CN120731402A - 在对准传感器中使能多个标记 - Google Patents

Abstract

描述了一种衬底对准装置。照射系统从辐射源接收源辐射束并将源辐射束朝向光瞳面引导。光学部件定位在光瞳面处，以将源辐射束的分量束朝向衬底上的多个对准标记引导。至少一个物镜模块置于光学部件和衬底之间，并且将分离束聚集在该多个对准标记的对应分离标记上。干涉仪接收从该多个对准标记衍射、由该至少一个物镜模块收集并由该光学部件引导至干涉仪的经衍射辐射束。

Description

在对准传感器中使能多个标记

相关申请的交叉引用

本申请要求于2023年2月24日提交的并且其全部内容通过引用并入本文的美国申请63/448089的优先权。

技术领域

本公开涉及用于测量对准标记的系统、方法和装置，例如，涉及用于快速测量光刻装置和系统中的多个对准标记的系统。

背景技术

光刻装置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。光刻装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。在该情形下，可以使用图案化设备来生成将在IC的个体层上形成的电路图案，该图案化设备可以是掩模或掩模版。该图案可以被转印到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个裸片或数个裸片的部分)上。图案的转印通常是经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(光致抗蚀剂或简称为“抗蚀剂”)层上。通常，单个衬底将包含连续图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻装置包括所谓的步进机和所谓的扫描仪，在该步进机中，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，在该扫描仪中，通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案，同时同步地扫描与该扫描方向平行或反平行的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化设备转印到衬底。

在光刻操作期间，不同的处理步骤可以需要在衬底上顺序形成不同的层。因此，可以有必要将衬底相对于其上以高精度形成的先前图案定位。通常，对准标记置于待对准的衬底上并参考第二物体进行定位。光刻装置可以使用对准装置，该对准装置用于检测对准标记的位置并用于使用对准标记来对准衬底，以确保来自掩模的准确曝光。测量两个不同层处的对准标记之间的未对准作为套刻误差(overlay error)。

为了监视光刻工艺，测量经图案化衬底的参数。例如，这些参数可以包括在经图案化衬底中或经图案化衬底上形成的连续层之间的套刻误差以及显影光敏抗蚀剂的临界线宽。该测量可以在产品衬底上和/或专用量测目标上执行。存在各种用于进行在光刻工艺中形成的微观结构的测量的技术，包括使用扫描电子显微镜和各种专用工具。快速且非侵入形式的专用检查工具是散射仪，在散射仪中，辐射束被引导到衬底表面上的目标上，并且测量散射或反射束的特性。通过比较束被衬底反射或散射之前和之后束的特性，可以确定衬底的特性。例如，这可以通过将反射束与存储在与已知衬底特性相关联的已知测量值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窄角范围中的辐射的光谱(作为波长的函数的强度)。相比之下，角分辨散射仪使用单色辐射束并测量作为角度的函数的散射辐射的强度。

这样的光学散射仪可以用于测量参数，诸如经显影的光敏抗蚀剂的临界尺寸或在经图案化衬底中或经图案化衬底上形成的两层之间的套刻误差(OV)。可以通过比较照射束被衬底反射或散射之前和之后照射束的特性来确定衬底的特性。

常规系统进行的对准标记测量限于一次仅测量一个对准标记。常规对准标记测量系统的此限制对光刻装置的生产量施加了严格的限制，光刻装置依赖于对准标记的准确测量来在衬底上执行光刻工艺。

发明内容

因此，期望一次测量多个对准标记，从而增加光刻生产量。

在一些方面，一种衬底对准装置包括照射系统，该照射系统被配置为从辐射源接收源辐射束并将源辐射束朝向光瞳面引导。光学部件定位在光瞳面处，并且被配置为将源辐射束的分离束朝向衬底上的多个对准标记引导。至少一个物镜模块置于光学部件和衬底之间，并且被配置为将源辐射束的分离束聚焦在该多个对准标记的对应分离标记上。干涉仪被配置为接收从该多个对准标记衍射、由该至少一个物镜模块收集并由该光学部件引导至干涉仪的经衍射辐射束。

在一些方面，光刻装置包括被配置为生成辐射束的辐射源、被配置为支撑衬底的衬底保持器以及衬底对准装置。衬底对准装置包括照射系统，该照射系统被配置为从辐射源接收源辐射束并将源辐射束朝向光瞳面引导。光学部件定位在光瞳面处，并且被配置为将从照射系统接收的源辐射束的分离束朝向衬底上的多个对准标记引导。至少一个物镜模块置于光学部件和衬底保持器之间，并且被配置为将源辐射束的分离束聚焦在多个对准标记的对应分离标记上。干涉仪被配置为接收从该多个对准标记衍射、由该至少一个物镜模块收集并由该光学部件引导至干涉仪的经衍射辐射束。

在一些方面，一种对准衬底的方法包括使用照射系统将来自辐射源的源辐射束朝向光瞳面引导。使用光学部件将源辐射束的分离束朝向衬底上的多个对准标记引导。使用置于光学部件和衬底之间的至少一个物镜模块，将源辐射束的分量束中的一些聚焦在该多个对准标记的对应分离标记上。干涉仪接收从该多个对准标记衍射、由该至少一个物镜模块收集并由该光学部件引导的经衍射辐射束。

下文参考附图详细地描述本公开的各个方面的其他特征。注意的是，本公开不限于本文所描述的特定方面。本文中呈现这样的方面只是出于说明的目的。基于本文所包含的教导，另外的方面对于相关领域的技术人员将是显而易见的。

附图说明

附图并入本文中并形成说明书的部分，图示了本公开，并且与描述一起进一步用于解释本公开的原理并使得相关领域的技术人员能够完成和使用本文所描述的各方面。

图1A示出了根据一些方面的反射式光刻装置。

图1B示出了根据一些方面的透射式光刻装置。

图2示出了根据一些方面的反射式光刻装置的更多细节。

图3示出了根据一些方面的光刻单元。

图4A和图4B示出了根据一些方面的检查装置。

图5示出了根据实施例的衬底对准装置。

图6示出了根据其他实施例的衬底对准装置。

图7示出了根据另一实施例的衬底对准装置。

从下文结合附图阐述的具体实施方式，本公开的特征将变得更清楚，在附图中，相同的附图标记始终标识对应的元件。在附图中，相同的附图标记通常指示相同、功能上相近、和/或结构上类似的元件。另外，通常，附图标记最左侧的数字标识附图标记首次出现的附图。除非另有指示，否则在整个本公开中提供的附图不应被解释为按比例绘制的附图。

具体实施方式

本文所描述的各方面以及本说明书中对“一个方面，一方面”、“示例性方面”、“示例方面”等的引用指示所描述的方面可以包括特定特征、结构或特点，但每个方面可能不一定包括该特定特征、结构或特点。此外，这样的短语不一定参照的是同一方面。此外，当结合一方面描述特定特征、结构或特点时，理解的是结合其他方面实现这样的特征、结构或特点(无论是否明确描述)在本领域技术人员的常识内。

为了方便描述，可以在本文中使用空间相对术语(诸如“下方”、“下面”、“之下”、“上方”、“上面”、“之上”等)描述如图中图示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。空间相对术语旨在除了图中描绘的定向之外还涵盖设备在使用或操作中的不同定向。装置可以被以其他方式定向(旋转90度或处于其他定向)，并且相应地可以同样地解释本文所使用的空间相对描述符。

术语“约”、“近似”等在本文中可以用于指示可以基于特定技术而变化的给定数目的值。基于特定技术，术语“约”、“近似”等可以指示在例如给定量的值的10％至30％(例如，该值的±10％、±20％或±30％)内变化的给定量的值。

本公开的各方面可以在硬件、固件、软件、或其任何组合中实现。本公开的各方面还可以被实现为存储在计算可读介质上的指令，这些指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于以机器(例如，计算设备)可读的形式存储或传输信息的任何机构。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光学存储介质；闪速存储器器件；电、光、声或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等等。此外，固件、软件、例程、和/或指令在本文中可以被描述为执行某些动作。然而，应当理解，这样的描述仅仅是为了方便，并且这样的动作是由执行固件、软件、例程、指令等的计算设备、处理器、控制器、或其他设备得到的。术语“机器可读介质”可以是与类似术语(例如，“计算机程序产品”、“计算机可读介质”、“非暂态计算机可读介质”等)可互换的。术语“非暂态”在本文中可以用于表征除了暂态传播信号之外的一种或多种形式的计算机可读介质。

然而，在更详细地描述这样的方面之前，呈现在其中可以实现本公开的各方面的示例环境是有指导意义的。

示例光刻系统

图1A和图1B分别示出了可以实现本公开的各方面的光刻装置100和光刻装置100’。光刻装置100和光刻装置100’各自包括以下：照射系统(照射器)IL，被配置为调节辐射束B(例如，深紫外或极紫外辐射)；支撑结构(例如，掩模台)MT，被配置为支撑图案化设备(例如，掩模、掩模版、或动态图案化设备)MA并连接到第一定位器PM，该第一定位器被配置为准确地定位图案化设备MA；以及衬底台(例如，晶片台)WT，被配置为保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W并连接到第二定位器PW，该第二定位器被配置为准确地定位衬底W。光刻装置100和100’还具有投射系统PS，该投射系统被配置为将图案化设备MA赋予辐射束B的图案投射到衬底W的目标部分(例如，包括一个或多个裸片)C上。在光刻装置100中，图案化设备MA和投射系统PS是反射式的。在光刻装置100’中，图案化设备MA和投射系统PS是透射式的。

照射系统IL可以包括用于对辐射束B进行引导、成形或控制的各种类型的光学部件(诸如折射式、反射式、反折射式、磁、电磁、静电、或其他类型的光学部件)、或其任何组合。

支撑结构MT以取决于图案化设备MA相对于参考系的定向、光刻装置100和100’中的至少一个的设计、和其他条件(诸如图案化设备MA是否被保持在真空环境中)的方式保持图案化设备MA。支撑结构MT可以使用机械、真空、静电、或其他夹持技术来保持图案化设备MA。例如，支撑结构MT可以是框架或台，其可以是固定的或可移动的。通过使用传感器，支撑结构MT可以确保图案化设备MA例如相对于投射系统PS处于期望的位置。

术语“图案化设备”MA应被广义地解释为指代任何可以用于为辐射束B的横截面赋予图案以诸如在衬底W的目标部分C中形成图案的设备。赋予辐射束B的图案可以对应于在目标部分C中形成的用于形成集成电路的器件中的特定功能层。

图案化设备MA可以是透射式的(如在图1B的光刻装置100’中)或反射式的(如在图1A的光刻装置100中)。图案化设备MA的示例包括掩模版、掩模、可编程反射镜阵列、或可编程LCD面板。掩模在光刻中是众所周知的，并且包括掩模类型(诸如二元、交替相移、或衰减相移)以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每个小反射镜都可以单独地倾斜，以便在不同方向上反射入射的辐射束。经倾斜的反射镜在辐射束B中赋予图案，该辐射束由小反射镜的矩阵反射。

术语“投射系统”PS可以涵盖适于使用的曝光辐射或出于其他因素(诸如衬底W上浸没液体的使用或真空的使用)的、任何类型的投射系统(包括折射式、反射式、反折射式、磁、电磁和静电光学系统或其任何组合)。真空环境可以用于EUV或电子束辐射，因为其他气体可以吸收过多的辐射或电子。因此，可以在真空壁和真空泵的辅助下向整个束路径提供真空环境。

光刻装置100和/或光刻装置100’可以属于具有两个(双载物台)或更多个衬底台WT(和/或两个以上的掩模台)的类型。在这样的“多载物台”机器中，可以并行地使用附加的衬底台WT，或者可以在一个或多个台上执行准备步骤，而一个或多个其他衬底台WT正用于曝光。在一些情形下，附加的台可以不是衬底台WT。

光刻装置也可以属于以下的类型：其中衬底的至少一部分可以被具有相对高折射率的液体(例如，水)覆盖，以便填充投射系统和衬底之间的空间。浸没液体也可以被施加到光刻装置中的其他空间，例如掩模和投射系统之间。浸没技术在本领域中是众所周知的，用于增加投射系统的数值孔径。如本文所使用的，术语“浸没”并不意味着结构(诸如衬底)必须被淹没在液体中。例如，在曝光期间，液体可以位于投射系统和衬底之间。

参照图1A和图1B，照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。例如，当源SO是准分子激光器时，源SO和光刻装置100、100’可以是分离的物理实体。在这种情况下，源SO不被认为是形成光刻装置100或100’的部分，并且辐射束B在束传递系统BD(在图1B中)的辅助下从源SO传递到照射器IL，该束传递系统包括例如合适的导向镜和/或扩束器。在其他情况下，例如，当源SO是汞灯时，源SO可以是光刻装置100、100’的一体部分。辐射系统可以包括源SO、照射器IL、和/或束传递系统BD。

照射器IL可以包括用于调整辐射束的角强度分布的调整器AD(在图1B中)。通常，至少可以调整照射器的光瞳面中强度分布的外部和/或内部径向范围(通常分别称为“σ-外部”和“σ-内部”)。另外，照射器IL可以包括各种其他部件(在图1B中)，诸如积分器IN和聚光器CO。照射器IL可以用于调节辐射束B，以使其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。

