TWI615686B - 與偏振無關之度量衡系統 - Google Patents

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Abstract

一種度量衡系統包括產生光之一輻射源、一光學調變單元、一反射器、一干涉計及一偵測器。該光學調變單元將該光之一第一偏振模式與該光之一第二偏振模式時間分離。該反射器將該光導引朝向一基板。該干涉計干涉自該基板上之一圖案繞射或自該基板反射之光，且自該干涉而產生輸出光。該偵測器接收來自該干涉計之該輸出光。該輸出光之該第一偏振模式與該第二偏振模式在該偵測器處時間分離。

Description

與偏振無關之度量衡系統
本發明係關於可用於(例如)微影設備中之度量衡系統。
微影設備為將所要圖案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。在彼情形中，替代地被稱作光罩或倍縮光罩之圖案化裝置可用於產生對應於IC之個別層的電路圖案，且此圖案可成像至具有輻射敏感材料(抗蝕劑)層之基板(例如，矽晶圓)上的目標部分(例如，包含一個或若干晶粒之部分)上。一般而言，單一基板將含有經連續曝光之鄰近目標部分的網路。已知微影設備包括：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；及所謂掃描儀，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由光束掃描圖案同時平行或反平行於此方向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裝置轉印至基板。另一微影系統為干涉式微影系統，其中不存在圖案化裝置，而實情為光束被分成兩個光束，且經由使用反射系統使得兩個光束在基板之目標部分處干涉。該干涉使得線在基板之目標部分處形成。 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，以高精確度相對於形成於基板上之先前圖案定位基板可為必要的。一般而言，對準標記置放於待對準之基板上，且參考第二物件來定位。微影設備可使用度量衡系統以用於偵測對準標記之位置(例如，X及Y位置)且用於使用對準標記來對準基板以確保自光罩之準確曝光。度量衡系統可用於判定晶圓表面在Z方向上之高度。 對準系統通常具有其自身的照明系統。自經照明對準標記偵測到的信號可取決於照明系統之波長與對準標記之實體或光學特性或接觸或鄰近於對準標記的材料之實體或光學特性的匹配程度。前述特性可取決於所使用之處理步驟而變化。對準系統可提供具有一組離散、相對較窄通頻帶之窄頻帶輻射光束，以便最大化由對準系統偵測到之對準標記信號的品質及強度。 晶圓上之對準標記趨向於加擾偏振，藉此減小調變深度且負面地影響偏振敏感對準感測器之效能。此問題之一個解決方案為包括兩種不同光學路徑，每一光學路徑具有其自身的干涉計。輻射光束之一個偏振狀態沿一個路徑行進，而輻射光束之正交偏振狀態沿另一路徑行進。此實施成本高，且兩個干涉計之軸的對準難以執行。
因此，需要改良度量衡系統中之量測的長期精確度和穩定性。 根據一實施例，一種度量衡系統包括產生光之一輻射源、一光學調變單元、一反射器、一干涉計及一偵測器。該光學調變單元將該光之一第一偏振模式與該光之一第二偏振模式時間分離。該反射器將該光導引朝向一基板。該干涉計干涉已自該基板上之一圖案繞射或自該基板反射的光，且自該干涉而產生輸出光。該偵測器接收來自該干涉計之該輸出光。該輸出光之該第一偏振模式與該第二偏振模式在該偵測器處時間分離。 在另一實施例中，一種度量衡系統包括產生光之一輻射源、一反射器、一光學調變單元、一干涉計及一或多個偵測器。該反射器將該光導引朝向一基板。該光學調變單元包括：一偏振分光器，其將自該基板上之一圖案繞射或自該基板反射的光分成具有一第一偏振模式之第一偏振光及具有一第二偏振模式之第二偏振光；一光學旋轉器，其接收該第一偏振光且旋轉該第一偏振光之該偏振；及一光學耦合器，其組合該第一經旋轉偏振光及該第二偏振光以形成經組合光，使得該第一偏振模式與該第二偏振模式在光瞳平面中空間分離。該干涉計接收該經組合光，且自該經組合光之干涉而產生輸出光。該一或多個偵測器接收來自該干涉計之該輸出光。該輸出光之該第一偏振模式與該第二偏振模式在該一或多個偵測器處空間分離。 在另一實施例中，一種微影設備包括：一照明系統，其經設計以照明一圖案化裝置之一圖案；一投影系統，其將該圖案之一影像投影至一基板之一目標部分上；及一度量衡系統。該度量衡系統包括產生光之一輻射源、一光學調變單元、一反射器、一干涉計及一偵測器。該光學調變單元將該光之一第一偏振模式與該光之一第二偏振模式時間分離。該反射器將該光導引朝向一基板。該干涉計干涉已自該基板上之一圖案繞射或自該基板反射的光，且自該干涉而產生輸出光。該偵測器接收來自該干涉計之該輸出光。該輸出光之該第一偏振模式與該第二偏振模式在該偵測器處時間分離。 下文參看附圖詳細地描述本發明之另外特徵及優點，以及本發明之各種實施例之結構及操作。應注意，本發明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而呈現此等實施例。基於本文中所含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者而言將為顯而易見的。
本說明書揭示併有本發明之特徵的一或多個實施例。所揭示之實施例僅例示本發明。本發明之範疇並不限於所揭示之實施例。本發明由此處附加之專利申請範圍界定。 所描述之實施例及本說明書中對「一個實施例」、「一實施例」、「一實例實施例」等之參考指示所描述之實施例可包括特定特徵、結構或特性，但每一實施例可能未必包括該特定特徵、結構或特性。此外，此等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，應瞭解，結合無論是否作明確描述的其他實施例實現該特徵、結構或特性為屬於熟習此項技術者所瞭解。 然而，在更詳細地描述此等實施例之前，呈現可供實施本發明之實施例的實例環境係有指導性的。實例反射及透射微影系統 圖1A及圖1B分別為可供實施本發明之實施例的微影設備100及微影設備100'之示意性說明。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且連接至經組態以精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且連接至經組態以精確地定位基板W之第二定位器PW。微影設備100及100'亦具有投影系統PS，投影系統PS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可包括用於引導、塑形或控制輻射光束B之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是否被固持於真空環境中)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，其可視需要而固定或可移動。