现使用在运些实例中考虑的标记和光刻处理，线性关系保持得 非常稳定，如在图形中看到的。通常地，由于系统的对称性，根本没有二次分量。从存在分 辨率特征和偏移相比由对准传感器看到的周期性的依赖于位置的信号的节距是非常小的 事实可W直观地理解该线性关系。然而，有小的=次项可能被修正，但是在其它情况下，更 高阶的项可能是明显的。为了修正运些更高阶的项，需要响应曲线上更多的点，即四个点来 修正=次项，因此将提供具有四个不同的已知的偏移的四个标记分段。人们必须决定改善 的信息对于增加的复杂度和由增加的分段所占据的"实地"是否值得。人们也可能会寻求 在位置差相对于偏移的图形上取样更多的点，W简单地改善线性插值的精度。该技术只使 用两个采样工作得很好的事实无论什么原因也不应被看作排除了它被扩展的实施例。
[0146] 结论
[0147] 从上面的公开中，我们看出如何进行直接或间接地测量标记中粗和存在分辨率特 征的精确的位置的位置测量，即使当在那些位置之间存在未知的错误匹配时。可W使用新 颖的不同的标记图案、但是使用存在于对准传感器中的依赖于位置的信号获得该改善的测 量。运些信号中的一些例如可W为使用在对准传感器中检测的不同颜色和/或偏振的依赖 于位置的光学信号产生的位置测量值。它们可W替代地或者附加地为使用不同照射分布和 /或使用相同的依赖于位置的信号的不同光谱成分进行的位置测量值。
[0148] 应当理解，控制对准传感器、处理由它检测的信号W及根据运些适于用在控制光 刻图案形成处理中的信号位置测量进行计算的处理单元PU通常地包括某种计算机组件， 其将不再详细描述。计算机组件可W是设备之外的专用的计算机，它可W是处理单元或专 用于对准传感器的单元，或者替代地，它可W是作为一个整体控制光刻设备的中央控制单 元LACU。该计算机组件可W被设置用于装载包括计算机可执行代码的计算机程序产品。当 该计算机程序产品被下载，运可使计算机组件控制具有对准传感器AS的光刻设备的前述 使用。
[0149] 虽然本文具体参考光刻设备在制造IC中的应用，但是应该理解，运里所述的光刻 设备可W具有其他应用，例如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示 器、液晶显示器化CD)、薄膜磁头等。本领域技术人员将会认识到，在运样替换的应用情形 中，任何使用的术语"晶片"或"管忍"可W分别认为是与更上位的术语"衬底"或"目标部 分"同义。运里所指的衬底可W在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道（一种典型地将 抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具）、量测工具和/或检验工具 中。在可应用的情况下，可W将本文公开的内容应用于运种和其他衬底处理工具中。另外， 所述衬底可W处理一次W上，例如为产生多层1C，使得运里使用的所述术语衬底也可W表 示已经包含多个已处理层的衬底。
[0150] 虽然上面具体参考光学光刻对本发明的实施例的使用进行了描述，应当领会，本 发明可W用于其它应用中，例如压印光刻，并且在允许的情况下，本发明不限于光学光刻。 在压印光刻中，在图案形成装置中的形貌限定了衬底上形成的图案。图案形成装置的形貌 可W被压印到提供给衬底上的抗蚀剂层中，于是抗蚀剂通过应用电磁福射、热、压力或者它 们的组合被固化。在抗蚀剂被固化之后该图案形成装置被移出抗蚀剂，在其中留下图案。
[0151] 此处所用的术语"福射"和"束"包含全部类型的电磁福射，包括紫外0JV)福射 (例如具有等于或约365、355、248、193、157或126皿的波长），和极紫外巧UV)福射（例如 具有5-20nm范围内的波长），W及粒子束，例如离子束或电子束。
[0152] 在允许的情况下，术语"透镜"可W表示不同类型的光学构件中的任何一种或其组 合，包括折射式、反射式、磁性的、电磁的和静电的光学构件。
[0153] 虽然上面已经描述了本发明的具体实施例，可W认识到的是，除了所描述的方式， 还可WW其它方式实施本发明。例如，本发明可W采取包含一系列或多系列的描述上述方 法的机器可读指令的计算机程序或于其中存储该计算机程序的数据存储介质（例如，半导 体存储器、磁盘或光盘）的形式。
[0154]W上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，对本领域的技术人员来说显然的 是，在不背离下面提出的权利要求书的范围的情况下，可W对所描述的发明进行修改。
【主权项】
1. 一种使用光学系统测量衬底上的标记的位置的方法，每个标记包括沿至少第一方向 周期性地设置的结构，所述结构中的至少一些结构包括更小的子结构，每个标记形成有结 构和子结构之间的位置偏移，其中所述位置偏移是已知的和未知的组成部分的组合，所述 方法包括： (a) 用辐射照射每个标记，并且使用一个或多个检测器检测由所述结构衍射的辐射，以 获得包含关于标记的位置的信息的信号； (b) 处理所述信号以计算至少一个标记的测量位置，所述计算使用来自多个标记的信 号以及关于所述标记的已知的偏移之间的差的信息，以便对所述位置偏移的所述未知的组 成部分进行修正。2. 如权利要求1所述的方法，其中在步骤（a)中，为每个标记获取包含位置信息的多个 信号，每个信号具有相同的形式、但是使用具有不同特性的辐射获得。3. 如权利要求1或2所述的方法，其中在步骤（a)中，为每个标记获取包含位置信息的 多个信号，每个信号包括由单一的检测器获得的依赖于位置的信号的不同光谱组分。4. 如权利要求2或3所述的方法，其中在步骤（b)中的计算至少部分基于以下各项的 组合：（i)来自为同一标记获得的多个信号中的某些信号之间的差值和（ii)对于具有不同 的已知偏移的标记的所述差值之间的比率。5. 如权利要求2、3或4所述的方法，其中在步骤（b)中的计算至少部分基于以下假设： 包含在信号中的位置信息与标记的位置偏移之间的关系对于所述多个信号中的每一个具 有相同的数学形式。6. 如权利要求5所述的方法，其中所述关系被假定为是线性关系。7. 如权利要求2、3、4、5或6所述的方法，其中所述具有不同特性的辐射包括具有不同 波长的福射。8. 如权利要求2、3、4、5、6或7所述的方法，其中所述具有不同特性的辐射包括具有不 同偏振的福射。9. 如前述权利要求中任一项所述的方法，其中两个或更多个标记具有在形成标记的结 构之间的不同的已知偏移，其中所述子结构处于所述标记中，所述两个或更多个标记紧密 邻近地形成，以便形成复合标记，在步骤（b)中的计算整体上为复合标记产生一个或多个 测量位置。10. 如权利要求9所述的方法，其中每个复合标记包括一对具有不同的已知位置偏移 的标记。11. 如前述权利要求中任一项所述的方法，其中处理步骤（b)为标记输出位置测量值， 所述位置测量值涉及包括所述未知偏移的所述子结构的位置，而不涉及没有所述未知偏移 的所述结构的位置。12. -种制造器件的方法，其中器件图案使用光刻处理被应用于衬底上，所述方法包括 参考形成在衬底上的一个或多个标记的测量位置来定位所述被应用的图案，所述测量位置 通过如前述权利要求中任一项所述的方法获得。13. 如权利要求12所述的方法，其中所述被应用的图案通过参考位置测量值而被定 位，所述位置测量值涉及包括所述未知偏移的所述子结构的位置，而不涉及没有所述未知 偏移的所述结构的位置。14. 一种设置有多个标记的衬底，每个标记包括被设置为以沿至少第一方向的空间周 期重复的结构，所述结构中的至少一些结构包括具有小于所述空间周期几倍的尺寸的子结 构，其中每个标记形成有子结构和结构之间的位置偏移，其中所述位置偏移是已知的和未 知的组成部分的组合，对于不同的标记，已知的组成部分不同。15. 如权利要求14所述的衬底，其中具有不同的已知偏移的两个或更多个标记紧密邻 近地形成，以便形成复合标记，而其它此种复合标记跨所述衬底分布。16. 如权利要求15所述的衬底，其中每个复合标记包括一对具有不同的已知位置偏移 的标记。17. -种用在光刻处理中的图案形成装置，所述图案形成装置限定图案，当所述图案应 用于衬底时所述图案将形成如权利要求14、15或16所述的衬底。18. -种光刻设备，包括： 用于将图案转移到衬底上的图案形成子系统； 用于测量所述衬底相对于所述图案形成子系统的位置的测量子系统， 其中所述图案形成子系统被设置为使用由所述测量子系统测量的位置将所述图案应 用于在衬底上的期望位置处，并且其中所述测量子系统被设置为通过参考设置在衬底上的 标记的测量位置定位所述被应用的图案，并且其中所述测量子系统被设置为通过如权利要 求1-13中任一项所述的方法计算所述标记的所述测量位置。19. 一种用于测量衬底上的标记的位置的设备，所述设备包括： 光学系统，所述光学系统适于用辐射照射每个标记并且使用一个或多个检测器检测被 所述结构衍射的辐射，以获得包含关于标记的位置的信息的信号； 用于处理代表所衍射的辐射的信号、以获得与结构的位置有关的多个结果的处理装 置，每个结果以不同的方式被结构的性质的变化影响；以及 用于使用由所述处理装置获得的结果中的一个或多个结果计算所述结构的位置的计 算装置， 其中所述计算装置被设置为使用来自多个标记的信号计算至少一个标记的测量位置， 每个标记包括沿至少第一方向周期性地设置的结构，所述结构中的至少一些结构包括更小 的子结构，每个标记形成有结构和子结构之间的位置偏移，其中所述位置偏移是已知的和 未知的组成部分的组合，所述计算装置使用所述信号以及关于所述标记的已知偏移之间的 差的信息，以便对所述位置偏移的所述未知的组成部分进行修正。20. 如权利要求19所述的设备，其中所述照射装置被设置为用波长和偏振的多个组合 的辐射照射所述结构，所述检测装置被设置为单独地检测所述多个组合的辐射，并且其中 由处理装置获得的所述多个结果包括使用不同组合的辐射获得的多个结果。21. 如权利要求19或20所述的设备，其中由所述处理装置获得的所述多个结果包括与 衍射辐射中的不同衍射级对应的多个结果。22. 如权利要求19、20或21所述的设备，其中所述设备被设置为用所述辐射扫描所述 结构，并且所述光学系统包括干涉仪，所述干涉仪被设置为产生至少一个随着所述设备扫 描所述结构而变化的依赖于位置的信号。23. -种计算机程序产品，包括用于使处理装置执行如权利要求1-13中任一项所述的 方法中的步骤（b)的计算、以获得一个或多个标记的测量位置的机器可读指令。24.如权利要求23所述的产品，还包括用于控制光刻设备、以在通过参考标记的所计 算的位置所限定的位置处将图案应用于所述衬底的指令。
【专利摘要】本发明公开了一种光刻设备，包括对准传感器，所述对准传感器包括用于读取包括周期性结构的标记的位置的自参考干涉仪。照射光学系统将不同颜色和偏振的辐射聚焦在扫描所述结构的光斑(406)处。多个依赖于位置的信号IA(G，R，N，F)、IB(G，R，N，F)在检测光学系统中被检测(430A、430B)，并且被处理(PU)以获得多个候选的位置测量值。每个标记包括具有小于光学系统的分辨率的尺寸的子结构。每个标记形成有子结构和更大的结构之间的位置偏移，其中所述位置偏移是已知(d1、d2)的和未知(Δd)的组成部分的组合。使用来自一对标记(702-1、702-2)的信号以及关于已知的偏移之间的差的信息计算至少一个标记的测量位置，以便对所述位置偏移的所述未知的组成部分进行修正。
【IPC分类】G03F9/00
【公开号】CN105143986
【申请号】CN201480016885
【发明人】S·G·J·玛斯吉森
【申请人】Asml荷兰有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年3月6日
【公告号】US20150355554, WO2014146906A2, WO2014146906A3