测量方法和测量设备与流程

测量方法和测量设备
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年11月5日递交的欧洲申请19207109.0和于2020年2月18日递交的欧洲申请20157939.8的优先权，并且这些申请的全部内容通过引用而被合并入本文中。
技术领域
3.本发明涉及使用从源发射的辐射来测量衬底上的一个或更多个参数的方法和设备。特别地，它涉及使用从衬底反射的辐射来用于测量一个或更多个参数，以及确定对准。


背景技术：

4.光刻设备是被构造成将期望的图案施加至衬底上的机器。例如，光刻设备可用于例如集成电路(ic)的制造。光刻设备可例如将图案形成装置(例如，掩模)处的图案(也常被称为“设计布局”或“设计”)投影到设置于衬底(例如晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
5.为了将图案投影到衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长确定了可以被形成于所述衬底上的特征的最小大小。当前使用的典型波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。使用具有在4至20nm(例如6.7nm或13.5nm)范围内的波长的极紫外(euv)辐射的光刻设备可以被用来在衬底上形成与使用例如具有约193nm波长的辐射的光刻设备相比更小的特征。
6.低k1光刻可用于对具有比光刻设备的经典分辨率极限更小的尺寸的特征进行处理。在这种过程中，分辨率公式可以被表示为cd＝k1×
λ/na，其中λ是所采用的辐射的波长，na是所述光刻设备中的投影光学元件的数值孔径，cd是“临界尺寸”(通常是所印刷的最小特征大小，但在本示例中，是半节距)且k1是经验分辨率因子。一般来说，k1越小，则在所述衬底上重现与由电路设计师所规划的形状和尺寸相似的图案越难，以便实现特定的电气功能和性能。为了克服这些困难，可以将复杂的微调步骤应用于光刻投影设备和/或设计布局。例如，这些包括但不限于优化数值孔径(na)、定制照射方案、使用相移图案形成装置、所述设计布局的各种优化，诸如所述设计布局中的光学邻近效应校正(opc，有时也被称作“光学和过程校正”)，或通常被定义为“分辨率增强技术”(ret)的其它方法。替代地，用于控制所述光刻设备的稳定性的紧密控制回路可用于改善低k1情况下所述图案的再现。
7.不同类型的量测工具可以被用于测量衬底上的以光刻方式曝光的结构的性质和参数。所述测量例如可以用于检查所执行的曝光的品质和/或特性。可以使用不同类型的测量来测量不同类型的参数。所述测量可以使用诸如电磁辐射之类的辐射来询问衬底。可以使用不同类型的电磁辐射波长来检测和观察不同的特征或特性。例如，电磁辐射的波长可以确定可以观察到的特征的大小。具有较小波长的辐射可用于执行具有较小空间分辨率的测量。波长也可以影响辐射进入衬底的穿透深度，以及可以测量到向下进入到衬底内多深的特性。为了能够测量衬底上的特征，可以将辐射对准至所述衬底上的特征。辐射对准的准
确度可以影响所得测量结果的品质。


技术实现要素：

8.根据本公开的第一方面，提供了一种用于使用从辐射源发射并且被引导到衬底上的源辐射来测量所述衬底的一个或更多个参数的设备。所述设备包括至少一个反射元件，被配置成接收由所述源辐射从所述衬底的反射所产生的反射辐射，并且还将所述反射辐射反射成另外的反射辐射，和至少一个检测器，被配置成用于对所述另外的反射辐射进行测量，以用于确定至少所述源辐射和/或所述衬底的对准。
9.可选地，所述设备还包括至少一个光谱分辨式检测器，被配置成接收衍射辐射，所述衍射辐射源于来自至少一个反射元件的反射辐射的衍射、和/或来自至少一个检测器的所述另外的反射辐射的衍射、和/或来自另外的反射元件的所述另外的反射辐射的衍射。
10.可选地，所述至少一个检测器是对准检测器或光谱分辨式检测器。可选地，所述光谱分辨式检测器被配置用于测量所述衬底的一个或多个参数。
11.可选地，所述至少一个检测器是对准检测器。
12.可选地，所述至少一个反射元件是至少一个反射对准检测器。
13.可选地，所述至少一个反射元件包括光栅。
14.可选地，所述光谱分辨式检测器被配置成测量所述另外的反射辐射。
15.可选地，所述至少一个检测器是位置敏感的。
16.可选地，所述至少一个检测器被配置成获得用于确定所述辐射与所述衬底的对准的测量结果。
17.可选地，所述至少一个反射元件和所述至少一个检测器同时接收辐射。
18.可选地，，所述至少一个反射元件和/或所述至少一个检测器被配置成以倾斜角度接收辐射。
19.可选地，所述至少一个反射元件和/或所述至少一个检测器被配置成接收掠入射的辐射。
20.可选地，设置所述倾斜角度，使得所述至少一个检测器中的一个检测器被配置成反射所接收的辐射的50％或更少。
21.可选地，所述衬底包括一结构，其中所述反射辐射源自所述源辐射从所述衬底上的结构的反射。
22.可选地，所述结构包括量测目标。
23.可选地，所述源辐射包括在0.01nm至100nm的范围内的一个或更多个波长。
24.可选地，所述辐射包括在1nm至100nm的范围内的一个或更多个波长。
25.可选地，所述至少一个检测器包括半导体传感器。
26.可选地，所述至少一个检测器被配置成以至少1微米的准确度即精度来确定所述源辐射与所述衬底的对准。
27.可选地，所述源辐射和/或所述衬底的对准包括所述辐射与所述衬底的高度分量的对准。
28.根据本公开的另一方面，提供一种用于使用从辐射源发射并且被引导到衬底上的源辐射来测量所述衬底的一个或更多个参数的方法。所述方法包括：由被配置成接收由所
述源辐射从所述衬底的反射产生的反射辐射的至少一个反射元件进行接收；由被配置成将所述反射辐射反射成另外的反射辐射的所述至少一个反射元件进行反射；由被配置用于进行对所述另外的反射辐射的测量的至少一个检测器进行接收；以及获得一个或更多个测量结果以用于确定所述源辐射和/或所述衬底的对准。
29.根据本公开的另一方面，提供一种光刻设备，包括如上所描述的用于测量衬底的一个或更多个参数的设备。
30.根据本公开的另一方面，提供一种量测设备，包括如上所描述的用于测量衬底的一个或更多个参数的设备。
31.根据本公开的另一方面，提供一种检查设备，包括如上所描述的用于测量衬底的一个或更多个参数的设备。
32.根据本公开的另一方面，提供一种光刻单元，包括如上所描述的用于测量衬底的一个或更多个参数的设备。
附图说明
33.现在将参考随附示意性附图而仅作为示例来描述实施例，其中：
[0034]-图1描绘光刻设备的示意性概略图；
[0035]-图2描绘光刻单元的示意性概略图；
[0036]-图3描绘整体光刻的示意性表示，其表示用以优化半导体制造的三种关键技术之间的协作；
[0037]-图4示意性图示散射设备；
[0038]-图5描绘使用euv和/或sxr辐射的量测设备的示意图；
[0039]-图6描绘在产生高次谐波辐射的方法中的步骤的流程图；
[0040]-图7描绘用于测量衬底的一个或更多个参数的设备的示意性概略图；
[0041]-图8描绘测量衬底的一个或更多个参数的方法中的步骤的流程图；
[0042]-图9描绘用于测量包括衍射光栅的衬底的一个或更多个参数的设备的示意图；
[0043]-图10描绘用于测量包括对准检测器上的衍射光栅的衬底的一个或更多个参数的设备的示意图；
[0044]-图11描绘用于测量包括对准检测器上的衍射光栅的衬底的一个或更多个参数的设备的示意图；
[0045]-图12描绘用于测量衬底的一个或更多个参数的设备的示意图，其中对准检测器形成光谱分辨式检测器的一部分。
具体实施方式
[0046]
在本文档中，术语“辐射”和“束”用于涵盖所有类型的电磁辐射和粒子辐射，包括紫外线辐射(例如波长为365nm、248nm、193nm、157nm或126nm)、euv(极紫外线辐射，例如具有在约5nm至100nm范围内的波长)、x射线辐射、电子束辐射和其它粒子辐射。
[0047]
本文中所采用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可以被广义地解释为指代可以用于向入射辐射束赋予被图案化的横截面的通用图案形成装置，其对应于待在所述衬底的目标部分中创建的图案。术语“光阀”也可用于这种情境。除了经典的掩模(透射型或
反射型掩膜、二元掩膜、相移掩膜、混合掩膜等)之外，其它这种图案形成装置的示例包括可编程反射镜阵列和可编程lcd阵列。
[0048]
图1示意性地描绘了光刻设备la。所述光刻设备la包括：照射系统(也称为照射器)il，所述照射系统被配置成调节辐射束b(例如uv辐射、duv辐射、euv辐射或x射线辐射)；掩模支撑件(例如掩模台)，所述掩模支撑件(例如掩模台)t被构造成支撑图案形成装置(例如掩模)ma并且连接到被配置成根据特定参数准确地定位图案形成装置ma；衬底支撑件(例如，晶片台)wt，所述衬底支撑件被构造成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀涂的晶片)w并且连接到第二定位器pw，所述第二定位器pw被配置成根据特定参数准确地定位所述衬底支撑件；以及投影系统(例如，折射投影透镜系统)ps，所述投影系统被配置成将由图案形成装置ma赋予辐射束b的图案投影到衬底w的目标部分c(例如，包括一个或更多个管芯)上。
[0049]
在操作中，照射系统il例如经由束传送系统bd接收来自辐射源so的辐射束。照射系统il可以包括各种类型的光学部件，诸如折射型、反射型、衍射型、磁性型、电磁型、静电型和/或其它类型的光学部件，或其任何组合，用于引导、整形和/或控制辐射。照射器il可以用于调节辐射束b以在图案形成装置ma的平面处的其横截面中具有期望的空间和角强度分布。
