光刻设备、量测系统及其方法与流程

光刻设备、量测系统及其方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年12月23日递交的美国临时专利申请号63/129,714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。
技术领域
3.本公开涉及一种光刻设备，例如，用于用顺序照射镜头来辐照物体的光刻设备。


背景技术：

4.光刻设备是一种将期望的图案施加至衬底(通常是在衬底的目标部分上)上的机器。例如，光刻设备可以用于集成电路(ic)的制造中。在这种情况下，可以将替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于产生要在ic的单独的层上形成的电路图案。可以将所述图案转印到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或若干个管芯)上。典型地，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网格。已知的光刻设备包括所谓的步进器和所谓的扫描器，在步进器中，通过将整个图案一次曝光到目标部分上来辐照每个目标部分，在扫描器中，通过在辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案的同时平行或反向平行于这个扫描方向同步地扫描所述目标部分来辐照每个目标部分。还可以通过将图案压印到衬底上而将图案从图案形成装置转印到衬底上。
5.另一光刻系统是干涉量测光刻系统，在所述干涉量测光刻系统中不存在图案形成装置，而是光束被拆分成两个束，并且通过使用反射系统导致这两个束在所述衬底的目标部分处干涉。所述干涉导致在所述衬底的目标部分处形成线。
6.在光刻操作期间，不同的处理步骤可能需要被顺序地形成在所述衬底上的不同层。因此，可能需要以较高准确度相对于形成在衬底上的先前的图案来定位所述衬底。通常，对准标记被放置在所述衬底上以相对于第二物体被对准和定位。光刻设备可以使用对准装置以检测所述对准标记的位置以及使用所述对准标记来对准所述衬底，以确保来自掩模的准确曝光。在两个不同层处的对准标记之间的未对准被测量以作为重叠误差。
7.为了监测所述光刻过程，测量所述被图案化的衬底的参数。参数可以包括例如形成在所述被图案化的衬底中或所述被图案化的衬底上的连续层之间的重叠误差、以及显影后的光敏抗蚀剂的临界线宽。可以在产品衬底上和/或在专用量测目标上执行这种测量。存在用于对在光刻过程中形成的微观结构进行测量的各种技术，包括并行或顺序地测量多个波长。


技术实现要素：

8.在测量中使用多个波长对于校正标记不对称性是重要的。因此，需要有效地使用多个波长来获得测量结果。
9.在一些实施例中，一种方法包括：用顺序照射镜头辐照目标结构；将来自所述目标
结构的散射束朝向成像检测器引导；使用所述成像检测器来产生检测信号；以及至少基于所述检测信号来确定所述目标结构的性质。顺序照射镜头中的每个照射镜头的积分时间被选择以降低低频误差。
10.在一些实施例中，一种系统包括：照射系统，所述照射系统被配置成用顺序照射镜头辐照目标结构；检测系统，所述检测系统被配置成将来自所述目标结构的散射束朝向成像检测器引导；所述成像检测器，所述成像检测器被配置成产生检测信号；以及处理电路，所述处理电路被配置成至少基于所述检测信号来确定所述目标结构的性质。顺序照射镜头中的每个照射镜头的积分时间被选择以降低低频误差。
11.在下文中参考随附附图详细地描述本公开的另外的特征、以及各个实施例的结构和操作。应注意，本公开不限于本文描述的具体实施例。本文仅出于说明性的目的来呈现这样的实施例。基于本发明中包含的教导，相关领域技术人员将明白额外的实施例。
附图说明
12.并入本文中并构成说明书的一部分的随附附图图示出本公开，并且与描述一起进一步用于解释本公开的原理并使相关领域的技术人员能够完成并使用本文中描述的实施例。
13.图1a示出根据一些实施例的反射型光刻设备的示意图。
14.图1b示出根据一些实施例的透射型光刻设备的示意图。
15.图2示出根据一些实施例的所述反射型光刻设备的较详细的示意图。
16.图3示出根据一些实施例的光刻单元的示意图。
17.图4a和图4b示出根据一些实施例的对准设备的示意图。
18.图5示出根据一些实施例的系统。
19.图6示出根据一些实施例的平台定位测量(spm)中的误差谱。
20.图7示出根据一些实施例的并行和顺序照射的积分时间和相应的传递函数。
21.图8示出根据一些实施例的多次测量情况的积分时间。
22.图9示出根据一些实施例的作为一时间段内的镜头的数量的函数的再现性误差。
23.图10示出根据一些实施例的顺序照射镜头。
24.图11示出根据一些实施例的使用多个波长的顺序照射镜头。
25.图12示出根据一些实施例的使用多个波长的经堆叠的照射镜头。
26.图13示出根据一些实施例的具有非均匀间隔的照射镜头。
27.图14示出根据一些实施例的多次测量情况的积分时间。
28.图15示出根据一些实施例的作为变迹镜头的数量的函数的再现性误差。
29.图16示出根据一些实施例的系统。
30.图17示出根据一些实施例的检查系统的两个或更多个通道中的每个通道的顺序照射镜头。
31.图18示出根据一些实施例的由系统执行的操作的流程图。
32.从根据下文阐明的具体实施方式，当与附图结合时，将明白本公开的特征，在附图中相同的附图标记始终标识相应的元件。在附图中，相似的附图标记通常指示相同的、功能上类似的和/或结构上类似的元件。另外，通常，附图标记的最左边的数字标识其中所述附
图标记第一次出现的附图。除非另有陈述，否则在整个本公开文件中提供的附图不应该被解释为成比例的附图。
具体实施方式
33.本说明书公开了包含本公开的特征的一个或更多个实施例。所公开的实施例被提供为示例。本发明的范围不限于所公开的实施例。要求保护的特征由随附于其的权利要求限定。
34.所描述的实施例以及在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等指示所描述的实施例可以包括具体的特征、结构或特性，但是每个实施例可能不一定包括所述具体的特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定指同一实施例。另外，当结合实施例来描述具体的特征、结构或特性时，应该理解，无论是否明确描述，与其它实施例相结合来实现这样的特征、结构或特性均在本领域技术人员的知识范围内。
35.为了便于描述，在本文中可以使用空间相对术语，例如“下面”、“下方”、“较低”、“上方”、“在
……
上”、“较高”等，以描述如附图中图示的一个元件或特征与另一(另外多个)元件或特征的关系。所述空间相对术语旨在涵盖装置在使用或操作时除了图中描绘的定向之外的不同定向。所述设备可以被另外定向(转动90度或处于其它定向)并且本文中使用的空间地相对描述语可以同样被相应地解释。
36.如本文中使用的术语“大约”指示给定量的可以基于具体技术而变化的值。基于所述特定技术，术语“大约”可以指示给定量的值，所述值在例如所述值的上下10％至30％(例如，所述值的
±
10％、
±
20％或
±
30％)内变化。
37.可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实施本发明的实施例。本公开的实施例也可以被实施为存储在机器可读介质上的可以由一个或更多个处理器读取和执行的指令。机器可读介质可以包括用于以能够由机器(例如，计算装置)读取的形式存储或传输信息的任何机构。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)；磁盘存储介质；光存储介质；闪速存储装置；电学、光学、声学或其它形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等等。另外，本文中，可以将固件、软件、例程、和/或指令描述为执行某些动作。然而，应该理解，这样的描述仅仅是为了方便，并且这些动作实际上由计算装置，处理器，控制器，或执行固件、软件、例程、指令等的其它装置产生。
38.然而，在更详细地描述这样的实施例之前，呈现可以实施本公开的实施例的示例性环境是有指导意义的。
39.示例性光刻系统
40.图1a和图1b分别示出可以实施本公开的实施例的光刻设备100和光刻设备100’的示意图。光刻设备100和光刻设备100’分别包括以下部件：照射系统(照射器)il，所述照射系统被配置成调节辐射束b(例如，深紫外或极紫外辐射)；支撑结构(例如，掩模台)mt，所述支撑结构被配置成支撑图案形成装置(例如，掩模、掩模版或动态图案形成装置)ma并连接至配置成准确地定位图案形成装置ma的第一定位器pm；和衬底台(例如，晶片台)wt，所述衬底台被配置成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)w并连接至被配置成准确地定位衬底w的第二定位器pw。光刻设备100和100’还具有投影系统ps，所述投影系统被配置成将由图案形成装置ma赋予辐射束b的图案投影到衬底w的目标部分(例如，包括一个或更多个管芯)c
上。在光刻设备100中，图案形成装置ma和投影系统ps是反射型的。在光刻设备100’中，图案形成装置ma和投影系统ps是透射型的。
41.所述照射系统il可以包括用于对所述辐射束b进行引导、成形或控制的各种类型的光学部件，诸如折射型、反射型、反射折射性型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或者它们的任何组合。
42.所述支撑结构mt以依赖于所述图案形成装置ma相对于参考系的定向、所述光刻设备100和100’中的至少一个光刻设备的设计、和其它条件(诸如所述图案形成装置ma是否保持在真空环境中)的方式来保持所述图案形成装置ma。所述支撑结构mt可以采用机械的、真空的、静电的、或其它的夹持技术来保持所述图案形成装置ma。所述支撑结构mt可以是例如可以根据需要固定或移动的框架或台。通过使用传感器，所述支撑结构mt可以确保所述图案形成装置ma例如相对于所述投影系统ps位于期望的位置。