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應被廣泛地解譯為指可用以在輻射光束B之橫截面中向輻射光束B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。被賦予至輻射光束B之圖案可對應於產生於目標部分C中以形成積體電路之裝置中的特定功能層。 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，及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，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。傾斜鏡面在由小鏡面之矩陣反射的輻射光束B中賦予圖案。 術語「投影系統」PS可涵蓋如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的其他因素之任何類型的投影系統，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。可將真空環境用於EUV或電子束輻射，此係由於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而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。在此等「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。在一些情形中，額外台可不為基板台WT。 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'可為分離物理實體。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)合適引導鏡面及/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為水銀燈時，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(在圖1B中)，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明器IL可用以調節輻射光束B以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。 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，且由圖案化裝置MA圖案化。在微影設備100中，自圖案化裝置(例如，光罩) MA反射輻射光束B。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，投影系統PS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，干涉量測裝置、線性編碼器或電容式感測器)，可精確地移動基板台WT (例如，以便將不同目標部分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及基板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，且由該圖案化裝置圖案化。在已橫穿光罩MA之情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將光束聚焦至基板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。 藉助於第二定位器PW及位置感測器IF (例如，干涉量測裝置、線性編碼器或電容性感測器)，可精確地移動基板台WT (例如，以便將不同目標部分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中未展示)可用於相對於輻射光束B之路徑精確地定位光罩MA (例如，在自光罩庫以機械方式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之部分之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及基板W。儘管基板對準標記(如所說明)佔據專用目標部分，但其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可處於真空腔室中，其中可使用真空內機器人IVR將諸如光罩之圖案化裝置移入真空腔室中及移出真空腔室。或者，當光罩台MT及圖案化裝置MA係在真空腔室外部時，類似於真空內機器人IVR，真空外機器人可用於各種輸送操作。真空內機器人及真空外機器人兩者需要經校準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B之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使支撐結構(例如，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。 2. 在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束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之放大率(縮小率)及影像反轉特性判定基板台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，在將被賦予至輻射光束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之每一移動之後或在掃描期間之連續輻射脈衝之間視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。 亦可使用對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。 在另一實施例中，微影設備100包括極紫外線(EUV)源，EUV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將真空環境維持於源收集器設備SO之圍封結構220中。可藉由放電產生電漿源而形成EUV輻射發射電漿210。可藉由氣體或蒸氣(例如，氙氣、鋰蒸氣或錫蒸氣)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。