重叠测量设备、光刻设备和使用这种重叠测量设备的器件制造方法技术

重叠测量设备具有偏振光源，用于用偏振光束照射样品，和光学系统，用以捕获由样品散射的光。光学系统包括偏振器，用于传送与偏振光束的偏振方向正交的正交偏振分量。检测器测量正交偏振分量的强度。连接至检测器的处理单元布置成使用从正交偏振分量得出的不对称数据处理重叠计算测量的正交偏振分量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种重叠测量设备、光刻设备以及使用这种重叠测量设备制造器件的 方法。
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。 所述图案的转移通常是通过将图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。 通常，单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括所谓的 步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标 部分；以及所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所 述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也 可能通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。在已知的角分辨散射测量系统中，重叠被测量成从衬底上的光栅反射的光的+1 和-1级衍射之间的强度差异。这需要具有大约300-1000nm量级的节距的相对粗糙的光栅。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种光刻设备和器件制造方法，其中可以以尽可能接近的分辨率 水平实现重叠测量。在一个示例中，对于重叠分辨率零级衍射级是有效的。对于锥形衍射， 零级还显示出不对称，其可以理论上用于OV度量。然而，不对称可能是极其小的(即使是 在使用UV波长的情况下)，这会使得测量易于受到传感器不对称的影响。在本专利技术的一个实施例中，提供一种重叠测量设备，包括偏振光源，用于使用偏 振光束照射样品；光学系统，配置成捕获由样品散射的光，所述光学系统包括偏振器，用 于传送与偏振光束的偏振方向正交的正交偏振分量；和检测器，其测量正交偏振分量的强 度，其中重叠测量设备还包括连接至检测器的处理单元，所述处理单元配置成使用从正交 偏振分量得出的不对称数据仅处理用于重叠度量测量的正交偏振分量。在本专利技术的另一实施例中，提供一种光刻设备，包括这样的重叠测量设备。在本专利技术的还一实施例中，一种器件制造方法，包括将图案化的辐射束投影到衬 底上，其中所述方法包括用偏振光束照射样品；捕获由样品散射的光；传送与偏振光束的偏振方向正交的正交偏振分量；测量正交偏振分量的强度；和使用从正交偏振分量得出的 不对称数据仅处理用于重叠度量测量的正交偏振分量。本专利技术的其他实施例、特征以及优点以及这些不同的实施例的结构和操作将在下 面参照附图进行详细的描述。附图说明下面仅通过示例的方式，参考附图对本专利技术的实施例进行描述，其中示意性附图 中相应的标记表示相应的部件，在附图中图1示出根据本专利技术一个实施例的光刻设备；图2示意地示出根据本专利技术一个实施例的重叠测量系统的示意图；图3示意地示出用在双图案化的衬底上的光栅结构的截面图；图如和4b示出使用在图2中的重叠测量系统中的图3示出的结构测量的平面和 交叉偏振光谱；图5示出从图4的光谱测量的交叉偏振器不对称的相对量。本专利技术的一个或更多个实施例将在下文中参照附图进行描述。具体实施例方式本说明书公开了并入本专利技术的特征的一个或更多个实施例。所公开的实施例仅给 出本专利技术的示例。本专利技术的范围不限于所公开的实施例。本专利技术通过未决的权利要求进行 限定。所述的实施例和在说明书中提到的“ 一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例，，等 表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例不必包括一定包括特 定特征、结构或特性。而且，这些段落不必指的是同一个实施例。此外，当特定特征、结构或 特性与实施例结合进行描述时，应该理解，无论是否明确描述，本领域技术人员可以实现将 这些特征、结构或特性与其他实施例结合。本专利技术实施例可以应用到硬件、固件、软件或其任何组合。本专利技术实施例还可以应 用为存储在机器可读介质上的指令，其可以通过一个或更多个处理器读取和执行。机器可 读介质可以包括任何用于以机器(例如计算设备)可读形式存储或传送信息的机构。例 如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储媒介；光 学存储媒介；闪存设备；传播信号的电、光、声或其他形式(例如，载波、红外信号、数字信号 等)，以及其他。此外，这里可以将固件、软件、程序、指令描述成执行特定操作。然而，应该 认识到，这些描述仅为了方便并且这些操作实际上由计算设备、处理器、控制器或其他执行 所述固件、软件、程序、指令等的设备来完成的。图1示意地示出了根据本专利技术的一个实施例的光刻设备。所述光刻设备包括照 射系统、支撑结构、衬底台和投影系统。照射系统(照射器)IL配置用于调节辐射束B (例 如UV辐射或DUV辐射)。支撑结构(例如掩模台)MT构造成支撑图案形成装置(例如掩 模)MA并与配置成根据特定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构造成用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根 据确定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连。投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS配置成用于将图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例 如包括一根或多根管芯)上。照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静 电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。所述支撑结构支撑，即承载图案形成装置的重量。支撑结构以依赖于图案形成装 置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方 式保持图案形成装置。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保 持图案形成装置。所述支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移 动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。 在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同 义。这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在 辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意， 被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符(例如如果该图 案包括相移特征或所谓的辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的 器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编 程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如 二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩 模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地 倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜 矩阵反射的辐射束。这里使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括任意类型的投影系统，包括折 射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合，如对于所使 用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重叠测量设备，包括：　　偏振光源，配置成用偏振光束照射样品；　　光学系统，配置成捕获由偏振光束引起的由样品散射的光，所述光学系统包括：　　偏振器，配置成透过与偏振光束的偏振方向正交的正交偏振分量，　　检测器，配置成测量所述正交偏振分量的强度并由其产生信号，和　　处理单元，配置成接收来自检测器的所述信号并使用从所述正交偏振分量得出的不对称数据来处理用于重叠度量测量的所述正交偏振分量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

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