TWI648523B - 用於量測藉由微影程序而形成於基板上之結構之度量衡裝置及其方法與微影系統 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示度量衡裝置及方法。在一個配置中，一種度量衡裝置包含藉由量測輻射照明一結構及偵測由該結構散射之該量測輻射之一光學系統。該光學系統包含將該經散射量測輻射聚焦至一感測器上之一透鏡陣列。一色散元件將複數個非重疊波長帶中之每一者中之經散射量測輻射專門地引導至該透鏡陣列中之一不同各別透鏡上。

Description

用於量測藉由微影程序而形成於基板上之結構之度量衡裝置及其方法與微影系統
本發明係關於用於藉由微影程序量測形成於基板上之結構之度量衡裝置、微影系統、及藉由微影程序量測形成於基板上之結構之方法。
微影裝置為將所要之圖案施加至基板上(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)製造中。在彼情況下，圖案化器件(被替代地稱作光罩或倍縮光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。此圖案可轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包括晶粒之部分、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，單個基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。在微影程序中，常需要進行所產生結構之量測(例如)以用於程序控制及驗證。用於進行此等量測之各種工具為吾人所知，包括常常用以量測臨界尺寸(CD)之掃描電子顯微鏡，及用以量測疊對(器件中之兩個層的對準準確度之量度)之特殊化工具。可依據兩個層之間的未對準程度來描述疊對，例如，對為1奈米之經量測疊對之參考可描述兩個層未對準達1奈米之情形。 近來，已開發供微影領域中使用之各種形式之散射計。此等器件將輻射光束引導至目標上且量測經散射輻射之一或多個性質-例如在單個反射角處隨波長而變之強度；在一或多個波長下隨反射角而變之強度；或隨反射角而變之偏振-以獲得判定目標之受關注性質可根據之「光譜」。可藉由各種技術來執行對所關注性質之判定：例如，藉由諸如嚴密耦合波分析或有限元素方法之反覆途徑而進行的目標之重建構；庫搜尋；及主成分分析。 由習知散射計使用之目標相對較大(例如，40 μm×40 μm)光柵，且量測光束產生小於光柵之光點(亦即，光柵填充不足)。此情形簡化目標之數學重建構，此係由於可將目標視為無限的。然而，為了減小目標之大小，例如減小至10 μm×10 μm或更小，例如因此可將其安置於產品特徵當中而非安置於切割道中，已提議使得光柵小於量測光點(亦即，光柵填充過度)之度量衡。通常使用暗場散射量測來量測此等目標，其中阻擋零階繞射(對應於鏡面反射)，且僅處理較高階。可在國際專利申請案WO 2009/078708及WO 2009/106279中找到暗場度量衡之實例，該等申請案之文獻特此以引用之方式全文併入。專利公開案US20110027704A、US20110043791A及US20120242970A中已描述技術之進一步開發。所有此等申請案之內容亦以引用之方式併入本文中。使用繞射階數之暗場偵測的以繞射為基礎之疊對實現對較小目標之疊對量測。此等目標可小於照明光點且可由晶圓上之產品結構環繞。目標可包含可在一個影像中量測之多個光柵。 在已知度量衡技術中，藉由在某些條件下量測疊對目標兩次，同時旋轉疊對目標或改變照明模式或成像模式以單獨地獲得-1繞射階強度及+1繞射階強度來獲得疊對量測結果。關於給定疊對目標之強度不對稱性(此等繞射階強度之比較)提供目標不對稱性(亦即，目標中之不對稱性)之量測。疊對目標中之此不對稱性可用作疊對誤差(兩個層之不當未對準)之指示符。 當執行此類暗場散射量測術時，度量衡裝置當前可在任一時間僅使用單一波長之量測輻射來執行量測。然而，不同層中之不同目標可對於不同波長量測輻射展示不同行為，此可致使可變量測品質。隨波長而變之變化亦可歸因於目標結構之處理引發之變化而產生。舉例而言，諸如化學機械平坦化蝕刻及層厚度變化之非均一性之半導體製造程序改變度量衡目標之結構及因此亦改變最佳波長。因此，將量測輻射個別地調諧至目標及/或層為合乎需要的。
需要提供允許高效執行高品質量測之度量衡裝置及方法。 根據本發明之一態樣，提供有一種用於藉由微影程序量測形成於基板上之結構之度量衡裝置，該度量衡裝置包含：光學系統，其經組態以藉由量測輻射照明該結構及偵測由該結構散射之量測輻射，該光學系統包含：透鏡陣列，其經組態以將經散射量測輻射聚焦至感測器上；以及色散元件，其經組態以將複數個非重疊波長帶中之每一者中之經散射量測輻射專門地引導至該透鏡陣列中之不同各別透鏡上。 根據本發明之一態樣，提供有一種藉由微影程序量測形成於基板上之結構之方法，包含：藉由包含至少複數個非重疊波長帶之量測輻射照明該結構；在藉由該結構散射該量測輻射之後使用色散元件使該量測輻射光譜分散以便將經散射量測輻射自該複數個非重疊波長帶中之每一者專門地引導至透鏡陣列中之不同各別透鏡上；以及在感測器上偵測來自該透鏡陣列中每一透鏡之輻射。
本說明書揭示併入有本發明之特徵之一或多個實施例。所揭示實施例僅例示本發明。本發明之範疇不限於所揭示實施例。本發明由所附申請專利範圍界定。 所描述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」等等之參考指示所描述實施例可包括一特定特徵、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，此等片語未必指代相同實施例。另外，在結合一實施例來描述一特定特徵、結構或特性時，應理解，無論是否予以明確描述，結合其他實施例實現此特徵、結構或特性在熟習此項技術者之認識範圍內。 然而，在更詳細地描述此等實施例之前，有指導性的為呈現可供實施本發明之實施例的實例環境。 圖1示意性地描繪微影裝置LA。該裝置包括經組態以調節輻射光束B (例如，UV輻射或DUV輻射)之照明系統(照明器) IL；經構造以支撐圖案化器件(例如，光罩) MA及連接至經組態以根據某些參數準確地定位該圖案化器件之第一定位器PM之支撐結構(例如，光罩台) MT；經構造以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓) W及連接至經組態以根據某些參數準確地定位該基板之第二定位器PW之基板台(例如，晶圓台) WT；及經組態以將藉由圖案化器件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)上的投影系統(例如，折射投影透鏡系統) PS。 