TWI473964B - 成像光學系統藉由圖案重疊之量測 - Google Patents

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Description

成像光學系統藉由圖案重疊之量測
本發明係關於藉由圖案重疊量測成像光學系統的裝置及方法、具有此種裝置的投射曝光裝置以及用於此種量測的感測器單元。
US 5,973,773及US 5,767,959揭露一種用於失真量測的裝置，其中具有第一節距的第一光柵設置在光源及意欲進行失真量測的光學系統之間的透明基板上。具有第二(不同)節距的第二光柵設置在光學系統及記錄影像的感測器之間的另一透明基板上。在照射這兩個光柵的期間，在感測器上產生Moiré凸緣圖案，其節距大於第一光柵及第二光柵之節距複數個數量級。藉由比較感測器上的照射強度與光學系統無失真時預期的強度，來進行光學系統的失真量測。於一例示實施例中，具有第二光柵的透明基板係直接設置在感測器上，以節省安裝空間。
DE 10 2008 042 463 B3描述一種用於微影投射曝光裝置的光學量測裝置，其具有用於量測曝光輻射性質的光學感測器以及以量測資料形式傳輸所量測性質至設在量測裝置外之資料接收器的資料介面。量測裝置可組態成板件，以將量測裝置設置在投射曝光裝置的晶圓平面中。
DE 102 53 874 A1描述一種用於製造光學功能性組件的方法及相關的功能性組件。功能性組件具有頻率轉換層，用於將第一波長範圍的電磁輻射轉換成第二波長範圍的電磁 輻射。頻率轉換層可在功能性組件的兩個光學組件之間產生力匹配連接，並可組態成例如螢光套件形式。功能性組件可用於例如製造Moiré量測技術之光柵基板。
WO 2009/033709 A1揭露一種成像微光學單元形式的量測裝置，用於量測空間影像的位置。微光學單元具有放大光學單元(例如放大200或400倍的顯微物鏡)及偏向鏡，並可設置在晶圓台區域中且與晶圓台連動或整合。利用此種微光學單元可執行不同微影裝置空間影像間的非相干比較。
US 2009/0257049 A1揭露一種利用Moiré量測技術量測微影裝置的裝置。於此文中，係提供Moiré光柵於可填充有浸潤液之容器底部的視窗上。視窗可由螢光材料所構成，以將不可見輻射(例如UV輻射)轉換成可見輻射。
亦已知微影投射曝光裝置為了成像光罩上的結構而使用稱為「光學鄰近校正(OPC)」的校正結構，其之間的距離接近於此案例所用的成像光學系統的解析極限。這些OPC校正結構配合與校正結構或要成像結構匹配的照射分布(稱為「光源-光罩最佳化」)，可在成像光學系統的物件平面產生要成像結構的影像，其中影像對應於要成像之光罩結構(無校正結構)。
本發明之目的在於提供一種裝置、具有此種裝置的投射曝光裝置、方法及感測器單元，其可在要執行的解析力極限精確量測成像光學系統，尤其是此極限係取決於例如遮蔽式光學系統中被成像結構的位置及方位。
此目的利用藉由圖案重疊量測成像光學系統的裝置來達成，其包含：第一光柵圖案，其可定位在成像光學系統上游之光束路徑中，並具有第一光柵結構；第二光柵圖案，其可定位在成像光學系統下游之光束路徑中，並具有第二光柵結構；以及感測器單元，用於空間解析量測將第一光柵圖案之第一光柵結構成像至第二光柵圖案之第二光柵結構期間所產生的重疊凸緣圖案。在藉由圖案重疊進行量測的裝置中，第一光柵結構以預定方式偏差第二光柵結構，而使第一光柵結構無法以比例轉換被轉換成第二光柵結構，或者第一光柵結構及第二光柵結構的差別在於校正結構(即使縮放成相同尺寸)。
於傳統藉由圖案重疊進行量測的量測方法(亦稱為Moiré方法)中，第一光柵圖案設置在物件平面，而第二光柵圖案設置在要量測的光學系統的影像平面，且將兩個疊加光柵結構選擇成使其可以比例轉換被轉換成彼此，即改變比例(以光學系統的成像比例放大或縮小)。舉例而言，微影裝置通常使用0.25的成像比例，第一光柵圖案之光柵結構可以藉4的因子縮小而轉換成第二光柵圖案的光柵結構。
本發明體認到要精確特性化光學系統的光學性質(尤其是失真或「臨界尺寸(CD)」)，不僅成像光學系統本身的性質很重要，要成像的結構及照射設定也很重要。為了比較兩個或更多光學系統(尤其是在多重曝光的穩定性方面)，基於量測結果不需要分別決定照射系統的影響、要成像結構的影響及成像光學系統的影響。若在要比較的光學系統中產生相同的條件就夠了，即選擇相同的要成像結構及相同的照射設定，而彼此比較兩個光學系統的量測結果。針對操作中的兩 個或更多光學系統(例如兩個位在不同位置的投射曝光裝置)，可「原位(in situ )」進行此種比較。
為了利用圖案重疊方式進行精確量測，個別光柵結構之光柵線的節距必須非常小，因此要選擇的光柵線的空間頻率需大到使光柵結構或光柵線的結構尺寸趨近成像光學系統的解析極限。為了確保即使在如此小的節距狀況下使第一光柵結構的影像在形式及幾何形狀上盡可能精確地匹配第二光柵結構，可改變光柵結構而使光柵結構彼此偏差且不能利用(要量測之光學系統的成像比例)轉換比例(亦即放大率或縮小率)彼此轉換。
針對此目的，第一光柵圖案的光柵結構及/或第二光柵圖案的光柵結構可具有校正結構。於此，將校正結構選擇為使得利用校正結構成像時，第一光柵結構的影像比沒有用校正結構的狀況更接近於第二光柵結構。
具體而言，可局部改變在所選位置之第一光柵圖案的光柵結構，使得成像期間在影像平面中產生第一光柵圖案之光柵結構的最佳化影像，即由成像比例進行縮放且盡可能接近匹配第二光柵圖案的光柵結構。可於圖案重疊中使用校正結構，因為如上所述，不需要單獨特性化成像光學系統的性質，亦即不受要成像結構的影響。應瞭解於此所提出的量測方法中評估兩個光柵結構的重疊凸緣圖案可以類似於傳統Moiré量測方法的方式進行。
在一實施例中，第一光柵結構具有OPC校正結構。此係意欲用於產生第一光柵結構的影像，其係盡可能精確地匹 配第二光柵圖案的第二光柵結構。為了以接近成像系統之解析極限成像光柵結構，提出使用稱為「鄰近效應校正(OPC)」的校正結構，若有需要時配合匹配校正結構或要成像光柵結構之照射分布時，會在成像光學系統的物件平面中產生所欲的影像，在理想狀況下其係對應於第二影像側光柵圖案的第二光柵結構。此種OPC校正結構例如US 2006/0248497 A1中所述，其併入於本案中作為參考。
於一發展中，裝置具有照射系統，用於照射第一光柵圖案的第一光柵結構，其中照射系統的至少一照射參數係匹配校正結構。為了於成像第一光柵結構期間得到儘可能精確匹配第二光柵結構的影像，照射系統的照射參數可匹配所用的校正結構或所用的第一光柵結構。為達此目的，可於成像系統中使用操縱器，以提供不同的照射設定如雙極或四極照射或設定彈性照射瞳。具體而言，可於照射系統中提供可替換照射過濾器，例如板型照射過濾器做為操縱器，以得到不同的照射設定，具體而言其係亦可匹配各案例中個別使用的光柵圖案或所用的光柵結構。照射設定及校正結構用於產生所欲影像的組合亦稱為「光源-光罩最佳化」，且通常係基於要量測之成像光學系統成像品質的電腦模型。
於一實施例中，第一光柵圖案及第二光柵圖案具有複數光柵結構，其中不同光柵結構的光柵線的節距彼此不同。在此實施例中，將複數光柵結構提供於共同光柵圖案的不同位置，而能以不同節距存取成像光學系統的轉移函數。於此應瞭解光柵結構意指具有週期性結構的有限表面區域。舉例而言，光柵結構可組態為線光柵、點光柵、具有彎角光柵線的結構等。
於另一實施例中，第一光柵圖案及第二光柵圖案具有不同空間方位的複數光柵結構。選替地或此外於不同節距的選擇，亦可選擇光柵結構之光柵線的不同方位，以使光學轉移或成像所需的零階、第一階及更高階(若適用的話)繞射以不同的方位角方位通過成像光學系統且能量測。具體而言，於此不同定向之光柵結構的光柵線一起可夾有除了90°的角度，例如可相對於彼此設置於45°、30°等角度。
於一發展中，將光柵結構的節距及/或空間方位選擇成使第一光柵圖案的第一光柵結構所產生的零階或更高階繞射至少部分被成像光學系統遮蔽(蔽蔭)或吸收。這些光柵結構的節距亦稱為「禁止節距」。第一光柵圖案的光柵結構較佳係基於數學模型以目標方式進行選擇，而必須假設光學系統對光柵結構的成像係限制在所用孔徑內部，其係由外部孔徑光闌所決定。此係為例如若將光柵結構的節距及/或方位選擇為使零階或更高階繞射並未完全轉移，而降低兩個光柵圖案之光柵結構重疊形成重疊凸緣圖案的影像對比。亦可藉由有限範圍的雜光(閃光(flare))或像差造成類似的對比降低效應。在所有的成像系統中，要成像結構的繞射階係受到孔徑光闌邊緣或遮蔽光闌蔽蔭(在中央)。後者案例稱為中央遮蔽，即遮蔽所用孔徑內部的部分瞳平面，此乃例如因為在瞳區域中設置的反射鏡具有通孔。此種系統描述於例如DE 10 2008 046 699 A1、DE 10 2008 041 910 A1、US6,750,948 B2或WO 2006/069725 A1。在此種所謂遮蔽式光學系統中，解析力的極限及重疊凸緣圖案的對比係取決於光柵結構的位置及方位。除了遮蔽，分割式反射鏡的分割部件之間的間隙亦可具有相應的效應。
在另一實施例中，裝置額外包含至少一移動裝置，用於使光柵圖案相對於彼此位移。由於在此所用的重疊量測技術案例中，光柵圖案相對於彼此移動，具體係指位移，可分辨出雜光、遮蔽及像差所造成之重疊凸緣圖案的對比改變。舉例而言，有限範圍的雜光因此造成光柵結構重疊中的對比降低，其半節距係對應於雜光範圍。異向性雜光的形成亦依據光柵結構不同的方位降低對比，並因此可進行辨識。
在另一實施例中，感測器單元包含空間解析偵測器，尤其是CCD偵測器，且與第二光柵圖案於共同結構單元中，共同結構單元較佳具有小於1.2 mm的結構高度。由於將第二光柵圖案及偵測器整合至共同結構單元，可產生可攜式的感測單元。此感測器單元(具體而言具有1.2 mm的結構高度或更小)可設置成板型結構單元並取代晶圓位於投射曝光裝置之投影物鏡的影像平面中。
可使用傳統CCD相機晶片若有需要則最佳化其結構高度做為偵測器，而使感測器單元達到如此低的結構高度。可移除附在CCD相機晶片的光敏表面層或光敏表面偵測器表面的保護玻璃而降低結構高度。應瞭解亦可將感測器單元的其他尺寸(尤其是直徑)選擇為不超過晶圓的尺寸。
可將此種感測器單元導入不同的投射曝光裝置來實施量測，例如失真量測。於此，可導入相關的物件側光柵圖案代替投射系統或投影物鏡之物件平面中的光罩(遮罩)。於此方式中，可針對複數投射曝光裝置進行原位量測，以檢查多重曝光的穩定性或在多重曝光方面能匹配投射曝光裝置的光學性質。
於一發展中，用於波長轉換的頻率轉換元件(量子轉換層)係設置在第二光柵圖案及偵測器之間，其中頻率轉換元件的厚度較佳在1 μm及100 μm之間，尤其是10 μm及50 μm之間。波長轉換亦使得能偵測到以大孔徑角入射至影像平面的輻射，尤其是在浸潤式系統中，因為超過全內反射的關鍵角不能不波長轉換就耦出保護玻璃然後耦入偵測器。由於波長轉換，所以無需使用為此目的連接於光柵圖案及偵測器之間且作為低通過濾器的(中繼)光學單元，亦可將光柵線轉移至要重疊的偵測器。為達此目的，頻率轉換元件係直接設置，亦即與光柵圖案或光柵結構通常相距最多大約20 μm的距離，並具有足夠的厚度防止未經頻率轉換的輻射照到偵測器表面。
於一優勢發展中，頻率轉換元件組態成空間解析偵測器的保護玻璃。具體而言，保護玻璃可組態為螢光玻璃或閃爍玻璃。於前者案例中，保護玻璃用於UV波長範圍(例如約120 nm及約400 nm之間)與可見波長範圍(例如約500 nm及約700 nm之間)之間的波長轉換。商業上可得到具有所欲性質的螢光玻璃例如來自Sumita所謂的Lumilass玻璃。具體而言，閃爍玻璃適合使用感測器單元藉由圖案重疊量測EUV微影裝置的投射系統，其能將EUV範圍(約10 nm至50 nm)轉換成可見波長範圍。舉例而言，已証實例如Proxitronic提供的P43磷層適合於本案。
本發明之另一關點係關於用於微影裝置的投射曝光裝置，其包含：具體為遮蔽式投影物鏡做為成像光學系統以及如上所述組態用於量測投影物鏡的裝置。投射曝光裝置或投影物鏡可適用於UV波長範圍(例如193 nm)的輻射或EUV 波長範圍(13.5 nm)的輻射。具體而言，投影物鏡具有遮蔽(中央遮蔽)。
本發明之另一觀點係關於感測器單元，其藉由圖案重疊進行量測，尤其是用於如上所述的裝置，包含：空間解析偵測器(尤其是CCD偵測器)、具有至少一光柵結構的光柵圖案以及頻率轉換元件，其中頻率轉換元件係設置在光柵圖案及空間解析偵測器之輻射敏感偵測器表面之間，係為保護玻璃形式並裝設於偵測器表面上，用於使入射到感測器單元的輻射進行波長轉換。如上所述，由於頻率轉換元件，所以無需提供中繼光學單元。
於一實施例中，感測器單元具有小於1.2 mm的結構高度。可利用空間解析(CCD)偵測器的平設計省略中繼光學單元而達到如此低的結構高度，因為光柵結構或頻率轉換元件的高度低到可忽視。如上所述，可設置此種平感測器單元代替晶圓於晶圓台上。
另一實施例中，保護玻璃為螢光玻璃或閃爍玻璃，其係取決於要量測的成像光學系統是以VUV輻射或EUV輻射操作。
於另一實施例中，空間解析偵測器具有側向設置的電接觸，用於傳輸量測訊號。電接觸(例如CCD相機晶片的連接腳形式)係從偵測器側向導引出，所以不會增加感測器單元的結構高度並，並且用於從結構空間有限的區域傳輸出量測資料或量測訊號。應瞭解若在偵測器中有足夠的儲存空間或存在有無線傳輸量測資料的介面時則可省略電接觸。
於另一實施例中，空間解析偵測器之光敏偵測器表面或層之個別畫素上有5至50條光柵線或超過1000條光柵線。通常個別畫素(即具有量測訊號之感測器於畫素區域上平均或整合的區域)具有例如約10 μm x 10 μm範圍的尺寸。由於使用VUV輻射在重疊量測技術中光柵線的一般線密度是在每mm(影像平面中)約1000至2000條線的範圍，所以得到每個畫素約有10至20條光柵線會影響輻照強度。由於頻率轉換層，所以可防止這些光柵線被轉移至CCD偵測器。
若感測器單元用於量測以EUV輻射操作的成像光學系統，則光阻中的潛像結構寬度越小越致力於使不同微影裝置在失真上的比較精確性要求增加。增加光柵線的線密度(例如每mm使用2000至10000個線對)可滿足這些增加的要求。由於即使每mm使用10000個線對EUV輻射的波長(通常為13.5 nm)還是小於約100 nm的節距，此種光柵以蔽蔭投射模式操作具有優勢。應瞭解如此高的線密度亦可用於量測以VUV範圍操作的光學系統，其中如此高的線密度係在這些系統的解析極限範圍內，而若需要時應提供校正結構於物件側光柵圖案。
本發明之另一觀點係關於一種藉由圖案重疊量測成像光學系統(具體係用於微影裝置的投影物鏡)的方法，包含：量測重疊凸緣圖案，其係藉由將設置在成像光學系統上游之第一光柵圖案的第一光柵結構成像至設置在成像光學系統下游之第二光柵圖案的第二光柵結構所產生；使兩個光柵圖案相對於彼此位移，同時決定重疊凸緣圖案的對比；以及於該等光柵圖案相對移動期間，藉由評估重疊凸緣圖案之對比決定成像光學系統的遮蔽性、像差、雜光範圍及/或失真。
如上有關藉由圖案重疊進行量測的裝置所述，可基於所量測的重疊凸緣圖案對比來決定成像光學系統的遮蔽性、像差或雜光範圍。應瞭解在上述方法中，同樣可在第一光柵圖案使用具有校正結構的光柵結構案例中，不能利用成像光學系統的成像比例縮放將第一光柵圖案的光柵結構轉變成第二光柵圖案的光柵結構。
於一變化例中，在預先的方法步驟中，第一光柵圖案上的第一光柵結構的節距及/或方位係選擇為使得第一光柵圖案所產生的零階或更高階繞射至少部分被成像光學系統遮蔽或吸收。應瞭解亦可產生具有相同節距及方位的對應第二影像側光柵圖案，其中考慮到成像光學系統的成像比例。此外或選替地，可將節距及/或方位選擇在成像光學系統之預期雜光範圍(若適當異向的)中，而亦可利用降低的重疊凸緣圖案對比偵測雜光範圍。由於適當地選擇光柵結構的節距或方位，對成像光學系統的像差可有較好的偵測。
於方法的發展中，光柵線的節距及/或方位的決定係基於通過成像光學系統之光束路徑的數學模型。可利用例如傳統光學程式建立成像光學系統的數學模型，而可決定在哪個光柵線的節距及方位下，由第一光柵圖案的光柵結構所產生的零階及/或第一階繞射至少部分被遮蔽，使得量測期間發生降低重疊凸緣圖案的影像對比。
於另一變化例中，本方法包含依據於量測期間所決定的遮蔽性、吸收區、所決定的雜光範圍及/或失真，藉由改變連接在成像光學系統上游之照射系統之至少一照射參數而對成像光學系統進行校正。基於關於成像光學系統之量測期 間所決定的量測資料，可藉由適當地調整連接在成像光學系統上游的照射系統的照射參數實施成像校正。
本發明之另一觀點係關於一種藉由圖案重疊量測成像光學系統的裝置，包含：第一圖案，其可定位在成像光學系統上游之光束路徑中，並具有第一結構；第二圖案，其可定位在成像光學系統下游之光束路徑中，並具有第二結構；以及感測器單元，其用於空間解析量測將第一圖案之第一結構成像至第二圖案之第二結構期間所產生的重疊圖案，其中第一結構以預定方式偏差第二結構，而使第一結構無法以比例轉換被轉換成第二結構。
本發明此觀點代表上述觀點的進一步延伸，其中將週期性圖案(光柵圖案)成像在彼此上達到任何所欲(不一定是週期性的)圖案或結構。於本案例中，第一結構也可具有校正結構，尤其是OPC校正結構，以於成像期間產生盡可能精確對應第二圖案之第二結構的第一結構影像。應瞭解額外或選替地，第二結構亦可具有校正結構，以使第一結構的影像接近於第二結構。
具體而言，第一圖案可為例如用於微影裝置光學件的曝光遮罩，其具有要成像以圖案化基板(晶圓)的結構。