参照图1A，辐射束B入射在被保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的图案化设备(例如，掩模)MA上，并且由图案化设备MA进行图案化。在光刻装置100中，辐射束B从图案化设备(例如，掩模)MA反射。在从图案化设备(例如，掩模)MA反射之后，辐射束B穿过投射系统PS，投射系统将辐射束B聚焦到衬底W的目标部分C上。在第二定位器PW和位置传感器IF2(例如，干涉仪设备、线性编码器、或电容式传感器)的辅助下，可以准确地移动衬底台WT(例如，以便在辐射束B的路径中定位不同的目标部分C)。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器IF1可以用于相对于辐射束B的路径准确地定位图案化设备(例如，掩模)MA。图案化设备(例如，掩模)MA和衬底W可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准。

参照图1B，辐射束B入射在被保持在支撑结构(例如，掩模台MT)上的图案化设备(例如，掩模MA)上，并且由图案化设备进行图案化。在穿透掩模MA后，辐射束B穿过投射系统PS，投射系统将束聚焦到衬底W的目标部分C上。投射系统具有到照明系统光瞳IPU的光瞳共轭PPU。辐射的一些部分源自照明系统光瞳IPU处的强度分布并穿透掩模图案而不受掩模图案处的衍射的影响，并且形成照射系统光瞳IPU处强度分布的图像。

投射系统PS将掩模图案MP的图像投射到涂覆在衬底W上的光致抗蚀剂层上，其中该图像由通过来自强度分布的辐射从掩模图案MP生成的衍射束形成。例如，掩模图案MP可以包括线和空间的阵列。与零阶衍射不同的阵列处的辐射衍射生成在垂直于线的方向上方向有变化的转向衍射束。未衍射束(即，所谓的零阶衍射束)穿透图案，而传播方向没有任何变化。零阶衍射束穿透投射系统PS的在投射系统PS的光瞳共轭PPU上游的上透镜或上透镜组，以到达光瞳共轭PPU。强度分布在光瞳共轭PPU的平面中并与零阶衍射束相关联的部分是照明系统IL的照明系统光瞳IPU中强度分布的图像。例如，孔径设备PD置于或基本上置于包括投射系统PS的光瞳共轭PPU的平面处。

投射系统PS被布置为捕获(例如，使用透镜或透镜组L)零阶衍射束、一阶衍射束、和/或高阶衍射束(未示出)。在一些方面，用于对在垂直于线的方向上延伸的线图案进行成像的偶极照射可以用于利用偶极照射的分辨率增强效果。例如，一阶衍射束在晶片W的水平与对应的零阶衍射束干涉，以可能的最高分辨率和工艺窗口(即，与可容忍的曝光剂量偏差相结合的可使用焦深)形成线图案MP的图像。在一些方面，可以通过在照射系统光瞳IPU的相对象限中提供辐射极(未示出)来减少像散像差。此外，在一些方面，可以通过阻挡投射系统的瞳孔共轭PPU中与相对象限中的辐射极相关联的零阶束来减少像散像差。这在2009年3月31日颁发的US 7,511,799 B2中有更详细的描述，其全部内容通过引用整体并入本文。

在第二定位器PW和位置传感器IFD(例如，干涉仪设备、线性编码器、或电容式传感器)的辅助下，可以准确地移动衬底台WT(例如，以便在辐射束B的路径中定位不同的目标部分C)。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器(图1B中未示出)可以用于相对于辐射束B的路径准确地定位掩模MA(例如，在从掩模库机械检索之后或在扫描期间)。

通常，可以在形成第一定位器PM的部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的辅助下实现掩模台MT的移动。类似地，可以使用形成第二定位器PW的部分的长行程模块和短行程模块来实现衬底台WT的移动。在步进机(与扫描仪相对比)的情况下，掩模台MT可以连接至短行程致动器或者可以被固定。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准掩模MA和衬底W。虽然衬底对准标记(如图示的)占据专用目标部分，但它们可以位于目标部分之间的空间中(称为划线对准标记)。类似地，在掩模MA上设置多于一个裸片的情形下，掩模对准标记可以位于裸片之间。

掩模台MT和图案化设备MA可以在真空腔室V中，其中真空内机器人IVR可以用于将图案化设备(诸如掩模)移入和移出真空腔室。备选地，当掩模台MT和图案化设备MA在真空腔室的外部时，与真空内机器人IVR类似，真空外机器人可以用于各种运输操作。真空内机器人和真空外机器人两者均可以被校准，以将任何有效载荷(例如，掩模)平滑地转印至转印站的固定运动学支架。

光刻装置100和100’可以按以下模式中的至少一种使用：

1.在步进模式中，支撑结构(例如，掩模台)MT和衬底台WT保持基本静止，同时赋予辐射束B的整个图案被一次投射到目标部分C上(即，单次静态曝光)。然后，衬底台WT在X和/或Y方向上移位，使得不同的目标部分C可以被曝光。

2.在扫描模式中，支撑结构(例如，掩模台)MT和衬底台WT被同步扫描，同时赋予辐射束B的图案被投射到目标部分C上(即，单次动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构(例如，掩模台)MT的速度和方向可以通过投射系统PS的(缩小)倍率和图像反转特点来确定。

3.在另一种模式中，支撑结构(例如，掩模台)MT保持基本上静止从而保持可编程图案化设备，并且衬底台WT被移动或扫描，同时赋予辐射束B的图案被投射到目标部分C上。可以采用脉冲辐射源SO，并且在衬底台WT每次移动之后或者在扫描期间的连续辐射脉冲之间，按需要更新可编程图案化设备。该操作模式可以容易地应用于利用可编程图案化设备(诸如可编程反射镜阵列)的无掩模光刻。

也可以采用所描述的使用模式或完全不同的使用模式的组合和/或变化。

在一些方面，光刻装置100包括极紫外(EUV)源，该EUV源被配置为生成用于EUV光刻的EUV辐射束。通常，EUV源被配置在辐射系统中，并且对应的照射系统被配置为调节EUV源的EUV辐射束。

在一些方面，光刻装置100’包括深紫外(DUV)源，该DUV元被配置为生成用于DUV光刻的DUV辐射束。通常，DUV源被配置在辐射系统中，并且对应的照射系统被配置为调节DUV源的DUV辐射束。

图2更详细地示出了光刻装置100，该光刻装置包括源收集器装置SO、照射系统IL和投射系统PS。源收集器装置SO被构造和布置为使得可以在源收集器装置SO的包围结构220中保持真空环境。发射EUV辐射的等离子体210可以由放电生成的等离子体源形成。在一些方面，提供受激发(例如，经由激光激发)的锡(Sn)的等离子体，以生成EUV辐射。

由发射EUV辐射的等离子体210发射的辐射经由可选的气体阻挡部或污染物捕集器230(在一些情况下，也称为污染物阻挡部或翼片阱)从源腔室211传递到收集器腔室212中，该气体阻挡部或污染物捕集器定位在源腔室211中的开口中或该开口后方。污染物捕集器230可以包括通道结构。污染物捕集器230还可以包括气体阻挡部或气体阻挡部与通道结构的组合。本文进一步所指示的污染物捕集器或污染物阻挡部230至少包括通道结构。

收集器腔室212可以包括辐射收集器CO，该辐射收集器可以是所谓的掠入射收集器。辐射收集器CO具有上游辐射收集器侧251和下游辐射收集器侧252。穿透收集器CO的辐射可以从光栅光谱滤波器240反射，以聚焦在虚拟源点INTF中。虚拟源点INTF通常被称为中间焦点，并且源收集器装置被布置为使得中间焦点INTF位于包围结构220中的开口219处或该开口附近。虚拟源点INTF是发射EUV辐射的等离子体210的图像。光栅光谱滤波器240特别地用于抑制红外(IR)辐射。

随后，辐射穿透照明系统IL，该照明系统可以包括琢面场反射镜设备222和琢面光瞳反射镜设备224，该琢面场反射镜设备和琢面光瞳反射镜设备被布置为提供图案化设备MA处辐射束221的期望角分布以及图案化设备MA处辐射强度的期望均匀性。在辐射束221在由支撑结构MT保持的图案化设备MA处反射时，形成图案化束226，并且图案化束226由投射系统PS经由反射元件228、229成像到由晶片台或衬底台WT保持的衬底W上。

通常，照射光学单元IL和投射系统PS中可以存在比所示更多的元件。取决于光刻装置的类型，光栅光谱滤波器240可以可选地存在。此外，可以存在比图2所示的反射镜更多的反射镜，例如，在投射系统PS中，与图2中所示相比，可以存在一至六个附加的反射元件。

如图2所图示的，收集器光学器件CO被描绘为带有掠入射反射器253、254和255的巢状收集器，这仅作为收集器(或收集器反射镜)的示例。掠入射反射器253、254和255围绕光轴O轴对称地放置，并且该类型的收集器光学器件CO优选地与放电生成的等离子体源(通常称为DPP源)相组合地使用。

示例光刻单元

图3示出了根据一些方面的光刻单元300，该光刻单元有时也被称为光刻用单元(lithocell)或簇。光刻装置100或100’可以形成光刻单元300的部分。光刻单元300还可以包括用于在衬底上执行曝光前工艺和曝光后工艺的一个或多个装置。常规地，这些包括用于沉积抗蚀剂层的旋涂器SC、用于显影经曝光抗蚀剂的显影剂DE、冷却板CH和烘烤板BK。衬底处置器或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底，将它们在不同的工艺装置之间移动并将它们递送到光刻装置100或100’的进料台LB。通常也统称为轨道的这些设备在轨道控制单元TCU的控制下，该轨道控制单元本身可以由监督控制系统SCS控制，该监督控制系统还经由光刻控制单元LACU控制光刻装置。因此，可以操作不同的装置以使生产量和处理效率最大化。

示例检查装置

为了控制光刻工艺以将器件特征准确地置于衬底上，通常在衬底上设置对准标记，并且光刻装置包括用于在衬底上准确定位标记的一个或多个检查装置。这些对准装置有效地是位置测量装置。已知来自不同时间和不同制造商的不同类型的标记和不同类型的对准装置和/或系统。在当前光刻装置中广泛使用的一种类型的系统是基于如在美国专利No.6,961,116(den Boef等人)中描述的自参考干涉仪。通常，分别测量标记以获得X位置和Y位置。然而，可以使用在美国公开No.2009/195768A(Bijnen等人)中描述的技术来执行组合的X测量和Y测量。这两篇公开的全部内容均通过引用并入本文。

图4A示出了根据一些方面的可以被实现为光刻装置100或100’的部分的检查装置400的剖视图。在一些方面，检查装置400可以被配置为使衬底(例如，衬底W)相对于图案化设备(例如，图案化设备MA)对准。检查装置400可以进一步被配置为检测衬底上对准标记的位置，并且使用检测到的对准标记位置将衬底相对于图案化设备或光刻装置100或100’的其他部件对准。衬底的这种对准可以确保衬底上一个或多个图案的准确曝光。

术语“检查装置”、“量测系统”等在本文中可以用于指代例如用于测量结构的特性的设备(例如，套刻精度传感器、临界尺寸传感器等)、在光刻装置中用于检查晶片的对准的设备或系统(例如，对准传感器)等。

在一些方面，检查装置400可以包括照射系统412、分束器414、干涉仪426、检测器428、束分析器430和套刻精度计算处理器432。照射系统412可以被配置为提供具有一个或多个通带的电磁窄带辐射束413。在示例中，该一个或多个通带可以在约500nm至约900nm之间的波长的光谱内。在另一示例中，该一个或多个通带可以是在约500nm至约900nm之间的波长的光谱内的离散窄通带。照射系统412可以进一步被配置为在长时间段内(例如，在照明系统412的寿命内)提供具有基本上恒定的中心波长(CWL)值的一个或多个通带。在当前对准系统中，如上文讨论的，照射系统412的这种配置可以有助于防止实际CWL值从期望CWL值偏移。并且，结果，与当前的对准装置相比，恒定CWL值的使用可以改善对准系统(例如，检查装置400)的长期稳定性和准确性。

在一些方面，分束器414可以被配置为接收辐射束413并将辐射束413分成至少两个辐射子束。例如，辐射束413可以被分成辐射子束415和417，如图4A所示。分束器414可以进一步被配置为将辐射子束415引导到置于载物台422上的衬底420上。在一个示例中，载物台422沿着方向424可移动。辐射子束415可以被配置为照射位于衬底420上的对准标记或目标418。对准标记或目标418可以涂覆有辐射敏感膜。在一些方面，对准标记或目标418可以具有一百八十度(即，180°)对称性。也就是说，当对准标记或目标418围绕与对准标记或目标418的平面垂直的对称轴线旋转180°时，旋转后的对准标记或目标418可以与未旋转的对准标记或目标418基本上相同。衬底420上的目标418可以是(a)包括由固体抗蚀剂线形成的条的抗蚀剂层光栅、或(b)产品层光栅、或(c)套刻目标结构中的复合光栅堆叠，该套刻目标结构包括覆在产品层光栅上或在产品层光栅上交错的抗蚀剂光栅。备选地，这些条可以被蚀刻到衬底中。该图案对光刻投射装置(特别地投射系统PL)中的色差敏感，并且照射对称性和这种像差的存在将在打印光栅的变化中表现出来。在器件制造中用于测量线宽、间距和临界尺寸的一种内联(in-line)方法利用称为“散射测量”的技术。在Raymond等人的“Multiparameter Grating Metrology Using Optical Scatterometry(使用光学散射测量的多参数光栅量测)”(J.Vac.Sci.Tech.B，第15卷，第2期，第361至368页(1997)和Niu等人的“Specular Spectroscopic Scatterometry in DUV Lithography(DUV光刻中的镜面反射光谱散射测量)”(SPIE，第3677卷(1999))中描述了散射测量方法，这两篇的全部内容均通过引用并入本文。在散射测量中，光被目标中的周期性结构反射，并且检测给定角度处的所得反射光谱。例如，使用严格耦合波分析(RCWA)或者通过与通过模拟推导出的图案的库进行比较来重构引起反射光谱的结构。因此，打印光栅的散射测量数据用于重构光栅。光栅的参数(诸如线宽和形状)可以输入到由处理单元PU根据打印步骤和/或其他散射测量过程的知识执行的重构过程。