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。 支撐結構支撐圖案化器件，亦即，承受圖案化器件之重量。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，其可視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「倍縮光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般之術語「圖案化裝置」同義。 本文中所使用之術語「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器件(諸如積體電路)中之特定功能層。 圖案化器件可為透射或反射的。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。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交替相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合式光罩類型。可程式化鏡面陣列之實例採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，以便使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜之鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。 本文中所使用之術語「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浸潤液體之使用或真空之使用的其他因素的各種類型的投影系統，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。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用均與更一般術語「投影系統」同義。 在此實施例中，舉例而言，裝置屬於透射類型(例如，採用透射光罩)。替代地，裝置可屬於反射類型(例如，採用如上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或採用反射光罩)。 微影裝置可屬於具有兩個(雙載物台)或多於兩個基板台及例如兩個或多於兩個光罩台之類型。在此類「多載物台」機器中，可並行地使用額外台，或可對一或多個台進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。 微影裝置亦可屬於基板之至少一部分可被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之類型。亦可將浸潤液體施加至微影裝置中之其他空間，例如光罩與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增大投影系統之數值孔徑。如本文中所使用之術語「浸潤」並不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。 參考圖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，不認為源形成微影裝置之部分，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，當源為水銀燈時，源可為微影裝置之整體部分。輻射源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD (必要時)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之調整器AD。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(其通常分別被稱作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。照明器可用於調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要之均一性及強度分佈。 輻射光束B入射於固持於支撐結構(例如，光罩台MT)上之圖案化器件(例如，光罩MA)上及藉由圖案化器件經圖案化。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及位置感測器IF (例如，干涉量測器件、線性編碼器、2D編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板台WT例如以便將不同目標部分C定位在輻射光束B之路徑中。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器(其並未在圖1中明確地描繪)可用於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之部分之長衝程模組(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)之狀況下，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可被固定。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。儘管如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。 所描繪之裝置可在下模式中之至少一者下使用： 1.在步進模式中，當將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，光罩台MT及基板台WT基本上保持靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。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的目標部分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。在掃描模式下，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器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式下，通常採用脈衝式輻射源，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，如上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。 