[发明专利]光刻设备、量测系统和用于误差校正的强度不平衡性测量

说明书

一种量测系统，包括分束器、第一传感器和第二传感器。分束器将由目标散射的散射辐射分成辐射的第一部分和第二部分。第一传感器接收第一部分。第二传感器在第二部分沿着包括楔形系统的路径传播之后接收第二部分，所述楔形系统包括被配置为使第二部分偏向的第一楔形件。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年8月26日递交的美国临时专利申请No.63/070,553的优先权，该美国临时专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开内容涉及量测系统，例如，该量测系统改善了光刻设备和系统中的晶片的准确定位。

背景技术

光刻设备是将期望的图案施加到衬底上(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，可以使用可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置来生成要在IC的单独的层上形成的电路图案。该图案可以被转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括管芯的一部分、一个或多个管芯)上。通常通过成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行图案的转移。通常，单个衬底将包含被连续地图案化的相邻目标部分的网格。已知的光刻设备包括：所谓的步进器，其中，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；以及所谓的扫描器，其中，通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案的同时，平行于或反平行于该扫描方向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衬底上来将图案从图案形成装置转移到衬底。

在光刻操作期间，不同的处理步骤可能需要在衬底上顺序地形成不同的层。因此，需要相对于其上形成的先前图案以高精度定位衬底。通常，将对准标记放置在待对准的衬底上，并且参考第二对象来定位对准标记。光刻设备可以使用对准设备来检测对准标记的位置，并且用于使用对准标记来对准衬底，以确保来自掩模的精确曝光。在两个不同的层处的对准标记之间的对准不良被测量为重叠误差。

为了监测光刻工艺，测量经图案化的衬底的参数。例如，参数可以包括在形成于经图案化的衬底中或上的连续层之间的重叠误差和经显影的光敏抗蚀剂的临界线宽。可以在产品衬底上和/或在专用量测目标上执行此测量。存在对在光刻工艺中形成的微观结构进行测量的各种技术，包括使用扫描电子显微镜和各种专用工具。专门检查工具的快速和非侵入形式是散射仪，其中，辐射束被引导到位于衬底的表面上的目标上，并且测量被散射或反射的束的性质。通过比较束在被衬底反射或散射之前和之后的性质，可以确定衬底的性质。例如，这可以通过将反射束与存储在与已知衬底性质相关联的已知测量的库中的数据进行比较来完成。光谱散射仪将宽带辐射束引导到衬底上，并且测量散射到特定的狭窄角度范围内的辐射的光谱(作为波长的函数的强度)。相比之下，角度分辨式散射仪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。

此类光学散射仪可以用于测量参数，例如经显影的光敏抗蚀剂的临界尺寸或形成于经图案化的衬底中或上的两个层之间的重叠误差(OV)。可以通过比较照射束在被衬底反射或散射之前和之后所述照射束的性质来确定衬底的性质。

为了适当地对准晶片以便以减轻OV的方式接收图案转移，可以在光刻工具中使用对准量测系统。通常利用与待测量的对准标记有关的某些假设对量测系统进行预设。例如，可以对量测系统进行预设，以预期由对准标记的光栅图案散射的衍射辐射。然而，不理想的光栅可能以与理想的光栅不同的方式衍射辐射，从而导致量测系统在其测量结果中产生误差。

发明内容

因此，期望提高与光刻设备结合使用的量测工具的精度并且减少所述量测工具的误差。

在一些实施例中，一种量测系统包括分束器、第一传感器和第二传感器。所述分束器被配置为将由目标散射的辐射分成辐射的第一部分和第二部分。所述第一传感器被配置为接收所述第一部分。所述第二传感器被配置为在所述第二部分沿着包括楔形系统的路径传播之后接收所述第二部分，所述楔形系统包括被配置为使所述第二部分偏向的第一楔形件。