LSP:投影單元 M1:遮罩對準標記 M2:遮罩對準標記 MA:圖案化裝置 MT:支撐結構/遮罩支撐件/度量衡工具/度量衡系統/散射計/光譜散射計 MLO:量測區域/量測位置 OL:物鏡 OA:光軸 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 PW:第二定位器 PS:投影系統 PU:處理單元 PEB:曝光後烘烤步驟 PGR:投影光柵 RB:輻射光束 RO:機器人 RSO:輻射源 SC:旋塗器 SO:輻射源 SCS:監督控制系統 SC1:第一標度 SC2:第二標度 SC3:第三標度 SI:強度信號 SM:點鏡面SP:照明光點/光譜特性資料 SRI:自參考干涉計/區塊 TCU:塗佈顯影系統控制單元 W:基板 WS:波導分離器 WT:基板支撐件 X:軸線 x _c:方向 Y:軸線 Z:軸線

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，在隨附示意性圖式中： -  圖1描繪微影設備之示意性概述； -  圖2描繪微影單元之示意性概述； -  圖3描繪整體微影之示意性表示，其表示用以最佳化半導體製造之三種關鍵技術之間的協作； -  圖4描繪根據本發明之實施例的可包含輻射源之用作度量衡裝置之散射量測設備的示意性概述； -  圖5描繪根據本發明之實施例的可包含輻射源之位階感測器設備之示意性概述； -  圖6描繪根據本發明之實施例的可包含輻射源之對準感測器設備之示意性概述； -  圖7描繪用於EUV微影之替代微影設備組態之示意性概述； -  圖8示意性地描繪根據一實施例之以並行獲取方案操作之暗場數位全像顯微鏡(df-DHM)； -  圖9示意性地描繪根據一實施例之傅立葉轉換光譜測定法配置； -  圖10為描述根據一實施例之用於處理使用圖9之配置獲得的干涉圖之處理方法的流程圖；且 -  圖11(a)展示經傅立葉轉換、未經線性化之經偵測信號位準與空間頻率之曲線圖；圖11(b)繪示根據一實施例之用於經偵測干涉圖之線性化方法；且圖11(c)展示經傅立葉轉換、經線性化之經偵測信號位準與空間頻率之曲線圖；且 -  圖12描繪根據一實施例之用於控制方法之電腦系統之方塊圖。

B1:第一發散光束

B2:第二發散光束

D:距離/點源間隔

DET:偵測器

H:距離

PU:處理單元

WS:波導分離器

x_c:方向

Claims (15)

1. 一種傅立葉轉換光譜儀，其包含： 一光束分離配置，其可操作以自一共同輻射源定義一第一輻射源及一第二輻射源， 至少一個偵測器，其可操作以偵測隨在一偵測平面之至少一第一偵測平面方向上之偵測位置而變之干涉圖資料，該干涉圖資料由自該第一輻射源發射之一第一發散光束及自該第二輻射源發射之一第二發散光束的干涉產生；及 一處理器，其可操作以： 對該干涉圖資料執行一線性化校正以獲得經線性化干涉圖資料；及 對該經線性化干涉圖資料進行傅立葉轉換以獲得與該共同輻射源相關之光譜特性資料。
2. 如請求項1之傅立葉轉換光譜儀，其在該光束分離配置與該至少一個偵測器之間不包含介入光學器件，使得該偵測器經配置以直接偵測該第一發散光束及該第二發散光束。
3. 如請求項1或2之傅立葉轉換光譜儀，其中該處理器可操作以藉由將該干涉圖資料轉換為該經線性化干涉圖資料來執行該線性化校正，使得該經線性化干涉圖資料與該第一發散光束與第二發散光束之間的一光程差具有一線性化關係。
4. 如請求項1或2之傅立葉轉換光譜儀，其中該光束分離配置經組態以使得該第一發散光束及該第二發散光束之發散度在該第一偵測平面方向上相對於該偵測平面之一第二偵測平面方向更大。
5. 如請求項4之傅立葉轉換光譜儀，其中該光束分離配置經組態以使得該第一發散光束及該第二發散光束之發散度在該第二偵測平面方向上最小化。
6. 如請求項4之傅立葉轉換光譜儀，其中該至少一個偵測器包含具有實質上在該第一偵測平面方向上延伸之一較大尺寸之一矩形或線性偵測器。
7. 如請求項1或2之傅立葉轉換光譜儀，其中該至少一個偵測器包含兩個或更多個偵測器，各該偵測器用於一各別不同之波長範圍。
8. 如請求項1或2之傅立葉轉換光譜儀，其中該第一輻射源與該第二輻射源之間在平行於該偵測平面之一平面中的一距離在1 mm與10 mm之間。
9. 如請求項1或2之傅立葉轉換光譜儀，其中該第一輻射源與該第二輻射源之間在平行於該偵測平面之一方向上的一距離在2 mm與6 mm之間。
10. 如請求項1或2之傅立葉轉換光譜儀，其中該光束分離配置與該至少一個偵測器之間在垂直於該偵測平面之一方向上的一距離在100 mm與400 mm之間。
11. 如請求項1或2之傅立葉轉換光譜儀，其中該光束分離配置包含一波導光束分離器。
12. 如請求項1或2之傅立葉轉換光譜儀，其中該處理器可操作以藉由如所偵測之該干涉圖資料之內插來執行該線性化校正。
13. 一種度量衡裝置，其包含如請求項1至12中任一項之傅立葉轉換光譜儀，可操作以量測該度量衡裝置在執行量測時所使用之量測輻射之光譜特性資料。
14. 一種微影設備，其包含如請求項13之度量衡裝置。
15. 一種方法，其包含： 偵測隨在一偵測平面之至少一第一偵測平面方向上之偵測位置而變之干涉圖資料，該干涉圖資料由自一第一輻射源發射之第一發散光束及自一第二輻射源發射之一第二發散光束的干涉產生，該第一輻射源及第二輻射源來源於一共同輻射源； 對該干涉圖資料執行一線性化校正以獲得經線性化干涉圖資料；及 對該經線性化干涉圖資料進行傅立葉轉換以獲得與該共同輻射源相關之光譜特性資料。