由於第二圖案的第二結構相對於第一圖案的第一結構在尺寸上利用成像光學系統的成像比例縮減，已証實有利於使用電子束描寫或使用其他適當微圖案化方法來產生第二圖案的第二結構。
本發明的其他特徵及優點可由以下本發明例示實施例的說明並參考顯示本發明重要細節的圖式以及申請專利範圍而得知。於各案例中，個別的特徵可個別實施或以任何所欲組合方式群組實施為本發明的變化例。
圖1示意地顯示藉由圖案重疊量測微影投影物鏡形式之成像光學系統2的裝置1。於本實例中之投影物鏡2係以波長193 nm的輻射操作，其中輻射係由作為光源的雷射3所產生。雷射光係提供至照射系統5，其產生具有均勻、清晰界定影像場之光束路徑4，以照射設置在投影物鏡2之物件平面7中的第一光柵圖案6。
第一物件側光柵圖案6包含光柵結構(於圖1未詳細顯示)，其係使用投影物鏡2被成像至設置在投影物鏡2之影像平面9中之第二影像側光柵圖案8的光柵結構(同樣於圖1未詳細顯示)。
以投影物鏡2之成像比例(其可為例如0.25)將物件側光柵圖案6成像至影像側光柵圖案8時，產生重疊凸緣圖案，其節距係大於第一光柵圖案6及第二光柵圖案8之節距複數個數量級。設置在第二光柵圖案8下的空間解析偵測器10用於捕捉可用評估裝置(未顯示)評估的重疊凸緣圖案。
物件側光柵圖案6具有透明基板11，可使用在物件平面7為線性位移裝置形式的移動裝置12進行位移。因此，影像側光柵圖案8亦具有透明基板13且可使用在影像平面的8另一移動裝置14與偵測器10一同位移。為了使偵測器 10及第二光柵圖案8達到共同位移，偵測器10及第二光柵圖案8係容置於共同結構單元15中。
如圖2所示，第一光柵圖案6具有彎角式光柵結構16，其具有複數條光柵線16a以固定距離相隔設置。再者，第一光柵圖案6的各光柵線16a在彎角式光柵結構16的角落具有校正結構17。校正結構於下亦稱為「光學鄰近校正(OPC)」的校正結構，因為此用語用於傳統曝光遮罩的校正結構。亦可由圖2可知，第二光柵圖案8具有彎角式光柵結構18，其係以投影物鏡2的成像比例β縮減尺寸，並具有光柵線18a但是沒有校正結構，亦即第一光柵結構16不會以投影物鏡2的成像比例β以比例轉換方式被轉換成第二光柵結構18，但在Moiré光柵案例則通常會發生。
OPC校正結構17(舉例顯示於光柵線16a的角落)意欲用於將光柵結構16成像至影像平面9時，以成像比例β形成儘可能精確對應第二光柵圖案8之第二光柵結構18的圖案，例如圖2箭頭所示。OPC校正結構的幾何形狀及設置在第一光柵圖案6的位置通常係基於通過投影物鏡2之光束路徑數學模型所決定。具體而言，於本文中可考慮照射系統5對成像的影響或選擇照射系統5的適當照射設定相應決定適當的校正結構17。因此，成像第一光柵結構16時，利用依據所選光柵圖案6或所選校正結構17決定的照射設定或照射參數進行量測，而能僅可能精確地重製第二光柵結構18。
使用裝置1量測時要決定的特性參數(例如失真等)係在凸緣圖案進行量測，其中凸緣圖案係藉由將第一光柵結構 16及第二光柵結構18之影像於影像平面9重疊所產生。於此，第一光柵圖案6及第二光柵圖案8相對於彼此位移，以進行重疊凸緣圖案的相移評估，例如申請人針對傳統Moiré量測技術於US 6,816,247中所述。
第一光柵圖案6及第二光柵圖案8通常不僅具有單一光柵結構16、18，還具有複數光柵結構，如圖3所示，例如第二光柵圖案8有五個光柵結構18至22。於本實例中，光柵結構18至22的光柵線18a至22a具有例如三種不同的節距d1至d3及不同的方位。於此案例中，例如第一光柵結構19的光柵線19a及第五光柵結構22的光柵線22a係以45°的角度延伸，其中不同光柵結構的光柵線原則上相對於彼此可夾任何所欲的角度。應瞭解對應於第二光柵圖案之光柵結構18至22的光柵結構(在考量成像比例β下)係形成於第一光柵圖案6，其中可額外加上校正結構17，如圖2所示。
將光柵結構18至22的節距及方位匹配要量測的光學系統(於此案例為投影物鏡2)通常相對於量測中要決定的量測參數進行。舉例而言，因此可將光柵結構18至22的節距d1至d3以及空間方位選擇成使成像光學系統2至少部分遮蔽由第一光柵圖案6之第一光柵結構16所產生的第一階繞射，造成評估中可量測的重疊凸緣圖案的對比降低。
圖4顯示用於偵測此種遮蔽式影像對比降低之方法程序的流程圖。於此，在第一步驟S1中，執行要量測之成像系統(於本實例為投影物鏡2)的數學光學模型。於第二步驟S2中，基於數學模型，決定光柵結構的結構寬度或節距以及方位，其中至少部分遮蔽第一光柵圖案6所產生的繞射階 (或至少零階及/或第一階繞射)。
於第三步驟S3中，產生各具有光柵結構之第一物件側光柵圖案6及相關的第二影像側光柵圖案8，其係具有所欲的節距或方位，其中若有需要(但不一定必要)，例如OPC校正結構形式的校正結構可設置在第一光柵圖案的光柵結構上。
在另一第四步驟S4中，以上述圖1相關的方式執行量測(即兩個光柵圖案6、8相對於彼此位移)，並決定所產生之重疊凸緣圖案的對比。在第五且最後的方法步驟S5中，評估凸緣對比量測，並得到關於成像光學系統之遮蔽造成的對比降低的結論。
此外或選替於使用圖4所示方法關於投影物鏡2在遮蔽方面的量測，基於改變(具體而言指重疊凸緣圖案的對比降低)，亦決定投影物鏡2之雜光範圍，尤其是短範圍雜光(「閃光」(flare))。舉例而言，有限範圍的雜光造成光柵結構中節距對比降低，其半節距對應於雜光範圍。異向雜光的形成依光柵結構的方位而有不同的對比降低，因此可被偵測到。此外，重疊凸緣對比的量測或重疊凸緣圖案的對比降低亦會造成偵測中投影物鏡的像差。
基於重疊凸緣圖案的對比改變，因此可決定投影物鏡2的遮蔽性、吸收區、雜光範圍及像差，且得到關於投影物鏡2之均一性的結論，所述均一性的結論係取決於「臨界尺寸」的量測變數(CD Uniformity，簡稱CDU)。具體而言，「CDU」係多重曝光的重要參數，因為在利用匹配的CDU值之微影 裝置中進行多重曝光比彼此差異很大的CDU值之微影裝置運作得更佳。
上述用於量測投影物鏡2的程序不限於成像週期性結構(光柵結構)，其亦可用於要彼此成像的任何所欲(非週期性)結構。具體而言，於此案例中的第一圖案可為用於微影光學件的曝光遮罩，即提供用於曝光晶圓的第一結構。在此案例中，第二光罩的第二結構可利用例如電子束直接描寫產生。
於圖1用於量測之裝置1案例中，假設具有偵測器10及第二光柵圖案8的結構單元15為裝置1的固定元件，其代表用於特性化不同光學系統的量測位置。然而，應瞭解針對特性化複數光學系統(尤其是複數微影裝置)，比位置固定的量測裝置更有利的是提供可行動式結構單元形式的感測器單元，其組態成可導入不同微影裝置的晶圓台，而能執行圖案重疊的量測。具體而言，於此案例中，感測器單元應組態成可定位在晶圓台之晶圓上，即感測器單元的尺寸應實質對應於晶圓的尺寸。如此對此種感測器單元的結構高度有較高的要求，因為晶圓通常僅具有0.7至1mm的高度。
圖5顯示感測器單元15，其中第二光柵圖案或第二光柵圖案8的光柵線18a直接設置在偵測器10上(即中間沒有連接中繼光學單元)，偵測器10組態成CCD相機晶片形式。於此案例中，光柵線18a可設置在薄基板上(圖5未顯示)(通常厚度小於20μm)或直接設置在保護玻璃23上，保護玻璃23用於保護偵測器10的光敏表面偵測器表面10a。為了傳輸量測資料或感測器單元15的量測訊號至外部評估裝置，電接觸25側向提供於偵測器10上，而不增加感測器單元 15的結構高度。於此保護玻璃23具有低厚度，例如約1μm及100μm之間，通常在約10μm及約50μm之間。
保護玻璃23組態成用於波長轉換的頻率轉換元件，並取代CCD晶片10之光敏表面偵測器表面10a的傳統保護玻璃。保護玻璃23用於使入射到感測器單元15的輻射24進行頻率轉換。於此，輻射24可在例如DUV波長範圍或在EUV波長範圍，並可藉由保護玻璃23轉換成在可見波長範圍的輻射。在第一案例中，保護玻璃可由螢光玻璃構成，其能進行將DUV轉換成VIS波長範圍的波長轉換，在第二案例中，其可由閃爍玻璃構成，能進行將EUV波長範圍轉換成VIS波長範圍的波長轉換。
由於使用保護玻璃23做為頻率轉換元件，可省略中繼光學單元，因此可得到的感測器單元15的結構高度h係低於例如約1.2mm，即在晶圓高度的數量級，而使感測器單元15可導入到不同微影裝置的晶圓位置，尤其是若微影裝置晶圓台具有用於容置晶圓且高度範圍為0.1至0.5mm的凹陷部。
具體而言，頻率轉換元件形式的保護玻璃23確保光柵線18a不會轉移至光敏表面10a。若假設偵測器10之光敏表面10a的個別畫素26a至26c(參見圖6)具有約10μm至10μm的尺寸，且在傳統Moiré光柵中光柵線18a的數目係在每mm有約1000至2000條線對的範圍，造成每個畫素26a至26c有數目約10至20條的光柵線影響其輻照強度，即節距d1(參見圖5)約0.5至1μm。
然而，在圖2及圖3所示之光柵結構16、18至22中，光柵線16a、18a至22a係更緊密地位在一起，亦即可達到的節距d1例如為100 nm或甚至為僅50 nm。此案例中(若適合時亦使用EUV輻射)，畫素26a至26c每個的光柵線18a數目可為例如5000或10 000。由於節距很小，所以可增加量測期間的精確性，尤其是在複數成像光學系統在多重曝光方面(尤其是雙重曝光)的比較上更為有利。
以實行多重曝光，尤其指雙重曝光(「雙重圖案化」)而言，必須確保相繼曝光的操作在光阻中使潛像精確地重疊。此外，不同投射曝光裝置的偏差會窄化容許的製程窗，因為這些偏差用盡部分的可用公差預算。隨著對多重曝光的要求增加，例如四重曝光形式(參見例如US 2010/0091257 A1)，甚至更進一步的降低製程窗，進一步增加對微影系統性質搭配的要求。
除了藉由圖案重疊進行量測，為了改善多重曝光，亦可進行不同微影裝置之空間影像間的比較，為達此目的可使用例如WO 2009/033709 A1於引言所述的裝置。具體而言，可使用不同的照射設定(例如雙極或四極照射，其中亦可使用彈性照射瞳)進行空間影像的量測。具體而言，此種彈性照射瞳可以目標方式利用修改的照射設定或適當的操縱器來補償微影裝置的不同系統性質。
具體而言，若各微影裝置具有用於空間影像量測的專屬量測裝置，此種光學系統搭配亦可使用多重曝光的光罩施行。於此案例中所用的光罩通常些微不同，因為於此涉及多重曝光的不同步驟。也可藉由空間影像偵測來偵測這些差 異，且可藉由改變照射設定而使這些差異如所欲般正確地出現在空間影像中。
為了測試兩個微影裝置在多重曝光上的相配性，變數「臨界尺寸(CD)」及失真尤其重要，因為其實質決定部分影像共同位置的精準性。若並未使用上述的重疊量測技術，必須利用與重疊量測技術相當的精準性進行失真比較，以比較空間影像結構在nm範圍的位置。因此，在掃瞄空間影像期間，必須知道放大光學單元或相機的相對位置並維持在此精確度。為了保有正確的相對位置，例如可將兩個量測裝置剛性彼此耦接，例如裝設在可由例如低熱膨脹係數材料所製成的共同基板上。
選替地，於不相干的空間影像量測中，利用相同的光罩或僅相對於個別光學軸量測各案例之側向掃描移動，可省略兩個量測裝置間的固定式耦接。於量測開始時或量測期間，可以空間影像中的相同圖案(例如十字圖案)為目標，以得到個別座標系統的對應原點。於該案例中，係獨立量測兩個空間影像，但是以nm的精確度決定側向位置。接著，比較兩個空間影像的失真及臨界尺寸。
於此方式中，可使用相同的量測裝置來量測要比較的所有微影系統，因為可如上述一致地決定所用的座標系統原點。除了不相干的空間影像量測，亦可進行相干的空間影像量測，於下將詳細說明。
圖7a、b顯示量測配置100，其係用於相干地比較波長在VUV範圍的兩個微影裝置101a、101b的空間影像。量測 配置100具有雷射102形式的光源，其用於產生例如193 nm的量測輻射103，分光器104將量測輻射103分成兩道部分光線103a、103b，而兩道部分光線103a、103b提供至要量測的個別微影裝置101a、101b。舉例而言，分光器104可設置在熟知為光束控制鏡(beam steering mirror)的位置。由於進行分光，可產生彼此相耦合的兩道部分光線103a、103b。
微影裝置101a、101b各具有照射系統105a、105b及投影物鏡106a、106b。兩道部分光線103a、103b通過個別的微影裝置101a、101b並由偏向鏡107或部分透射鏡108偏向且相干疊加。成像光學單元109用於將疊加的部分光線103a、103b成像至空間解析偵測器110，例如成像至CCD相機。在影像側進行空間影像量測所需的元件可容置於結構單元，其為微影裝置系統101a、101b兩者共有。
量測配置100在架構上實質對應於Mach-Zehnder干涉儀。為了確保兩道部分光線103a、103b的相干疊加而進行空間影像比較，一定不能超過所用輻射的空間相干長度。為了確保如此，兩道部分光線103a、103b所涵蓋的光學距離必須幾乎相同。為了使第一道部分光線103a所涵蓋的光學距離匹配第二道部分光線所涵蓋的距離，在量測配置100中提供可變延遲部分111用於相移第一道部分光線103a 。
在圖7a的量測配置100中，將照射系統105a、105b設定為相干照射(σ接近於零)或部分相干照射，而使位在個別照射系統105a、105b與個別投影物鏡106a、106b之間的光罩平面(未顯示)呈現平行光束路徑或具有些微不同角分布之平行光束路徑的疊加。在圖7a的量測配置100中，可省略 光罩，因為波前像差係在區域上量測，且光罩僅會局部改變波前的幅度。
比較空間影像時，比較組態成晶圓掃瞄機的兩個微影裝置101a、101b的波前，包含個別照射系統105a、105b的像差。此種像差比較可以場解析方式及極性相依方式進行。於此案例中，具體而言，若適當的話亦可在場輪廓中比較特別關於多重曝光的像差，例如波前像差的光暈型比例。於此案例中，場解析可發生在多重曝光發生的區域中。
圖7b顯示圖7a的量測配置，其中額外地將穿孔光罩112a、112b插置於個別部分光線103a、103b的光束路徑。由於穿孔光罩112a、112b，可選擇所用的場點。穿孔光罩112a、112b亦遮罩照射系統的像差，造成僅可比較投影物鏡106a、106b的像差。
在圖7a、b所述的量測配置100中，可原位比較兩個微影裝置101a、101b的空間影像而得到相干特性，使得可直接比較兩個微影裝置101a、101b的差異，亦即不受光源102的影響。相對地，可在以兩個不相干光源或兩個相干但互相不相干光源施行的空間影像量測中，僅比較光源組合及微影裝置系統的光學效應，因為微影裝置系統不會完全補償光源的影響，例如波動或漂移。此外，兩個(或更多)微影裝置的不相干量測中，同樣量測個別量測的誤差，而可將量測的個別影響後續分開，而能特性化微影裝置本身。
最後，圖8顯示使用上述關於圖1之裝置1於微影裝置之遮蔽式EUV投影物鏡200形式的成像光學系統，其架構 詳細說明於申請人的WO 2006/069725案中(參見其中的圖17)，該案併入本案中作為參考。投影物鏡200具有六個反射鏡S100至S600，其中四個反射鏡設置在第一部分物鏡10000且兩個反射鏡設置在第二部分物鏡20000，在之間形成中間影像ZWISCH。反射鏡S200是在光路徑中的第二個反射鏡，且組態成具有頂點V200的凹面鏡，以得到低入射角。第三反射鏡S300組態成具有頂點V300的凸面鏡。
投影物鏡200具有孔徑光闌B，其設置在第五反射鏡S500及第六反射鏡S600之間的光束路徑中且位於光闌平面700。遮蔽光闌AB定義遮蔽性，即被照射場的內半徑，並位於第三反射鏡S300及第四反射鏡S400之間的光束路徑中且位於另一光闌平面704。光闌平面700、704係共軛於投影物鏡200的入射瞳，並造成主光線CR與投影物鏡200之光學軸HA的交點。
設置在投影物鏡200之物件平面區域中的是第一光柵圖案6，其設置在圖1之裝置1的基板11上，設置在投影物鏡200的影像平面區域中的是具有第二光柵圖案8(未顯示)的感測器單元15。如上所述，在遮蔽式投影物鏡200中，光柵結構的節距及/或空間方位(參見圖3)可選擇成在遮蔽光闌AB遮蔽(部分遮蔽)零階或更高階的繞射，對投影物鏡200量測中的重疊凸緣圖案的影像對比造成的效應可決定投影物鏡200的遮蔽性、吸收區、雜光範圍、像差等。
1‧‧‧裝置
2‧‧‧成像光學系統
3‧‧‧雷射
4‧‧‧光束路徑
5‧‧‧照射系統
6‧‧‧第一物件側光柵圖案
7‧‧‧物件平面
8‧‧‧第二影像側光柵圖案
9‧‧‧影像平面
10‧‧‧CCD晶片、偵測器
10a‧‧‧光敏表面偵測器表面
11‧‧‧透明基板
12‧‧‧移動裝置
13‧‧‧透明基板
14‧‧‧移動裝置
15‧‧‧感測器單元
16‧‧‧彎角式光柵結構
16a‧‧‧光柵線
17‧‧‧校正結構
18‧‧‧彎角式光柵結構
18a‧‧‧光柵線
19-22‧‧‧光柵結構
19a-22a‧‧‧光柵線
23‧‧‧保護玻璃
24‧‧‧輻射
25‧‧‧電接觸
26a-26c‧‧‧畫素
100‧‧‧量測配置
101a、101b‧‧‧微影裝置
102‧‧‧光源
103‧‧‧量測輻射
103a、103b‧‧‧部分光線
104‧‧‧分光器
105a、105b‧‧‧照射系統
106a、106b‧‧‧投影物鏡
107‧‧‧偏向鏡
108‧‧‧透射鏡
109‧‧‧成像光學單元
110‧‧‧空間解析偵測器
111‧‧‧可變延遲部分
112a、112b‧‧‧穿孔光罩
200‧‧‧投影物鏡
700‧‧‧光闌平面
704‧‧‧光闌平面
10000‧‧‧第一部分物鏡
20000‧‧‧第二部分物鏡
S100-S600‧‧‧反射鏡
V200、V300‧‧‧頂點
AB‧‧‧遮蔽光闌
B‧‧‧孔徑光闌
CR‧‧‧主光線
HA‧‧‧光學軸
ZWISCH‧‧‧中間影像
β‧‧‧成像比例
例示實施例係繪示於示意圖中並參考詳細說明解釋。
圖1顯示藉由圖案重疊量測成像光學系統的裝置的示意圖；圖2顯示具有OPC校正結構之第一光柵結構及不具OPC校正結構並藉成像比例縮減尺寸之第二光柵結構的示意圖；圖3顯示光柵線之間有不同方位及不同間距之複數光柵結構的示意圖；圖4顯示藉由圖案重疊量測成像光學系統之方法的流程圖；圖5顯示用於圖1之裝置之平架構感測器單元的示意圖；圖6顯示圖5之感測器單元之空間解析偵測器之彼此相鄰設置之複數畫素的示意圖；圖7a、b顯示量測配置的示意圖，其針對多重曝光用於相干比較兩個微影曝光裝置的空間影像；以及圖8顯示具有藉由圖案疊加進行量測之裝置的遮蔽式EUV投影物鏡。
6‧‧‧光束路徑
8‧‧‧第二影像側光柵圖案
16‧‧‧彎角式光柵結構
16a‧‧‧光柵線
17‧‧‧校正結構
18‧‧‧彎角式光柵結構
18a‧‧‧光柵線
β‧‧‧成像比例

Claims (27)

  1. 一種藉由圖案重疊量測一成像光學系統(2,200)的裝置(1)，包含：一第一光柵圖案(6)，可定位在該成像光學系統(2,200)上游之一光束路徑(4)中，並具有一第一光柵結構(16)；一第二光柵圖案(8)，可定位在該成像光學系統(2,200)下游之該光束路徑(4)中，並具有一第二光柵結構(18)；一感測器單元(15)，用於空間解析量測將該第一光柵圖案(6)之該第一光柵結構(16)成像至該第二光柵圖案(8)之該第二光柵結構(18)期間所產生的一重疊凸緣圖案；以及至少一移動裝置(12,14)，用於使該等光柵圖案相對於彼此位移，其特徵在於：該第一光柵結構(16)以一預定方式偏差該第二光柵結構(18)，而使該第一光柵結構(16)無法以一比例轉換被轉換成該第二光柵結構(18)。
  2. 一種藉由圖案重疊量測一成像光學系統(2,200)的裝置，包含：一第一光柵圖案(6)，可定位在該成像光學系統(2,200)上游之一光束路徑(4)中，並具有一第一光柵結構(16)；一第二光柵圖案(8)，可定位在該成像光學系統(2,200)下游之該光束路徑(4)中，並具有一第二光柵結構(18)；一感測器單元(15)，用於空間解析量測將該第一光柵圖案(6)之該第一光柵結構(16)成像至該第二光柵圖案(8)之該第二光柵結構(18)期間所產生的一重疊凸緣圖案；以及至少一移動裝置(12,14)，用於使該等光柵圖案相對於 彼此位移，其特徵在於：該第一光柵結構(16)及該第二光柵結構(18)的差別在於校正結構(17)。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之裝置，其中該第一光柵結構(16)具有光學鄰近校正的校正結構。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之裝置，更包含：一照射系統(5)，用於照射該第一光柵圖案(6)的該第一光柵結構(16)，其中該照射系統(5)之至少一照射參數係匹配該等校正結構(17)。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之裝置，其中該第一光柵圖案(6)及該第二光柵圖案(8)具有複數光柵結構(16,18-22)，其中不同光柵結構(18-22)的光柵線(18a-22a)的節距(d1,d2,d3)彼此不同。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之裝置，其中該第一光柵圖案(6)及該第二光柵圖案(8)具有不同空間方位的複數光柵結構(16,18-22)。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之裝置，其中該第一光柵結構(16)的節距及/或空間方位係選擇成使該第一光柵結構(16)所產生的零階或更高階繞射至少部分被該成像光學系統(2)遮蔽或吸收。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之裝置，其中該感測器單元 (15)包含一空間解析偵測器(10)，且與該第二光柵圖案(8)係於一共同結構單元中。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之裝置，其中用於波長轉換之一頻率轉換元件(23)係設置在該第二光柵圖案(8)及該偵測器(10)之間。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之裝置，其中該頻率轉換元件組態成該空間解析偵測器(10)之一保護玻璃(23)。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之裝置，其中該保護玻璃(23)為一螢光玻璃或一閃爍玻璃。
  12. 一種用於微影的投射曝光裝置，包含：一投影物鏡作為一成像光學系統(2,200)，以及如申請專利範圍第2項所述之裝置，係用於量測該投影物鏡。