43.术语“图案形成装置”ma应该被广义地解释为表示能够用于在辐射束b的横截面中向所述辐射束b赋予图案以便在衬底w的目标部分c中产生图案的任何装置。赋予所述辐射束b的图案可以与在所述目标部分c中产生以形成集成电路的器件中的特定功能层相对应。
44.所述图案形成装置ma可以是透射型的(如图1b的光刻设备100’中那样)或反射型的(如图1a的光刻设备100中那样)。图案形成装置的示例ma包括掩模版、掩模、可编程反射镜阵列或、可编程lcd面板。掩模在光刻中是公知的，并且包括诸如二元掩模、交替相移掩模、或衰减相移掩模、以及各种混合掩模类型的掩膜类型。可编程反射镜阵列的示例采用较小反射镜的矩阵布置，所述较小反射镜中的每个较小反射镜可以被单独地倾斜，以沿不同的方向反射入射辐射束。被倾斜的反射镜将图案赋予由较小反射镜的矩阵反射的所述辐射束b。
45.术语“投影系统”ps可以包括任何类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型以及静电型光学系统或者它们的任何组合，如对于所使用的曝光辐射或者诸如在衬底w上使用浸没液体或使用真空等其它因素所适合的。真空环境可以被用于euv或电子束辐射，这是因为其它气体可能吸收过多的辐射或电子。因此，借助真空壁和真空泵，可以为整个束路径提供真空环境。
46.光刻设备100和/或光刻设备100’可以是具有两个(双平台)或更多个衬底台wt(和/或两个或更多掩模台)的类型。在这样的“多平衬底台”机器中，可以并行地使用额外的衬底台wt，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它衬底台wt用于曝光。在一些情形下，额外的台可以不是衬底台wt。
47.所述光刻设备还可以是如下类型：其中衬底的至少一部分可以被具有相对较高折射率的液体(例如，水)覆盖，以填充投影系统与衬底之间的空间。浸没液体也可以被施加至所述光刻设备中的其它空间，例如所述掩模与所述投影系统之间的空间。浸没技术在本领域中公知用于增加投影系统的数值孔径。本文中使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底之类的结构浸没在液体中，而是“浸没”仅意味着在曝光期间液体位于所述投影系统与所述衬底之间。
48.参考图1a和图1b，所述照射器il接收来自辐射源so的辐射束。当源so是准分子激光器时，源so和光刻设备100、100’可以是分立的物理实体。在这种情况下，不认为所述源so构成光刻设备100或100’的一部分，并且所述辐射束b借助于包括例如合适的定向反射镜
和/或扩束器的束传递系统bd(在图1b中)而从所述源so传递至所述照射器il。在其它情况下，例如，当源so是汞灯时，源so可以是光刻设备100、100’的组成部分。可以将所述源so和所述照射器il以及需要时所述束传递系统bd一起称为辐射系统。
49.所述照射器il可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器ad(在图1b中)。通常，至少可以调整所述照射器的光瞳平面中的强度分布的外部径向范围及/或内部径向范围(通常分别称为“σ外部”和“σ内部”)。此外，照射器il可以包括各种其它部件(在图1b中)，诸如积分器in和聚光器co。所述照射器il可以被用于调节所述辐射束b，以在其横截面中具有期望的均一性和强度分布。
50.参考图1a，所述辐射束b被入射到所述图案形成装置(例如，掩模)ma上并被所述图案形成装置ma图案化，所述图案形成装置ma被保持在所述支撑结构(例如，掩模台)mt上。在光刻设备100中，所述辐射束b从所述图案形成装置(例如，掩模)ma反射。在从所述图案形成装置(例如，掩模)ma反射之后，辐射束b传递通过投影系统ps，投影系统ps将所述辐射束b聚焦b到衬底w的目标部分c上。借助于第二定位器pw和位置传感器if2(例如，干涉仪装置、线性编码器、或电容传感器)，可以准确地移动衬底台wt(例如，以将不同的目标部分c定位在辐射束b的路径中)。类似地，第一定位器pm和另一位置传感器if1可以用来相对于所述辐射束b的路径准确地定位所述图案形成装置(例如，掩模)ma。图案形成装置(例如，掩模)ma和衬底w可以使用掩模对准标记m1、m2和衬底对准标记p1、p2来对准。
51.参考图1b，所述辐射束b被入射到所述图案形成装置(例如，掩模ma)上并被所述图案形成装置图案化，所述图案形成装置ma被保持在所述支撑结构(例如，掩模台mt)上。在已经横穿所述掩模ma的情况下，所述辐射束b穿过所述投影系统ps，所述投影系统将所述束聚焦至所述衬底w的目标部分c上。所述投影系统具有与所述照射系统光瞳ipu共轭的光瞳ppu。辐射的部分源自在所述照射系统光瞳ipu处的强度分布，并横穿所述掩模图案而不受所述掩模图案处的衍射的影响，并产生在所述照射系统光瞳ipu处的强度分布的图像。
52.所述投影系统ps将所述标记图案mp的图像mp
′
投影到涂覆在所述衬底w上的光致抗蚀剂层上，其中，通过来自所述强度分布的辐射由从所述标记图案mp所产生的衍射束形成图像mp
′
。例如，所述掩模图案mp可以包括线和间隔的阵列。所述阵列处的与零阶衍射不同的辐射的衍射产生被转向的衍射束，所述被转向的衍射束在垂直于所述线的方向上具有方向的变化。未衍射束(即，所谓的零阶衍射束)横穿图案，而传播方向没有任何变化。所述零阶衍射束穿过所述投影系统ps的位于所述投影系统ps的所述共轭光瞳ppu的上游的上部透镜或上部透镜组，以到达所述共轭光瞳ppu。在所述共轭光瞳ppu的平面中并且与所述零阶衍射束相关联的强度分布的一部分是所述照射系统il的所述照射系统光瞳ipu中的强度分布的图像。光阑装置pd例如被设置在或大致位于包括所述投影系统ps的所述共轭光瞳ppu的平面处。
53.所述投影系统ps被布置为借助于透镜或透镜组l，不仅捕获所述零阶衍射束，而且捕获一阶或一阶和更高阶衍射束(未示出)。在一些实施例中，可以使用用于对在垂直于线的方向上延伸的线图案进行成像的偶极照射以利用偶极照射的分辨率增强效应。例如，一阶衍射束在晶片w的水平上与相应的零阶衍射束干涉，以产生具有尽可能高的分辨率和过程窗口(即，可用的焦深与可容许的曝光剂量偏差相结合)的线图案mp的图像。在一些实施例中，可以通过在所述照射系统光瞳ipu的相对象限中提供辐射极(未示出)来降低像散像
差。此外，在一些实施例中，可以通过阻挡所述投影系统的所述共轭光瞳ppu中的、与相对象限中的辐射极相关联的零阶束来减少像散像差。这在于2009年3月31日发布的us 7,511,799 b2中有更详细的描述，us 7,511,799 b2的全部内容通过引用并入本文。
54.借助于第二定位器pw和位置传感器if(例如，干涉仪装置、线性编码器、或电容传感器)，可以准确地移动衬底台wt(例如，以将不同的目标部分c定位在辐射束b的路径中)。类似地，(例如，在从掩模库的机械获取之后或在扫描期间)可以将第一定位器pm和另一位置传感器(未在图1b中示出)用于相对于辐射束b的路径准确地定位掩模ma。
55.通常，可以借助于构成所述第一定位器pm的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)来实现掩模台mt的移动。类似地，可以采用构成第二定位器pw的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台wt的移动。在步进器的情况下(与扫描器相反)，所述掩模台mt可以仅被连接至短行程致动器，或可以是固定的。掩模ma和衬底w可以使用掩模对准标记m1、m2和衬底对准标记p1、p2来对准。虽然(图示的)衬底对准标记占据了专用目标部分，但是掩模对准标记m1、m2和衬底对准标记p1、p2可以位于多个目标部分之间的空间(这些掩模对准标记m1、m2和衬底对准标记p1、p2被称为划线对准标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在掩模ma上的情况下，掩模对准标记可以位于这些管芯之间。
56.掩模台mt和图案形成装置ma可以位于真空腔室中，在真空腔室中，真空内机器人ivr可以被用于将诸如掩模的图案形成装置移入和移出真空腔室。替代地，当掩模台mt和图案形成装置ma处于真空腔室以外时，真空外机器人可以类似于真空内机器人ivr那样用于各种运输操作。真空内机器人和真空外机器人两者都需要被校准以将任何有效负载(例如，掩模)流畅地转移至转移站的固定的运动学安装件。
57.光刻设备100和100可以用于以下模式中的至少一种：
58.1.在步进模式中，支撑结构(例如，掩模台)mt和衬底台wt基本上保持静止的同时，赋予到辐射束的整个图案被一次投影到目标部分c上(即，单次静态曝光)。然后，衬底台wt在x和/或y方向上移动，使得可以曝光不同的目标部分c。
59.2.在扫描模式中，同步扫描支撑结构(例如，掩模台)mt和衬底台wt的同时，赋予到辐射束b的图案被投影到目标部分c上(即，单次动态曝光)。可以通过投影系统ps的放大率(缩小率)和图像反转特性来确定衬底台wt相对于支撑结构(例如，掩模台)mt的速度和方向。
60.3.在另一模式中，在将保持可编程图案形成装置的支撑结构(例如，掩模台)mt保持为大致固定且所述衬底台wt被移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束b的图案投影到目标部分c上。可以采用脉冲辐射源so，并且在衬底台wt的每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间根据需要更新可编程图案形成装置。这种操作模式可以易于被应用于利用可编程图案形成装置(诸如，可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
61.也可以采用所描述的使用模式的组合和/或变化或完全不同的使用模式。
62.在另外的实施例中，光刻设备100包括极紫外(euv)源，所述极紫外(euv)源被配置成产生用于euv光刻术的euv辐射束。通常，euv源被配置在辐射系统中，并且相应的照射系统被配置成调整euv源的euv辐射束。
63.图2更详细地示出所述光刻设备100，光刻设备100包括所述源收集器设备so、所述照射系统il和所述投影系统ps。源收集器设备so被构造并布置成使得真空环境可以被保持
在源收集器设备so的围封结构220中。发射euv辐射的等离子体210可以由放电产生等离子体源形成。可以通过气体或蒸汽(例如，xe气体、li蒸汽或sn蒸汽)产生euv辐射，在所述气体或蒸汽中，非常热的等离子体210被产生以发射在电磁光谱的euv范围内的辐射。例如，通过引起至少部分电离的等离子体的放电而产生所述非常热的等离子体210。为了有效产生辐射，可能需要例如分压为10pa的xe、li、sn蒸汽或任何其它合适的气体或蒸汽。在一些实施例中，提供被激发的锡(sn)的等离子体以产生euv辐射。
64.由热等离子体210发射的辐射从源腔室211经由可选的定位在源腔室211中的开口中或所述开口后方的气体阻挡部或污染物陷阱230(在一些情况下，也被称为污染物阻挡部或翼片阱)而被传递到收集器腔室212中。所述污染物陷阱230可以包括通道结构。污染物陷阱230也可以包括气体阻挡部，或气体阻挡部与通道结构的组合。本文中另外指出的所述污染物陷阱或污染物阻挡部230至少包括通道结构。
65.所述收集器腔室211可以包括可以是所谓的掠入射收集器的辐射收集器co。辐射收集器co具有上游辐射收集器侧251和下游辐射收集器侧252。横穿收集器co的辐射可以被反射离开光栅光谱滤波器240以被聚焦在虚源点if处。所述虚源点if通常被称为中间焦点，并且所述源收集器设备被布置成使得中间焦点if位于所述围封结构220中的开口219处或附近。所述虚源点if是所述辐射发射等离子体210的图像。光栅光谱滤波器240特别地被用于抑制红外(ir)辐射。
66.随后，所述辐射横穿所述照射系统il，所述照射系统il可以包括琢面场反射镜装置222和琢面光瞳反射镜装置224，所述琢面场反射镜装置222和所述琢面光瞳反射镜装置224被布置成在所述图案形成装置ma处提供辐射束221的期望的角分布，以及在所述图案形成装置ma处提供辐射强度的期望的均一性。当辐射束221在由所述支撑结构mt保持的所述图案形成装置ma处被反射时，形成图案化束226，并且所述图案化束226由所述投影系统ps经由反射元件228、229成像到由晶片台或衬底台wt所保持的衬底w上。
67.在照射光学器件单元il和投影系统ps中通常可以存在比示出的元件更多的元件。光栅光谱滤波器240可以可选地存在，这依赖于光刻设备的类型。此外，可以存在比图2中所示的反射镜更多的反射镜，例如，在投影系统ps中可以存在比图2中所示的反射元件多一到六个额外的反射元件。
68.如图2中图示的收集器光学器件co被描绘为仅作为收集器(或收集器反射镜)的一个示例的具有掠入射反射器253、254和255的巢状收集器。所述掠入射反射器253、254和255围绕光轴o被轴向对称地设置，并且这种类型的收集器光学器件co优选地与经常被称为dpp源的放电产生的等离子体源结合使用。
69.示例性光刻单元
70.图3示出根据一些实施例的光刻单元300，光刻单元300有时也被称为光刻元或簇。光刻设备100或100
′
可以形成光刻单元300的一部分。光刻单元300还可以包括用于在衬底上执行曝光前过程和曝光后过程的一个或更多个设备。常规地，这些设备包括：用于沉积抗蚀剂层的旋涂机sc、用于显影被曝光的抗蚀剂的显影装置de、激冷板ch和焙烤板bk。衬底输送装置或机器人ro从输入/输出端口i/o1、i/o2拾取衬底，在不同的过程设备之间移动所述衬底，并且将所述衬底传递至所述光刻设备100或100’的进料台lb。通常被统称为轨道或涂覆显影系统的这些装置处于轨道或涂覆显影系统控制单元tcu的控制下，所述轨道控制单
元tcu本身由管理控制系统scs控制，所述管理控制系统scs也经由光刻控制单元lacu来控制所述光刻设备。因此，可以操作不同的设备以最大化生产量和处理效率。
71.示例性检查装置
72.为了控制所述光刻过程以将器件特征准确地放置在所述衬底上，对准标记通常被设置在所述衬底上，并且所述光刻设备包括一个或更多个对准设备和/或系统，必须通过所述对准设备和/或系统准确地测量衬底上的标记的位置。这些对准设备是有效的位置测量设备。不同类型的标记和不同类型的对准设备和/或系统已知来自不同的时间和不同的制造商。在当前光刻设备中广泛使用的一种类型的系统是基于如美国专利号6,961,116(den boef等人)中描述的自参考干涉仪，该美国专利的全部内容通过引用并入本文中。通常，标记被分别测量以获得x位置和y位置。可以使用美国公开号2009/195768a(bijnen等人)中描述的技术来执行经组合的x和y测量，该美国公开号2009/195768a的全部内容也通过引用并入本文中。
73.术语“检查设备”、“量测设备”等可以在本文中使用以指代例如用于测量结构的性质(例如，重叠误差、临界尺寸参数)、或用于光刻设备中以检查晶片的对准(例如，对准设备)的例如装置或系统。
74.图4a示出根据一些实施例的量测设备400的截面图的示意图。在一些实施例中，量测设备400可以被实现为光刻设备100或100’的一部分。量测设备400可以被配置成相对于图案形成装置(例如，图案形成装置ma)对准衬底(例如，衬底w)。量测设备400还可以被配置成检测所述衬底上的对准标记的位置，并且使用所述对准标记的检测到的位置来将所述衬底相对于光刻设备100或100’的所述图案形成装置或其它部件对准。所述衬底的这样的对准可以确保在所述衬底上准确地曝光一个或更多个图案。
75.在一些实施例中，量测设备400可以包括照射系统412、分束器414、干涉仪426、检测器428、、束分析器430和重叠计算处理器432。照射系统412可以被配置成提供具有一个或更多个通带的电磁窄带辐射束413。在一示例中，所述一个或更多个通带可以在介于约500nm至约900nm之间的波长的光谱内。在另一示例中，所述一个或更多个通带可以是介于约500nm至约900nm之间的波长的光谱内的离散的窄通带。照射系统412还可以被配置成提供在长时间段内(例如，在照射系统412的使用寿命内)具有大致恒定的中心波长(cwl)值的一个或更多个通带。如上文所论述的，在当前的对准系统中，照射系统412的这种配置可以有助于防止实际的cwl值从期望的cwl值偏移。并且，因此，与所述当前的对准设备相比，使用恒定的cwl值可以改善对准系统(例如，量测设备400)的长期稳定性和准确度。
76.在一些实施例中，分束器414可以被配置为接收辐射束413并且将辐射束413拆分成至少两个子辐射束。例如，辐射束413可以被拆分成子辐射束415和417，如图4a中示出的。分束器414还可以被配置成将子辐射束415引导到放置在平台422上的衬底420上。在一个示例中，所述平台422可以沿方向424移动。子辐射束415可以被配置为照射位于衬底420上的对准标记或目标418。对准标记或目标418可以涂覆有辐射敏感膜。在一些实施例中，对准标记或目标418可以具有一百八十度(即，180
°
)的对称性。也就是说，当对准标记或目标418绕垂直于对准标记或目标418的平面的对称轴旋转180
°
时，旋转后的对准标记或目标418可以与未旋转的对准标记或目标418大致相同。衬底420上的所述目标418可以是：包括由实心抗蚀剂线形成的栅条的抗蚀剂层光栅；或产品层光栅；或重叠目标结构中的复合光栅叠层，所
述复合光栅叠层包括重叠或交错在产品层光栅上的抗蚀剂光栅，等等。所述栅条可以替代地被蚀刻到所述衬底中。这种图案对所述光刻投影设备(特别是所述投影系统pl)中的色像差以及照射对称性是敏感的，并且这种像差的存在可以表明它们自身在所印制的光栅中的变化。在一个示例中，在器件制造中用于测量线宽、节距和临界尺寸的一种在线方法利用了被称为“散射测量法”的技术。例如，散射测量方法在raymond等人的“使用spie散射测量方法的多参数光栅量测(multiparameter grating metrology using spie scatterometry)”(j.vac.sci.tech.b，第15卷，第2期，第361至368页(1997))和niu等人的“duv光刻中的镜面光谱散射测量法(specular spectroscopic scatterometry in duv lithography)”(spie,第3677卷(1999))中描述，这两者均通过整体引用并入本文中。在散射测量中，光被所述目标中的周期性结构反射，并且以给定角度检测所得到的反射光谱。例如，使用严格耦合波分析(rcwa)或通过与仿真得出的图案库进行比较，产生反射光谱的结构被重构。因此，所印制的光栅的散射测量数据被用于重构所述光栅。所述光栅的参数(诸如，线宽和线的形状)可以被输入到重构过程中，由处理单元pu根据印制步骤和/或其它散射测量过程的知识来进行所述重构过程。
77.在一些实施例中，根据实施例，分束器414还可以被配置成接收衍射辐射束419，并且将衍射辐射束419拆分成至少两个子辐射束。辐射束419可以被拆分成子辐射束429和439，如图4a中示出的。
78.应注意，即使分束器414被示出为将子辐射束415朝向对准标记或目标418引导，并且将衍射子辐射束429朝向干涉仪426引导，但是本公开不限于此。相关领域技术人员将明白：其它光学布置可以被用于获得照射衬底420上的对准标记或目标418并且检测对准标记或目标418的图像的类似的结果。