舉例而言，藉由產生至少部分經離子化電漿之放電而產生極熱電漿210。為了輻射之高效產生，可需要Xe、Li、Sn蒸氣或任何其他合適氣體或蒸氣具有(例如) 10 Pa之分壓。在一實施例中，提供經激發錫(Sn)電漿以產生EUV輻射。 由熱電漿210發射之輻射係自源腔室211經由定位於源腔室211中之開口中或後方的視情況選用的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。如在此項技術中已知，本文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可包括可為所謂掠入射收集器之輻射收集器CO。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IF中。虛擬源點IF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IF位於圍封結構220中之開口219處或附近。虛擬源點IF為輻射發射電漿210之影像。光柵光譜濾光器240特別用於抑制紅外線(IR)輻射。 隨後，輻射橫穿照明系統IL，照明系統IL可包括琢面化場鏡面裝置222及琢面化光瞳鏡面裝置224，琢面化場鏡面裝置222及琢面化光瞳鏡面裝置224經配置以提供在圖案化裝置MA處之輻射光束221的所要角分佈，以及在圖案化裝置MA處之輻射強度的所要均一性。在由支撐結構MT固持之圖案化裝置MA處輻射光束221的反射後，形成經圖案化光束226，且由投影系統PS經由反射元件228、230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，可視情況存在光柵光譜濾光器240。此外，可存在比諸圖中所展示之彼等鏡面多的鏡面，例如，在投影系統PS中可存在比圖2中所展示之反射元件多1至6個的額外反射元件。 如圖2所說明之收集器光學件CO被描繪為具有掠入射反射器253、254及255之巢套式收集器，僅僅作為收集器(或收集器鏡面)之一實例。掠入射反射器253、254及255圍繞光軸O軸向地對稱安置，且此類型之收集器光學件CO較佳結合放電產生電漿源(常常被稱為DPP源)而使用。實例微影製造 單元 圖3展示微影製造單元300，有時亦稱作微影單元或叢集。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製程及曝光後製程之設備。習知地，此等設備包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之顯影器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基板，且將基板遞送至微影設備之裝載匣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，塗佈顯影系統控制單元TCU自身受監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU控制微影設備。因此，不同設備可經操作以最大化產出率及處理效率。實例度量衡系統 圖4說明根據一實施例之可實施為微影設備100或100´之一部分的度量衡系統400之橫截面示意圖。在此實施例之一實例中，度量衡系統400可經組態以相對於圖案化裝置(例如，圖案化裝置MA)對準基板(例如，基板W)。度量衡系統400可經進一步組態以偵測基板上之對準標記的位置且使用對準標記之偵測到的位置相對於微影裝置100或100´之圖案化裝置或其他組件對準基板。對基板之此對準可確保基板上之一或多個圖案的精確曝光。 根據一實施例，度量衡系統400可包括照明系統412、反射器414、干涉計426、偵測器428及分析器430，根據此實施例之一實例。照明系統412可經組態以提供具有一或多個通頻帶之電磁窄頻帶輻射光束413。在一實例中，一或多個通頻帶可在約500 nm至約900 nm之間的波長之光譜內。在另一實例中，一或多個通頻帶可為在約500 nm至約900 nm之間的波長之光譜內的離散窄通頻帶。照明系統412可經進一步組態以提供在長時間段內(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)值之一或多個通頻帶。照明系統412之此組態可幫助防止在當前度量衡系統中實際CWL值自所要CWL值移位，如上文所論述。且因此，與當前度量衡系統相比，恆定CWL值之使用可改良度量衡系統(例如，度量衡系統400)之長期穩定性及準確度。 反射器414可經組態以接收輻射光束413且將輻射光束413作為光束415導引朝向基板420，根據一實施例。反射器414可為鏡面或雙色鏡面。在一個實例中，載物台422可沿方向424移動。輻射光束415可經組態以照明位於基板420上之對準標記或目標418。在另一實例中，輻射光束415經組態以自基板420之表面反射。在此實施例之一實例中，對準標記或目標418可塗佈有輻射敏感膜。在另一實例中，對準標記或目標418可具有一百八十度對稱。亦即，當對準標記或目標418圍繞垂直於對準標記或目標418之平面的對稱軸旋轉一百八十度時，旋轉的對準標記或目標418可實質上等同於未旋轉的對準標記或目標418。 如圖4中所說明，干涉計426可經組態以接收輻射光束417。輻射光束419可自對準標記或目標418折射，或自基板420之表面反射，且作為輻射光束417在干涉計426處被接收。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輻射光束417而形成對準標記或目標418之兩個影像的稜鏡之組合。應瞭解，無需形成良好品質影像，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一百八十度且以干涉方式重組該兩個影像。 在一實施例中，偵測器428可經組態以在度量衡系統400之對準軸421穿過對準標記或目標418之對稱中心(未圖示)時接收經重組影像且偵測作為經重組影像之結果的干涉。此干涉可歸因於對準標記或目標418一百八十度對稱及經重組之影像相長地或相消地干涉，根據一實例實施例。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421可與垂直於基板420之光學光束對準且穿過影像旋轉干涉計426之中心。在另一實例中，偵測器428經組態以接收經重組影像且偵測自基板420之表面反射的光之干涉。 在另一實施例中，分析器430可經組態以接收包括經判定對稱中心之資訊的信號429。分析器430可經進一步組態以判定載物台422之位置且將載物台422之位置與對準標記或目標418之對稱中心之位置相關。由此，可參看載物台422準確知曉對準標記或目標418之位置及因此基板420之位置。或者，分析器430可經組態以判定度量衡系統400或任何其他參考元件之位置，使得可參考度量衡系統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。 應注意，即使反射器414展示為將輻射光束413作為輻射光束415導引朝向對準標記或目標418，本發明亦不如此限制。熟習相關技術者將顯而易見，可使用其他光學佈置來獲得照明基板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。反射器414可在垂直於基板420之表面的方向上或以一角度引導照明。時間多工度量衡系統 圖5至圖8說明根據各種實施例之在時域中分離光之不同偏振狀態的光學度量衡系統。度量衡系統可為在實質上垂直於基板之表面的方向上將光導引朝向基板且收集繞射光之對準系統(例如，量測基板上之特徵的x-y位置)。在另一實例中，可以高於基板表面之角度引導光，且收集繞射光。度量衡系統亦可為高度感測器(例如，量測基板上或基板之表面上的特徵之z位置)。當用作高度感測器時，度量衡系統使用以高於基板之表面的角度入射之光且收集反射光而非繞射。 圖5至圖8中所說明之元件中之一些類似於圖4中已描述之彼等者，且包括相同標籤。由此，此等實施例之大部分描述將聚焦於每一實施例中所提供之額外元件及信號。儘管s及p偏振狀態在本文中用作實例，但應理解，可使用其他偏振狀態，且s及p偏振狀態可切換。其他偏振狀態包括X及Y線性偏振，或右旋及左旋圓偏振。根據一實施例，光之不同偏振模式彼此正交。 圖5說明根據一實施例之可實施為微影設備100或100´之一部分的度量衡系統500之示意圖。度量衡系統500包括照明系統502、光學調變系統504、光束分光器414、干涉計426、解多工器512及偵測器428。度量衡系統500之各種元件之間的虛線光學路徑可包括幫助導引光之自由空間光學組件，諸如透鏡及鏡面。亦可使用一或多個光纖沿光學路徑引導光。 照明系統502可包含雷射或明亮的LED源。雷射源可為包含可見光譜中之一系列波長的白色雷射源。可使用提供近紅外線至中間範圍紅外線範圍內之波長的其他雷射源。根據一實施例，照明系統502提供脈衝式照明，使得各種脈衝在時域中分離。 根據一實施例，由照明系統502產生之光由光學調變系統504接收。所接收之光為非偏振的(例如，包括s及p偏振狀態兩者)。黑色箭頭表示一個偏振狀態，而白色箭頭表示另一偏振狀態。在光到達光學調變系統504之前，光之每一脈衝包括兩個偏振狀態，如相疊的箭頭所指示。 根據一實施例，光學調變系統504包括偏振光束分光器506、延遲元件508及組合器510。偏振光束分光器506將具有第一偏振(例如，p偏振)之光沿第一路徑導引朝向組合器510且將具有第二偏振(例如，s偏振)之光沿第二路徑導引朝向延遲元件508，如圖5中之白色及黑色箭頭所指示。 根據一實施例，延遲元件508經設計以接收經s偏振之光且在經s偏振之光中產生群組延遲。延遲元件508可為被動延遲，諸如，經配置以在經s偏振之光橫穿延遲元件508時改變經s偏振之光之路徑長度的光纖迴路或鏡面配置。延遲迴路之長度可使得經s偏振之脈衝延遲來自照明系統502之鄰近脈衝之間的時間的一半。在另一實例中，延遲元件508為主動組件，諸如半導體電光調變器、熱光調變器或聲光調變器。所施加之調變在經s偏振之光橫穿調變器時改變經s偏振之光的延遲。 組合器510將經p偏振之光與經延遲的經s偏振之光組合。在重組之後，脈衝現基於其偏振而在時域中分離。舉例而言，在時域中經s偏振之脈衝與經p偏振之脈衝交替，如在光已通過組合器510之後沿光學路徑彼此相繼的白色箭頭及黑色箭頭所說明。組合器510可包括點鏡(spot mirror)或其他部分反射鏡。當使用光纖時，組合器510可包括漸消式耦合器。 在反射器414處接收偏振光脈衝。反射器414經設計以將入射光導引朝向基板420。反射器414可包括部分反射鏡或偏振光束分光器。舉例而言，導引朝向基板420的經s偏振之脈衝及經p偏振之脈衝產生關於基板目標標記之偏振性質的繞射階。偏振脈衝繞射偏離基板420且經由反射器414繞射回以達至干涉計426，其干涉來自各別s及p脈衝之繞射階以產生信號脈衝。儘管反射器414被說明為引導實質上垂直於基板420之表面的入射光，但在其他實施例中，反射器414以一角度將光導引朝向基板420。 根據一實施例，干涉計426之輸出由解多工器512接收。可實施解多工器512以分開光學輸出中之各種光譜帶，其中每一光譜帶被導引至不同偵測器。僅說明一個偵測器428，但任何數目個偵測器可用於不同光譜帶。 輸出光中之不同偏振可易於在偵測器428處被識別，此係由於偏振已在時域中分離。舉例而言，信號514表示經s偏振之脈衝，而信號516表示經p偏振之脈衝。經s偏振之脈衝在時間上與經p偏振之脈衝交替，如隨附圖表中所說明。應注意，此等圖表僅為例示性的。藉由能夠在偵測器428處時間分離偏振狀態，度量衡系統500無需兩個干涉計(每一偏振狀態一個干涉計)。 圖6說明根據一實施例之可實施為微影設備100或100´之一部分的另一度量衡系統600之示意圖。除了偏振分光(polarization splitting)及延遲出現在光已自基板420之表面繞射或反射之後之外，度量衡系統600類似於度量衡系統500。光以類似於圖4中所說明之方式產生並導引朝向基板420。為了清楚起見，圖6中不展示照明系統412及反射器414。度量衡系統600之各種元件之間的虛線光學路徑可包括幫助導引光之自由空間光學組件，諸如透鏡及鏡面。亦可使用一或多個光纖沿光學路徑引導光。 根據一實施例，脈衝光自基板420之表面上的目標繞射或反射，且由偏振光束分光器602接收。偏振光束分光器602可以實質上與來自圖5之偏振光束分光器506相同的方式操作。偏振光束分光器602將具有第一偏振(例如，經p偏振)之光沿第一路徑導引朝向組合器606且將具有第二偏振(例如，經s偏振)之光沿第二路徑導引朝向延遲元件604，如圖6中之白色及黑色箭頭所指示。 根據一實施例，延遲元件604經設計以接收經s偏振之光且在經s偏振之光中產生群組延遲。延遲元件604可為被動延遲，諸如，經配置以在經s偏振之光橫穿延遲元件604時改變經s偏振之光之路徑長度的光纖迴路或鏡面配置。延遲迴路之長度可使得經s偏振之脈衝延遲來自照明系統604之鄰近脈衝之間的時間的一半。在另一實例中，延遲元件604為主動組件，諸如半導體電光調變器、熱光調變器或聲光調變器。所施加之調變在經s偏振之光橫穿調變器時改變經s偏振之光的延遲。 組合器606將經p偏振之光與經延遲的經s偏振之光組合。在重組之後，脈衝現基於其偏振而在時域中分離。舉例而言，在光已通過組合器606之後，在時域中經s偏振之脈衝與經p偏振之脈衝交替，如沿光學路徑彼此相繼的白色箭頭及黑色箭頭所說明。組合器606可包括點鏡或其他部分反射鏡。當使用光纖時，組合器606可包括漸消式耦合器。 干涉計426干涉來自自組合器606接收之光中之各別s及p脈衝的繞射階以產生由解多工器512接收之輸出光束。解多工器512及偵測器428以如上文在圖5中所描述之類似方式起作用。 輸出光中之不同偏振可易於在偵測器428處被識別，此係由於偏振已在時域中分離。舉例而言，信號514表示經s偏振之脈衝，而信號516表示經p偏振之脈衝。經s偏振之脈衝在時間上與經p偏振之脈衝交替，如隨附圖表中所說明。應注意，此等圖表僅為例示性的。藉由能夠在偵測器428處時間分離偏振狀態，度量衡系統600無需兩個干涉計(每一偏振狀態一個干涉計)。 圖7說明根據一實施例之可實施為微影設備100或100´之一部分的另一度量衡系統700之示意圖。除了藉由調變器702替換光學調變系統504之外，度量衡系統700類似於度量衡系統500。度量衡系統700之各種元件之間的虛線光學路徑可包括幫助導引光之自由空間光學組件，諸如透鏡及鏡面。亦可使用一或多個光纖沿光學路徑引導光。 照明系統701可包含雷射或明亮的LED源。雷射源可為包含可見光譜中之一系列波長的白色雷射源。可使用提供近紅外線至中間範圍紅外線範圍內之波長的其他雷射源。根據一實施例，照明系統701提供連續照明。 來自照明系統之光由調變器702接收。根據一實施例，調變器702為包括一或多個電光調變器、熱光調變器或聲光調變器之動態調變器，其經設計以調變入射光以分離時域中之不同偏振模式。舉例而言，經s偏振之光及經p偏振之光將在時間上分離。在光已通過調變器702之後，調變光由沿光學路徑彼此相繼的白色箭頭及黑色箭頭表示。在調變器702處出現之動態調變可由使用者控制，或經由由處理裝置(未圖示)執行之程式提供。由此，根據一實施例，調變參考信號704由調變器702 (或由控制調變器702之處理裝置)產生。此調變參考信號704用於在偵測器428處區分交替偏振模式。調變參考信號704可直接由如所展示之偵測器428或由控制偵測器428之任何處理裝置接收。 根據一實施例，度量衡系統700可包括環繞光束反射器414之在光路徑中的一或多個波板705。波板705可用於進一步旋轉或改變入射光之偏振模式。舉例而言，波板705提供至基板420上或至干涉計426中之線性、圓形或橢圓形照明。可使用任何數目個波板705。波板705亦可置放於光束分光器414與基板420之間及/或光束分光器414與干涉計426之間。 干涉計426干涉自基板420繞射之光以產生由解多工器512接收之輸出光束。解多工器512及偵測器428以如上文在圖5中所描述之類似方式起作用。 藉由使用調變參考信號704，在偵測器428處接收之光可在時域中分離成不同偏振狀態。舉例而言，信號706表示經s偏振之光，而信號708表示經p偏振之光。經s偏振之光在時間上與經p偏振之光交替，如展示施加至兩個偏振之方波調變的隨附圖表中所說明。應注意，此等圖表僅為例示性的。藉由能夠在偵測器428處時間分離偏振狀態，度量衡系統700無需兩個干涉計(每一偏振狀態一個干涉計)。 在度量衡系統700中，光無需為連續的。在另一實例中，照明系統701產生脈衝光，其在調變器702處經調變，以基於脈衝之偏振而在時域中分離該等脈衝。 圖8說明根據一實施例之可實施為微影設備100或100´之一部分的另一度量衡系統800之示意圖。除了藉由經設計以分別調變光之每一偏振狀態的光束分裂調變器802替換調變器702之外，度量衡系統800類似於度量衡系統700。對準系統800之各種元件之間的虛線光學路徑可包括幫助導引光之自由空間光學組件，諸如透鏡及鏡面。亦可使用一或多個光纖沿光學路徑引導光。 照明系統801可包含雷射或明亮的LED源。雷射源可為包含可見光譜中之一系列波長的白色雷射源。可使用提供近紅外線至中間範圍紅外線範圍內之波長的其他雷射源。根據一實施例，照明系統801提供連續照明。 根據一實施例，自照明系統801產生之光由光束分裂調變器802接收。光束分裂調變器801包括偏振光束分光器804、第一調變器806、第二調變器808及組合器810。偏振光束分光器804將具有第一偏振(例如，經p偏振)之光沿第一路徑導引朝向第一調變器806且將具有第二偏振(例如，經s偏振)之光沿第二路徑導引朝向第二調變器808，如圖8中之白色及黑色箭頭所指示。 根據一實施例，第一調變器806及第二調變器808中之每一者為包括一或多個電光調變器、熱光調變器或聲光調變器之動態調變器，其經設計以調變入射偏振光。舉例而言，由第二調變器808調變經s偏振之光，且由第一調變器806調變經p偏振之光。各個經偏振之調變光束隨後在組合器810處重組。每一偏振狀態之調變經設計以使得在光已在組合器810處重組之後，光之偏振狀態在時域中分離。組合器810可包括點鏡或其他部分反射鏡。當使用光纖時，組合器810可包括漸消式耦合器。 在第一調變器806及第二調變器808處出現之動態調變可由使用者控制，或經由由處理裝置(未圖示)執行之程式提供。由此，根據一實施例，調變參考信號812由光束分裂調變器802 (或由控制光束分裂調變器802之處理裝置)產生。此調變參考信號812用於在偵測器428處區分交替偏振模式。調變參考信號812可直接由如所展示之偵測器428或由控制偵測器428之任何處理裝置接收。 光脫離光束分裂調變器802且繼續通過度量衡系統800直至偵測器428，如上文已參看圖7所描述。 藉由使用調變參考信號812，在偵測器428處接收之光可在時域中分離成不同偏振狀態。舉例而言，信號814表示經s偏振之光，而信號816表示經p偏振之光。經s偏振之光在時間上與經p偏振之光交替，如展示施加至兩個偏振之方波調變的隨附圖表中所說明。應注意，此等圖表僅為例示性的。藉由能夠在偵測器428處時間分離偏振狀態，度量衡系統800無需兩個干涉計(每一偏振狀態一個干涉計)。 在度量衡系統800中，光無需為連續的。在另一實例中，照明系統801產生脈衝光，其在光束分裂調變器802處經調變，以基於脈衝之偏振而在時域中分離且調變該等脈衝。空間偏振分離度量衡系統 圖9說明根據一實施例之可實施為微影設備100或100´之一部分的另一度量衡系統900之示意圖。度量衡系統900不同於圖5至圖8中所說明之實施例，此係因為度量衡系統900在光瞳平面中空間地而非在時域中分離不同偏振模式。自基板420之表面折射的光以類似於圖4中所說明之方式產生並導引朝向基板420。為了清楚起見，圖6中不展示照明系統412及反射器414。度量衡系統900之各種元件之間的虛線光學路徑可包括幫助導引光之自由空間光學組件，諸如透鏡及鏡面。亦可使用一或多個光纖沿光學路徑引導光。 度量衡系統900可為在實質上垂直於基板之表面的方向上將光導引朝向基板且收集繞射光之對準系統(例如，量測基板上之特徵的x-y位置)。度量衡系統900亦可為高度感測器(例如，量測基板上或基板之表面上的特徵之z位置)。當用作高度感測器時，度量衡系統900使用以高於基板之表面的角度入射之光且收集反射光而非繞射。 脈衝或連續光自基板420之表面上的目標繞射或反射，且由偏振光束分光器902接收。偏振光束分光器902可以實質上與來自圖5之偏振光束分光器506相同的方式操作。