[发明专利]用于光刻设备的水平传感器布置、光刻设备及器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及光刻设备和用于制造器件的方法。更具体地，本发明涉及水平传感器布置以及用于衬底的水平感测的方法。 

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常应用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例如集成电路(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。通常，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同步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到所述衬底上，而将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。 

欧洲专利申请EP-A-1 037 117公开了一种光刻投影设备中的离轴调平布置。使用这种布置，通过采用水平传感器、使用光栅光学元件和在600-1050nm波长范围内的多色辐射来确定光刻设备中的衬底的高度图。 

欧洲专利申请EP-A-2 228 685公开了另一种水平感测布置，其中光源布置成发射将被用于处理光刻设备内衬底的抗蚀剂对其敏感的波长范围 内的投影辐射，例如200-400nm波长范围内的辐射。 

发明内容

期望提供一种改进的水平传感器布置及其操作。 

根据本发明一方面，提供一种测量光刻设备中的衬底上的至少一个大体反射性层表面的位置的方法，所述方法包括执行下列步骤至少两次： 

a)将宽带源辐射束分成沿第一路径引导的测量束和沿第二路径引导的参照束； 

b)将测量束反射离开衬底以获得反射的测量束，并将参照束反射离开反射表面以获得反射的参照束； 

c)将反射的测量束和反射的参照束结合；和 

d)检测结合束的干涉图案； 

其中步骤a)至d)被执行至少两次，在每次执行之间改变所述宽带源束的构成波长和/或在构成波长上的强度水平；使得在仅强度水平变化的情况下对于束的构成波长中的至少一部分所述强度变化不同。 

根据本发明的还一方面，提供一种用于测量光刻设备中的衬底上的至少一个大体反射性层表面的位置的水平传感器布置，包括： 

可变宽带辐射源，用于发射源辐射束； 

分束器，能够操作将所述源辐射束分成沿第一路径引导至所述衬底的测量束和沿第二路径引导至反射表面的参照束； 

束结合器，能够操作在测量束和参照束被分别反射离开所述衬底和离开所述反射表面之后结合所述测量束和所述参照束； 

检测器，用于检测结合束的干涉图案；和 

控制器，能够操作以使用具有不同构成波长和/或在构成波长上具有不同强度水平的宽带源束，使得在仅强度水平变化的情况下对于束的构成波长中的至少一部分所述强度变化不同，以在相同衬底上执行多次测量，以便获得由其可以确定至少一个大体反射性层表面的所述位置的干涉图案。 

附图说明

现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例， 其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中： 

图1示意地示出根据本发明一个实施例的光刻设备； 

图2示出使用投影光栅的水平传感器布置的示意图； 

图3示出具有层的叠层的衬底的示意横截面图，包括水平传感器布置的测量束； 

图4示出根据本发明一个实施例的水平传感器布置的示意图； 

图5示出图4中的水平传感器布置的变化的示意图； 

图6a示出晶片上典型叠层的示意横截面图，图6b是检测器上的强度的曲线，作为对于图6a的叠层的参照反射镜的位移的函数，检测器和参照反射镜形成根据本发明一个实施例的水平传感器布置的一部分； 

图7a示出晶片上的典型前端叠层的横截面视图，图7b是检测器上的强度的曲线，作为对于图7a的叠层的参照反射镜的位移的函数，检测器和参照反射镜形成根据本发明一个实施例的水平传感器布置的一部分；和