TWI383269B - 一光學聚焦感應器、一檢視裝置及一微影裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種可用於(例如)藉由微影技術來製造器件之檢視方法及一種使用微影技術來製造器件之方法。
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,圖案化器件(其或者被稱作光罩或主光罩)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,包括晶粒之一部分、一個晶粒或若干晶粒)上。圖案之轉印通常係經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。一般而言,單一基板將含有經順次圖案化之鄰近目標部分的網路。已知微影裝置包括:所謂的步進器,其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來照射每一目標部分;及所謂的掃描器,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照射每一目標部分。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。
為了判定基板之特徵(諸如,其對準),通常(例如)在對準目標處將光束重引導離開基板之表面,且在經重引導光束之相機上形成影像。藉由比較光束在其由基板重引導之前與之後的性質,可判定基板之性質。此可(例如)藉由比較經重引導光束與儲存於與已知基板性質相關聯之已知量測庫中的資料而進行。
當偵測圖案之特徵時,圖案應處於光學器件之焦平面。用於判定基板上之圖案是否處於聚焦之方法為揭示於美國專利申請公開案第US 2006-0066855號中之所謂的"刀刃"(knife edge)方法,該文獻之全文以引用之方式併入本文中。然而,此方法可能複雜且可能需要複雜部分。
需要(例如)提供一種用於偵測基板是否處於聚焦之裝置。
根據本發明之一態樣,提供一種經配置以產生指示基板相對於接物鏡之焦平面之位置之聚焦誤差信號的光學聚焦感應器,光學聚焦感應器包括:***器,***器經配置及建構以將輻射光束***成分別與第一光學分支及第二光學分支相關聯之第一副光束及第二副光束;***器進一步經配置及建構以經由第一孔徑而將第一副光束引導至第一偵測器,且經由第二孔徑而將第二副光束引導至第二偵測器,其中第一孔徑定位於第一光學分支中之接物鏡的第一後焦平面與第一偵測器之間;且第二孔徑定位於接物鏡與後焦平面(第二光學分支中之接物鏡的第二後焦平面)之間。
現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,對應參考符號指示對應部分。
圖1a示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。裝置包括: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精確地定位圖案化器件之第一***PM;基板台(例如,晶圓台)WT,其經建構以固持基板(例如,塗覆抗蝕劑之晶圓)W且連接至經組態以根據某些參數來精確地定位基板之第二***PW;及投影系統(例如,折射投影透鏡系統)PL,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,包括一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於引導、成形或控制輻射之各種類型的光學組件,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。
支撐結構以視圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如,圖案化器件是否固持於真空環境中)而定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來固持圖案化器件。支撐結構可為(例如)框架或台,其可根據需要而為固定或可移動的。支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統而處於所要位置。可認為本文對術語"主光罩"或"光罩"之任何使用均與更通用之術語"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形成圖案的任何器件。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的輔助特徵,則圖案可能不會精確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形成之器件(諸如,積體電路)中的特定功能層。
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。光罩在微影術中為熟知的,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。傾斜鏡面將圖案賦予於由鏡面矩陣所反射之輻射光束中。