[0050]
本文中使用的术语“投影系统”ps应广义地解释为涵盖各种类型的投影系统，包括折射型、反射型、衍射型、折射反射型、变形型、磁性型、电磁型和/或静电型光学系统，或其任何组合，视情况而定，适用于所使用的曝光辐射，和/或其它因素，诸如浸没液体的使用或真空的使用。本文中术语“投影透镜”的任何使用可以被视为与更上位的术语“投影系统”ps同义。
[0051]
所述光刻设备la可以是这样的类型，其中至少一部分衬底可以被具有相对高折射率的液体(例如水)覆盖，以便填充介于投影系统ps与衬底w之间的空间，这也被称为浸没光刻。在通过整体引用而被合并入本文中的us6952253中给出了有关浸没技术的更多信息。
[0052]
光刻设备la也可以是具有两个或更多个衬底支撑件wt(也称为“双平台”)的类型。在这种“多平台”机器中，衬底支撑件wt可以并联使用，和/或可以对位于衬底支撑件wt之一上的衬底w执行准备衬底w的随后曝光的步骤、而同时将在其它衬底支撑件wt上的另一衬底w用于对其它衬底w上的图案曝光。
[0053]
除了衬底支撑件wt之外，光刻设备la可以包括测量平台。测量平台被布置成保持传感器和/或清洁装置。传感器可以被布置成测量所述投影系统ps的性质或辐射束b的性质。测量平台可保持多个传感器。所述清洁装置可以被布置成清洁所述光刻设备的一部分，例如投影系统ps的一部分或提供浸没液体的系统的一部分。当衬底支撑wt远离所述投影系统ps时，测量平台可以在投影系统ps下方移动。
[0054]
在操作中，辐射束b入射到被保持在掩模支撑件t上的图案形成装置(例如掩模ma)，并且由图案形成装置ma上存在的图案(设计布局)来图案化。在已穿越掩模ma之后，辐射束b传递穿过投影系统ps，所述投影系统将束聚焦到衬底w的目标部分c上。借助于第二定位器pw和位置测量系统if，能够准确地移动所述衬底支撑件wt，例如，以便将不同的目标部分c定位在辐射束b的路径中处于聚焦和对准的位置。类似地，第一定位器pm和可能的另一个位置传感器(图1中未明确描绘)可以用于相对于辐射束b的路径来准确地定位所述图案形成装置ma。可以使用掩模对准标记m1、m2和衬底对准标记p1、p2来对准图案形成装置ma和
衬底w。尽管如图所示的衬底对准标记p1、p2占据专用目标部分，但它们可以位于介于目标部分之间的空间中。当衬底对准标记p1、p2位于目标部分c之间时，衬底对准标记p1、p2被称为划线对准标记。
[0055]
如图2所示，所述光刻设备la可以形成光刻单元lc(有时也称为光刻元或(光刻)簇)的一部分，其通常也包括用以在衬底w上执行曝光前和曝光后过程的设备。常规地，这些设备包括用以沉积抗蚀剂层的旋涂机sc、用以显影被曝光的抗蚀剂的显影剂de、激冷板ch和焙烤板bk，例如用于调节所述衬底w的温度，例如用于调节所述抗蚀剂层中的溶剂。衬底输送装置或机器人ro从输入端口i/o1、输出端口i/o2拾取衬底w，在不同的过程设备之间移动它们，并且将所述衬底w传送到所述光刻设备la的载物台lb。在通常也统称为涂覆显影系统或轨迹(track)的所述光刻单元中的装置通常在涂覆显影系统控制单元或轨迹控制单元tcu的控制下，涂覆显影系统控制单元或轨迹控制单元tcu本身可以由管理控制系统scs控制，所述管理控制系统scs也可以例如经由光刻控制单元lacu来控制所述光刻设备la。
[0056]
在光刻过程中，期望频繁地对所创建的结构进行测量，例如用于过程控制和验证。用以进行这种测量的工具通常被称为量测工具mt。用于进行这样的测量的不同类型的量测工具mt是众所周知的，包括扫描电子显微镜或各种形式的散射仪量测工具mt。散射仪是多用途仪器，其允许通过在散射仪物镜的光瞳或与光瞳共轭的平面中具有传感器来进行对光刻过程的参数的测量，测量通常称为基于光瞳的测量，或者允许通过在像平面或与像平面共轭的平面中具有传感器来进行对光刻过程的参数的测量，在这种情况下测量通常被称为基于图像或基于场的测量。以全文引用的方式而被合并入本文中的专利申请us20100328655、us2011102753a1、us20120044470a、us20110249244、us20110026032或ep1,628,164a中进一步描述这样的散射仪和相关联的测量技术。前述散射仪可以使用来自软x射线、极紫外和可见光至近ir波长范围的光来测量光栅。
[0057]
为了使由光刻设备la曝光的衬底w正确且一致地曝光，期望检查衬底以测量被图案化的结构的性质，诸如后续层之间的重叠误差、线厚度、临界尺寸(cd)等。出于此目的，检查工具和/或量测工具(未示出)可能被包括于光刻元lc中。如果检测到错误，例如，可以对后续衬底的曝光或待在衬底w上执行的其它处理步骤进行调整，特别是如果在同一批次或批量的其它衬底w仍待曝光或处理之前进行检查的情况下尤其如此。
[0058]
也可以被称为量测设备的检查设备被用于确定衬底w的性质，特别是不同衬底w的性质如何变化，或与同一衬底w的不同层相关联的性质如何在层间发生变化。所述检查设备可以替代地被构造为识别所述衬底w上的缺陷，并且例如可以是光刻元lc的一部分，或者可以被集成到光刻设备la中，或者甚至可以是单独的装置。所述检查装置可以测量潜像(在曝光后在抗蚀剂层中的图像)、半潜像(在曝光后焙烤步骤peb后在抗蚀剂层中的图像)、或被显影的抗蚀剂图像(其中已移除了抗蚀剂的曝光或未曝光部分)上的性质，或者甚至在被蚀刻的图像上(在诸如蚀刻之类的图案转印步骤之后)的性质。
[0059]
在第一实施例中，散射仪mt是角分辨散射仪。在这样的散射仪中，重构方法可以应用于所测量的信号以重构或计算光栅的性质。这种重构可以例如由模拟散射辐射与目标结构的数学模型的相互作用且比较模拟结果与测量的结果而产生。调整数学模型的参数直到所模拟的相互作用产生与从真实目标观测到的衍射图案类似的衍射图案为止。
[0060]
在第二实施例中，散射仪mt是光谱散射仪mt。在这样的光谱散射仪mt中，由辐射源
发射的辐射被引导至目标上且来自目标的反射或散射辐射被引导至光谱仪检测器，所述光谱仪检测器测量镜面反射辐射的光谱(即作为波长的强度的测量结果)。根据这种数据，可以例如通过严格耦合波分析和非线性回归或通过与模拟光谱库比较来重构所述目标的产生所检测光谱的结构或轮廓。
[0061]
在第三实施例中，散射仪mt是椭圆量测散射仪。椭圆量测散射仪允许通过测量针对每个偏振状态的散射辐射来确定光刻过程的参数。这种量测设备通过在量测设备的照射区段中使用例如适当的偏振滤光器来发射偏振光(诸如线性、圆形或椭圆偏振光)。适用于量测设备的源也可以提供偏振辐射。以全文引用的方式而被合并入本文中的美国专利申请11/451,599、11/708,678、12/256,780、12/486,449、12/920,968、12/922,587、13/000,229、13/033,135、13/533,110和13/891,410中描述现有椭圆量测散射仪的各种实施例。
[0062]
在散射仪mt的一个实施例中，散射仪mt适用于通过测量反射光谱和/或检测配置中的不对称性(所述不对称性是与重叠的范围有关)来测量两个未对准光栅或周期性结构的重叠。可以将两个(典型地，叠置的)光栅结构施加于两个不同层(不必是连续层)中，并且所述两个光栅结构可以形成为处于晶片上大体上相同的位置。散射仪可以具有如例如共同拥有的专利申请ep1,628,164a中所描述的对称检测配置，使得任何不对称性是可以明确区分的。这提供用以测量光栅中的未对准的简单的方式。可以在全文以引用方式而被合并入本文中的pct专利申请公开号wo2011/012624或美国专利申请号us20160161863中找到关于包含作为目标的周期性结构的两个层之间的重叠误差经由所述周期性结构的不对称性来测量的另外的示例。
[0063]
其它关注的参数可以是焦距和剂量。可以通过如全文以引用方式而被合并入本文中的美国专利申请us2011-0249244中所描述的散射测量(或替代地通过扫描电子显微法)同时确定焦距和剂量。可以使用具有针对焦距能量矩阵(fem-也被称作聚焦曝光矩阵)中的每个点的临界尺寸和侧壁角测量结果的独特组合的单个结构。如果可以得到临界尺寸和侧壁角的这些独特组合，则可以根据这些测量结果唯一地确定焦距和剂量值。
[0064]
量测目标可以是通过光刻过程主要在抗蚀剂中形成且也在例如蚀刻过程之后形成的复合光栅的集合。通常，光栅中的结构的节距和线宽很大程度上依赖于测量光学器件(具体地说光学器件的na)以能够捕获来自量测目标的衍射阶。如较早所指示的，衍射信号可以用以确定两个层之间的移位(也被称作“重叠”)或可以用以重构如通过光刻过程所产生的原始光栅的至少一部分。这种重构可以用以提供光刻过程的品质的指导，并且可以用以控制光刻过程的至少一部分。目标可以具有被配置成模仿目标中的设计布局的功能性部分的尺寸的较小的子区段。由于这种子区段，目标将表现得较类似于设计布局的功能性部分，使得总体过程参数测量较好地类似于设计布局的功能性部分。可以在欠填充模式中或在过填充模式中测量目标。在欠填充模式下，测量束产生小于总体目标的斑。在过填充模式中，测量束产生大于整个目标的斑。在这样的过填充模式中，也可能同时测量不同的目标，因而同时确定不同的处理参数。
[0065]
使用特定目标进行的光刻参数的总体测量品质至少部分由用以测量这种光刻参数的测量选配方案确定。术语“衬底测量选配方案”可以包括测量自身的一个或更多个参数、所测量的一个或更多个图案的一个或更多个参数，或这两者。例如，如果用于衬底测量选配方案中的测量是基于衍射的光学测量，则测量的参数中的一个或更多个参数可以包括
辐射的波长、辐射的偏振、辐射相对于衬底的入射角、辐射相对于衬底上的图案的定向，等等。用以选择测量选配方案的准则中的一个准则可以例如是测量参数中的一个测量参数对于处理变化的灵敏度。以全文引用的方式而被合并入本文中的美国专利申请us2016-0161863和美国专利公开申请us2016/0370717a1中描述更多示例。
[0066]
典型地，在光刻设备la中的图案化过程是处理中最关键的步骤之一，它要求在衬底w上的结构的确定尺寸和放置的高准确度即精度。为了确保这种高准确度，如图3中示意性地描绘的，可以在所谓的“整体”控制环境中组合三个系统。其中一个系统是光刻设备la，它(实际上)连接到量测工具met(第二系统)并且连接至计算机系统cl(第三系统)。这种“整体”环境的关键是优化这三个系统之间的协同工作以增强整个过程窗口并且提供紧密的控制回路，来确保由光刻设备la所执行的图案化保持在过程窗口内。所述过程窗口限定了一定范围的过程参数(例如剂量、焦距、重叠)，在这些参数范围内，特定的制造过程产生被限定的结果(例如，功能性半导体器件)，通常允许光刻过程或图案化过程中的过程参数在被限定的结果内发生变化。
[0067]
计算机系统cl可以使用待图案化的设计布局(的部分)来预测将要使用何种分辨率增强技术，并且执行计算光刻模拟和计算，以确定哪些掩模布局和光刻设备设置实现所述图案化过程的最大的总过程窗口(在图3中由第一刻度sc1中的双箭头所描绘)。典型地，分辨率增强技术被布置成与光刻装置la的图案化可能性相匹配。计算机系统cl也可用于检测所述光刻设备la当前在过程窗口内的何处进行操作(例如使用来自量测工具met的输入)，以预测是否由于例如次优加工而可能存在缺陷(在图3中由第二刻度sc2中的指向“0”的箭头所描绘)。
[0068]
量测工具met可向计算机系统cl提供输入以实现准确的模拟和预测，并且可向光刻设备la提供反馈以识别可能的漂移，例如在光刻设备la的校准或标定状态下(在图3中由第三刻度sc3中的多个箭头所描绘)。
[0069]
在光刻过程中，期望对所创建的结构进行频繁的测量，例如，用于过程控制和验证。用于进行这些测量的各种工具是已知的，包括扫描电子显微镜或各种形式的量测设备，诸如散射仪。已知散射仪的示例常常依赖于专用量测目标的设置，所述专用量测目标诸如欠填充的目标(呈不同层中的叠置光栅或简单光栅的形式的目标，其是足够大的以使得测量束产生比光栅更小的斑)或过填充的目标(由此所述照射斑部分地或完全地包含所述目标)。另外，使用量测工具(例如，照射诸如光栅之类的欠填充的目标的角分辨散射仪)允许使用所谓的重构方法，其中可以通过模拟散射辐射与目标结构的数学模型的相互作用并且比较模拟结果与测量的结果来计算光栅的性质。调整所述模型的参数，直至所模拟的相互作用产生与从真实目标所观测到的衍射图案类似的衍射图案为止。
[0070]
散射仪是多用途仪器，其允许通过在散射仪物镜的光瞳或与光瞳共轭的平面中具有传感器来进行对光刻过程的参数的测量，测量通常称为基于光瞳的测量，或者允许通过在像平面或与像平面共轭的平面中具有传感器来进行对光刻过程的参数的测量，在这种情况下测量通常被称为基于图像或基于场的测量。以全文引用的方式而被合并入本文中的专利申请us20100328655、us2011102753a1、us20120044470a、us20110249244、us20110026032或ep1,628,164a中进一步描述这样的散射仪和相关联的测量技术。前述散射仪可以在一个图像中使用来自软x射线、极紫外和可见光至近ir波范围的光来测量来自多个光栅的多个
目标。
[0071]
在图4中描绘诸如散射仪之类的量测设备。所述量测设备包括将辐射5投影至衬底w上的宽带(例如，白光)辐射投影仪2。反射辐射或散射辐射10被传递至光谱仪检测器4，所述光谱仪检测器4测量镜面反射辐射的光谱(即，作为波长的函数的强度的测量结果)。根据这种数据，可以由处理单元pu例如通过严格耦合波分析和非线性回归、或通过如在图4的底部处所示出的与模拟光谱的库的比较来重构产生所检测到的光谱的结构或轮廓。通常，对于重构，结构的一般形式是已知的，并且根据供制造所述结构的过程的知识来假定一些参数，从而仅留下结构的几个参数待从散射测量数据来确定。这种散射仪可以被配置成正入射散射仪或斜入射散射仪。
[0072]
作为对光学量测方法的替代方案，也考虑使用软x射线或euv辐射，例如在介于0.1nm与100nm之间，或可选地介于1nm与50nm之间，或可选地介于10nm与20nm之间的波长范围中的辐射。量测工具在上文所呈现的波长范围中的一个波长范围中运行的一个示例是透射小角度x射线散射(如内容的全文以引用方式并入本文中的us2007224518a中的t-saxs)。lemaillet等人在“intercomparison between optical and x-ray scatterometry measurements of finfet structures”(proc.of spie，2013年，8681)中论述了使用t-saxs的轮廓(cd)测量。已知在掠入射下使用x射线(gi-xrs)和极紫外(euv)辐射的反射测量技术用于测量衬底上的膜和叠置层的性质。在一般反射测量术领域内，可以应用测角技术和/或光谱技术。在测角术中，测量在不同入射角下的反射束的变化。另一方面，光谱反射测量术测量在给定角度下反射的波长的光谱(使用宽带辐射)。例如，euv反射测量术已在用于euv光刻中的掩模版(图案形成装置)的制造之前用于掩模基底的检查。
[0073]
应用的范围可能使软x射线或euv域中的波长的使用是不够的。因此，已公开的专利申请us20130304424a1和us2014019097a1(bakeman等人/kla)描述了混合量测技术，其中将使用x射线进行的测量和利用在120nm与2000nm的范围内的波长的光学测量结果组合在一起以获得诸如cd之类的参数的测量结果。通过将x射线数学模型和光学数学模型耦合(通过一个或更多个常见模型)来获得测量结果。所引用的美国专利申请的内容以全文引用的方式并入本文中。
[0074]
图5描绘量测设备302的示意性表示，其中在从0.1nm至100nm的波长范围中的辐射可以用于测量在衬底上的结构的参数。图5中所呈现的所述量测设备302适用于软x射线或euv域。
[0075]
图5图示仅作为示例的包括使用掠入射中的euv和/或sxr辐射的光谱散射仪的测量设备302的示意性实体布置。检查设备的替代形式可以被提供为呈角分辨散射仪的形式，所述角分辨散射仪使用与在较长波长情况下操作的常规散射仪类似的正入射(或法向入射)或近正入射(或近法向入射)中的辐射。
[0076]
检查设备302包括辐射源310、照射系统312、衬底支撑件316、检测系统318、398和量测处理单元(mpu)320。
[0077]
在此示例中，源310310包括基于高阶谐波产生(hhg)技术的euv或软x射线辐射的发生器。辐射源的主要部件是驱动激光器330和hhg气室332。气体供给装置334将合适的气体供应至气室，在所述气室中，所述合适的气体可选地由电源336离子化。所述驱动激光器300可例如是具有光学放大器的基于光纤的激光器，从而产生每脉冲可持续例如小于1ns(1
纳秒)的红外辐射的脉冲，其中脉冲重复率视需要达到若干兆赫兹。红外辐射的波长可以是在例如大约1μm(1微米)。激光脉冲作为第一辐射束340而被递送至hhg气室332，在所述气室中在气体中将辐射的部分转换为比第一辐射更高的频率，成为包括具有期望的一个或更多个波长的相干第二辐射的束342。
[0078]
所述第二辐射可包含多个波长。如果所述辐射是单色的，则可简化测量计算(例如，重构)，但在利用hhg的情况下较易于产生具有多个波长的辐射。气室332内的气体的体积限定hhg空间，但所述空间无需被完全围封且可以使用气体流代替静态体积。例如，所述气体可以是惰性气体，诸如氖气(ne)或氩气(ar)。n2、o2、he、ar、kr、xe气体都可以被考虑。这些情形甚至可以是同一设备内的可选择的选项。不同波长将例如在对不同材料的结构成像时提供不同等级的对比度。例如，为了检查金属结构或硅结构，可以将不同波长选择为用于对(碳基)抗蚀剂的特征成像或用于检测这些不同材料的污染物的波长。可以设置一个或更多个滤光装置344。例如，诸如铝(al)或锆(zr)的薄膜的滤光装置可用来截断基础ir辐射以免进一步传递至检查设备302中。可以设置光栅(未示出)以从气室中所产生的波长之中选择一个或更多个特定谐波波长。在真空环境内可包含所述束路径中的一些或全部，应记住，sxr辐射在空气中行进时被吸收。辐射源310和照射光学装置312的各种部件可以是可调整的以在同一设备内实施不同量测“选配方案”。例如，可以使不同波长和/或偏振是可选择的。
[0079]
依赖于受检查的结构的材料，不同波长可提供进入下部层中的所需程度的穿透。为了分辨最小器件特征以及最小器件特征当中的缺陷，则短波长很可能是优选的。例如，可选择在1nm至20nm的范围内、或可选地介于1nm至10nm的范围内、或可选地介于10nm至20nm的范围内的一个或更多波长。比5nm更短的波长在从半导体制造中通常所关注的材料反射时具有非常低的临界角。因此，选择大于5nm的波长将会在较高入射角的情况下提供较强信号。另一方面，如果检查任务是用于检测某一材料的存在，例如用以检测污染物，则高达50nm的波长可以是有用的。
[0080]
滤光后的束342从辐射源310进入检查腔室350，在检查腔室350中，包括所关注的结构的衬底w由衬底支撑件316保持以用于在测量位置处检查。所关注的结构被标注为t。检查腔室350内的气体环境由真空泵352维持为接近真空，使得euv辐射能够在无不当衰减的情况下传递通过所述气体环境。照射系统312具有将辐射聚焦成聚焦束356的功能，且可以包括例如二维弯曲反射镜，或一系列一维弯曲反射镜，如在上文所提及的已公开美国专利申请us2017/0184981a1(其内容的全文以引用方式而被合并入本文中)中所描述的。在实施例中，执行所述聚焦以在投影至所关注的结构上时实现直径低于10μm的圆形或椭圆形斑s。衬底支撑件316包括例如x-y平移平台和旋转平台，通过x-y平移平台和旋转平台，可以使衬底w的任何部分在所需定向上到达束的焦点。因此，辐射斑s被形成于所关注的结构上。替代地，或另外地，衬底支撑件316包括例如倾斜平台，所述倾斜平台可以使衬底w以某一角度倾斜以控制关注的结构t上的聚焦束的入射角。
[0081]
可选地，所述照射系统312将参考辐射束提供至参考检测器314，所述参考检测器可以被配置成测量滤光后的束342中的不同波长的光谱和/或强度。所述参考检测器314可以被配置成产生被提供至处理器310的信号315，并且滤光器可以包括关于滤光后的束342的光谱和/或在滤光后的束中的不同波长的强度的信息。
[0082]
反射辐射360由检测器318捕捉且光谱被提供至处理器320以用于计算目标结构t的性质。照射系统312312和检测系统318因而形成检查设备。这种检查设备可以包括在us2016282282a1(其内容的全文以引用方式而被合并入本文中)中所描述的种类的的软x射线和/或euv光谱反射计。
[0083]
如果目标t具有一定的周期性，则被聚焦的束356的辐射也可能会被部分地衍射。衍射辐射397沿循相对于入射角接着相对于被反射的辐射360成明确定义的角度的另一路径。在图5中，所绘制的衍射辐射397以示意性方式绘制，并且衍射辐射397可以沿循许多其它路径而不是所述绘制的路径。检查设备302还可以包括另外的检测系统398，所述检测系统398对衍射辐射397的至少一部分进行检测和/或成像。在图5中，绘制了单个另外的检测系统398，但是所述检查设备302的实施例还可以包括一个以上的另外的检测系统398，所述一个以上的另外的检测系统398被布置在不同位置处以在多个衍射方向上对衍射辐射397进行检测和/或成像。换言之，入射到目标t上的被聚焦的辐射束的(较高的)衍射阶由一个或更多个另外的检测系统398检测和/或成像。一个或更多个检测系统398生成提供给所述量测处理器320的信号399。所述信号399可以包括被衍射的光397的信息和/或可以包括从被衍射的光397获得的图像。
[0084]
为了辅助所述斑s与所需产品结构的对准和聚焦，检查设备302也可以设置使用在量测处理器320的控制下的辅助辐射的辅助光学装置。量测处理器320也可与位置控制器372通信，位置控制器372操作平移平台、旋转平台和/或倾斜平台。处理器320经由传感器来接收关于衬底的位置和方向的非常准确的反馈。传感器374可以包括例如干涉计，其可以给出大约皮米量级的准确度。在检查设备302的操作中，由检测系统318捕获的光谱数据382被传递至量测处理单元320。
[0085]
如所提及的，检查设备的替代形式使用处于法向入射或接近法向入射的软x射线和/或euv辐射，例如用以执行基于衍射的不对称性测量。两种类型的检查设备都可以设置于混合量测系统中。待测量的性能参数可以包括重叠(ovl)、临界尺寸(cd)、在所述光刻设备印制所述目标结构的同时所述光刻设备的焦距、相干衍射成像(cdi)和分辨率下的重叠(aro)量测。所述软x射线和/或euv辐射可以例如具有小于100nm的波长，例如使用5nm至30nm范围内的辐射，可选地在从10nm至20nm的范围内的辐射。所述辐射就特性而言可能是窄带或宽带。辐射可以在特定波长带中具有离散峰值或可以具有更连续特性。
[0086]
如同在当今的生产设施中所使用的光学散射仪一样，所述检查设备302能够用于测量在光刻单元中处理过的抗蚀剂材料内的结构(在显影检查或adi之后)，和/或在较硬的材料中已形成结构之后测量所述结构(在蚀刻检查或aei之后)。例如，在已经通过显影设备、蚀刻设备、退火设备和/或其它设备对衬底进行处理之后，可以使用检查设备302来检查所述衬底。
[0087]
量测工具mt，包括但不限于上面提到的散射仪，可以使用来自辐射源的辐射来执行测量。由量测工具mt所使用的辐射可以是电磁辐射。所述辐射可以是光学辐射，例如电磁光谱的红外、可见和/或紫外部分中的辐射。量测工具mt可以使用辐射来测量或检查衬底的特性和方面，例如半导体衬底上的光刻曝光图案。所述测量的类型和品质可能依赖于由所述量测工具mt使用的所述辐射的若干特性。例如，电磁测量的分辨率可能依赖于所述辐射的波长，较小的波长例如由于衍射极限而能够测量较小的特征。为了测量具有小尺寸的特
征，可能优选使用具有短波长的辐射，例如euv和/或软x射线(sxr)辐射，来执行测量。为了在特定波长或波长范围执行量测，所述量测工具mt需要访问提供出于所述波长/那些波长的辐射的源。存在用于提供不同波长的辐射的不同类型的源。
[0088]
用于执行测量的所述辐射的特性可能会影响所获得测量的品质。例如，所述辐射束的横向束廓形(横截面)的形状和大小、所述辐射的强度、所述辐射的功率谱密度等等可能影响由所述辐射执行的所述测量。因此，具有一种提供具备导致高品质测量的特性的辐射的源是有益的。
[0089]
依赖于由源所提供的波长，可以使用不同类型的辐射产生方法。对于极紫外(euv)辐射(例如1nm到100nm)、和/或软x射线(sxr)辐射(例如0.1nm到10nm)，源可以使用高次谐波产生(hhg)以获得处于期望的波长的辐射。使用hhg以获得euv/sxr辐射是已知的。通过hhg过程所产生的所述辐射也可以被提供为在量测工具mt中用于对衬底的检查和/或测量的辐射。所述衬底可以是以光刻方式而被图案化的衬底。通过hhg过程而获得的所述辐射也可以被提供于光刻设备la和/或光刻单元lc中。高次谐波产生使用了非线性效应来产生处于所提供的驱动辐射的谐波频率的辐射。所述驱动辐射可以是脉冲辐射，其可以提供持续短的爆发时间期间的高峰值强度。高次谐波辐射可以包括所述驱动辐射波长的一个或更多个谐波，例如所述驱动辐射波长的二次、三次、四次、
……
、n次谐波。高次谐波辐射可以包括所述电磁光谱的极紫外(euv)、软x射线(sxr)、和/或硬x射线部分中的波长。高次谐波辐射可以例如包括在0.01nm至100nm、0.1nm至100nm、0.1nm至50nm、1nm至50nm、或10nm至20nm的范围内的波长。
[0090]
图6描绘了在产生高次谐波辐射的示例性方法中的步骤的流程图。在步骤200中，可以在其中可能发生高次谐波产生(hhg)的腔中接收输入辐射。在步骤202中，适用于hhg的驱动辐射可以由所述腔内的所述输入辐射形成。所述驱动辐射可以通过增加所述输入辐射的强度(例如通过放大和/或相干叠加)来形成。在步骤204中，可以将所述驱动辐射成形为空心束。可以在辐射的强度被充分增加以形成驱动辐射之前对所述辐射执行整形。也可以在所述腔外部执行将辐射成形为空心束。在步骤206中，驱动辐射可以被引导到包括适合于hhg的介质的交互区域即相互作用区域中。一旦产生，则通过所述hhg过程所获得的至少一些高次谐波辐射可以通过输出耦合器和/或另外的输出耦合器离开所述腔，如在步骤208中那样。
[0091]
诸如以上所描述的高次谐波辐射之类的辐射可以被提供为在量测工具mt中的源辐射。所述量测工具mt可以使用所述源辐射对由光刻设备所曝光的衬底执行测量。所述测量可以用于确定衬底的一个或更多个参数，例如在所述衬底上以光刻方式受曝光的结构。与使用较长波长(例如可见辐射、红外辐射)相比，使用处于较短波长(例如被包括在以上所描述波长范围中的euv和/或sxr波长)的辐射，可以允许由所述量测工具解析或分辨较小的特征。具有较短波长的辐射(诸如euv和/或sxr辐射，也可以较深地穿透到诸如经图案化的衬底之类的材料中，这意味着可以对所述衬底上的较深层进行量测。可能无法由具有较长波长的辐射访问或到达这些较深层。
[0092]
在量测工具mt中，源辐射可以从辐射源发射并且被引导到衬底上的目标结构(或其它结构)上。所述源辐射可以包括euv和/或sxr辐射。所述目标结构可以对入射在所述目标结构上的所述源辐射进行反射和/或衍射。所述量测工具mt可以包括用于检测衍射辐射
的一个或更多个传感器。例如，量测工具mt可以包括用于检测正一阶(+1)衍射阶和负一阶(-1)衍射阶的检测器。所述量测工具mt也可以测量镜面反射辐射(0阶衍射辐射)。用于量测的另外的传感器可以存在于所述量测工具mt中，例如用于测量另外的衍射阶(例如较高的衍射阶)。
[0093]
辐射束的波长和其它特性可能会影响使用所述辐射进行的测量的品质和分辨率。在所述辐射本身的性质之后，测量的品质也可能受到所述辐射的与所述衬底上待测量的结构的对准的影响。对于辐射对所述待测量结构的精确对准控制可以提高所获得测量的准确度。为了将辐射对准至目标结构，量测工具mt可以采用多个检测器来确定衬底的所述量测工具mt内部的存在有所述结构的精确部位、以及所述辐射束的精确部位。量测工具mt也可以用以对准至衬底、或衬底的不存在有结构的一部分，例如用于校准或测试测量。所述检测器可以包括光学传感器，诸如水平传感器，和/或干涉仪。光学传感器可以反射至少部分光学辐射束，并且监测所述束被反射离开所述衬底的位置。用于确定对准的传感器可以与用于由所述量测工具mt执行所述衬底的测量和/或检查的传感器分开操作。用于对准的所述辐射可以与用于由所述量测工具mt测量/检查所述衬底的辐射分开。例如，用于对准的传感器可以测量光谱中的辐射(例如可见辐射)。所述量测工具mt可以使用euv和/或sxr辐射来用于使用不同传感器集合来对衬底上的结构执行一次或更多次测量。
[0094]