亦可採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。 如圖2中所展示，微影裝置LA形成微影製造單元LC (有時亦被稱作微影單元(lithocell)或叢集)之部分，微影製造單元LC亦包括用以對基板執行曝光前程序及曝光後程序之裝置。習知地，此等裝置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，在不同程序裝置之間移動基板，且接著將基板遞送至微影裝置之裝載匣LB。常常被統稱為自動化光阻塗佈及顯影系統(track)之此等器件係在自動化光阻塗佈及顯影系統控制單元TCU之控制下，自動化光阻塗佈及顯影系統控制單元TCU自身受到監督控制系統SCS控制，監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU而控制微影裝置。因此，不同裝置可經操作以使產出率及處理效率最大化。 為了正確地且一致地曝光由微影裝置曝光之基板，需要檢測經曝光基板以量測性質，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等。若偵測到誤差，則可對後續基板之曝光進行例如調整，尤其在檢測可足夠迅速地且快速地進行而使得同一批次之其他基板仍待曝光之情況下。又，已經曝光之基板可被剝離及重工以改良良率或可能被捨棄，藉此避免對已知有缺陷之基板執行曝光。在基板之僅一些目標部分有缺陷之狀況下，可僅對被認為無缺陷的彼等目標部分執行進一步曝光。 度量衡裝置用於判定基板之性質，且詳言之用於判定不同基板或同一基板之不同層之性質如何在層與層之間變化。度量衡裝置可整合至微影裝置LA或微影單元LC中，或可為獨立器件。為了實現最快速的量測，需要度量衡裝置緊接在曝光之後量測經曝光抗蝕劑層中之性質。然而，抗蝕劑中之潛影具有極低對比度，此係由於在抗蝕劑中已曝光於輻射之部分與尚未曝光於輻射之部分之間僅存在極小折射率差-且並非所有度量衡裝置皆具有足夠敏感度以進行潛影之有用量測。因此，可在曝光後烘烤步驟(PEB)之後採取量測，曝光後烘烤步驟(PEB)慣常為對經曝光基板進行之第一步驟且增大抗蝕劑之經曝光部分與未經曝光部分之間的對比度。在此階段，抗蝕劑中之影像可被稱作半潛影(semi-latent)。亦有可能進行對經顯影抗蝕劑影像之量測--此時，抗蝕劑之經曝光部分或未經曝光部分已被移除--或在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後進行經顯影抗蝕劑影像之量測。後一可能性限制重工有缺陷基板之可能性，但仍可提供有用資訊。 圖3之(a)中展示度量衡裝置。圖3之(b)中更詳細地說明目標T及用以照明該目標之量測輻射之繞射射線。所說明之度量衡裝置屬於被稱為暗場度量衡裝置之類型。度量衡裝置可為獨立器件或(例如)在量測站處併入微影裝置LA或併入微影製造單元LC中。遍及裝置具有若干分支之光軸係由點線O表示。在此裝置中，藉由包含透鏡12、14及接物鏡16之光學系統經由光束分光器15將由源11 (例如，氙氣燈)發射之光引導至基板W上。此等透鏡以雙序列之4F配置的形式而配置。可使用不同透鏡配置，其限制條件為：該透鏡配置仍將基板影像提供至偵測器上，且同時地允許存取中間光瞳平面以用於空間頻率濾光。因此，可藉由界定在呈現基板平面之空間光譜之平面(此處被稱作(共軛)光瞳平面)中的空間強度分佈來選擇輻射入射於基板上之角度範圍。詳言之，可藉由在為接物鏡光瞳平面之背向投影影像之平面中在透鏡12與透鏡14之間插入適合形式之孔徑板13來進行此選擇。在所說明之實例中，孔徑板13具有不同形式(被標註為13N及13S)，從而允許選擇不同照明模式。當前實例中之照明系統形成離軸照明模式。在第一照明模式中，孔徑板13N提供自僅出於描述起見被指定為『北』之方向之離軸。在第二照明模式中，孔徑板13S用以提供類似照明，但提供來自被標註為『南』之相反方向之照明。藉由使用不同孔徑，其他照明模式係可能的。其餘光瞳平面理想地暗，此係由於所要照明模式外部之任何不必要光將干涉所要量測信號。 如圖3之(b)中所展示，在基板W垂直於接物鏡16之光軸O之情況下置放目標T。基板W可藉由支撐件(未展示)支撐。與軸線O成一角度而照射於目標T上之量測輻射射線I產生一個零階射線(實線0)及兩個一階射線(點鏈線+1及雙點鏈點線-1)。應記住，在運用填充過度之小目標的情況下，此等射線僅僅為覆蓋包括度量衡目標T及其他特徵之基板區域的許多平行射線中之一者。由於板13中之孔徑具有有限寬度(為接納有用量之光所必要)，因此入射射線I實際上將佔據一角度範圍，且繞射射線0及+1/-1將稍微散開。根據小目標之點散佈函數(point spread function)，每一階+1及-1將遍及一角度範圍而進一步散佈，而非如所展示之單一理想射線。應注意，目標之光柵間距及照明角度可經設計或經調整成使得進入接物鏡之一階射線與中心光軸緊密地對準。圖3之(a)及圖3之(b)中所說明之射線被展示為稍微離軸，以純粹地使其能夠在圖中較容易地被區分。 由基板W上之目標T繞射之至少0階及+1階係由接物鏡16收集，且被引導回並通過光束分光器15。返回至圖3之(a)，藉由指定被標註為北(N)及南(S)之完全相反孔徑而說明第一照明模式及第二照明模式兩者。當量測輻射之入射射線I來自光軸之北側時，亦即，當使用孔徑板13N來應用第一照明模式時，被標註為+1(N)之+1繞射射線進入接物鏡16。相比之下，當使用孔徑板13S來應用第二照明模式時，-1繞射射線(標註為-1(S))為進入透鏡16之繞射射線。 第二光束分光器17將繞射光束劃分成兩個量測分支。在第一量測分支中，光學系統18使用零階繞射光束及一階繞射光束而在第一感測器19 (例如，CCD或CMOS感測器)上形成目標之繞射光譜(光瞳平面影像)。每一繞射階射中感測器上之一不同點，使得影像處理可比較及對比若干階。由感測器19捕獲之光瞳平面影像可用於聚焦度量衡裝置及/或正規化一階光束之強度量測。光瞳平面影像亦可用於諸如重建構之許多量測目的。 在第二量測分支中，光學系統20、22在感測器23 (例如，CCD或CMOS感測器)上形成目標T之影像。在第二量測分支中，在與光瞳平面共軛之平面中提供孔徑光闌21。孔徑光闌21用以阻擋零階繞射光束，使得形成於感測器23上之目標之影像係僅由-1或+1一階光束形成。由感測器19及23捕獲之影像經輸出至處理影像之處理器PU，處理器PU之功能將取決於所執行之量測的特定類型。應注意，此處在廣泛意義上使用術語『影像』。由此，若僅存在-1階及+1階中之一者，則將不形成光柵線之影像。 圖3中所展示之孔徑板13及場光闌21之特定形式僅為實例。在本發明之另一實施例中，使用目標之同軸照明，且使用具有離軸孔徑之孔徑光闌以使實質上僅一個一階繞射光傳遞至感測器。在又其他實施例中，代替一階光束或除一階光束以外，二階光束、三階光束及較高階光束(圖3中未展示)亦可用於量測中。 為了使量測輻射可適應於此等不同類型之量測，孔徑板13可包含圍繞圓盤而形成之數個孔徑圖案，該圓盤旋轉以使所要圖案處於適當位置。應注意，孔徑板13N或13S可僅用以量測在一個方向(取決於設定而為X或Y)上定向之光柵。為了量測正交光柵，可能實施達90°及270°之目標旋轉。上文所提及之先前已公開申請案中描述此等孔徑板之使用及裝置之眾多其他變化及應用。 圖3之(c)描繪根據已知實務形成於基板上之（複合）目標。此實例中之目標包含四個光柵25a至25d，其被緊密地定位在一起，使得其將全部在由度量衡裝置之度量衡輻射照明光束形成的量測場景或量測光點24內。因此，該等四個光柵皆被同時地照明且同時地成像於感測器19及23上。在專用於疊對量測之實例中，光柵25a至25d自身為由在形成於基板W上之半導體器件之不同層中經圖案化之上覆光柵形成的複合光柵。光柵25a至25d可具有以不同方式經偏置之疊對偏移(層之間的故意失配)，以便促進形成有複合光柵之不同部分之層之間的疊對之量測。此類技術對於熟習此項技術者為熟知的，且將不進一步描述。光柵25a至25d亦可在其定向方面不同(如所展示)，以便使入射輻射在X方向及Y方向上繞射。在一個實例中，光柵25a及25c為分別具有為+d、-d之偏置的X方向光柵。光柵25b及25d為分別具有偏移+d及-d之Y方向光柵。可在由感測器23所捕獲之影像中識別此等光柵之分離影像。此僅為目標之一個實例。目標可包含多於或少於四個光柵，或僅包含單個光柵。 圖3(d)展示在圖3之(a)之裝置中使用圖3之(c)之目標而可形成於感測器23上且由感測器23偵測到的影像之實例。儘管光瞳平面影像感測器19不能解析不同個別光柵25a至25d，但影像感測器23可解析不同個別光柵25a至25d。暗矩形表示感測器上之影像之場，在此場內，基板上之經照明光點24成像至對應圓形區域26中。在此圓形區域內，矩形區域27a至27d表示小目標光柵25a至25d之影像。若目標位於產品區域中，則在此影像場之周邊中亦可見產品特徵。影像處理器及控制器PU使用圖案辨識來處理此等影像以識別光柵25a至25d之分離影像27a至27d。以此方式，影像並非必須在感測器框架內之特定位置處極精確地對準，此極大地改良量測裝置整體上之產出率。 一旦已識別光柵之分離影像，就可(例如)藉由平均化或求和經識別區域內之選定像素強度值而量測彼等個別影像之強度。可將影像之強度及/或其他性質彼此進行比較。可組合此等結果以量測微影程序之不同參數。疊對效能為此參數之重要實例。 當前，當使用第二成像分支來執行暗場量測時，所使用之量測輻射僅包含單一波長。量測輻射可對於經量測之基板的不同層展示不同行為。因此，應針對包含有經量測目標之層使量測輻射之波長最佳化。此意謂量測輻射需要針對不同層中之目標之不同量測的個別調諧。此花費大量時間，但始終需要減少量測時間以提高製造生產率及/或準確度(藉由允許進行更多量測)。另外，有時執行多層疊對量測，在多層疊對量測中，在單個影像中捕獲不同層中之多個目標。對於此類多層量測，對不同層中之目標之波長的最佳化係不可能的，且所選擇之波長將僅為不同目標之最佳折衷。 圖4示意性地說明旨在解決此等問題之度量衡裝置架構。此藉由並行地使用多個波長對目標(例如，其可類似於圖3之(c)中所描繪之目標)執行量測而完成。所使用技術可被稱為多譜成像。此允許針對每一個別層選擇最佳波長。因此，例如當執行多層量測時，可針對每一目標最佳化波長而不犧牲產出率。並且，目標之完整光譜圖之佈建改良疊對量測關於程序變化之穩固性。 度量衡裝置(且尤其此裝置之第二量測分支)基本上與圖3之(a)之度量衡裝置相同(根據本發明之裝置可視情況以類似於圖3之(a)中所說明之方式包含另一量測分支)。因而，照明系統與感測器之間的光學設計原理基本上未改變，其中相同數字歸於等效元件。 先前設計與圖4之度量衡裝置之間的主要差異為照明系統30及替代感測器23包括多譜單元32。 照明系統30提供包含多個波長之量測輻射。量測輻射可包含連續光譜或多個離散波長(或波長帶)。在實施例中，量測輻射可包含自400奈米延伸至900奈米之多個波長。 圖4描繪用於藉由微影程序量測形成於基板W上之結構之度量衡裝置之實例。圖3之(c)之四個光柵25a至25d為適合於藉由度量衡裝置量測之結構之實例。度量衡裝置包含經組態以藉由量測輻射照明該結構及偵測由該結構散射之量測輻射之光學系統。光學系統包含能夠同時偵測不同波長帶中之經散射量測輻射之多譜單元32。 圖5描繪實例多譜單元32。該多譜單元32包含透鏡47之陣列46及色散元件36。 圖5示意性地描繪經散射量測輻射自光瞳平面48直至感測器44之傳播。光瞳平面48為形成有目標之繞射光譜之至少部分(光瞳平面影像)的平面。示意性地描繪對應於含有兩個一階繞射光束之暗場照明模式之光瞳平面影像且標記為49。可使用其他照明模式。量測輻射自光瞳平面48穿過透鏡34傳遞至色散元件36上。量測輻射自色散元件36穿過透鏡38傳遞至感測器44上。在所展示實施例中，量測輻射亦傳遞穿過濾光器系統40及光楔42，其將在下文更詳細地描述。透鏡34及38可經組態在4F配置中。 透鏡47之陣列46將經散射量測輻射聚焦至感測器44上。在實施例中，透鏡47之陣列46包含以常規1D或2D陣列配置之複數個透鏡47。在實施例中，透鏡標稱地相同(例如，相同直徑)但可為個別可調整的以允許感測器44上由透鏡47形成之影像之微調。舉例而言，在實施例中，可個別地調整透鏡47中之每一者之焦距或位置。具有個別可調整焦距或位置之透鏡為此項技術中所熟知，因此在此不提供另外細節。透鏡47之微調可例如補償透鏡之光學性質依據波長之變化。如下文所描述，透鏡47中之每一者將接收相對於其他透鏡47之不同波長帶中之輻射。另外，透鏡47中之每一者可在不同時間接收不同波長帶中之輻射。 色散元件36將複數個非重疊波長帶中之每一者中之經散射量測輻射專門地引導至陣列46中之不同各別透鏡47上。因此，對於提供六個非重疊波長帶之狀況，將第一波長帶引導至第一透鏡47上且無其他透鏡47；將第二波長帶引導至第二透鏡47上且無其他透鏡47；等等；直至將第六波長帶引導至第六透鏡47上且無其他透鏡47。非重疊波長帶為含有全部在所有其他非重疊波長帶外部之波長之範圍的帶。 色散元件36可包含能夠以取決於輻射之波長的方式改變輻射光束之傳播方向的任何元件。在實施例中，色散元件36包含繞射光柵或稜鏡。 色散元件36在空間上分離經散射量測輻射中具有不同波長(不同波長帶)之分量。透鏡47之陣列46將分離分量聚焦至感測器44上之不同區域上(且在此實施例中由分離分量形成目標之影像)。此配置同時使得量測該結構成為可能，已針對複數個不同波長帶由該結構散射該量測輻射。可因此進行結構之高品質量測，由於量測並未限於單個波長帶。