本发明专利技术确定衬底(W)上的目标(30)的性质，诸如晶片上的光栅。一种检验设备具有照射源(702，710)，所述照射源在高数值孔径的物镜(L3)的光瞳平面中具有两个或更多个照射束(716，716’，716”，716”’)。相对于衬底的平面从不同的入射角经由物镜照射衬底和目标。在四个照射束的情况下，四光楔光学装置(QW)被用于使从衬底散射的辐射的衍射级分离地改变方向，并且使衍射级与两个或更多个照射束分离。例如，四个第零衍射级被针对于四个入射方向分离。在多模光纤(MF)中的捕获之后，分光计(S1-S4)被用于测量所述被分离地改变方向的第零衍射级的强度，作为波长的函数。然后，这可以用于确定目标的性质。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】相关申请的交叉引用本申请要求于2013年7月3日递交的美国临时申请61/842，430的权益，此处通过引用整体并入本文。
本专利技术涉及通过光刻技术确定例如可用于制造器件的微结构中的性质的设备和方法。
技术介绍
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(1C)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述1C的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。所述图案的转移通常是通过将图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来实现的。通常，单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括:所谓的步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可以通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。为了监测光刻过程，测量图案化的衬底的参数。参数可以包括例如形成在图案化的衬底上或图案化的衬底内的连续层之间的重叠误差以及经过显影的光致抗蚀剂的临界线宽。该测量可以在产品衬底和/或专用的量测目标上执行。已有多种技术用于测量在光刻过程中形成的显微结构，包括使用扫描电子显微镜和多种专门工具。一种专用检验工具的快速、非侵入形式是散射仪，其中辐射束被引导到衬底表面上的目标上并且测量散射或反射束的性质。通过比较束在被衬底反射或散射前后的性质，可以确定衬底的性质。例如通过将反射束同与已知衬底性质相关的已知测量值的库中存储的数据比较，可以确定衬底的性质。已知两种主要类型的散射仪。光谱散射仪引导宽带辐射束到衬底上并且测量散射到特定的窄的角度范围内的辐射的光谱(强度作为波长的函数)。角度分辨散射仪使用单色辐射束并且测量作为角度的函数的散射辐射的强度。在光刻过程中，需要频繁地测量所生成的结构，例如用于过程控制和验证。用于进行这种测量的各种工具是已知的，包括扫描电子显微镜，其常常用于测量临界尺寸(CD)。已经研发了多种形式的散射仪，用在光刻领域。这些装置将辐射束引导至目标上，并且测量散射辐射的一个或多个性质，例如在单个反射角下的强度(作为波长的函数)、在一个或多个波长下的强度(作为反射角的函数)或者偏振(作为反射角的函数)，用于获得“光谱”，从所述光谱可以确定目标的感兴趣的性质。可以通过各种技术确定感兴趣的性质，例如通过迭代方法(诸如严格耦合波分析或者有限元方法等)进行的目标结构的重构以及主成分分析。在这种类型的测量装置中，测量信息在测量支路的光瞳平面中被收集。诸如重叠或CD等光栅性质还可以在测量装置的测量支路的像平面中被测量。对于角分辨成像显微术(AR頂)是这样的。在AR頂方法中，光以一定的入射角(Α0Ι)被引导至目标，产生被测量的图像。在该测量之后，入射角被修改，使用以修改后的角度入射到目标上的光进行另一测量。以这种方式被捕获的图像能够用于被测目标的重构。AR頂方法能够测量相对小的目标。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供一种用于确定衬底上的目标的性质的设备，所述设备包括:照射系统，所述照射系统被配置用于提供辐射；光学系统，所述光学系统包括物镜，并且被配置用于通过所述物镜以两个或更多个照射束照射所述目标；光学装置，所述光学装置被配置用于使由于用两个或更多个照射束照射目标所导致的衍射级分离地改变方向；在像平面中的一个或更多个检测器，所述一个或更多个检测器被配置用于测量被分离地改变方向的衍射级的一个或更多个性质；处理器，所述处理器被配置用于使用所测量的被分离地改变方向的衍射级的一个或更多个性质来确定所述目标的性质。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于确定衬底上的目标的性质的方法，所述方法包括:通过物镜以两个或更多个照射束的辐射来照射所述目标；使从所述衬底散射的辐射的零衍射级分离地改变方向；使用一个或更多个检测器测量被分离地改变方向的零衍射级的一个或更多个性质；和使用所测量的被分离地改变方向的零衍射级的一个或更多个性质确定所述目标的性质。根据本专利技术的另一方面，提供一种光刻设备，所述光刻设备包括:照射系统，所述照射系统被布置用于照射图案；投影系统，所述投影系统被布置用于将图案的图像投影到衬底上；和检验设备，用于确定衬底上的目标的性质。所述检验设备包括:照射系统，所述照射系统被配置用于提供辐射；光学系统，所述光学系统包括物镜，并且被配置用于通过所述物镜以两个或更多个照射束照射所述目标；光学装置，所述光学装置被配置用于使由于用两个或更多个照射束照射目标所导致的衍射级分离地改变方向；在像平面中的一个或更多个检测器，所述一个或更多个检测器被配置用于测量被分离地改变方向的衍射级的一个或更多个性质；处理器，所述处理器被配置用于使用所测量的被分离地改变方向的衍射级的一个或更多个性质来确定所述目标的性质。根据本专利技术的另一方面，提供一种光刻单元，包括:涂布装置，所述涂布装置被布置用于将辐射敏感层涂布于衬底；光刻设备，所述光刻设备被布置用于将图像曝光到由涂布装置所涂布的衬底的辐射敏感层上；显影装置，所述显影装置被布置用于显影由所述光刻设备曝光的图像；和检验设备，所述检验设备用于确定衬底上的目标的性质。所述检验设备包括:照射系统，所述照射系统被配置用于提供辐射；光学系统，所述光学系统包括物镜，并且被配置用于通过所述物镜以两个或更多个照射束照射所述目标；光学装置，所述光学装置被配置用于使由于用两个或更多个照射束照射目标所导致的衍射级分离地改变方向；在像平面中的一个或更多个检测器，所述一个或更多个检测器被配置用于测量被分离地改变方向的衍射级的一个或更多个性质；处理器，所述处理器被配置用于使用所测量的被分离地改变方向的衍射级的一个或更多个性质来确定所述目标的性质。根据本专利技术的另一方面，提供一种器件制造方法，包括:使用光刻设备在衬底上形成图案；和通过提供辐射、经由物镜以两个或更多个照射束的辐射照射所述目标、使从所述衬底衍射的辐射的零衍射级分离地改变方向、使用一个或更多个检测器测量被分离地改变方向的零衍射级的一个或更多个性质和使用所测量的被分离地改变方向的零衍射级的一个或更多个性质来确定与所述图案的参数相关的值。下面将参考附图详细描述本专利技术的其他特征和优点以及本专利技术的各个实施例的结构和操作。应该指出的是，本专利技术不限于本文中所描述的具体实施例。这些实施例呈现在本文中仅仅是为了图示的目的。基于本文中所包含的教导，附加的实施例对于本领域技术人员来说将是明显的。【附图说明】下面仅通过示例的方式，参考附图对本专利技术的实施例进行描述，其中相应的标记指示相应的部件，在附图中:图1示出光刻设备；图2示出光刻单元或光刻簇；图3示出第一散射仪；图4不出第二散射仪；图5示出本专利技术的一实施例；图6示出以不同的入射角入射到衬底上的光线；图7示出入射到衬底上的目标光栅上的两个光束以及所导致的散射的衍射级；图8示出整个照射光瞳上的四极的扫描；和图9示出本专利技术的另一实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于确定衬底上的目标的性质的设备，所述设备包括：照射系统，所述照射系统被配置用于提供辐射；光学系统，所述光学系统包括物镜，并且被配置用于以两个或更多个照射束、经由物镜照射目标；光学装置，所述光学装置被配置用于使由所述两个或更多个照射束照射所述目标而产生的衍射级分离地改变方向；在像平面中的一个或更多个检测器，所述一个或更多个检测器被配置用于测量所述被分离地改变方向的衍射级的一个或更多个性质；处理器，所述处理器被配置用于使用所述被分离地改变方向的衍射级的所测量的一个或更多个性质确定所述目标的性质。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·金塔尼利亚，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL
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