[发明专利]重叠测量设备、光刻设备和使用这种重叠测量设备的器件制造方法

权利要求书

1.一种重叠测量设备，包括：

偏振光源，配置成用偏振光束照射样品；

光学系统，配置成捕获由偏振光束引起的由样品散射的光，所述光学系统包括：

偏振器，配置成透过与偏振光束的偏振方向正交的正交偏振分量，

检测器，配置成测量所述正交偏振分量的强度并由其产生信号，和

处理单元，配置成接收来自检测器的所述信号并使用从所述正交偏振分量得出的不对称数据来处理用于重叠度量测量的所述正交偏振分量。

2.根据权利要求1所述的重叠测量设备，其中所述样品是衬底，并且所述光学系统还包括：

第一非偏振分束器，配置成接收来自偏振光源的偏振光束、通过投影系统引导光到衬底以及通过投影系统接收来自衬底的反射光束，所述反射光束包括零级衍射分量；

第二非偏振分束器，配置成接收从第一非偏振分束器透过的光束，其中第一非偏振分束器和第二非偏振分束器的分束器轴线是相互垂直的；和

交叉偏振器，配置成接收来自第二非偏振分束器的分出的光束并使平面内图像和交叉偏振图像透过至检测器。

3.根据权利要求2所述的重叠测量设备，其中所述光学系统还包括阻挡元件，所述阻挡元件配置成阻挡所述平面内图像。

4.根据权利要求2所述的重叠测量设备，其中所述交叉偏振器包括沃拉斯顿棱镜。

5.根据权利要求2所述的重叠测量设备，其中：

所述衬底包括光栅；和

所述零级衍射分量源自来自所述光栅的偏振光束的锥形衍射。

6.根据权利要求1所述的重叠测量设备，其中所述检测器包括照相机。

7.根据权利要求1所述的重叠测量设备，其中所述检测器包括CCD照相机。

8.根据权利要求7所述的重叠测量设备，其中所述CCD照相机具有12比特的最小分辨率。

9.根据权利要求7所述的重叠测量设备，其中所述CCD照相机包括背照射CCD装置。

10.根据权利要求1所述的重叠测量设备，其中所述样品是衬底，并且所述光学系统还包括：

第一非偏振分束器，配置成接收来自偏振光源的偏振光束、通过投影系统引导光到衬底以及通过投影系统接收来自衬底的反射光束，其中所述反射光束包括零级衍射分量；以及

第二非偏振分束器，配置成接收从第一非偏振分束器透过的光束，其中第一非偏振分束器和第二非偏振分束器的分束器轴线是相互垂直的，

其中所述偏振器配置成接收来自第二非偏振分束器的分出的光束并使平面内图像和交叉偏振图像透过至检测器。

11.根据权利要求10所述的重叠测量设备，其中所述光学系统还包括用于阻挡平面内图像的阻挡元件。

12.根据权利要求10所述的重叠测量设备，其中所述偏振器包括沃拉斯顿棱镜。

13.根据权利要求10所述的重叠测量设备，其中：

所述衬底包括光栅；和

所述零级衍射分量源自来自所述光栅的偏振光束的锥形衍射。

14.一种光刻设备，包括：

照射系统，配置成产生辐射束；

支撑结构，配置成支撑配置成图案化辐射束的图案形成装置；

投影系统，配置成将图案化的束投影到衬底上；和

重叠测量系统，包括：

偏振光源，配置成用偏振光束照射样品；

光学系统，配置成捕获由偏振光束引起的由样品散射的光，所述光学系统包括：

偏振器，配置成透过与偏振光束的偏振方向正交的正交偏振分量，

检测器，配置成测量正交偏振分量的强度并由其产生信号，和

处理单元，配置成接收来自检测器的所述信号并使用从所述正交偏振分量得出的不对称数据来处理用于重叠度量测量的所述正交偏振分量。

15.一种器件制造方法，包括步骤：

用偏振光束照射样品；

捕获由偏振光束引起的由样品散射的光；

透过与偏振光束的偏振方向正交的正交偏振分量；

测量所述正交偏振分量的强度；和

使用从所述正交偏振分量得出的不对称数据执行重叠度量测量。