量测系统、时间及空间相干性加扰器及其方法与流程

本发明涉及量测系统，例如具有用于检查光刻过程及晶片对准的量测系统中的超构表面(metasurface)相干性加扰器的照射系统。

背景技术：

1、光刻设备是将期望的图案施加到基底上(通常施加到基底的目标部分上)的机器。光刻设备可以用于例如制造集成电路(ic)。在这种情况下，可替代地被称为掩模或掩模版的图案形成装置可以用于产生待形成于ic的单独的层上的电路图案。可以将该图案转移到基底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括管芯的部分、一个管芯或多个管芯)上。通常经由成像到提供于基底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行图案的转移。通常，单个基底将包含连续地经图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括：所谓的步进器，在所谓的步进器中，通过将整个图案一次曝光到目标部分上来照射每个目标部分；以及所谓的扫描仪，在所谓的扫描仪中，通过在给定方向(“扫描”方向)上经由辐射束扫描图案的同时，平行或反向平行于该扫描方向而同步地扫描目标部分来照射每个目标部分。还可以通过将图案压印到基底上而将图案从图案形成装置转移到基底。

2、在光刻操作期间，不同的处理步骤可能要求不同的层依次形成于基底上。因此，可能有必要以较高准确度相对于形成于基底上的先前图案来定位基底。通常，将对准标记放置于待对准的基底上并且参考第二目标来定位对准标记。光刻设备可以使用检查设备(例如，对准设备)来检测对准标记的位置，并且使用对准标记来对准基底以确保从掩模的准确曝光。两个不同层处的对准标记之间的对准不良被测量为重叠误差。

3、为了监测光刻过程，测量经图案化基底的参数。例如，参数可以包括形成于经图案化基底中或上的连续层之间的重叠误差，以及经显影感光性抗蚀剂的临界线宽。可以对产品基底和/或对专用量测目标执行该测量。存在用于对在光刻过程中形成的显微结构进行测量的各种技术，包括使用扫描电子显微镜及各种专用工具。专用检测工具的快速且非侵入性形式是散射仪，在散射仪中，辐射束被引导到基底的表面上的目标上，并且测量散射束或反射束的性质。通过将束在其已经由基底反射或散射之前的性质与之后的性质进行比较，可以确定基底的性质。例如，可以通过比较反射束与存储于与已知基底性质相关联的已知测量库中的数据来确定基底的性质。光谱散射仪将宽带辐射束引导到基底上并且测量散射到特定窄角度范围中的辐射的光谱(作为波长的函数的强度)。相比之下，角度分辨散射仪可以使用单色辐射束并且测量作为角度的函数的散射辐射的强度。

4、此类光学散射仪可以用于测量参数，诸如经显影感光性抗蚀剂的临界尺寸或在形成于经图案化基底中或上的两个层之间的重叠误差(ov)。通过将照射束在该束已经由基底反射或散射之前的性质与之后的性质进行比较，可以确定基底的性质。

5、随着ic变得更小并且被更密集地封装，因此每晶片必须检查的特征的数目也增加。期望改善量测系统的能力，以便与当前的大容量制造速率保持同步并且改善生产良率。因此，期望提供能够快速且准确地测量大量密集封装的光刻特征的量测工具。测量涉及在有限时间段内检测来自目标的散射光子。为了增加测量速度，量测方案可以包括例如利用更多光子来照射目标以便缩短检测周期。

技术实现思路

1、在一些实施例中，一种系统包括辐射源、光学元件、检测器和处理器。所述辐射源被配置为产生辐射束。所述光学元件被配置为引起所述辐射束的相位的非均匀改变并且输出用于照射目标的相干性加扰辐射。所述光学元件的所述光学性质是能够被调节的，以便改变所述相干性加扰辐射的非相干量。所述检测器被配置为接收由所述目标散射的辐射并且基于所接收的辐射产生测量信号。所述处理器被配置为分析所述测量信号以确定所述目标的特性。

2、在一些实施例中，一种相干性加扰器装置包括超构表面和控制器。所述超构表面被配置为接收相干辐射并且引起所述相干辐射的相位的非均匀改变。所述控制器被配置为调节所述超构表面的光学性质以便改变所述相干辐射的非相干量以产生相干性加扰辐射。

3、在一些实施例中，一种方法包括在超构表面上接收入射光辐射。所述超构表面引起所述入射光辐射的相位的改变。所述方法还包括：将信号施加到所述超构表面以调节所述超构表面的光学性质，以便改变所述入射光辐射的非相干量；从所述超构表面重新发射相干性加扰辐射；以及利用所述相干性加扰辐射照射目标。

4、下文参照附图详细地描述本发明的另外的特征及优点，以及本发明的各种实施例的结构及操作。应当注意的是，本发明不限于本文中描述的特定实施例。本文中仅出于图示性目的而呈现此类实施例。基于本文中包含的教导，额外的实施例对于相关领域的技术人员而言将是显而易见的。

技术特征：

1.一种系统，包括：

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述光学元件包括材料，并且所述光学元件被进一步配置为接收信号并且使用所述信号来调节所述材料的光学常数。

3.如权利要求2所述的系统，还包括：

4.如权利要求1所述的系统，还包括：

5.如权利要求1所述的系统，其中，所述光学元件包括两个或更多个子单元，并且其中，所述两个或更多个子单元中的每个子单元的相应的光学性质能够被单独地调节。

6.如权利要求5所述的系统，其中，与每个子单元相关联的所述相干性加扰辐射的子束的所述非相干量基于对所述相应的光学性质的随机化干扰。

7.如权利要求1所述的系统，其中，所述光学元件包括谐振器结构和基底，并且其中，所述谐振器结构形成于所述基底上或形成于所述基底中。

8.如权利要求7所述的系统，其中，所述基底包括在所述辐射束的操作波长下是透明的材料。

9.如权利要求1所述的系统，其中，所述光学元件包括液晶超构表面。

10.如权利要求1所述的系统，其中，所述辐射源被配置为产生一个或更多个波长，并且所述一个或更多个波长在可见光谱内。

11.如权利要求1所述的系统，其中，所述光学元件反射所述相干性加扰辐射。

12.如权利要求1所述的系统，其中，所述光学元件透射所述相干性加扰辐射。

13.一种相干性加扰器装置，包括：

14.如权利要求13所述的相干性加扰器装置，其中，所述超构表面包括两个或更多个子单元，并且其中，所述两个或更多个子单元中的每个子单元的相应的光学性质能够被单独地调节。

15.如权利要求13所述的相干性加扰器装置，其中，所述超构表面被配置为反射所述相干性加扰辐射。

技术总结
一种系统包括辐射源、光学元件、检测器和处理器。所述辐射源产生辐射束。所述光学元件引起所述辐射束的相位的非均匀改变并且输出用于照射目标的相干性加扰辐射。所述光学元件的光学性质是能够被调节的，以便改变所述相干性加扰辐射的非相干量。所述检测器接收由所述目标散射的辐射并且基于所述所接收辐射产生测量信号。所述处理器分析所述测量信号以确定所述目标的特性。

技术研发人员：M·斯威拉姆
受保护的技术使用者：ASML控股股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22