在一些方面，根据一方面，分束器414可以进一步被配置为接收衍射辐射束419并将衍射辐射束419分成至少两个辐射子束。衍射辐射束419可以被分成衍射辐射子束429和439，如图4A所示。

应当注意，即使分束器414被示出为将辐射子束415朝向对准标记或目标418引导并将经衍射辐射子束429朝向干涉仪426引导，本公开也不限于此。可以使用其他光学布置来获得照射衬底420上的对准标记或目标418并检测对准标记或目标418的图像的类似结果。

如图4A所图示的，干涉仪426可以被配置为通过分束器414接收辐射子束417和经衍射辐射子束429。在示例方面，经衍射辐射子束429可以是辐射子束415的可以从对准标记或目标418反射的至少一部分。在该方面的示例中，干涉仪426包括任何适当的光学元件集合(例如，棱镜的组合)，该光学元件集合可以被配置为基于接收到的经衍射辐射子束429形成对准标记或目标418的两个图像。应当理解，不需要形成良好质量的图像。解析对准标记418的特征可以是足够的。干涉仪426可以进一步被配置为将该两个图像中的一个相对于该两个图像中的另一个旋转180°，并且以干涉方式重新组合经旋转的图像与未旋转的图像。

在一些方面，检测器428可以被配置为经由干涉仪信号427接收经重新组合的图像，并且当检查装置400的对准轴线421穿过对准标记或目标418的对称中心(未示出)时，检测由于经重新组合的图像带来的干涉。根据示例方面，这种干涉可以是由于对准标记或目标418是180°对称的，并且经重新组合的图像相长地或相消地干涉。基于检测到的干涉，检测器428可以进一步被配置为确定对准标记或目标418的对称中心的位置，并且因此检测衬底420的位置。根据示例，对准轴线421可以与垂直于衬底420并穿过图像旋转干涉仪426的中心的光束对准。检测器428可以进一步被配置为通过实现传感器特性并与晶片标记工艺变化相互作用来估计对准标记或目标418的位置。

在其他方面，检测器428通过执行以下测量中的一个或多个来确定对准标记或目标418的对称中心的位置：

1.测量各种波长的位置变化(颜色之间的位置偏移)；

2.测量各种阶次的位置变化(衍射阶次之间的位置偏移)；以及

3.测量各种偏振的位置变化(偏振之间的位置偏移)。

该数据可以使用任何类型的对准传感器获得，例如，使用如美国专利No.6,961,116中描述的、采用具有单个检测器和四个不同波长的自参考干涉仪，并且在软件中提取对准信号的SMASH(智能对准传感器混合)传感器获得，或者使用如美国专利No.6,297,876中描述的、将七个衍射阶次中的每一者引导至专用检测器的Athena(使用高阶次对准增强的高级技术)获得，这两个专利的全部内容均通过引用并入本文。

在一些方面，束分析器430可以被配置为接收和确定经衍射辐射子束439的光学状态。该光学状态可以是束波长、偏振或束轮廓的量度。束分析器430可以进一步被配置为确定载物台422的位置并将载物台422的位置与对准标记或目标418的对称中心的位置相关。如此，可以准确地得知参考载物台422的对准标记或目标418的位置以及因此衬底420的位置。备选地，束分析器430可以被配置为确定检查装置400或任何其他参考元件的位置，使得可以得知参考检查装置400或任何其他参考元件的对准标记或目标418的对称中心。束分析器430可以是具有某种形式的波长带选择性的点或成像旋光仪。在一些方面，根据其他方面，束分析器430可以被直接集成到检查装置400中，或者经由数种类型的光纤连接：保偏的单模、多模、或成像。

在一些方面，束分析器430可以进一步被配置为确定衬底420上的两个图案之间的套刻精度数据。这些图案中的一个可以是参考层上的参考图案。另一个图案可以是曝光层上的经曝光图案。参考层可以是已经存在于衬底420上的蚀刻层。参考层可以通过由光刻装置100和/或100’在衬底上曝光的参考图案来生成。曝光层可以是与参考层相邻曝光的抗蚀剂层。曝光层可以通过由光刻装置100或100’在衬底420上曝光的曝光图案来生成。衬底420上的曝光图案可以对应于衬底420在载物台422作用下的移动。在一些方面，测量的套刻精度数据还可以指示参考图案与曝光图案之间的偏移。测量的套刻精度数据可以被用作校准数据，用于校准由光刻装置100或100’曝光的曝光图案，使得在校准之后，可以使曝光层与参考层之间的偏移最小化。

在一些方面，束分析器430可以进一步被配置为确定衬底420的产品堆叠轮廓的模型，并且可以被配置为在单次测量中测量目标418的套刻精度、临界尺寸和焦点。产品堆叠轮廓包含关于堆叠产品的信息(诸如对准标记、目标418、或衬底420)，并且可以包括根据照射变化的标记处理变化引起的光学签名度量。产品堆叠轮廓还可以包括产品光栅轮廓、标记堆叠轮廓和标记不对称信息。束分析器430的示例是如在美国专利No.8,706,442中描述的由荷兰费尔德霍芬(Veldhoven)的ASML制造的Yieldstar^TM，该专利的全部内容通过引用并入本文。束分析器430可以进一步被配置为处理与该层中的曝光图案的特定特性相关的信息。例如，束分析器430可以处理该层中的所描绘图像的套刻精度参数(该层相对于衬底上的前一层的定位精度或第一层相对于衬底上的标记的定位精度的指示)、焦点参数、和/或临界尺寸参数(例如，线宽及其变化)。其他参数是与曝光图案的所描绘图像的质量相关的图像参数。

在一些方面，检测器阵列(未示出)可以连接至束分析器430，并且允许如下文所讨论的准确堆叠轮廓检测的可能性。例如，检测器428可以是检测器阵列。对于检测器阵列，多个选项是可能的：多模光纤束、每个通道的分立PIN检测器、或CCD或CMOS(线性)阵列。多模光纤束的使用使得任何耗散元件能够出于稳定性原因而被远程定位。分立PIN检测器提供了大的动态范围，但每个检测器都需要单独的前置放大器。因此，元件的数目受限制。CCD线性阵列提供了许多元件，这些元件可以被高速读出并且如果使用相位步进检测，则它们尤其令人感兴趣。

