[发明专利]用于检查及量测的方法和设备

说明书

本发明公开了一种方法，所述方法涉及：通过光学部件将第一偏振状态的入射辐射提供至物体与外部环境界面中，其中一个表面被设置成邻近于所述界面且与所述界面分离开一段间隙；由从所述界面和从所述表面反射的入射辐射来检测由所述界面处的所述第一偏振状态的入射辐射的所述反射引起的、与经反射的辐射中的所述第一偏振状态的所述辐射不同的具有不同的第二偏转状态的辐射；和产生表示所述光学部件的焦点与所述物体之间的相对位置的位置信号。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年5月4递交的欧洲申请15166233.5的优先权，并且其通过引用全文并入本文。

技术领域

本说明书涉及一种用以控制两个物体之间的距离的方法和设备。

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(ICs)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、一个或更多个管芯)上。所述图案的转移通常是通过将图案成像至被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地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地扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可以通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。

为了监测光刻过程，图案化的衬底被检查，并且图案化的衬底的一个或更多个参数被测量。所述一个或更多个参数可以包括例如形成在图案化的衬底中或图案化的衬底上的连续的层之间的重叠误差和/或经过显影的光敏抗蚀剂的临界线宽。可以在产品衬底的目标本身上和/或在设置在衬底上的专用的量测目标上执行所述测量。存在多种技术用于测量在光刻过程中形成的显微结构，包括使用扫描电子显微镜和/或不同的专用工具来进行测量。

一种快速且非侵入形式的专用的检查工具是散射仪，其中辐射束被引导至衬底表面上的目标上，并且测量散射或反射束的属性。通过在所述束已经被衬底反射或散射之前和之后比较所述束的一个或更多个属性，可以确定衬底的一个或更多个属性。已知两种主要类型的散射仪。光谱散射仪将宽带辐射束引导到衬底上并且测量散射到特定的窄的角度范围中的辐射的光谱(强度作为波长的函数)。角分辨(angle resolved)散射仪使用相对窄带的辐射束，并且将散射的辐射的强度作为角度的函数来测量。

散射测量的特定应用是在周期性的目标内测量特征非对称性。这可以被用作例如重叠误差的测量，但是其他应用也是已知的。在角分辨散射仪中，可以通过比较衍射光谱的相对部分(例如，将周期性光栅的衍射光谱中的-1级和+1级进行比较)来测量非对称性。这可以用例如在美国专利申请公开号US2006-066855中描述的角分辨散射来简单地完成。

发明内容

随着在光刻处理中物理尺寸的减小，例如需要增大测量精密度和/或准确度和/或减小专用于量测或检测的目标所占据的空间。基于图像的散射测量已经被设计为允许使用更小的目标，通过使用-1和+1级的辐射来轮流获取目标的单独的图像。在已公开的美国专利申请公开号US2011-0027704、US2011-0043791和US2012-0044470中描述了该基于图像的技术的示例，它们通过引用全文并入本文。