为了使用辐射来测量衬底的参数和/或衬底上的结构的参数，可以将所述辐射束对准至所述衬底。在某些情况下，这可以通过将所述衬底与所述量测工具mt内部的参考系对准来实现，所述参考系可以被称为量测框架或量测系(metroframe)。辐射束也可以相对于相同的参考系而被对准。这允许经由所述参考系确定所述辐射束的相对于所述衬底上的所述目标结构的位置。将所述辐射束和所述衬底对准至所述参考系可能需要两组分立的测量。使用分立的坐标系和分立的测量来确定彼此独立的两个位置，且然后经由共用的参考系将它们关联在一起可能会降低所述对准的准确度。此外，为了遍及若干个自由度将辐射束和衬底与参考系对准，则可能需要若干个传感器。这增加了部件数量，以及用于在所述衬底周围进行测量所需的空间的量。
[0095]
为了测量所述衬底可以被对准的不同自由度，可能需要多个传感器。衬底可以相对于辐射束移动的自由度例如可以例如被表示为沿三个轴x、y和z的平移，以及围绕相同轴的旋转：rx、ry、rz。某些自由度(例如所述衬底的高度维度(z)和围绕与所述高度维度垂直的轴的旋转(rx,ry))进行对准可能是较为具挑战性的。例如，这可能是由于衬底上存在有与入射在其上的辐射交互即相互作用的结构(例如衍射光栅)。可以导致所述衬底在所述高度维度(z，rx，ry)上的移动的自由度可以被称为具有高度分量的自由度。不引起所述高度维度(x，y，rz)上的移动的自由度可以称为具有平面内分量的自由度。可能需要多个分立的传感器来检测沿不同自由度相对于所述参考系的对准。这可能会增加用以执行对准所需的部件的数量，以及用以托管所述部件所需的空间的量。一些或所有传感器可能需要直射束，这意味着它们需要被定位在待测量的束的路径中。此位置可能会阻挡针对其它传感器的反射/衍射辐射路径的一部分。这可能意味着并非所有传感器都可以同时使用，并且可能必须四处移动传感器才能获得期望的测量结果。某些自由度可能难以测量，例如由于所述辐射的衍射特性和/或由于其它传感器的存在。使用不同类型的辐射来用于测量对准以及用于执行量测功能，以及使用参考系来将用于量测的所述辐射间接地对准至衬底，可能会对所
述辐射至所述样品上的所述结构的对准产生负面影响.本文所描述的方法和设备旨在解决以上所提及的挑战中的至少一些挑战。
[0096]
图7描绘了用于测量衬底300的一个或更多个参数的设备700。所述衬底的一个或更多个参数可以包括所述衬底上的结构302的一个或更多个参数，例如衬底300上的以光刻方式曝光的结构。所述设备700可以形成量测工具mt的至少一部分。一个或更多个参数可以例如包括重叠ovl、对准al、和/或调平lvl数据。所述设备700使用被配置用以发射辐射110的辐射源100。所述辐射源100可以形成所述设备700的一部分，或者可以与所述设备700分开设置。所述辐射110可以例如使用光学器件120而被引导至所述衬底300上的所述结构302上。
[0097]
如图7中示出的，所述设备700还包括至少一个反射元件710a，其可以是至少一个反射检测器，可选地为至少一个反射对准检测器，被配置用以接收反射辐射112。所述反射检测器，可选地为反射对准检测器，可以是一种具有可以反射所述反射辐射112的至少一部分的反射表面或界面的检测器。可选地，至少一个反射元件710a包括光栅。所述反射辐射112可以是已从所述衬底300反射的源辐射，例如从衬底300上的结构302反射的源辐射。所述反射辐射112可以是由衬底300上的结构302衍射的零阶衍射辐射。在一些实施方式中，例如，至少一个反射元件可以包括两个反射元件。可选地两个反射检测器，可选地两个反射对准检测器，具有反射表面或界面。至少一个反射元件710a可以被配置用以接收来自所述衬底300的反射辐射112。所述至少一个检测器710b、可选地至少一个对准检测器、或至少一个光谱分辨式检测器可以被配置用以接收来自至少一个反射元件710a的另外的反射辐射115。在一个实施例中，所述至少一个检测器710b是光谱分辨式检测器，其被配置用于测量所述衬底的一个或更多个参数。所述至少一个检测器710b可以是位置敏感的。可选地，所述至少一个检测器710b被配置用以获得用于确定所述辐射的与所述衬底的对准的测量结果。可选地，当所述至少一个反射元件710a是反射对准检测器时，所述至少一个反射元件710a和所述至少一个对准检测器710b是相同或相似类型的检测器。
[0098]
所述设备700还包括一个或更多个其它检测器，例如被配置用以接收衍射辐射的光谱分辨式检测器720、721。检测器721可以是量测检测器，例如ccd或cmos相机。如本文所描述，可以通过在不同的辐射频率之间进行测量和/或区分来对检测器进行光谱解析或分辨。检测器也可以通过被进行空间解析和将辐射在所述检测器上的位置与频率(例如用于经过衍射在空间上分离的辐射频率)联系/关联而进行光谱解析即光谱分辨。所述衍射辐射可以由反射辐射112的衍射产生，例如通过在所述反射辐射112的路径中放置衍射结构。另外地或替代地，辐射可以由所述结构302衍射成非零衍射阶，并且可以由一个或更多个光谱分辨式检测器721测量。在图7的示例中，所述至少一个反射元件710a可以包括衍射结构，所述衍射结构被布置用以衍射所接收的所述反射辐射112的至少一部分。所述光谱分辨式检测器720被配置用以接收来自所述至少一个反射元件710a的衍射辐射。至少一些辐射可以被传输到检测器710b中以供执行测量。可选地，当所述至少一个反射元件710a是至少一个反射检测器时，则可以将至少一些辐射透射到所述至少一个反射对准检测器710a中以供执行测量。
[0099]
光谱分辨式检测器720和/或721可以被配置用于测量所述结构的一个或更多个参数。至少一个检测器710b被配置用于确定所述源辐射110和/或衬底300的对准。至少一个检
测器710b可以是位置敏感的，从而它可以检测辐射束入射到所述检测器上的位置，用于确定所述检测器的对准。在一个实施例中，至少一反射元件710a是反射对准检测器，并且其具有与至少一个检测器710b相同或相似的功能。辐射入射到所述检测器上的位置可以用于确定入射角和/或方向。这继而可以用于确定所述辐射束至所述衬底300的位置和/或对准。光谱分辨式检测器720、721可以被光谱分辨以用于测量所述结构302或反射辐射112的一个或更多个参数。所述辐射和/或所述衬底300的对准可以与所述衬底300的一个或更多个自由度有关。所述对准可以与衬底300的具有高度分量(z，rx，ry)的自由度有关。
[0100]
所述设备可以包括另外的检测器，可选地包括另外的对准检测器，例如用以对准至所述衬底300的平面中的自由度(例如x、y、rz)。所述设备700可以例如使用一个或更多个另外的光谱分辨式检测器和/或量测检测器721来检测结构302的非零阶衍射辐射以确定所述衬底300的对准的平面内分量。一个或更多个光谱分辨式检测器和/或量测检测器721可以存在于本文所描述的任一实施例中。
[0101]
如上阐述的所述设备700的一优点可以是：相同的辐射用于量测和对准两者。从所述衬底300(例如从结构302)所反射的所述源辐射可用于由光谱分辨式检测器720来测量所述衬底300和/或结构302的一个或更多个参数。相同的辐射也可用于通过使用至少一个检测器710b，可选地与至少一个反射检测器710a一起对从所述衬底300所反射的辐射进行测量来确定对准。从衬底300和/或结构302反射和/或衍射的辐射可以同时用于由至少一个反射检测器710a和至少一个检测器710b(可选地也由检测器721和/或720)进行的测量。所述设备700的另一优点可以是：可以直接地相对于所述衬底300确定源辐射110的对准。所述对准过程可以在不使用参考系的情况下被执行。本文所描述的设备700的另一优点可以是：所述对准测量对于所述辐射中存在的光谱偏移或其它光谱不稳定性可能是稳健的即鲁棒的。
[0102]
由至少一个对准检测器710b和/或由至少一个反射检测器710a所接收的反射辐射112可以包括镜面反射辐射。镜面反射辐射也可以被称为零阶衍射辐射。使用镜面反射辐射112确定对准的优点可以是所述反射辐射112的方向不依赖于所述衬底的(例如，所述结构302的)衍射特性。结果，反射辐射112的方向可以更紧密地与入射源辐射110与衬底300的对准相关联。与使用较高阶衍射辐射的对准测量相比较，这可以导致有所改进的对准结果。光谱分辨式检测器720可以被放置在镜面反射辐射112的路径中以执行对于所述结构的一个或更多个参数的测量。然而，也可能例如通过使用来自结构302的由另一光谱分辨式检测器721所测量的非零阶衍射辐射，在没有对镜面反射辐射的量测的情况下测量一个或更多个参数。
[0103]
图8描绘了用于测量衬底300的一个或更多个参数的方法中的步骤的流程图。在步骤400中，由源100，可选地经由光学器件120在衬底300处(例如在衬底300上的结构3002处)来引导源辐射110。在步骤402中，所述源辐射110与所述衬底300和/或所述结构302交互即相互作用。作为交互即相互作用的一部分，至少一些源辐射被反射，形成反射辐射112。在步骤404中，至少一个反射元件710a接收由于源辐射110的从结构302的反射所产生的反射辐射112，并且将所述反射辐射112反射成另一反射辐射115。可选地，在步骤404中，至少一个检测器710b同时接收所述另一反射辐射115。在步骤406中，可以基于接收到的辐射来获得用于确定源辐射110和/或结构302的对准的一个或更多个测量结果。可选地，反射辐射112或另一反射辐射115中的至少一些可以被一种衍射结构(例如，(可选地至少一个反射元件
710a的)光栅)衍射，以产生衍射辐射113a。例如，可以通过放置在反射辐射的路径中的衍射光栅来执行衍射。替代地或另外地，辐射可以由结构302衍射113b，并且至少一个非零衍射阶可以由另外的光谱分辨式检测器721接收和测量。在步骤408中，至少一些衍射辐射113a可以由光谱分辨式检测器720接收。在步骤410中，光谱分辨式检测器720可以基于所接收到的衍射辐射113a来测量所述结构302的一个或更多个参数。替代地或另外地，步骤410可以涉及另外的光谱分辨式检测器721基于所接收到的衍射辐射113b来测量所述结构302的一个或更多个参数。
[0104]
当所述源辐射110到达所述衬底300上的结构302时，至少一些源辐射110可以如上所描述被反射。然而，可能发生源辐射110与结构302的其它交互即相互作用。结构302可以是衍射结构，在这种情况下，一些辐射可以被衍射成例如+1和-1衍射阶，以及更高的衍射阶。可以设置一个或更多个另外的量测传感器721来测量由所述结构302衍射的一个或更多个非零阶。入射到所述衬底300上的一些源辐射110也可以被衬底300吸收。
[0105]
对准检测器或反射对准检测器可以是位置敏感检测器(psd)，也就是说，对检测到的辐射入射到所述检测器的表面上的位置是敏感的(并且能够测量其位置)。光谱分辨式检测器720也可以是位置敏感的。如以下关于图12所论述的，光谱分辨式检测器720可以形成至少一个对准检测器的一部分。例如，光谱分辨式检测器720可以定位在由衬底300上的结构302反射的辐射的路径中。辐射入射到psd上的位置可以用于确定所述源辐射110相对于衬底300的对准。特别地，调整所述衬底300的对准的高度分量可能会影响反射辐射112撞击对准检测器的位置。反射辐射112入射在检测器710a、710b、720上的位置因此可用于将所述源辐射对准至所述衬底300的高度分量。
[0106]
光谱分辨式检测器720、721可以是光谱分辨式的，也就是说，它能够区分入射在其上的不同波长的辐射。光谱分辨测量可以用于测量所述结构302的一个或更多个参数。可选地，光谱分辨测量可以用于有助于确定所述源辐射110的与结构302的对准。
[0107]
另外的光谱分辨式检测器721可以被放置在由衬底300上的结构302所衍射的辐射的路径中。衍射辐射113b可以是非零阶衍射辐射。替代地或另外地，镜面反射112辐射可以被衍射(例如通过将衍射光栅放置在反射辐射束112的路径中)以形成衍射辐射113a。衍射光栅可以例如单独地设置，或者设置在辐射路径中的对准检测器上或其它光学元件上。然后可以使用光谱分辨式检测器720来捕获至少一些衍射阶。由光谱分辨式检测器720所捕获的辐射可以包括至少一个非零衍射阶。在一些实施方式中，所捕获的衍射阶可以包括第零阶衍射。光谱分辨式检测器720和/或另外的光谱分辨式检测器721可以测量衬底300上的结构302的一个或更多个参数。这些参数可以包括经图案化的衬底的重叠、调平、对准、临界尺寸、焦距和/或其它参数(可称为堆叠即叠层参数)。
[0108]
所述源100可以发射源辐射110，包括如上所限定的euv和/或sxr范围内的一个或更多个波长。所述源辐射110可以例如包括在0.01nm到100nm、1nm到100nm、或0.01nm到10nm范围内的一个或更多个波长。许多材料对于sxr和/或euv波长范围内的波长可能是部分透明的或完全透明的。由于可以用于控制sxr和/或euv辐射的材料和光学元件的限制，这可能会使在这些波长范围内提供对准设置具有挑战性。这可以通过调整辐射在所述衬底上的入射角来控制辐射与材料的相互作用而被解决。例如，可以用倾斜的入射角(也就是说，以相对于光学元件的表面的非垂直的辐射角)来提供辐射。在此情境中，垂直于表面的辐射的入
射角可以被认为是0
°
角，并且与表面平行的辐射的入射角可以被认为是90
°
角。随着入射角增加，辐射与材料的相互作用的量可能增加，而且被透射穿过材料而没有相互作用的辐射的量可能会减少。调整所述角度可用于设置从表面反射的辐射的量，以及被透射到形成所述表面的材料中的辐射的量。
[0109]
辐射束可以用掠入射角接近光学元件，例如检测器或反射元件，也就是说，入射使得辐射束平行于所述表面而逼近即接近。掠入射可以例如呈在从80
°
至90
°
入射、75
°
至90
°
入射或70
°
至90
°
入射的范围内的角度。可以调整入射角以获得一定量的入射辐射在检测器的表面上的反射率。一种或更多种涂层，例如反射镜涂层即镜面涂层，可以被应用于检测器以调整获得一定量的反射率所需的入射角。此类涂层可能导致具有期望的反射率的较小入射角。例如，使用一个或更多个反射镜涂层，则在45
°
至90
°
入射范围内的入射角可能是关注的。可以设置由所述衬底反射的辐射的量，使得光路的其余部分保持足够的辐射强度，从而可以测量所述辐射，例如用于进一步的量测和/或对准测量。通过改变所述辐射束的入射角，则辐射的入射到待反射的表面上的部分可以例如在从10％至90％的范围内，或在从1％至99％的范围内变化。可以设计入射角，使得50％或更少的入射辐射被反射。在一个示例中，可以设置检测器的表面上的辐射束的入射角，使得大约50％的入射辐射被反射，并且50％的入射辐射被透射到表面材料中。在辐射束包括多个波长的实施方式中，反射和透射的比例可以针对不同波长而变化。例如，可以选择入射角以针对一个或更多个选定波长实现期望的比例的反射和透射。
[0110]
在一个实施例中，如本文所述的设备700可以包括多个检测器710a、710b以便确定在多个自由度上的对准。反射对准检测器710a、对准检测器710b和/或可以用于捕获镜面反射的其它检测器可以沿着反射辐射束112的光路串联放置。在一些情况下，可以定位另外的检测器以用于捕获沿着除了镜面反射传播路径以外的路径传播的辐射。例如，一个或更多个检测器，诸如另外的光谱分辨式检测器721，可以被定位在所述设备中以捕获非零阶衍射辐射。多个检测器可以同时接收辐射。在一些实施方式中，设备700可以包括沿着镜面反射辐射束的光路串联的反射对准检测器710a和对准检测器710b。对准检测器可以被称为第一对准检测器和第二对准检测器。第一对准检测器和第二对准检测器可以串联放置，使得两者能够基于来自衬底300的镜面反射辐射同时地测量所述辐射的对准。这同样适用于串联放置的较多数量的检测器。
[0111]
如上所描述，当710a和710b串联放置时，至少一个反射元件710a可以被定位成使得它接收来自衬底300的镜面反射辐射112。这也可以称为第一反射辐射。至少一个反射元件710a可以被定向以设置接收到的第一反射辐射的入射角。如上所描述，可以对所述角度进行设置以确定反射辐射和透射辐射的比例。至少一个反射元件710a可以反射上述辐射的入射在其上的一部分，这被称为另外的反射辐射。至少一个检测器710b可以被定位在所述另外的反射辐射的路径中。至少一个检测器710b可以被定向以设置对于所接收到的第二反射辐射的入射角。这可以用以设置反射辐射和透射辐射的比率。从至少一个检测器710b检测器反射的辐射可以朝向一个或更多个另外的检测器和/或其它光学元件(例如光谱分辨式检测器或衍射结构)传播。在一些实施方式中，至少一个反射元件710a和/或至少一个检测器710b可以包括位于其表面上的诸如衍射光栅之类的光栅结构，使得一些入射辐射可以被衍射。在其它实施方式中，衍射光栅可以存在于至少一个反射元件710a上，在这种情况
下，至少一个检测器710b可以放置在零阶衍射辐射的路径中。衍射辐射113a，并且特别是非零阶衍射辐射，可以用于对于最初地由衬底300镜面反射的辐射进行量测。在一些实施方式中，光谱分辨式检测器720也可测量镜面反射辐射。
[0112]
图9描绘了用于测量衬底300上的结构302的一个或更多个参数的设备900的示例性实施方式。入射在结构302上的源辐射110可以被反射以形成反射辐射112，其被引导至至少一个反射元件910，可选地，至少一个反射对准检测器910。反射对准检测器910可以是位置敏感的，也就是说，它对于反射辐射112在检测器上的入射位置敏感。位置敏感信息可用于获得对准测量的至少一部分。反射对准检测器910可以使用反射辐射112的入射在其上的一部分来执行对准测量。反射辐射112的入射在反射对准检测器910上的另一部分可以被反射以产生另外的反射辐射115，所述另外的反射辐射115被反射朝向至少一个检测器912，可选地为对准检测器912。所述辐射115的入射在对准检测器912上的一部分可用于获得第二对准测量。另一反射辐射115的入射在所述对准检测器912上的另一部分可以被反射到另外的反射元件，可选地，衍射光栅914，例如周期性衍射光栅。
[0113]
衍射光栅914可以对辐射的入射到其上的至少一部分进行衍射以产生衍射辐射113。所述衍射辐射113中的至少一些可以入射于光谱分辨式检测器920上。光谱分辨式检测器920可以包括用于测量所述结构302的一个或更多个参数的一个或更多个传感器。所述光谱分辨式检测器920中的所述一个或更多个传感器可以被配置呈获得光谱分辨测量。尽管所述描述涉及衍射光栅914，但可以设置其它衍射结构作为所述设备的一部分。这种实施方式的优点可以是多个分立的部件执行多个分立的任务，因此使得在所述设备中对于设置的调整或对于元件之一的更换较为直接。
[0114]
图10描绘了用于测量衬底300的一个或更多个参数(例如衬底300上的结构302的一个或更多个参数)的设备1000的示例性实施方式。如同上面的图9，入射在衬底300上的源辐射110可以被反射到形成反射辐射112。所述反射辐射112可以入射到至少一个反射元件上1010，可选地，至少一个反射对准检测器1010，用于执行对准测量。一些辐射可以从所述反射对准检测器1010被反射离开以形成另外得反射辐射115。在一个实施例中，所述另外的反射辐射115传播到至少一个检测器1012，可选地为对准检测器1012。所述辐射115的入射到所述对准检测器1012上的一部分可以被传输到对准检测器中以执行对准测量。衍射光栅1014可以存在于对准检测器1012上，并且这可以衍射所述辐射的入射到检测器(可选地，光谱分辨式检测器1012)上的部分。所得到的衍射辐射113可以朝向光谱分辨式检测器1020传播，用于执行对于衬底300和/或结构302的一个或更多个参数的测量、或与衬底300和/或结构302的一个或更多个参数有关。这种设置的优点可能是需要较少的空间来对来自所述衬底300的镜面反射辐射执行测量，因为光栅1014被包括在对准检测器1012中。
[0115]
图11描绘了用于测量衬底300的一个或更多个参数(例如衬底300上的结构302的一个或更多个参数)的设备1100的示例性实施方式。如同上面的图9和图10，源辐射110可以从衬底300被反射离开以形成反射辐射112。镜面反射辐射112可以传播朝向至少一个反射元件(可选地为反射对准检测器1110)并且入射到所述至少一个反射元件。所述辐射的入射在反射对准检测器1110上的一部分可以用于执行对准测量。所述反射对准检测器1110可以包括衍射光栅1114。所述衍射光栅可以对辐射的入射在反射对准检测器1110上的一部分进行衍射以形成衍射辐射。衍射辐射的一部分可以被引导变为零衍射阶115，对应于所述辐射
的镜面反射。零阶衍射辐射115可以朝向至少一个检测器(可选地，对准检测器1112)传播。对准检测器1112可以使用辐射的入射在其上的至少一部分来执行对准测量。所述衍射光栅1114可以将入射在其上的一些辐射衍射成非零衍射阶113(例如+1、-1、+2、-2，等等)。至少一些非零阶衍射辐射113可以朝向光谱分辨式检测器1120传播。光谱分辨式检测器1120可以测量衬底300和/或结构302的一个或更多个参数。这种设置优于例如图9和图10中的设置的优点是零阶衍射辐射115由所述设置使用，这可以提高所述设备的效率。设备1100的另一优点可以是，与分别设置光栅的设置相比较，它需要较少的部件，这可以允许更具成本效益的设置，并且可以简化对准过程。
[0116]
在另一实施例中，图11中具备衍射光栅1114的至少一个反射元件1110由光栅代替。在这种情况下，光谱本身用于对准。这需要光谱中被认为波长稳定的可识别特征，因为光谱的波长偏移无法与对准变化区分开。光谱分辨式检测器1120上的多个衍射阶的部位是一个输入。零阶落在至少一个检测器(可选地为被放置成具有路径长度差的对准检测器1112)上。
[0117]
图12描绘了用于测量衬底300的一个或更多个参数(例如衬底300上的结构302的一个或更多个参数)的设备1200的示例性实施方式。如同以上描述的图9至11，源辐射110可以由衬底300反射以形成反射辐射112。如关于图11所描述，反射辐射112可以入射到至少一个反射元件上，可选地为包括衍射光栅1214的反射对准检测器1210。入射在反射对准检测器1210上的一些辐射112可以用于执行对准测量。入射在反射对准检测器上的一些辐射可以被衍射光栅1214衍射。零阶衍射辐射115以及一个或更多个非零阶衍射辐射113两者都可以朝向至少一个检测器(可选地为光谱分辨式检测器1220)传播并且入射到所述至少一个检测器上。光谱分辨式检测器1220可以具有适合于感测入射辐射的大面积或区域，从而使得它可以捕获多个衍射阶。在这种设置中，由图9至11中的对准检测器912、1012、1112所执行的功能由光谱分辨式检测器1220执行。对准检测器可以被视为形成光谱分辨式检测器1220的一部分。分辨检测器1220可以是位置敏感的，并且可以基于入射在光谱分辨式检测器1220上的零阶衍射辐射来执行对准测量。光谱分辨式检测器1220可以进一步基于入射的非零阶衍射辐射来测量在衬底300和/或结构302上的一个或更多个参数。如同图11，图12的设置使用零阶衍射辐射，且因此与不使用零阶衍射辐射的设置(例如图9和图10)相比，可能具有较高的效率。
[0118]
在另一实施例中，图12中具备衍射光栅1214的至少一个反射元件1210由光栅代替。在这种情况下，光谱本身用于对准。这需要光谱中被认为波长稳定的可识别特征，因为光谱的波长偏移无法与对准变化区分开。光谱分辨式检测器1220上的多个衍射阶的部位是一个输入。零阶或称为另外的反射辐射115也被光谱分辨式检测器1220捕获。这种几何结构的缺点是需要有限的路径长度差和大的检测器1220，优点是使用标准部件的简单设置。
[0119]
结构302可以是量测目标或量测目标的一部分。量测目标可以包括具有已知衍射性质的一个或更多个特征。结构302可以包括一个或更多个光栅。光栅可以存在于所述衬底300的表面上或存在于所述衬底300的多个层的叠置层内的下层中。量测目标的特征例如可以包括周期性衍射光栅。一个或更多个参数被测量所针对的结构302可以是一种属于被图案化到所述衬底上的产品特征的结构。
[0120]
位置敏感检测器可以包括具有多端口输出以确定辐射在传感器上的位置的半导
体传感器(例如，用于一维位置灵敏度的2端口输出，或用于二维位置灵敏度的4端口输出)。psd的示例包括位置敏感光电二极管、cmos(互补金属氧化物半导体)传感器、ccd(电荷耦合器件)传感器。可以理解，其它类型的已知psd可以用于所述设备。除了位置灵敏度之外，光谱分辨式检测器可以包括另外的量测功能，例如用以执行对所述衬底上的结构302的一个或更多个参数的测量。
[0121]
在后续编号的方面中公开其它实施例：
[0122]
1.一种用于使用从辐射源发射并且被引导到衬底上的源辐射来测量所述衬底的一个或更多个参数的设备，所述设备包括：
[0123]
至少一个反射元件，所述至少一个反射元件被配置成接收由所述源辐射从所述衬底的反射所产生的反射辐射，并且还将所述反射辐射反射成另外的反射辐射；和
[0124]
至少一个检测器，所述至少一个检测器被配置成用于对所述另外的反射辐射进行测量，以用于确定至少所述源辐射和/或所述衬底的对准。
[0125]
2.根据方面1所述的设备，其中所述设备还包括：
[0126]
至少一个光谱分辨式检测器，所述至少一个光谱分辨式检测器被配置成接收衍射辐射，所述衍射辐射源于反射辐射的来自至少一个反射元件的衍射、和/或源自所述另外的反射辐射的来自至少一个检测器的衍射、和/或源自所述另外的反射辐射的来自另外的反射元件的衍射。
[0127]
3.根据方面1所述的设备，其中，所述至少一个检测器是对准检测器或光谱分辨式检测器。
[0128]
4.根据方面2或3所述的设备，其中，所述光谱分辨式检测器被配置用于测量所述衬底的一个或多个参数。
[0129]
5.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述至少一个检测器是对准检测器。
[0130]
6.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述至少一个反射元件是至少一个反射对准检测器。
[0131]
7.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述至少一个反射元件包括光栅。
[0132]
8.根据当引用方面2时前述方面中任一项所述的设备，其中，所述光谱分辨式检测器被配置成测量所述另外的反射辐射。
[0133]
9.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述至少一个检测器是位置敏感的。
[0134]
10.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述至少一个检测器被配置成获得用于确定所述辐射与所述衬底的对准的测量结果。
[0135]
11.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述至少一个反射元件和所述至少一个检测器同时接收辐射。
[0136]
12.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述至少一个反射元件和/或所述至少一个检测器被配置成以一倾斜角度接收辐射。
[0137]
13.根据方面12所述的设备，其中，所述至少一个反射元件和/或所述至少一个检测器被配置成接收掠入射的辐射。
[0138]
14.根据方面12所述的设备，其中，设置所述倾斜角度，使得所述至少一个检测器中的一个检测器被配置成反射所接收的辐射的50％或更少。
[0139]
15.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述衬底包括一结构，其中所述反
射辐射由所述源辐射从所述衬底上的结构的反射所产生。
[0140]
16.根据方面15所述的设备，其中，所述结构包括量测目标。
[0141]
17.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述源辐射包括在0.01nm至100nm的范围内的一个或更多个波长。
[0142]
18.根据方面17所述的设备，其中，所述辐射包括在1nm至100nm的范围内的一个或更多个波长。
[0143]
19.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述至少一个检测器包括半导体传感器。
[0144]
20.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述至少一个检测器被配置成以至少1微米的精度来确定所述源辐射与所述衬底的对准。
[0145]
21.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述源辐射和/或所述衬底的对准包括所述辐射与所述衬底的高度分量的对准。
[0146]
22.一种用于使用从辐射源发射并且被引导到衬底上的源辐射来测量所述衬底的一个或更多个参数的方法，所述方法包括：
[0147]
由被配置成接收由所述源辐射从所述衬底的反射产生的反射辐射的至少一个反射元件进行接收；
[0148]
由被配置成将所述反射辐射反射成另外的反射辐射的所述至少一个反射元件进行反射；
[0149]
由被配置用于进行对所述另外的反射辐射的测量的至少一个检测器进行接收；以及
[0150]
