量测传感器、光刻设备和用于制造器件的方法技术

披露了一种量测传感器系统，诸如一种位置传感器。所述系统包括：光学收集系统，所述光学收集系统配置成收集来自衬底上的量测标记的衍射或散射辐射，所收集的辐射包括至少一个参数敏感信号和非参数敏感的噪声信号；处理系统，所述处理系统能够操作以处理所收集的辐射；以及模块壳体。光导被提供用于将与所述噪声信号分离的至少一个参数敏感信号从所述处理系统引导到所述壳体外部的检测系统。检测器检测所分离的至少一个参数敏感信号。用于阻挡第零阶辐射的遮蔽件和/或缩小光学系统可以设置于所述光导与所述检测器之间。

Measurement Sensors, Lithography Equipment and Methods for Manufacturing Devices

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】量测传感器、光刻设备和用于制造器件的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2016年12月19日递交的欧洲申请16204922.5的优先权，该欧洲申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及能够用于例如使用光刻技术制造器件的方法和设备，并且涉及使用光刻技术制造器件的方法。本专利技术更具体地涉及量测传感器，并且更具体地涉及用于确定标记在衬底上的位置的位置传感器和方法。
技术介绍
光刻设备是将期望的图案施加到衬底上(通常施加到衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以用于例如制造集成电路(IC)。在这种情况下，可替代地被称作掩模或掩模版的图案形成装置可以用以产生待形成于IC的单层上的电路图案。可以将该图案转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个管芯或多个管芯)上。通常经由到设置于衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上的成像来进行图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。这些目标部分通常被称作“场”。在制造复杂器件时，通常执行许多光刻图案化步骤，由此在衬底上的连续层中形成功能特征。因此，光刻设备的性能的一个关键方面是相对于先前层中(由同一设备或者不同光刻设备)铺设的特征来正确地且准确地放置所施加的图案的能力。出于此目的，衬底设置有一组或多组对准标记。每一个标记是位置可以在稍后时间使用通常为光学位置传感器的位置传感器予以测量的结构。光刻设备包括一个或更多个对准传感器，衬底上的标记的位置可以由一个或更多个对准传感器准确地测量。已知来自不同制造商和同一制造商的不同产品的不同类型的标记和不同类型的对准传感器。广泛地用于当前光刻设备中的一种类型的传感器基于如US6961116(denBoef等人)中描述的自参考干涉仪。通常，单独地测量标记以获得X和Y位置。然而，可以使用公开专利申请US2009/195768A(Bijnen等人)中描述的技术来执行组合式X和Y测量。US2015355554A1(Mathijssen)、WO2015051970A1(Tinnemans等人)中描述了这种传感器的变型和应用。所有这些公开文本的内容都以引用的方式并入本文中。在诸如对准传感器的当前量测传感器中，到达检测器的“第零阶衍射阶”的辐射(例如，从点反射镜的边缘、从表面粗糙度、从目标边缘等散射的光，该光不包含关于被测量的参数的信号信息)限制传感器的动态范围。为了进行补偿，可以增加第零阶光阑的大小，以阻档更多的第零阶散射光并且实现足够的晶片对准性能。然而，这可能会由于对准传感器模块内的体积、热、振动和/或其它约束(诸如避免阻挡所期望的第一阶衍射阶)而言是不期望的。
技术实现思路