可高效進行量測，由於不必在不同時間使用不同波長帶來執行量測。 在實施例中，透鏡47之陣列46位於形成有結構之光瞳平面影像之至少一部分的平面(光瞳平面)中。在圖5中所描繪之實施例中，該光瞳平面影像僅包含一階繞射分量(-1及+1階分量)。在實施例中，陣列46中之每一透鏡47在感測器44上形成影像。如上文所提及，術語「影像」在此在廣泛意義上使用。若光瞳平面中存在所有繞射階，則影像將為散射量測輻射之結構之完整影像(亦即，包括所有空間頻率)。若存在少於全部繞射階，則形成於感測器44上之影像將並非該結構之完整影像。 在實施例中，透鏡47之陣列46經組態以校正光瞳平面影像之失真，例如由色散元件36引入之失真。在實施例中，透鏡之陣列46經組態以校正由色散元件36引入之合成失真(其在未經校正之情況下將使圓形影像變形為橢圓形影像)。此可例如藉由使用包含圓柱形透鏡47之透鏡47之陣列46而實現。 在實施例中，提供光楔元件42。光楔元件42在空間上分離經散射量測輻射中源自不同繞射階之輻射。空間分離使得在感測器44上之不同各別非重疊區域中偵測到來自不同繞射階之輻射。在圖6中示意性地描繪實例光楔元件42。由不同波長之經散射量測輻射產生之實例光瞳平面影像集經展示疊加至光楔元件42之輸入表面上。光楔元件42經組態使得對應於-1一階輻射之每一光瞳平面影像之區域(例如，大致為右上四分體)入射於光楔元件42中重新引導第一角下之輻射之區域(例如，光楔元件42在圖6中所示之定向上之上部區域)上且對應於+1一階輻射之每一光瞳平面影像之區域(例如，大致為左下四分體)入射於光楔元件42中重新引導不同於第一角之第二角下之輻射之區域(例如，圖6之定向上之下部區域)上。光楔元件42分離感測器44上來自不同繞射階(例如，-1及-1)之影像，由此允許同時量測不同繞射階。用於量測不同繞射階之替代途徑為例如藉由改變孔徑板13而改變照明模式。以此方式，多譜單元32可在不同時間接收-1一階輻射及+1一階輻射。然而，此途徑相較於使用光楔元件42同時量測不同繞射階通常將更為耗時。 需要以使得光瞳平面影像與透鏡47中之任兩者重疊的方式防止經散射量測輻射入射於透鏡47之陣列46上。若此情況發生，則形成高品質影像所必需之空間資訊中之一些將分裂在兩個不同影像之間，由此損毀彼等兩個影像。在實施例中，提供濾除將引起此類重疊之波長帶之濾光器系統40。圖7描繪實例配置。 圖7之(a)描繪來自透鏡陣列46之三個實例透鏡47。自左至右彼此等間隔之11個示意性光瞳平面影像疊加在三個透鏡上。光瞳平面影像中之每一者包含表示結構之繞射圖案之各部分的含有輻射之右上四分體及右下四分體，而左上四分體及右下四分體表示結構之繞射圖案中已經被阻擋之部分。在該狀況下，在自色散元件輸出之量測輻射包含(在不存在濾光器系統40之情況下)將跨越三個透鏡47持續散佈的連續波長範圍之情況下，光瞳平面影像之持續散佈亦將跨越三個透鏡47散佈。為了易於解釋，圖7僅展示十一個代表光瞳平面影像。 居中在位置71A至71I處之九個光瞳平面影像全部處於透鏡47中之一個透鏡及僅一個透鏡內。居中在位置72B及72C處之兩個光瞳平面影像與兩個不同透鏡47重疊及將因此促進對感測器44上之兩個不同影像之輻射。居中在位置72B及72C之二分之一光瞳平面影像直徑內之所有光瞳平面影像(未展示)(亦即，在71C至71D或71F至71G範圍內之任何地方，對應於標記62之範圍)亦將與兩個不同透鏡46重疊。濾光器系統40至少濾除量測輻射中對應於光瞳平面影像之此等位置範圍的分量。在圖7中所示之幾何形狀中，濾光器系統40因此濾除量測輻射中將產生居中在標記為62之範圍中之任何位置處之光瞳平面影像的分量。相反地，濾光器系統40使量測輻射中將產生居中在標記為61之範圍中之任何位置處之光瞳平面影像的分量通過。 在實施例中，濾光器系統40包含帶通濾光器51至53之陣列，如圖7之(b)中示意性地所描繪。每一帶通濾光器51至53選擇性地使預定帶內之輻射通過及與透鏡47之陣列46對準，從而以使得光瞳平面影像與透鏡47中之任兩者重疊的方式防止經散射量測輻射入射於陣列46上。因此，在所展示之實例中，帶通濾光器51使波長帶中對應於居中在71A至71C範圍內之光瞳平面影像之輻射通過且阻擋所有其他波長。帶通濾光器52使波長帶中對應於居中在71D至71F範圍內之光瞳平面影像之輻射通過且阻擋所有其他波長。帶通濾光器53使波長帶中對應於居中在71G至71I範圍內之光瞳平面影像之輻射通過且阻擋所有其他波長。在圖7之(c)中描繪帶通濾光器51至53之陣列之總體透射特性。透射率T對於提供居中在範圍61中之光瞳平面影像之波長而言相對高(例如，大體上為100%)及對於提供居中在範圍62中之光瞳平面影像之波長而言相對低(例如，大體上為零)。 非常接近於透鏡陣列46提供圖6及圖7之濾光器系統40。由於色散元件36具有經散射量測輻射之已經散開之不同波長分量，因此此途徑為有利的，其促進濾光程序。舉例而言，如上文所描述，相較於可能為不同波長分量並未散佈情況下之狀況，個別帶通濾光器可在較窄波長範圍上操作。然而，在此位置提供濾光器系統40並非必需的。只要實現所需透射率分佈，例如如圖7之(c)中所描繪，就可在度量衡系統中任何地方進行濾光。替代地或另外，照明系統30自身可直接經組態以提供複數個非重疊波長帶，以使得光瞳平面影像與透鏡47中之任兩者重疊的方式選擇該等波長帶使得經散射量測輻射中無一者入射於透鏡47之陣列46上。因此，在此狀況下，藉由照明系統30提供之非重疊波長帶已經彼此間隔開，其中複數個非重疊波長帶之任何對之間的任何波長帶中大體上任何量測輻射均不會使得光瞳平面影像與透鏡47中之任兩者重疊。在此狀況下，濾光器系統40並非必需的。 為了在波長空間中提供良好取樣，需要將光瞳平面影像之直徑(或平行於陣列46中之透鏡47沿著對準之方向的光瞳平面影像之寬度)配置為接近陣列46中每一透鏡47之直徑之50% (如圖7中所展示)，例如直徑之25%至50%，視情況為直徑之33%至50%，視情況大體上為直徑之50%。下文描述實例度量衡裝置之特定參數。 以下參數將適用於需要使用跨越波長解析度之總頻寬 散佈之量測輻射量測結構的狀況。因此，每一透鏡47獲取跨越10 nm頻寬之輻射(及在感測器44上形成影像)且跨越100 nm範圍並行地執行同一頻寬之多個量測。在此狀況下，典型光學系統之光瞳平面影像之直徑將約為3.8 mm。對於包含間距之繞射光柵之色散元件36，經繞射角度將藉由給定。為了實現光譜解析度，需要透鏡34及38之焦距f 確保波長範圍之側向移位等於光瞳平面影像之直徑(亦即，提供圖7之(c)中所示之工作循環)。因此，焦距需要滿足，此產生。使用此焦距，有可能計算分散光瞳平面影像之總實體大小(光瞳平面影像跨越陣列46之散佈之長度)且因此有可能計算陣列46之所需大小，以及將自陣列46接收影像之感測器44之所需大小。 分散光瞳影像之總空間範圍大致為。此將陣列46 (及感測器44)之大小給定為。