自参考集成式对准传感器制造技术

提供用于确定衬底的对准的系统、设备和方法。示例性方法可以包括朝向衬底的表面的区发射包括第一波长和第二波长的多波长辐射束。所述示例性方法还可以包括响应于所述多波长辐射束对所述区的辐照而测量指示处于所述第一波长的一阶衍射的第一衍射辐射束。所述示例性方法还可以包括响应于所述多波长辐射束对所述区的所述辐照而测量指示处于所述第二波长的一阶衍射的第二衍射辐射束。随后，所述示例性方法可以包括基于所测量的第一组光子和所测量的第二组光子来产生电子信号以用于确定所述衬底的对准位置。所述衬底的对准位置。所述衬底的对准位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自参考集成式对准传感器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年6月24日递交的美国临时专利申请号63/043，543的优先权，所述美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文中。


[0003]本公开涉及用于光刻设备的光学传感器和感测系统。

技术介绍

[0004]光刻设备是将期望的图案施加至衬底上(通常施加至衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)制造中。在那种情况下，图案形成装置(可互换地被称为掩模或掩模版)可以用于产生待形成在所形成的IC的单层上的电路图案。这种图案可以被转印至衬底(例如，硅(Si)晶片)上的目标部分(例如，包括一个或若干管芯的部分)上。通常经由成像至设置于衬底上的辐射敏感材料(例如，抗蚀剂)层上来进行图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续地图案化的相邻目标部分的网络。传统的光刻设备包括：所谓的步进器，其中，通过一次性将整个图案曝光至目标部分上来辐照每个目标部分；和所谓的扫描器，其中，通过在给定方向(“扫描”方向)上经由辐射束扫描图案，同时平行或反向平行于(即，与之相反)这种扫描方向而同步地扫描目标部分来辐照每个目标部分。也可以通过将图案压印至衬底上来将图案从图案形成装置转印至衬底。
[0005]随着半导体制造过程继续进步，几十年来，电路元件的尺寸已不断地减小，而每器件的功能元件(诸如晶体管)的量已在稳固地增加，这遵循通常被称为“摩尔定律”的趋势。为了跟上摩尔定律，半导体行业正追求使得能够产生越来越小特征的技术。为了将图案投影于衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长确定被图案化于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。
[0006]极紫外(EUV)辐射，例如具有约50纳米(nm)或更小的波长的电磁辐射(有时也被称为软x射线)且包括约13nm的波长的光，可以用于光刻设备中或与光刻设备一起使用以在衬底(例如，硅晶片)中或上产生非常小的特征。相比于使用例如具有193nm的波长的辐射的光刻设备，使用具有4nm至20nm的范围内(例如，6.7nm或13.5nm)的波长的EUV辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成较小特征。
[0007]用于产生EUV光的方法包括但不必限于利用在EUV范围内的发射谱线将具有例如氙(Xe)、锂(Li)或锡(Sn)的元素的材料转换成等离子体状态。例如，在被称为激光产生等离子体(LPP)的一种这样的方法中，可以通过利用可以被称为驱动激光的放大光束来辐照例如呈材料的小滴、板、带、串流或簇的形式的目标材料来产生等离子体，所述目标材料在LPP源的情境下可以互换地被称为燃料。对于这种过程，通常在例如真空腔室的密封容器中产生等离子体，并且使用各种类型的量测装备来监测等离子体。

技术实现思路

[0008]本公开描述用于使用包括自参考集成式对准传感器的衬底对准感测系统确定衬底(例如，晶片)的对准的系统、设备、方法和计算机程序产品的各个方面。在一些方面中，自参考集成式对准传感器可以被配置成利用轴上照射和离轴检测(例如，如参考图4至图9所描述的)。在其它方面中，自参考集成式对准传感器可以被配置成利用离轴照射和轴上检测(例如，如参考图10至图12所描述的)。术语“轴上”是指大致平行于受测量的衬底的表面的表面法线的方向(例如，大致垂直于受测量的衬底的表面的方向)，而术语“离轴”是指大致不平行于表面法线(例如，成角度、倾斜)的方向(例如，大致不垂直于受测量的衬底的表面的方向)。
[0009]在一些方面中，本公开描述一种系统，所述系统可以包括照射系统(例如，辐射源、源照射子系统)和检测系统(例如，量测系统)。在一些方面中，照射系统和检测系统可以被包括在集成式光学装置中。
[0010]照射系统可以被配置成产生包括第一波长和第二波长的多波长辐射束。在一些方面中，多波长辐射束可以包括不相干辐射束，诸如白光束。在一些方面中，第二波长可以不同于第一波长。照射系统还可以被配置成将多波长辐射束传输至衬底的表面的区。在一些方面中，衬底的表面的区的面积为约1.0平方毫米。例如，衬底的表面的区的直径可以是约35微米。在一些方面中，衬底的表面的区可以包括对准光栅结构的一部分。
[0011]检测系统可以被配置成响应于多波长辐射束对衬底的表面的区的照射(例如，辐照)而接收包括从所述区衍射的第一组光子的第一衍射辐射束。在一些方面中，被包括在第一衍射辐射束中的第一组光子可以指示响应于多波长辐射束对区的照射的一阶衍射。检测系统还可以被配置成响应于多波长辐射束对衬底的表面的区的照射而接收包括从所述区衍射的第二组光子的第二衍射辐射束。在一些方面中，被包括在第二衍射辐射束中的第二组光子可以指示响应于多波长辐射束对区的照射的一阶衍射。
[0012]检测系统还可以被配置成基于第一组光子和第二组光子来产生电子信号。在一些方面中，电子信号可以指示第一组光子与第二组光子之间的相位差。在一些方面中，检测系统还可以被配置成基于电子信号来确定衬底的对准位置。
[0013]在一些方面中，照射系统可以是轴上照射系统，并且多波长辐射束可以是轴上多波长辐射束。在一些方面中，检测系统可以是离轴检测系统，第一衍射辐射束可以是以第一离轴衍射角从衬底的表面的区衍射的第一离轴衍射辐射束，并且第二衍射辐射束可以是以第二离轴衍射角从衬底的表面的区衍射的第二离轴衍射辐射束。在一些方面中，检测系统可以包括：第一离轴检测系统，所述第一离轴检测系统被配置成接收第一衍射辐射束；和第二离轴检测系统，所述第二离轴检测系统被配置成接收第二衍射辐射束。
[0014]在一些方面中，第一离轴检测系统和第二离轴检测系统可以分别包括配置成检测处于大约相同波长下的大致单色衍射辐射的第一检测器和第二检测器。例如，第一离轴检测系统可以包括配置成检测具有约450nm至约500nm的波长的辐射的正一阶衍射的正蓝光检测器，并且第二离轴检测系统可以包括配置成检测也具有约450nm至约500nm的波长的辐射的负一阶衍射的负蓝光检测器。在另一示例中，第一离轴检测系统可以包括配置成检测具有约550nm至约575nm的波长的辐射的正一阶衍射的正绿光检测器，并且第二离轴检测系统可以包括配置成检测也具有约550nm至约575nm的波长的辐射的负一阶衍射的负绿光检
测器。在又一示例中，第一离轴检测系统可以包括配置成检测具有约625nm至约675nm的波长的辐射的正一阶衍射的正红光检测器，并且第二离轴检测系统可以包括配置成检测也具有约625nm至约675nm的波长的辐射的负一阶衍射的负红光检测器。
[0015]在一些方面中，第一离轴检测系统和第二离轴检测系统可以分别包括配置成检测处于不同波长下的大致单色辐射的第一检测器和第二检测器。例如，第一离轴检测系统和第二离轴检测系统可以分别包括正蓝光检测器和正绿光检测器。在另一示例中，第一离轴检测系统和第二离轴检测系统可以分别包括正绿光检测器和负红光检测器。在一些方面中，当用于描述辐射束时，术语“正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，包括：照射系统，所述照射系统被配置成：产生包括第一波长和第二波长的多波长辐射束；和朝向衬底的表面的区传输所述多波长辐射束；检测系统，所述检测系统被配置成：接收第一组光子，所述第一组光子处于所述第一波长且是响应于所述多波长辐射束对所述衬底的所述表面的所述区的照射而从所述区衍射的；接收第二组光子，所述第二组光子处于所述第二波长且是响应于所述多波长辐射束对所述衬底的所述表面的所述区的所述照射而从所述区衍射的；以及基于所述第一组光子和所述第二组光子来产生电子信号。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二波长不同于所述第一波长。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述衬底的所述表面的所述区的面积为约1.0平方毫米。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述衬底的所述表面的所述区包括对准光栅结构的一部分。5.根据权利要求1所述的系统，其中：所述第一组光子指示响应于所述多波长辐射束对所述区的所述照射的一阶衍射；并且所述第二组光子指示响应于所述多波长辐射束对所述区的所述照射的一阶衍射。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电子信号指示所述第一组光子与所述第二组光子之间的相位差。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述检测系统还被配置成基于所述电子信号来确定所述衬底的对准位置。8.根据权利要求1所述的系统，其中：所述检测系统包括光学器件；所述光学器件被配置成：收集来自所述衬底的所述表面的所述区的处于第一衍射角的第一衍射辐射束；收集来自所述衬底的所述表面的所述区的处于第二衍射角的第二衍射辐射束；所述第一衍射辐射束包括所述第一组光子；所述第二衍射辐射束包括所述第二组光子。9.根据权利要求8所述的系统，其中：所述第一衍射辐射束指示响应于所述多波长辐射束对所述区的所述照射的一阶衍射；并且所述第二衍射辐射束指示响应于所述多波长辐射束对所述区的所述照射的一阶衍射。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述光学器件包括微透镜结构。11.根据权利要求1所述的系统，其中：所述检测系统包括：多模色散波导结构；第一检测器；和第二检测器；
所述多模色散波导结构包括：第一输入通道结构；第二输入通道结构；第一输出通道结构；和第二输出通道结构；以及所述多模色散波导结构被配置成：接收来自所述第一输入通道结构的所述第一组光子；接收来自所述第二输入通道结构的所述第二组光子；产生指示所述第一组光子与所述第二组光子之间的差的第一光学信号；产生指示所述第一组光子和所述第二组光子...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：ASML控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：