[发明专利]量测方法和装置

说明书

一种检查设备，包括：被配置为从具有正衍射级辐射和负衍射级辐射的量测目标接收衍射辐射的物镜；被配置为将衍射辐射分离成分别与多个不同值或类型的一个或多个辐射特性中的每个辐射特性相对应并且分别与正衍射级和负衍射级相对应的部分的光学元件；以及被配置为分别并且同时测量这些部分的检测器系统。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年9月28日提交的美国临时专利申请号 62/565,033的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本说明书涉及一种可用于例如通过光刻技术来制造器件的检查 (例如，量测)方法和设备。

背景技术

光刻设备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。光刻设备可以用于例如制造集成电路(IC)。在这种情况下，可以使用图案化装置(其替代地称为掩模或掩模版) 来生成要在IC的个体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，包括一部分、一个或几个管芯)上。图案的转移通常经由成像到在衬底上提供的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行。通常，单个衬底将包含连续图案化的相邻目标部分的网络。

光刻设备可以用于制造例如集成电路(IC)和其他器件。在这种情况下，图案化设备(例如，掩模)可以包含或提供与器件的个体层相对应的图案(“设计布局”)，并且该图案可以由诸如通过图案化设备上的图案照射目标部分等方法被转印到已经涂覆有辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层的衬底(例如，硅晶片)上的目标部分 (例如，包括一个或多个管芯)上。通常，单个衬底包含多个相邻的目标部分，图案通过光刻设备被依次转印到该多个相邻的目标部分，一次一个目标部分。在一种类型的光刻设备中，图案被一次转印到一个目标部分上；这样的设备通常被称为晶片步进器。在通常称为步进扫描设备的备选设备中，投射束以给定参考方向(“扫描”方向)在图案化装置上进行扫描，同时使衬底平行于或反平行于该参考方向移动。图案化装置上的图案的不同部分被逐渐转印到一个目标部分。通常，由于光刻设备将具有放大倍数M(通常1)，因此衬底移动的速度F将是光束扫描图案化装置的速度的M倍。

在将图案从图案化装置转印到衬底之前，可以对衬底进行各种处理，诸如涂底料、抗蚀剂涂覆和软烘烤。在曝光之后，可以对衬底进行其他处理，诸如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤以及转印图案的测量/检查。该一系列过程被用作制造诸如IC等器件的个体层的基础。然后，衬底可以经历各种工艺，诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，所有这些工艺都旨在完成器件的个体层。如果器件中需要几层，则对每一层重复整个处理或其变体。最终，器件将出现在衬底上的每个目标部分中。然后，通过诸如切割或锯切等技术将这些器件彼此分离，从而可以将个体器件安装在载体上，连接到引脚，等等。

如所指出的，光刻是IC和其他器件的制造中的中心步骤，其中形成在衬底上的图案限定器件的功能元件，诸如微处理器、存储器芯片等。类似的光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统 (MEMS)和其他器件。

在光刻工艺中(即，涉及光刻曝光的用于开发器件或其他结构的工艺，其通常可以包括一个或多个相关处理步骤，诸如抗蚀剂的显影、蚀刻等)，经常需要对所创建的结构进行测量，例如用于工艺控制和验证。用于进行这样的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、以及用于测量覆盖 (两层衬底的对准精度)的专用工具。

发明内容

例如，期望能够在不同的测量条件(例如，不同的测量光束波长、不同的测量光束偏振等)下进行量测目标的测量。因此，提供了一种能够在不同测量条件下同时测量量测目标的设备和方法。