偏振光束分光器902將具有第一偏振(例如，經p偏振)之光沿第一路徑導引朝向組合器906且將具有第二偏振(例如，經s偏振)之光沿第二路徑導引朝向光學旋轉器904，如圖9中之白色及黑色箭頭所指示。 光學旋轉器904包括經設計以在光瞳平面中以給定量旋轉所接收影像之光學組件。舉例而言，光學旋轉器904包括具有用以保存光之偏振模式的相位補償塗層之稜鏡。根據一實施例，稜鏡在光瞳平面中將光之影像旋轉90°。所要旋轉可由許多不同鏡面或稜鏡幾何形狀來得到。例如，可使用以45°包夾在兩個90°摺疊之間的杜夫稜鏡。在另一實例中，光學旋轉器904包括180°非旋轉摺疊及置放於經s偏振之光之光學路徑或經p偏振之光之光學路徑中的杜夫稜鏡。 組合器906將經p偏振之光與經旋轉的經s偏振之光組合。在重組之後，不同偏振在光瞳平面中空間分離(例如，經s偏振之光相對於經p偏振之光旋轉)。組合器906可包括點鏡或其他部分反射鏡。當使用光纖時，組合器906可包括漸消式耦合器。 光瞳平面圖908說明根據一實施例之在偏振光已在組合器906處重組之後在光瞳平面中的經p偏振之光及經s偏振之光。經p偏振之光由陰影圓(經垂直對準之圓)表示，而經s偏振之光由無陰影圓(經水平對準之圓)表示。在此實例中，經s偏振之光已在光瞳平面圖908中相對於經p偏振之光旋轉90度。在另一實例中，基板420上之光柵旋轉45度，且繞射階亦旋轉45度。 干涉計426干涉自組合器906接收之經空間分離光以產生由一或多個光瞳劃分器(pupil divider) 912接收之輸出光束。根據一實施例，光瞳劃分器912包括用以將經s偏振之光與經p偏振之光分離的複數個反射及非反射表面。經分離偏振可隨後導引朝向不同偵測器。舉例而言，可實施兩個光瞳劃分器以各自饋送給兩個偵測器(針對總計四個偵測器)。在所說明之實施例中，單一光瞳劃分器912用於饋送給第一偵測器914及第二偵測器916。第一偵測器914可經設計以接收經s偏振之光，而第二偵測器916可經設計以接收經p偏振之光。藉由能夠在不同偵測器處空間分離偏振狀態且偵測每一經空間分離偏振狀態，度量衡系統900無需兩個干涉計(每一偏振狀態一個干涉計)。 除了偏振解多工以外，或代替偏振解多工，圖5至圖9中所描述之度量衡系統中之任一者亦可用於執行波長多工/解多工。給定度量衡系統中之光學源可經設計以輸出具有不同波長之脈衝。應用於每一波長之調變可有所不同，以便將一個波長(或一組波長)與另一者進行區分。以此方式，可基於提供至不同波長之調變而在偵測器處將脈衝與彼此區分開。使用度量衡系統來檢測晶圓之實例方法 圖10說明根據一實施例之用於使用度量衡系統來量測基板上之目標之位置或基板表面之高度的流程圖1000。僅出於說明之目的，將參看圖4至圖8中所說明之實例操作環境描述圖10中所說明之步驟。然而，流程圖1000並不限於此等實施例。應瞭解，可取決於具體應用而以不同次序執行步驟或不執行步驟。 在步驟1002中，自照明系統產生光。所產生之光可為脈衝或連續的，且可含有多於一個偏振模式。可藉由時間正交幅度調變光之不同波長間隔。可隨後在偵測器處解調變光。 在步驟1004中，根據一實施例，時間分離光之不同偏振模式(例如，在時域中)。在另一實施例中，可時間分離光之不同波長而非偏振模式(或連同偏振模式一起時間分離光之不同波長)。在另一實例中，正交調變而非時間分離光之偏振模式。 可使用多種技術在時間上分離偏振模式。舉例而言，可使用偏振分光器分裂偏振模式。隨後，在組合偏振光之前，相對於另一偏振模式延遲一個偏振模式。在另一實例中，調變光以時間分離偏振模式。在又一實例中，使用偏振分光器來分裂偏振模式。隨後，在組合偏振光之前分別調變每一偏振模式。 在步驟1006中，將具有經時間分離偏振模式的光導引朝向基板。在一個實例中，光被導引朝向基板上之目標且自該目標繞射。在另一實例中，自基板之表面反射光以便量測基板表面之高度(Z方向)。 在步驟1008中，干涉自基板接收之光。在一個實例中，干涉自基板上之目標繞射的光之每一偏振模式之繞射階。舉例而言，干涉經s偏振之光的繞射階，且干涉經p偏振之光的繞射階。干涉可由自參考干涉計(SRI) (諸如，干涉計426)執行。在另一實例中，干涉自基板表面反射之光。 在步驟1010中，偵測來自干涉計之輸出光。根據一實施例，時間分離偵測到的光之不同偏振模式，且因此可在偵測器處在時域中將該等不同偏振模式與彼此區分開。在另一實施例中，光之不同波長可在偵測器處在時域中與彼此區分開。 圖11說明根據一實施例之用於使用度量衡系統來量測基板上之目標之位置或基板表面之高度的流程圖1100。僅出於說明之目的，將參看圖9中所說明之實例操作環境描述圖11中所說明之步驟。然而，流程圖1100並不限於此等實施例。應瞭解，可取決於具體應用而以不同次序執行步驟或不執行步驟。 在步驟1102中，自基板接收光。可已由基板表面上之目標繞射光。在另一實例中，已自基板表面反射光。可使用照明系統及反射器(諸如，圖4中所描繪之彼等者)產生光並將其導引朝向基板表面。所接收之光可為脈衝或連續的，且應含有多於一個偏振模式。 在步驟1104中，將所接收之光分裂成第一偏振光及第二偏振光。舉例而言，可將光分裂成經p偏振之光及經s偏振之光。可使用偏振分光器(諸如，偏振分光器902)分裂光。 根據一實施例，在步驟1106中，在光瞳平面中旋轉第一偏振光。可使用在光瞳平面中旋轉光之影像的稜鏡來執行旋轉。在一個實例中，第一偏振光可旋轉90°。 在步驟1108中，組合經旋轉第一偏振光與第二偏振光。在重組之後，不同偏振在光瞳平面中空間分離(例如，經s偏振之光相對於經p偏振之光旋轉)。 在步驟1110中，干涉經組合光之繞射階。干涉可由自參考干涉計(SRI) (諸如，干涉計426)執行。在另一實例中，經組合光係來自自基板表面之反射，且干涉此經組合光之經分離偏振模式。 在步驟1112中，偵測來自干涉計之輸出光。偵測到之光的不同偏振模式在光瞳平面中空間分離，且因此可使用一或多個光瞳劃分器將該等不同偏振模式與彼此區分開，且將該等不同偏振模式導引朝向一或多個偵測器以用於偵測不同光偏振。最終註解 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。熟習此項技術者將瞭解，在此等替代應用之上下文中，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)、計量工具及/或檢測工具中處理本文中所提及之基板。在適用情況下，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，可多於一次地處理基板，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在光學微影之上下文中對本發明之實施例的使用，但將瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在上下文允許之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界定產生於基板上之圖案。可將圖案化裝置之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，隨之，藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化抗蝕劑。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，本文中之措詞或術語係出於描述而非限制之目的，使得本說明書之術語或措詞應由熟習相關技術者鑒於本文中之教示予以解譯。 在本文中所描述之實施例中，術語「透鏡」及「透鏡元件」在上下文允許時可指各種類型之光學組件中之任一者或組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。 另外，本文中所使用之術語「輻射」、「光束」及「光」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有365 nm、248 nm、193 nm、157 nm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 nm至20 nm之範圍內的波長，諸如13.5 nm)或在小於5 nm下工作之硬X射線，以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。一般而言，具有為約400 nm至約700 nm之間的波長之輻射被視為可見輻射；具有為約780 nm至3000 nm (或更大)之間的波長之輻射被視為IR輻射。UV指具有大致100 nm至400 nm之波長的輻射。在微影內，術語「UV」亦應用於可由水銀放電燈產生之波長：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)指具有大致100 nm至200 nm之波長的輻射。深UV (DUV)通常指具有在126 nm至428 nm奈米之範圍內的波長之輻射，且在一實施例中，準分子雷射可產生在微影設備內使用之DUV輻射。應瞭解，具有在(例如) 5 nm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，該波長帶之至少部分係在5 nm至20 nm之範圍內。 如本文中所使用之術語「基板」通常描述後續材料層經添加至之材料。在實施例中，可圖案化基板自身，且亦可圖案化添加於基板之頂部上的材料，或其可保持不圖案化。 雖然上文已描述本發明之具體實施例，但將瞭解，可以與所描述不同之其他方式來實踐本發明。該描述不意欲限制本發明。 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]章節可闡述如由本發明人所預期的本發明之一或多個而非所有例示性實施例，且因此，不意欲以任何方式限制本發明及所附申請專利範圍。 上文已藉助於說明特定功能的實施及該等功能之關係之功能建置區塊來描述本發明。為了便於描述，本文已任意地界定此等功能建置區塊之邊界。只要適當地執行指定功能及其關係，便可界定替代邊界。 對特定實施例之前述說明將因此充分地揭露本發明之一般性質：在不脫離本發明之一般概念的情況下，其他人可藉由應用此項技術之技能範圍內之知識、容易地根據各種應用而修改及/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導引，此等調適及修改意欲在所揭示之實施例之等效物的涵義及範圍內。 本發明之廣度及範疇不應由上文所描述之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物進行界定。
100‧‧‧微影設備
100'‧‧‧微影設備
210‧‧‧輻射發射電漿
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
230‧‧‧污染物障壁/反射元件
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‧‧‧度量衡系統
412‧‧‧照明系統
413‧‧‧電磁窄頻帶輻射光束
414‧‧‧反射器
415‧‧‧輻射光束
417‧‧‧輻射光束
418‧‧‧目標/對準標記
419‧‧‧輻射光束
420‧‧‧基板
421‧‧‧對準軸
422‧‧‧載物台
424‧‧‧方向
426‧‧‧干涉計
428‧‧‧偵測器
429‧‧‧信號
430‧‧‧分析器
500‧‧‧度量衡系統
502‧‧‧照明系統
504‧‧‧光學調變系統
506‧‧‧偏振光束分光器
508‧‧‧延遲元件
510‧‧‧組合器
512‧‧‧解多工器
514‧‧‧信號
516‧‧‧信號
600‧‧‧度量衡系統
602‧‧‧偏振光束分光器
604‧‧‧延遲元件/照明系統
606‧‧‧組合器
700‧‧‧度量衡系統
701‧‧‧照明系統
702‧‧‧調變器
704‧‧‧調變參考信號
705‧‧‧波板
706‧‧‧信號
708‧‧‧信號
800‧‧‧度量衡系統
801‧‧‧照明系統
802‧‧‧光束分裂調變器
804‧‧‧偏振光束分光器
806‧‧‧第一調變器
808‧‧‧第二調變器
810‧‧‧組合器
812‧‧‧調變參考信號
814‧‧‧信號
816‧‧‧信號
900‧‧‧度量衡系統
902‧‧‧偏振光束分光器
904‧‧‧光學旋轉器
906‧‧‧組合器
908‧‧‧光瞳平面圖
912‧‧‧光瞳劃分器
914‧‧‧第一偵測器
916‧‧‧第二偵測器
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
IF‧‧‧位置感測器/虛擬源點/中間焦點
IF1‧‧‧位置感測器
IF2‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明器/照明光學件單元
IN‧‧‧積光器
IPU‧‧‧照明系統光瞳
IVR‧‧‧真空內機器人
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
MT‧‧‧支撐結構
O‧‧‧光軸
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PPU‧‧‧光瞳
PS‧‧‧投影系統
PW‧‧‧第二定位器
RO‧‧‧基板處置器
SC‧‧‧旋塗器
SCS‧‧‧監督控制系統
SO‧‧‧輻射源/源收集器設備
TCU‧‧‧塗佈顯影系統控制單元
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向
併入本文中且形成本說明書之部分的附圖說明本發明，且連同描述進一步用以解釋本發明之原理且使熟習相關技術者能夠進行並使用本發明。 圖1A為根據一實施例之反射微影設備的示意性說明。 圖1B為根據一實施例之透射微影設備的示意性說明。 圖2為根據一實施例之反射微影設備的更詳細示意性說明。 圖3為根據一實施例之微影製造單元的示意性說明。 圖4為根據一實施例之度量衡系統的示意性說明。 圖5至圖8為根據各種實施例之時間多工(time-multiplexed)度量衡系統的示意性說明。 圖9為根據一實施例之使用空間偏振分離之度量衡系統的示意性說明。 圖10至圖11為根據各種實施例之使用度量衡系統來檢測晶圓之方法的流程圖。 自以上結合圖式所闡述之詳細描述，本發明之特徵及優點將變得更顯而易見，在該等圖式中，相同參考字元始終識別對應元件。在該等圖式中，相同參考數字通常指示相同、功能上類似及/或結構上類似之元件。一元件第一次出現之圖式係在對應元件符號中由最左側數位指示。除非另有指示，否則貫穿本發明提供之圖式不應被解譯為按比例圖式。
400‧‧‧度量衡系統
412‧‧‧照明系統
413‧‧‧電磁窄頻帶輻射光束
414‧‧‧反射器
415‧‧‧輻射光束
417‧‧‧輻射光束
418‧‧‧目標/對準標記
419‧‧‧輻射光束
420‧‧‧基板
421‧‧‧對準軸
422‧‧‧載物台
424‧‧‧方向
426‧‧‧干涉計
428‧‧‧偵測器
429‧‧‧信號
430‧‧‧分析器

Claims (20)

  1. 一種度量衡系統，其包含： 一輻射源，其經組態以產生光； 一光學調變器，其經組態以將該光之一第一偏振模式與該光之一第二偏振模式時間分離； 一反射器，其經組態以將該光導引朝向一基板； 一干涉計，其經組態以接收已自該基板上之一圖案繞射或自該基板反射的光，且自該繞射或反射光之間的干涉而產生輸出光；及 一偵測器，其經組態以接收來自該干涉計之該輸出光，其中該輸出光之該第一偏振模式與該第二偏振模式在該偵測器處時間分離。
  2. 如請求項1之度量衡系統，其中該光學調變器包含： 一偏振分光器，其經組態以將該光分裂成具有該第一偏振模式之第一偏振光及具有該第二偏振模式之第二偏振光； 一光學延遲元件，其經組態以改變該第一偏振光之一群組延遲；及 一光學耦合器，其經組態以組合該第一經延遲偏振光與該第二偏振光，使得該第一偏振模式與該第二偏振模式在該經組合光中時間分離。
  3. 如請求項2之度量衡系統，其中該光學調變器經組態以自該輻射源接收光且將該經組合光傳輸至該光學分光器。
  4. 如請求項2之度量衡系統，其中該光學延遲元件包含經組態以增加該第一偏振光之一光學路徑長度的一光纖。
  5. 如請求項2之度量衡系統，其中該光學延遲元件包含經組態以增加該第一偏振光之一光學路徑長度的複數個鏡面。
  6. 如請求項2之度量衡系統，其中該光學調變器經組態以接收已自該基板上之該圖案繞射或反射的該光且將該經組合光傳輸至該干涉計。
  7. 如請求項2之度量衡系統，其中該輻射源包含一脈衝式雷射源，且其中該脈衝式雷射源經組態以輸出具有不同波長之脈衝，且其中該光學調變器經組態以基於該等脈衝之波長而將一不同調變應用於該等脈衝。
  8. 如請求項1之度量衡系統，其中該輻射源包含一連續雷射源。
  9. 如請求項8之度量衡系統，其中該光學調變器經組態以自該連續雷射源接收光，且將該第一偏振模式與自該連續雷射源接收之該第二偏振模式時間分離。
  10. 如請求項9之度量衡系統，其中該光學調變器經進一步組態以將一信號傳輸至該偵測器，該信號與該光之該第一偏振模式與該第二偏振模式之間的該時間分離有關。
  11. 如請求項8之度量衡系統，其中該光學調變器包含： 一偏振分光器，其經組態以將來自該連續雷射源之該光分裂成具有該第一偏振模式之第一偏振光及具有該第二偏振模式之第二偏振光； 一第一光學調變器，其經組態以將一調變應用於該第一偏振光；及 一第二光學調變器，其經組態以將一調變應用於該第二偏振光， 其中應用該第一調變及該第二調變，使得在重組該第一偏振光及該第二偏振光時，時間分離該第一偏振模式與該第二偏振模式。
  12. 一種度量衡系統，其包含： 一輻射源，其經組態以產生光； 一反射器，其經組態以將該光導引朝向一基板； 一光學調變器，其包含： 一偏振分光器，其經組態以將自該基板上之一圖案繞射或自該基板反射的光分裂成具有一第一偏振模式之第一偏振光及具有一第二偏振模式之第二偏振光， 一光學旋轉器，其經組態以接收該第一偏振光且旋轉該第一偏振光之偏振，及 一光學耦合器，其經組態以組合該第一經旋轉偏振光與該第二偏振光以形成經組合光，使得該第一偏振模式與該第二偏振模式在一光瞳平面中空間分離； 一干涉計，其經組態以接收該經組合光，且自該經組合光之干涉而產生輸出光；及 一或多個偵測器，其經組態以接收來自該干涉計之該輸出光，其中該輸出光之該第一偏振模式與該第二偏振模式在該一或多個偵測器處空間分離。
  13. 如請求項12之度量衡系統，其進一步包含經組態以接收該輸出光且將光傳輸至該一或多個偵測器之一或多個光瞳劃分器。
  14. 一種微影設備，其包含： 一照明系統，其經組態以照明一圖案化裝置之一圖案； 一投影系統，其經組態以將該圖案之一影像投影至一基板之一目標部分上；及 一度量衡系統，其包含： 一輻射源，其經組態以產生光； 一光學調變器，其經組態以將該光之一第一偏振模式與該光之一第二偏振模式時間分離； 一反射器，其經組態以將該光導引朝向一基板； 一干涉計，其經組態以接收已自該基板上之一圖案繞射或自該基板反射的光，且自該繞射或反射光之間的干涉而產生輸出光；及 一偵測器，其經組態以接收來自該干涉計之該輸出光，其中該輸出光之該第一偏振模式與該第二偏振模式在該偵測器處時間分離。
  15. 如請求項14之微影設備，其中該光學調變器包含： 一偏振分光器，其經組態以將該光分裂成具有一第一偏振模式之第一偏振光及具有一第二偏振模式之第二偏振光； 一光學延遲元件，其經組態以改變該第一偏振光之一群組延遲；及 一光學耦合器，其經組態以組合該第一經延遲偏振光與該第二偏振光，使得該第一偏振模式與該第二偏振模式在該經組合光中時間分離。
  16. 如請求項15之微影設備，其中該光學調變器經組態以自該輻射源接收光且將該經組合光傳輸至該光學分光器。
  17. 如請求項15之微影設備，其中該光學調變器經組態以接收已自該基板上之該圖案反射的該第一光且將該經組合光傳輸至該干涉計。
  18. 如請求項14之微影設備，其中該輻射源包含一連續雷射源。
  19. 如請求項18之微影設備，其中該光學調變器經組態以自該連續雷射源接收光，且將該光之一第一偏振模式與自該連續雷射源接收的該光之一第二偏振模式時間分離。
  20. 如請求項18之微影設備，其中該光學調變器包含： 一偏振分光器，其經組態以將來自該連續雷射源之該光分裂成具有一第一偏振模式之第一偏振光及具有一第二偏振模式之第二偏振光； 一第一光學調變器，其經組態以將一調變應用於該第一偏振光；及 一第二光學調變器，其經組態以將一調變應用於該第二偏振光， 其中應用該第一調變及該第二調變，使得在重組該第一偏振光及該第二偏振光時，時間分離該第一偏振模式與該第二偏振模式。
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