[发明专利]用于透射图像感应的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于透射图像感应的装置和用于透射图像感应的方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常到所述衬底的目标部分上)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(reticle)的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。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。典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单独的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：所谓步进机，在所述步进机中，通过将全部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。还可以通过将所述图案压印(imprinting)到所述衬底上，将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。

在使用光刻设备的器件制造方法中，对于成品率，也就是，被正确生产的器件所占的百分比，重要的因素是被印刷的层相对于之前形成的层的精度。这被称为重叠，而重叠误差的预算经常是10nm或更小。为了实现这样的精度，衬底必须以很高的精度与要转移的掩模版图案对准。

位于衬底水平面上的多个传感器用于评估和优化成像性能。这些传感器可能包括透射图像传感器(TIS)。透射图像传感器是一种用于测量位于掩模(掩模版)水平面上的标记图案在衬底水平面上的投影空间图像的位置。在衬底水平面上的投影空间图像可以是直线图案，其线宽与曝光辐射的波长相当。TIS使用透射图案以及位于其下的光电单元测量前述的标记图案。所述传感器数据可用于测量掩模版相对于衬底台在六个自由度上的位置，也就是，关于平动的三个自由度和关于转动的三个自由度。而且，还可以测量投影标记图案的放大比例和缩放比例。通过小的线宽，所述传感器能够测量多种掩模类型(例如，二元掩模，相移掩模)的图案位置和几种照射方式的设定(例如环形照射，双极照射)的影响。TIS也可以用于测量工具的光学性能，例如光刻投影设备的光学性能。通过结合不同的投影图像使用不同的照射方式的设定，可以测量如光瞳形状，彗差，球差，象散和场曲等性质。

随着对更小的图案成像的需求和以生产具有更高的部件密度的器件的需求不断增加，存在对于减小重叠误差的推动力，这带来对改进的传感器的需求。

发明内容

旨在提供一种用于衬底水平面上的高灵敏度的传感器，该传感器可以用于高数值孔径(NA)系统中，也就是浸没式光刻设备中。

为达到该目的，本发明提供了一种用于透射图像感应的装置，用于感应光刻曝光设备中的空间图像，所述装置包括：

投影系统，所述投影系统设置用于在投影系统的图像侧形成物体标记的空间图像，所述图像侧具有大于1的数值孔径；以及

检测器，所述检测器包括狭缝图案(G1)，所述狭缝图案具有设置成与空间图像的至少一部分相对应的特征，所述狭缝图案设置成暴露给空间图像，所述检测器还被设置成检测从狭缝图案透射的检测辐射；

其中d<0.85·λNA,]]>其中

d表示所述狭缝图案的最小特征的尺寸，

λ表示检测辐射的预定波长，以及

NA表示图像侧的数值孔径。

本发明还提供了一种用于空间图像的透射图像感应方法，包括：

提供检测辐射；

使用投影系统和检测辐射在所述投影系统的图像侧上形成物体标记的空间图像，所述图像侧具有大于1的数值孔径；

将狭缝图案暴露给所述图像，所述狭缝图案具有与空间图像的至少一部分相对应的特征；

检测从所述狭缝图案透射的检测辐射；