散射仪和光刻设备制造技术

本发明专利技术提供一种用于测量衬底的性质的散射仪，包括焦距感测布置，其包括引导第一辐射束到聚焦布置上的布置（６５），以通过聚焦传感器布置（６１）检测。聚焦控制器（６７）提供表示聚焦布置（１５、６９）和衬底（Ｗ）的相对位置的控制信号，其中需要所述相对位置以将第一辐射束聚焦在衬底上。致动器布置依赖于控制信号调整聚焦布置的位置。照射布置使用聚焦布置引导第二辐射束到衬底上，测量检测器（１８）在辐射束从衬底反射之后检测第二辐射束。焦距偏离布置调整由聚焦布置产生的焦距，以补偿第一辐射束和第二辐射束的聚焦之间的偏离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可应用于例如利用光刻技术的器件制造中的检验方法和使用光刻技术制造器件的方法。尤其地，本专利技术涉及散射仪的方法和设备。
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。为了监测光刻过程，需要测量图案化的衬底的参数，例如形成在衬底上或衬底内的连续层之间的重叠误差。已有多种技术用于测量在光刻过程中形成的显微结构，包括使用扫描电子显微镜和多种专门工具。一种专用检验工具的形式是散射仪，其中辐射束被引导到衬底表面上的目标上并且测量散射或反射束的性质。通过比较束在被衬底反射或散射前后的性质，可以确定衬底的性质。例如通过将反射束同与已知衬底性质相关的已知测量值的库中存储的数据比较，可以确定衬底的性质。已知两种主要类型的散射仪。光谱散射仪引导宽带辐射束到衬底上并且测量散射到特定的窄的角度范围内的辐射的光谱(强度作为波长的函数)。角度分辨散射仪使用单色辐射束并且测量作为角度的函数的散射辐射的强度。为了测量光谱，反射的辐射束必须被聚焦到散射仪检测器上。因为难以使用用于散射仪测量的宽带辐射束来确定在目标之上物镜的理想高度以实现最佳聚焦，现有技术使用特殊的具有其自身的窄带辐射源的聚焦传感器来执行必要的测量。随后测量的值被用于控制物镜的位置以将目标保持在理想焦距处和确定散射仪中的用于参照和校准的基准的高度。然而，本申请的专利技术人认识到，在这种布置中存在问题，即通过聚焦传感器测量的物镜的最佳位置可能不与散射仪检测器的最佳聚焦位置精确地匹配
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种至少消除上述问题的使用散射仪的检验方法。根据本专利技术的第一方面，提供一种散射仪，配置成测量衬底的性质，散射仪包括 聚焦布置；聚焦传感器；聚焦控制器，响应于所述聚焦传感器以提供有效地引起致动器布置调整所述聚焦布置和衬底的相对位置的控制信号，其中需要所述相对位置、以在调整过程期间聚焦辐射束；和焦距偏离布置，适于提供偏离给聚焦布置产生的焦距，以补偿在所述调整过程期间所述散射仪的聚焦和在使用散射仪期间的散射仪的聚焦之间的差异。根据本专利技术的第二方面，提供一种使用散射仪测量衬底的性质的散射测量方法， 包括调整过程，包括确定聚焦辐射束所需的所述聚焦布置和所述衬底的相对位置、提供表示所述聚焦布置和所述衬底的所述相对位置的控制信号、和依赖于所述控制信号调整所述聚焦布置和所述衬底的所述相对位置以引起所述聚焦；和提供偏离给由聚焦布置产生的焦距以补偿所述调整过程期间所述散射仪的聚焦和使用散射仪期间散射仪的聚焦之间的差异。根据本专利技术的第三方面，提供一种器件制造方法，包括使用光刻设备以在衬底上形成图案；和使用散射仪确定与通过所述光刻设备印刷的图案的参数有关的值，包括调整过程，所述调整过程包括确定聚焦辐射束所需的所述聚焦布置和所述衬底的相对位置、 提供表示所述聚焦布置和所述衬底的所述相对位置的控制信号、和依赖于所述控制信号调整所述聚焦布置和所述衬底的所述相对位置以引起所述聚焦；和提供偏离给由聚焦布置产生的焦距，以补偿所述调整过程期间所述散射仪的聚焦和使用散射仪期间散射仪的聚焦之间的差异。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示出光刻设备；图2示出光刻单元或光刻簇；图3示出第一散射仪；图4示出第二散射仪；图5示出第三散射仪，其示出传感器台和晶片台的细节；图6示意地示出并入到在根据本专利技术的散射仪的第一实施例中使用的图5中示出的散射仪中的光学布置；图7是表示根据本专利技术的第一实施例的图5和6中的散射仪的操作流程图；图8是表示根据本专利技术的第二实施例的图5和6中的散射仪的操作流程图。具体实施例方式图1示意地示出了一光刻设备。所述光刻设备包括照射系统(照射器)IL，其配置用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或深紫外(DUV)辐射)；支撑结构(例如掩模台) MT,其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与用于根据确定的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，其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；和投影系统(例如折射式投影透镜系统)PL，其配置成用于将由图案形成装置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、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种散射仪，配置成测量衬底的性质，所述散射仪包括：聚焦布置；聚焦传感器；聚焦控制器，响应于所述聚焦传感器以提供有效地引起致动器布置调整所述聚焦布置和衬底的相对位置的控制信号，其中需要所述相对位置以在调整过程期间聚焦辐射束；和焦距偏离布置，适于提供偏离给聚焦布置产生的焦距，以补偿在所述调整过程期间所述散射仪的聚焦和在使用散射仪期间所述散射仪的聚焦之间的差异。

【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：J·范鲍克斯米尔，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL