[发明专利]通过使用锥形光纤的超连续谱生成的广谱辐射

说明书

一种测量装置，包括：锥形光纤，该锥形光纤具有用于接收辐射的输入并且具有用于朝向测量目标提供在光谱上增宽的输出辐射的输出，锥形光纤被配置为在光谱上增宽在输入处接收的辐射；以及检测器系统，被配置为从测量目标接收输出辐射的重定向部分。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年4月19日提交的美国临时专利申请No.62/324,785的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本说明书涉及使用锥形光纤提供在光谱上增宽的辐射的方法和装置。

背景技术

光刻装置是一种将期望图案施加到衬底上(通常施加到衬底的目标部分上)的机器。例如，光刻装置可以用于制造集成电路(IC)。在这种情况下，可以使用图案形成装置(其可选地称为掩模或掩模版)来生成要在IC的单独层上形成的电路图案。该图案可以转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括部分、一个或几个裸片)上。图案的转移通常经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行。通常，单个衬底将包含相继被图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻装置包括所谓的步进器(其中通过一次将整个图案曝光到目标部分上来照射每个目标部分)和所谓的扫描器(其中通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案同时平行或反平行于该方向同步地扫描衬底来照射每个目标部分)。还可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案形成装置转移到衬底上。

在光刻工艺中，期望使用光学测量技术进行测量。例如，借助于光刻装置，在衬底上的精确对准位置处相继成像不同的图案。衬底可以在已经彼此对准的相继图像之间经历物理和化学变化。在用至少一个图案的图像曝光之后将衬底从装置中移除，并且在经过期望的工艺步骤之后，将衬底放回以通过另一图案的图像将其曝光，等等，同时必须确保另外的图案和任何后续图案的图像相对于衬底上的至少一个已经曝光的图像准确地定位。为此，衬底设置有一个或多个对准目标(例如，对准标记)以在衬底上提供参考位置，并且光刻装置设置有对准系统以测量一个或多个对准目标的对准位置。通过测量一个或多个对准目标的对准位置，原则上可以预测衬底上的点的位置，例如，可以计算先前曝光的目标部分的位置，并且可以控制光刻装置以曝光位于先前曝光的目标部分之上的相继目标部分。

通常，衬底上的对准目标包括一个或多个衍射结构，诸如衍射光栅。对准系统然后包括对准传感器系统，对准传感器系统具有朝向一个或多个光栅发射辐射的辐射源和用于检测入射辐射的重定向部分(例如，衍射辐射)的检测器，例如，一阶、二阶、三阶和/或更高阶衍射的辐射，其用于确定一个或多个光栅的位置。

此外，期望对所产生的结构进行测量(例如，在衬底上或衬底的抗蚀剂和/或其他层中的器件特征)，例如，用于工艺控制和验证。通常测量或确定结构的一个或多个参数，例如在衬底中或上形成的相继层之间的套刻误差。存在各种用于测量在光刻工艺中形成的微观结构的技术。用于进行这种测量的各种工具是已知的，包括通常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜以及用于测量套刻(器件中两个层的对准精度)的专用工具。这种工具的一个示例是被开发用于光刻领域的散射仪。该器件将辐射束引导到衬底表面上的目标上，并且测量重定向辐射的一个或多个特性——例如，作为波长的函数的单个反射角处的强度；作为反射角的函数的一个或多个波长处的强度；或者作为反射角的函数的偏振——以获得可以根据其来确定目标的感兴趣特性的“光谱”。可以通过各种技术来确定感兴趣特性：例如，通过诸如严格耦合波分析或有限元方法、库搜索和主成分分析等迭代方法重建目标结构。与对准一样，目标可以是衍射光栅，例如，通常被另一层中的另一光栅覆盖的一层中的光栅的复合光栅。

发明内容