在一些方面，第二束分析器430’可以被配置为接收并确定经衍射辐射子束429的光学状态，如图4B所示。该光学状态可以是束波长、偏振或束轮廓的量度。第二束分析器430’可以与束分析器430相同。备选地，第二束分析器430’可以被配置为执行束分析器430的功能中的一种或多种，诸如确定载物台422的位置并将载物台422的位置与对准标记或目标418的对称中心位置相关。如此，可以准确地得知参考载物台422的对准标记或目标418的位置以及因此衬底420的位置。第二束分析器430’也可以被配置为确定检查装置400或任何其他参考元件的位置，使得可以得知参考检查装置400或任何其他参考元件的对准标记或目标418的对称中心。第二束分析器430’可以进一步被配置为确定两个图案之间的套刻精度数据和衬底420的产品堆叠轮廓的模型。第二束分析器430’可以进一步被配置为在单次测量中测量目标418的套刻精度、临界尺寸和焦点。

在一些方面，根据其他方面，第二束分析器430’可以被直接集成到检查装置400中，或者它可以经由数种类型的光纤连接：保偏的单模、多模或成像。备选地，第二光分析器430’和束分析器430’可以被组合以形成单个分析器(未示出)，该分析器被配置为接收并确定经衍射辐射子束429和439两者的光学状态。

在一些方面，处理器432从检测器428和束分析器430接收信息。例如，处理器432可以是套刻精度计算处理器。该信息可以包括由束分析器430构造的产品堆叠轮廓的模型。备选地，处理器432可以使用接收到的关于产品标记的信息来构造产品标记轮廓的模型。在任一种情况下，处理器432使用或合并产品标记轮廓的模型来构造堆叠产品和套刻精度标记轮廓的模型。然后，使用该堆叠模型来确定套刻精度偏移，并且使对套刻精度偏移测量值的光谱效果最小化。处理器432可以基于从检测器428和束分析器430接收的信息来创建基本校正算法，该信息包括但不限于照射束的光学状态、对准信号、相关联的位置估计以及光瞳、图像和附加平面中的光学状态。光瞳面是其中辐射的径向位置限定入射角并且角位置限定辐射方位角的平面。处理器432可以利用该基本校正算法来参考晶片标记和/或对准标记418来表征检查装置400。

在一些方面，处理器432可以进一步被配置为基于从检测器428和束分析器430接收的信息，确定相对于每个标记的传感器估计值的打印图案位置偏移误差。该信息包括但不限于产品堆叠轮廓、套刻精度的测量值、临界尺寸和衬底420上每个对准标记或目标418的焦点。处理器432可以利用聚类算法将标记分组成类似恒定偏移误差的集合，并且基于该信息来创建对准误差偏移校正表。聚类算法可以基于套刻精度测量值、位置估计值和与每个偏移误差集合相关联的附加光学堆叠处理信息。针对多个不同标记(例如，在具有围绕编程套刻精度偏移的正偏置和负偏置的套刻精度目标)计算套刻精度。测量最小套刻精度的目标被当作参考(因为它是以最佳精度测量的)。根据该测量的小套刻精度以及其对应目标的已知编程套刻精度，可以推断出套刻误差。表1图示了可以如何执行该操作。在所示示例中测量的最小套刻精度为-1nm。然而，这与具有-30nm的编程套刻精度的目标相关。该工艺可能引入了29nm的套刻精度误差。

可以取最小值作为参考点，并且相对于此，可以计算测量套刻精度与由于编程套刻精度而预期的套刻精度之间的偏移。该偏移确定了每个标记或具有类似偏移的标记集合的套刻精度误差。因此，在表1的示例中，在目标位置处，最小测量套刻精度为-1nm，编程套刻精度为30nm。将其他目标处的预期套刻精度与测量套刻精度之间的差值与该参考进行比较。还可以在不同的照射设置下从标记和目标418获得表(诸如表1)，可以确定并选择得到最小套刻精度误差的照射设置及其对应的校准因子。在此之后，处理器432可以将标记分组成相似套刻精度误差的集合。可以基于不同的工艺控制(例如，不同工艺的不同误差容限)来调整标记分组的标准。

在一些方面，处理器432可以确认该组中的全部或大多数成员具有相近的偏移误差，并且基于其附加的光学堆叠度量，将来自聚类算法的个体偏移校正施加到每个标记。处理器432可以确定针对每个标记的校正，并且例如通过将校正馈送到检查装置400中，将校正反馈回光刻装置100或100’以校正套刻精度的误差。

示例性衬底对准装置

图5图示了根据一些实施例的衬底对准装置500。衬底对准装置500包括分束器501、干涉仪502、光学部件504和物镜模块506。分束器501经由例如如上所述的照射系统IL从辐射源接收源辐射束510，并且将源辐射束510朝向光瞳面引导。光学部件504位于物镜506的光瞳面中。光学部件504被配置为将源辐射束510重新定向成多个束511a、511b和511c(统称为束511)。然后，束511均被引导通过物镜模块506，到达置于衬底508上的对准标记509中的相应对准标记上。由对准标记509a、509b、509c衍射的束由物镜模块506准直并被引导至光学部件504，该光学部件被配置为将经衍射束朝向干涉仪502重新定向，以生成对准信号。

图5示出了光学部件504被配置为将源辐射束510重新定向成三个束：511a、511b和511c，但该配置只是出于说明的目的而示出的。本发明不限于三个束，而是涵盖使用任何数目的束，包括仅使用两个束、使用三个束、或使用多于三个束。在一个非限制方面，光学部件504被配置为将源辐射束510重新定向成四个束。在实践中，源辐射束510可以被重新定向成n个束，其中n表示任何整数。例如，对n的限制可能来自物镜模块506的空间考虑、来自衬底508上对准标记509的最大期望数目、或来自其他实际考虑。

优选地，干涉仪502是自参考干涉仪(SRI)。在一些实施例中，干涉仪502是单个SRI。在一些方面，干涉仪502可以从辐射源接收辐射并将辐射传输到光学部件504(以及物镜模块506和衬底508)。在一些方面，干涉仪502还可以接收从衬底508衍射的辐射(经由物镜模块506和光学部件504)。在一些方面，从多个对准标记衍射的辐射可以构成经衍射辐射束。这样的经衍射辐射束可以由物镜模块506收集以入射到光学部件504上，然后该光学部件可以将经衍射辐射束朝向干涉仪502引导。也就是说，源辐射束510和分量束511可以包括既正去往衬底508、入射在对准标记509上、又来自衬底508、已被对准标记509衍射的辐射。在干涉仪502包括SRI的一些实施例中，来自光学部件504的辐射可以具有与可以由SRI测量的去往光学部件504的辐射不同的相位。

在一些方面，光学部件504可以包括扫描振镜。扫描振镜可以具有一个或多个自由度。例如，如图5所示，光学部件504可以是具有一定自由度的振镜，该自由度是在扫描振镜的表面处的法向矢量与衬底508的表面处的法向矢量之间形成的角度。扫描振镜可以沿着轴线旋转，以增大和/或减小该角度。在一些方面，扫描振镜沿着该轴线的快速旋转可以将源辐射束510重新定向成多个束511，每个束511均被朝向物镜模块506的不同部分引导。扫描振镜还可以遵循其他自由度操作，以在例如x方向和y方向两者上将束511在空间上分离。

在一些方面，物镜模块506可以包括大视场远心物镜模块。在一些方面，大视场远心物镜模块可以具有0.6的数值孔径和至少5mm的视场。大视场远心物镜可以被配置为具有500nm至900nm(包括端值)的波长范围。物镜模块506可以对衬底508上的近似10mm×10mm的区域进行成像，并且还可以被配置为按期望对更大区域或更小区域进行成像。物镜模块506可以被配置为将每个分量束511聚焦到对准标记509中的相应对准标记上，如上所述。

衬底508可以是将在其上执行制造工艺的衬底或已在其上执行制造工艺的衬底。在一些方面，衬底508可以是半导体晶片，但本发明不限于半导体晶片，并且料想到可以使用许多不同的衬底。

在一些实施例中，源辐射束510可以包括来自单色光源的辐射。然而，源辐射束510同样可以包括来自光源的辐射，该光源生成具有多个波长的辐射。在一些实施例中，源辐射束510可以是白光。在这些情况中的任一种情况下，扫描振镜通过在空间上和/或在时间上分离源辐射束510而将该束重新定向成束511。

图6图示了根据一些实施例的另一衬底对准装置600。衬底对准装置600包括分束器601、干涉仪602、光学部件604、物镜模块606和衬底608，它们中的每一者的功能类似于上文相对于图5描述的相应元件。在一些实施例中，光学部件604包括光栅而不是扫描振镜。该光栅可以将源辐射束610重新定向成多个束611。

在一些方面，源辐射束610可以包括具有多个波长的辐射。在穿过光栅时，源辐射束610可以通过通过光栅的辐射光学衍射而分离成不同的束611a、611b、611c(统称为束611)。在一些方面，如果源辐射束610包括白光，则束611可以构成例如蓝色光束、绿色光束和红色光束。当然，本领域的普通技术人员将理解，所得束的颜色将取决于多种因素，包括但不限于源辐射束610中提供的波长、光栅的特性等。根据一些实施例，每个束611可以对应于源辐射束610中一个相应波长的辐射。

光学部件604中的光栅可以是任何令人满意地将源辐射束610分离成束611的图案。例如，该光栅可以是复杂的二维结构或全息图。备选地，光栅可以是微机电系统(MEMS)镜或声-光可调谐滤波器(AOTF)。

在一些实施例中，源辐射束610可以包括来自光源的辐射，该光源生成具有多个波长的辐射。在一些实施例中，源辐射束610可以是白光。在一些方面，光栅通过区分不同波长的光而将源辐射束610重新定向成束611。

图7图示了根据一些实施例的另一衬底对准装置700。衬底对准装置700包括分束器701、干涉仪702、光学部件704、物镜模块706和衬底708，它们中的每一者的功能类似于上文相对于图5描述的相应元件。在一些实施例中，物镜模块706包括多个物镜706a、706b和706c。每个相应物镜706可以定位在对准标记709a、709b、709c(统称为对准标记709)中的相应对准标记上方。每个物镜706可以置于接收束711a、711b、711c(统称为束711)中的相应束的位置中。备选地，一个或多个物镜706可以被定位为接收多于一个束711a、711b、711c，并且将每个束711a、711b、711c引导至对准标记709中的相应对准标记。本领域的普通技术人员将理解，物镜706a至706c可以容易地与本发明的其他实施例相组合。

可以使用以下条款来进一步描述实施例：

1.一种衬底对准装置，包括：

照射系统，被配置为从辐射源接收源辐射束并将源辐射束朝向光瞳面引导；

光学部件，定位在光瞳面处并被配置为将源辐射束的分离束朝向衬底上的多个对准标记引导；

至少一个物镜模块，置于光学部件和衬底之间，并且被配置为将源辐射束的分离束聚焦在该多个对准标记中的对应的分离标记上；以及

干涉仪，被配置为接收从该多个对准标记衍射、由该至少一个物镜模块收集并由该光学部件引导至干涉仪的经衍射辐射束。

2.根据条款1所述的衬底对准装置，其中干涉仪是自参考干涉仪。

3.根据条款2所述的衬底对准装置，其中光学部件是具有至少一个自由度的扫描振镜。

4.根据条款3所述的衬底对准装置，其中该至少一个物镜模块是大视场远心物镜模块。

5.根据条款4所述的衬底对准装置，其中大视场远心物镜模块具有至少0.6的数值孔径。

6.根据条款4所述的衬底对准装置，其中大视场远心物镜模块具有至少5mm的视场。

7.根据条款4所述的衬底对准装置，其中大视场远心物镜模块具有大于或等于500nm且小于或等于900nm的波长范围。

8.根据条款1所述的衬底对准装置，其中该至少一个物镜模块包括置于衬底上方的不同位置处的多个物镜。

9.根据条款8所述的衬底对准装置，其中光学部件是扫描振镜，其具有至少一个自由度以引导源辐射束的分离束和经衍射辐射束。

10.根据条款9所述的衬底对准装置，其中扫描振镜的该至少一个自由度是在扫描振镜的表面处的法向矢量与衬底的表面处的法向矢量之间形成的角度。

11.根据条款9所述的衬底对准装置，其中每个物镜被放置以聚焦源辐射束的分离束中的一个束并收集经衍射辐射束中的至少一个。

12.根据条款9所述的衬底对准装置，其中扫描振镜具有两个自由度。

13.根据条款1所述的衬底对准装置，其中辐射源生成单色辐射。

14.根据条款1所述的衬底对准装置，其中辐射源生成具有多个波长的辐射。

15.根据条款1所述的衬底对准装置，其中光学部件是光栅。

16.根据条款15所述的衬底对准装置，其中光栅是复杂二维结构或全息图。

17.根据条款15所述的衬底对准装置，其中光栅是微机电系统(MEMS)镜或声-光可调谐滤波器(AOTF)。

18.根据条款1所述的衬底对准装置，其中：

光学部件被配置为将光瞳面处的光轴分离成多个轴线；以及

该多个轴线中的每个轴线对应于来自辐射源的源辐射束的一个相应波长。

19.一种光刻装置，包括：

辐射源，被配置为生成源辐射束；

衬底保持器，被配置为支撑衬底；以及

衬底对准装置，包括：

照射系统，被配置为从辐射源接收源辐射束并将源辐射束朝向光瞳面引导；

光学部件，定位在光瞳面处，并且被配置为将从照射系统接收的源辐射束的分离束朝向衬底上的多个对准标记引导；

至少一个物镜模块，置于光学部件和衬底保持器之间，并且被配置为将源辐射束的分离束聚焦在该多个对准标记的对应分离标记；以及

干涉仪，被配置为接收从该多个对准标记衍射、由该至少一个物镜模块收集并由该光学部件引导至干涉仪的经衍射辐射束。

20.一种对准衬底的方法，包括：

使用照射系统将来自辐射源的源辐射束朝向光瞳面引导；

使用光学部件将源辐射束的分离束朝向衬底上的多个对准标记引导；

使用置于光学部件和衬底之间的至少一个物镜模块，将源辐射束的分离束中的一些聚焦在该多个对准标记中的对应分离标记上；以及

由干涉仪接收从该多个对准标记衍射、由该至少一个物镜模块收集并由该光学部件引导的经衍射辐射束。

通过本发明的以上或其他实施例，可以测量多个对准标记。例如，通过根据本发明将源辐射束重新定向成分离束，并且使用本领域的普通技术人员已知的其他技术(包括但不限于信号多路复用、快速扫描等)，可以在非常有限的时间内测量数百个对准标记。

