[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

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年6月26日递交的美国临时申请61/075,969的优先权权益，这里以参考的方式全文并入。

技术领域

本发明涉及一种重叠测量设备、光刻设备以及使用这种重叠测量设备制造器件的方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是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的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。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。所述图案的转移通常是通过将图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个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：所谓的步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓的扫描器，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。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。

在已知的角分辨散射测量系统中，重叠被测量成从衬底上的光栅反射的光的+1和-1级衍射之间的强度差异。这需要具有大约300-1000nm量级的节距的相对粗糙的光栅。

发明内容

本发明旨在提供一种光刻设备和器件制造方法，其中可以以尽可能接近的分辨率水平实现重叠测量。在一个示例中，对于重叠分辨率零级衍射级是有效的。对于锥形衍射，零级还显示出不对称，其可以理论上用于OV度量。然而，不对称可能是极其小的(即使是在使用UV波长的情况下)，这会使得测量易于受到传感器不对称的影响。

在本发明的一个实施例中，提供一种重叠测量设备，包括：偏振光源，用于使用偏振光束照射样品；光学系统，配置成捕获由样品散射的光，所述光学系统包括：偏振器，用于传送与偏振光束的偏振方向正交的正交偏振分量；和检测器，其测量正交偏振分量的强度，其中重叠测量设备还包括连接至检测器的处理单元，所述处理单元配置成使用从正交偏振分量得出的不对称数据仅处理用于重叠度量测量的正交偏振分量。

在本发明的另一实施例中，提供一种光刻设备，包括这样的重叠测量设备。

在本发明的还一实施例中，一种器件制造方法，包括：将图案化的辐射束投影到衬底上，其中所述方法包括用偏振光束照射样品；捕获由样品散射的光；传送与偏振光束的偏振方向正交的正交偏振分量；测量正交偏振分量的强度；和使用从正交偏振分量得出的不对称数据仅处理用于重叠度量测量的正交偏振分量。

本发明的其他实施例、特征以及优点以及这些不同的实施例的结构和操作将在下面参照附图进行详细的描述。

附图说明

下面仅通过示例的方式，参考附图对本发明的实施例进行描述，其中示意性附图中相应的标记表示相应的部件，在附图中：

图1示出根据本发明一个实施例的光刻设备；

图2示意地示出根据本发明一个实施例的重叠测量系统的示意图；

图3示意地示出用在双图案化的衬底上的光栅结构的截面图；

图4a和4b示出使用在图2中的重叠测量系统中的图3示出的结构测量的平面和交叉偏振光谱；

图5示出从图4的光谱测量的交叉偏振器不对称的相对量。

本发明的一个或更多个实施例将在下文中参照附图进行描述。

具体实施方式

本说明书公开了并入本发明的特征的一个或更多个实施例。所公开的实施例仅给出本发明的示例。本发明的范围不限于所公开的实施例。本发明通过未决的权利要求进行限定。

所述的实施例和在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例不必包括一定包括特定特征、结构或特性。而且，这些段落不必指的是同一个实施例。此外，当特定特征、结构或特性与实施例结合进行描述时，应该理解，无论是否明确描述，本领域技术人员可以实现将这些特征、结构或特性与其他实施例结合。