用于检查及量测的方法和设备技术

公开了一种用于部件相对于表面的位置控制的方法和设备。所述方法可以包括：计算作用在所述部件和所述表面之间的卡西米尔力的估计效应或由作用在所述部件和所述表面之间的卡西米尔力导出的估计效应；和使用所述估计效应补偿所述部件相对于所述表面的定位。

Methods and equipment for inspection and measurement

A method and apparatus for position control of a component relative to a surface are disclosed. The method can include: the estimated effect of Casimir Ley effect between the components and the surface or by the effect of export Casimir forces between the components and the surface of the estimated effect; and using the estimated compensation effect of the component relative to the surface of the positioning.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检查及量测的方法和设备相关申请的交叉引用本申请要求于2015年2月25日递交的欧洲申请15156499.4的优先权，并且其通过引用全文并入本文。
本说明书涉及一种控制两个物体之间的距离的方法和设备。
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(ICs)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IC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、一个或更多个管芯)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。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同步地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，图案化的衬底被检查，并且图案化的衬底的一个或更多个参数被测量。所述一个或更多个参数可以包括例如形成在图案化的衬底中或图案化的衬底上的连续的层之间的重叠误差和/或经过显影的光敏抗蚀剂的临界线宽。可以在产品衬底的目标本身上和/或在设置在衬底上的专用的量测/检查目标上执行所述测量。存在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/或不同的专用工具来进行测量。一种快速且非侵入形式的专用的检查工具是散射仪，其中辐射束被引导至衬底表面上的目标上，并且测量散射或反射束的属性。通过在所述束已经被衬底反射或散射之前和之后比较束的一个或更多个属性，可以确定衬底的一个或更多个属性。已知两种主要类型的散射仪。光谱散射仪将宽带辐射束引导到衬底上并且测量散射到特定的窄的角度范围中的辐射的光谱(强度作为波长的函数)。角分辨散射仪使用相对窄带的辐射束，并且将散射的辐射的强度作为角度的函数测量。散射测量的特定应用是在周期性的目标内测量特征非对称性。这可以被用作例如重叠误差的测量，但是其他应用也是已知的。在角分辨散射仪中，可以通过比较衍射光谱的相对部分(例如，比较周期性光栅的衍射光谱中的-1级和+1级)测量非对称性。这可以用例如在美国专利申请公开号US2006-066855中描述的角分辨衍射仪简单地完成。
技术实现思路
随着在光刻处理中物理尺寸的减小，例如需要增大测量精确度和/或减小专用于量测/检查的目标所占据的空间。基于图像的散射测量已经被设计为允许使用更小的目标，通过使用-1和+1级的辐射轮流获取目标的单独的图像。在公开的美国专利申请公开号US2011-0027704、US2011-0043791和US2012-0044470中描述了该基于图像的技术的示例，它们通过引用全文并入本文。然而，对目标尺寸的进一步减小和改进的精确度的需要继续存在，并且现有的技术遇到各种限制，这些限制使得很难保持精确度和/或减小目标的尺寸。改进检查和测量技术的另一种方法是使用固体浸没透镜(SIL)作为最接近衬底表面的光学元件。SIL与衬底表面(例如，目标表面)的极限接近导致具有大于1的非常高效的数值孔径(NA)的近场辐射。使用具有该SIL的相干辐射源允许检查非常小的目标。为了利用增大的数值孔径的优点，SIL和衬底之间的间隙需要被设定为期望值。例如，间隙可以在λ/40至λ/8(其中λ为测量辐射的波长)的范围内以使SIL与衬底有效光学接触。示例性的光学间隙测量方法和设备可以包含检测在高数值孔径元件中的偏振的交叉部件。交叉偏振信号然后被检测器记录并且可以被用作在间隙控制过程中的输入参数。该交叉偏振信号也可以通过在几个波长的较大间隙处检测的交叉偏振信号标准化。在另一个示例中，该间隙可以通过参考反射的激光辐射强度被控制。使用任一检测方法，SIL(或其它部件)和衬底(或其它部件)之间的间隙需要被建立为且保持在期望的间隙距离或距离范围。由于该小的间隙距离以及各种表面形貌可能性(由于工艺变化无论是期望的还是不期望的)，需要提供一个或更多个方法和设备以便在固体浸没间隙距离处控制部件相对于表面的位置。因此，作为一个特定的应用，实施例可以被应用于控制光学元件和反射或衍射表面之间的间隙，用于例如由光刻技术制造的层的检查，以测量重叠误差或其他的一个或更多个其他参数。在一方面中，提供了一种部件相对于表面的位置控制的方法，所述方法包括：计算作用在所述部件和所述表面之间的卡西米尔力的或由作用在所述部件和所述表面之间的卡西米尔力导出的估计效应；和使用所述估计效应补偿所述部件相对于所述表面的定位。在一方面中，提供了一种部件相对于表面的位置控制的方法，所述方法包括：由在所述部件的控制回路中的测量的信号或者由在控制回路中的测量的信号导出的信号产生触发信号；和评价触发信号是否穿过阈值以确定所述部件与所述表面的接近程度。在一个实施例中，产生触发信号包括由控制误差信号产生触发信号，所述控制误差信号为所述部件和所述表面之间的测量的间隙与所述部件和所述表面之间的期望的间隙的差值的量度。在一个方面，提供了一种方法，包括：对于使用于相对于表面定位部件的控制信号不稳定的卡西米尔和/或静电力或刚度的值，基于所述部件和所述表面之间的卡西米尔和/或静电力或刚度计算所述部件和所述表面之间的预估的间隙距离；评价与所述部件和所述表面之间的间隙距离有关的间隙信号以识别间隙信号的不稳定性，处于不稳定性下的间隙距离为参考间隙距离；和相对于预估的间隙距离评价参考间隙距离，以获得用于所述部件相对于所述表面的定位的修正因子。在一个方面，提供了一种部件相对于表面的位置控制的方法，所述方法包括：基于所述部件和所述表面之的测量的间隙距离计算作用在所述部件和所述表面之间的卡西米尔刚度的估计效应；和使用卡西米尔刚度的估计效应补偿所述部件相对于所述表面的定位的实际的卡西米尔刚度。附图说明现在参照随附的附图，仅以举例的方式，描述实施例，在附图中：图1示意性地图示一种光刻设备的实施例；图2示意性地图示光刻单元或簇的实施例；图3示意性地图示示例性的检查设备和量测技术；图4示意性地图示示例性的检查设备；图5示出检查设备的照射斑和量测/检查目标之间的关系；图6图示示例性的包括固体浸没透镜(SIL)的检查设备；图7(A)图示检查设备的特定部件关于目标表面的弹簧示意图；图7(B)图示被修改为包含预估的卡西米尔刚度的图7(A)的弹簧示意图；图7(C)图示在将预估的卡西米尔刚度应用在图7(B)中之后图7(A)和7(B)的元件的理想的弹簧示意图；图8(A)图示基于理想导电的平行板的假设作为SIL和衬底之间的距离的函数的预估的支柱力和卡西米尔力的示例；图8(B)图示基于理想导电的平行板的假设作为SIL和衬底之间的距离的函数的预估的支柱刚度和卡西米尔刚度的示例；图9图示相对于目标表面定位SIL的过程的流程图；图10图示相对于目标表面定位SIL的示意性的控制回路和补偿卡西米尔力对SIL的作用的控制机构；图11图示确定SIL本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种部件相对于表面的位置控制的方法，所述方法包括：计算作用在所述部件和所述表面之间的卡西米尔力的估计效应或由作用在所述部件和所述表面之间的卡西米尔力导出的估计效应；和使用所述估计效应补偿所述部件相对于所述表面的定位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.25 EP 15156499.41.一种部件相对于表面的位置控制的方法，所述方法包括：计算作用在所述部件和所述表面之间的卡西米尔力的估计效应或由作用在所述部件和所述表面之间的卡西米尔力导出的估计效应；和使用所述估计效应补偿所述部件相对于所述表面的定位。2.如权利要求1所述的方法，其中计算估计效应包括计算由所述部件和所述表面之间的卡西米尔力导出的估计效应。3.如权利要求2所述的方法，其中计算由所述部件和所述表面之间的卡西米尔力导出的估计效应包括计算所述部件和所述表面之间的卡西米尔刚度。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述补偿包括基于间隙的测量的反馈以线性化用于所述部件和所述表面之间的相对移动的控制回路。5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中计算估计效应包括使用公式计算估计效应，其中所述估计效应与1/z3、1/z4或1/z5成比例。6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中计算估计效应包括基于所述部件和所述表面之间的测量的间隙距离计算估计效应。7.如权利要求6所述的方法，其中测量的间隙距离为由测量的间隙误差信号导出的间隙距离。8.一种部件相对于表面的位置控制的方法，所述方法包括：由在所述部件的控制回路中的测量的信号或者由在控制回路中的测量的信号导出的信号产生触发信号；和评价触发信号是否穿过阈值以确定所述部件与所述表面的接近程度。9.如权利要求8所述的方法，其中产生触发信号包括从控制误差信号导出触发信号，所述控制误差信号为所述部件和所述表面之间的测量的间隙与所述部件和所述表面之间的期望的间隙的差值的量度。10.如权利要求8或9所述的方法，其中所述触发信号包括用于测量的或导出的信号的移动窗口的值。11.如权利要求10所述的方法，其中用于移动窗口的值包括测量的或导出的信号的最大绝对值、测量的或导出的信号的均方根值、用于表示控制回路的不稳定性的特定频率的测量的或导出的信号的能量含量和/或测量的或导出的信号的大小的其它的基于范数的量化。12.如权利要求8-11中任一项所述的方法，还包括当触发信号穿过阈值时启动机构以增大所述部件和所述表面之间的间隙。13.如权利要求8-12中任一项所述的方法，其中所述阈值对应于测量的或导出的信号中的不稳定性的发生或出现。14.一种方法，包括：对于使用于相对于表面定位部件的控制信号不稳定的卡西米尔和/或静电力或刚度的值，基于所述部件和所述表面之间的卡西米尔和/或静电力或刚度计算所述部件和所述表面之间的预估的间隙距离；评价与所述部件和所述表面之间的间隙距离有关的间隙信号以识别间隙信号的不稳定性，处于不稳定...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·范贝尔克，D·阿克布卢特，J·J·M·范德维基德翁，F·泽普，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL