TWI431245B - 自參考干涉計，對準系統及微影裝置 - Google Patents

自參考干涉計，對準系統及微影裝置 Download PDF

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Description

自參考干涉計，對準系統及微影裝置
本發明係關於一種自參考干涉計、一種具備自參考干涉計之對準系統，及一種具備此對準系統之微影裝置。
微影裝置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。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在該情況下，圖案化元件(其或者被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含晶粒之部分、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)層上而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分的網路。已知微影裝置包括：所謂步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化元件轉印至基板。
為了確保將圖案化元件之圖案轉印至基板上之正確目標位置上，重要的是使基板相對於微影裝置準確地對準。特別是在製造通常含有許多個別層(例如，30個層)之IC時，極其重要的是使若干個別層相對於彼此極準確地對齊。當IC之個別層之對齊並不極準確時，IC可能不為可操作IC。將疊對(overlay)定義為使圖案相對於先前已成像於基板上之圖案成像於基板上的準確度。如在IC之製造中，愈來愈小的特徵被成像，疊對要求變得較嚴格，且因此，對準程序之必要準確度變得較嚴格。
微影裝置被已知使用多個對準系統以使基板相對於微影裝置對準。尤其參考歐洲專利申請案EP 1 372 040 A1，該申請案之文件據此係以引用的方式併入。EP 1 372 040 A1描述一種使用產生對準標記之兩個重疊影像之自參考干涉計的對準系統。此兩個影像相對於彼此旋轉遍及180°。EP 1 372 040 A1進一步描述在光瞳平面中此兩個影像之干涉傅立葉(Fourier)變換之強度變化的偵測。此等強度變化對應於該兩個影像之不同繞射階之間的相位差，且自此相位差導出為對準程序所需要之位置資訊。
已知對準系統之一缺點為：對準量測系統中之自參考干涉計可相對昂貴，此係因為其光學設計需要使用經特殊製造之光學組件。已知對準系統之一另外缺點為：已知自參考干涉計通常相當龐大。此龐大性可在對準程序中造成非想要副作用，諸如，可阻礙對準程序之準確度的低頻寬振動模式。
需要提供一種至少部分地消除已知對準系統之上述缺點中之一或多者的替代對準系統。詳言之，需要向對準系統提供可較便宜及/或較緊密的替代自參考干涉計。此外，本發明之實施例係關於一種自參考干涉計、一種對準系統，及一種微影裝置。
根據一第一態樣，提供一種自參考干涉計，該自參考干涉計用以與諸如一對準標記之一標記及一微影裝置一起使用，該自參考干涉計包含：
-　一光學配置(OPT)，該光學配置(OPT)用於自一對準光束(AB)產生一參考光束及一經變換光束、用於將該參考光束及該經變換光束輸出至一偵測器(DET)、用於將一對準光束(AB)引導至一標記(WM)上，且用於俘獲起因於藉由該標記對該對準光束之繞射的一繞射光束，其中該繞射光束包含至少一正繞射階及至少一對應負繞射階；該光學配置包含：
‧　一光束分裂器(40)，該光束分裂器(40)用於將該繞射光束分裂成一第一光束及一第二光束，且用於將該參考光束與該經變換光束組合且輸出至該偵測器(DET)，使得在該參考光束中之該等繞射階與其在該經變換光束中之對應相反繞射階空間地重疊；
‧　一參考系統(10、11)，該參考系統(10、11)用於自該第一光束產生該參考光束，且用於將該參考光束引導至該光束分裂器(40)；
‧　一變換系統(30、31、32、60、41、10、11)，該變換系統(30、31、32、60、41、10、11)用於將該第二光束變換成該經變換光束，且用於將該經變換光束引導至該光束分裂器(40)；及
-　一偵測器系統(DET)，該偵測器系統(DET)用於自該光學配置(OPT)接收該空間重疊參考光束與經變換光束，且用於判定一位置信號，該偵測器系統包含：
‧　一偏振系統(80、81、83、86)，該偏振系統(80、81、83、86)用於操控該參考光束及該經變換光束之偏振，使得該參考光束與該經變換光束彼此干涉，且用於將該干涉參考光束與經變換光束引導至一偵測器，藉此形成一干涉圖案；及
‧　一偵測器(82、92)，該偵測器(82、92)用於自該干涉圖案判定一位置信號。
根據本發明之一實施例之另一態樣，提供一種對準系統，該對準系統包含如上文所描述之至少一自參考干涉計。
根據本發明之一實施例之另一態樣，提供一種微影裝置，該微影裝置包含如上文所描述之一對準系統。
現在將參看隨附示意性圖式而僅藉由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件。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。該裝置包含：
-　照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，(D)UV輻射或EUV輻射)；
-　支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化元件(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元件之第一定位器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，其經組態以將藉由圖案化元件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引導、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(亦即，承載)圖案化元件。支撐結構以取決於圖案化元件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化元件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化元件。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元件。支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而為固定或可移動的。支撐結構可確保圖案化元件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用皆與更通用之術語「圖案化元件」同義。
