发明名称 决定一成像系统之像差之方法及系统、测试物件及该方法所使用之侦测器
摘要 本发明为了决定一光学成像系统(PL)之像差,一包含至少一差值测试特征(10)的测试物件(12,14)系成像在一空间扫描侦测器(110)上或在一阻抗层(71)中,该层系由一扫描装置来扫描,例如一扫描电子显微镜(SEM)。一新的解析方法用来由该空间侦测器或扫描装置产生的资料流取得不同的泽尔尼克(Zernike)系数(Zn)。
申请公布号 TWI266862 申请公布日期 2006.11.21
申请号 TW091110169 申请日期 2002.05.15
申请人 皇家飞利浦电子股份有限公司 发明人 彼德 德克森;凯斯派洛斯 安东尼奥斯 亨利克斯 朱佛曼斯;ANTHONIUS HENRICIUS JUFFERMANS;奥克斯特 约瑟夫斯 依利莎白 玛利亚 詹森;JOSEPHUS ELIZABETH MARIA JANSSEN
分类号 G01B9/00(2006.01);G02B27/00(2006.01);G03F7/20(2006.01) 主分类号 G01B9/00(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 1.一种决定一光学成像系统之像差之方法,该方法 包含以下步骤: - 配置一测试物件在该成像系统之物件平面中; - 藉由该成像系统及一成像光束形成复数个测试 物件影像,各测试物件影像系由该成像系统之另一 个焦点状态所形成; - 藉由一具有大于该成像系统的解析度之侦测装 置来侦测该测试物件影像,及 - 分析该侦测装置之一输出信号来决定该像差之 不同像差项次値,其中 - 该配置该测试物件之步骤,其包含相较于该成像 系统之解析度为较小尺寸之至少一测试物件特征; - 该侦测该测试物件影像之步骤,其包含横跨关于 此测试物件特征之整个影像平面区域来侦测一测 试物件特征之所有影像之强度轮廓,该影像平面区 域系实质上大于该测试物件特征之影像的空间分 布之第一环,及 - 该分析步骤包含解出至少一组包含点展开函数 的径向部份之等式,其系得自不同之像差项次,用 以取得这些像差项次。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中该形成一测试 物件影像之步骤包含成像一测试物件特征之矩阵, 其配置成相互间距离实质上大于该测试物件特征 之尺寸。 3.如申请专利范围第1或2项之方法,其中该形成一 测试物件影像之步骤包含形成一测试物件影像在 一阻抗层中,其中此层系显影,且其中该显影的影 像系由一扫描侦测装置来量测。 4.如申请专利范围第3项之方法,其中显影该阻抗层 之前,对于各测试物件特征成像一参考特征在该阻 抗层中之额外步骤。 5.如申请专利范围第4项之方法,其中该额外步骤包 含在各测试物件特征之影像域的中心形成一点状 之参考特征。 6.如申请专利范围第5项之方法,其中该额外步骤包 含在各测试物件特征之影像域的边缘处形成一圆 形之参考特征。 7.如申请专利范围第5项之方法,其中该额外步骤包 含在各测试物件特征之影像域中形成相对线形的 参考特征之配对。 8.如申请专利范围第1或2项之方法,其中该形成一 测试物件影像之步骤包含在一辐射感应侦测器上 形成一空间影像。 9.如申请专利范围第8项之方法,其中该形成一测试 物件影像之步骤包含同时在一独立的侦测器区域 中形成各测试物件特征之一空间影像。 10.如申请专利范围第1或2项之方法,其用于侦测适 合于投射一遮罩图样之微影投射装置中之像差,其 存在于一生产遮罩中,在一生产基板上具有一阻抗 层,其中具有至少一测试物件特征之遮罩系配置在 该投射装置中该生产遮罩之位置,且其中一阻抗层 或一辐射感应侦测装置系配置在该生产基板之位 置处。 11.如申请专利范围第10项之方法,其中该用途系由 一测试物件构成,其形成一测试遮罩之一部份。 12.如申请专利范围第10项之方法,其中该用途系由 一测试物件构成,其形成一生产遮罩之一部份。 13.一种用以执行如申请专利范围第1或2项之方法 之系统,该系统系由以下组合所建构: - 一形成该成像系统之部份之装置; - 一具有至少一测试物件特征之测试物件; - 用以侦测在该至少一个测试物件特征之影像中 该强度分布之侦测装置; - 一影像处理器,其耦合于该侦测装置,用以分析该 强度分布, 其中该影像处理器包含用以处理关于该分布的处 理资讯之分析装置,其系由该成像系统之点展开函 数来决定,以决定该成像系统可出现的不同形式之 像差。 14.如申请专利范围第13项之系统,其中该侦测装置 包含用于接收该至少一测试物件特征之影像之一 阻抗层,及用以扫描在该阻抗层中所形成及显影之 测试特征影像之一扫描侦测装置。 15.如申请专利范围第13项之系统,其中该侦测装置 包含一用以接收该至少一测试物件特征之一空间 影像之辐射感应侦测器。 16.如申请专利范围第15项之系统,其中该侦测器系 一扫描点侦测器。 17.如申请专利范围第15项之系统,其中该测试物件 包含复数个测试物件特征,且其中该侦测器系一扫 描组成侦测器,其包含一辐射感应构件及一些透明 点状区域,其对应于该测试物件中之测试特征数目 。 18.如申请专利范围第17项之系统,其中该辐射感应 构件系覆盖所有透明区域之单一元件。 19.如申请专利范围第17项之系统,其中该辐射感应 构件系由复数个次构件所组成,该数目系对应于该 透明区域之数目。 20.如申请专利范围第19项之系统,其中一透明区域 相对于该相对应次构件之中心的位置系与对应于 该复数个透明区域/次构件配对有所不同。 21.如申请专利范围第19项之系统,其中该复数个透 明区域系配置成与该成像系统有不同之距离。 22.一种用于成像一生产遮罩图样之微影投射装置, 其存在于一遮罩中,并在一基板上,该装置包含用 以供应一投射光束之一照明单元、一用以容纳一 遮罩之遮罩夹持器、及一用以容纳该基板之基板 夹持器,该装置系用来执行如申请专利范围第1或2 项之方法,其中该成像系统系由配置在该遮罩夹持 器与该基板夹持器之间之一投射系统所构成,其中 在执行该方法期间,该投射光束系做为成像光束, 且其中该照明单元包含在执行该方法期间用于降 低该投射光束横截面之直径,使其数値小于在该生 产遮罩图样的投射期间该投射光束所具有之横机 面直径。 23.一种用于成像一生产遮罩图样之微影投射装置, 其存在于一遮罩中,并在一基板上,该装置包含用 以供应一投射光束之一照明单元、一用以容纳一 遮罩之遮罩夹持器、一用以容纳该基板之基板夹 持器,及一配置在该遮罩夹持器与该基板夹持器之 间之投射系统,该装置系用来执行如申请专利范围 第1或2项之方法,其中其包含如申请专利范围第13 项之空间影像侦测辐射感应侦测器。 24.一种用于如申请专利范围第1或2项之方法之量 测装置,其中其具有一生产基板之形状与尺寸,并 包含电子信号处理装置、电源供应装置、介面装 置、及至少一用以侦测在差値测试特征之影像中 的强度轮廓之侦测器。 25.如申请专利范围第24项之量测装置,其中该侦测 器系一扫描点侦测器。 26.如申请专利范围第24项之量测装置,其中该侦测 器系为一组合之侦测器,其包含一辐射感应构件及 复数个透明之点状区域。 27.如申请专利范围第26项之量测装置,其中该辐射 感应构件系覆盖所有透明区域之一单一元件。 28.如申请专利范围第26项之量测装置,其中该辐射 感应构件系由复数个次构件所组成,该数目系对应 于该透明区域之数目。 29.如申请专利范围第26项之量测装置,其中一透明 区域相对于该相对应次构件之中心之位置系与对 应于该复数个透明区域/次构件配对有所不同。 30.如申请专利范围第26项之量测装置,其中该复数 个透明区域系配置在不同之高度。 31.一种应用于如申请专利范围第1或2项所述之方 法的测试物件,该测试物件具有一或多个关于该测 试物件之特性特征。 32.如申请专利范围第31项之测试物件,其实施成一 测试遮罩,且其中一外部区域环绕各测试物件特征 ,其形成该遮罩表面之一部份,其中各外部区域具 有一监识标记。 33.如申请专利范围第31项之测试物件,其中对于各 测试物件特征,导航标记配置在该测试物件特征与 该外部区域之间之一中间区域中。 34.如申请专利范围第31项之测试物件,其中对于各 测试物件特征,包含关于该测试物件特征及/或其 在该遮罩表面上的位置之资讯的进一步标记系配 置在该测试物件特征之外部区域中。 35.如申请专利范围第31项之测试物件,其中其具有 一振幅结构。 36.如申请专利范围第31项之测试物件,其中其具有 一相位结构。 37.如申请专利范围第35项之测试物件,其中其为一 穿透式物件。 38.如申请专利范围第35项之测试物件,其中其为一 反射式物件。 39.一种用以由一资料流取得一成像系统之像差的 不同像差项次之取得方法,其代表藉由该成像系统 所形成之一测试物件影像中一强度分布,该方法之 特征为以下的步骤: - 转移已经量测在长方形座标中的观察强度成为 一极座标及焦点状况I(r,,f)之函数之强度; - 决定该观察的影像强度之傅立叶展开(r,f); - 决定在该(r,f)空间中该傅立叶展开(r,f)及该像 差相位()之内积,及 - 求解至少一组线性等式,其为该先前步骤之结果, 并包含点展开函数之径向部份,其得自该不同之像 差项次,以取得这些像差项次。 40.一种电脑可读取记录媒体,包含软体之一电脑程 式,用以执行如申请专利范围第39项之取得方法。 41.一种制造具有图样层装置之方法,其包含在该装 置基板之至少一基板层中之多个装置特征,该方法 包含至少一组以下的连续步骤: - 提供一生产遮罩图样,其包含对应于要设置在该 层中之该等装置特征之多个特征; - 藉由一受控制之投射系统来成像该生产遮罩图 样在涂布在该基板上之一阻抗层中,并显影此层, 藉此形成对应于该生产遮罩图样之一图样化之涂 布; 由该基板层区域移除材料或加入材料,该区域系由 该图样化之涂布图样来描述, - 藉此该投射系统之控制包含侦测该投射系统之 像差,并在得到该侦测结果时重新设定此系统之元 件,其中该侦测系藉由如申请专利范围第1或2项之 方法来执行。 图式简单说明: 图1所示为可执行该方法之一微影投射装置的具体 实施例; 图2所示为一成像系统所产生的强度分布; 图3所示为用以执行该方法的一系统之方块图; 图4所示为一差値测试特征的一第一具体实施例, 及其由一完美成像系统所产生的强度; 图5所示为该差値测试特征之第二具体实施例; 图6所示为该差値测试特征之第三具体实施例; 图7所示为该差値测试特征之第四具体实施例; 图8所示为该差値测试特征之第五具体实施例; 图9所示为该差値测试特征之第六具体实施例; 图10a及10b分别显示一差値测试特征的一扫描电子 显微镜(SEM)图像,及藉此所产生的该强度分布; 图11所示为一晶圆阻抗层,其具有一些分布在其表 面上的差値测试特征影像; 图12a、12b及12c显示要用于每个差値测试特征之参 考标记的不同具体实施例; 图13所示为具有一单一差値测试特征之测试物件, 及用以扫描由此特征所产生的该强度分布之空间 侦测器; 图14所示为具有一些差値测试特征的一测试物件, 及用于此测试物件之一组成的空间侦测器之第一 具体实施例; 图15所示为该组成的空间侦测器之第二具体实施 例; 图16所示为该组成的空间侦测器之第三具体实施 例的透视图; 图17所示为此侦测器的一列侦测元件之横截面; 图18所示为一光学量测晶圆的具体实施例; 图19所示为一散光像差之变化做为一放射位置及 散焦之函数; 图20所示为具有一差値测试特征及参考标记之测 试遮罩的一小部份,及 图21所示为具有一镜面投射系统之微影投射装置 的具体实施例。
地址 荷兰
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