[发明专利]基于从衍射结构产生高阶谐波的量测设备和量测方法

权利要求书

1.一种用于测量衬底上的衍射结构以用于控制光刻过程的量测设备，包括：

辐射源，所述辐射源能够操作以提供第一辐射以用于激发所述衍射结构，使得从所述衍射结构和/或衬底产生高阶谐波的第二辐射；以及

检测装置，所述检测装置能够操作以检测所述第二辐射，所述第二辐射的至少一部分已经由所述衍射结构衍射。

2.如权利要求1所述的量测设备，其中，所述第一辐射是脉冲式辐射。

3.如权利要求2所述的量测设备，其中，每个脉冲的长度均在1fs至500fs的范围内。

4.如前述权利要求中任一项所述的量测设备，其中，所述第一辐射包括处于100nm至3000nm的范围内的波长。

5.如前述权利要求中任一项所述的量测设备，其中，所述第二辐射的至少一些谐波包括短于200nm、可选地短于100nm、可选地短于70nm、可选地短于30nm的波长。

6.如前述权利要求中任一项所述的量测设备，包括色散元件，所述色散元件能够操作以在所述检测装置上在光谱上分辨所述第二辐射。

7.如前述权利要求中任一项所述的量测设备，所述量测设备能够操作以：

确定所述第二辐射的零阶的强度与来自所述第二辐射的至少一个较高衍射阶的强度的比率；以及

使用所述比率来确定所述衍射结构在垂直于衬底平面的方向上的高度。

8.如前述权利要求中任一项所述的量测设备，所述量测设备能够操作以根据所述第二辐射来确定重叠、焦距、对准、临界尺寸和/或一个或更多个其他轮廓测定参数。

9.如前述权利要求中任一项所述的量测设备，包括：

高阶谐波产生源，所述高阶谐波产生源包括用于产生气体介质的气体源，由此能够根据由所述第一辐射对所述气体介质的激发而产生高阶谐波的第三辐射；以及

辐射传递光学器件，所述辐射传递光学器件用于将所述第三辐射传递到所述衬底上的结构。

10.如权利要求9所述的量测设备，其中，所述高阶谐波产生源能够操作以产生所述第三辐射，使得所述检测装置被配置为检测所述第二辐射和所述第三辐射两者，所述第二辐射和所述第三辐射的至少一部分已经由所述衍射结构衍射。

11.如权利要求10所述的量测设备，所述量测设备能够操作以：

确定所述第二辐射与所述第三辐射之间的干涉；以及

根据所述干涉来确定所述第二辐射的相位。

12.如前述权利要求中任一项所述的量测设备，其中，所述衍射结构包括通过光刻过程在半导体衬底上形成的结构。

13.如前述权利要求中任一项所述的量测设备，所述量测设备被配置为使得所述第一辐射入射于所述衬底的一侧上并且所述第二辐射被从所述衬底的相同的所述一侧发射。

14.一种用于测量衬底上的衍射结构的方法，包括：

利用第一辐射激发所述衍射结构，以从所述衍射结构和/或衬底产生高阶谐波的第二辐射；以及

检测所述第二辐射以获得测量数据，所述第二辐射的至少一部分已经由所述衍射结构衍射；

其中，所述测量数据用于控制光刻过程。

15.一种光刻单元，包括根据权利要求1至13中任一项所述的量测设备。