通过使用锥形光纤的超连续谱生成的广谱辐射制造技术

一种测量装置，包括：锥形光纤，该锥形光纤具有用于接收辐射的输入并且具有用于朝向测量目标提供在光谱上增宽的输出辐射的输出，锥形光纤被配置为在光谱上增宽在输入处接收的辐射；以及检测器系统，被配置为从测量目标接收输出辐射的重定向部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过使用锥形光纤的超连续谱生成的广谱辐射相关申请的交叉引用本申请要求于2016年4月19日提交的美国临时专利申请No.62/324,785的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本说明书涉及使用锥形光纤提供在光谱上增宽的辐射的方法和装置。
技术介绍
光刻装置是一种将期望图案施加到衬底上(通常施加到衬底的目标部分上)的机器。例如，光刻装置可以用于制造集成电路(IC)。在这种情况下，可以使用图案形成装置(其可选地称为掩模或掩模版)来生成要在IC的单独层上形成的电路图案。该图案可以转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括部分、一个或几个裸片)上。图案的转移通常经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行。通常，单个衬底将包含相继被图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻装置包括所谓的步进器(其中通过一次将整个图案曝光到目标部分上来照射每个目标部分)和所谓的扫描器(其中通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案同时平行或反平行于该方向同步地扫描衬底来照射每个目标部分)。还可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案形成装置转移到衬底上。在光刻工艺中，期望使用光学测量技术进行测量。例如，借助于光刻装置，在衬底上的精确对准位置处相继成像不同的图案。衬底可以在已经彼此对准的相继图像之间经历物理和化学变化。在用至少一个图案的图像曝光之后将衬底从装置中移除，并且在经过期望的工艺步骤之后，将衬底放回以通过另一图案的图像将其曝光，等等，同时必须确保另外的图案和任何后续图案的图像相对于衬底上的至少一个已经曝光的图像准确地定位。为此，衬底设置有一个或多个对准目标(例如，对准标记)以在衬底上提供参考位置，并且光刻装置设置有对准系统以测量一个或多个对准目标的对准位置。通过测量一个或多个对准目标的对准位置，原则上可以预测衬底上的点的位置，例如，可以计算先前曝光的目标部分的位置，并且可以控制光刻装置以曝光位于先前曝光的目标部分之上的相继目标部分。通常，衬底上的对准目标包括一个或多个衍射结构，诸如衍射光栅。对准系统然后包括对准传感器系统，对准传感器系统具有朝向一个或多个光栅发射辐射的辐射源和用于检测入射辐射的重定向部分(例如，衍射辐射)的检测器，例如，一阶、二阶、三阶和/或更高阶衍射的辐射，其用于确定一个或多个光栅的位置。此外，期望对所产生的结构进行测量(例如，在衬底上或衬底的抗蚀剂和/或其他层中的器件特征)，例如，用于工艺控制和验证。通常测量或确定结构的一个或多个参数，例如在衬底中或上形成的相继层之间的套刻误差。存在各种用于测量在光刻工艺中形成的微观结构的技术。用于进行这种测量的各种工具是已知的，包括通常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜以及用于测量套刻(器件中两个层的对准精度)的专用工具。这种工具的一个示例是被开发用于光刻领域的散射仪。该器件将辐射束引导到衬底表面上的目标上，并且测量重定向辐射的一个或多个特性——例如，作为波长的函数的单个反射角处的强度；作为反射角的函数的一个或多个波长处的强度；或者作为反射角的函数的偏振——以获得可以根据其来确定目标的感兴趣特性的“光谱”。可以通过各种技术来确定感兴趣特性：例如，通过诸如严格耦合波分析或有限元方法、库搜索和主成分分析等迭代方法重建目标结构。与对准一样，目标可以是衍射光栅，例如，通常被另一层中的另一光栅覆盖的一层中的光栅的复合光栅。
技术实现思路
很多光学测量系统(例如，光刻对准和/或套刻传感器)受益于明亮的空间相干辐射，其具有宽的光谱宽度和短的相干长度，以实现精确对准。此外，期望的是，例如，辐射具有跨越大多数(如果不是全部)可见光谱并且包含高达在约900nm或更高的近红外线的多种颜色/波长。然而，可能难以获得这种明亮的辐射。例如，高功率辐射源(诸如发光二极管(LED))由于其宽的光谱宽度而具有短的相干长度。但是，它可能缺乏足够的光谱辐射亮度。另一方面，诸如激光二极管等激光器本身是明亮的，但具有长的相干长度，这可能在光学传感器中引入例如不希望的相干效应。通过利用各种高速调制技术增宽光谱宽度来减小激光器的相干长度的努力倾向于使辐射源系统复杂且不可靠。因此，在用于光学测量的可见和/或近红外区域中具有短相干长度、高光谱强度和空间相干性的很多现有广谱辐射源在设计上是复杂的并且具有可靠性和性能问题。因此，例如，希望提供一种相对简单和直接的方法来为光学测量系统提供具有良好性能、良好可靠性和/或较低成本的潜力的广谱辐射。因此，例如，期望提供一种光学测量装置，其输出具有例如在500nm到900nm之间的波长范围内的宽光谱宽度的亮光谱。此外，尽管不限于此，但辐射源可靠且紧凑并且具有明亮的光谱辐射是有利的。在一个实施例中，提供了一种测量装置，其包括：锥形光纤，该锥形光纤具有用于接收辐射的输入并且具有用于朝向测量目标提供在光谱上增宽的输出辐射的输出，锥形光纤被配置为在光谱上增宽在输入处接收的辐射；以及检测器系统，被配置为从测量目标接收输出辐射的重定向部分。在一个实施例中，提供了一种方法，其包括：使用锥形光纤在光谱上增宽接收的辐射，以生成输出辐射；将输出辐射提供到测量目标上；以及在检测器系统处从测量目标接收输出辐射的重定向部分。附图说明现在将参考附图仅通过示例的方式描述实施例，在附图中：图1示意性地描绘了光刻装置的实施例；图2示意性地描绘了光刻单元或簇的实施例；图3示意性地描绘了测量装置的实施例；图4示意性地描绘了测量装置的另一实施例；图5示意性地描绘了对准传感器装置；以及图6示意性地描绘了具有在约500nm与约900nm之间的光谱宽度的短相干长度辐射系统的实施例。具体实施方式在详细描述实施例之前，呈现可以实现实施例的示例环境是有益的。图1示意性地描绘了光刻装置LA。该装置包括：-被配置为调节辐射束B(例如，DUV辐射或EUV辐射)的照射系统(照射器)IL；-支撑结构(例如，掩模台)MT，被构造为支撑图案形成装置(例如，掩模)MA并且连接到第一定位器PM，第一定位器PM被配置为根据某些参数准确地定位图案形成装置；-衬底台(例如，晶片台)WTa，被构造为保持衬底(例如，抗蚀剂涂覆的晶片)W并且连接到第二定位器PW，第二定位器PW被配置为根据某些参数准确地定位衬底；以及-投影系统(例如，折射投影透镜系统)PS，被配置为将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个裸片)上。照射系统可以包括各种类型的光学部件，诸如折射、反射、磁性、电磁、静电或其他类型的光学部件、或其任何组合，用于引导、成形或控制辐射。图案形成装置支撑结构以取决于图案形成装置的取向、光刻装置的设计和其他条件(诸如例如图案形成装置是否被保持在真空环境中)的方式保持图案形成装置。图案形成装置支撑结构可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术来保持图案形成装置。图案形成装置支撑结构可以是例如框架或台，其可以根据需要是固定的或可移动的。图案形成装置支撑结构可以确保图案形成装置处于期望的位置，例如相对于投影系统。本文中对术语“掩模版”或“掩模”的任何使用可以被认为与更通用的术语“图案形成装置”同义。本文中使用的术语“图案形成装置”应当广义地解释为指代可以用于在辐射束的截面中向辐射束赋予本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量装置，包括：锥形光纤，所述锥形光纤具有用于接收辐射的输入并且具有用于朝向测量目标提供在光谱上增宽的输出辐射的输出，所述锥形光纤被配置为在光谱上增宽在所述输入处接收的辐射；以及检测器系统，被配置为从所述测量目标接收所述输出辐射的重定向部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.19 US 62/324,7851.一种测量装置，包括：锥形光纤，所述锥形光纤具有用于接收辐射的输入并且具有用于朝向测量目标提供在光谱上增宽的输出辐射的输出，所述锥形光纤被配置为在光谱上增宽在所述输入处接收的辐射；以及检测器系统，被配置为从所述测量目标接收所述输出辐射的重定向部分。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述锥形光纤包括用于在其核心处接收辐射的非锥形区域和用于提供所述在光谱上增宽的输出辐射的锥形区域，其中所述锥形区域的截面尺寸小于所述非锥形区域的所述核心的截面尺寸。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述非锥形区域的核心截面尺寸和/或用于接收所述在光谱上增宽的输出辐射的所述锥形光纤的非锥形区域的核心截面尺寸高达约10μm。4.根据权利要求2或3所述的装置，其中所述锥形区域的截面尺寸高达约2.5μm。5.根据权利要求2至4中任一项所述的装置，其中所述锥形区域的长度在约10cm与约50cm之间。6.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，其中第一过渡区域被配置为联接所述非锥形区域和所述锥形区域，并且其中所述第一过渡区域的长度在约1cm与约5cm之间。7.根据权利要求2至6中任一项所述的装置，其中第二过渡区域被配置为联接所述锥形区域和另外的非锥形区域，并且其中所述第二过渡区域的长度在约1cm与约5cm之间。8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述锥形光纤所具有的材料的折射率根据入射在所述锥形光纤上的辐射的强度而变化。9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其中所述锥形光纤支持至少一种光学模式。10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其中在所述锥形光纤的所述输入处的所接收的辐射由具有在可见光或近红外内的标称波长的激光器生成，并且所述输出辐射在可见光或近红外内。11.根据权利要求10所述的装置，其中所述激光器是脉冲激光器。12.根据权利要求10或11所述的装置，其中所述激光器是钛蓝宝石激光器、翠绿宝石激光器或基于镨的激光器。13.根据权利要求10或11所述的装置，其中所述激光器是倍频铒激光器或可见光激光二极管或NIR激光二极管。14.根据权利要求1至13中任一项所述的装置，其中在所述锥形光纤的所述输入处的所接收的辐射是来自两个或更多个激光器的辐射的组合。15.根据权利要求14所述的装置，其中所述激光器中的两个或更多个激光器是选自以下各项的一个或多个激光器：钛蓝宝石激光器、翠绿宝石激光器、基于镨的激光器、倍频铒激光器、可见光激光二极管和/或近红外激光二极管。16.根据权利要求10至15中任一项所述的装置，还包括控制系统，所述控制系统被配置为调节所述激光器的参数，使得所述输出辐射的光谱宽度在500nm与900nm之间的范围内。17.根据权利要求16所述的装置，其中所述参数是平均功率、峰值功率、脉冲宽度、脉冲重复率或从上述各项中选择的任何组合。18.根据权利要求1至17中任一项所述的装置，还包括在所述锥形光纤的输出处或下游的带通滤波器，以减小和/或控制所述输出辐射的光谱宽度。19.根据权利要求1至18中任一项所述的装置，其中所述锥形光纤是通过加热和拉伸阶跃折射率或渐变折射率光纤而形成的。20.根据权利要求1至19中任一项所述的装置，其中所述检测器系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁敬培，陈涛，R·J·哈弗林，I·M·P·阿尔茨，A·朱博尔，J·卡博尼，
申请(专利权)人：ASML控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL