发明名称 散射计及量测一基板之一性质之方法
摘要 本发明提供一种装置及方法,其用以藉由在一高数值孔径透镜之瞳孔平面中量测一角度分辨光谱(其为由一基板反射之辐射的结果)来确定该基板之一性质。该性质可与角度及波长相关且可包括TM(横磁)偏光及TE(横电)偏光之强度及其相关相位差。
申请公布号 TWI294518 申请公布日期 2008.03.11
申请号 TW094126274 申请日期 2005.08.02
申请人 ASML公司 发明人 艾瑞 杰佛瑞 丹 伯夫;阿诺 甄 贝里克;尤瑞 乔汉那 劳瑞提斯 玛利亚 凡 多姆伦;YOURI JOHANNES LAURENTIUS MARIA;米沙 杜沙;安东尼 盖斯顿 马利 凯尔斯;保罗 法兰克 路荷曼;汉瑞克 皮杜斯 玛利亚 皮勒曼;MARIA;毛瑞斯 凡 德 斯加;席德瑞克 迪赛尔 高斯达;马可斯 杰拉德 马提那斯 凡 卡杰;GERARDUS MARTINUS
分类号 G01N21/47(2006.01);G03F7/20(2006.01) 主分类号 G01N21/47(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种经组态以量测一基板之一性质之散射计,其 包含: 一高数値孔径透镜;及 一侦测器,其经组态以侦测由该基板之一表面反射 之一辐射束的一角度分辨光谱,以及一非偏振射束 分离器及一经组态以耦合断开由一辐射源发射之 辐射束之一部分,俾以该侦测器单独量测之倾斜镜 面, 其中该基板之该性质可藉由在该高数値孔径透镜 之瞳孔平面中以复数个角度同时量测该反射光谱 之一性质来量测。 2.如请求项1之散射计,其中该透镜之该数値孔径为 至少0.9。 3.如请求项1之散射计,其中该反射光谱之该性质包 含(a)横磁偏光及横电偏光之一强度;(b)横磁偏光与 横电偏光之间的一相位差;或(a)及(b)两者。 4.如请求项1之散射计,其中该基板之该性质系藉由 在该高数値孔径透镜之该瞳孔平面中以复数个波 长同时量测该反射光谱之一性质来进一步量测。 5.如请求项4之散射计,其中该等复数个波长各自具 有一频宽w及一至少2w的间距。 6.如请求项1之散射计,其中两个未对准周期性结构 之一叠对可藉由量测该反射光谱中之不对称性来 量测,该不对称与该叠对之程度相关。 7.如请求项1之散射计,其包含: 一波长多工器,其在一经组态以提供该辐射束之辐 射源与该基板之间;及 一解多工器,其在该基板与该侦测器之间。 8.如请求项7之散射计,其中该波长多工器为一诸如 光栅或棱镜之色散元件,其经调适以容纳各自具有 一频宽w及一至少2w的间距之N个离散的波长。 9.如请求项6之散射计,其中一经组态以提供该辐射 束之辐射源的表面区域被分成N个部分,该等N个部 分各自被耦接至该波长多工器,其中N为离散波长 之数目。 10.如请求项1之散射计,其包含一在一物平面处之 光学劈片以在该瞳孔平面中达成角度分辨光谱之 界定的分离。 11.如请求项1之散射计,其中该辐射束之该部分用 于量测该辐射束之一强度及补偿该辐射束之强度 的波动。 12.如请求项1之散射计,其包含一瞳孔光阑,该光阑 经组态以限制该辐射束之该部分之尺寸并确保该 辐射束之该部分平行于该辐射束之剩余部分。 13.如请求项1之散射计,其包含一在该基板与该高 数値孔径透镜之间且包含一液体之空间。 14.如请求项1之散射计,其包含一经调适以置放在 一中间物平面之相对两半的一处之边缘。 15.如请求项1之散射计,该散射计进一步包含: 至少一反射器; 一侦测器,其经组态以侦测并结合由该至少一镜所 反射之至少两影像, 一处理器,其经组态以产生一基于该等影像之微分 方程式,该辐射束之照明轮廓可由该等方程式确定 。 16.如请求项15之散射计,其中该照明轮廓用于校正 较高绕射级下之该反射光谱之该性质的量测。 17.如请求项15之散射计,其中该反射器包含一凹面 镜且该散射计包含一用于使该辐射束在该镜之表 面上移动以获得复数个反射角之机构。 18.如请求项15之散射计,其中该反射器包含一凸面 镜且该散射计包含一用于使该辐射束在该镜之表 面上移动以获得复数个反射角之机构。 19.如请求项15之散射计,其中该反射器包含一平面 镜且该散射计包含一用于使该镜倾斜成复数个角 度之机构。 20.如请求项15之散射计,其包含具不同倾角之复数 个镜。 21.如请求项15之散射计,其中所量测之反射角在一 径向方向上。 22.如请求项15之散射计,其中该所量测之反射角在 一方位角方向上。 23.如请求项1之散射计,该散射计进一步包含: 一第一偏光器,其经组态以使该辐射束线性偏振; 一射束分离器,其经组态以将该辐射束分成两个正 交分量(ETE、ETH); 一第二偏光器,其经组态以使该散射射束偏振; 一可变补偿器,其位于该第一偏光器与该第二偏光 器之间,其经组态以改变正交偏振分量之间的光程 差;及 一2维侦测器,其用于侦测该等合成射束分量之正 弦强度变化。 24.如请求项23之散射计,其中该补偿器系置放在该 散射计之一照明分枝中。 25.如请求项23之散射计,其中该补偿器位于该射束 分离器与该高数値孔径透镜之间。 26.如请求项1之散射计,该散射计进一步包含一用 于进行粗叠对量测之第二侦测器分枝。 27.如请求项26之散射计,其中该第二侦测器分枝在 该基板之该像平面中。 28.如请求项26之散射计,其中该第二侦测器分枝经 组态以量测一基板上之叠对误差,该等误差等于一 整数乘以该基板光栅之间距。 29.如请求项1之散射计,该散射计进一步包含: 一投影仪,其经组态以将复数个照明点投影至一基 板上;以及 其中该侦测器经进一步组态以同时侦测由该基板 之一表面反射之复数个辐射点之一角度分辨光谱 。 30.如请求项29之散射计,其包含一用于产生两个相 同偏振照明点的间隔物。 31.一种量测一基板之一性质之方法,其包含: 将一图案印刷至一基板上,该图案包含两个平行分 层但未对准之光栅,藉此产生一个光栅相对于另一 个光栅之一叠对; 使用一散射计量测该等光栅之一反射光谱;及 由该反射光谱中之不对称性导出该叠对之程度。 32.如请求项31之方法,其中量测该反射光谱包含(a) 以复数个角度量测该反射光谱之一性质;(b)复数个 波长量;或同时进行(a)及(b)两者。 33.如请求项32之方法,其中该反射光谱之该性质包 含(i)横磁偏光及横电偏光之一强度;(ii)横磁偏光 与横电偏光之间的一相位差;或(i)及(ii)两者。 34.如请求项31之方法,该方法进一步包含:进行该等 光栅之粗叠对量测,其包含确定该叠对是否大于该 光栅间距宽度。 35.如请求项34之方法,其包含: i)进行一辐射束之两个像平面量测以确定一大于 该光栅间距之叠对误差的存在;及 ii)若一经确定之叠对在一预定临限値之下,则进行 该辐射束之一瞳孔平面量测。 图式简单说明: 图1描述一可用于执行一根据本发明之一实施例之 方法的微影投影装置; 图2描述一散射计; 图3描述根据本发明之一实施例之在一高NA透镜之 瞳孔平面中量测一角度分辨光谱的一般工作原理; 图4a及图4b描述在确定叠对时本发明之一实施例之 使用; 图5描述根据本发明之一实施例之一用于耦合断开 一辐射束之一部分的非偏光射束分离器之使用; 图6描述一根据本发明之一实施例之波长多工器; 图7描述一根据本发明之一实施例之波长解多工器 ; 图8描述根据本发明之一实施例之一处于一中间物 平面处之刀口; 图9a及图9b描述根据本发明之一实施例之一检测射 束中之一成形视障; 图10描述根据本发明之一实施例之散射光谱之不 同绕射级的侦测影像; 图11描述根据本发明之一实施例之一具有两个照 明点之散射计; 图12描述根据本发明之一实施例之一椭圆偏光计; 图13描述根据本发明之一实施例之一用于在瞳孔 平面及像平面中侦测影像的散射计;且 图14描述一具两倍光栅间距之光栅叠对。
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