對於70x放大率，透鏡47之焦距將約為14 cm。對於直徑為3.8 mm之光瞳平面影像，透鏡47中之每一者之直徑應為7.6 mm。對於總頻寬，陣列46中將需要五個透鏡47，每一透鏡47量測頻寬。因此，此組態允許在寬度為10 nm及其間間距為10 nm之五個等距波長帶處量測結構(例如，以獲得疊對偏移)。為了量測不同波長範圍，色散元件36 (在此狀況下為繞射光柵)將需要調整(例如，旋轉)或透鏡陣列46及有可能亦感測器44將需要被移動。另外，亦可需要移動或替換所使用之帶通濾光器40之任何陣列以使得允許適當之波長帶通過陣列46中之各別透鏡47。 使用度量衡裝置之高品質成像取決於透鏡47之陣列46與色散元件36之適當之對準。在實施例中，提供對準控制器70以允許控制至少透鏡47之陣列46與色散元件36之間的相對對準。一般而言，所需相對對準將取決於由正使用之複數個非重疊波長帶覆蓋之特定波長範圍。在實施例中，可使用不同複數個重疊波長帶。舉例而言，可使用均含於第一波長範圍內之第一複數個波長帶，隨後可使用均含於第二波長範圍內之第二複數個波長帶。第一與第二波長範圍自身可為非重疊的。以此方式，有可能積累對跨越廣泛範圍之波長具有高光譜解析度之結構之詳細量測結果之集合。然而，不同複數個波長中之每一者通常將需要至少透鏡47之陣列46與色散元件36之間的不同相對對準以確保每一非重疊帶與透鏡47中之一者適當地對準(例如，使得光瞳平面影像在透鏡47與任何其他透鏡47之間並不重疊)。 在實施例中，度量衡裝置進一步包含經組態以調整透鏡陣列46及色散元件36中任一者或兩者之位置、定向、或位置及定向的對準致動器70。對準致動器70允許度量衡裝置選擇性地自第一對準狀態切換至第二對準狀態(及視情況一或多個另外的對準狀態，視需要)。第一對準狀態為使得將第一複數個非重疊波長帶中之每一者中之經散射量測輻射專門地引導至透鏡47之陣列46中之不同各別透鏡47上。第二對準狀態為使得將第二複數個非重疊波長帶中之每一者中之經散射量測輻射專門地引導至透鏡47之陣列46中之不同各別透鏡47上。第一複數個非重疊波長帶不同於第二複數個非重疊波長帶。 在實施例中，對準致動器70藉由旋轉色散元件36而調整色散元件36之定向。 在實施例中，亦可需要回應於待量測之複數個非重疊波長帶之改變而修改濾光器系統40之操作。在實施例中，提供回應於藉由對準致動器70自第一對準狀態至第二對準狀態之切換而修改濾光器系統40之操作的濾光器系統致動器72。在實施例中，藉由改變帶通濾光器陣列相對於透鏡陣列46之對準而修改濾光器系統40之操作。在實施例中，將帶通濾光器陣列置於可移動載物台上以允許調整。在實施例中，提供覆蓋度量衡裝置之整個操作光譜範圍之帶通濾光器陣列(其中根據經量測之特定波長範圍，帶通濾光器陣列之適當之部分在每一量測程序期間與透鏡47之陣列46對準)。在替代實施例中，藉由用第二帶通濾光器陣列替代第一帶通濾光器陣列而修改濾光器系統40之操作。 將在設定階段期間在量測結構之前進行透鏡47之陣列46、色散元件36、感測器44及/或濾光器系統40之任何所需調整。在量測結構期間不需要移動部分。 本文中所描述之概念可用於實現多譜量測之並行讀出而不必分別選擇每一波長及連續地執行多個量測。可(例如)在對疊對目標執行疊對量測時使用此類量測。 進行具有不同波長之並行量測使得量測更加穩固。舉例而言，可藉由組合多個顏色(例如，藉由使用盲源分離技術)來獲得較佳不對稱性校正。 本文中所揭示之概念可發現出於監視目的之結構之微影後量測之外的實用性。舉例而言，此偵測器架構可用於基於光瞳平面偵測之未來對準感測器概念中，用於微影裝置中以供在圖案化程序期間對準基板。 儘管上文所描述之目標為出於量測之目的而特定地設計及形成之度量衡目標，但在其他實施例中，可量測關於為形成於基板上之器件之功能部分的目標之性質。許多器件具有規則的類光柵結構。如本文中所使用之術語『目標光柵』及『目標』無需已特定地針對正被執行之量測來提供結構。 度量衡裝置可在微影系統中使用，諸如上文參考圖2所論述之微影製造單元LC。微影系統包含執行微影程序之微影裝置LA。微影裝置可經組態以在執行隨後微影程序時使用藉由由微影程序形成之結構之度量衡裝置進行之量測之結果，例如以改良隨後微影程序。 一實施例可包括含有機器可讀指令之一或多個序列之電腦程式，該等機器可讀指令描述量測結構上之目標及/或分析量測結果以獲得關於微影程序之資訊的方法。亦可提供其中儲存有此類電腦程式之資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)。在現有微影或度量衡裝置已在生產中及/或在使用中之情況下，本發明可藉由佈建經更新電腦程式產品來實施，以致使處理器執行本文中所描述之方法。 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，在此等替代應用之上下文中，可認為本文中對術語「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)自動化光阻塗佈及顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光之抗蝕劑之工具)、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，可將本文之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理多於一次(例如)以便產生多層IC，以使得本文中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，且在內容背景允許之情況下不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化器件中之構形(topography)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、壓力或其組合而經固化。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，具有為或約365、355、248、193、157或126 nm之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5至20 nm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(包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件)中之任一者或組合。 在以下編號條項為中進一步描述根據本發明之另外實施例： 1. 