[发明专利]形貌测量系统

说明书

一种形貌测量系统，包括：辐射源；第一光栅；成像光学装置；移动机构；检测光学装置；第二光栅；和检测器。所述辐射源被配置成产生包括紫外辐射的辐射束，且包括用以产生紫外辐射的发光二极管。所述第一光栅被配置成图案化所述辐射束。所述成像光学装置被配置成在衬底上的目标部位处形成所述第一光栅的第一图像。所述移动机构能够操作以将所述衬底相对于所述第一光栅的所述图像而移动，使得所述目标部位相对于所述衬底而移动。所述检测光学装置被配置成从所述衬底的所述目标部位接收辐射且在所述第二光栅处形成所述第一图像的像。所述检测器被配置成接收透射通过所述第二光栅的辐射且产生输出信号。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年12月22日递交的美国申请62/271,213和于2016年8月16日递交的美国申请62/375,774的优先权，并且它们的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本说明书涉及一种用于确定衬底的形貌的测量系统，所述系统包括：辐射束，辐射源包括用以提供辐射的发光二极管；第一图案形成装置，配置成图案化所述辐射束；光学装置，配置成在衬底的目标部位处形成第一图案形成装置的图像；检测光学装置，配置成接收从衬底的目标部位反射的辐射且在光栅处形成第一图像的图像；以及检测器，配置成接收透射通过光栅的辐射且产生输出信号。所述测量系统可形成光刻设备的一部分。

背景技术

光刻设备是构造成将所需的图案施加到衬底上的机器。例如，光刻设备可以用于集成电路(IC)的制造。光刻设备可以例如将来自第二图案形成装置(例如掩模)的图案投影到设置在衬底(例如硅晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

在将图案从第二图案形成装置投影到设置在衬底上的辐射敏感材料层上之前，测量衬底的形貌。为了实现这个目的，这样的光刻设备可具备前述形貌测量系统。形貌测量系统测量跨衬底的表面的衬底高度。这些高度测量结果能够被用于形成高度图，该高度图帮助将图案精确地投影到衬底上。

发明内容

可需要提供例如消除或减轻无论是在本文中或是在别处所给出的现有技术的问题中的一个或更多个问题的形貌测量系统。

根据一方面，提供一种用于确定衬底的形貌的测量系统，所述系统包括：辐射源，配置成产生辐射束，其中所述辐射源包括用以提供辐射的发光二极管；第一图案形成装置，配置成图案化所述辐射束；光学装置，配置成在所述衬底上的目标部位处形成所述第一图案形成装置的图像；移动机构，能够操作以使所述衬底相对于所述第一光栅的所述图像而移动，使得所述目标部位相对于所述衬底而移动；检测光学装置，配置成接收从所述衬底的所述目标部位反射的辐射且在光栅处形成所述第一图像的像；和检测器，配置成接收透射通过所述光栅的辐射且产生输出信号。由所述发光二极管提供的所述辐射可主要由紫外辐射组成。由所述发光二极管提供的所述辐射可主要由可见光辐射组成。由所述发光二极管提供的所述辐射可包括紫外辐射、可见光辐射或二者。

根据这方面的所述测量系统可具有例如一个或更多个优点。另外或替代地，在使用紫外辐射的情况下，测量系统可提供比可见光和/或红外辐射更佳的测量性能。此外，诸如紫外发光二极管的发光二极管(LED)相比于诸如气体放电灯(例如，氙等离子体源)等其他已知UV辐射源具有一个或更多个优点。具体地，可快速地且容易地接通和断开LED，而不显著影响其寿命，这可避免对复杂遮蔽件布置的需要。此外，发光二极管相比于更复杂的气体放电源通常更便宜且可更普遍地得到。

辐射源可包括多个发光二极管。所述多个发光二极管中的至少两个可具有不同波长光谱。

这种布置允许使宽带紫外源由发光二极管形成。有利地，这种布置允许形成宽带紫外源，其中可根据需要来修整波长光谱。此外，所述布置允许通过改变多个发光二极管的相对强度而调整辐射源的光谱。