本专利技术在第一方面中旨在提供改善的参数敏感信号检测。本专利技术在第二方面中旨在提供缩减的暗电流检测。本专利技术在第一方面中提供一种量测传感器系统，所述量测传感器系统包括：光学收集系统，所述光学收集系统配置成收集来自衬底上的量测标记的衍射辐射或散射辐射，被收集的辐射包括至少一个参数敏感信号和至少一个噪声信号；处理系统，所述处理系统能够操作以处理所述被收集的辐射；模块壳体，所述模块壳体容纳所述处理系统；至少一个光导，所述至少一个光导用于将与所述至少一个噪声信号分离的所述至少一个参数敏感信号从所述处理系统引导到所述壳体外部的检测系统；以及至少一个检测器，所述至少一个检测器能够操作以检测分离的所述至少一个参数敏感信号。应该注意的是，术语“分离”应该被解释为意味着“以任何方式分离”或者“在任何坐标系统中”。在该光导内部，光通常不空间上分离，而是仅就传播方向而言分离。术语“分离”涵盖这种分离。该量测传感器系统可以包括位于该壳体外部的至少一个遮蔽件。在实施例中，该遮蔽件位于该光导与检测器之间。在实施例中，该遮蔽件位于该光导的输出面的光瞳平面中。在实施例中，该量测传感器系统包括限定所述光瞳平面的光学系统。在实施例中，该光学系统能够操作以在被收集的辐射被所述至少一个检测器检测之前缩小被收集的辐射。在实施例中，该光学系统的放大因子小于1/2x。在实施例中，该至少一个检测器的面积与该至少一个光导的横截面的比率为至少1∶2。在实施例中，该光学系统的放大因子为约1/4x。在实施例中，该至少一个检测器的面积与该至少一个光导的横截面的比率为至少1∶16。在实施例中，该量测传感器系统针对多个通道中的每一个包括检测器、光导和遮蔽件，每一个通道用于检测不同的参数敏感光学信号。在实施例中，所述不同参数敏感光学信号至少包括从所收集的辐射的对应的检测到的高阶之和获得的和信号以及从所收集的辐射的对应的检测到的高阶之差获得的差信号。在实施例中，该遮蔽件至少选择性地能够操作以阻挡所述至少一个噪声信号。在实施例中，该遮蔽件选择性地能够切换到所述参数敏感信号的路径中。在实施例中，该遮蔽件的大小、形状和/或灰阶强度是可调整的。在实施例中，该遮蔽件包括大小和/或配置变化的多个元件，该多个元件中的每一个选择性地能够切换到所述参数敏感信号的路径中。在实施例中，该遮蔽件包括可配置的空间光调制器件。在实施例中，该至少一个检测器包括用于检测所述至少一个参数敏感信号的至少第一检测元件和用于检测所述至少一个噪声信号的至少第二检测元件。在实施例中，该至少第一检测元件和该至少第二检测元件包括单独的检测器。在实施例中，该至少第一检测元件和该至少第二检测元件包括照相机装置的至少第一像素和至少第二像素。在实施例中，该量测传感器系统包括在所述光导与所述至少一个检测器之间的光学器件，所述光学器件能够操作以将所述至少一个参数敏感信号引导到所述第一检测元件，并且将所述至少一个噪声信号引导到所述第二检测元件。在实施例中，所述至少一个参数敏感信号包括多个参数敏感信号，这些信号各自具有不同的波长，并且该至少一个检测器包括用于所述参数敏感信号中的一些或全部的独立的检测元件。在实施例中，量测传感器系统是位置传感器。在实施例中，该参数敏感信号包括位置敏感信号。在实施例中，该处理系统包括干涉量测装置。在实施例中，该处理系统包括自参考干涉仪。在实施例中，所收集的辐射包括波长比1100nm长的辐射。在实施例中，该处理系统包括用于处理在第一波长范围内的被收集的辐射的第一处理子系统和用于处理在第二波长范围内的被收集的辐射的第二处理子系统。在实施例中，该第二波长范围包括波长比1100nm长的红外辐射。本专利技术在第二方面中提供一种量测传感器系统，所述量测传感器系统包括：光学收集系统，所述光学收集系统配置成收集来自衬底上的量测标记的衍射或散射辐射；处理系统，所述处理系统能够操作以处理被收集的辐射，以从被收集的辐射导出至少一个参数敏感信号；模块壳体，所述模块壳体容纳所述处理系统；至少一个检测器，所述至少一个检测器用于检测被收集的辐射；至少一个光导，所述至少一个光导用于将所述至少一个参数敏感信号从所述处理系统引导到所述至少一个检测器；以及光学系统，所述光学系统能够操作以在被收集的辐射被所述检测器检测之前缩小被收集的辐射。在实施例中，该光学系统的放大因子小于1/2x。在实施例中，该至少一个检测器的面积与该至少一个光导的横截面的比率为至少1∶2。在实施例中，该光学系统的放大因子为约1/4x。在实施例中，该至少一个检测器的面积与该至少一个光导的横截面的比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量测传感器系统，包括：光学收集系统，所述光学收集系统配置成收集来自衬底上的量测标记的衍射辐射或散射辐射，被收集的辐射包括至少一个参数敏感信号和至少一个噪声信号；处理系统，所述处理系统能够操作以处理所述被收集的辐射；模块壳体，所述模块壳体容纳所述处理系统；至少一个光导，所述至少一个光导用于将与所述至少一个噪声信号分离的所述至少一个参数敏感信号从所述处理系统引导到所述壳体外部的检测系统；以及至少一个检测器，所述至少一个检测器能够操作以检测分离的所述至少一个参数敏感信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.19 EP 16204922.51.一种量测传感器系统，包括：光学收集系统，所述光学收集系统配置成收集来自衬底上的量测标记的衍射辐射或散射辐射，被收集的辐射包括至少一个参数敏感信号和至少一个噪声信号；处理系统，所述处理系统能够操作以处理所述被收集的辐射；模块壳体，所述模块壳体容纳所述处理系统；至少一个光导，所述至少一个光导用于将与所述至少一个噪声信号分离的所述至少一个参数敏感信号从所述处理系统引导到所述壳体外部的检测系统；以及至少一个检测器，所述至少一个检测器能够操作以检测分离的所述至少一个参数敏感信号。2.如权利要求1所述的量测传感器系统，包括位于所述壳体外部的至少一个遮蔽件。3.如权利要求2所述的量测传感器系统，其中，所述遮蔽件位于所述光导与所述检测器之间。4.如权利要求3所述的量测传感器系统，其中，所述遮蔽件位于所述光导的输出面的光瞳平面中。5.如权利要求4所述的量测传感器系统，包括限定所述光瞳平面的光学系统。6.如权利要求5所述的量测传感器系统，其中，所述光学系统能够操作以在所述被收集的辐射被所述至少一个检测器检测之前缩小所述被收集的辐射。7.如权利要求3至6中任一项所述的量测传感器系统，所述量测传感器系统针对多个通道中的每一个通道包括检测器、光导和遮蔽件，每一个通道用于检测不同的参数敏感光学信号。8.如权利要求2至7中任一项所述的量测传感器系统，其中，所述遮蔽件至少选择性地能够操作以阻挡所述至少一个噪声信号。9.如权利要求2至8中任一项所述的量测传感器系统，其中，所述遮蔽件选择性地能够切换到所述参数敏感信号的路径中。10.如权利要求2至9中任一项所述的量测传感器系统，其中，所述遮蔽件的大小、形状和/或灰阶强度是可调整的。11.如权利要求1所述的量测传感器系统，其中，所述至少一个检测器包括用于检测所述至少一个参数敏感信号的至少第一检测元件和用于检测所述至少一个噪声信号的至少第二检测元件。12.如权利要求11所述的量测传感器系统，包括在所述光导与所述至少一个检测器之间的光学器件，所述光学器件能够操作以将所述至少一个参数敏感信号引导到所述第一检测元件，并且将所述至少一个噪声信号引导到所述第二检测元件。13.如前述权利要求中任一项所述的量测传感器系统，其中，所述处理系统包括用于处理在第一波长范围内的所述被收集的辐射的第一处理子系统和用于处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞巴斯蒂安努斯·阿德里安努斯·古德恩，N·潘迪，D·阿克布卢特，亚历山德罗·波洛，S·R·胡伊斯曼，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL