用于同时获取物体的多个不同图像的检测设备制造技术

公开了一种检测设备，用于在多个不同聚焦水平同时获取物体的多个图像；包括：调制器，用于获得入射束的多个束副本；以及检测器，能够操作以捕获多个束副本，使得多个束副本中的至少两个在不同的聚焦水平捕获。还公开了一种包括这种检测系统的检查设备。括这种检测系统的检查设备。括这种检测系统的检查设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于同时获取物体的多个不同图像的检测设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年5月13日提交的EP申请19174102.4和于2019年5月23日提交的EP申请19176202.0和于2019年6月12日提交的EP申请19179763.8和于2019年9月3日提交的EP申请19195127.6的优先权，这些都通过引用全部并入本文。


[0003]本专利技术涉及一种用于确定衬底上的结构特性的量测设备或检查设备。本专利技术还涉及一种用于确定衬底上的结构特性的方法。

技术介绍

[0004]光刻设备是被构造为将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备能够被用于例如集成电路(IC)的制造中。光刻设备可以例如在图案形成装置(例如掩模)处将图案(通常也称为“设计布局”或“设计”)投影到设置在衬底(例如晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
[0005]为了将图案投影在衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长确定了能够被形成在衬底上的特征的最小尺寸。当前使用的典型波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。与使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备相比，使用波长在4至20nm(例如6.7nm或13.5nm)范围内的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以被用于在衬底上形成更小的特征。
[0006]低k1光刻可以被用于处理尺寸小于光刻设备的经典分辨率极限的特征。在这种过程中，分辨率公式可以被表达为CD＝k1×
λ/NA，其中λ是所采用的辐射波长，NA是光刻设备中的投影光学器件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常打印的最小特征尺寸，但在这种情况下是半间距)，并且k1是经验分辨率因子。通常，k1越小，就越难在衬底上再现与电路设计者计划的形状和尺寸类似的图案，以实现特定电气功能性和性能。为了克服这些困难，复杂的微调步骤可以被应用于光刻投影设备和/或设计布局。例如，这些包括但不限于NA的优化、定制照射方案、相移图案形成装置的使用、设计布局中的诸如光学邻近效应校正(OPC，有时也称为“光学和过程校正”)等设计布局的各种优化或者通常定义为“分辨率增强技术”(RET)的其他方法。备选地，用于控制光刻设备的稳定性的紧密控制环可以被用于改进低k1下的图案的再现。
[0007]在光刻过程中，期望频繁地对所创建的结构进行测量，例如用于过程控制和验证。用于进行这种测量的各种工具是已知的，包括扫描电子显微镜或各种形式的量测设备，诸如散射仪。指代这种工具的一般术语可以是量测设备或检查设备。
[0008]量测装置可以使用通过计算恢复的相位来提高由量测装置捕获的图像的像差性能。为了帮助计算相位，获得许多不同的图像是有帮助的，诸如在不同聚焦条件下同一目标的多个图像。这能够增加获取时间并且降低产出，因为多个图像是在不同聚焦设置下按顺序获得的。

技术实现思路

[0009]目的是在获得包括聚焦分集的图像时减少获取时间并且提高产出。
[0010]本专利技术的实施例在权利要求和详细描述中公开。
[0011]在本专利技术的第一方面中，提供了一种检测设备，用于在多个不同聚焦水平同时获取物体的多个图像；包括：调制器，用于获得入射束的多个束副本；以及检测器，能够操作以捕获所述多个束副本，使得所述多个束副本中的至少两个在不同的聚焦水平捕获。
附图说明
[0012]本专利技术的实施例现在将参照所附示意图仅通过示例描述，其中：
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图1描绘了光刻设备的示意性概述；
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图2描绘了光刻单元的示意性概述；
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图3描绘了整体光刻的示意性表示，表示了三种关键技术之间的协作以优化半导体制造；
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图4是散射测量设备的示意图；
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图5是根据本专利技术的实施例的第一检测布置的示意图，其可用作量测装置的一部分以在单次获取中获得聚焦分集；
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图6是图5的检测布置的一部分的示意图，适用于多波长捕获；
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图7是根据本专利技术的实施例的第二检测布置的示意图，其可用作量测装置的一部分以在单次获取中获得聚焦分集；
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图8是根据本专利技术的实施例的第三检测布置的示意图，其可用作量测装置的一部分以在单次获取中获得聚焦分集；
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图9是根据本专利技术的实施例的第四检测布置的示意图，其可用作量测装置的一部分以在单次获取中获得聚焦分集；
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图10是根据本专利技术的实施例的可用于获得与波长相关的聚焦变化的相位板的示意图
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图11是根据本专利技术的实施例的可用于获得与波长相关的聚焦变化的又一相位板的示意图；
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图12是根据本专利技术的实施例的可用于获得与线性波长相关的聚焦变化的又一检测布置的示意图；
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图13是根据本专利技术的实施例的可用于获得与线性波长相关的聚焦变化的替代检测布置的示意图；
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图14是在检测器上捕获的图像的示意图，其来自根据本专利技术的实施例的具有与波长相关的聚焦变化和偏振分集的检测布置；
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图15是根据本专利技术的实施例的又一检测布置的示意图，其可用作量测装置的一部分以在单次获取中获得聚焦分集；
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图16是图示了可用于图15的检测布置的衍射光学元件的示例性相位轮廓的相位相对于半径位置的曲线图；以及
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图17是(a)用以在单次获取中获得聚焦分集的量测装置的示意图，以及(b)根据本专利技术的实施例的又一检测布置的示意图，其形成图17(a)的量测装置的一部分。
具体实施方式
[0030]在本文档中，术语“辐射”和“束”被用于涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外辐射(例如波长为365、248、193、157或126nm)和EUV(极紫外辐射，例如波长在约5至100nm的范围内)。
[0031]本文中采用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可以被广义地解释为指代通用图案形成装置，其能够被用于向入射的辐射束赋予图案化的横截面，对应于将在衬底的目标部分中创建的图案。在该上下文中，术语“光阀”也能够被使用。除了经典的掩模(透射或反射的、二进制的、相移的、混合的等)以外，其他这种图案形成装置的示例还包括可编程反射镜阵列和可编程LCD阵列。
[0032]图1示意性地描绘了光刻设备LA。光刻设备LA包括被配置为调节辐射束B(例如UV辐射、DUV辐射或EUV辐射)的照射系统(也称为照射器)IL、被构造为支撑图案形成装置(例如掩模)MA并且连接至第一定位器PM(被配置为根据某些参数准确地定位图案形成装置MA)的掩模支撑件(例如掩模台)MT、被构造为保持衬底(例如涂有抗蚀剂的晶片)W并且连接至第二定位器PW(被配置为根据某些参数准确地定位衬底支撑件)的衬底支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种检测设备，用于在多个不同聚焦水平同时获取物体的多个图像；包括：调制器，用于获得入射束的多个束副本；以及检测器，能够操作以捕获所述多个束副本，其中所述调制器被配置为使得所述多个束副本中的至少两个在不同的聚焦水平被捕获。2.根据权利要求1所述的检测设备，还包括：光学元件，能够操作以对所述多个束副本中的至少两个施加不同的相位延迟。3.根据权利要求2所述的检测设备，其中所述光学元件能够操作以对所述多个束副本中的每个束副本施加不同的相位延迟。4.根据权利要求2或3所述的检测设备，其中所述光学元件包括相位板。5.根据权利要求2、3或4所述的检测设备，其中所述光学元件包括具有不同厚度和/或折射率的至少两个区域，以对所述多个束副本中的至少两个施加所述不同的相位延迟。6.根据权利要求5所述的检测设备，其中所述至少两个区域包括与所述多个束副本中的每个束副本相对应的不同区域，所述不同区域每个具有不同厚度和/或折射率，以对所述多个束副本中的每个束副本施加所述不同的相位延迟。7.根据权利要求5或6所述的检测设备，其中所述至少两个区域中的至少一些包括至少两个子区域，区域的每个子区域具有不同厚度和/或折射率，区域的每个子区域对应于对应束副本的不同波长范围。8.根据权利要求7所述的检测设备，其中，针对至少互补的束副本对，区域的两个子区域之间的所述边界相对于所述光轴位于不同的有效位置，并且其中，可选地，所述调制器是二维调制器，并且所述光学元件是二维光学元件。...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：