获得一个或更多个测量结果以用于确定所述源辐射和/或所述衬底的对准。
[0151]
23.一种光刻设备，包括根据方面1至21中任一项所述的设备。
[0152]
24.一种量测设备，包括根据方面1至21中任一项所述的设备。
[0153]
25.一种检查设备，包括根据方面1至21中任一项所述的设备。
[0154]
26.一种光刻单元，包括根据方面1至21中任一项所述的设备。
[0155]
在后续编号的方面中也公开其它实施例：
[0156]
1.一种用于使用从辐射源发射并且被引导到衬底上的源辐射来测量所述衬底的一个或更多个参数的设备，所述设备包括：
[0157]
至少一个对准检测器，所述至少一个对准检测器被配置成接收由所述源辐射从所述衬底的反射所产生的反射辐射；和
[0158]
光谱分辨式检测器，所述光谱分辨式检测器被配置成接收由所述反射辐射从所述至少一个对准检测器的衍射所产生的衍射辐射和/或由所述源辐射从所述衬底的衍射所产生的辐射；
[0159]
其中，所述光谱分辨式检测器被配置用于测量所述衬底的一个或更多个参数，
[0160]
并且其中，所述至少一个对准检测器被配置用于确定所述源辐射和/或所述衬底的对准。
[0161]
2.根据方面1所述的设备，其中，所述光谱分辨式检测器被配置成测量在已经由所述至少一个对准检测器反射之后已被衍射的辐射。
[0162]
3.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述反射辐射是镜面反射辐射。
[0163]
4.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述至少一个对准检测器和/或所述光谱分辨式检测器是位置敏感的。
[0164]
5.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述至少一个对准检测器被配置成获得用于确定所述辐射与所述衬底的对准的测量结果。
[0165]
6.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述至少一个对准检测器包括第一对准检测器和第二对准检测器，其中所述第一对准检测器和所述第二对准检测器两者同时接收辐射。
[0166]
7.根据方面6所述的设备，其中，所述反射辐射包括由所述源辐射从所述衬底的反射所产生的第一反射辐射，以及由所述第一反射辐射从所述第一对准检测器的反射所产生的第二反射辐射，并且
[0167]
其中，所述第一对准检测器被配置成接收所述第一反射辐射，并且所述第二对准检测器被配置成接收所述第二反射辐射。
[0168]
8.根据方面6至7中任一项所述的设备，其中，所述第二对准检测器构成所述光谱分辨式检测器的至少一部分。
[0169]
9.根据前述方面中任一项所述的设备，还包括被配置成接收所述反射辐射的至少一部分并且产生衍射辐射的光栅。
[0170]
10.根据方面9所述的设备，其中，所述光栅构成所述至少一个对准检测器的部分。
[0171]
11.根据当直接或间接从属于方面6时方面10所述的设备，其中，所述光栅构成所述第一对准检测器和/或第二对准检测器的部分。
[0172]
12.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述至少一个对准检测器被配置成以一倾斜角度接收辐射。
[0173]
13.根据方面12所述的设备，其中，所述至少一个对准检测器被配置成接收掠入射的辐射。
[0174]
14.根据方面12所述的设备，其中，至少所述衬底与所述至少一个对准检测器之间的角度被设置成使得所述至少一个对准检测器中的一个对准检测器被配置成反射所接收的辐射的50％或更少。
[0175]
15.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述衬底包括一结构，其中所述反射辐射由所述源辐射从所述衬底上的结构的反射所产生。
[0176]
16.根据方面15所述的设备，其中，所述结构包括量测目标。
[0177]
17.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述源辐射包括在0.01nm至100nm的范围内的一个或更多个波长。
[0178]
18.根据方面17所述的设备，其中，所述辐射包括在1nm至100nm的范围内的一个或更多个波长。
[0179]
19.根据方面17或18所述的设备，其中，至少一个对准检测器包括半导体传感器。
[0180]
20.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述至少一个对准检测器被配置成以至少1微米的精度来确定所述源辐射与所述衬底的对准。
[0181]
21.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述光谱分辨式检测器被配置成执行光谱分辨测量。
[0182]
22.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述源辐射和/或所述衬底的对准
包括所述辐射与所述衬底的高度分量的对准。
[0183]
23.根据前述方面中任一项所述的设备，其中，所述衍射辐射是非零阶衍射辐射。
[0184]
24.一种用于使用从辐射源发射并且被引导到衬底上的源辐射来测量所述衬底的一个或更多个参数的方法，所述方法包括：
[0185]
由至少一个对准检测器接收由所述源辐射从所述衬底的反射所产生的反射辐射；
[0186]
由光谱分辨式检测器接收由所述反射辐射从所述至少一个对准检测器的衍射所产生的衍射辐射；
[0187]
由所述光谱分辨式检测器测量所述衬底的一个或更多个参数；以及
[0188]
由所述至少一个对准检测器获得一个或更多个测量结果以用于确定所述源辐射和/或所述衬底的对准。
[0189]
25.一种光刻设备，包括根据方面1至23中任一项所述的设备。
[0190]
26.一种量测设备，包括根据方面1至23中任一项所述的设备。
[0191]
27.一种检查设备，包括根据方面1至23中任一项所述的设备。
[0192]
28.一种光刻单元，包括根据方面1至23中任一项所述的设备。
[0193]
虽然在本文中可以具体提及光刻设备在ic制造中的使用，但是应理解，本文中描述的光刻设备可以具有其它应用。可能的其它应用包括制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(lcd)、薄膜磁头，等等。
[0194]
虽然在本文中可以具体提及在光刻设备的情境中的实施例，但是实施例可以用于其它设备。实施例可以形成掩模检查设备、量测设备、或测量或处理诸如晶片(或其它衬底)或掩模(或其它图案形成装置)之类的物体的任何设备的一部分。这些设备通常可以被称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。
[0195]
虽然在本文中可以具体提及在检查或量测设备的情境下的本发明的实施例，但实施例可以用于其它设备中。实施例可以形成掩模检查设备、光刻设备、或测量或处理诸如晶片(或其它衬底)或掩模(或其它图案形成装置)之类的对象的任何设备的部分。术语“量测设备”或“检查设备”)也可以指代检查设备或检测系统(或量测设备或量测系统)。例如包括实施例的所述检查设备可以用以检测衬底的缺陷或衬底上的结构的缺陷。在这种实施例中，所述衬底上的结构的关注的特性可能涉及所述结构中的缺陷、所述结构的特定部分的不存在、或所述衬底上的不想要结构的存在。
[0196]
虽然上文可以具体提及在光学光刻的情境下对实施例的使用，但将了解，本发明可以在情境允许的情况下不限于光学光刻术，并且可以用于其它应用(例如，压印光刻术)。
[0197]
虽然上文所描述的目标或目标结构(更通常地，在衬底上的结构)是出于测量的目的而专门设计和形成的量测目标结构，但在其它实施例中，可以对作为在所述衬底上所形成的器件的功能性部分的一个或更多个结构测量关注的性质。许多器件具有规则的类光栅结构。如本文中所使用的术语结构、目标光栅和目标结构不要求已具体针对正被执行的测量来设置所述结构。另外，量测目标的节距可以接近于所述散射仪的光学系统的分辨率极限或可能更小，但可以比典型非目标结构(可选地为由光刻过程在所述目标部分c中所制作的产品结构)的尺寸大得多。在实践上，可以将所述目标结构内的重叠光栅的线和/或空间制造为包括尺寸上与非目标特征类似的较小结构。
[0198]
虽然上文已描述特定实施例，但应了解，可以用与所描述方式不同的其它方式来
实践本发明。以上描述旨在是例示性的，而不是限制性的。因而，本领域技术人员将明白，可以在不背离下文所阐明的权利要求的范围的情况下对所描述的本发明进行修改。
[0199]
虽然具体提及“量测设备/工具/系统”或“检查设备/工具/系统”，但这些术语可以指代相同或类似类型的工具、设备或系统。例如，包括本发明的实施例的检查或量测设备可以用以确定衬底上或晶片上的结构的特性。例如，包括本发明的实施例的检查设备或量测设备可以用以检测衬底的缺陷、或衬底上或晶片上的结构的缺陷。在这样的实施例中，衬底上的所述结构的关注的特性可能关于所述结构中的缺陷、所述结构的特定部分的不存在、或所述衬底上或所述晶片上的不想要的结构的存在。
[0200]
尽管具体提及了sxr和euv电磁辐射，但应当理解，在情境允许的情况下，可以利用所有电磁辐射(包括无线电波、微波、红外线、(可见)光、紫外线、x-射线和伽马射线)来实践本发明。作为光学量测方法的替代方案，也已经考虑使用x射线，可选地硬x射线，例如在0.01nm与10nm之间，或可选地在0.01nm与0.2nm之间，或可选地在0.1nm与0.2nm之间的波长范围中的辐射，用于量测测量。