用于在检查系统中聚焦的方法和装置制造方法及图纸

一种检查设备，包括：衬底保持装置，其配置成保持衬底；孔装置；和光学系统，其配置成将第一测量辐射束引导至衬底上，该第一测量辐射束具有第一强度分布，且光学系统配置成在第一测量束被引导至衬底上的同时将第二聚焦辐射束引导至衬底上，该第二聚焦辐射束具有第二强度分布，其中第二强度分布的至少部分至少在衬底处和/或孔装置处与第一强度分布在空间上分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在检查系统中聚焦的方法和装置相关申请的交叉引用本申请要求于2015年12月31日递交的美国临时申请No.62/273，982的优先权，并且通过引用将其全部内容并入到本文中。
本说明书涉及可用于例如由光刻技术进行的器件制造中的检查(例如量测)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(IC)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、一个或多个管芯)上。通常，图案的转移是通过把图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单个的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。可以将光刻投影设备用在例如集成电路(IC)和其它器件的制造中。在这种情形中，图案形成装置(例如掩模)可以包含或提供对应于器件的单个层的图案(“设计布局”)，并且这一图案可以通过例如穿过图案形成装置上的图案辐射目标部分等方法，被转移到已经涂覆有辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层的衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括一个或更多的管芯)上。通常，单个衬底包含被经由光刻设备连续地、一次一个目标部分地将图案转移到其上的多个相邻目标部分。在一种类型的光刻设备中，该图案一次被转移到一个目标部分上，这样的设备通常称作为晶片步进机。在一种替代的设备(通常称为步进扫描设备)中，投影束沿给定的参考方向(“扫描”方向)在图案形成装置上扫描，同时沿与该参考方向平行或反向平行的方向同步移动衬底。图案形成装置上的图案的不同部分渐进地转移到一个目标部分上。因为通常光刻设备将具有放大率因子M(通常＜1)，所以衬底被移动的速度F将是所述对扫描图案形成装置进行扫描的速度的M倍。在将图案从图案形成装置转移至衬底之前，衬底可能经历各种工序，诸如涂底、抗蚀剂涂覆以及软焙烤。在曝光之后，衬底可能经历其它工序，例如曝光后焙烤(PEB)、显影、硬焙烤以及对所转移的图案的测量/检查。这一系列的工序被用作为制造器件(例如IC)的单个层的基础。之后衬底可能经历各种过程，诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，所有的这些工序都是用于最终完成器件的单个层。如果器件需要多个层，那么将对于每一层重复整个工序或其变形。最终，器件将设置在衬底上的每一目标部分中。之后通过诸如切片或切割等技术，将这些器件彼此分开，据此独立的器件可以安装在载体上，连接至引脚等。如注意到的，光刻术是集成电路和其它器件的制造中的核心步骤，其中在衬底上形成的图案限定了该器件的功能元件，诸如微处理器、存储器芯片等。类似的光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统(MEMS)以及其它装置。在光刻过程(即对涉及光刻曝光的器件或其它结构进行显影的过程，该过程可以典型地包括一个或更多个关联的加工步骤，例如抗蚀剂显影、蚀刻等)中，经常期望对所生成的结构进行测量，例如用于过程控制和验证。用于进行这种测量的多种工具是已知的，包括经常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜以及用于测量重叠(衬底的两个层的对准精度)的专用工具。
技术实现思路
为了使用检查设备(例如量测设备)获得精确测量(例如临界尺寸、重叠等)，衬底上的至少目标结构应当被定位成靠近检查设备的物镜的焦平面或位于检查设备的物镜的焦平面处。这可以例如通过调整物镜的焦点和目标结构之间的相对位置直至衬底上的目标结构被定位成靠近该物镜的焦平面或位于物镜的焦平面处来实现。这种调整被称为聚焦衬底或目标结构，且可以包括：相对于该目标结构来移动该物镜(并因此移动该焦点)，改变物镜中的光学元件来移动该焦点，相对于该焦点来移动该目标结构或从中选择的任何组合。期望提供一种用于在检查设备中聚焦的改进的方法。在一实施例中，提供了一种方法，包括：将第一测量辐射束引导至衬底上，该第一测量辐射束具有第一强度分布；和在第一测量束被引导至衬底上的同时将第二聚焦辐射束引导至衬底上，该第二聚焦辐射束具有第二强度分布，其中第二强度分布的至少部分至少在衬底处和/或孔装置处与第一强度分布在空间上分离。在一实施例中，提供了一种检查设备，包括：衬底保持装置，配置成保持衬底；孔装置；和光学系统，配置成将第一测量辐射束引导至衬底上，该第一测量辐射束具有第一强度分布，并配置成在第一测量束被引导至衬底上的同时将第二聚焦辐射束引导至衬底上，该第二聚焦辐射束具有第二强度分布，其中第二强度分布的至少部分至少在衬底处和/或孔装置处与第一强度分布在空间上分离。本专利技术的实施例的特征和/或优点以及本专利技术的各种实施例的结构和操作将在下文中参照附图进行详细描述。应当注意，本专利技术不限于本文所述的具体实施例。这种实施例在本文中仅仅以示例的目的给出。另外的实施例将是相关领域的技术人员根据本文中所包含的教导能够理解的。