本文所使用之術語"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、電磁及靜電光學系統或其任何組合,其適合於所使用之曝光輻射,或適合於諸如浸沒液體之使用或真空之使用的其他因素。可認為本文對術語"投影透鏡"之任何使用均與更通用之術語"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,使用如以上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(雙平台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上支撐結構)的類型。在該等"多平台"機器中,可並行地使用額外台及/或支撐結構,或可在一或多個台及/或支撐結構上進行預備步驟,同時將一或多個其他台及/或支撐結構用於曝光。
微影裝置亦可為如下類型:其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如,水)覆蓋,以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸沒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。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。如本文所使用之術語"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底之間。
參看圖1a,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單獨實體。在該等情況下,不認為輻射源形成微影裝置之一部分,且輻射光束借助於包括(例如)適當引導鏡面及/或光束放大器之光束傳送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下,例如,當輻射源為汞燈時,輻射源可為微影裝置之整體部分。輻射源SO及照明器IL連同光束傳送系統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布的調整器AD。通常,可調整照明器之光瞳平面中之強度分布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)。此外,照明器IL可包括各種其他組件,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布。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如,光罩台)MT上之圖案化器件(例如,光罩)MA上,且由圖案化器件圖案化。在橫穿圖案化器件MA後,輻射光束B穿過投影系統PL,投影系統PL將光束透射至基板W之目標部分C上。借助於第二***PW及位置感應器IF(例如,干涉量測器件、線性編碼器,或電容性感應器),基板台WT可精確地移動,例如,以便在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C。類似地,第一***PM及另一位置感應器(其未在圖1a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之路徑來精確地定位圖案化器件MA。一般而言,可借助於形成第一***PM之一部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現支撐結構MT之移動。類似地,可使用形成第二***PW之一部分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(與掃描器相對)之情況下,支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器,或可為固定的。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。儘管如所說明之基板對準標記佔用專用目標部分,但其可位於目標部分之間的空間中(此等被稱為切割道對準標記)。類似地,在一個以上晶粒提供於圖案化器件MA上之情境中,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,曝光場之最大尺寸限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C的尺寸。
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WT(亦即,單次動態曝光)。可藉由投影系統PL之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構MT之速度及方向。在掃描模式中,曝光場之最大尺寸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,如以上所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影術。
亦可使用對以上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1b展示由微影裝置控制單元LACU所控制之微影裝置LA形成微影單元LC(有時亦被稱作微影單元或微影叢集)的一部分,其亦包括用以對基板執行一或多個預曝光及後曝光過程之裝置。習知地,此等裝置包括用以沈積抗蝕劑層之一或多個旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之一或多個顯影器DE、一或多個冷卻板CH,及一或多個烘焙板BR。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板、在不同處理器件之間移動基板,且將基板傳送至微影裝置之裝載架LB。通常被共同地稱作軌道之此等器件係在軌道控制單元TCU之控制下,軌道控制單元TCU自身由監督控制系統SCS控制,監督控制系統SCS亦經由微影裝置控制單元LACU而控制微影裝置。因此,不同裝置可經操作以最大化產出率及處理效率。
為了針對每一抗蝕劑層而正確地且一致地曝光由微影裝置所曝光之基板,需要檢視經曝光基板以量測一或多個性質,諸如,對準、旋轉等等是否改變、後續層之間的覆蓋誤差、線厚度、臨界尺寸(CD),等等。若偵測到誤差或改變,則可對一或多個後續基板之曝光進行調整,特別在檢視可被足夠迅速且快速地進行以使得同一分批之另一基板仍待曝光的情況下。又,已經曝光之基板可經剝離及重做(以改良良率)或廢除,藉此避免對已知為有缺陷之基板執行曝光。在基板之僅某些目標部分為有缺陷的情況下,可僅對為良好之彼等目標部分執行進一步曝光。另一可能性為調適後續過程步驟之設定以補償誤差,例如,可調整修整蝕刻步驟之時間以補償由微影過程步驟引起之基板至基板CD變化。
使用檢視裝置以判定基板之一或多個性質,且詳言之,判定不同基板或同一基板之不同層的一或多個性質如何在層與層之間變化及/或跨越基板而變化。檢視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。為了致能最快速量測,需要使檢視裝置在曝光之後立即量測經曝光抗蝕劑層中之一或多個性質。
圖2描繪可用以判定基板W之表面之一或多個性質的檢視裝置(諸如,散射計)。然而,亦可使用其他檢視器件(諸如,橢圓偏振儀)。
散射計可包括寬頻帶(白光)輻射投影儀2,其將輻射投影至基板6上。經反射輻射傳遞至分光計偵測器4,其量測鏡面經反射輻射之光譜10(亦即,作為波長之函數之強度的量測)。自此資料,可藉由處理單元來重新建構產生經偵測光譜之結構或剖面,例如,藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸或藉由與如圖2之底部處所示之模擬光譜庫比較。一般而言,對於重新建構,結構之通用形式為已知的,且根據對製造結構所採用之過程的認識來假定某些參數,從而僅留下結構之少許參數以自散射量測資料加以判定。該散射計可經組態為正入射散射計或斜入射散射計。亦可使用散射量測變體,其中在單一波長之一系列角度下量測反射,而非在一系列波長之單一角度下量測反射。
圖3展示經組態以在高數值孔徑透鏡之光瞳平面中量測在複數個角度及波長下自基板表面W所反射之角度解析光譜之性質的散射計SM。該散射計可包括經組態以將輻射投影至基板W上之輻射投影儀2,及經組態以偵測經反射光譜之偵測器18。偵測器與處理單元PU通信。光瞳平面為輻射之徑向位置界定入射角且角位界定輻射之方位角的平面。偵測器14置放於高數值孔徑透鏡之光瞳平面中。透鏡之數值孔徑可較高且理想地為至少0.9或至少0.95。浸沒散射計可甚至具有數值孔徑超過1之透鏡。
圖3中展示根據一實施例之散射計。在此器件中,由輻射源2所發射之輻射使用透鏡系統12經由干涉濾光器(未圖示)及偏振器17而聚焦、由部分反射表面16反射且經由接物鏡15而聚焦至基板W上,接物鏡15可具有高數值孔徑(NA)(較佳地為至少0.9且更佳地為超過1)。經反射輻射接著透射穿過部分反射表面16而至偵測器18中,以便偵測散射光譜。偵測器可位於處於透鏡系統15之焦距的背投影式光瞳平面11中。然而,光瞳平面可代替地藉由輔助光學器件(未圖示)而再成像至偵測器18上。
舉例而言,通常使用參考光束以量測入射輻射之強度。為了進行此過程,當輻射光束入射於部分反射表面16上時,輻射光束之一部分透射穿過表面而作為朝向參考鏡面14之參考光束。參考光束接著投影至同一偵測器18之不同部分上。
經反射輻射成像於CCD偵測器上,其可具有(例如)每框40毫秒之積分時間。以此方式,將基板目標之二維角散射光譜成像於偵測器上。偵測器可為(例如)CCD或CMOS感應器陣列。
一或多個干涉濾光器(未圖示)可為可用的,以選擇在(比如)405nm至790nm或甚至更低(諸如,200nm至300nm)之範圍內的所關注波長。干涉濾光器可為可調諧的,而非包括不同濾光器之集合。可代替一或多個干涉濾光器或除了一或多個干涉濾光器以外使用光柵。
偵測器18可量測經散射光在單一波長(或窄波長範圍)下之強度、單獨地在多個波長下之強度,或在一波長範圍內所積分之強度。此外,偵測器可單獨地量測橫向磁偏振光及橫向電偏振光之強度,及/或橫向磁偏振光與橫向電偏振光之間的相位差。
基板W上之目標可為光柵,其經列印成使得在顯影之後,由固體抗蝕劑線形成條狀物(bar)。條狀物可或者經蝕刻至基板中。目標圖案經選擇為對所關注參數(諸如,微影投影裝置中之聚焦、劑量、覆蓋、色像差,等等)敏感,使得相關參數之變化將表現為經列印目標之變化。舉例而言,目標圖案可對微影投影裝置(特別為投影系統PL)中之色像差敏感,且照明對稱性及該像差之存在將在經列印目標圖案之變化中表現自身。因此,使用經列印目標圖案之散射量測資料以重新建構目標圖案。根據對列印步驟及/或其他散射量測過程的認識,可將目標圖案之參數(諸如,線寬及形狀)輸入至由處理單元所執行之重新建構過程。
在一實施例中,散射計具備光學聚焦感應器200及分光鏡21,以便偵測基板W是否處於接物鏡15之聚焦。分光鏡21經由部分反射表面16而自基板W接收經反射輻射光束,且朝向光學聚焦感應器200轉向經反射輻射光束之光束部分221。光學聚焦感應器200產生提供至控制單元PU之輸出信號S,經由控制單元PU,可調整基板W相對於接物鏡15之位置。
圖4a描繪包括透鏡或光學系統220、***器230、鏡面290、第一孔徑240、第二孔徑250、第一偵測器260及第二偵測器270之光學聚焦感應器200的實施例。透鏡220接收光束部分221且將此光束部分221透射至***器230。***器230將經透射光束部分221***成與第一光學分支相關聯之第一副光束222及與第二光學分支相關聯之第二副光束223。每一光學分支具有與接物鏡15對應之後焦平面,亦即,第一副光束222具有第一後焦平面280且第二副光束具有第二後焦平面281。此等焦平面各自處於離基板之預定距離。
在第一光學分支中,如在自***器230至第一後焦平面280之方向上沿著第一副光束222之光路所見,第一孔徑240配置於第一後焦平面280與第一偵測器260之間。在操作中,***器230朝向第一孔徑240引導第一副光束222。第一副光束222完全地或部分地穿過第一孔徑240,其導致第一傳遞光束部分224。第一副光束222穿過第一孔徑240之部分與基板W與接物鏡15之間的距離成比例。第一偵測器260接收第一傳遞光束部分224,該第一偵測器260可經配置以偵測經由第一孔徑240而接收之輻射強度或輻射量。然而,第一偵測器260亦可經配置以偵測入射於第一偵測器260上之光點的尺寸及/或形狀。
在第二光學分支中,如在自***器230至第二後焦平面281之方向上沿著第二副光束223之光路所見,第二孔徑250配置於第二後焦平面281前方。鏡面290配置於***器230與第二孔徑250之間的第二後焦平面281之光路中。如在自***器230至第二後焦平面281之方向上沿著第二副光束223之光路所見,第二偵測器270配置於第二後焦平面281後方。在操作中,鏡面290朝向第二孔徑250引導第二副光束223。第二副光束223完全地或部分地穿過第二孔徑250,其導致第二傳遞光束部分225。第二副光束223穿過第二孔徑250之部分與基板W與接物鏡15之間的距離成比例。第二偵測器270接收第二傳遞光束部分225,該第二偵測器270可經配置以偵測經由第二孔徑250而接收之輻射強度或輻射量。然而,第二偵測器270亦可經配置以偵測入射於第二偵測器270上之光點的尺寸及/或形狀。
孔徑240、250可配置於離後焦平面280、281之距離x處。然而,亦可有可能的是,對於每一孔徑而言,孔徑與後焦平面之間的距離為不同的。
在操作中,且當基板W處於聚焦時,第一傳遞光束部分224與第二傳遞光束部分225大體上相等,使得第一偵測器260與第二偵測器270偵測大體上相同輻射量(或投影至偵測器260及270上之光點的相同尺寸/形狀)。
圖5a展示在基板W處於相對於接物鏡15之最佳位置之情況下由各別偵測器260及270所接收之輻射量的兩個圖形。在該情況下,兩個量相等。圖5b展示對應於基板W相對於接物鏡15之位置過大之情境而由各別偵測器260及270所接收之輻射量的兩個圖形。由偵測器260所接收之輻射量接著高於由偵測器270所接收之輻射量。圖5c展示對應於基板W相對於接物鏡15之位置過小之情境而由各別偵測器260及270所接收之輻射量的兩個圖形。由偵測器260所接收之輻射量接著小於由偵測器270所接收之輻射量。
因為使用兩個副光束來判定基板W是否處於聚焦,所以有可能判定在哪一方向上應改變基板W與接物鏡15之間的距離,以便致使基板W處於相對於接物鏡15之最佳位置。此係因為距離過大(圖5b)之情境與距離過小(圖5c)之情境可經區分,使得可判定是降低還是增加基板W與接物鏡15之間的距離。圖5d展示作為基板W與接物鏡15之間的距離y之函數而由各別偵測器260(左邊圖形)及270(右邊圖形)所接收之輻射量的兩個圖形。在距離y=yopt
處,基板W處於對應於兩個輻射量均相等之情境的相對於接物鏡15之最佳位置。一般而言,將存在由值y=ymin
及y=ymax
所界定之捕捉範圍Δy,在捕捉範圍Δy內,光學聚焦感應器為操作的。若光學聚焦感應器在捕捉範圍Δy內操作且由第一偵測器260所接收之輻射量高於由第二偵測器270所接收之輻射量,則自圖5d可見,應放大距離y,以便達成基板W相對於接物鏡15之最佳位置。另一方面,若光學聚焦感應器在捕捉範圍Δy內操作且由第一偵測器260所接收之輻射量小於由第二偵測器270所接收之輻射量,則自圖5d可見,應減小距離y,以便達成基板W相對於接物鏡15之最佳位置。
如圖3所示,接物鏡15與第一後焦平面之間的路徑長度與接物鏡15與第二後焦平面之間的路徑長度相同。然而,可能為以下情況:(例如)歸因於應用於組態中之光學元件的本性,在兩個路徑長度之間存在差。舉例而言,此可在將楔狀物置放於副光束中之一者的光徑中時發生。楔狀物材料之光學性質將導致穿過楔狀物之副光束的更長路徑長度。