一種藉由一微影程序量測形成於一基板上之一結構的度量衡裝置，該度量衡裝置包含： 一光學系統，其經組態以藉由量測輻射照明該結構及偵測由該結構散射之該量測輻射，該光學系統包含： 一透鏡陣列，其經組態以將該經散射量測輻射聚焦至一感測器上；以及 一色散元件，其經組態以將複數個非重疊波長帶中之每一者中之經散射量測輻射專門地引導至該透鏡陣列中之一不同各別透鏡上。 2. 如條項1之度量衡裝置，其中該透鏡陣列位於形成有該結構之光瞳平面影像之一平面中。 3. 如條項2之度量衡裝置，其進一步包含經組態以按使得一光瞳平面影像與該透鏡陣列中之該等透鏡中之任何兩者重疊的方式防止經散射量測輻射入射於該透鏡陣列上的一濾光器系統。 4. 如條項3之度量衡裝置，其中該濾光器系統包含與該透鏡陣列對準之一帶通濾光器陣列。 5. 如條項3或4之度量衡裝置，其中形成在該透鏡陣列處之光瞳平面影像之一直徑為該透鏡陣列中每一透鏡之該直徑之25%至50%。 6. 如前述條項中任一項之度量衡裝置，其進一步包含經組態以調整該透鏡陣列及該色散元件中任一者或兩者之一位置、一定向、或一位置及定向以便選擇性地自一第一對準狀態切換至一第二對準狀態的一對準致動器，其中： 在該第一對準狀態中，將第一複數個非重疊波長帶中之每一者中之經散射量測輻射專門地引導至該透鏡陣列中之一不同各別透鏡上；以及 在該第二對準狀態中，將第二複數個非重疊波長帶中之每一者中之經散射量測輻射專門地引導至該透鏡陣列中之一不同各別透鏡上，該第一複數個非重疊波長帶不同於該第二複數個非重疊波長帶。 7. 如條項6之度量衡裝置，其中該對準致動器經組態以藉由旋轉該色散元件而調整該色散元件之一定向。 8. 如條項6或7之度量衡裝置，其包含： 一濾光器系統，其經組態以按使得一光瞳平面影像與該透鏡陣列中之該等透鏡中之任何兩者或多於兩者重疊的方式防止經散射量測輻射入射於該透鏡陣列上；以及 一濾光器系統致動器，其經組態以回應於藉由該對準致動器自該第一對準狀態至該第二對準狀態之一切換而修改該濾光器系統之操作。 9. 如條項8之度量衡裝置，其中該濾光器系統之操作之該修改包含改變一帶通濾光器陣列相對於該透鏡陣列之一對準。 10. 如條項8或9之度量衡裝置，其中該濾光器系統之操作之該修改包含用一第二帶通濾光器陣列替代一第一帶通濾光器陣列。 11. 如前述條項中任一項之度量衡裝置，其中該色散元件包含一繞射光柵或稜鏡。 12. 如前述條項中任一項之度量衡裝置，其中該透鏡陣列包含以一常規陣列配置之複數個透鏡。 13. 如前述條項中任一項之度量衡裝置，其中該透鏡陣列包含複數個圓柱形透鏡。 14. 如前述條項中任一項之度量衡裝置，其進一步包含經組態以使該經散射量測輻射中源自不同繞射階之輻射在空間上分離使得在該感測器上之不同各別非重疊區域中偵測到來自不同繞射階之輻射的一光楔元件。 15. 如前述條項中任一項之度量衡裝置，其進一步包含經組態以藉由量測輻射照明該結構之一輻射源，該量測輻射包含該複數個非重疊波長帶及並不包含在該複數個該等非重疊波長帶中之任何對之間將使得一光瞳平面影像與該透鏡陣列中之該等透鏡中之任何兩者重疊的任何波長帶。 16. 一種微影系統，其包含： 一微影裝置，其經組態以執行一微影程序；以及 如前述條項中任一項之該度量衡裝置，其中： 該微影裝置經配置以在執行一隨後微影程序時使用由藉由該微影程序形成之一結構之該度量衡裝置進行之一量測的結果。 17. 一種藉由一微影程序量測形成於一基板上之一結構的方法，其包含： 藉由至少包含複數個非重疊波長帶之量測輻射照明該結構； 在藉由該結構散射該量測輻射之後使用一色散元件使該量測輻射光譜分散，以便將經散射量測輻射自該複數個非重疊波長帶中之每一者專門地引導至一透鏡陣列中之一不同各別透鏡上；以及 在一感測器上偵測來自該透鏡陣列中每一透鏡之輻射。 18. 如條項17之方法，其進一步包含調整該透鏡陣列及該色散元件中任一者或兩者之一位置、一定向或一位置及定向，以便選擇性地自一第一對準狀態切換至一第二對準狀態，其中： 在該第一對準狀態中，將第一複數個非重疊波長帶中之每一者中之經散射量測輻射專門地引導至該透鏡陣列中之一不同各別透鏡上；以及 在該第二對準狀態中，將第二複數個非重疊波長帶中之每一者中之經散射量測輻射專門地引導至該透鏡陣列中之一不同各別透鏡上，該第一複數個非重疊波長帶不同於該第二複數個非重疊波長帶。 19. 如條項18之方法，其進一步包含： 以使得一光瞳平面影像與該透鏡陣列中之該等透鏡中之任何兩者重疊的方式使用一濾光器系統防止經散射量測輻射入射於該透鏡陣列上；以及 回應於自該第一對準狀態至該第二對準狀態之該切換而修改該濾光器系統之操作。 20. 如條項19之方法，其中該濾光器系統之操作之該修改包含改變一帶通濾光器陣列相對於該透鏡陣列之一對準。 21. 如條項19或20之方法，其中該濾光器系統之操作之該修改包含用一第二帶通濾光器陣列替代一第一帶通濾光器陣列。 22. 如條項17至21中任一項之方法，其進一步包含使該經散射量測輻射中源自不同繞射階之輻射在空間上分離，使得在該感測器上之不同的非重疊區域中偵測到來自不同繞射階之輻射。 23. 如條項17至22中任一項之方法，其中藉由量測輻射照明該結構，該量測輻射包含該複數個非重疊波長帶及並不包含在該複數個該等非重疊波長帶中之任何對之間將使得一光瞳平面影像與該透鏡陣列中之該等透鏡中之任何兩者重疊的任何波長帶。 特定實施例之前述描述將充分地揭露本發明之一般性質，使得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針對各種應用而易於修改及/或調適此等特定實施例，而無需進行不當實驗。因此，基於本文所呈現之教示及導引，此等調適及修改意欲在所揭示實施例之等效者的涵義及範圍內。應理解，本文之措辭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辭待由熟習此項技術者按照該等教示及導引進行解譯。 本發明之廣度及範疇不應受上述例示性實施例中之任一者限制，而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者進行界定。
0‧‧‧零階射線/繞射射線
11‧‧‧源
12‧‧‧透鏡
13‧‧‧孔徑板
13N‧‧‧孔徑板
13S‧‧‧孔徑板
14‧‧‧透鏡
15‧‧‧光束分光器
16‧‧‧接物鏡
17‧‧‧第二光束分光器
18‧‧‧光學系統
19‧‧‧第一感測器/感測器
20‧‧‧光學系統
21‧‧‧孔徑光闌/場光闌
22‧‧‧光學系統
23‧‧‧感測器
24‧‧‧量測光點
25a‧‧‧光柵
25b‧‧‧光柵
25c‧‧‧光柵
25d‧‧‧光柵
26‧‧‧圓形區域
27a‧‧‧矩形區域/分離影像
27b‧‧‧矩形區域/分離影像
27c‧‧‧矩形區域/分離影像
27d‧‧‧矩形區域/分離影像
30‧‧‧照明系統
32‧‧‧多譜單元
34‧‧‧透鏡
36‧‧‧色散元件
38‧‧‧透鏡
40‧‧‧濾光器系統
42‧‧‧光楔元件
44‧‧‧感測器
46‧‧‧陣列
47‧‧‧透鏡
48‧‧‧光瞳平面
49‧‧‧光瞳平面影像
51‧‧‧帶通濾光器
52‧‧‧帶通濾光器
53‧‧‧帶通濾光器
61‧‧‧範圍
62‧‧‧範圍
70‧‧‧對準致動器
71A~71I‧‧‧位置
72‧‧‧濾光器系統致動器
72A~72D‧‧‧位置
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
DE‧‧‧顯影器
I‧‧‧入射射線
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
I/O1‧‧‧輸入/輸出埠
I/O2‧‧‧輸入/輸出埠
LA‧‧‧微影裝置
LACU‧‧‧微影控制單元
LB‧‧‧裝載匣
LC‧‧‧微影製造單元
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化器件/光罩
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
PU‧‧‧處理器/影像處理器及控制器
PS‧‧‧投影系統
PW‧‧‧第二定位器
RO‧‧‧機器人
SC‧‧‧旋塗器
SCS‧‧‧監督控制系統
SO‧‧‧輻射源
T‧‧‧目標
TCU‧‧‧塗佈顯影系統控制單元
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
+1‧‧‧一階射線/繞射射線
-1‧‧‧一階射線/繞射射線
+1(N)‧‧‧+1繞射射線
-1(S)‧‧‧-1繞射射線
現在將參考隨附示意性圖式而僅藉助於實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應參考符號指示對應部分，且在該等圖式中： 圖1描繪微影裝置； 圖2描繪微影製造單元或叢集； 圖3包含(a)供用於使用第一對照明孔徑來量測目標之暗場散射計的示意圖，(b)針對給定照明方向之目標光柵之繞射光譜的細節；(c)對多個光柵目標之已知形式及基板上之量測光點之輪廓的描述；及(d)對在圖3之(a)之散射計中所獲得的圖3之(c)之目標之影像的描述；且 圖4描繪根據本發明之一實施例之度量衡裝置； 圖5描繪包含透鏡陣列、光楔元件、濾光器系統及色散元件之多譜單元； 圖6描繪使用光楔元件之不同繞射階之空間分離；以及 圖7包含(a)其中疊加有代表光瞳平面影像之透鏡陣列中三個透鏡之示意圖；(b)與該等三個透鏡對準之實例帶通濾光器；以及(c)透射率隨濾光器系統之波長之變化。

Claims (15)

  1. 一種用於量測藉由一微影程序形成於一基板上之一結構的度量衡裝置，該度量衡裝置包含：一光學系統，其經組態以藉由量測輻射照明該結構及偵測由該結構散射之該量測輻射，該光學系統包含：一透鏡陣列，其經組態以將該經散射量測輻射聚焦至一感測器上；以及一色散元件(dispersive element)，其經組態以將複數個非重疊波長帶(non-overlapping wavelength bands)中之每一者中之經散射量測輻射專門地(exclusively)引導(direct)至該透鏡陣列中之一不同各別透鏡(different respective lens)上。
  2. 如請求項1之度量衡裝置，其中該透鏡陣列位於形成有該結構之光瞳平面影像之一平面中。
  3. 如請求項2之度量衡裝置，其進一步包含經組態以按使得一光瞳平面影像與該透鏡陣列中之該等透鏡中之任何兩者重疊的方式防止經散射量測輻射入射於該透鏡陣列上的一濾光器系統。
  4. 如請求項3之度量衡裝置，其中該濾光器系統包含與該透鏡陣列對準之一帶通濾光器陣列。
  5. 如請求項3或4之度量衡裝置，其中形成在該透鏡陣列處之光瞳平面影 像之一直徑為該透鏡陣列中之每一透鏡之該直徑之25%至50%。
  6. 如請求項1至4中任一項之度量衡裝置，其進一步包含經組態以調整該透鏡陣列及該色散元件中任一者或兩者之一位置、一定向或一位置及定向以便選擇性地自一第一對準狀態切換至一第二對準狀態的一對準致動器，其中：在該第一對準狀態中，將第一複數個非重疊波長帶中之每一者中之經散射量測輻射專門地引導至該透鏡陣列中之一不同各別透鏡上；以及在該第二對準狀態中，將第二複數個非重疊波長帶中之每一者中之經散射量測輻射專門地引導至該透鏡陣列中之一不同各別透鏡上，該第一複數個非重疊波長帶不同於該第二複數個非重疊波長帶。
  7. 如請求項6之度量衡裝置，其中該對準致動器經組態以藉由旋轉該色散元件而調整該色散元件之一定向。
  8. 一種微影系統，其包含：一微影裝置，其經組態以執行一微影程序；以及如請求項1至7中任一項之度量衡裝置，其中：該微影裝置經配置以在執行一隨後微影程序時使用由該度量衡裝置對藉由該微影程序形成之一結構之一量測的結果。
  9. 一種藉由一微影程序量測形成於一基板上之一結構的方法，其包含：藉由至少包含複數個非重疊波長帶之量測輻射照明該結構； 在由該結構散射該量測輻射之後使用一色散元件使該量測輻射光譜分散，以便將經散射量測輻射自該複數個非重疊波長帶中之每一者專門地引導至一透鏡陣列中之一不同各別透鏡上；以及在一感測器上偵測來自該透鏡陣列中之每一透鏡之輻射。
  10. 如請求項9之方法，其進一步包含調整該透鏡陣列及該色散元件中任一者或兩者之一位置、一定向或一位置及定向，以便選擇性地自一第一對準狀態切換至一第二對準狀態，其中：在該第一對準狀態中，將第一複數個非重疊波長帶中之每一者中之經散射量測輻射專門地引導至該透鏡陣列中之一不同各別透鏡上；以及在該第二對準狀態中，將第二複數個非重疊波長帶中之每一者中之經散射量測輻射專門地引導至該透鏡陣列中之一不同各別透鏡上，該第一複數個非重疊波長帶不同於該第二複數個非重疊波長帶。
  11. 如請求項10之方法，其進一步包含：以使得一光瞳平面影像與該透鏡陣列中之該等透鏡中之任何兩者重疊的方式使用一濾光器系統防止經散射量測輻射入射於該透鏡陣列上；以及回應於自該第一對準狀態至該第二對準狀態之該切換而修改該濾光器系統之操作。
  12. 如請求項11之方法，其中該濾光器系統之操作之該修改包含：改變一帶通濾光器陣列相對於該透鏡陣列之一對準。
  13. 如請求項11或12之方法，其中該濾光器系統之操作之該修改包含：用一第二帶通濾光器陣列替代一第一帶通濾光器陣列。
  14. 如請求項9至12中任一項之方法，其進一步包含使該經散射量測輻射中源自不同繞射階之輻射在空間上分離，使得在該感測器上之不同的非重疊區域中偵測到來自不同繞射階之輻射。
  15. 如請求項9至12中任一項之方法，其中藉由量測輻射照明該結構，該量測輻射包含該複數個非重疊波長帶且並不包含在該複數個該等非重疊波長帶中之任何對之間將使得一光瞳平面影像與該透鏡陣列中之該等透鏡中之任何兩者重疊的任何波長帶。
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