  13. 一種感測器單元(15)，係藉由圖案重疊量測一成像光學系統(2,200)，尤其係用於如申請專利範圍第2項所述之裝置(1)，包含：一空間解析偵測器；以及一光柵圖案(8)，具有至少一光柵結構(18)，其特徵在於：一頻率轉換元件(23)，設置在該光柵圖案(8)及該空間解析偵測器(10)之一輻射敏感偵測器表面(10a)之間，係為一保護玻璃(23)形式並裝設於該偵測器表面(10a)上，用於使入射到該感測器單元(15)的輻射(24)進行波長轉換。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之感測器單元，其具有一結構高度(h)小於1.2mm。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之感測器單元，其中該保護玻璃(23)為一螢光玻璃或一閃爍玻璃。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之感測器單元，其中該空間解析偵測器(10)具有側向設置的電接觸(25)，用於傳輸量測訊號。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之感測器單元，其中該空間解析偵測器(10)之該光敏表面(10a)之一個別畫素(26a-26c)上有5至50條光柵線或超過1000條光柵線(18a)。
  18. 一種藉由圖案重疊量測一成像光學系統(2,200)的方法，包含：量測一重疊凸緣圖案，其係藉由將設置在該成像光學系統(2,200)上游之一第一光柵圖案(6)的一第一光柵結構(16)成像至設置在該成像光學系統(2)下游之一第二光柵圖案(8)的一第二光柵結構(18)所產生；使該兩個光柵圖案(6,8)相對於彼此位移，同時決定該重疊凸緣圖案的對比；以及於該等光柵圖案(6,8)相對移動期間，藉由評估該重疊凸緣圖案之該對比決定該成像光學系統(2,200)的遮蔽性、吸收區、雜光範圍及/或失真。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中在一前置方法步驟中，係將該第一光柵圖案(6)上的該第一光柵結構(16) 的節距及/或方位形成為使得該第一光柵結構(16)所產生的零階或更高階繞射至少部分被該成像光學系統(2)遮蔽或吸收。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該光柵線(16a)的節距及方位的決定係基於通過該成像光學系統(2)之光束路徑的一數學模型。
  21. 如申請專利範圍第18至20項任一項所述之方法，更包含：依據於該量測期間所決定的遮蔽性、吸收區、所決定的雜光範圍及/或失真，藉由改變連接在該成像光學系統(2,200)上游之一照射系統(5)之至少一照射參數對該成像光學系統(2,200)進行一校正。
  22. 一種藉由圖案重疊量測一成像光學系統(2,200)的裝置(1)，包含：一第一圖案(6)，可定位在該成像光學系統(2,200)上游之一光束路徑(4)中，並具有一第一結構(16)；一第二圖案(8)，可定位在該成像光學系統(2,200)下游之該光束路徑(4)中，並具有一第二結構(18)；一感測器單元(15)，用於空間解析量測將該第一圖案(6)之該第一結構(16)成像至該第二圖案(8)之該第二結構(18)期間所產生的一重疊圖案；以及至少一移動裝置(12,14)，用於使該等光柵圖案相對於彼此位移，其特徵在於：該第一結構(16)以一預定方式偏差該第二結構(18)，而使該第一結構(16)無法以一比例轉換被轉換成該第二結構 (18)。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之裝置(1)，其中該第一圖案(6)為用於微影光學件的一曝光遮罩。
  24. 如申請專利範圍第22或23項所述之裝置，其中該第二圖案(8)具有使用一電子束所寫的一第二結構(18)。
  25. 一種藉由圖案重疊量測一成像光學系統(2,200)的裝置(1)，包含：具有光學鄰近校正的校正結構的一第一光柵圖案(6)，可定位在該成像光學系統(2,200)上游之一光束路徑(4)中，並具有一第一光柵結構(16)；一第二光柵圖案(8)，可定位在該成像光學系統(2,200)下游之該光束路徑(4)中，並具有一第二光柵結構(18)；以及一感測器單元(15)，用於空間解析量測將該第一光柵圖案(6)之該第一光柵結構(16)成像至該第二光柵圖案(8)之該第二光柵結構(18)期間所產生的一重疊凸緣圖案，其特徵在於：該第一光柵結構(16)透過校正結構(17)以一預定方式偏差該第二光柵結構(18)，而使該第一光柵結構(16)無法以一比例轉換被轉換成該第二光柵結構(18)。
  26. 一種藉由圖案重疊量測一成像光學系統(2,200)的裝置，包含：具有光學鄰近校正的校正結構的一第一光柵圖案(6)，可定位在該成像光學系統(2,200)上游之一光束路徑(4)中，並具有一第一光柵結構(16)； 一第二光柵圖案(8)，可定位在該成像光學系統(2,200)下游之該光束路徑(4)中，並具有一第二光柵結構(18)；以及一感測器單元(15)，用於空間解析量測將該第一光柵圖案(6)之該第一光柵結構(16)成像至該第二光柵圖案(8)之該第二光柵結構(18)期間所產生的一重疊凸緣圖案，其特徵在於：該第一光柵結構(16)及該第二光柵結構(18)的差別在於校正結構(17)。
  27. 一種藉由圖案重疊量測一成像光學系統(2,200)的裝置(1)，包含：具有光學鄰近校正的校正結構的一第一圖案(6)，可定位在該成像光學系統(2,200)上游之一光束路徑(4)中，並具有一第一結構(16)；一第二圖案(8)，可定位在該成像光學系統(2,200)下游之該光束路徑(4)中，並具有一第二結構(18)；以及一感測器單元(15)，用於空間解析量測將該第一圖案(6)之該第一結構(16)成像至該第二圖案(8)之該第二結構(18)期間所產生的一重疊圖案，其特徵在於：該第一結構(16)透過校正結構(17)以一預定方式偏差該第二結構(18)，而使該第一結構(16)無法以一比例轉換被轉換成該第二結構(18)。
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