本文中所使用之術語「圖案化元件」應被廣泛地解釋為指代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元件。應注意，例如，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，則圖案可能不會確切地對應於基板之目標部分中的所要圖案。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元件(諸如，積體電路)中的特定功能層。
圖案化元件可為透射或反射的。圖案化元件之實例包括光罩、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，該等小鏡面中每一者可個別地傾斜，以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面將圖案賦予於藉由鏡面矩陣反射之輻射光束中。
本文中所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋為涵蓋任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁、靜電光學系統，或其他類型或其任何組合，其適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸沒液體之使用或真空之使用的其他因素。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更通用之術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，裝置為透射類型(例如，使用透射光罩)。或者，裝置可為反射類型(例如，使用上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影裝置可為具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)的類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。
微影裝置亦可為如下類型：其中基板之至少一部分可藉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。亦可將浸沒液體施加於微影裝置中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間的空間。浸沒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「浸沒」不意謂諸如基板之結構必須浸漬於液體中，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，當輻射源為準分子雷射時，輻射源與微影裝置可為分離實體。在此等狀況下，不認為輻射源形成微影裝置之部件，且輻射光束係憑藉包含(例如)合適引導鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，例如，當輻射源為水銀燈時，輻射源可為微影裝置之整體部件。輻射源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的調整器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(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)上之圖案化元件(例如，光罩MA)上，且藉由圖案化元件而圖案化。在橫穿光罩MA後，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，干涉量測元件、線性編碼器或電容性感測器)，基板台WT可準確地移動，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(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之部件的長衝程模組(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之部件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)之狀況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可為固定的。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)。類似地，在一個以上晶粒提供於光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。
所描繪裝置可用於以下模式中至少一者中：
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的大小。
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相對於光罩台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的寬度(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元件，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的順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化元件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化元件(諸如，上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
圖2展示已知對準系統10之示意性綜述。光源11發射照明基板(例如，晶圓)上之對準標記WM的空間相干輻射光束，對準標記WM將該輻射反射成正繞射階+n及負繞射階-n。此等繞射階藉由接物鏡12而準直且進入自參考干涉計13。自參考干涉計輸出具有180°之相對旋轉且重疊且因此可被進行干涉的輸入之兩個影像。在光瞳平面14中，可看到此等影像之重疊傅立葉變換(其中不同繞射階被分離)且使其進行干涉。光瞳平面中之偵測器15偵測經干涉繞射階以提供位置資訊。基於此位置資訊，可使基板相對於微影裝置準確地對準。圖2之右側部分展示在光瞳平面14中兩個重疊影像之形成；對於一影像，+n'及-n'相對於輸入繞射階+n及-n旋轉達+90°；對於另一影像，+n"及-n"相對於輸入繞射階+n及-n旋轉達-90°。在光瞳平面中，分別為(+n'及-n")與(+n"及-n')之階干涉。
已知對準系統之一缺點為：特別地，已知自參考干涉計可相對昂貴，此係因為其光學設計需要使用經特殊製造之光學組件。已知對準系統之一另外缺點為：已知自參考干涉計通常相當龐大。此龐大性可在對準程序中造成非想要副作用，諸如，可阻礙對準程序之準確度的低頻寬振動模式。
圖3展示根據本發明之一實施例之自參考干涉計之示意性綜述。自參考干涉計包含光學配置OPT及偵測器系統DET。對準光束AB藉由光學配置OPT接收且聚焦成對準光點而到達基板上之標記(諸如，對準標記WM)上。對準標記WM具有週期性結構。歸因於對準標記WM之週期性結構，對準光束AB繞射成繞射光束DB。繞射光束DB包含複數個繞射階，例如，七個正繞射階及七個負繞射階。可注意，根據本發明之一實施例的自參考干涉計可經配置成與對準標記或在產品上任何其他類型之結構或標記一起使用。作為一說明，可基於目標部分區域(亦即，待曝光晶粒)內之經辨識圖案來執行對準。在圖3中，繞射光束DB展示被標記為+1及+3之兩個正繞射階，及被標記為-1及-3之兩個負繞射階。一般而言，任何正負號之每一繞射階具有相反正負號之對應繞射階。在下文中，當提及繞射光束時，參考意謂僅係關於實際地用於自參考干涉計中之繞射階，例如，僅係關於+1、+3、-1及-3繞射階。應注意，出於對準目的，通常不使用-2及+2繞射階，此係因為此等繞射階常常具有零強度。應瞭解，在對準光束AB之繞射後，隨即實際地可產生更多繞射階。應理解，或者，可使用另外複數個繞射階，例如，每一正負號之單一繞射階，或較大複數個繞射階。使用較大複數個在減少對標記特性(諸如，標記不對稱性)之敏感度方面可為有利的。
光學配置OPT俘獲繞射光束DB，繞射光束DB(例如)僅由第一正繞射階+1及第三正繞射階+3以及對應第一負繞射階-1及第三負繞射階-3組成。在另外描述中，忽視可能的第零階：當存在第零階時，光學配置OPT將經配置以自繞射光束DB中空間地濾光第零階，或偵測器系統DET將經配置以忽略第零階或以(例如)藉由在第零階之光徑中使用孔徑光闌來移除第零階之貢獻。
經俘獲繞射光束DB具有具備定向DBO之空間分佈。定向DBO可(例如)被定義為在平行於基板W之平面中之角定向。圖3a中用矩形元素示意性地指示繞射光束之定向DBO，其中在矩形元素中具有繞射階-3、-1、+1、+3之指示。
在一實施例中，光學配置OPT將繞射階-3、-1、+1、+3之複本提供至偵測器系統DET。提供至偵測器系統DET的繞射階之複數個複本被進一步稱作參考光束，且多個繞射階對此參考光束之貢獻係用與各別繞射階-3、-1、+1、+3相關聯之-3R、-1R、+1R及+3R表示。用-3R、-1R、+1R及+3R所表示的多個繞射階之貢獻可被進一步稱作參考繞射階。參考光束之定向與經俘獲繞射光束之定向相同。圖3b及圖3c兩者之左側部分中示意性地描繪參考光束之定向。
光學配置OPT將繞射階-3、-1、+1、+3之經變換版本(分別用-3T、-1T、+1T及+3T表示)進一步提供至偵測器系統DET。複數個經變換繞射階被進一步稱作經變換光束。用-3T、-1T、+1T及+3T所表示的多個繞射階之貢獻可被進一步稱作經變換繞射階。經變換光束之定向不同於參考光束之定向。經變換光束相對於參考光束倒轉(亦即，相對於平行於繞射圖案之線的軸線成鏡像)，或相對於參考光束旋轉遍及180°。圖3b及圖3c兩者之中間部分中分別示意性地描繪此情形。
在根據本發明之一實施例的自參考干涉計中，光學配置OPT至偵測器系統DET之輸出含有參考光束及經變換光束兩者，其中參考繞射階干涉其對應相反經變換繞射階，亦即，對於-3繞射階，-3R參考繞射階干涉+3T經變換繞射階，對於+1繞射階，+1R參考繞射階干涉-1T經變換繞射階，等等。圖3a中在光學配置OPT與偵測器系統DET之間且圖3b及圖3c兩者之右側部分中示意性地描繪此情形。
在一替代實施例中，光學配置OPT僅使用一個正負號之參考繞射階(亦即，+1R及+3R)以形成參考光束，且使用對應相反經變換繞射階(亦即，-1T及-3T)以形成經變換光束。
對準光束AB可為非偏振光束，或者，為偏振光束。光學配置OPT可包含用於改良藉由偵測器讀取的繞射圖案之對比度的偏振組件，諸如，偏振光束分裂器及一或多個延遲板。又，偵測器配置DET可包含用於將參考光束及經變換光束之不同偏振狀態分離的偏振組件，諸如，偏振光束分裂器、一或多個延遲器板及/或充當分析器之一或多個偏振器。
偵測器系統DET可經配置以在影像平面中偵測參考光束及經變換光束，如(例如)圖4a所示。圖4a展示影像平面中之偵測之例示性實施例，該偵測係藉由如下操作而進行：用出射透鏡81將參考光束(此處包含參考繞射階-1R及+1R)及經變換光束(此處包含經變換繞射階+1T及-1T)在偵測器82上聚焦至偵測光點85上，從而使參考光束與經變換光束在偵測器82處干涉，藉以，偵測器82偵測偵測光點85之強度。可接著將複數個參考繞射階及經變換繞射階在偵測器82上聚焦於實質上單一偵測光點85處。隨著對準光束AB在基板上沿著對準標記WM移動，偵測光點85之強度將變化。偵測器82可接著自強度之變化判定(例如)指示強度在何處展示最佳值之位置信號。如圖4a所示，出射透鏡81可具備偏振器80，以操控參考光束及經變換光束之偏振，使得參考光束與經變換光束可(例如)藉由具有相等偏振而在偵測器82上彼此干涉。
或者，偵測器系統DET可經配置以在光瞳平面中偵測參考光束及經變換光束，如(例如)圖4b所示。圖4b展示光瞳平面中之偵測之例示性實施例，偵測器陣列92定位於光瞳平面中。偵測器陣列92包含複數個偵測器器件93，複數個偵測器器件93在圖4b中藉由93-1、93-2、93-3等等個別地表示。參考光束(此處包含參考繞射階-1R及+1R)及經變換光束(此處包含經變換繞射階+1T及-1T)入射於偵測器陣列92上，其中參考繞射階與對應相反經變換繞射階干涉。例如，參考繞射階-1R與經變換繞射階+1T在偵測器陣列92上入射於第一位置95上且在第一位置95上干涉，而參考繞射階+1R與經變換繞射階-1T在偵測器陣列92上入射於第二位置96上且在第二位置96上干涉。應瞭解，當藉由光學配置OPT提供額外繞射階(例如，第三階繞射階)時，此等額外繞射階將在偵測器陣列92上入射於其他特定位置處。因此，偵測器陣列92能夠進行干涉參考繞射階與經變換繞射階之各別強度的空間分離偵測。隨著對準光束AB在基板上沿著對準標記WM移動，各別強度將變化。偵測器陣列92可接著自強度之變化判定位置信號，其中相對及/或絕對強度之分析可用以提供改進型位置信號(例如，針對標記不對稱性及/或標記深度而校正)。
圖4c展示影像平面中之偵測之替代實施例。該實施例不同於圖4a中之實施例之處在於：干涉參考光束與經變換光束分離成兩個部分，第一部分對應於圖式之平面中之偏振狀態，且第二部分對應於垂直於圖式之平面之偏振狀態。此分離係使用延遲器板86(而非圖4a中之偏振器80)及具有偏振光束分裂表面83之偏振光束分裂器而獲得。第一部分係使用第一偵測器82a上之第一偵測器透鏡81a而聚焦，其中處於圖式之平面中之偏振的參考光束與經變換光束聚焦成光點且干涉。第二部分係使用第二偵測器82b上之第二偵測器透鏡81b而聚焦，其中處於垂直於圖式之平面中之偏振的參考光束與經變換光束聚焦成光點且干涉。相比於具有偏振器80的圖4a之偵測器配置，此替代實施例具有所有光被使用之益處，而圖4a之實施例歸因於偏振器80之效應而僅使用一半的光。
圖4d展示光瞳平面中之偵測之替代實施例。該實施例不同於圖4b中之實施例之處在於：干涉參考光束與經變換光束分離成兩個部分，第一部分對應於圖式之平面中之偏振狀態，且第二部分對應於垂直於圖式之平面之偏振狀態，該分離係使用與在圖4c中類似的延遲器板86及具有偏振光束分裂表面83之偏振光束分裂器而進行。第一部分入射於第一偵測器陣列92a上，其中處於圖式之平面中之偏振的參考光束與經變換光束干涉，其中不同繞射階在第一偵測器陣列92a上空間地分離。第二部分入射於第二偵測器陣列92b上，其中處於垂直於圖式之平面之偏振的參考光束與經變換光束干涉，其中不同繞射階在第二偵測器陣列92b上空間地分離。
圖5展示包含光學配置OPT及偵測器系統DET之第一類型之自參考干涉計之第一例示性實施例。
光學配置OPT經配置以接收對準光束AB，對準光束AB之光係平行於圖式之平面而偏振。隨後藉由偏振光束分裂器40之光束分裂表面40及延遲器21實質上完全地透射對準光束AB，此情形使光橢圓形地偏振。隨後，接物鏡20將對準光束AB引導至對準標記WM，其中對準光束AB繞射成繞射光束DB，繞射光束DB具有用+1所表示之第一正繞射階及用-1所表示之對應第一負繞射階。第一正繞射階+1及第一負繞射階-1係藉由接物鏡20俘獲且通過延遲器21，此後，光進行45°偏振。光束分裂表面40將光分裂成透射射線及反射射線。
圖5展示第一正繞射階+1之光徑。透射射線進行平面內偏振且前進至另外延遲器板10，從而在第一鏡面11上造成在每次通過時偏振旋轉之變換，其中透射射線藉由第一鏡面11而反射回至光束分裂器表面40(其中其偏振被旋轉達90°(亦即，垂直於圖式之平面))。光束分裂器40接著將透射射線反射朝向偵測系統DET，其中出射透鏡81將透射射線聚焦至偵測器82上，其中透射射線貢獻於參考波前之形成，如參看圖4a所描述。反射射線係使用變換透鏡30而聚焦至第二鏡面31上。第二鏡面31與變換透鏡30合作以調換正繞射階及負繞射階之位置。另外，偏振被旋轉達90°使得光在其路途中通過光束分裂器表面40而完全地透射至偵測器系統DET。接著，光藉由出射透鏡81而聚焦至偵測器82上，其中光貢獻於經變換波前之形成。
藉由接物鏡20俘獲之其他繞射階(例如，繞射階-1)經歷與針對+1階所描述之行為類似的行為。因此，該等其他繞射階亦分裂成兩種射線：貢獻於參考波前之射線，及貢獻於經變換波前之射線。
為了具有自參考干涉計，在偵測器系統DET中使用偏振器80，使得在同一位置處離開光學配置OPT之正階與對應負階(亦即，正參考階與對應負經變換階)干涉以調變該偵測器系統之偵測器處之強度。
一般而言，若參考光束與經變換光束具有相同強度且若強度儘可能地高，則獲得最好結果。因此，較佳的是避免自參考干涉計中之光損失。若參考光束與經變換光束不具有相同強度，則此情形可能引起對比度損失。
延遲器可為簡單λ/4板，其中其快軸針對延遲器21及延遲器10分別經定向為相對於入射光(亦即，出自光束分裂器內部之光)之偏振方向成45°及22.5°。
作為一替代例，可藉由(例如)經定向為成45°之λ/8板替換延遲器21，此情形將使光束在兩次通過延遲器21之後進行圓形地偏振。接著，光束藉由偏振光束分裂器而分裂成兩個正交偏振光束。
在對此實施例之變型中，藉由中性光束分裂器替換偏振光束分裂器，且不存在延遲器。此情形可縮減光學配置之成本，但可與偵測器配置處之減少對比度相關聯。
應瞭解，或者，偵測器配置DET可經配置以在光瞳平面中偵測，如(例如)圖4b所示。應瞭解，或者，偵測器配置DET可經提供為(例如)圖4c所示(例如，影像平面中之偵測)及圖4d所示(例如，光瞳平面中之偵測)。
第一例示性實施例可將球面透鏡用作變換透鏡30。將繞射光束聚焦至定位於球面透鏡之焦平面中之第二鏡面31上的效應為：所得經變換光束相對於參考光束旋轉達180°度。
或者，第一例示性實施例可將柱面透鏡用作變換透鏡30，其中柱面透鏡之長軸經定向成平行於光束分裂表面40。將繞射光束聚焦至定位於柱面透鏡之焦平面中之第二鏡面31上的效應為：所得經變換光束相對於參考光束倒轉，亦即，在垂直於第二鏡面31之平面中成鏡像。
圖6展示包含替代光學配置OPT及偵測器系統DET之第一類型之自參考干涉計之第二例示性實施例。
根據圖4b所示之實施例來展示偵測器系統DET，但或者，可根據(例如)如圖4a、圖4c或圖4d所示之其他合適實施例來提供偵測器系統DET。
光學配置OPT經配置以接收對準光束AB，對準光束AB之光係垂直於圖式之平面而偏振。隨後，藉由偏振光束分裂器之光束分裂表面40實質上完全地反射對準光束AB，且經由接物鏡20而將對準光束AB引導至對準標記WM，其中對準光束AB繞射成繞射光束DB，繞射光束DB具有複數個正繞射階(其第一正繞射階+1及第七正繞射階+7被展示)及對應複數個負繞射階(其第一負繞射階-1及第七負繞射階-7被展示)。藉由接物鏡20俘獲正繞射階+1、...、+7及負繞射階-1、...、-7。
接著，藉由光束分裂表面40反射正繞射階+1、...、+7，且將正繞射階+1、...、+7引導至延遲器板10(其造成在每次通過時偏振旋轉之變換)及第一鏡面11，其中該等正繞射階被第一鏡面11反射回、再次通過延遲器板10，以行進至光束分裂器表面40(其中其偏振係在圖式之平面中)。光束分裂器40接著將正繞射階透射朝向偵測系統DET，且將正繞射階提供為參考光束(其第一參考階+1R及第七參考階+7R被展示)。
又，藉由接物鏡20俘獲負繞射階-1、...、-7。負繞射階-1、...、-7可隨後傳遞通過光徑長度補償器60，且接著使用變換透鏡30而聚焦至第二鏡面31上。第二鏡面31定位於變換透鏡30之焦平面中。第二鏡面31與變換透鏡30合作以改變負繞射階-1、...、-7之定向。在負繞射階-1、...、-7已藉由鏡面31反射且再次藉由變換透鏡30俘獲之後，該等負繞射階行進至光束分裂器表面40(其中其偏振垂直於圖式之平面)，使得該等負繞射階藉由光束分裂器表面40反射朝向偵測系統DET，藉以，將經變換負繞射階提供為經變換光束，從而干涉相反正負號之對應參考繞射階。展示干涉第一參考階+1R之經變換第一階-1T，及干涉第七參考階+7R之經變換第七階-7T。可以與之前所描述之方式類似的方式將此等干涉偵測為強度。
相比於如圖5所示之第一例示性實施例，如圖6所示之第二例示性實施例可潛在地以較小大小予以製造。應注意，第二例示性實施例使用與單一正負號之繞射階(此處被稱作正繞射階)相關聯的參考光束及與相反正負號之繞射階(此處被稱作負繞射階)相關聯的經變換光束，而第一例示性實施例使用與兩個正負號之繞射階相關聯的參考光束且因此亦使用與兩個正負號之繞射階相關聯的經變換光束。
第二例示性實施例可將球面透鏡用作變換透鏡30。將繞射光束聚焦至定位於球面透鏡之焦平面中之第二鏡面31上連同藉由光束分裂表面40之後續反射的效應為：所得經變換光束相對於參考光束旋轉達180°度。
或者，第二例示性實施例可將柱面透鏡用作變換透鏡30，其中柱面透鏡之長軸經定向成平行於光束分裂表面40。將繞射光束聚焦至定位於柱面透鏡之焦平面中之第二鏡面31上連同藉由光束分裂表面40之後續反射的效應為：所得經變換光束相對於參考光束倒轉，亦即，在垂直於圖式且垂直於第一鏡面11之平面中成鏡像。
圖7展示包含替代光學配置OPT及偵測器系統DET之第二類型之自參考干涉計之第一例示性實施例。第二類型不同於第一類型之處至少在於：在不使用變換透鏡30的情況下產生經變換光束。
根據圖4b所示之實施例來展示偵測器系統DET，但或者，可根據(例如)如圖4a、圖4c或圖4d所示之其他合適實施例來提供偵測器系統DET。
光學配置OPT經配置以接收對準光束AB，對準光束AB之光係在圖式之平面中偏振。隨後藉由接物鏡20將對準光束AB實質上引導至對準標記WM，其中對準光束AB繞射成繞射光束DB，繞射光束DB具有複數個正繞射階(其第一正繞射階+1及第七正繞射階+7被展示)及對應複數個負繞射階(其第一負繞射階-1及第七負繞射階-7被展示)。藉由接物鏡20俘獲正繞射階+1、...、+7及負繞射階-1、...、-7。
接著藉由光束分裂表面40透射正繞射階+1、...、+7，且將正繞射階+1、...、+7引導至延遲器板10(其造成在每次通過時偏振旋轉之變換)及第一鏡面11，其中該等正繞射階被第一鏡面11反射回、再次通過延遲器板10，以行進至光束分裂器表面40(其中其偏振垂直於圖式之平面)。光束分裂器40接著將正繞射階反射朝向偵測系統DET，且將正繞射階提供為參考光束(其第一參考階+1R及第七參考階+7R被展示)。
又，藉由接物鏡20俘獲負繞射階-1、...、-7。隨後藉由變換鏡面32反射負繞射階-1、...、-7，變換鏡面32為經定向為相對於負繞射階-1、...、-7之方向成45°角度的平坦鏡面。在負繞射階-1、...、-7已藉由變換鏡面32反射為經變換負繞射階-1T、...、-7T之後，該等負繞射階行進至光束分裂器表面40(其中其偏振係在圖式之平面中)，使得該等負繞射階藉由光束分裂器表面40透射朝向偵測系統DET，藉以，將經變換負繞射階提供為經變換光束，從而干涉相反正負號之對應參考繞射階。圖7中展示干涉第一參考階+1R之經變換第一階-1T，及干涉第七參考階+7R之經變換第七階-7T。可以與之前所描述之方式類似的方式將此等干涉偵測為強度。
將繞射光束成鏡像至經定向為與繞射光束成45°角度之變換鏡面32上的效應為：所得經變換光束相對於參考光束倒轉，亦即，在垂直於圖式且平行於第一鏡面11之平面中成鏡像。
圖8展示第二類型之自參考干涉計之第二例示性實施例。圖8之第二例示性實施例不同於圖7之第一例示性實施例之處在於：存在光徑長度補償器60。光徑長度補償器60定位於經變換光束之光徑中，亦即，定位於變換鏡面32與光束分裂表面40之間。光徑長度補償器60具備光學厚度，以便提供針對經變換光束(經由變換鏡面、光徑長度補償器及光束分裂器)與參考光束(經由延遲器板10及光束分裂器)之相等光徑長度。因此，光學配置OPT可與具有相對短相干長度之對準光束AB一起使用。
圖9展示包含替代光學配置OPT及偵測器系統DET之第二類型之自參考干涉計之第三例示性實施例。
圖9所示之第三例示性實施例不同於圖7之第一例示性實施例之處在於：藉由具有第二光束分裂器表面41之第二光束分裂器替換變換鏡面32。結果，自在45°角度下之表面(現在為第二光束分裂器表面41)(代替圖8中之變換鏡面32)處之反射提供經再次變換之負繞射階。熟習此項技術者應自第一例示性實施例之解釋理解第三例示性實施例之細節，使得此處將不給出進一步解釋。
圖10展示包含替代光學配置OPT及偵測器系統DET之第二類型之自參考干涉計之第四例示性實施例。圖10所示之第四例示性實施例不同於圖9所示之第三例示性實施例之處在於：第二光束分裂器41亦具備延遲器10及第一鏡面11，以及偵測器配置DET進一步具備第二偵測器配置DET2。現在，第二光束分裂器表面41充當用於負繞射階之變換鏡面，且光束分裂器表面40確保經變換負繞射階干涉參考正繞射階(如上文參看圖7至圖9所描述)，因此，(例如)-1T與+1R在偵測器DET之偵測器陣列92處干涉。又，光束分裂器表面40充當用於正繞射階之變換鏡面，且第二光束分裂器表面41確保經變換正繞射階干涉參考負繞射階(其係使用提供於第二光束分裂器41上(亦即，提供於圖10之左側部分中)之延遲器10及第一鏡面11而產生)，因此，(例如)+1T與-1R在偵測器DET2之偵測器陣列92處干涉。以此方式，提供第二類型之自參考干涉計，其中兩個正負號之繞射階用以產生參考光束以及經變換光束。
根據另外改良，自參考干涉計經進一步配置以提供指示在對準標記WM上或在攜載對準標記WM的基板或基板台之另一(例如，非結構化(尤其是平坦))部件上對準光束AB之聚焦品質的聚焦信號。因此，自參考干涉計可用於對準以及用於聚焦。
圖11展示根據本發明之一實施例的另外改良，其可用於第一類型之自參考干涉計之實施例中。在圖11中，第二鏡面31(用以與變換透鏡30合作而產生經變換光束)為半透明鏡面。半透明鏡面較佳地具有高反射率及低透明度，例如，低於10%(諸如，5%)之透明度。因此，第二鏡面31很大程度上反射所聚焦之繞射光束以產生經變換光束，因此，可與參看圖5及圖6所描述同樣有效地使用經變換光束。然而，第二鏡面31亦透射繞射光束之小分率，例如，繞射光束之光的5%。
聚焦偵測配置70提供於半透明鏡面31後方。聚焦偵測配置70係基於所謂佛科(Foucault)刀刃技術。聚焦偵測配置70包含刀刃71，刀刃71經定位成使得一末端處於半透明鏡面31上之聚焦中心。聚焦偵測配置70進一步包含雙片段偵測器72，雙片段偵測器72具有：第一偵測器片段72a，第一偵測器片段72a經配置以提供與第一偵測器片段72a上之光強度成比例的第一聚焦信號；及第二偵測器片段72b，第二偵測器片段72b經配置以提供與第二偵測器片段72b上之光強度成比例的第二聚焦信號。刀刃71及雙片段偵測器72經配置成使得偵測器片段72a及72b兩者皆在對準光束AB適當地聚焦於對準標記WM上(或聚焦於攜載對準標記WM的基板之另一(例如，非結構化(尤其是平坦))部件上)時接收相同光強度，其與適當地聚焦於半透明鏡面31上之繞射光束相關聯。然而，當對準光束AB聚焦於對準標記WM上方或下方時，光強度將不同。因此，雙片段偵測器72可經配置以提供由第一聚焦信號與第二聚焦信號之間的差構成的差信號，從而允許量測及/或控制在對準標記WM上(或在攜載對準標記WM的基板之另一(例如，非結構化(尤其是平坦))部件上)對準光束AB之聚焦。
圖12展示圖11所示之另外改良的替代例。相比於圖11之配置，圖12之配置可具有較低位置敏感度(橫向地及/或縱向地)，且可因此提供對聚焦系統之改良型強健性。在圖12中，第二鏡面31(用以與變換透鏡30合作而產生經變換光束)為半透明鏡面，與圖11中類似。半透明鏡面較佳地具有高反射率及低透明度，例如，低於10%(諸如，5%)之透明度。因此，第二鏡面31很大程度上反射所聚焦之繞射光束以產生經變換光束，因此，可與參看圖5及圖6所描述同樣有效地使用經變換光束。然而，第二鏡面31亦透射繞射光束之小分率，例如，繞射光束之光的5%。
聚焦偵測配置70提供於半透明鏡面31後方。聚焦偵測配置70包含屋頂狀稜鏡75，屋頂狀稜鏡75相對於半透明鏡面31上所聚焦之繞射光束之位置居中。聚焦偵測配置70進一步包含四片段偵測器76，四片段偵測器76具有：第一偵測器片段76a，第一偵測器片段76a經配置以提供與第一偵測器片段76a上之光強度成比例的第一聚焦信號；第二偵測器片段76b，第二偵測器片段76b經配置以提供與第二偵測器片段76b上之光強度成比例的第二聚焦信號；第三偵測器片段76c，第三偵測器片段76c經配置以提供與第三偵測器片段76c上之光強度成比例的第三聚焦信號；及第四偵測器片段76d，第四偵測器片段76d經配置以提供與第四偵測器片段76d上之光強度成比例的第四聚焦信號。屋頂狀稜鏡75及四片段偵測器76經配置成使得兩個偵測器片段76a及76b以及另外兩個偵測器片段76c及76d在對準光束AB適當地聚焦於對準標記WM上(或聚焦於攜載對準標記WM的基板之另一(例如，非結構化(尤其是平坦))部件上)時接收相同光強度。又，相比於下部兩個偵測器片段76c及76d，上部兩個偵測器片段76a與76b之間的光分佈對稱。然而，當對準光束AB聚焦於對準標記WM上方或下方時，光強度將不同且光分佈將不對稱。因此，四片段偵測器76可經配置以提供指示聚焦品質且允許量測及/或控制在對準標記WM上(或在攜載對準標記WM的基板之另一(例如，非結構化(尤其是平坦))部件上)對準光束AB之聚焦的差信號。
圖13a及圖13b展示適於供本發明之實施例中使用之對準光點AS之兩個實施例。圖13a展示實質上圓形對準光點AS。可(例如)根據使用球面接物鏡20以實質上圓形橫截面來聚焦對準光束而提供此實質上圓形對準光點AS。此實質上圓形對準光點AS可為有利的，此係因為(例如)其可與對照具有條狀結構15之對準標記WM之相對定向的相對大容限相關聯。然而，可能需要遍及基板W之相對大數目次掃描17以找到對準標記WM之部位。
圖13b展示狹長(例如，實質上線狀)對準光點AS。可(例如)根據使用柱面接物鏡20以實質上圓形橫截面來聚焦對準光束而提供此狹長對準光點AS。此狹長對準光點AS可為有利的，此係因為(例如)其提供具有大俘獲範圍之對準量測系統，此意謂：歸因於狹長對準光點AS延伸性質，狹長對準光點AS允許容易地在遍及攜載對準標記WM的基板之表面進行相對低密度之掃描17的情況下偵測對準標記WM之存在及位置，而小圓形對準光點可能需要遍及基板之表面的相對高密度之掃描。然而，狹長光點AS之使用可與對照對準標記WM之相對定向的相對小容限相關聯。
如之前所描述，在已橫穿光罩MA之後，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。在投影系統正將經圖案化光束投影至基板之目標部分上時(因此，在將圖案自圖案化元件轉印至目標部分時)，需要適當地對準基板W且需要適當地聚焦輻射光束B。已知系統通常使用雙階段程序。在第一階段期間，使用一個自參考干涉計(其通常為相對大且昂貴的干涉計)而藉由一個對準光束AB來掃描基板W以用於判定基板W上複數個部位之相對位置。可接著在後續第二階段(其中將圖案實際地轉印至目標部分C)期間使用在第一階段期間所判定之相對位置進行準確定位。本發明之一實施例之一態樣提供一種具有包含根據本發明之實施例之複數個自參考干涉計之對準系統的微影裝置，其中對準系統經配置以在投影系統PS正將經圖案化光束投影至基板W之目標部分C上時執行對準。
圖14a及圖14b說明此態樣之實施例。圖14a展示在遍及基板的經圖案化光束B之掃描期間基板W之俯視圖。該經圖案化光束係藉由用AS1、...、AS8所指示之八個實質上圓形對準光點AS環繞，該八個實質上圓形對準光點係藉由分別來自八個自參考干涉計之八個對應對準光束AB提供。應瞭解，沒有必要藉由確切八個對準光點AS環繞經圖案化光束，其他數目個對準光點AS亦可能為適用的。自參考干涉計經提供成接近於投影系統PS面對基板W的位置。自參考干涉計相對緊密大小可允許將自參考干涉計置放於此等位置處。自參考干涉計相對低成本可允許使用多個自參考干涉計。對準系統可使用八個自參考干涉計而在投影系統之操作期間判定對準信號，且視情況，亦在八個自參考干涉計經裝備有如之前所描述之聚焦偵測配置70時判定聚焦信號。此情形可允許即時對準及(視情況)聚焦，其可有利地縮減用於處理基板之總產出率時間。此外，此情形可使針對經裝備有多個基板載物台之微影裝置的需要冗餘。其他優點可為改良型疊對結果及較緊密且較不複雜之對準感測器之使用。就本發明而言，沒有必要使用包含需要經特殊製造及定製(例如，其中特定嚴格要求係關於形狀及純度)之相對昂貴光學組件的對準感測器。取而代之，可使用包含相對便宜且熟知之標準光學組件的對準感測器。
此外，當沿著基板W上之線18(例如，沿著切割道)提供複數個對準標記時，該等對準標記可用以沿著基板W導引對準光點AS1、...、AS8，且因此沿著基板W導引投影光束。
圖14b說明一替代實施例，其中經圖案化光束B係藉由用AS1、...、AS4所指示之四個線狀對準光點AS環繞，該四個線狀對準光點係藉由分別來自四個自參考干涉計之四個對應對準光束AB提供。兩個線狀對準光點AS1及AS3經定向成垂直於另外兩個線狀對準光點AS2及AS4，從而允許使用任何方向以掃描基板，尤其是在掃描衝程於後續掃描衝程之間彼此垂直的情況下在z字型方向上掃描基板。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如，製造整合光學系統、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通用之術語「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，可將基板處理一次以上，(例如)以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語「基板」亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
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，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在內容背景允許時不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化元件中之構形(topography)界定產生於基板上之圖案。可將圖案化元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，將圖案化元件移出抗蝕劑，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、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及遠紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5奈米至20奈米之範圍內的波長)；以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指代各種類型之光學組件中任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
本文中所使用之術語「寬頻帶光」及「寬頻帶照明」涵蓋具有多個波長範圍之光，該等波長包括在可見光譜內以及在紅外線區中之波長。此外，應理解，多個波長範圍未必接合在一起。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。舉例而言，本發明可採取如下形式：電腦程式，該電腦程式含有描述如上文所揭示之方法的機器可讀指令之一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，該資料儲存媒體具有儲存於其中之此電腦程式。
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明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。另外，應瞭解，本文中之任一實施例中所展示或描述的結構特徵或方法步驟亦可用於其他實施例中。在申請專利範圍中，置放於圓括號之間的任何參考標誌不應被解釋為限制申請專利範圍。貫穿此文件，術語「及/或」包括關聯列出項目中之一或多者的任何及所有組合。
可藉由以下條項進一步描述本發明：
1.　一種自參考干涉計，其經配置以與諸如一對準標記之一標記及一微影裝置一起使用，該自參考干涉計包含：
-　一光學配置(OPT)，該光學配置(OPT)用於自一對準光束(AB)產生一參考光束及一經變換光束、用於將該參考光束及該經變換光束輸出至一偵測器(DET)、用於將一對準光束(AB)引導至一標記(WM)上，且用於俘獲起因於藉由該標記對該對準光束之繞射的一繞射光束，其中該繞射光束包含至少一正繞射階及一對應負繞射階；該光學配置包含：
‧　一光束分裂器(40)，該光束分裂器(40)用於將該繞射光束分裂成一第一光束及一第二光束，且用於將該參考光束與該經變換光束組合且輸出至該偵測器(DET)，使得在該參考光束中之該等繞射階與其在該經變換光束中之對應相反繞射階空間地重疊；
‧　一參考系統(10、11)，該參考系統(10、11)用於自該第一光束產生該參考光束，且用於將該參考光束引導至該光束分裂器(40)；
‧　一變換系統(30、31、32、60、41、10、11)，該變換系統(30、31、32、60、41、10、11)用於將該第二光束變換成該經變換光束，且用於將該經變換光束引導至該光束分裂器(40)；及
-　一偵測器系統(DET)，該偵測器系統(DET)用於自該光學配置(OPT)接收該空間重疊參考光束與經變換光束，且用於判定一位置信號，該偵測器系統包含：
‧　一偏振系統(80、81、83、86)，該偏振系統(80、81、83、86)用於操控該參考光束及該經變換光束之偏振，使得該參考光束與該經變換光束彼此干涉，且用於將該干涉參考光束與經變換光束引導至一偵測器，藉此形成一干涉圖案；及
‧　一偵測器(82、92)，該偵測器(82、92)用於自該干涉圖案判定一位置信號。
2.如條項1之自參考干涉計，其中該光束分裂器(40)為一偏振光束分裂器，且該參考系統包含一延遲器(10)及一第一鏡面(11)。
3.如前述條項中任一項之自參考干涉計，其中該變換系統包含一透鏡(30)及一第二平坦鏡面(31)。
4.如條項3之自參考干涉計，其中該變換透鏡為一球面透鏡。
5.如條項3之自參考干涉計，其中該變換透鏡為一柱面透鏡。
6.如條項1或2之自參考干涉計，其中該變換系統包含一變換鏡面(32)。
7.如條項1或2之自參考干涉計，其中該變換系統包含一第二光束分裂器(41)。
8.如前述條項中任一項之自參考干涉計，其中該偵測器經配置以自一影像平面中該干涉參考光束與經變換光束之強度變化判定一位置信號。
9.如條項1至7中任一項之自參考干涉計，其中該偵測器經配置以自一光瞳平面中該干涉參考光束與經變換光束之強度變化判定一位置信號。
10.如條項3之自參考干涉計，其中該第二平坦鏡面(31)至少部分地透明，且其中一聚焦偵測配置(70)經提供以供通過該至少部分透明第二平坦鏡面的該經變換光束之部分使用。
11.如條項10之自參考干涉計，其中該聚焦偵測配置(70)包含：一刀刃(71)，該刀刃(71)經定位成使得一末端處於該至少部分透明第二平坦鏡面(31)之聚焦中心；及一個雙片段偵測器(72)，其中該刀刃及該雙片段偵測器經配置成使得偵測器片段兩者皆在使用期間於該對準光束(AB)適當地聚焦於該標記(WM)上時接收相同光強度。
12.如條項10之自參考干涉計，其中該聚焦偵測配置(70)包含：一屋頂狀稜鏡(75)，該屋頂狀稜鏡(75)在該至少部分透明第二平坦鏡面(31)之該聚焦中居中；及一個四片段偵測器(76)，其中該屋頂狀稜鏡及該四片段偵測器經配置成使得所有四個偵測器片段皆在使用期間於該對準光束(AB)適當地聚焦於該標記(WM)上時接收相同光強度。
13.　如前述條項中任一項之自參考干涉計，其中該光學配置包含一接物鏡(20)，該接物鏡(20)用於將該對準光束(AB)引導至該標記(WM)上，且用於俘獲起因於藉由該標記對該對準光束之繞射的該繞射光束。
14.　如條項1至12中任一項之自參考干涉計，其進一步包含諸如一45度抛物面鏡面之一鏡面，該鏡面用於將該對準光束(AB)引導至該標記(WM)上，且用於俘獲起因於藉由該標記對該對準光束之繞射的該繞射光束。
15.　如前述條項中任一項之自參考干涉計，其中該第一光束之方向垂直於該第二光束之方向，且其中該參考系統經配置成垂直於該第一光束之該方向。
16.　如前述條項中任一項之自參考干涉計，其中該偵測器經配置以自該干涉參考光束與經變換光束之該強度變化判定該位置信號。
17.　如前述條項中任一項之自參考干涉計，其中該偵測器系統(DET)安裝至該光學配置(OPT)。
18.　一種對準系統，其包含如前述條項中任一項之至少一自參考干涉計。
19.　一種微影裝置，其包含如條項18之一對準系統。
10．．．參考系統/變換系統/對準系統/延遲器板/延遲器
11．．．參考系統/變換系統/光源/第一鏡面
12．．．接物鏡
13．．．自參考干涉計
14．．．光瞳平面
15．．．偵測器/條狀結構
17．．．掃描
18．．．基板上之線
20．．．接物鏡
21．．．延遲器
30．．．變換系統/變換透鏡
31．．．變換系統/第二平坦鏡面/半透明鏡面
32．．．變換系統/變換鏡面
40．．．偏振光束分裂器/光束分裂器表面/光束分裂表面
41．．．變換系統/第二光束分裂器/第二光束分裂器表面
60．．．變換系統/光徑長度補償器
70．．．聚焦偵測配置
71．．．刀刃
72．．．雙片段偵測器
72a．．．第一偵測器片段
72b．．．第二偵測器片段
75．．．屋頂狀稜鏡
76．．．四片段偵測器
76a．．．第一偵測器片段
76b．．．第二偵測器片段
76c．．．第三偵測器片段
76d．．．第四偵測器片段
80．．．偏振系統/偏振器
81．．．偏振系統/出射透鏡
81a．．．第一偵測器透鏡
81b．．．第二偵測器透鏡
82．．．偵測器
82a．．．第一偵測器
82b．．．第二偵測器
83．．．偏振系統/偏振光束分裂表面
85．．．偵測光點
86．．．偏振系統/延遲器板
92．．．偵測器/偵測器陣列
92a．．．第一偵測器陣列
92b．．．第二偵測器陣列
93．．．偵測器器件
93-1．．．偵測器器件
93-2．．．偵測器器件
93-3．．．偵測器器件
95．．．第一位置
96．．．第二位置
AB．．．對準光束
AD．．．調整器
AS．．．對準光點
AS1．．．對準光點
AS2．．．對準光點
AS3．．．對準光點
AS4．．．對準光點
AS5．．．對準光點
AS6．．．對準光點
AS7．．．對準光點
AS8．．．對準光點
B．．．輻射光束
BD．．．光束遞送系統
C．．．目標部分
CO．．．聚光器
DB．．．繞射光束
DBO．．．繞射光束之定向
DET．．．偵測器系統/偵測系統/偵測器配置/偵測器
DET2．．．第二偵測器配置/偵測器
IF．．．位置感測器
IL．．．照明系統/照明器
IN．．．積光器
M1．．．光罩對準標記
M2．．．光罩對準標記
MA．．．圖案化元件/光罩
MT．．．支撐結構/光罩台
OPT．．．光學配置
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
PW．．．第二定位器
SO．．．輻射源
W．．．基板
WM．．．對準標記
WT．．．基板台
圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置；
圖2展示已知對準系統之示意性綜述；
圖3a展示根據本發明之自參考干涉計之示意性綜述；
圖3b示意性地展示參考光束(左側)、經變換光束(中間)及干涉參考光束與經變換光束(右側)之定向，其中經變換光束相對於參考光束倒轉；
圖3c示意性地展示參考光束(左側)、經變換光束(中間)及干涉參考光束與經變換光束(右側)之定向，其中經變換光束相對於參考光束旋轉180°；
圖4a至圖4d展示供根據本發明之自參考干涉計中使用之偵測器系統之例示性實施例；
圖5展示根據本發明之第一類型之自參考干涉計之第一例示性實施例；
圖6展示根據本發明之第一類型之自參考干涉計之第二例示性實施例；
圖7展示根據本發明之第二類型之自參考干涉計之第一例示性實施例；
圖8展示根據本發明之第二類型之自參考干涉計之第二例示性實施例；
圖9展示根據本發明之第二類型之自參考干涉計之第三例示性實施例；
圖10展示根據本發明之第二類型之自參考干涉計之第四例示性實施例；
圖11及圖12展示供根據本發明之自參考干涉計中使用之聚焦偵測配置；
圖13a及圖13b展示適於供本發明之實施例中使用之對準光點之實施例；及
圖14a及圖14b說明具有根據本發明之複數個自參考干涉計之對準系統。
AB．．．對準光束
DB．．．繞射光束
DBO．．．繞射光束之定向
DET．．．偵測器系統/偵測系統/偵測器配置/偵測器
OPT．．．光學配置
WM．．．對準標記

Claims (15)

  1. 一種自參考干涉計，其經配置以與諸如一對準標記之一標記及一微影裝置一起使用，該自參考干涉計包含：一光學配置(OPT)，該光學配置(OPT)用於自一對準光束(AB)產生一參考光束及一經變換光束、用於將該參考光束及該經變換光束輸出至一偵測器(DET)、用於將一對準光束(AB)引導至一標記(WM)上，且用於俘獲起因於藉由該標記對該對準光束之繞射的一繞射光束，其中該繞射光束包含至少一正繞射階及至少一對應負繞射階；該光學配置包含：一光束分裂器(40)，該光束分裂器(40)用於將該繞射光束分裂成一第一光束及一第二光束，且用於將該參考光束與該經變換光束組合且輸出至該偵測器(DET)，使得在該參考光束中之該等繞射階與其在該經變換光束中之對應相反繞射階空間地重疊；一參考系統(10、11)，該參考系統(10、11)用於自該第一光束產生該參考光束，且用於將該參考光束引導至該光束分裂器(40)；一變換系統(30、31、32、60、41、10、11)，該變換系統(30、31、32、60、41、10、11)用於將該第二光束變換成該經變換光束，且用於將該經變換光束引導至該光束分裂器(40)；及一偵測器系統(DET)，該偵測器系統(DET)用於自該光學配置(OPT)接收該空間重疊參考光束與經變換光束，且用於判定一位置信號，該偵測器系統包含：一偏振系統(80、81、83、86)，該偏振系統(80、81、83、86)用於操控該參考光束及該經變換光束之偏振，使得該參考光束與該經變換光束彼此干涉，且用於將該干涉參考光束與經變換光束引導至一偵測器，藉此形成一干涉圖案；及一偵測器(82、92)，該偵測器(82、92)用於自該干涉圖案判定一位置信號。
  2. 如請求項1之自參考干涉計，其中該光束分裂器(40)為一偏振光束分裂器，且該參考系統包含一延遲器(10)及一第一鏡面(11)。
  3. 如前述請求項中任一項之自參考干涉計，其中該變換系統包含一透鏡(30)及一第二平坦鏡面(31)。
  4. 如請求項3之自參考干涉計，其中該變換透鏡為一球面透鏡或一柱面透鏡。
  5. 如請求項1或2之自參考干涉計，其中該變換系統包含一變換鏡面(32)或一第二光束分裂器。
  6. 如請求項1或2之自參考干涉計，其中該偵測器經配置以自一影像平面中或一光瞳平面中該干涉參考光束與經變換光束之強度變化判定一位置信號。
  7. 如請求項3之自參考干涉計，其中該第二平坦鏡面(31)至少部分地透明，且其中一聚焦偵測配置(70)經提供以供通過該至少部分透明第二平坦鏡面的該經變換光束之部分使用。
  8. 如請求項7之自參考干涉計，其中該聚焦偵測配置(70)包含：一刀刃(71)，該刀刃(71)經定位成使得一末端處於該至少部分透明第二平坦鏡面(31)之聚焦中心；及一個雙片段偵測器(72)，其中該刀刃及該雙片段偵測器經配置成使得偵測器片段兩者皆在使用期間於該對準光束(AB)適當地聚焦於該標記(WM)上時接收相同光強度。
  9. 如請求項7之自參考干涉計，其中該聚焦偵測配置(70)包含：一屋頂狀稜鏡(75)，該屋頂狀稜鏡(75)在該至少部分透明第二平坦鏡面(31)之該聚焦中居中；及一個四片段偵測器(76)，其中該屋頂狀稜鏡及該四片段偵測器經配置成使得所有四個偵測器片段皆在使用期間於該對準光束(AB)適當地聚焦於該標記(WM)上時接收相同光強度。
  10. 如請求項1或2之自參考干涉計，其中該光學配置包含一接物鏡(20)，該接物鏡(20)用於將該對準光束(AB)引導至該標記(WM)上，且用於俘獲起因於藉由該標記對該對準光束之繞射的該繞射光束。
  11. 如請求項1或2之自參考干涉計，其中該第一光束之方向垂直於該第二光束之方向，且其中該參考系統經配置成垂直於該第一光束之該方向。
  12. 如請求項1或2之自參考干涉計，其中該偵測器經配置以自該干涉參考光束與經變換光束之該強度變化判定該位置信號。
  13. 如請求項1或2之自參考干涉計，其中該偵測器系統(DET)安裝至該光學配置(OPT)。
  14. 一種對準系統，其包含如前述請求項中任一項之至少一自參考干涉計。
  15. 一種微影裝置，其包含如請求項14之一對準系統。
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