术语“辐射”、“束”、“光”、“照射”等在本文中可以用于指代一种或多种类型的电磁辐射，例如，可见辐射、紫外(UV)辐射(例如，具有365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长λ)、极紫外(EUV或软X射线)辐射(例如，具有在5nm至100nm的范围内的波长，诸如，例如，13.5nm)、或在小于5nm下工作的硬X射线、以及粒子束，诸如离子束或电子束。通常，具有在约400nm至约700nm之间的波长的辐射被认为是可见辐射，并且具有在约780nm至3000nm(或更大)之间的波长的辐射被认为是IR辐射。Uv指代具有近似100nm至400nm的波长的辐射。在光刻内，术语“UV”也应用于可以由汞放电灯生成的波长：G线436nm；H线405nm；和/或I线365nm。真空UV或VUV(即，被气体吸收的UV)指代具有近似100nm至200nm的波长的辐射。深UV(DU)通常指代具有126nm至428nm的范围内的波长的辐射，并且在一些方面，准分子激光器可以生成在光刻装置内使用的DUV辐射。应当理解，具有例如5nm至20nm的范围内的波长的辐射涉及具有一定波长带的辐射，该波长带的至少部分在5nm至20nm的范围内。

虽然在制造IC时光刻装置的语境中描述了本公开的一些方面，但应当理解，本文所描述的光刻装置可以用于其他应用，例如，用于制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、LCD、薄膜磁头等。本领域技术人员将理解，在这种备选应用的语境中，本文中的术语“晶片”或“裸片”的任何使用可以分别被认为是更通用术语“衬底”或“目标部分”的特定示例。衬底可以在曝光之前或之后在例如跟踪单元(通常将抗蚀剂层施加到衬底并显影经曝光抗蚀剂的工具)和/或量测单元中被处理。在适用的情况下，本文所公开的各方面可以应用于这种和其他衬底处理工具。此外，衬底可以被处理多于一次，例如以便形成多层IC，使得本文所使用的术语衬底也可以指代已经包含多个经处理层的衬底。

此外，尽管在光学光刻的语境中描述了本公开的一些方面，但应当理解，本公开的各方面不限于光学光刻。例如，在压印光刻中，图案化设备中的形貌限定了在衬底上形成的图案。可以将图案化设备的形貌压入到供应到衬底的抗蚀剂层中，然后通过施加电磁辐射、热量、压力或其组合，使抗蚀剂固化。将图案化设备移出抗蚀剂，从而在抗蚀剂固化之后在其中留下图案。

应当理解，本文中的措辞或术语是出于描述而非限制的目的，使得本说明书的术语或措辞将由相关领域的技术人员依照本文的教导进行解释。

上文已在说明了指定功能及其关系的实现方式的功能构建块的辅助下描述了本公开。为了方便描述，本文中任意定义了这些功能构建块的边界。可以定义备选边界，只要适当地执行指定的功能及其关系即可。对特定方面的前述描述将如此充分地揭示了本公开的一般性质，使得其他人可以通过应用本领域技术人员内的知识，容易针对各种应用修改和/或调整这样的特定方面，而无需过度实验并且不背离本公开的总体构思。因此，基于本文所呈现的教导和指导，这样的调整和修改旨在在所公开方面的等同物的含义和范围内。

应当理解，具体实施方式部分而不是发明内容部分和摘要部分旨在用于解释权利要求。发明内容部分和摘要部分可以阐述如发明人料想到的本公开的一个或多个(但不一定是全部)方面，并且因此不旨在以任何方式限制本公开和所附权利要求。受保护主题的广度和范围不应受上述方面中的任何方面限制，而是应当根据随附权利要求及其等同物来限定。

Claims (15)

1.一种衬底对准装置，包括：

照射系统，被配置为从辐射源接收源辐射束，并且将所述源辐射束朝向光瞳面引导；

光学部件，定位在所述光瞳面处，并且被配置为将所述源辐射束的分离束朝向衬底上的多个对准标记引导；

至少一个物镜模块，设置于所述光学部件和所述衬底之间，并且被配置为将所述源辐射束的所述分离束聚焦在所述多个对准标记的对应的分离标记上；以及

干涉仪，被配置为接收经衍射辐射束，所述经衍射辐射束被从所述多个对准标记衍射、由所述至少一个物镜模块收集、并且由所述光学部件引导至所述干涉仪。

2.根据权利要求1所述的衬底对准装置，其中所述干涉仪是自参考干涉仪。

3.根据权利要求2所述的衬底对准装置，其中所述光学部件是具有至少一个自由度的扫描振镜。

4.根据权利要求3所述的衬底对准装置，其中所述至少一个物镜模块是大视场远心物镜模块。

5.根据权利要求4所述的衬底对准装置，其中所述大视场远心物镜模块具有至少0.6的数值孔径。

6.根据权利要求4所述的衬底对准装置，其中所述大视场远心物镜模块具有至少5mm的视场。

7.根据权利要求4所述的衬底对准装置，其中所述大视场远心物镜模块具有大于或等于500nm并且小于或等于900nm的波长范围。

8.根据权利要求1所述的衬底对准装置，其中所述至少一个物镜模块包括设置于所述衬底上方的不同位置处的多个物镜。

9.根据权利要求8所述的衬底对准装置，其中所述光学部件是扫描振镜，所述扫描振镜具有至少一个自由度以引导所述源辐射束的所述分离束和所述经衍射辐射束。

10.根据权利要求9所述的衬底对准装置，其中所述扫描振镜的所述至少一个自由度是在所述扫描振镜的表面处的法向矢量与所述衬底的表面处的法向矢量之间形成的角度。

11.根据权利要求9所述的衬底对准装置，其中每个物镜被设置为聚焦所述源辐射束的所述分离束中的一个束并且收集所述经衍射辐射束中的至少一者。

12.根据权利要求9所述的衬底对准装置，其中所述扫描振镜具有两个自由度。

13.根据权利要求1所述的衬底对准装置，其中所述辐射源生成单色辐射。

14.根据权利要求1所述的衬底对准装置，其中所述辐射源生成具有多个波长的辐射。

15.根据权利要求1所述的衬底对准装置，其中所述光学部件是光栅。