[发明专利]从空间输出中恢复光谱形状

说明书

执行一种用于估计光束的光谱的方法。该方法包括：将光束投射到光谱仪的不同空间区域上，其中每个空间区域接收光谱的不同滤波版本；在光谱仪的不同空间区域中的每个处检测投射的光束的特性；接收二维矩阵，其中矩阵的每个条目提供在一个或多个空间区域与每个光谱特征之间的关系，其中该二维矩阵与光谱仪的输入输出关系有关；以及基于使用检测到的光束特性和接收到的二维矩阵两者的分析来估计光束的光谱。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年4月9日提交的题为“RECOVERING SPECTRAL SHAPE FROMSPATIAL OUTPUT”的美国申请No.62/483,423和2017年7月17日提交的题为“RECOVERINGSPECTRAL SHAPE FROM SPATIAL OUTPUT”的美国申请No.15/651,935的权益，二者均通过引用整体并入本文。

技术领域

所公开的主题涉及一种用于从由例如标准具光谱仪产生的空间输出中恢复光束的光谱形状以由此估计光束的一个或多个光谱特征(诸如带宽或波长)的装置和方法。

背景技术

在半导体光刻(或光刻)中，集成电路(IC)的制造包括在半导体(例如，硅)衬底(也称为晶片)上执行各种物理和化学处理。光刻曝光装置或扫描仪是一种将期望图案施加到衬底的目标部分上的机器。晶片被沿轴向方向延伸的光束照射，并且晶片被固定到平台使得晶片通常沿基本正交于轴向方向的侧面延伸。光束的波长在深紫外(DUV)范围内，例如，从约10纳米(nm)到约400nm。光束沿轴向方向(与晶片沿其延伸的侧面正交)行进。

光谱分析模块用于测量光束的光谱特征，并且这种测量的光谱特征用于控制光束的各个方面。通过控制光束，可以控制各种光刻性质，例如，可以控制晶片上的最小特性尺寸或临界尺寸(CD)，或者可以控制图案属性，诸如覆盖、表面粗糙度和接近度校正。

发明内容

在一些一般方面，执行一种用于估计光束的光谱的方法。该方法包括：将光束投射到光谱仪的不同空间区域上，其中每个空间区域接收光谱的不同滤波版本；在光谱仪的不同空间区域中的每个处检测投射的光束的特性；接收二维矩阵，其中矩阵的每个条目提供一个或多个空间区域与每个光谱特征之间的关系，其中该二维矩阵与光谱仪的输入输出关系有关；以及基于使用检测到的光束特性和接收到的二维矩阵两者的分析来估计光束的光谱。

实现可以包括以下特征中的一个或多个。例如，可以通过分离光谱的不同滤波版本、并且将这些分离的滤波版本投射到相应空间区域上来将光束投射到光谱仪的不同空间区域上。可以通过沿不同方向或角度发送每个滤波版本来分离光谱的不同滤波版本。

可以通过产生彼此干涉的多个光束来将光束投射到光谱仪的不同空间区域上，并且光谱的不同滤波版本可以由光谱仪的透射中的不同光学谐振引起。

每个空间区域可以是由检测器的一个或多个成像元件组成的表面。

可以通过检测光束沿着延伸通过投射的光束的至少一个径向路径的强度，来在不同空间区域处检测投射光束的特性。可以通过检测光谱的滤波版本在空间区域中沉积的能量，来在不同空间区域处检测投射光束的特性。

该方法可以包括通过以下方式来创建二维矩阵：使测试光束与光谱仪交互；在N个不同光谱特征的范围内改变测试光束的光谱特征；以及对于该范围内的每个光谱特征，在每个空间区域处检测测试光束的特性；以及将在光谱仪的M个空间区域中的每个处检测到的测试光束的特性存储为初步二维矩阵的列。该列是基于光谱特征来分配的，并且初步二维矩阵捕获光谱仪的输入输出关系。可以基于初步二维矩阵来计算二维矩阵。二维矩阵的行数和初步二维矩阵的列数可以等于N，并且二维矩阵的列数和初步二维矩阵的行数可以等于M。可以通过在二维矩阵与检测到的光束特性之间执行矩阵乘法来估计光束的光谱。测试光束具有的带宽可以比光束的带宽小5-500,000倍。不同光谱特征的数目N可以确定所估计的光谱的分辨率。