79.如图4a中图示的，干涉仪426可以被配置成通过分束器414接收子辐射束417和衍射子辐射束429。在一示例性实施例中，衍射子辐射束429可以是子辐射束415的、可以从对准标记或目标418反射的至少一部分。在该实施例的示例中，干涉仪426包括任何合适的一组光学元件，例如，棱镜组合，所述棱镜组合可以被配置以基于所接收的衍射子辐射束429形成对准标记或目标418的两个图像。应该理解，不必形成良好质量的图像，但是对准标记418的特征应该被分辨。干涉仪426还可以被配置成将两个图像中的一个图像相对于两个图像中的另一图像旋转180
°
，并且以干涉方式重新组合旋转后的图像和未旋转的图像。
80.在一些实施例中，检测器428可以被配置成当量测设备400的对准轴线421穿过对准标记或目标418的对称中心(未示出)时，经由干涉仪信号427接收重新组合后的图像，并且检测由于所述重新组合后的图像而产生的干涉。这种干涉可能是由于对准标记或目标418呈180
°
对称而导致的，并且根据示例性实施例，重新组合后的图像相长地或相消地干涉。基于检测到的干涉，检测器428还可以被配置成确定对准标记或目标418的对称中心的位置并且因此检测衬底420的位置。根据示例，对准轴线421可以与垂直于衬底420且穿过图像旋转干涉仪426的中心的光学束对准。检测器428还可以被配置成通过实现传感器特性并且与晶片标记过程变化相互作用，来估计对准标记或目标418的位置。
81.在另一实施例中，检测器428可以通过执行以下测量中的一个或更多个来确定对准标记或目标418的对称中心的位置：
82.1.针对各个波长测量位置变化(各颜色之间的位置偏移)；
83.2.针对各阶测量位置变化(各衍射阶之间的位置偏移)；和/或
84.3.针对各个偏振测量位置变化(各偏振之间的位置偏移)。
85.例如，该数据可以利用任何类型的对准传感器，例如smash(smart混合对准传感器)传感器来获取，如美国专利no6,961,116中所述，该专利采用具有单个检测器和四个不同波长的自参考干涉仪，并且以软件、orion传感器、或athena(使用高阶对准增强的高级技术)提取对准信号，如美国专利no6,297,876中所述，该专利将七个衍射阶中的每个衍射阶引导到专用检测器，这两个专利通过整体引用并入本文中。
86.在一些实施例中，束分析器430可以被配置成接收和确定衍射的子辐射束439的光学状态。所述光学状态可以是束波长、偏振或束轮廓的量度。束分析器430还可以被配置成确定平台422的位置并且将平台422的位置与对准标记或目标418的对称中心的位置相关联。这样，可以准确地知晓对准标记或目标418相对于对准平台422的位置，并且因此知晓衬底420相对于对准平台422的位置。替代地，束分析器430可以被配置成确定量测设备400或任何其它参考元件的位置，使得可以相对于量测设备400或任何其它参考元件来知晓对准标记或目标418的对称中心。束分析器430可以是具有某种形式的波段选择性的点或成像偏振仪。在一些实施例中，根据其它实施例，束分析器430可以被直接集成到量测设备400中，或者经由几种类型的光纤连接：保偏单模光纤、多模光纤或成像光纤。
87.在一些实施例中，束分析器430还可以被配置成确定衬底420上的两个图案之间的重叠数据。这些图案中的一个图案可以是参考层上的参考图案。另一图案可以是在曝光层上的曝光图案。所述参考层可以是在衬底420上已存在的蚀刻层。所述参考层可以通过光刻设备100和/或100
′
在所述衬底上曝光参考图案来产生。所述曝光层可以是与所述参考层相邻的、曝光后的抗蚀剂层。所述曝光层可以通过光刻设备100或100
′
在衬底420上曝光曝光图案来产生。衬底420上的曝光图案可以对应于由于平台422而导致的衬底420的移动。在一些实施例中，测量重叠数据还可以指示所述参考图案与曝光图案之间的偏移。所述测量重叠数据可以被用作校准数据以校准由光刻设备100或100
′
曝光的曝光图案，使得在校准之后，可以使所述曝光层与所述参考层之间的偏移最小化。
88.在一些实施例中，束分析器430还可以被配置成确定衬底420的产品叠层轮廓的模型，并且可以被配置成在单次测量中测量目标418的重叠、临界尺寸和焦距。所述产品叠层轮廓包含有关叠层产品的信息，诸如对准标记、目标418、衬底420等等，并且可以包括标记过程变化引起的光学签名量测，所述光学签名量测是照射变化的函数。所述产品叠层轮廓还可以包括产品光栅轮廓、标记叠层轮廓、标记不对称性信息，等等。束分析器430的一个示例可以在已知为由荷兰的费尔德霍芬(veldhoven)的asml制造的yieldstar
tm
的量测设备中找到，如美国专利号8,706,442中描述的，该美国专利号8,706,442通过整体引用并入本文中。束分析器430还可以被配置成处理与所述层中的曝光图案的特定性质有关的信息。例如，束分析器430可以处理：重叠参数(指示所述层相对于所述衬底上的先前层的定位精度、或所述第一层相对于所述衬底上的标记的定位精度)、聚焦参数、和/或所述层中的所描绘的图像的临界尺寸参数(例如，线宽及其变化)。其它参数是与所描绘的曝光图案的图像的质量有关的图像参数。
89.在一些实施例中，检测器阵列(例如，传感器阵列1006)可以被连接至束分析器430，并且允许进行准确的叠层轮廓检测的可能性，如下文论述的。例如，检测器428可以是
检测器阵列。对于所述检测器阵列，可能有多种选择：一束多模光纤、每通道的离散的引脚检测器、或ccd或cmos(线性)阵列。出于稳定性原因，使用一束多模光纤可以使得任何耗散元件被远程定位。离散的pin检测器可以提供较大的动态范围，但可能需要单独的前置放大器。因此，元件的数目受到限制。ccd线性阵列提供了很多可以高速读取并且在使用相位步进检测时尤其值得关注的元件。
90.在一些实施例中，第二束分析器430
′
可以被配置成接收和确定衍射子辐射束429的光学状态，如图4b中示出的。所述光学状态可以是束波长、偏振、束轮廓等等的量度。第二束分析器430
′
可以与束分析器430是相同的。替代地，第二束分析器430
′
可以被配置为执行束分析器430的至少所有功能，诸如确定平台422的位置，以及将平台422的位置与对准标记或目标418的对称中心的位置相关联。这样，可以准确地知晓对准标记或目标418相对于平台422的位置，并且因此知晓衬底420相对于平台422的位置。第二束分析器430还可以被配置为确定量测设备400或任何其它参考元件的位置，使得可以相对于量测设备400或任何其它参考元件，来知晓对准标记或目标418的对称中心。第二束分析器430
′
还可以被配置成确定两个图案之间的重叠数据以及衬底420的产品叠层轮廓的模型。第二束分析器430
′
还可以被配置成在单次测量中测量目标418的重叠、临界尺寸和焦距。
91.在一些实施例中，根据其它实施例，第二束分析器430’可以被直接集成到量测设备400中，或者第二束分析器430’可以经由几种类型的光纤来连接：保偏单模光纤、多模光纤或成像光纤。替代地，第二束分析器430
′
和束分析器430可以被组合以形成单个分析器(未示出)，所述单个分析器被配置成接收和确定两个衍射子辐射束429和439的光学状态。
92.在一些实施例中，处理器432接收来自检测器428和束分析器430的信息。例如，处理器432可以是重叠计算处理器。所述信息可以包括由束分析器430构建的产品叠层轮廓的模型。替代地，处理器432可以使用所接收的关于产品标记的信息来构建产品标记轮廓的模型。在任一情况下，处理器432使用或结合产品标记轮廓的模型来构建叠层的产品和重叠标记轮廓的模型。然后，所述叠层模型被用于确定所述重叠偏移，并且使光谱对所述重叠偏移测量的影响最小化。处理器432可以基于从检测器428和束分析器430接收的信息来产生基本校正算法，包括但不限于照射束的光学状态、对准信号、相关联的位置估计，以及光瞳、图像和其它平面中的光学状态。所述光瞳平面是其中辐射的径向位置限定入射角并且角位置限定所述辐射的方位角的平面。处理器432可以参考晶片标记和/或对准标记418，利用基本校正算法来表征量测设备400。
93.在一些实施例中，处理器432还可以被配置成基于从检测器428和束分析器430接收的信息，针对每个标记确定相对于所述传感器估计的印制图案位置偏移误差。所述信息包括但不限于所述产品叠层轮廓、对衬底420上的每个对准标记或目标418的重叠、临界尺寸和焦距的测量结果。处理器432可以利用聚类算法将标记分组为相似的恒定偏移误差的集合，并且基于所述信息产生对准误差偏移校正表。所述聚类算法可以基于与每组偏移误差相关联的重叠测量、位置估计和额外的光学叠层过程信息。针对多个不同的标记，例如在已编程的重叠偏移周围具有正偏差和负偏差的重叠目标，来计算重叠。测量最小重叠的目标被作为参考(因为测量最小重叠的目标以最佳准确度被测量)。根据该测得的较小重叠以及其对应目标的已知的预设重叠，可以推导出重叠误差。表1图示出如何执行这这种操作。在示出的示例中，最小的测量重叠为-1nm。然而，这与预设重叠为-30nm的目标有关。因此，
所述过程必须引入29nm的重叠误差。
[0094][0095]
可以将最小值作为参考点，相对于此，可以计算测量重叠与由于预设重叠而预期的重叠之间的偏移。该偏移针对每个标记或具有相似偏移的标记的集合，确定重叠误差。因此，在表1的示例中，在预设重叠为30nm的目标位置处，最小的测量重叠为-1nm。将位于其它目标处的预期重叠与测量重叠之间的差异与所述参考进行比较。还可以在不同的照射设置下根据标记和目标418获取诸如表1等表，可以确定并且选择导致最小的重叠误差的照射设置及其对应的校准因子。此后，处理器432可以将标记分组为相似的重叠误差的集合。可以基于不同的过程控制，例如针对不同的过程的不同的误差容许度，来调整用于对标记进行分组的准则。
[0096]
在一些实施例中，处理器432可以确认所述分组的所有或大多数元件具有类似的偏移误差，并且基于其额外的光学叠层量测，将来自聚类算法的单独的偏移校正应用于每个标记。处理器432可以确定针对每个标记的校正，并且将所述校正馈送回光刻设备100或100
′
，例如，通过将校正馈送至对准设备400中，以校正所述重叠中的误差。
[0097]
图5示出根据一些实施例的系统500。在一些实施例中，系统500还可以表示检查设备400(图4a和图4b)的更详细视图。例如，图5图示出照射系统412及其功能的更详细视图。除非另有说明，否则图5中的具有与图4a和图4b的元件类似的附图标记(例如，共用两个最右边数字的附图标记)的元件可以具有类似的结构和功能。
[0098]
在一些实施例中，系统500包括照射系统512、光学系统510、检测器528和处理器532。照射系统512可以包括辐射源502、光纤504(例如，多模光纤)、光学元件506(例如，透镜或透镜系统)、以及衍射元件508(例如，光栅、可调光栅等)。光学系统510可以包括光学元件506、阻挡元件536、反射元件538(例如，点反射镜)、反射元件534、以及光学元件540(例如，物镜)中的一个或更多个。图5示出了检查衬底520上的目标518(也被称为“目标结构”)的系统500的非限制性描述。所述衬底520被设置在可调整的平台522(例如，可以移动的支撑结构)上。应该理解，在照射系统512和光学系统510内绘制的结构不限于其所描绘的位置。例如，衍射元件508可以位于光学系统510内。结构的位置可以根据需要而变化，例如，如针对模块化组件而设计。
[0099]
在一些实施例中，辐射源502可以产生辐射516。辐射516可以是空间不相干的。由于辐射源502的输出可能不直接指向下游的光学结构，因此光纤504可以将辐射516引导到下游的光学结构。(多个)光学元件506可以引导或调节辐射516(例如，聚焦、准直、平行等)。衍射元件508可以衍射辐射516以产生辐射束513和513
′
(也被称为第一辐射束和第二辐射
束)。辐射束513可以包括来自衍射元件508的第一非零衍射阶(例如，+1阶)。辐射束513
′
可以包括来自衍射元件508的第二非零衍射阶(例如，-1阶)，所述第二非零衍射阶不同于第一非零衍射阶。衍射元件508还可以产生零阶束(未标记)。阻挡元件536可以阻挡零阶束以允许暗场测量。斑反射镜朝向目标518引导辐射束513和513
′
。光学元件540将辐射束513和513
′
聚焦到目标518上，使得两个束的照射斑叠置。照射斑可以对目标518进行欠填充或过填充。
[0100]
在一些实施例中，目标518可以包括衍射结构(例如，如图5中示出的(多个)光栅)。目标518可以反射、折射、衍射、散射辐射，等。为了便于讨论且不受限制地，与目标相互作用的辐射将始终被称为散射辐射。目标518可以散射入射辐射，所述入射辐射由散射辐射束519和519’(也被称为第一散射辐射束和第二散射辐射束)表示。散射辐射束519可以表示来自已经被目标518散射的辐射束513的辐射。类似地，散射辐射束519’可以表示来自已经被目标518散射的辐射束513’的辐射。光学元件542聚焦散射辐射束519和519
′
，使得散射辐射束519和519
′
在检测器528处干涉。光学元件540引导辐射束513和513
′
，使得辐射束513和513
′
以非零入射角(例如，离轴地)入射到目标518上。检测器528可以基于已经接收到散射辐射束519和519
′
来产生检测信号。检测器528可以是成像检测器(例如，ccd、cmos等)。在这种情况下，检测信号可以包括图像的数字或模拟表示，所述图像包括干涉图案，所述数字或模拟表示被发送到处理器532。
[0101]
在一些实施例中，处理器532可以分析检测信号以确定目标518的性质。应该理解，测量过程可以依赖于所确定的目标518的具体性质而是不同的。例如，在正在确定的目标518的性质是对准位置的情况下，仅对目标518执行测量。在另一示例中，在正在确定的目标518的性质是重叠误差的情况下，所述测量将目标518与第二目标进行比较。重叠误差确定是将(位于第一制造层上的)第一目标与(位于与所述第一层不同的第二制造层上的)第二目标进行比较并确定第一层和第二层是否正确地重叠在彼此顶部上的过程。所述第一目标和第二目标可以例如被堆叠在彼此顶部上或被并排地制造。可以设想仅从目标518或结合另一目标来确定目标518的其它性质(例如，线宽、节距、临界尺寸等)。此外，虽然辐射束513和513
′
在上文被描述为两者都入射到目标518上(即，对准测量)，但是可以设想其中辐射束被引导到另一目标以允许例如重叠误差测量的实施例。例如，辐射束513和/或513
′
可以(例如，使用分束器)被复制以发送到另一个目标。
[0102]
在一些实施例中，由处理器532执行的分析可以基于已经由具有不同衍射阶(例如，1和-1)的辐射束513和513
′
辐照的目标518(例如，对准测量)。所述分析包括例如对所述莫尔图案执行数学拟合(例如，沿所述莫尔图案的节距的方向拟合正弦函数)。使用从数学拟合推断的信息，可以改善目标518的确定的性质，并使目标518的确定的性质更准确。该技术减少了降低测量准确度的因素的影响，例如，有限尺寸效应、较高衍射阶的存在、光栅和光学器件中的缺陷等。应该理解，数学拟合是对静止图像执行的。例如，可以在目标518上选择感兴趣的区域和/或可以将检测到的像素分配权重以增强测量的准确度和稳健性。这在于2019年8月27日递交的pct/ep2019/072762中更详细地描述，pct/ep2019/072762的全部内容通过引用并入本文。
[0103]
在晶片对准量测中，多种颜色的测量对于能够校正标记不对称性和/或捕获其它不规则性来说是重要的。一些基于相机的系统(例如，图5的系统500或yieldstar
tm
)可以顺
序地测量颜色。在一些实施例中，m种颜色的顺序测量意味着与以相同的生产量的并行情况(即并行测量的颜色)相比，每种颜色的积分时间(τ/m)更短。在一些实施例中，更短的积分时间可能使顺序方案更容易受到晶片台位置误差(spm误差)的影响。
[0104]
图6示出了根据一些实施例的spm测量中的误差谱。如示意图600中图示的，低频率(0hz至500hz)下的误差大于高频率(》1500hz)下的误差。
[0105]
图7示出根据一些实施例的针对并行照射和顺序照射的积分时间和相应的传递函数。例如，示意图700示出了并行照射的积分时间。在一些实施例中，对于每个波长(每个颜色)，积分时间是5ms。示意图702示出了用于顺序照射的积分时间。顺序照射包括用处于第一波长的辐射(即，第一照射镜头)照射目标结构，然后用处于第二波长的辐射照射所述目标结构，等等。在一些实施例中，对于五个波长中的每个波长，积分时间是1ms。在一些实施例中，并行照射和顺序照射的总积分时间可以是相同的。示意图704示出了并行照射的平台误差到测量误差的传递函数，并且示意图706示出了顺序照射的传递函数。例如，使用并行照射，5ms的积分时间会导致迅速下降的传递函数。在一些实施例中，对于较小的积分时间(1ms)，传递函数衰减要慢得多，并且因此探测更多的低频分量(低频分量具有较大的误差)。
[0106]
在一些实施例中，在减少积分时间后，信号变得更容易受到存在共振的任何动力系统中的低频误差的影响。此外，在系统中也可能存在多个共振。
[0107]
本文描述了优化快速顺序颜色/偏振照射方案的方法和系统，其中每种颜色和/或偏振可以在非常短的时间内多次开启，使得最大化机器动力学的稳健性。
[0108]
在一些实施例中，与第一波长相关联的积分时间可以被划分为多个(n)测量镜头(或照射镜头)。在一些方面中，1ms的积分时间可以在整个测量时间(例如，5ms)上散布。
[0109]
图8示出根据一些实施例的多次测量情况的积分时间。示意图800示出了用于并行照射的积分时间。示意图802示出了用于并行照射的传递函数。示意图804示出了用于单次测量(n＝1)的积分时间。示意图806示出了对于n＝1的相应的传递函数。示意图808示出了用于多次测量(n＝5)的积分时间。1ms的积分时间可以被拆分成五次测量镜头。每个测量镜头的积分时间小于1ms。示意图810示出了对于n＝5的相应的传递函数。如示意图810中示出的，传递函数在类似于并行情况的低频下急剧下降。示意图812示出了用于多次测量(n＝10)的积分时间。在示意图814中示出了相应的传递函数。
[0110]
在一些实施例中，重复镜头可以固有地引入在更大频率(例如，对于n＝5，在800hz附近)下的传递曲线的恢复。可以通过调整划分n的数量来调谐所述恢复发生所在的频率。在某些方面，传递函数被调谐以转移到误差较小的较大频率的区。因此，传递函数对spm误差和/或其它误差是不太敏感的。
[0111]
图9示出根据一些实施例的作为一时间段内的镜头的数量的函数的再现性误差。示意图900示出了对再现性误差的改进。例如，对于n＝10的再现性误差比对于n＝1的再现性误差(无划分)更好。
[0112]
在一些方面中，镜头之间的时间可以被用于用具有其它性质(例如，不同的波长和/或偏振)的照射镜头(例如，辐射)来照射目标结构。在一些实施例中，每种颜色的积分时间可以以类似的方式被划分，并且彼此相互交叉。
[0113]
图10示出根据一些实施例的顺序(或交叉)照射镜头。在一些实施例中，示意图
1000示出了使用具有第一特性(例如，处于第一波长)的照射镜头的多次测量。在一些实施例中，通过在时间上偏移其它波长来完成将测量扩展到其它波长(颜色)。在一些实施例中，示意图1002示出了使用具有不同特性(例如，不同波长)的照射镜头的多次测量。在一些方面中，与每个波长相关联的积分时间可以被拆分成两个或更多个积分时间。目标结构(例如，图5的目标结构518)由一序列照射镜头来照射。所述一序列照射镜头包括用具有不同波长和/或偏振的辐射顺序地照射目标结构。在一些方面中，目标结构可以由处于第一波长1004下的第一照射镜头照射，接着由处于第二波长1006下的第二照射镜头照射，然后由处于第三波长1008下的第三照射镜头照射，然后由处于第四波长1010下的第四照射镜头照射，并且然后由处于第五波长1012下的第五照射镜头照射。然后，可以在测量的持续时间内重复所述序列。因此，处于每个波长的再现性误差被减小。
[0114]
在一些实施例中，在将单个波长的积分时间拆分成n＝10个单独的镜头的情况下，每个镜头可以具有0.1ms的积分时间，并且10.000的相机帧速率就足够了。在某些方面中，可以使用声光可调谐滤波器(aotf)装置(以10μs为单位)来改变辐射束的波长。在一些方面中，由于颜色之间的切换，可能损失大约0.5ms。
[0115]
在一些实施例中，与第一波长相关联的积分时间可以在测量周期上散布，并且在与第一波长相关联的多个测量镜头之间测量其它波长。因此，只有与第一波长相关联的测量镜头被拆分成具有较短持续时间(快)的多个测量(照射)镜头。其它波长在第一波长的镜头之间被测量。在一些方面中，来自处于第一波长的第一测量的数据可以被用于探测平台动力学。可以根据在第一波长确定的平台动力学来对第二波长的平台动力学进行插值。例如，从处于第一波长的照射镜头获得的图像中的不同位置的差异可以用于对由于处于其它波长的平台动力学所引起的误差进行内插。在一些方面中，第一波长的重复率可以是系统中的共振的两倍。
[0116]
图11示出根据一些实施例的使用多个波长的顺序照射镜头。在一些实施例中，单个颜色在测量周期上散布，并且在其间测量其它颜色。如示意图1100中示出的，第一颜色可以被拆分成五个测量镜头(即，镜头1102a、1102b、1102c、1102d和1102e)。在镜头1102a与1102b之间测量具有第二特性的第二照射镜头1104。可以在镜头1102b与镜头1102c之间测量具有第三特性的第三照射镜头1106。可以在镜头1102c与镜头1102d之间测量具有第四特性的第四照射镜头1108。在一些方面中，可以在镜头1102d与1102e之间测量具有第五特性的第五照射镜头1110。在一些方面中，第二照射镜头1104、第三照射镜头1106、第四照射镜头1108和第五照射镜头1110可以处于彼此不同的波长。
[0117]
在一些实施例中，具有第一特性(例如，颜色1)的参考照射束可以被拆分成在第一检测器上捕获的多个测量镜头。可以在每次测量的相同积分时间下在第二检测器上并行地测量剩余的照射特性(例如，颜色2、颜色3、颜色4、颜色5和颜色6)。在一些方面中，来自散布测量的数据(即，颜色1)可以用于校正任何机器动力学谱的其它颜色。在一些方面中，可以并行地捕获两个图像。在一些实施例中，可以使用二向色滤波器和反射镜在单个检测器上捕获这两个图像。
[0118]
在一些实施例中，可以从另一参考照射具有第一特性的参考照射束。例如，如果传感器自身变形，则可以在物镜旁边使用另一参考照射(例如，另一参考标记、反射镜)。
[0119]
在一些实施例中，具有不同特性的照射可以被成对地堆叠。
[0120]
图12示出根据一些实施例的使用多个波长的经堆叠的照射镜头。在一些实施例中，两种或更多种颜色可以针对测量时间的第一部分交替，并且两种不同的颜色可以针对测量时间的第二部分(例如，剩余部分)交替。在一些方面中，每个照射可以被拆分成两个镜头。在一些实施例中，具有第一特性(例如，处于第一波长)的镜头1202可以与具有第二特性(例如，处于第二波长)的镜头1204在第一周期交替。然后，具有第三特性(例如，处于第三波长)的镜头1206可以与具有第四特性(例如，处于第四波长)的镜头1208交替。在一些方面中，一序列照射镜头可以是镜头1202、镜头1204、镜头1202，镜头1204，镜头1206、镜头1208、镜头1206、和镜头1208。
[0121]
在一个示例中，可以使用每个镜头0.25ms的积分时间。所述序列可以具有在大约1khz下的传递曲线倾角。在一些方面中，可以在5ms的积分时间内测量十个不同的特性(例如，颜色、偏振)。在一些方面中，4000fps的帧速率被用于图5的检测器528。
[0122]
在一些实施例中，可以使用非均匀间隔。在一些方面中，照射镜头之间的间距可以被优化以去除期望的频率(例如，1khz或其它频率)周围的光谱权重。
[0123]
图13示出根据一些实施例的具有非均匀间隔的照射镜头。如示意图1300中示出的，照射镜头1302可以在照射镜头1302之间具有非均匀间隔。换句话说，两个照射镜头1302之间的时间段可以不等于另外两个照射镜头1302之间的另一时间段。在一些方面中，与镜头1302相关联的二元图像(即，照射镜头之间的距离)可以被优化，使得光谱权重在期望的频率(例如，1khz)周围为零。在一些实施例中，与镜头1302相关联的二元图像被优化，使得傅立叶变换与spm光谱的倒数成比例(在spm较低的情况下傅立叶变换较大，并且反之亦然)。在一些实施例中，可以在照射镜头1302之间辐照处于另一波长的照射镜头。
[0124]
在一些实施例中，可以改变每个照射镜头的强度。
[0125]
图14示出根据一些实施例的多次测量情况的积分时间。在一些实施例中，每个镜头可以被分配单独的强度，如曲线图1402和曲线图1404中图示的。这提供了对所获得的传递函数的形状的更多控制。曲线图1402示出了对于n＝5的测量时间。曲线图1404示出了对于n＝10的测量时间。曲线图1402和曲线图1404示出了简单的高斯包络。在一些方面中，可以使用其它包络。图1406和图1408分别示出了图1402和图1404的相应的传递函数。在一些方面，可以将传递函数中的过零点调整为更平滑的。如曲线图1406和曲线图1408中示出的，与曲线图810和曲线图814相比，1khz附近的纹波被衰减(对所有的照射镜头使用恒定的强度)。
[0126]
在一些实施例中，可以通过照射系统(例如，图5的照射系统512)来调整镜头的强度。然而，这可能会减少捕获的光子的数量。因此，在由于较少光子而导致的较差再现性与由于抑制晶片平台位置误差(spm噪声)而导致的较好再现性之间存在折衷。
[0127]
在一些实施例中，可以在分析所检测的信号期间(即，在由图5的处理器532进行的后处理中)调整镜头的强度。在一些方面中，可以朝向目标结构以相等的强度辐照所有的照射镜头。在一些方面中，可以在后处理期间将不同的权重分配给单独的镜头。
[0128]
在一些实施例中，可以用声光可调谐滤波器(aotf)进行强度切换，并在大约10μs内进行颜色切换。
[0129]
图15示出了根据一些实施例的使用变迹照射镜头的再现性误差。示意图1502示出了当使用作为一时间段内的镜头的数量的函数的变迹时，在1ms的积分时间上的再现性改
进。示意图1504示出了相对于固定的强度的镜头的改进。对于n＝10，强度执行的变迹可能比没有变迹更好。
[0130]
图16示出了根据一些实施例的系统1600的示意图。在一些实施例中，系统1600还可以表示检查设备400(图4a和图4b)的更详细视图。例如，图16图示出照射系统1612及其功能的更详细视图。
[0131]
在一些实施例中，系统1600包括照射系统1602、光学系统1604、检测器系统1606和处理器1608。照射系统1602可以包括辐射源1610、偏振器1612、减速器1614(例如，波片)、(多个)第一光学元件1616(例如，透镜或透镜系统)、反射元件1618(例如，全内反射棱镜)、场光阑1620、(多个)第二光学元件1622、波片1624、以及孔径光阑1626。光学系统1604可以包括反射元件1628(例如，斑反射镜)和光学元件1630(例如，物镜)。反射元件1628可以用作零阶衍射辐射的场光阑。
[0132]
图16示出了检查衬底1634上的目标1632(也被称为“目标结构”)的系统1600的非限制性描述。所述衬底1634被设置在可调整的平台1636(例如，可以移动的支撑结构)上。应该理解，在照射系统1602和光学系统1604内绘制的结构不限于其所描绘的位置。结构的位置可以根据需要而变化，例如，针对模块化组件而设计。
[0133]
在一些实施例中，目标1632可以包括衍射结构。目标1632可以反射、折射、衍射、散射辐射等。为了便于讨论且不受限制地，与目标相互作用的辐射将始终被称为散射辐射。散射辐射可以由物镜1630收集。
[0134]
检测系统1606可以包括自参考干涉仪1638和一个或更多个检测器。散射辐射可以经过光学元件1630并到达自参考干涉仪1638。
[0135]
在一个方面，另外的分束器1642将光学信号拆分成两个路径a和b。一个路径可以包含两个旋转场的和，并且另一个路径可以包含差。类似地，分束器1644可以将光学信号拆分成两个路径c和d，每个路径表示旋转场的和以及差。每个路径a、b、c和d的辐射可以由对应的透镜组件1646a、1646b、1646c和1646d收集。然后，被收集的辐射可以穿过孔1648a、1648b、1648c或1648d，这消除了来自衬底上的斑之外的大部分辐射。透镜组件1646a、1646b、1646c和1646d可以将辐射场分别聚焦到每个检测器1650a、1650b、1650c和1650d中。每个检测器可以提供与系统1600和目标结构1632之间的物理扫描运动同步的时变信号(例如，波形)。来自检测器的信号可以由处理器1608处理。
[0136]
在一些实施例中，系统1600可以被用于测量十二个不同的特性(例如，颜色、偏振、颜色和偏振)，而无需添加额外的光学模拟/数字板(oadb)通道。
[0137]
图17示出根据一些实施例的顺序照射镜头。在一些实施例中，具有1.6μm的标记节距和24μm的扫描长度的目标结构(例如，图16的目标1632)可以使用30个信号周期。在一些实施例中，三个波长(颜色)可以用于系统1600的四个通道(通道1702、通道1704、通道1706、通道1708)中的每个通道。因此，每个波长(例如，波长1710a、1710b、1710c、1710d、1710e、1710f、1710g、1710h、1710i、1710j、1710k、17101)可以使用十个信号周期。在一些方面中，这可以允许在不添加光学模拟/数字板(oadb)通道的情况下使用系统1600测量更多颜色。在一些实施例中，可以(例如，在颜色1-2-3之间)对颜色进行调谐。
[0138]
在一些实施例中，扫描长度可以小于三十个信号周期。在一些实施例中，每次测量可以对应于半个周期。因此，每个波长可以使用十个半周期。因此，每个积分时间可以包括
信号的峰值或谷值。在一些方面中，信号可以被缝合并同步在一起。
[0139]
在一些实施例中，来自每个积分窗口的检测信号被单独处理。然后，可以基于检测信号的平均值来确定目标结构的性质。
[0140]
图18示出了根据一些实施例的用于执行包括在本文中描述的功能的方法1800的方法的步骤。图18的方法1800可以以任何可想到的顺序执行，并且不要求执行所有的步骤。此外，上文描述的图18的方法步骤仅反映这些步骤的示例，并且不是限制性的。也就是说，基于参考图1至图17描述的实施例，可以设想另外的方法步骤和功能。
[0141]
方法1800包括用顺序照射镜头辐照目标结构，如步骤1802图示的。选择顺序照射镜头中的每个照射镜头的积分时间以最小化低频误差。换句话说，可以选择积分以最小化检测信号对低频误差的依赖性。方法1800还包括将来自目标结构的散射束朝向成像检测器引导，如步骤1804中图示的。方法1800还包括使用成像检测器产生检测信号，如步骤1806中图示的。方法1800还包括至少基于检测信号来确定目标结构的性质。
[0142]
可以使用下方面进一步描述这些实施例：
[0143]
1.一种方法，包括：
[0144]
用顺序照射镜头辐照目标结构，其中，所述顺序照射镜头中的每个照射镜头的积分时间被选择以降低低频误差；
[0145]
将来自所述目标结构的散射束朝向成像检测器引导；
[0146]
使用所述成像检测器来产生检测信号；以及
[0147]
至少基于所述检测信号来确定所述目标结构的性质。
[0148]
2.根据方面1所述的方法，其中，用顺序照射镜头辐照所述目标结构包括在时间上在处于第一波长和/或第一偏振的辐射与处于第二波长和/或第二偏振的辐射之间进行交替。
[0149]
3.根据方面1所述的方法，其中，用顺序照射镜头辐照所述目标结构包括：
[0150]
将处于第一波长的辐射的积分时间拆分成两个或更多个积分时间；
[0151]
用处于第一波长的照射镜头辐照所述目标结构达所述两个或更多个积分时间；以及
[0152]
用具有在处于所述第一波长的所述照射镜头之间的另一波长的一个或更多个照射镜头辐照所述目标结构。
[0153]
4.根据方面3所述的方法，其中：
[0154]
所述一个或更多个照射镜头中的每个照射镜头具有大于与处于第一波长的所述照射镜头相关联的积分时间的积分时间；以及
[0155]
所述一个或更多个照射镜头中的每个照射镜头具有与所述一个或更多个照射镜头中的另一照射镜头不同的波长。
[0156]
5.根据方面1所述的方法，其中，用顺序照射镜头辐照所述目标结构包括：
[0157]
将处于第一波长的辐射的积分时间拆分成三个或更多个积分时间；以及
[0158]
用处于所述第一波长的第一照射镜头、第二照射镜头和第三照射镜头辐照所述目标结构，
[0159]
其中，所述第一照射镜头与所述第二照射镜头之间的时间段不同于所述第二照射镜头与所述第三照射镜头之间的时间段。
[0160]
6.根据方面1所述的方法，其中，所述顺序照射镜头处于第一波长，并且所述方法还包括：
[0161]
用处于第二波长的辐射辐照所述目标结构；
[0162]
将来自所述目标结构的第二散射束朝向所述成像检测器引导；
[0163]
使用所述成像检测器来产生第二检测信号；以及
[0164]
基于所述检测信号来调整所述第二检测信号。
[0165]
7.根据方面1所述的方法，还包括：
[0166]
调整所述顺序照射镜头中的每个照射镜头的强度，以便用包络来变迹所述顺序照射镜头的强度。
[0167]
8.根据方面7所述的方法，其中，由配置成产生所述顺序照射镜头的照射系统执行所述调整。
[0168]
9.根据方面7所述的方法，其中，由作用于所述检测信号的处理器执行所述调整。
[0169]
10.根据方面1所述的方法，其中，所述顺序照射镜头包括至少一组照射镜头，其中，第一组照射镜头包括处于不同的波长的照射镜头；以及
[0170]
其中，所述至少一组照射镜头在所述顺序照射镜头中被重复一次或更多次。
[0171]
11.根据方面1所述的方法，还包括：
[0172]
用第二组顺序照射镜头辐照所述目标结构；
[0173]
将与所述第二组顺序照射镜头相关联的散射束从所述目标结构朝向另一成像检测器引导；
[0174]
使用所述另一成像检测器来产生另一检测信号；以及
[0175]
至少基于所述检测信号和所述另一检测信号来确定所述目标结构的性质。
[0176]
12.根据方面1所述的方法，其中，用顺序照射镜头辐照所述目标结构包括：
[0177]
用处于多个波长的一序列照射镜头照射所述目标结构；以及
[0178]
在测量的持续时间内重复所述照射。
[0179]
13.一种系统，包括：
[0180]
照射系统，所述照射系统被配置成用顺序照射镜头辐照目标结构，其中，所述顺序照射镜头中的每个照射镜头的积分时间被选择以降低低频误差；
[0181]
检测系统，所述检测系统被配置成将来自所述目标结构的散射束朝向成像检测器引导；
[0182]
所述成像检测器，所述成像检测器被配置成产生检测信号；以及
[0183]
处理电路，所述处理电路被配置成至少基于所述检测信号来确定所述目标结构的性质。
[0184]
14.根据方面13所述的系统，其中，所述照射系统被配置成在时间上在处于第一波长和/或第一偏振的辐射与处于第二波长和/或第二偏振的辐射之间进行交替。
[0185]
15.根据方面13所述的系统，其中，所述照射被配置成：
[0186]
将处于第一波长的辐射的积分时间拆分成两个或更多个积分时间；
[0187]
用处于第一波长的照射镜头辐照所述目标结构达两个或更多个积分时间；以及
[0188]
用具有在处于所述第一波长的所述照射镜头之间的另一波长的一个或更多个照射镜头辐照所述目标结构。
[0189]
16.根据方面15所述的系统，其中：
[0190]
所述一个或更多个照射镜头中的每个照射镜头具有大于与处于第一波长的所述照射镜头相关联的积分时间的积分时间；以及
[0191]
所述一个或更多个照射镜头中的每个照射镜头具有与所述一个或更多个照射镜头中的另一照射镜头不同的波长。
[0192]
17.根据方面13所述的系统，其中：
[0193]
所述顺序照射镜头处于第一波长；
[0194]
所述照射系统还被配置成用处于第二波长的辐射辐照所述目标结构；
[0195]
所述检测系统还被配置成将来自所述目标结构的第二散射束朝向所述成像检测器引导；
[0196]
所述成像检测器还被配置成产生第二检测信号；以及
[0197]
所述处理电路还被配置成基于所述检测信号来调整所述第二检测信号。
[0198]
18.根据方面13所述的系统，其中，所述处理电路还被配置成调整所述检测信号，以便以n个包络来变迹所述顺序照射镜头的强度的权重。
[0199]
19.根据方面13所述的系统，
[0200]
其中，所述顺序照射镜头包括至少一组照射镜头，其中，第一组照射镜头包括处于不同的波长的照射镜头；以及
[0201]
其中，所述至少一组照射镜头在所述顺序照射镜头中被重复一次或更多次。
[0202]
20.一种光刻设备，包括：
[0203]
照射设备，所述照射设备被配置成照射图案形成装置的图案；
[0204]
投影系统，所述投影系统被配置成将所述图案的图像投影到衬底上；以及
[0205]
量测系统，所述量测系统包括：
[0206]
照射系统，所述照射系统被配置成用顺序照射镜头辐照目标结构，其中，所述顺序照射镜头中的每个镜头的积分时间被选择以降低低频误差，
[0207]
检测系统，所述检测系统被配置成将来自所述目标结构的散射束朝向成像检测器引导；
[0208]
所述成像检测器，所述成像检测器被配置成产生检测信号，以及
[0209]
处理电路，所述处理电路被配置成至少基于所述检测信号来确定所述目标结构的性质。
[0210]
在一些实施例中，所述照射包括在时间上在处于第一波长和/或第一偏振的辐射与处于第二波长和/或第二偏振的辐射之间进行交替。
[0211]
在一些实施例中，所述照射包括：将处于第一波长的辐射的积分时间拆分成两个或更多个积分时间；用处于第一波长的照射镜头辐照所述目标结构达所述两个或更多个积分时间；以及用具有在处于所述第一波长的所述照射镜头之间的另一波长的一个或更多个照射镜头辐照所述目标结构。
[0212]
在一些实施例中，所述照射包括：将处于第一波长的辐射的积分时间拆分成三个或更多个积分时间；以及用处于所述第一波长的第一照射镜头、第二照射镜头和第三照射镜头辐照所述目标结构。在一些实施例中，所述第一照射镜头与所述第二照射镜头之间的时间段不同于所述第二照射镜头与所述第三照射镜头之间的时间段。
[0213]
可商购的对准传感器的示例是先前提到的荷兰asml公司的smash
tm
、orion
tm
和athena
tm
传感器。对准传感器的结构和功能已经参考图4并在美国专利号6,961,116和美国公开号2009/195768中论述，这些美国专利的全部内容通过引用并入本文中。
[0214]
虽然本文具体提及的是光刻设备用于集成电路的制造中，但是，应该理解，这里所述的光刻设备可以具有其它应用，例如集成光学系统的制造、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、lcd、薄膜磁头等。本领域技术人员将理解，在这种替代应用的上下文中，这里使用的任何术语“晶片”或“管芯”可以被认为分别与更上位的术语“衬底”或“目标部分”是同义的。本文中提及的衬底可以在曝光之前或之后例如在轨道单元或涂覆显影系统单元(一种典型地将抗蚀剂层施加到衬底上并且对曝光后的抗蚀剂进行显影的工具)、量测单元和/或检查单元中进行处理。在适用的情况下，可以将本文的公开内容应用于这种和其它衬底处理工具。另外，可以将衬底处理一次以上，例如以产生多层ic，使得本文中所使用的术语衬底也可以指已经包含多个经处理的层的衬底。
[0215]
虽然上文已经在光学光刻术的情境下使用本公开的实施例进行具体参考，但是将理解，本公开可以用于其它应用，例如压印光刻术，并且在情境允许的情况下，不限于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的形貌限定了产生在衬底上的图案。图案形成装置的形貌可以被压印到供给至所述衬底的抗蚀剂层中，由此所述抗蚀剂通过应用电磁辐射、热、压力或其组合而被固化。在抗蚀剂被固化之后所述图案形成装置被移出所述抗蚀剂，从而在其中留下图案。
[0216]
应理解，本文中的措辞或术语是出于描述性而非限制性目的，使得本公开中的术语或措辞将由相关领域技术人员按照本文中的教导来解释。
[0217]
另外，本文中使用术语“辐射”和“束”、“光”、“照射”等可以包含所有类型的电磁辐射，例如，所述电磁辐射包括紫外(uv)辐射(例如，具有365nm、355nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长λ)和极紫外(euv或软x-射线)辐射(例如，具有在5nm至20nm的范围内的波长，诸如例如13.5nm的波长)，或在小于5nm的波长工作的硬x-射线，以及粒子束(诸如，离子束或电子束)。通常，具有介于大约400nm至大约700nm之间的波长的辐射被认为是可见光辐射；具有介于大约780nm至3000nm(或更大)之间波长的辐射被认为是ir辐射。uv指的是具有大约100nm至400nm的波长的辐射。在光刻术中，术语“uv”也适用于可以由汞放电灯产生的波长：g线436nm；h线405nm；和/或i线365nm。真空uv或vuv(即，被气体吸收的uv)指的是具有约100nm至200nm的波长的辐射。深uv(duv)通常指具有从126nm至428nm的波长的范围的辐射，并且在实施例中，准分子激光器可以产生在光刻设备内使用的duv辐射。应该理解，具有在例如5nm至20nm的范围内的波长的辐射指具有至少部分地介于5nm至20nm的范围内的某一波长带的辐射。
[0218]
如本文中使用的术语“衬底”描述其上添加有各材料层的材料。在一些实施例中，所述衬底本身可以被图案化，并且被添加在衬底顶部上的材料还可以被图案化，或者可以保持不被图案化。
[0219]
虽然在本文中可以对根据本公开的设备和/或系统在ic的制造中的使用进行具体参考，但是应该明确地理解，这样的设备和/或系统可以具有许多其它可能的应用。例如，这样的设备和/或系统可以被用于集成光学系统的制造、磁畴存储器的引导和检测图案、lcd面板、薄膜磁头等。技术人员将理解，在这种替代应用的情境下，在这种情境下术语“掩模
版”、“晶片”或“管芯”的任何使用应该被认为分别被更上位的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”替换。
[0220]
虽然已经在上文中描述了本公开的具体实施例，但是应该理解，本公开的实施例可以用除所描述的方式以外的方式来实践。这些描述旨在是示例性的而非限制性的。因而，本领域的技术人员将明白，在不背离下面阐述的权利要求的范围的情况下，可以对所描述的公开内容进行修改。
[0221]
将理解，具体实施方式章节而不是发明内容章节和说明书摘要章节被旨在用于解释权利要求。如由发明者考虑到的，发明内容章节和说明书摘要章节可以阐明本公开的一个或更多个而不是所有示例性实施例，并且因此不旨在以任何方式限制本公开和随附权利要求。
[0222]
上文已经借助于图示出指定功能的实施方式及其相互关系的功能性构件块描述了本公开。为了描述方便，在本文中已经任意地限定了这些功能性构造块的边界。只要适当地执行指定功能及其关系，就可以定义替换的边界。
[0223]
具体实施例的前述描述将如此充分地揭示本公开的一般性质，使得在不背离本公开的总体构思且不进行过度实验的情况下，其它人可以通过应用本领域技术范围内的知识而容易地修改和/或适应这些具体实施例的各种应用。因此，基于本文中提出的教导和指导，这样的适应和修改旨在落入所公开的实施例的等同物的含义和范围内。
[0224]
所保护的主题的广度和范围不应该受到上文描述的任何的示例性实施例的限制，而应该仅由随附的权利要求及其等同物来限定。

技术特征：
1.一种方法，包括：用顺序照射镜头辐照目标结构，其中，所述顺序照射镜头中的每个照射镜头的积分时间被选择以降低低频误差；将来自所述目标结构的散射束朝向成像检测器引导；使用所述成像检测器来产生检测信号；以及至少基于所述检测信号来确定所述目标结构的性质。2.根据权利要求1所述的方法，其中，用顺序照射镜头辐照所述目标结构包括在时间上在处于第一波长和/或第一偏振的辐射与处于第二波长和/或第二偏振的辐射之间进行交替。3.根据权利要求1所述的方法，其中，用顺序照射镜头辐照所述目标结构包括：将处于第一波长的辐射的积分时间拆分成两个或更多个积分时间；用处于第一波长的照射镜头辐照所述目标结构达所述两个或更多个积分时间；以及用位于处于所述第一波长的所述照射镜头之间的具有另一波长的一个或更多个照射镜头辐照所述目标结构。4.根据权利要求3所述的方法，其中：所述一个或更多个照射镜头中的每个照射镜头具有大于与处于第一波长的所述照射镜头相关联的积分时间的积分时间；并且所述一个或更多个照射镜头中的每个照射镜头具有与所述一个或更多个照射镜头中的另一照射镜头不同的波长。5.根据权利要求1所述的方法，其中，用顺序照射镜头辐照所述目标结构包括：将处于第一波长的辐射的积分时间拆分成三个或更多个积分时间；以及用处于所述第一波长的第一照射镜头、第二照射镜头和第三照射镜头辐照所述目标结构，其中，所述第一照射镜头与所述第二照射镜头之间的时间段不同于所述第二照射镜头与所述第三照射镜头之间的时间段。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述顺序照射镜头处于第一波长，并且所述方法还包括：用处于第二波长的辐射辐照所述目标结构；将来自所述目标结构的第二散射束朝向所述成像检测器引导；使用所述成像检测器来产生第二检测信号；以及基于所述检测信号来调整所述第二检测信号。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：调整所述顺序照射镜头中的每个照射镜头的强度，以便用包络来变迹所述顺序照射镜头的所述强度。8.根据权利要求7所述的方法，其中，由配置成产生所述顺序照射镜头的照射系统执行所述调整。9.根据权利要求7所述的方法，其中，由作用于所述检测信号的处理器执行所述调整。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述顺序照射镜头包括至少一组照射镜头，其中，第一组照射镜头包括处于不同
波长的照射镜头；并且其中，所述至少一组照射镜头在所述顺序照射镜头中被重复一次或更多次。11.根据权利要求1所述的方法，还包括：用第二组顺序照射镜头辐照所述目标结构；将来自所述目标结构的与所述第二组顺序照射镜头相关联的散射束朝向另一成像检测器引导；使用所述另一成像检测器来产生另一检测信号；以及至少基于所述检测信号和所述另一检测信号来确定所述目标结构的性质。12.根据权利要求1所述的方法，其中，用顺序照射镜头辐照所述目标结构包括：用处于多个波长的一序列照射镜头照射所述目标结构；以及在测量的持续时间内重复所述照射。13.一种系统，包括：照射系统，所述照射系统被配置成用顺序照射镜头辐照目标结构，其中，所述顺序照射镜头中的每个照射镜头的积分时间被选择以降低低频误差；检测系统，所述检测系统被配置成将来自所述目标结构的散射束朝向成像检测器引导；所述成像检测器，所述成像检测器被配置成产生检测信号；以及处理电路，所述处理电路被配置成至少基于所述检测信号来确定所述目标结构的性质。14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述照射系统被配置成在时间上在处于第一波长和/或第一偏振的辐射与处于第二波长和/或第二偏振的辐射之间进行交替。15.根据权利要求13所述的系统，其中，所述照射被配置成：将处于第一波长的辐射的积分时间拆分成两个或更多个积分时间；用处于第一波长的照射镜头辐照所述目标结构达两个或更多个积分时间；以及用位于处于所述第一波长的所述照射镜头之间的具有另一波长的一个或更多个照射镜头辐照所述目标结构。16.根据权利要求15所述的系统，其中：所述一个或更多个照射镜头中的每个照射镜头具有大于与处于第一波长的所述照射镜头相关联的积分时间的积分时间；并且所述一个或更多个照射镜头中的每个照射镜头具有与所述一个或更多个照射镜头中的另一照射镜头不同的波长。17.根据权利要求13所述的系统，其中：所述顺序照射镜头处于第一波长；所述照射系统还被配置成用处于第二波长的辐射辐照所述目标结构；所述检测系统还被配置成将来自所述目标结构的第二散射束朝向所述成像检测器引导；所述成像检测器还被配置成产生第二检测信号；并且所述处理电路还被配置成基于所述检测信号来调整所述第二检测信号。18.根据权利要求13所述的系统，其中，所述处理电路还被配置成调整所述检测信号，
以便以n个包络来变迹所述顺序照射镜头的强度的权重。19.根据权利要求13所述的系统，其中，所述顺序照射镜头包括至少一组照射镜头，其中，第一组照射镜头包括处于不同波长的照射镜头；并且其中，所述至少一组照射镜头在所述顺序照射镜头中被重复一次或更多次。20.一种光刻设备，包括：照射设备，所述照射设备被配置成照射图案形成装置的图案；投影系统，所述投影系统被配置成将所述图案的图像投影到衬底上；和量测系统，所述量测系统包括：照射系统，所述照射系统被配置成用顺序照射镜头辐照目标结构，其中，所述顺序照射镜头中的每个镜头的积分时间被选择以降低低频误差，检测系统，所述检测系统被配置成将来自所述目标结构的散射束朝向成像检测器引导；所述成像检测器，所述成像检测器被配置成产生检测信号，和处理电路，所述处理电路被配置成至少基于所述检测信号来确定所述目标结构的性质。

技术总结
一种方法，包括：用顺序照射镜头辐照目标结构；将来自所述目标结构的散射束朝向成像检测器引导；使用所述成像检测器来产生检测信号；以及至少基于所述检测信号来确定所述目标结构的性质。顺序照射镜头中的每个照射镜头的积分时间被选择以降低低频误差。积分时间被选择以降低低频误差。积分时间被选择以降低低频误差。


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：ASML控股股份有限公司
技术研发日：2021.12.02
技术公布日：2023/8/24