TWI547685B - 量測方法、量測裝置、微影裝置及器件製造方法 - Google Patents

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Description

量測方法、量測裝置、微影裝置及器件製造方法
本發明係關於微結構之量測。本發明可以一種用以量測基板上之標記之改良型裝置及方法體現。
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)之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，圖案化器件(其替代地被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。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之網路。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器件轉印至基板。
為了控制微影程序以將器件特徵準確地置放於基板上，通常將一或多個對準標記提供於基板上，且微影裝置包括藉以準確量測基板 上之標記之位置之一或多個對準感測器。對準感測器實際上為位置量測裝置。不同類型之標記及不同類型之對準感測器係自不同時間及不同製造商為吾人所知。廣泛用於當前微影裝置中之感測器之類型係基於如美國專利第6,961,116號中所描述之自參考干涉計，該專利之全文係以引用方式併入本文中。通常，分離地量測標記以獲得X位置及Y位置。然而，可使用美國專利申請公開案第US 2009/195768號中所描述之技術來執行組合式X及Y量測，該專利申請公開案之全文係以引用方式併入本文中。
不斷地需要提供更準確之位置量測，尤其是需要隨著產品特徵變得愈來愈小而控制疊對誤差。對準誤差之一原因為輻射信號中之雜訊及未攜載對準資訊之輻射之偵測。
因此，舉例而言，需要提供一種用以縮減(若未消除)某些雜訊且縮減(若未消除)未攜載對準資訊之輻射之偵測的方法及裝置。
根據一實施例，提供一種量測裝置，其包含：- 一光學系統，其用以將輻射提供至一週期性結構上之一光點中且用以接收由該週期性結構重新導向之輻射，該光學系統包含：一第一光闌，其用以阻擋來自該週期性結構之零階輻射且允許非零階輻射穿過；及一第二光闌，其用以阻擋穿過該第一光闌的零階輻射且允許該非零階輻射穿過；及- 該光學系統下游之一輻射偵測器，其用以接收該非零階輻射。根據一實施例，提供一種微影裝置，其包含：- 一圖案化子系統，其經組態以將一圖案轉印至一基板；- 一量測子系統，其經組態以量測該基板相對於該圖案化子系統之一位置， 其中該圖案化子系統經配置以使用由該量測子系統量測之該位置以將該圖案施加於該基板上之一所要位置處，且其中該量測子系統包括如本文中所描述之一量測裝置。
根據一實施例，提供一種量測方法，該方法包含：將輻射提供至一週期性結構上之一光點中；接收由該週期性結構重新導向之輻射，該重新導向輻射包括零階輻射及非零階輻射；使用一第一光闌來阻擋該重新導向輻射之零階輻射，同時允許非零階輻射穿過該第一光闌；使用一第二光闌來阻擋穿過該第一光闌的零階輻射，同時允許非零階輻射穿過該第二光闌；及在該第一光闌及該第二光闌下游之一輻射偵測器處接收該非零階輻射。
根據一實施例，提供一種製造一器件之方法，其中使用一微影程序將一器件圖案施加至一基板，該方法包括藉由參考形成於該基板上之一或多個週期性結構之一測定位置而定位該經施加圖案，該測定位置係藉由如本文所描述之一方法而獲得。
202‧‧‧對準標記/X方向標記
204‧‧‧對準標記/Y方向標記
206‧‧‧輻射光點/照明光點
208‧‧‧輻射光點
210‧‧‧標記
220‧‧‧照明輸入件/照明輸出件
222‧‧‧輻射光束/照明光束
223‧‧‧光點鏡面
224‧‧‧接物鏡/物鏡
226‧‧‧資訊攜載光束
228‧‧‧自參考干涉計
230‧‧‧感測器陣列/感測器柵格
232‧‧‧強度信號
300‧‧‧稜鏡
310‧‧‧機械光學阻擋件/反射阻擋件/散射阻擋件
320‧‧‧透明板
330‧‧‧鉸鏈
340‧‧‧支撐框架
350‧‧‧支撐臂結構
360‧‧‧光闌
370‧‧‧臂
380‧‧‧突出部
AD‧‧‧調整器
AS‧‧‧對準感測器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
LA‧‧‧微影裝置
LACU‧‧‧微影裝置控制單元/中央控制單元
LS‧‧‧位階感測器
M1‧‧‧圖案化器件對準標記
M2‧‧‧圖案化器件對準標記
MA‧‧‧圖案化器件
MT‧‧‧支撐結構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
PU‧‧‧處理單元
PW‧‧‧第二定位器/基板定位器
RF‧‧‧參考框架
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WTa‧‧‧基板台
WTb‧‧‧基板台
現在將參看隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中：圖1描繪根據本發明之一實施例的包括呈對準感測器之形式的量測裝置之例示性微影裝置；圖2(包含圖2之(A)及圖2之(B))說明可提供於(例如)圖1之裝置中之基板或基板台上的對準標記之各種形式；圖3為呈對準感測器之形式之量測裝置的示意性方塊圖，該對準感測器掃描圖1之裝置中之對準標記； 圖4(包含圖4(A)、圖4(B)圖4(C))為量測裝置之光闌之實施例的示意圖；圖5(包含圖5(A)、圖5(B)圖5(C))為量測裝置之第一光闌及第二光闌之實施例的示意圖；圖6為在量測裝置中可移動及/或自量測裝置可移除之光闌的示意圖；圖7為在量測裝置中可移動及/或自量測裝置可移除之光闌的示意圖；圖8為在量測裝置中可移動及/或自量測裝置可移除之光闌的示意性仰視圖；圖9為圖8之光闌的示意性俯視圖；圖10為圖8之光闌的示意性側視圖，其展示光闌之側及底部外部；圖11為圖8之光闌的示意性側視圖，其展示光闌之側及頂部外部；及圖12為圖8之光闌的示意性內部圖，其展示光闌之側、頂部外部及底部內部。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例之微影裝置。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，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器件(例如，光罩)MA，且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化器件之第一定位器PM；- 基板台(例如，晶圓台)WTa或WTb，其經建構以固持基板(例 如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板之第二定位器PW；及- 投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如，包含一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於導向、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
支撐結構以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件。支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般之術語「圖案化器件」同義。
本文所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為係指可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵，則該圖案可能不會確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於正在目標部分中產生之器件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化器件可為透射的或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影術中為吾人所熟知，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，該等小鏡面中之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。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如使用浸沒液體或使用真空之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，裝置屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。替代地，裝置可屬於反射類型(例如，使用上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影裝置可屬於具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上圖案化器件台)之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台，或可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。圖1之實例中之兩個基板台WTa及WTb為此情形之說明。可以獨立方式來使用本文所揭示之本發明，但詳言之，本發明可在單載物台裝置抑或多載物台裝置之曝光前量測階段中提供額外功能。
微影裝置亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸沒液體應用至微影裝置中之其他空間，例如，圖案化器件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。本文所使用之術語「浸沒」不意謂諸如基板之結構必須沉浸於液體中，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，輻射源及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)合適導向鏡面及/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，舉例而言，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可包含經組態以調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(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，支撐結構MT)上之圖案化器件(例如，光罩)MA上，且係由該圖案化器件而圖案化。在已橫穿圖案化器件MA的情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF(例如，干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WTa/WTb，例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一定位器PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件MA。一般而言，可憑藉形成第一定位器PM之部件之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現支撐結構MT之移動。相似地，可使用形成第二定位器PW之部件之長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WTa/WTb之移動。在步進器(相對於掃描器)之狀況下，支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。可使用圖案化器件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件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)。相似 地，在一個以上晶粒提供於圖案化器件MA上之情形中，圖案化器件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之至少一者中：
1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使支撐結構MT及基板台WTa/WTb保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WTa/WTb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成像之目標部分C之大小。
2.在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構MT及基板台WTa/WTb(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WTa/WTb相對於支撐結構MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分之寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之長度(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，使支撐結構MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WTa/WTb。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WTa/WTb之每一移動之後或在一掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如，上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。
微影裝置LA可屬於所謂多載物台類型，其具有至少兩個台WTa及WTb以及至少兩個站--例如，曝光站及量測站--在該兩個站之間可 交換該等台。舉例而言，在存在至少兩個基板台WTa及WTb的情況下，當在曝光站處曝光一個基板台上之一個基板時，在量測站處將另一基板提供於另一基板台處(例如，將另一基板裝載至另一基板台上)，使得可進行各種預備步驟。該等預備步驟可包括使用位階感測器LS來映射基板之表面，及/或使用對準感測器AS來量測基板上之一或多個對準標記之位置。此情形可實現裝置之產出率之相當大增加。在至少一台為基板台且至少另一台為量測台的情況下，當卸載或以其他方式處理一個基板台上之基板時，可在曝光部位處使用量測台以(例如)量測投影系統。或，當在曝光部位處曝光基板台上之基板時，可將量測台用於一或多個處理步驟。若位置感測器IF在基板台處於量測站以及處於曝光站時不能夠量測基板台之位置，則可提供第二位置感測器以使能夠在兩個站處追蹤基板台之位置。
裝置包括控制本文所描述之各種致動器及感測器之移動及量測的微影裝置控制單元LACU。控制單元LACU包括用以實施與裝置之操作相關之所要演算的信號處理及資料處理能力。實務上，控制單元LACU將被實現為許多子單元之系統，每一子單元處置裝置內之一子系統或組件之即時資料獲取、處理及控制。舉例而言，一個處理子系統可專用於基板定位器PW之伺服控制。分離單元甚至可處置粗略致動器及精細致動器，或不同軸線。另一單元可能專用於位置感測器IF之讀出。裝置之總控制可受到中央處理單元控制，中央處理單元與此等子系統處理單元通信、與操作者通信，且與微影製造程序中涉及之其他裝置通信。
圖2之(A)展示提供於(例如)基板W上以用於分別量測X位置及Y位置之對準標記202、204之實例。此實例中之每一標記包含形成於產品層或其他層中之一系列長條(bar)，該產品層或其他層經施加至基板或經蝕刻至基板中。該等長條規則地間隔且充當光柵線，使得標記可被 視為具有已知空間週期(間距)之繞射光柵。X方向標記202上之長條平行於Y軸以提供在X方向上之週期性，而Y方向標記204之長條平行於X軸以提供在Y方向上之週期性。對準感測器AS(圖1所展示)運用輻射光點206、208光學地掃描每一標記，以獲得諸如正弦波之週期性變化信號。分析此信號之相位，以量測標記相對於對準感測器之位置且因此量測基板W相對於對準感測器之位置，對準感測器又相對於裝置之參考框架RF固定。掃描移動係由寬箭頭示意性地指示，其中光點206或208之漸進位置係以點線輪廓指示。對準圖案中之長條(光柵線)之間距通常比待形成於基板上之產品特徵之間距大得多，且對準感測器AS使用比待用於將圖案施加至基板之曝光輻射長得多的一輻射波長(或通常複數個波長)。然而，因為大數目個長條允許準確地量測重複信號之相位，所以可獲得精細位置資訊。
可提供粗略標記及精細標記，使得對準感測器可區分週期性信號之不同循環，以及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。此等技術為熟習此項技術者所知，且在本文中將不予以詳述。
圖2之(B)展示供相似對準系統使用之經修改標記，藉以可經由運用照明光點206進行單一光學掃描而獲得X位置及Y位置。標記210具有經配置為與X軸及Y軸兩者成45度之長條。可使用(例如)美國專利申請公開案第US 2009/195768號中所描述之技術來執行此組合式X及Y量測。
各種量測裝置(例如，對準裝置)之設計及操作在此項技術中為吾人所知，且每一微影裝置可具有其自有量測裝置之設計。出於本描述之目的，將關於呈對準感測器AS之形式的量測裝置來描述本發明之實施例，該對準感測器AS通常呈美國專利第6,961,116號中所描述之形式。然而，本發明之實施例可應用於其他量測裝置。
圖3為呈對準感測器AS之形式的量測裝置之示意性方塊圖。照明輸入件220提供具有一或多個波長之輻射光束222。在一實施例中，照明輸入件220可為輻射源(例如，雷射)或為連接至輻射源之入口。來自照明輸入之輻射係由光點鏡面223通過接物鏡224而轉向至位於基板W上之標記(諸如，標記202)上。如圖2示意性地所指示，在本對準感測器之實例中，供照明標記202之照明光點206之寬度可稍微小於該標記自身之寬度。
由標記202散射之輻射係由接物鏡224拾取且被準直成資訊攜載光束226。自參考干涉計228係屬於上文所提及之美國專利第6,961,116號中所揭示之類型，且處理光束226且將分離光束輸出至感測器陣列230上。在一實施例中，用以處理資訊攜載光束226之系統可不同於自參考干涉計228及感測器陣列230。
光點鏡面223方便地充當零階光闌以阻擋來自資訊攜載光束226之零階輻射，使得提供至感測器陣列之資訊攜載光束226包含來自標記202之高階繞射輻射。此情形改良信雜比。在一實施例中，光點鏡面223無需在資訊攜載光束226之光學路徑中，且因此可分離地提供零階光闌。
來自感測器柵格230中之個別感測器之強度信號232提供至處理單元PU。藉由區塊228中之光學處理及單元PU中之計算處理的組合，輸出用於標記202相對於參考框架RF之X位置及Y位置之值。處理單元PU可與圖1所展示之控制單元LACU分離，或出於設計選擇及方便起見，處理單元PU及控制單元LACU可共用同一處理硬體。在單元PU分離的情況下，可在單元PU中執行信號處理之部分，且在單元LACU中執行信號處理之另一部分。
如已經提及，所說明類型之單一量測僅將標記之位置固定於對應於標記之一個間距之某一範圍內。結合此量測而使用較粗略量測技 術，以識別正弦波之哪一週期為含有經標記位置之週期。為了增加準確度且為了穩固地偵測標記，可在不同波長下重複處於較粗略及/或較精細層級之同一程序，而不管材料如何，該標記係由該等材料製成且該標記擱置於該等材料上及/或下方。可光學地多工及解多工該等波長以便同時地處理該等波長，及/或可藉由分時或分頻而多工該等波長。
更詳細地參看量測程序，圖3中被標註為vW之箭頭說明光點206橫穿標記202之長度L的掃描速度。在此實例中，對準感測器AS及光點206實際上保持靜止，而基板W以速度vW移動。因此，對準感測器可剛性地且準確地裝配至參考框架RF(圖1)，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202。在此移動中，基板藉由其在基板台WT及基板定位系統PW上之裝配而控制。如全文以引用方式併入本文中之美國專利第8,593,646號中所論述，微影裝置之高生產力要求涉及應儘可能快速地執行眾多位置處之對準標記之量測，此情形隱含掃描速度vW快，且可用於獲取每一標記位置之時間TACQ相應地短。以簡單化術語，公式TACQ=L/vW適用。美國專利第8,593,646號描述一種用以賦予光點之相對掃描運動以便延長獲取時間之技術。視需要，相同掃描光點技術可應用於本文所揭示之類型之感測器及方法中。
如上文所論述，在一實施例中，對準感測器系統可運用照明光束222借助於光點鏡面223來照明標記202(例如，繞射光柵基準)。亦即，照明光束222係由光點鏡面223重新導向朝向標記202，其中照明光束繞射成加階及減階資訊攜載光束226。除了此等加階及減階以外，亦沿著與入射照明光束實質上相同的方向將零階返回重新導向(例如，反射)於標記202上。加階及減階在光點鏡面223之任一側上經過，而待由對準感測器系統之其餘部分使用。來自標記202之零階輻 射係由光點鏡面223返回重新導向朝向照明光束222之源。因此，光點鏡面223充當用於零階輻射之光闌。
圖4(A)至圖4(C)中展示光點鏡面223之一實施例。光點鏡面223為稜鏡300之部分、在稜鏡300中或上。在圖4所展示之實施例中，稜鏡係呈包含兩個楔之立方體型光學元件之形式。然而，該等楔中之一者並非必需--在此狀況下，稜鏡將成楔形。
圖4(A)為稜鏡300之示意性透視圖，其展示光點鏡面223，以及入射於光點鏡面223上之照明光束222及各種階資訊攜載光束226(包括零階、+1階及-1階)。如圖4(A)中可看到，光點鏡面223充當用於零階輻射的又允許非零階輻射穿過之光闌。圖4(B)為圖4(A)之稜鏡300的示意性俯視圖。可看到照明光束222自側進入稜鏡200且入射於光點鏡面223上。可看到非零階輻射(起因於由標記202重新導向(出於清楚之目的而未圖示))穿過光點鏡面223。圖4(C)為圖4(A)之稜鏡300之右側的示意性側視圖。在圖4(C)中，照明光束222出自頁面且入射於光點鏡面223上。如圖4(C)中可看到，光點鏡面223充當用於零階輻射的又允許非零階輻射穿過之光闌。
光點鏡面223位於楔中之至少一者之對角面處。在圖4中，光點鏡面223位於楔之對角面之接合點處。舉例而言，光點鏡面223可為一或兩個楔之對角面之「塗銀」部分。
另外，雖然圖4將光點鏡面223描繪為具有卵形或圓形形狀，但光點鏡面223可具有不同形狀(例如，矩形、三角形、環形等等)。又，雖然圖4中僅展示單一光點鏡面223，但可存在配置於楔之對角面處之兩個或兩個以上光點鏡面223。若照明光束具有多極強度分佈，亦即，光點鏡面223中之每一者配置於照明光束222之極之各別部位處，則複數個光點鏡面223可有益。
已發現，光點鏡面223並不阻擋來自標記202之所有零階輻射。 雖然光點鏡面223阻擋相當大量零階輻射，但零階之另一部分可自標記202重新導向(例如，反射及/或繞射)且圍繞光點鏡面223在與由標記202重新導向之非零階輻射相同的一般方向上傳遞。另外，在一些狀況下，零階輻射可傳遞通過光點鏡面223之本體；舉例而言，零階可傳遞通過鏡面中之小孔。本文中，穿過光點鏡面223之零階輻射為圍繞光點鏡面223傳遞之輻射，或傳遞通過光點鏡面223之輻射，或其兩者。另外，穿過光點鏡面223之此輻射將被稱作洩漏零階輻射。
因此，在一實施例中，可實際上在洩漏零階輻射圍繞光點鏡面223傳遞時在超出光點鏡面223的資訊攜載光束226中產生洩漏零階輻射之圓環形光束。舉例而言，在光點鏡面223在光束路徑中具有圓形剖面的情況下(例如，為了使在光束路徑中具有圓形剖面，光點鏡面223可實際上沿著楔形狀之對角面具有卵形形狀)，洩漏零階輻射可超出光點鏡面223具有環形或圈形狀。另外或替代地，在洩漏零階輻射傳遞通過光點鏡面223的情況下，可實際上在超出光點鏡面223的資訊攜載光束226內部中產生連續或離散洩漏零階輻射之低強度場。洩漏零階輻射基本上不含有量測信號且將雜訊添加至下游之量測系統。需要消除洩漏零階輻射。
在一實施例中，為了消除許多(若非全部)洩漏零輻射，提供至少兩個光闌，每一光闌經配置以阻擋零階輻射且允許非零階輻射穿過。因此，在一實施例中，光點鏡面223或不同光闌(在光點鏡面223不用做光闌的情況下)充當用於零階輻射(同時允許非零階輻射穿過)之第一光闌，且提供以阻擋穿過第一光闌之零階輻射(同時允許非零階輻射穿過)之另一光闌充當第二光闌。在一實施例中，第一光闌及第二光闌之組合式操作應消除95%或更多的零階輻射、消除98%或更多的零階輻射、消除99%或更多的零階輻射、消除99.5%或更多的零階輻射、消除99.9%或更多的零階輻射、消除99.95%的零階輻射，或消除 99.99%或更多的零階輻射。在一實施例中，第二光闌阻擋80%或更多的洩漏零階輻射、阻擋90%或更多的洩漏零階輻射、阻擋95%或更多的洩漏零階輻射、阻擋98%或更多的洩漏零階輻射、阻擋99%或更多的洩漏零階輻射，或阻擋99.5%或更多的洩漏零階輻射。在一實施例中，第一光闌及第二光闌之組合式操作應允許95%或更多的非零階輻射穿過、允許98%或更多的非零階輻射穿過、允許99%或更多的非零階輻射穿過、允許99.5%或更多的非零階輻射穿過、允許99.9%或更多的非零階輻射穿過、允許99.95%的非零階輻射穿過，或允許99.99%或更多的非零階輻射穿過。
圖5描繪用以阻擋零階輻射之第一光闌及第二光闌的實施例。在圖5中，光點鏡面223係用作用以阻擋零階輻射之第一光闌。將第二光闌提供為機械光學阻擋件310。在一實施例中，機械光學阻擋件為作為稜鏡300之部分、在稜鏡300中或上而提供的圓點。雖然阻擋件310在圖5中被展示為圓形，但阻擋件310可具有不同形狀以便符合光點鏡面223之形狀。另外或替代地，雖然阻擋件310在圖5中被展示為連續，但阻擋件310可成圓環形(例如，環形)以符合洩漏零階輻射之形狀。
在一實施例中，阻擋件310不透明。在一實施例中，阻擋件310可具吸收性，亦即，其吸收由阻擋件310阻擋之零階輻射的90%或更多、95%或更多、98%或更多、99%或更多或99.5%或更多。在一實施例中，阻擋件310係反射的。在一實施例中，阻擋件310將由阻擋件310阻擋之零階輻射反射朝向光點鏡面223，光點鏡面223可接著將輻射自稜鏡300之側反射出或吸收輻射。
在一實施例中，阻擋件310係繞射的或漫射的(且因此，可能不透明或可能並非不透明)。在一實施例中，阻擋件310以漫射方式重新導向(例如，反射及/或繞射)輻射(以便(例如)使光點為「白色」)。在一 實施例中，阻擋件310將零階輻射自資訊攜載光束226之路徑側繞射至經指明輻射截止器或通常繞射至裝置之側壁。
圖5(A)為稜鏡300之示意性透視圖，其展示光點鏡面223、阻擋件310、入射於光點鏡面223上之照明光束222，及各種階資訊攜載光束226(包括零階、+1階及-1階)。如圖5(A)中可看到，光點鏡面223充當用於零階輻射的又允許非零階輻射穿過之光闌。另外，阻擋件310充當用於穿過光點鏡面223之零階輻射的又允許非零階輻射穿過之光闌。圖5(B)為圖5(A)之稜鏡300的示意性俯視圖。可看到照明光束222自側進入稜鏡200且入射於光點鏡面223上。可看到非零階輻射(起因於由標記202重新導向(出於清楚之目的而未圖示))穿過光點鏡面223。另外，一些零階輻射(出於清楚之目的而未被具體識別)穿過光點鏡面223且由阻擋件310阻擋。阻擋件310之內部在圖5(B)中被展示為空，而僅僅為了描繪其與光點鏡面223之關係。在一實施例中，圖5(B)中之阻擋件310將為固體。圖5(C)為圖5(A)之稜鏡300之右側的示意性側視圖。在圖5(C)中，照明光束222出自頁面且入射於光點鏡面223上。如圖5(C)中可看到，光點鏡面223充當用於零階輻射的又允許非零階輻射穿過之光闌。另外，一些零階輻射(出於清楚之目的而未被具體識別)穿過光點鏡面223且由阻擋件310阻擋。
在一實施例中，阻擋件310在光束路徑中之剖面寬度(與上文關於光點鏡面223所論述相似地，阻擋件310在光束路徑中之剖面在(例如)阻擋件310以與光束路徑成非垂直角橫穿光束路徑之至少部分時可不同於該阻擋件310之實際形狀)係寬於光點鏡面223在光束路徑中之剖面寬度(如上文所提及，光點鏡面223可在光束路徑中佔據圓形剖面，但實際上具有不同形狀(例如，卵形形狀))。在一實施例中，阻擋件310在光束路徑中之剖面寬度為光點鏡面223在光束路徑中之剖面寬度的至少101%、至少102%、至少105%或至少110%。在一實施例中， 阻擋件310在光束路徑中之剖面寬度小於或等於光點鏡面223在光束路徑中之剖面寬度的140%、小於或等於光點鏡面223在光束路徑中之剖面寬度的130%、小於或等於光點鏡面223在光束路徑中之剖面寬度的120%，或小於或等於光點鏡面223在光束路徑中之剖面寬度的115%。若阻擋件310成圓環形(例如，環形)，則阻擋件310在光束路徑中之剖面之內部寬度小於光點鏡面223在光束路徑中之剖面之寬度(如上文所提及，光點鏡面223可在光束路徑中佔據圓形剖面，但實際上具有不同形狀(例如，卵形形狀))。在一實施例中，阻擋件310在光束路徑中之圓環形剖面之內部寬度為光點鏡面223在光束路徑中之剖面寬度的99%或更小、97%或更小、95%或更小、90%或更小，或85%或更小。
在一實施例中，阻擋件310在光束路徑中之剖面寬度可為具有用於非零階之一或多個開口之光束路徑的大多數(若非整個)寬度。舉例而言，阻擋件310可橫越光束路徑之寬度而延伸，其中開口處於非零階將穿過之部位處，諸如，成0°度、+45°度、+90°度、+135°度、+180°度、+225°度、+270°度及+315°度。
在一實施例中，阻擋件310可為稜鏡300之部分、在稜鏡300中或上。
在一實施例中，阻擋件310可為不透明特徵，諸如，塗層、滾珠軸承或其他不透明材料或結構。
在一實施例中，阻擋件310可為反射或散射結構。反射阻擋件310可為鏡面、反射塗層等等。散射阻擋件310可裝配或雕刻至表面(例如，稜鏡300之表面)上。此散射阻擋件310可接地至表面(例如，玻璃板表面)中。此散射阻擋件310可為使入射輻射分散而將輻射發送遠離偵測器的任何材料或結構。在一實施例中，散射阻擋件310可為光柵。
在一實施例中，第一光闌及/或第二光闌可相對永久地安裝於量 測裝置中。舉例而言，光點鏡面223及/或阻擋件310可固定於量測裝置中。
在一實施例中，第一光闌及/或第二光闌可在量測裝置中可移動及/或自量測裝置可移除。在一實施例中，第一光闌及/或第二光闌可在光束路徑中可移動及/或自光束路徑可移除。因此，在一實施例中，可藉由將阻擋件310置放於適當位置而容易將量測裝置(例如，對準感測器)(其中光點鏡面223經設計用於大或最大標記間距範圍(例如，儘可能地小))轉換成經設計用於低或最小零階洩漏之量測裝置。一旦阻擋件310處於適當位置，就可藉由將阻擋件310移出光學路徑而容易將量測裝置回復回至原始配置。因此，量測裝置可取決於阻擋件310是否在光學路徑中而維持與各種量測方案(例如，粗略對準、精細對準、疊對量測等等)、各種設置(例如，焦點)等等之相容性。舉例而言，量測裝置可保持與當前在適當位置中之粗略對準、焦點或其他設置相容，以用於使量測裝置與阻擋件310離開光學路徑，且接著，在需要有效地完全阻擋零階輻射的情況下，可藉由將阻擋件310移動至光學路徑中而將阻擋件310置於適當位置。
在一實施例中，因為阻擋件310在光束路徑中可移動及/或自光束路徑可移除，所以阻擋件310可針對所使用之量測目標之特定間距而最佳化。
圖6描繪在量測裝置中可移動及/或自量測裝置可移除的阻擋件310之實施例。在圖6之實施例中，阻擋件310為透明板320之部分、在透明板320中或上。在一實施例中，板320為玻璃、熔化矽石或石英。板320連接至鉸鏈330，使得可圍繞鉸鏈軸線旋轉板320(及阻擋件310)。在一位置中，阻擋件310可定位至光點鏡面223下游之光學路徑中，且在另一位置中，阻擋件310可定位於光學路徑之外。在一實施例中，板320可旋轉至稜鏡300之頂部表面上或附近之部位。在一實施 例中，板320可以可移除方式與鉸鏈330連接或自鉸鏈330斷開，使得可使用(例如)不同阻擋件310。
圖7描繪在裝置中可移動及/或自裝置可移除的阻擋件310之另一實施例。在圖7之實施例中，阻擋件310連接至支撐臂結構350，支撐臂結構350在阻擋件310安裝於量測裝置中時延伸至支撐框架340。因此，支撐框架340經由支撐臂結構350支撐阻擋件310。在一實施例中，支撐臂結構包含兩個、四個或八個臂370以將阻擋件310定位於適當位置中。然而，可使用不同數目個臂，亦即，可使用一或多個臂。支撐臂結構350之一或多個臂可足夠薄而不會實質上削弱輻射，或非零階輻射可適當地成角度以錯過該支撐臂結構350之該一或多個臂，同時仍傳遞通過支撐臂結構350。在一實施例中，使用八個臂使得該等臂之光學影響(若在該等臂處存在)對稱。在一實施例中，一或多個臂可未支撐，而一或多個其他臂可支撐。舉例而言，在八個臂之實例中，五個臂可未支撐且三個臂支撐，使得結合八個臂對稱光學影響而提供穩定機械3臂結構。
支撐臂結構350可鬆散地擱置於框架340上或夾持至框架340。可提供一或多個光闌360以機械地防止支撐臂結構350實質上在X及Y方向上位移或實質上圍繞Z方向旋轉。框架340防止圍繞X軸及Y軸之實質旋轉且約束在向下Z方向上之移動。可用手移除或用自動工具(例如，處置機器人)移除支撐臂結構350及阻擋件310。在一實施例中，非零階輻射經配置以傳遞通過支撐臂結構350。經由支撐臂結構350，可將不同類型及/或大小之阻擋件310引入至光學路徑中。
圖8為在量測裝置中可移動及/或自量測裝置可移除之光闌的示意性仰視圖。此光闌相似於圖7之設計。如可看到，阻擋件310為支撐臂結構350之部分或裝配於支撐臂結構350上。在此實施例中，支撐臂結構350具有四個臂370。支撐臂結構350之底部在一實施例中將最接近 稜鏡300，且因此，支撐框架340(為了清楚起見，圖8中未繪示)將自稜鏡300位移使得支撐臂結構之機筒將自經裝配有支撐臂結構350的支撐框架340之表面向下「懸掛」。在一實施例中，支撐臂結構具有用以與支撐框架340嚙合之一或多個突出部380。在一實施例中，一或多個突出部380中之一或多者可具有用以與一或多個光闌360嚙合之孔。在一實施例中，一或多個光闌360可為延行通過突出部380之孔的螺桿或螺栓。圖9為圖8之光闌的示意性俯視圖。圖10為圖8之光闌的示意性側視圖，其展示光闌之側及底部外部。圖11為圖8之光闌的示意性側視圖，其展示光闌之側及頂部外部。圖12為圖8之光闌的示意性內部圖，其展示光闌之側、頂部外部及底部內部。
可使用用於在光學路徑中選擇性地具有阻擋件310之其他機制。舉例而言，可將阻擋件310裝配於水平或垂直旋轉之結構上，該結構選擇性地將阻擋件310旋轉至路徑中。在另一實施例中，裝置可具有電活性器件，例如，具有可移動元件之空間光調變器，或液晶類型器件。該器件在一狀態中可使其元件經配置成使得該器件橫越光學路徑而透明，且在另一狀態中可使其元件選擇性地配置成使得該器件在光學路徑中形成阻擋件310。
另外，在一實施例中，阻擋件310可不為稜鏡300之部分、不在稜鏡300中或上。在一實施例中，第二光闌可在第一光闌與偵測器之間的某處。在一實施例中，阻擋件310可在光點鏡面223下游。舉例而言，阻擋件310可位於光點鏡面223與干涉計228之間、為干涉計228之部分、在干涉計228中或上，或在干涉計228與感測器230之間。
在一實施例中，光點鏡面223充當第二光闌，且位於光點鏡面223與標記202之間的阻擋件310充當第一光闌。舉例而言，阻擋件310可位於圖5(A)中所展示之稜鏡300的底部表面上或底部表面處。在彼狀況下，阻擋件310可成圓環形以便允許照明光束通過其內部而傳遞 至標記202。阻擋件310在光束路徑中之剖面之寬度將寬於光點鏡面223在光束路徑中之剖面之寬度。此外，阻擋件31在光束路徑中之圓環形剖面之內部寬度將等於或稍微小於光點鏡面223在光束路徑中之剖面之寬度，以在照明輻射入射於標記上之前最小化照明輻射之重新導向。
在一實施例中，參看圖4(c)，入射於光點鏡面223上之照明光束222可具有大於光點鏡面223在照明光束222之光束路徑中之橫截面的橫截面。因此，照明光束222之一些(若非大多數)輻射係由光點鏡面223反射，且其他輻射將穿過光點鏡面223而到達(例如)稜鏡300之供照明光束222入射至稜鏡300的相對側表面。以此方式穿過光點鏡面223之輻射可用以診斷量測裝置之一或多個光學組件。舉例而言，偵測器可接收穿過光點鏡面223之此輻射且自此輻射之量、形狀、位置等等判定一或多個上游組件(例如，輻射源、光點鏡面223等等)是否不適當地定位或不適當地操作。可接著取決於結果而執行動作，諸如，對準操作。因此，使光點鏡面223較大(其中旨在縮減或消除洩漏零階輻射)可排除此量測技術。因此，使用如本文所描述之第二光闌可具有對量測裝置之現有診斷(例如，對準)技術很小至無影響。
在一實施例中，量測裝置之光學系統可使用離軸照明以照明標記。離軸照明意謂輻射之一或多個源區被限於光瞳之周邊部分，亦即，遠離光軸一些距離(例如，偶極照明、環形照明、四極照明，等等)。將照明限於光瞳之周邊會將標記之最小可能間距自實質上λ/NA縮減至實質上λ/2NA，其中λ為所使用輻射之波長，且NA為器具(例如，對準感測器，或更通常，位置量測裝置)之接物鏡之數值孔徑。舉例而言，可以入射角之有限範圍(在光瞳平面中之有限徑向範圍)使用離軸照明。藉由尤其使用離軸照明，出於較大準確度可縮減標記之光柵間距，且視情況無需量測裝置之偵測器側上的空間解析度。用以 提供離軸照明之照明光學件可採取各種形式，PCT專利申請公開案第WO 2013/152878號及第WO 2014/026819號中揭示該等形式中之一些，該等申請公開案之全文以引用方式併入本文中。
因此，在一實施例中，照明光學件經組態以將來自至少第一源區及第二源區之相干輻射供應於接物鏡224之光瞳內。第一區及第二區被限於光瞳之周邊部分(在至少遠離光軸之意義上)。其各自在角度範圍方面受限制且經定位成相對於光軸彼此完全相反。源區可採取極小光點之形式，或可在形式上更多地延伸。可提供另外源區，特別是可提供與第一區及第二區成90°而旋轉之第三源區及第四源區。裝置整體上無需限於提供此等特定照明剖面。其可具有為吾人所知或仍待開發之其他使用模式，其促成不同剖面之使用。
在一實施例中，量測裝置之光學系統可選擇性地在同軸照明模式與離軸照明模式之間操作，在同軸照明模式中，光點係由與光學系統之光軸對準之光束輻射形成，在離軸照明模式中，光點係由自偏離光學系統之光軸之方向入射的一個或輻射光束形成(例如，偶極照明、環形照明、四極照明，等等)。
在一實施例中，可藉由裝置之一或多個光點鏡面之特定分佈或定位而產生離軸照明，該一或多個光點鏡面之特定分佈及定位既可提供所要照明又可充當零階繞射輻射之場光闌。舉例而言，入射光束可寬於各別一或多個光點鏡面之寬度，且因此，光束之一部分係由多個光點鏡面中之一者遞送至標記，而其餘部分通過該一或多個光點鏡面以入射於(例如)光束截止器上。
在一實施例中，可在入射於一或多個光點鏡面223上之前界定同軸照明及/或離軸照明。可由定製光學元件、由具有可移動元件之空間光調變器等等產生同軸照明及/或離軸照明。可使照明與一或多個光點鏡面223匹配以便在接物鏡224之光瞳平面處提供所要照明剖面， 而不會顯著浪費輻射。
可設計「通用(universal)」照明剖面，其允許在X標記、Y標記及XY標記中之任一者上對準而不改變照明模式，但此通用照明剖面不可避免地帶來效能之一些損害及/或裝置中之一些複雜化。替代地，可設計專用模式且使專用模式可選擇以供不同標記類型使用(例如，藉由改變光點鏡面配置及/或改變輸入輻射分佈)。亦可選擇不同照明偏振。
在一實施例中，光學系統經組態以允許運用量測裝置執行散射量測類型量測。舉例而言，可使用在共軛光瞳平面中具有空間解析度之偵測器，以允許使用量測裝置執行角度解析散射量測方法。
可需要將標記掃描一次以上(視需要)，(例如)以使用兩個不同偏振來量測位置。又，可有用的是在掃描XY標記的中途切換照明模式。在其他實施例中，可使用光學信號之多工，使得可同時地進行兩個量測。相似地，可應用多工，使得可掃描及量測XY標記之不同部分而不切換照明模式。用以執行此多工之簡單方式係藉由分頻多工。在此技術中，運用一特性頻率來調變來自每一對光點及/或偏振之輻射，該特性頻率經選擇為比攜載位置資訊之時變信號之頻率高得多。到達偵測器之繞射光學信號及經處理光學信號將為兩個信號之混合物，但可使用經調諧至源輻射之各別頻率之一或多個濾波器來電子地分離該等信號。亦可使用分時多工，但此情形將傾向於涉及源與偵測器之間的準確同步。舉例而言，在每一頻率下之調變可為簡單正弦波或方波。
應注意，在上文所描述之實例中，已省略通常用於量測裝置之光學路徑中之一或多個偏振元件。此省略僅用以簡化本發明之實施例之描述之解釋。在真實實施中，通常將包括一或多個偏振元件。本文所描述之光闌中之一或多者可為此偏振元件之部分、在此偏振元件中 或上。另外，按照慣例根據標記類型運用不同偏振進行量測，及/或對每一標記運用一個以上偏振進行量測。可由熟習此項技術者設想用以達成所要偏振之特徵。
若需要運用圓形偏振照明標記，則不管是用於位置感測抑或某一其他形式之度量衡，皆可將四分之一波片(圖中未繪示)插入於光點鏡面223與物鏡224之間。此情形具有使線性偏振變成圓形偏振(且使其在由標記繞射之後再次改變回)之效應。可藉由在照明輸出件220或照明輸出件與光點鏡面223之間的其他光學件中選擇不同線性偏振而改變圓形偏振之方向(順時針/逆時針)。
在一實施例中，偏振元件可位於光點鏡面223與偵測器之間。舉例而言，例如呈四分之一波片或半波片之形式之偏振元件可位於稜鏡300之頂部處或頂部上。在一實施例中，阻擋件310可被提供為此偏振元件之部分、提供於此偏振元件中或上(例如，此偏振元件之頂部)。
自照明輸出件220出現之照明可為單色，但性質上通常為寬頻，例如，白光，或複光。光束中之波長分集增加量測之穩固性。感測器可使用(例如)名稱為綠色、紅色、近紅外線及遠紅外線之四個波長之集合。可能使用不同四個波長，或多於或少於四個波長。
本說明書中之片語「正繞射階及負繞射階」係指1繞射階及高繞射階中之任一者。繞射階包括既不為正亦不為負之零階(鏡面反射)，且接著包括以被方便地稱作正及負之互補對而存在之高階。非零階可被稱作高階。因此，+1階及-1階為正階及負階之實例，+2階及-2階、+3階及3階等等亦為正階及負階之實例。本文中之實例為方便起見主要參考+1階及-1階予以說明，但不具有限制，使得可透射及/或處理其他非零階。換言之，雖然本文所描述之實例集中於0階及+/-1階繞射信號，但應理解，本發明延伸至捕捉及分析高階，例如，+/-2階，更通常+/-n階。在實例中，出於簡單起見，僅展示及論述1階。
本文中為方便起見僅參考頂部、底部及側。本文中所參考之項目可經定向為與所描述之定向不同。舉例而言，垂直配置之項目可經水平地配置或可自所描述配置顛倒地配置。因此，在適當情況下，處於一項目之頂部處或頂部上之某物之描述可取決於彼項目之定向而在彼項目之側或底部處。
雖然描述及申請專利範圍參考如形成於形成(例如)對準標記之結構上之輻射光點，但術語「光點」不應被理解為需要照明區域之任何特定大小或形狀。舉例而言，照明光點可為圓形或狹長的。相似地，雖然光點之影像可形成為落在一或多個偵測器上，但光點之影像可具有或可不具有與該光點自身相同的形狀。不排除運用各別偵測器之多個光點。
應理解，控制對準感測器、處理由對準感測器偵測之信號且自此等信號演算適用於控制微影圖案化程序之位置量測的處理單元PU通常將涉及某種電腦總成。該電腦總成可為在裝置外部之專用電腦，其可為專用於對準感測器之一或若干處理單元，或替代地其可為整體上控制微影裝置之中央控制單元LACU。該裝置總成可經配置以載入包含電腦可執行碼之電腦程式產品。此可使電腦總成能夠在電腦程式產品被下載時控制運用對準感測器AS進行之微影裝置之前述使用。
在一實施例中，提供一種量測裝置，其包含：一光學系統，其用以將照明輻射提供至一週期性結構上之一光點中且用以接收由該週期性結構重新導向之輻射，該光學系統包含：一第一光闌，其用以阻擋來自該週期性結構之零階輻射且允許非零階輻射穿過；及一第二光闌，其用以阻擋穿過該第一光闌的零階輻射且允許該非零階輻射穿過；及該光學系統下游之一輻射偵測器，其用以接收該非零階輻射。
在一實施例中，該第一光闌包含一鏡面。在一實施例中，該量測裝置進一步包含用以將該照明輻射提供至該鏡面之一輻射輸入件， 該鏡面經組態以將該照明輻射提供朝向該週期性結構上之該光點。在一實施例中，該第一光闌為一稜鏡之部分、在該稜鏡中或上。在一實施例中，該第二光闌為該稜鏡之部分、在該稜鏡中或上。在一實施例中，該第二光闌為一稜鏡之部分、在該稜鏡中或上。在一實施例中，該第二光闌為一板之一部分、在該板中或上。在一實施例中，該板裝配於一鉸鏈上。在一實施例中，該第二光闌為由一框架可釋放地支撐之一支撐臂結構之一部分、在該支撐臂結構中或上。在一實施例中，該第二光闌為一不透明特徵。在一實施例中，該第二光闌為一散射或反射特徵。在一實施例中，該第二光闌可移動至該重新導向輻射之路徑中及自該重新導向輻射之該路徑中移出。在一實施例中，該偵測器經組態以自該所接收非零階輻射判定對準。
在一實施例中，提供一種微影裝置，其包含：一圖案化子系統，其經組態以將一圖案轉印至一基板；一量測子系統，其經組態以量測該基板相對於該圖案化子系統之一位置，其中該圖案化子系統經配置以使用由該量測子系統量測之該位置以將該圖案施加於該基板上之一所要位置處，且其中該量測子系統包含如本文所描述之一裝置。
在一實施例中，提供一種量測方法，該方法包含：將輻射提供至一週期性結構上之一光點中；接收由該週期性結構重新導向之輻射，該重新導向輻射包括零階輻射及非零階輻射；使用一第一光闌來阻擋該重新導向輻射之零階輻射，同時允許非零階輻射穿過該第一光闌；使用一第二光闌來阻擋穿過該第一光闌的零階輻射，同時允許非零階輻射穿過該第二光闌；及在該第一光闌及該第二光闌下游之一輻射偵測器處接收該非零階輻射。
在一實施例中，該第一光闌包含一鏡面，且進一步包含將照明輻射提供至該鏡面，該鏡面將該照明輻射提供朝向該週期性結構上之該光點。在一實施例中，該第一光闌為一稜鏡之部分、在該稜鏡中或 上。在一實施例中，該第二光闌為該稜鏡之部分、在該稜鏡中或上。在一實施例中，該第二光闌為一稜鏡之部分、在該稜鏡中或上。在一實施例中，該方法進一步包含將該第二光闌移動至該重新導向輻射之路徑中及自該重新導向輻射之該路徑中移出。在一實施例中，該第二光闌為裝配於一鉸鏈上之一板之一部分、在該板中或上，且其中移動該第二光闌包含圍繞該鉸鏈旋轉該板。在一實施例中，該第二光闌為由一框架可釋放地支撐之一支撐臂結構之一部分、在該支撐臂結構中或上。在一實施例中，該第二光闌為一散射或反射特徵。
在一實施例中，提供一種製造器件之方法，其中使用一微影程序將一器件圖案施加至一基板，該方法包括藉由參考形成於該基板上之一週期性結構之一測定位置而定位該經施加圖案，該測定位置係藉由如本文所主張之一方法而獲得。
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，本文所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般術語「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所提及之基板。適用時，可將本文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，使得本文所使用之術語「基板」亦可指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之使用，但應瞭解，本發明之實施例可用於其他應用(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， 圖案化器件中之構形界定產生於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
本文所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或為約365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5奈米至20奈米之範圍內之波長)；以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
本發明之一實施例可採取如下形式：電腦程式，其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)，其具有儲存於其中之此電腦程式。
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。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。
AD‧‧‧調整器
AS‧‧‧對準感測器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
LA‧‧‧微影裝置
LACU‧‧‧微影裝置控制單元/中央控制單元
LS‧‧‧位階感測器
M1‧‧‧圖案化器件對準標記
M2‧‧‧圖案化器件對準標記
MA‧‧‧圖案化器件
MT‧‧‧支撐結構
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/基板定位器
RF‧‧‧參考框架
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WTa‧‧‧基板台
WTb‧‧‧基板台

Claims (24)

  1. 一種量測裝置，其包含：一光學系統，其用以將照明輻射提供至一週期性結構上之一點中且用以接收由該週期性結構重新導向之輻射，該光學系統包含：一第一光闌，其用以阻擋來自該週期性結構之零階輻射且允許非零階輻射穿過；及一第二光闌，其用以阻擋穿過該第一光闌的零階輻射且允許該非零階輻射穿過；及該光學系統下游之一輻射偵測器，其用以接收該非零階輻射。
  2. 如請求項1之量測裝置，其中該第一光闌包含一鏡面。
  3. 如請求項2之量測裝置，其進一步包含用以將該照明輻射提供至該鏡面之一輻射輸入件，該鏡面經組態以將該照明輻射提供朝向該週期性結構上之該點。
  4. 如請求項1至3中任一項之量測裝置，其中該第一光闌為一稜鏡之部分、在該稜鏡中或上。
  5. 如請求項4之量測裝置，其中該第二光闌為該稜鏡之部分、在該稜鏡中或上。
  6. 如請求項1至3中任一項之量測裝置，其中該第二光闌為一稜鏡之部分、在該稜鏡中或上。
  7. 如請求項1至3中任一項之量測裝置，其中該第二光闌為一板之一部分、在該板中或上。
  8. 如請求項7之量測裝置，其中該板裝配於一鉸鏈上。
  9. 如請求項1至3中任一項之量測裝置，其中該第二光闌為由一框 架可釋放地支撐之一支撐臂結構之一部分、在該支撐臂結構中或上。
  10. 如請求項1至3中任一項之量測裝置，其中該第二光闌係一不透明特徵。
  11. 如請求項1至3中任一項之量測裝置，其中該第二光闌係一散射或反射特徵。
  12. 如請求項1至3中任一項之量測裝置，其中該第二光闌可移動至該重新導向輻射之路徑中及自該重新導向輻射之該路徑中移出。
  13. 如請求項1至3中任一項之量測裝置，其中該偵測器經組態以自該所接收非零階輻射判定對準。
  14. 一種微影裝置，其包含：一圖案化子系統，其經組態以將一圖案轉印至一基板；一量測子系統，其經組態以量測該基板相對於該圖案化子系統之一位置，其中該圖案化子系統經配置以使用由該量測子系統量測之該位置以將該圖案施加於該基板上之一所要位置處，且其中該量測子系統包含如請求項1至13中任一項之裝置。
  15. 一種量測方法，該方法包含：將輻射提供至一週期性結構上之一點中；接收由該週期性結構重新導向之輻射，該重新導向輻射包括零階輻射及非零階輻射；使用一第一光闌來阻擋該重新導向輻射之零階輻射，同時允許非零階輻射穿過該第一光闌；使用一第二光闌來阻擋穿過該第一光闌的零階輻射，同時允許非零階輻射穿過該第二光闌；及 在該第一光闌及該第二光闌下游之一輻射偵測器處接收該非零階輻射。
  16. 如請求項15之方法，其中該第一光闌包含一鏡面，且該方法進一步包含將照明輻射提供至該鏡面，該鏡面將該照明輻射提供朝向該週期性結構上之該點。
  17. 如請求項15或16之方法，其中該第一光闌為一稜鏡之部分、在該稜鏡中或上。
  18. 如請求項17之方法，其中該第二光闌為該稜鏡之部分、在該稜鏡中或上。
  19. 如請求項15或16中任一項之方法，其中該第二光闌為一稜鏡之部分、在該稜鏡中或上。
  20. 如請求項15或16之方法，其進一步包含將該第二光闌移動至該重新導向輻射之路徑中及自該重新導向輻射之該路徑中移出。
  21. 如請求項20之方法，其中該第二光闌為裝配於一鉸鏈上之一板之一部分、在該板中或上，且其中移動該第二光闌包含圍繞該鉸鏈旋轉該板。
  22. 如請求項20之方法，其中該第二光闌為由一框架可釋放地支撐之一支撐臂結構之一部分、在該支撐臂結構中或上。
  23. 如請求項15或16之方法，其中該第二光闌係一散射或反射特徵。
  24. 一種製造一器件之方法，其中使用一微影程序將一器件圖案施加至一基板，該方法包括藉由參考形成於該基板上之一週期性結構之一測定位置而定位該經施加圖案，該測定位置係藉由如請求項15至23中任一項之方法而獲得。
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