圖4b描繪包括配置於***器230後方之兩個透鏡220a及220b(每一副光束針對一個透鏡)之光學聚焦感應器200的實施例。透鏡220a將第一副光束222透射至第一孔徑240,且透鏡220b經由鏡面290而將第二副光束223透射至第二孔徑250。亦在此實施例中,接物鏡15與第一後焦平面280之間的路徑長度與接物鏡15與第二後焦平面281之間的路徑長度大體上相同。
圖4c描繪光學聚焦感應器200之另一實施例。在此實施例中,透鏡220b將第二副光束223直接透射至第二孔徑250。
儘管此等實例具有單一第一偵測器260及單一第二偵測器270,但第一偵測器260及第二偵測器270中之每一者可經劃分成複數個副偵測器。
在一實施例中,去偏振器可配置於***器230前方。***器230可具有視偏振而定之反射或透射比,該依賴性可能導致聚焦偏移。去偏振器將偏振光轉換成非偏振光,使得可消除偏振依賴性。去偏振器之實例具有楔形結構且在不同厚度下使光透射穿過去偏振器。由雙折射晶體所誘發之相位差隨著其厚度而改變。因此,此去偏振器引入連續地變化之相位差。結果,自去偏振器浮現之光變為非偏振光。去偏振器之實例見於圖6。
儘管在此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,製造積體光學系統、用於磁域記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭,等等。熟習此項技術者應瞭解,在該等替代應用之情境中,可認為本文對術語"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)軌道(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/或檢視工具中處理本文所提及之基板。適用時,可將本文之揭示應用於該等及其他基板處理工具。另外,可將基板處理一次以上,(例如)以便形成多層IC,使得本文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。
儘管以上可特定地參考在光學微影術之情境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,壓印微影術)中,且在情境允許時不限於光學微影術。在壓印微影術中,圖案化器件中之構形界定形成於基板上之圖案。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365nm、355nm、248nm、193nm、157nm或126nm之波長)及遠紫外線(EUV)輻射(例如,具有在為5nm至20nm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"在情境允許時可指代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。
儘管以上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,其含有描述如以上所揭示之方法之機器可讀指令的一或多個序列;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該電腦程式。
以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此,熟習此項技術者將顯而易見到,可在不脫離以下所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對如所描述之本發明進行修改。
2...寬頻帶(白光)輻射投影儀
4...分光計偵測器
6...基板
10...光譜
11...背投影式光瞳平面
12...透鏡系統
14...參考鏡面
15...接物鏡
16...部分反射表面
17...偏振器
18...偵測器
21...分光鏡
200...光學聚焦感應器
220...光學系統
220a...透鏡
220b...透鏡
221...光束部分
222...第一副光束
223...第二副光束
224...第一傳遞光束部分
225...第二傳遞光束部分
230...***器
240...第一孔徑
250...第二孔徑
260...第一偵測器
270...第二偵測器
280...第一後焦平面
281...第二後焦平面
290...鏡面
AD...調整器
B...輻射光束
BD...光束傳送系統
BK...烘焙板
C...目標部分
CH...冷卻板
CO...聚光器
DE...顯影器
IF...位置感應器
IL...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...微影裝置控制單元
LB...裝載架
LC...微影單元
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
PL...投影系統
PM...第一***
PU...處理單元
PW...第二***
RO...機器人
S...輸出信號
SC...旋塗器
SCS...監督控制系統
SM...散射計
SO...輻射源
TCU...軌道控制單元
W...基板
WT...基板台
X...方向
Y...方向
Z...方向
Δy...捕捉範圍
圖1a示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置;
圖1b展示由微影裝置控制單元所控制之微影裝置形成根據本發明之一實施例之微影單元的一部分;
圖2描繪根據本發明之一實施例的可用以判定基板之表面之一或多個性質的檢視裝置(諸如,散射計);
圖3展示根據本發明之一實施例的經組態以在高數值孔徑透鏡之光瞳平面中量測在複數個角度及波長下自基板表面所反射之角度解析光譜之性質的散射計;
圖4a描繪根據本發明之一實施例之包括透鏡或光學系統、***器、鏡面、第一孔徑、第二孔徑、第一偵測器及第二偵測器的光學聚焦感應器;
圖4b描繪根據本發明之一實施例之包括配置於***器後方之兩個透鏡(每一副光束針對一個透鏡)的光學聚焦感應器;
圖4c描繪根據本發明之一實施例的光學聚焦感應器;
圖5a展示在基板處於相對於接物鏡之最佳位置之情況下由兩個各別偵測器所接收之輻射量的兩個圖形;
圖5b展示對應於基板相對於接物鏡之位置過大之情境而由兩個各別偵測器所接收之輻射量的兩個圖形;
圖5c展示對應於基板相對於接物鏡之位置過小之情境而由兩個各別偵測器所接收之輻射量的兩個圖形;
圖5d展示作為基板與接物鏡之間的距離之函數而由兩個各別偵測器所接收之輻射量的兩個圖形;且
圖6展示用於將偏振光轉換成非偏振光之去偏振器,該去偏振器可定位於(例如)由光學聚焦感應器所包含之***器前方。
AD...調整器
B...輻射光束
BD...光束傳送系統
C...目標部分
CO...聚光器
IF...位置感應器
IL...照明器
IN...積光器
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
PL...投影系統
PM...第一***
PW...第二***
SO...輻射源
W...基板
WT...基板台
X...方向
Y...方向
Z...方向
Claims (11)
- 一種光學聚焦感應器,其經配置以產生指示一基板相對於一接物鏡之一焦平面之一位置之一聚焦誤差信號,該光學聚焦感應器包含:一去偏振器,經建構及配置以將偏振光轉換成非偏振光束;及一***器,該***器經建構及配置以將該非偏振光束***成分別與一第一光學分支及一第二光學分支相關聯之一第一副光束及一第二副光束,該***器進一步經建構及配置以經由一第一孔徑而將該第一副光束引導至一第一偵測器,且經由一第二孔徑而將該第二副光束引導至一第二偵測器,其中該第一孔徑定位於該第一光學分支中之該接物鏡的一第一後焦平面與該第一偵測器之間;且該第二孔徑定位於該接物鏡與該第二光學分支中之該接物鏡的一第二後焦平面之間。
- 如請求項1之光學聚焦感應器,其包含一定位於該***器與該第二孔徑之間的鏡面,該鏡面經組態以朝向該第二孔徑引導該第二副光束。
- 如請求項1之光學聚焦感應器,其包含一經組態以將該非偏振光束透射至該***器之透鏡。
- 如請求項1之光學聚焦感應器,其包含一經組態以將該第一副光束透射至該第一孔徑之第一透鏡,及一經組態以將該第二副光束透射至該第二孔徑之第二透鏡。
- 如請求項1之光學聚焦感應器,其包含一控制器,該控制器經建構及配置以基於一由該第一偵測器所產生之第一偵測器信號及一由該第二偵測器所產生之第二信號來產生該聚焦誤差信號。
- 如請求項1之光學聚焦感應器,其中該去偏振器定位於該***器前方。
- 如請求項6之光學聚焦感應器,其中該去偏振器具有一楔形結構。
- 一種經組態以量測一基板之一性質的檢視裝置,該檢視裝置包含:一照明源,該照明源經組態以輸出一輻射;一接物鏡,該接物鏡經組態以將該輻射投影至該基板上;及一光學聚焦感應器,該光學聚焦感應器經配置以產生指示該基板相對於一接物鏡之一焦平面之一位置的一聚焦誤差信號,該光學聚焦感應器包含:一去偏振器,經建構及配置以將偏振光轉換成非偏振光束;及一***器,該***器經建構及配置以將該非偏振光束***成分別與一第一光學分支及一第二光學分支相關聯之一第一副光束及一第二副光束,該***器進一步經建構及配置以經由一第一孔徑而將該第一副光束引導至一第一偵測器,且經由一第二孔徑而將該第二副光束引導至一第二偵測器,其中 該第一孔徑定位於該第一光學分支中之該接物鏡的一第一後焦平面與該第一偵測器之間;且該第二孔徑定位於該接物鏡與該第二光學分支中之該接物鏡的一第二後焦平面之間。
- 如請求項8之檢視裝置,其中該檢視裝置為一散射計。
- 如請求項8之檢視裝置,其中該檢視裝置為一橢圓偏振儀。
- 一種微影裝置,其包含:一照明系統,該照明系統經配置以照明一圖案;一投影系統,該投影系統經配置以將該圖案之一影像投影至一基板上;及一檢視裝置,該檢視裝置經組態以量測該基板之一性質,該檢視裝置包含:一照明源,該照明源經組態以輸出一輻射;一接物鏡,該接物鏡經組態以將該輻射投影至該基板上;及一光學聚焦感應器,該光學聚焦感應器經配置以產生指示該基板相對於一接物鏡之一焦平面之一位置的一聚焦誤差信號,該光學聚焦感應器包含:一去偏振器,經建構及配置以將偏振光轉換成非偏振光束;及一***器,該***器經建構及配置以將該非偏振光束***成分別與一第一光學分支及一第二光學分支相關聯之一第一副光束及一第二副光束,該*** 器進一步經建構及配置以經由一第一孔徑而將該第一副光束引導至一第一偵測器,且經由一第二孔徑而將該第二副光束引導至一第二偵測器,其中該第一孔徑定位於該第一光學分支中之該接物鏡的一第一後焦平面與該第一偵測器之間;且該第二孔徑定位於該接物鏡與該第二光學分支中之該接物鏡的一第二後焦平面之間。
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