[发明专利]自参考干涉仪、对准系统和光刻设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种自参考干涉仪、一种设置有自参考干涉仪的对准系统和一种设置有这样的对准系统的光刻设备。

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。典型地，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。

为了确保将图案形成装置的图案转移到衬底上的正确目标位置上，相对于光刻设备精确地对准衬底是重要的。尤其是在制造通常包含许多单独的层(例如30层)的IC时，所述多个单独的层非常精确地彼此相对地对齐是极其重要的。在IC的多个单独层的对齐不是非常精确时，该IC可能不是可操作的IC。重叠被定义成所成像到衬底上的图案相对于之前已经成像到衬底上的图案的精确度要求。随着在IC制造中使愈来愈小的特征被成像，重叠要求且因此对准过程所需要的精确度变得更加严格。

光刻设备使用多对准系统相对于光刻设备对准衬底是已知的。尤其是参考欧洲专利申请EP 1372040A1，该文件在此以引用的方式并入本文中。EP 1372040A1描述了使用自参考干涉仪的对准系统，其产生对准标识的两个重叠的图像。这两个图像被相对于彼此旋转180°。EP 1372040A1还描述了对光瞳面中的所述两个图像的干涉的傅立叶变换的强度变化的检测。这些强度变化对应于两个图像的不同衍射级之间的相位差，且相位差位置信息由此导出，这是对准过程所需要的。

已知的对准系统的缺陷是对准测量系统中的自参考干涉仪可能由于其光学设计需要使用特定制造的光学部件而是相对昂贵的。已知的对准系统的另一缺点是已知的自参考干涉仪通常是相当笨重的。这种笨重性可能导致对准过程中的不期望的负面作用(诸如低带宽的振动模式)，其可能降低对准过程的精确度。

发明内容

期望提供可替代的对准系统，其至少部分地减轻已知对准系统的上述的缺点中的一个或更多个。具体地，期望提供对准系统、可替代的自参考干涉仪，其可以是更低廉的和/或更加紧凑的。此外，本发明的实施例涉及自参考干涉仪、对准系统和光刻设备。

根据第一方面，提供一种自参考干涉仪，所述自参考干涉仪被设置成与标记(诸如对准标记)和光刻设备一起使用，所述自参考干涉仪包括：

-光学布置(OPT)，用于由对准束(AB)产生参考束和变换束，用于输出所述参考束和所述变换束至检测器(DET)，用于引导对准束(AB)到标记(WM)上，且用于由所述标记捕获由所述对准束的衍射产生的衍射束，其中所述衍射束包括至少一个正衍射级和至少一个相对应的负衍射级；所述光学布置包括：

·分束器(40)，用于将所述衍射束分成第一束和第二束，且用于将所述参考束和所述变换束组合和输出至所述检测器(DET)，使得所述参考束中的衍射级在空间上与所述变换束中的它们的相对应的相反的衍射级重叠；

·参考系统(10，11)，用于由所述第一束产生所述参考束且用于将所述参考束引导至所述分束器(40)；

·变换系统(30，31，32，60，41，10，11)，用于将所述第二束变换成所述变换束且用于将所述变换束引导至所述分束器(40)；和

-检测器系统(DET)，用于接收来自所述光学布置(OPT)的在空间上重叠的参考束和变换束，和用于确定位置信号，所述检测器系统包括：

·偏振系统(80，81，83，86)，用于操纵所述参考束和所述变换束的偏振以使得它们相互干涉，且用于将所述干涉的参考束和变换束引导至检测器，由此形成干涉图案；和

·检测器(82，92)，用于由所述干涉图案确定位置信号。

根据本发明的实施例的另一方面，提供了包括如上文所述的至少一个自参考干涉仪的对准系统。

根据本发明的实施例的另一方面，提供了包括如上文所述的对准系统的光刻设备。

附图说明