附图说明在此仅仅以示例的方式参照附图对实施例进行描述，在附图中：图1示意性地示出根据一实施例的光刻设备；图2示意性地示出根据一实施例的光刻单元或集群(cluster)；图3A是根据实施例的、用于使用第一对照射孔测量目标的暗场测量设备的示意图，该第一对照射孔提供了某些照射模式；图3B是目标针对于给定照射方向的衍射光谱的示意性细节；图3C是在使用用于基于衍射的重叠测量的测量设备的过程中提供另外的照射模式的第二对照射孔的示意性图示；图3D是在使用用于基于衍射的重叠测量的测量设备的过程中提供另外的照射模式的、将第一对孔和第二对孔组合的第三对照射孔的示意性图示；图4A示意性地示出多周期结构(例如多光栅)目标的形式和在衬底上的测量光斑的轮廓；图4B示意性地示出在图3的设备中获得的图4A的目标的图像；图5A示意性地示出可以用在检查设备中的共焦聚焦传感器系统的一实施例；图5B示意性地示出可以从图5A的传感器系统生成的聚焦误差信号；图6示意性地示出根据一实施例的检查设备；图7A、7B、7C和7D示意性地示出不同类型的照射孔；图8A、8B、8C和8D示意性地示出与图7A至7D中示出的照射孔对应的不同的照射形状；图9示意性地示出多芯光纤或光纤束的剖视图；图10A和10B示意性地示出与图9中示出的使用多模光纤或光纤束的不同照射模式对应的两种照射形状；图11A、11B、11C和11D示意性地示出与聚焦辐射束和测量辐射束两者组合的不同的照射形状；图12示意性地示出在检查设备的照射器中的多芯光纤的实施例；以及图13和图14示意性地示出包括检查设备的轴棱镜透镜和/或棱镜。具体实施方式在更详细地描述实施例之前，阐释实施例可以实施的示例性环境是有意义的。图1示意地示出了光刻设备LA。所述设备包括：照射系统(照射器)IL，其配置用于调节辐射束B(例如，UV辐射或DUV辐射)；图案形成装置支撑件或支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与配置用于根据特定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；衬底台(例如晶片台)WT，其构造用于保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根据特定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，其配置成用于将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：将第一测量辐射束引导至衬底上，所述第一测量束具有第一强度分布；和在所述第一测量束被引导至衬底上的同时将第二聚焦辐射束引导至所述衬底上，所述第二聚焦辐射束具有第二强度分布，其中所述第二强度分布的至少部分与所述第一强度分布至少在所述衬底和/或孔装置处在空间上分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.31 US 62/273,9821.一种方法，包括：将第一测量辐射束引导至衬底上，所述第一测量束具有第一强度分布；和在所述第一测量束被引导至衬底上的同时将第二聚焦辐射束引导至所述衬底上，所述第二聚焦辐射束具有第二强度分布，其中所述第二强度分布的至少部分与所述第一强度分布至少在所述衬底和/或孔装置处在空间上分离。2.如权利要求1所述的方法，其中所述第二强度分布的所述至少部分包括在第一强度分布的相反侧上的部分。3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述第二强度分布的所述至少部分包括辐射环和/或多个辐射极。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括至少阻止所述第一测量辐射束的被所述衬底改变方向并且位于朝向所述第二聚焦辐射束的探测器的光学路径中的第一部分达到第二聚焦辐射束的所述探测器，同时至少允许所述第二聚焦辐射束的被所述衬底改变方向的第一部分达到所述第二聚焦辐射束的所述探测器。5.如权利要求4所述的方法，其中至少阻止所述第一测量辐射束的第一部分的步骤包括使用第一孔装置至少阻挡被改变方向的第一测量辐射束的第一部分。6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，还包括至少阻止所述第二调焦束的被所述衬底改变方向并位于朝向第一测量辐射束的探测器的光学路径中的第二部分到达第一测量辐射束的探测器，同时至少允许所述第一测量辐射束的被所述衬底改变方向的第二部分到达第一测量辐射束的探测器。7.如权利要求6所述的方法，其中至少阻止所述第二聚焦辐射束的第二部分的步骤包括使用第二孔装置至少阻挡被改变方向的第二聚焦辐射束的第二部分。8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中通过孔装置提供所述第一强度分布和/或第二强度分布。9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其中通过多芯光纤或通过光纤束提供所述第一测量辐射束和/或第二聚焦辐射束。10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中通过束成形光学元件提供所述第一强度分布和/或第二强度分布。11.如权利要求10所述的方法，其中所述束成形光学元件包括轴锥体透镜和/或棱镜。12.一种检查设备，包括：衬底保持装置，该衬底保持装置配置成保持衬底；孔装置；和光学系统，该光学...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·K·什马利威，S·斯米诺夫，曾倩虹，A·E·A·科伦，
申请(专利权)人：ASML控股股份有限公司，ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL