专利名称：量测方法和设备、光刻系统和器件制造方法
技术领域：
本发明涉及能够用于例如通过光刻技术制造器件的量测方法和设备，且涉及使用光刻技术制造器件的方法。
背景技术：
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常应用到所述衬底的目标部分上)的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括:所谓的步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。还可以通过将所述图案压印到所述衬底上，而将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。在光刻过程中，经常期望对生成的结构进行测量，例如为了过程控制和检验。进行这样的测量的各种工具是已知的，包括经常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜以及用于测量器件中的两个层的重叠、对准精度的专用工具。近来，已经开发各种形式的散射仪用于光刻领域中。这些装置将辐射束引导到目标上并且测量散射辐射的一个或更多的性质，例如单个反射角处的作为波长函数的强度、在一个或更多的波长处的作为反射角的函数的强度或作为反射角的函数的偏振，用于获得可以确定目标的感兴趣的性质的“光谱”。对感兴趣的性质的确定可以通过各种技术来执行:例如通过诸如严格耦合波分析或有限元方法等迭代方法来重构目标结构；库检索；和主成分分析。传统散射仪使用的目标是相对大(例如40 μ mX40 μ m)的光栅,测量束产生比光栅小的光斑(即光栅是未被填满)。这简化了目标的数学重构，因为它可以被看作成无限的。然而，为了将目标的尺寸减小至例如10 μ mX 10 μ m或更小，使得它们可以定位在产品特征中间，而不是在划线中，已经提出所谓的“小目标”量测术，其中光栅被制成小于测量光斑(即光栅被过填充)。通常使用暗场散射术测量小的目标，其中第零级衍射(对应于镜面反射)被阻挡，且仅更高级的衍射被处理。可以在国际专利申请W02009/078708和W02009/106279中找到暗场量测术的示例，在此通过引用将他们的全部内容并入本文中。使用衍射级的暗场检测的基于衍射的重叠能够在更小的目标上进行重叠测量。这些目标可以比照射斑小，且可以被晶片上的产品结构围绕。环境产品结构的强度可以通过在像平面中的暗场检测而被与重叠目标的强度有效地分离开。在已知的暗场量测技术中，如果在晶片被旋转以依次获得-1和+1衍射级强度的同时目标在特定的条件下被测量两次，那么获得最佳重叠测量结果。对于两次测量使用完全相同的光路确保了测量的强度之间的任何差别是因为目标性质，不是仪器的性质。另一方面，对可能位于大的衬底上的目标的旋转需要使得过程缓慢，以及设备潜在地更加复杂。
发明内容
期望提供一种用于暗场量测的方法和设备，例如用于测量目标光栅中的不对称性和/或重叠，其中生产率和精度可以相对于现有公开的技术被改进。在第一方面中，本发明提供了一种测量由光刻过程在衬底上形成的周期性结构的不对称性的方法，所述方法包括以下步骤:使用光刻过程在衬底上形成周期性结构；第一测量步骤包括在用第一辐射束照射所述周期性结构的同时，形成和检测周期性结构的第一图像，所述第一图像通过使用衍射辐射的第一选择部分形成；第二测量步骤包括在用第二辐射束照射所述周期性结构的同时，形成和检测周期性结构的第二图像，所述第二图像通过使用衍射辐射的第二选择部分形成，该第二选择部分在所述周期性结构的衍射光谱中对称地与所述第一选择部分相对；和使用由所述检测到的第一和第二图像一起得到的强度值的差来确定周期性结构的轮廓的不对称性，其中，所述光学系统还包括空间光调制器，其被控制成在分别形成所述第一和第二图像之前在所述衍射辐射的所述第一和第二选择部分之上施加变化的非二元光学衰减。在一些实施例中，在不旋转衬底的情况下，在测量光学系统内使用不同的光路执行第一和第二测量步骤，其中所述变化的光学衰减配置成减小所述第一和第二测量步骤之间的光路中的差对已确定的性质的影响。可以使用校准目标执行校准测量，以确定变化的衰减图案。校准测量可能涉及旋转校准目标。校准目标可以具有比所述测量光学系统的视场更大的周期性结构。在一些实施例中，所述变化的光学衰减对于各个测量步骤实施第一和第二过滤器功能，所述过滤器功能被计算以增强所述被计算的差对感兴趣的性质的灵敏度。在特定实施例中，所述过滤器功能被计算，使得所述计算的差与光刻过程的所述性能参数(例如焦距)直接相关联，而不是与周期性结构的特征自身相关联。一些实施例中的所述方法通过使用足够小以全部适配到测量光学系统的视场内的结构在几个周期性结构上同时进行。所述视场可以例如由照射斑尺寸限定。第一和第二图像可以使用不同的照射模式和/或不同的成像模式来获得。在一个实施例中，所述测量光学系统包括用于形成和检测与所述光学系统的物镜的光瞳平面共轭的平面中的校准图像的第一光学分支和图像传感器，和用于形成和检测与所述衬底的平面共轭的平面中的所述第一和第二图像的第二光学分支和图像传感器，所述空间光调制器定位在所述第二分支的中间光瞳平面中。本发明还提供了一种配置成测量衬底上的周期性结构的不对称性的检查设备，所述检查设备包括:照射布置，其能够操作以将经调节的辐射束传送至衬底以用于测量步骤中；检测布置，其能够在所述测量步骤中操作，以使用从衬底衍射的辐射形成和检测衬底的对应的图像，所述照射布置和所述检测布置形成测量光学系统；和光阑布置，在检测布置内，其中所述照射布置和光阑布置能够一起操作以选择衍射辐射的衍射光谱的对每一图像做出贡献的部分，且其中所述检测布置还包括空间光调制器，其能够操作以在分别形成所述第一和第二图像之前在所述衍射辐射的所述选择的部分之上施加变化的光学衰减。所述设备可以用于实施如上文所阐述的本发明的所述方法。本发明还提供一种光刻系统，其包括如上文所阐述的根据本发明的光刻设备和检查设备。本发明还提供了一种制造器件的方法，其中器件图案通过使用光刻过程被施加至一系列衬底，所述方法包括:使用如上文所阐述的根据本发明的检查方法检查被形成为所述衬底中的至少一个衬底上的所述器件图案的一部分或在所述器件图案旁边形成的至少一个周期性结构，和根据所述检查方法的结果控制用于随后的衬底的光刻过程。本发明的另外的特征和优点，以及本发明的各实施例的结构和操作被在下文参考附图进行了详细描述。注意到，本发明不限于此处描述的具体实施例。这样的实施例在此处呈现仅是为了说明的目的。基于此处所包含的教导，相关领域的技术人员将明白其他的实施例。
现在通过举例的方式参考附图描述本发明的实施例，在附图中:图1示出根据本发明实施例的光刻设备；图2示出根据本发明实施例的光刻单元或簇；图3包括(a)根据本发明的第一实施例的检查设备的示意图，(b)对于给定的照射方向目标光栅的衍射光谱的细节，(C)在使用散射仪时为基于衍射的重叠测量提供另外的照射模式的第二对照射孔，和(d)组合第一和第二对孔的第三对照射孔；图4示出一种已知形式的目标和衬底上的测量斑的轮廓；图5示出在图3的散射仪中获得的图4的目标的图像；图6是显示使用图3的散射仪的重叠测量方法的步骤的流程图，包括根据本发明的第一实施例执行的校准和校正步骤；图7示出在图6的方法中的校准和校正步骤的原理；图8包括(a)根据本发明的第二实施例的检查设备的示意图，(b)对于轴上照射的目标光栅的衍射光谱的细节，(C)能够用在散射仪中以在使用所述散射仪时为基于衍射的重叠测量提供另外的成像模式的第二对场阑图案，和(d)组合了第一和第二对孔的第三对场阑图案；图9示出了如在第二实施例的检查设备中所应用的在图6的所述方法中所完成的一组校准测量；
图10示出本发明的第三实施例，其中单个空间光调制器用于辐射强度的校正和不同的成像模式的选择两者；图11(a)和(b)示出在照射模式从轴上变化成离轴时，所述第二和第三实施例中的不同的场阑图案的配置；图12是显示根据本发明的第四实施例的测量方法的步骤的流程图，其包括通过学习以直接测量感兴趣的参数的校准；图13示出(a)分段的照射孔，和(b)用于本发明的各实施例中的对应的衍射光谱；图14示出在用于测量焦距的图13的照射模式下由图12的所述方法中的SLM所施加的示例性的学习后的衰减图案；和图15示出本发明的修改实施例，其中反射式空间光调制器被使用以替代在第三实施例中使用的透射式空间光调制器。
具体实施例方式在更详细地描述本发明的实施例之前，有指导意义的是阐述本发明的实施例可以被实施的示例性环境。图1示意性地示出光刻设备LA。所述设备包括:照射系统(照射器)IL,配置用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或深紫外(DUV)辐射)；图案形成装置支撑件或支撑结构(例如掩模台)MT，构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA并与配置用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；衬底台(例如晶片台)WT，构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，所述投影系统PS配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C (例如包括一根或多根管芯)上。所述照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。图案形成装置支撑件以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其它条件的方式保持图案形成装置。图案形成装置支撑件可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置。图案形成装置支撑件可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。图案形成装置支撑件可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地解释为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所谓辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。这里使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括任意类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的任何术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述设备可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的掩模台)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。光刻设备还可以是其中至少一部分衬底可以被折射率相对高的液体(例如水)覆盖、以便填充在投影系统和衬底之间的空间的类型。浸没液体还可以被施加至光刻设备中的其它空间，例如在掩模和投影系统之间。在本领域中公知，浸没技术用于增加投影系统的数值孔径。如在此处所使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底等结构必须浸没在液体中，而是仅意味着在曝光期间液体位于投影系统和衬底之间。参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时设置的所述束传递系统BD —起称作辐射系统。所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可以对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和ο-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。所述辐射束B入射到保持在图案形成装置支撑件(例如，掩模台)ΜΤ上的所述图案形成装置(例如，掩模)ΜΑ上，并且通过所述图案形成装置来形成图案。已经穿过图案形成装置(例如掩模)MA之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统PS将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF (例如，干涉仪装置、线性编码器、2D编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置(例如掩模)ΜΑ。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现图案形成装置支撑件(例如掩模台)ΜΤ的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，所述图案形成装置支撑件(例如掩模台)MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。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(例如掩模)MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分之间的空间(这些公知为划线对齐标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在图案形成装置(例如掩模)MA上的情况下，所述掩模对准标记可以位于所述管芯之间。小的对准标识还可以被包含在管芯内、在器件特征中间，在该情形中，期望标识尽可能小，且不需要任何与相邻的特征不同的成像或处理条件。检测对准标识的对准系统在下文被进一步描述。可以将所示出的设备用于以下模式中的至少一种中:1.在步进模式中，在将图案形成装置支撑件(例如掩模台)MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(S卩，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。2.在扫描模式中，在对图案形成装置支撑件(例如掩模台)MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于图案形成装置支撑件(例如掩模台)MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中所述目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分的高度(沿所述扫描方向)。3.在另一模式中，将用于保持可编程图案形成装置的图案形成装置支撑件(例如掩模台)MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。光刻设备LA是所谓的双平台类型，其具有两个衬底台WTa，WTb和两个站(曝光站和测量站)，在两个站之间可以交换衬底台。在一个衬底台上的一个衬底被在曝光站曝光的同时，另一衬底可以被装载到在测量站的另一衬底台上并且执行各种预备步骤。所述预备步骤可以包括利用水平传感器LS映射对衬底的表面控制和利用对准传感器AS测量衬底上的对准标识的位置。这使得实质地增加了设备的生产率。如果位置传感器IF不能够在它处于测量站以及曝光站时测量衬底台的位置，则第二位置传感器可以被提供以能够使衬底台的位置在两个站被追踪。如图2所示，光刻设备LA形成光刻单元LC的一部分(有时也称为光刻单元或簇)，光刻单元LC还包括用以在衬底上执行曝光前和曝光后处理的设备。传统地，这些设备包括用以沉积抗蚀剂层的旋涂器SC、用以显影曝光后的抗蚀剂的显影器DE、激冷板CH和烘烤板BK。衬底输送装置或机械手RO从输入/输出口 1/01、1/02拾取衬底，在不同的处理设备之间移动所述衬底，然后将他们传递到光刻设备的进料台LB。经常统称为轨道的这些装置处于轨道控制单元TCU的控制之下，所述轨道控制单元TCU自身由管理控制系统SCS控制，所述管理控制系统SCS也经由光刻控制单元LACU来控制光刻设备。因此，不同的设备可以被操作用于将生产率和处理效率最大化。小目标暗场量测术在图3(a)中示出根据本发明第一实施例的暗场量测设备。在图3(b)中更加详细地示出目标光栅G和衍射射线。暗场量测设备可以是独立的装置，或被包含到光刻设备LA(例如在测量站)中或在光刻单元LC中。具有贯穿所述设备的几个分支的光学轴线由虚线O表示。在该设备中，由源11 (例如氙气灯)所发出的光被包括透镜12、14和物镜16的光学系统经由分束器15引导到衬底W上。这些透镜被以双重次序的4F布置进行布置。因此，辐射入射到衬底上的角度范围可以通过限定在表示衬底平面的空间光谱的平面(在此处被称作为(共轭)光瞳平面)中的空间强度分布来选择。具体地，这可以通过在透镜12和14之间在作为物镜光瞳平面的后投影图像的平面中插入合适形式的孔板13来完成。在示出的示例中，孔板13具有不同的形式，标记为13N和13S，从而允许选择不同的照射模式。在本示例中的照射系统形成离轴照射模式。在第一照射模式中，孔板13N提供了离开被指定的方向的离轴，仅为了描述的原因称为“北(north或N) ”。在第二照射模式中，孔板13S被用于提供类似的照射，但是是从相反的方向的照射，标记为“南(south或S)”。通过使用不同的孔，其它的照射模式是可能的。光瞳平面的剩余部分期望是暗的，这是因为在期望的照射模式之外的任何不需要的光将干扰期望的测量信号。如图3(b)所不，目标光栅G被放置,衬底W垂直于物镜16的光学轴线O。从偏离所述轴线O的一角度射到光栅G上的照射射线I引起了第零级射线(实线O)和两个第一级射线(单点虚线+1和双点虚线-1)。应当想到，图示的每一射线仅仅是覆盖衬底的区域的许多平行射线中的一条射线，所述衬底的区域包括量测目标光栅G，且可能的话具有过填充的小目标光栅以及与测量过程不相关的其他特征。因为板13中的孔具有有限的宽度(容许有用量的光所必须的)，入射射线I事实上将占据一角度范围，衍射射线O和+1/-1将稍微展开。根据小目标的点扩散函数，每一级+1和-1将在角度范围上进一步展开，而不是如图所示的单个理想的射线。注意到，光栅节距和照射角度可以被设计或调整，使得进入物镜的第一级射线与中心光学轴线紧密地对准。图3(a)和3(b)中示出的射线被显示出略微离轴，纯粹是使得他们能够在视图中更容易地被区别开。由衬底W上的目标所衍射的至少第O和+1级被物镜16收集且被引导返回通过分束器15。返回至图3(a)，通过指定标记为北(N)和南(S)的完全相对的孔，示出了第一和第二照射模式。在入射射线I来自光学轴线的北侧时，即当第一照射模式被通过使用孔板13N来施加时，被标记为+1 (N)的+1衍射射线进入物镜16。相反地，当第二照射模式被通过使用孔板13S施加时，-1衍射射线(标记为-1 (S))为进入透镜16的射线。第二分束器17将衍射束分割成两个测量分支。在第一测量分支中，光学系统18利用第O级和第I级衍射束在第一传感器19 (例如CCD或CMOS传感器)上形成了目标的衍射光谱(光瞳平面图像)。每一衍射级击中传感器上的不同点，使得图像处理可以比较和对比多个级。被传感器19所捕获的光瞳平面图像可以用于使量测设备聚焦和/或使第一级束的强度测量值标准化。光瞳平面图像还可以用于诸如重构等许多测量目的，其不是本公开内容的主题。然而，根据本发明，光瞳平面图像传感器19起到了校准由第二测量分支中的空间光调制器所施加的校正的作用。在第二测量分支中，包括透镜20、22的光学系统在传感器23 (例如CXD或CMOS传感器)上形成了衬底W上的目标的图像。在第二测量分支中，被称作为场阑21的孔板被设置在与光瞳平面共轭的平面中。在描述本发明时，所述平面将被称作为“中间光瞳平面”。场阑21的功能是阻挡第O级衍射束，使得形成于传感器23上的目标的图像仅由第-1或+1级束形成。被传感器19和23所捕获的图像被输出至图像处理器和控制器PU，其的功能将依赖于被执行的特定类型的测量。注意到，术语“图像”在此被以广义的含义使用。同理，如果仅出现第-1和+1级中的一个，那么将不会形成光栅线的图像。根据本发明的第一实施例，图3(a)的设备包括空间光调制器(SLM)24，其用于在光学系统的成像分支的中间光瞳平面中对成像束施加校正。在本实施例中的SLM24被根据由校准步骤SO获得的校准结果由控制器进行控制，在下文被更详细地描述。校准步骤使用光瞳成像传感器19，且可以共享用于量测方法中的校准测量值，所述量测方法主要采用光瞳图像传感器19。SLM24被示出位于邻近场阑21的平面中。在后一实施例中，将看到场阑和SLM的功能如何被组合。暂时，它们可以被看作成是分立的。如本领域技术读者将知道的，空间光调制器或SLM是这样的器件:即根据SLM器件的整个平面上的期望的图案透射特性被电学地控制以用于调制辐射经过该装置的通过情况的器件。典型地，SLM器件被组织为像素的阵列，类似于显示装置的像素。虽然在显示装置中，指派给像素的值规定了如由观察者所察觉的像素的亮度，但是在SLM24的情形中，被指派给像素的值将确定穿过该像素的辐射的衰减。因为SLM24的像素定位在中间光瞳平面中，而不是位于诸如传感器23的平面等像平面中，所以在SLM24的平面中的给定位置处所施加的衰减将衰减对由传感器23所测量的图像做出贡献的特定空间频率成分。可以在本发明中采用包括透射型和反射型两者的不同类型的SLM。将在下文进一步提及他们中的一些。在图3中示出的特定形式的孔板13和场阑21是纯粹的示例。在本发明的其他实施例中(他们中的一些将在下文被解释和描述)，目标的轴上照射被采用，以及具有离轴孔的场阑被用于基本上仅使I个第I级衍射光穿过至传感器。在另外的其他实施例中，第2级、第3级和更高级束(未在图3中示出)可以用于测量，而不是第一级束，或者除第一级束之外第2级、第3级和更高级束(未在图3中示出)可以用于测量。为了使得照射适合于这些不同类型的测量，孔板13可以包括围绕盘形成的许多孔图案，其被旋转以使得产生期望的图案。替代地或附加地，一组板13可以被提供和交换，以实现相同的效果。诸如可变形的反射镜阵列或透射式空间光调制器等可编程照射器件也可以被使用。移动反射镜或棱镜可以被用作调整照射模式的另一种方式。如刚刚关于孔板13所说明的，对用于成像的衍射级的选择可以可替代地通过改变场阑21或通过用具有不同图案的场阑替代，或通过用可编程空间光调制器替换固定的场阑来实现。在所述情形中，测量光学系统的照射侧可以保持恒定，而其成像侧具有第一和第二模式。因此，在本公开内容中，事实上具有两种类型实施例:照射模式被改变的实施例，成像模式被改变的另一实施例。在每一情形中，期望的作用是相同的，即选择非O级衍射辐射的第一和第二部分，其在目标的衍射光谱中是彼此对称地相对。在图3示出的且在上文描述的本发明的第一实施例是照射模式被改变的第一类型实施例。下文描述的第二、第三和第四实施例是成像模式在第一和第二测量之间被改变的第二类型实施例。原理上，所期望的级的选择可以通过在测量之间同时改变照射模式和成像模式的组合来实现，但是其可能由于没有优势而带来不利，因此其将不被进一步讨论。因此，大多数实施例将涉及在第一和第二测量之间改变照射模式或成像模式，而其它模式保持恒定。虽然用于本发明示例中成像的光学系统具有由场阑21限制的宽的入射光瞳，但是在其它实施例或应用中，成像系统自身的入射光瞳尺寸可以足够小以限制成期望的级，因此还用作场阑。在图3(c)和(d)中显示出不同的孔板，其可以如在下文进一步描述地被使用。暂时，简单地认为孔板13N被使用就足够了。图4示出了根据已知实践的在衬底上形成的复合目标。复合目标包括紧密地定位在一起的四个光栅32-35，使得它们将全都位于由量测设备的照射束所形成的测量斑31内，因此都被同时照射和同时成像到传感器19和23上。在专门用于重叠测量的示例中，光栅32-35自身是通过重叠光栅所形成的复合光栅，其被在衬底W上所形成的半导体器件的不同层中形成图案。光栅32-35被不同地偏置，以便于在复合光栅的不同部分形成于其中的层之间的重叠测量。在一个示例中，光栅32-35分别具有偏置+d，-d, +3d, -3d。这意味着光栅中的一个使其的分量布置成使得如果它们都被精确地印刷在它们的名义位置上，那么分量中的一个将相对于另一个被偏移距离d。第二光栅使其分量布置成使得如果被完美地印刷，那么偏移将为d，但是在与第一光栅相反的方向上，等等。虽然示出了四个光栅，但是实际的实施例可能需要更大的矩阵以获得期望的精度。例如，3X3的9个复合光栅的阵列可以具有偏置-4d，-3d，-2d，-d，0，+d，+2d，+3d，+4d。这些光栅的分离的图像可以在由传感器23所捕获的图像中被识别出。图5显示可以在传感器23上形成的且被其检测的图像的示例，在图3的设备中使用图4的目标且使用来自图3(a)的孔板13N或13S。虽然光瞳平面图像传感器19不能分辨不同的单独的光栅32-35，但是图像传感器23可以分辨出它们。标记为23的暗矩形表示传感器23上的图像的场，在其中衬底上的照射斑31被成像到对应的圆形区域41中。在其中，矩形区域42-45表示小目标光栅32-35的图像。如果光栅位于产品区域中，那么产品特征还可以在该图像中是可见的。图像处理器和控制器PU处理这些图像，以识别光栅32-35的分立的图像42-45。这可以由图案匹配技术来完成，使得所述图像不必在传感器框架内的特定位置处被非常精确地对准。以这种方式减小对精确对准的需要整体上极大地改善了测量设备的产量。然而，如果成像过程经受在整个像场上的不均匀性，那么位置变化可能在测量结果中引入误差。根据另一发明，共同悬而未决的申请US61/412，381的主题是:根据在图像传感器23的场内观察到每个光栅图像时所处的位置，对测量的强度进行校正。如果已经识别出光栅的分立的图像，那么例如通过对被识别的区域内的已选择的像素强度值的平均化或求和，这些分立的图像的强度可以被测量。图像的强度和/或其它性质可以彼此进行比较。这些结果可以被组合，以测量光刻过程的不同的参数。可以通过测量光栅目标的不对称性所测量得到的重叠性能是这样的参数的重要示例。图6不出如何使用图3的设备通过光栅的不对称性测量包含分量光栅32-35的两个层之间的重叠误差，如通过比较他们在第+1级和第-1级暗场图像中的强度所揭露的。在步骤SI，衬底(例如半导体晶片)被通过图2的光刻单元处理一次或更多次，用于产生包括重叠目标32-35的结构。在步骤S2，使用图3的量测设备以及使用仅单极照射(例如北，使用板13N)，光栅32-35的图像被使用仅一个第一级衍射束(例如+1)来获得。之后，通过改变孔板13成相反的照射模式(例如南，使用板13S)，光栅的第二图像被通过使用可以被获得的另一第一级衍射束来获得(步骤S3)。因此，-1衍射辐射在第二图像中被捕获。在步骤S2、S3中所获得的图像看上去大致像图5中所显示的，其中照射斑31的区域被仅使用-1或+1级衍射辐射成像到圆圈41 (-)中，单独的光栅图像被标记为42(_)至45(-)。注意到，通过仅在每一图像中包括第一级衍射辐射的一半，此处所称的“图像”不是传统的暗场显微图像。单个光栅线将不能被分辨出。每个光栅将简单地由具有特定灰度级的区域来表示。光栅结构的不对称性以及因此导致的重叠误差可以之后通过图像处理器和控制器PU在步骤S4中确定。在这一步骤中，对于每一光栅32-35的第+1和-1级的在所述图像中所获得的强度值被比较以识别它们的强度上的任何差别。在步骤S5中，依据光栅的重叠偏置的知识，这些比较的结果被用于确定影响目标G附近的衬底W的重叠误差量。典型地，目标光栅将与其沿着南北或东西延伸的光栅线对准。也就是说，光栅将沿衬底W的X方向或Y方向对准。注意到，孔板13N或13S可以仅被用于测量在一个方向(X或Y，依赖于配置)上定向的光栅。为了测量正交的光栅，旋转90°和270°可以被实施。然而，更便利地，通过使用图3(c)中显示的孔板13E或13W来在照射光学装置中设置来自“东”或“西”的照射。孔板13N至13W可以被分离地形成且被相互交换，它们可以形成为在更大板上的不同位置处的图案，为将已选择的图案滑动到或旋转到合适的位置，或者它们可以是被旋转90、180或270°的单个孔板。如已经提及的，图3(c)中示出的离轴孔可以设置在场阑21中，而不是在照射孔板13中。在这种情况下，照射将是在轴线上的。图3(d)显示第三对孔板，其可以用于组合第一和第二对的照射模式。孔板13NW具有在北面和东面的孔，而孔板13SE具有在南面和西面的孔。这些光栅中的一个将衍射来自孔板的东和西部分的光，而另一光栅将衍射来自北和南部分的光。假设这些不同的衍射信号之间的串扰不是太大，X和Y光栅两者的测量可以在没有改变照射模式的情况下进行。在将要测量整个衬底上的许多目标时，测量的顺序存在各种可能性，以在给定的硬件配置下实现最大的产量和精度。例如，可以在移动至下一目标之前，通过交换照射模式对每一目标执行测量步骤S2和S3。为了最小化交换操作，可以对于一个目标以顺序S2、S3执行所述步骤，对于下一目标以顺序S3、S2执行所述步骤。可替代地，可以在交换照射模式且对所有的目标执行步骤S3之前，对衬底上的所有目标或特定的目标组执行步骤S2。图像可以存储在控制器PU中，或外部存储装置中。假设他们被用他们对应的目标ID和照射模式索引或标记，那么他们被获得的顺序对于他们的后续处理来说是不重要的。使用SLM的工具不对称性和不对称性校正因为在刚刚描述的示例过程中，照射模式改变用于旋转入射角180°，所以使用第-1级和第+1级获得的图像之间的强度差别应当都归因于目标光栅中的不对称性和因此造成的重叠误差。然而，虽然光学系统原则上保持恒定，但是实际上通过光学元件(尤其是物镜16)的光路中的差别引入了依赖于测量设备的强度差。这些差是由于使用真实的散射仪作为测量工具造成的，而不是一些理论的理想或“完美”的散射仪作为测量工具。这些差使得重叠或其它测量结果经受工具引入的误差。为了消除这些误差，一种选择是在测量步骤S2和S3之间保持测量光学系统绝对不变，和旋转衬底180°。不利的是，测量之间的旋转步骤将引入延迟，其可能减小了过程的产量，(它还可能增加两个图像之间的测量条件由于某个分量的漂移而不是一致的风险)。因此，本发明人认为:在没有旋转衬底的负担的情况下，可以进行什么样的测量以校正由于改变成像模式和/或照射模式时光学路径的特性的差别所造成的这些依赖于工具的误差中的一些或全部，以便获得重叠、不对称性等的精确测量。再次参考图6，在已经描述的测量过程的步骤S1-S5的旁边，显示了由步骤S0、S2a、S3a和S4a所表示的校准和校正过程。简要地概述校准和校正方法，使用散射仪的包括光瞳图像传感器19的分支(而不是包括图像传感器23的分支)执行步骤SO中的校准过程，在图像传感器23中实际上进行小的目标暗场不对称性测量。校准测量在大的(例如40X40 μ m2)光栅上使用相同的照射孔13进行，该照射孔将用于步骤S2、S3中的暗场图像强度测量。另外，光栅节距、波长和偏振应当与在步骤S2、S3中应用的相同。使用的光栅不需要具有两层或任何特定的重叠。将参考图7和9，在下文更加详细地图示和描述校准步骤SO的示例。在目标的实际测量期间，在步骤S2a中，SLM24被编程有校正图案，其已经通过校准过程确定，且适合于在步骤S2中执行的第-1级图像测量。类似地，在步骤S3a中，在步骤S3中的第+1级散射图像的测量之前，SLM24被设置有适合于第二照射模式的校正图案。这些校正图案可以被认为是检查设备的“不对称性地图”。步骤S4a表示对于由在散射仪的视场内的小目标的位置变化所造成的光学路径中的差别的校正。对于这一位置校正，校准步骤SO包括在不同的校准测量之间放置在视场31内的不同位置处的目标上执行多个校准测量。校正步骤S4a由控制器PU内的软件执行。这一位置校正在申请人的共同悬而未决的申请n0.US61/412，381 (ref P-3746.000-US)中被描述。所述位置校正将不被在此进行更细节地描述，校正步骤SO将总被称作对于如在步骤S2和S3中所施加的且在下文进一步描述的两种照射模式或成像模式获得基于光瞳的不对称性地图。图7示出了校准测量的原理，通过该原理由光瞳平面图像传感器19所进行的像素强度测量被用于获得在SLM24中的像素位置处所施加的校正因子，所述图像传感器19由在所述图的顶部的矩形所表示，所述SLM24在所述页的底部的矩形表示以及定位在衬底图像传感器23的中间光瞳平面上。光瞳图像传感器19被组织为像素的矩形阵列70，其如所标记地被一对坐标U、V索引。u和V坐标的方向对应于设备的X和Y轴，但是因为传感器19在物镜16的共轭光瞳平面中，所以u和V上的位置对应于目标的衍射光谱上的空间频率，而不是衬底平面上的点。虚线圆圈72表示在其朝向如在传感器23上所检测到的图像透射通过中间光瞳孔径光阑时物镜16的光瞳的角度范围。中间孔径光阑可以最大与衍射之后的13N和13S的孔的交集一样大，此时他们在光瞳平面的中心处部分地重合。光轴O的位置由斑表示，矢量文表示阵列70中的特定像素74的位置。这一个像素被加黑色阴影。与像素74对称地相反的是标记为76的另一个像素，并且被标以白色，该另一个像素自光轴上的原点O的矢量位置-K 。对于关于光轴O对称的衍射光谱，这些像素记录光谱的对称地相对的部分。如在视图的右手侧示意性地显示地，在步骤SO中，校准测量利用在每一像素处的强度I (U，V)，且很好地定义的目标定位在散射仪的视场内，首先在衬底平面中O旋转角度，其次180° (Ji)旋转。在图标中的RZ表示围绕Z轴的旋转。通过比较目标的两次旋转之间的强度，和在光瞳平面像素阵列70中的对称地相反的像素位置之间的强度，可以计算光学系统的不对称性，以获得不对称值I其相对于两个像素的平均强度。应当注意，获取在晶片旋转O和180°时的第+1级强度，或获取在晶片旋转O和180°时的第-1级强度是足够的。在示例性实施例中，两个组都包括两个强度中的每一个，因此总共四个强度被用于更加鲁棒性的校准。这一整个光瞳图像传感器的像素阵列的不对称性地图被转换成对应于像素位置
u、v的校正因子f的阵列。如果需要的话，这又被转变成SLM24的像素阵列80中的像素位置u' ,Y'处的校正因子f的地图。坐标对u' ,Y'可以原理上与坐标U，V —致，但是与传感器19相比在像素的数量(采样密度)方面允许存在差别以及允许SLM24中的两个光瞳平面之间的可能的旋转。校正因子f可以被存储成两维阵列，直接由坐标u' ,y'索引。它们可以被矢量S或任何其他期望的格式索引。因为SLM24可以仅衰减辐射，而不放大辐射，所以校正值在被施加至SLM24之前必须被缩小，使得存在净空间(headroom)以施加大于和小于表示单位元素(unity)的某一值的校正因子。为了给校准和校正过程的更加详细的描述提供一些理论基础和注释，我们以每一像素的在第+1级和第-1级中的如所检测到的强度1±1的表达式开始，所述表达式适用于由传感器19所检测的在光瞳平面图像中的给定的像素对，其中一个像素属于第+1级，而另一像素属于第-1级；在光瞳平面中，两个像素经由通过原点O的点转化(point-1nversion)而相关。对于所述像素对的相反 的像素，散射仪的对应通过物镜16的两个路径的透射特性由T(1土 δ)标识。另外，使为对应透射的不对称性被校正的各个第I级I理想强度。共同的透射因子T实际上是对称的，因此不是本描述尤其感兴趣的。其可以被设置成等于I。返回至图7，视图的左手部分示出了目标光栅82上的四个校准测量的性能。在该校准过程中衬底W可以是产品晶片，或特定的校准衬底。如已经提及的，校准目标光栅82是比图4中显示的重叠测量光栅32等更大的光栅，且大于检查设备的照射斑31。示出了四个测量步骤Ml至Μ4，每个在不同的条件下执行，且反馈各个强度值至校准计算中。两个测量步骤Μ1、Μ2在衬底W处于第一旋转角度处的状态下被执行，便利地称为0°。另一对测量步骤Μ3、Μ4用旋转180° (Ji)的衬底和因此旋转180度的光栅82进行。在每一对测量中，在将用于重叠测量中的每一照射模式下进行一个测量。在图3(a)显示的设备的情形中，图示对应于例如利用孔板13Ε和13W进行测量。参考测量步骤Ml的视图，圆圈表示被记录在光瞳图像传感器19中的光瞳图像72。孔板13中的孔的第O级图像在84处示出。由于由具有预定节距的光栅所造成的衍射，第I级衍射信号显示为由光瞳图像中位移特定量的孔的拷贝，如在84’所显示的。在所述区域84’中的一个像素的强度包括第+1衍射级的强度，对应于源自由孔84中的小圆圈所表示的位置的照射。相同的图案看上去在成像分支的中间光瞳平面中。在位置84处发生的第O级衍射辐射在测量期间被场阑21阻挡。在
衍射孔84的区域上所集成的黑色标示的强度提供了测量强度^。改变孔，例如从13Ε至13W，执行测量步骤M2以测量在O旋转下的_1级的强度，即C。如所看到的，每一测量中的每一像素具有对称地放置的在光轴的另一侧上的像素，由小的点线方形在这些视图中所图示的。
在已经进行了测量Ml、M2之后，衬底W被旋转且光栅82被再次使得进入到检查设备的视场中。分别以与Ml和M2相同的方式精确地执行测量M3和M4。然而，由于光栅已经被旋转180°，所以测量M3获得了第-1级强度，同时测量获得了第+1级强度。两个第I级中的哪个被标记为+1和哪个被标记为-1是任意的选择。要点是通过旋转光栅180°，相对的级被带至光瞳图像72中的相同的像素位置。通过组合测量M1-M4的结果，因此，由于设备自身造成的不对称性，尤其是由于测量之间的不同照射模式中所使用的不同光学路径造成的不对称性，可以被使用校正因子f计算和校正。在校准过程中，测量Ml和M2分别为:
权利要求
1.一种测量通过光刻过程形成在衬底上的周期性结构中的不对称性的方法，所述方法包括步骤: 使用所述光刻过程以在所述衬底上形成周期性结构； 第一测量步骤包括形成和检测所述周期性结构的第一图像，同时用第一辐射束照射所述周期性结构，所述第一图像使用衍射辐射的第一被选择部分形成； 第二测量步骤包括形成和检测所述周期性结构的第二图像，同时用第二辐射束照射所述周期性结构，所述第二图像使用所述衍射辐射的第二被选择部分形成，所述第二被选择部分在所述周期性结构的衍射光谱中与所述第一被选择部分对称地相对；和 使用来源于被检测的第一图像和第二图像两者的强度值的差来确定所述周期性结构的性质， 其中，所述光学系统还包括空间光调制器，所述空间光调制器被控制以在分别形成所述第一图像和第二图像之前在所述衍射辐射的所述第一被选择部分和第二被选择部分上施加变化的非二元光学衰减。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一测量步骤和第二测量步骤在不旋转衬底的情况下通过使用测量光学系统内的不同的光学路径来执行，其中所述变化的非二元光学衰减配置成减小对于第一测量步骤和第二测量步骤之间的光学路径中的差别的所确定的性质的影响。
3.根据权利要求2所述的方法，其中多个不同的变化的衰减的图案被定义且与不同的可利用的光学路径相关联，所述方法包括根据在所述测量步骤中的每一个步骤中使用的光学路径自动地选择衰减图案，和控制所述空间光调制器以施加所选择的衰减图案至所述衍射辐射。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述第一测量步骤和第二测量步骤被分别使用所述测量光学系统的第一照射模式和第二照射模式来执行，使得在没有相对于所述测量光学系统旋转衬底的情况下所述第一辐射束和第二辐射束从相对于所述测量光学系统的光轴对称地相对的角度入射到所述周期性结构上，其中至少第一衰减图案和第二衰减图案被定义以补偿限定所述第一照射模式和第二照射模式的光学路径之间的不对称性。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述第一测量步骤和第二测量步骤分别通过使用所述测量光学系统的第一成像模式和第二成像模式而被执行，使得在没有相对于所述测量光学系统旋转衬底的情况下，通过使用所述周期性结构以相对于所述测量光学系统的光轴的完全相对的角度衍射的辐射部分来形成所述第一图像和第二图像，被衍射的辐射的被选择的部分在所述第一成像模式和第二成像模式中穿过所述空间光调制器的不同部分。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的方法，还包括校准步骤，其中用于衰减的图案至少使用在衬底上执行的多个校准测量的结果来部分地被确定，所述校准测量通过所述光学路径中的每一个路径在不同的旋转下被测量。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述校准测量通过使用图像传感器而被执行，所述图像传感器定位在所述测量光学系统的共轭光瞳平面中。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述校准测量通过使用具有比所述测量光学系统的视场大的周期性结构的校准目标而被执行。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述变化的非二元光学衰减对于所述各个测量步骤实施第一滤波器功能和第二滤波器功能，所述滤波器功能被计算以增强所计算的差别对感兴趣的性质的敏感度。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括实施机器学习过程以从结构的训练组的测量获取所述过滤器功能。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述机器学习过程包括主成分分析。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述光刻过程被执行，使得所述周期性结构的轮廓的特定不对称性被使得对所述光刻过程的特定性能参数敏感。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述光刻过程是光学光刻过程，且被执行使得所述周期性结构中的侧壁角之间的不对称性对所述光刻过程中的焦距变化敏感。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述过滤器功能被计算，使得所计算的差别与所述光刻过程的所述性能参数直接相关联，而不是与所述周期性结构的特征本身相关联。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述周期性结构占据小于所述视场的区域的一半的区域，使得多个周期性结构的第一或第二图像能够被同时形成并检测成像。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少部分地基于所述测量光学系统的视场内的所述周期性结构的位置，将校正施加至所检测的第一图像和第二图像和/或所测量的不对称性。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述空间光调制器还被用于选择所述衍射辐射的所述第一和第二被选择部分。
18.—种检查设备，配置用于测量衬底上的周期性结构中的不对称性，所述检查设备包括: 照射布置，能够操作以传送经调节的辐射束至衬底，以用于测量步骤； 检测布置，能够在所述测量步骤期间操作以通过使用从衬底衍射的辐射形成和检测所述衬底的各个图像，所述照射布置和检测布置形成测量光学系统；和光阑布置，所述光阑布置在所述检测布置内， 其中，所述照射布置和光阑布置能够一起操作以选择所述衍射辐射的衍射光谱的哪一部分对每一图像做出贡献， 且其中所述检测布置还包括空间光调制器，所述空间光调制器能够操作以在分别形成第一图像和第二图像之前在所述被衍射的辐射的被选择部分上施加变化的光学衰减。
19.根据权利要求18所述的检查设备，还包括: 控制器，用于控制所述检查设备以获得衬底上的周期性结构的第一和第二图像，在没有旋转衬底的情况下所述第一图像在第一测量步骤中通过使用衍射辐射的第一被选择部分而被形成且所述第二图像在第二测量步骤中通过使用所述衍射辐射的第二被选择部分而被形成，所述第二被选择部分在所述周期性结构的衍射光谱中与所述第一被选择部分对称地相对；和 计算布置，其布置成使用来源于所检测的第一图像和第二图像两者的强度值的差来确定与不对称性相关的参数。
20.根据权利要求19所述的检查设备，其中所述第一测量步骤和第二测量步骤在没有旋转衬底的情况下通过使用所述测量光学系统中的不同光学路径而被执行，所述控制器还被布置用于控制所述空间光调制器，以减小对于所述第一测量步骤和第二测量步骤之间的光学路径中的差别的所确定的与不对称性相关的参数的影响。
21.根据权利要求20所述的检查设备，其中所述计算布置布置用于在所述第一测量步骤和第二测量步骤之间改变所述照射布置的照射模式，和根据已选择的照射模式来选择由所述空间光调制器所施加的衰减图案。
22.—种光刻系统,包括: 光刻设备，包括: 照射光学系统，布置成照射图案； 投影光学系统，布置成将所述图案的图像投影到衬底上；和 根据权利要求18-21中任一项所述的检查设备， 其中所述光刻设备布置成在施加所述图案至另外的衬底时使用来自所述检查设备的测量结果。
23.一种制造器件的方法，其中器件图案被使用光刻过程施加至一系列衬底，所述方法包括使用根据权利要求1-17中任一项所述的检查方法检查形成为所述衬底中的至少一个衬底上的所述器件图案的一部分或形成在所述器件图案旁边的至少一个周期性结构，和根据所述检查方法的结果对于以后的衬底控制所述光刻过程。
全文摘要
本发明公开了用于测量通过光刻过程形成在衬底(W)上的目标结构(32-35)的方法。在所述目标内的光栅结构小于测量光学系统的视场和照射斑(31)。测量光学系统具有通向光瞳平面成像传感器(19)的第一分支和通向衬底平面成像传感器(23)的第二分支。空间光调制器(SLM)(24，124，224，324)被布置在光学系统的第二分支的中间光瞳平面中。SLM赋予可编程的衰减图案，其可以用于校正照射或成像的第一和第二模式之间的不对称性。通过使用特定的目标设计和机器学习过程，衰减图案还可以被编程以用作过滤器功能，从而增强了对感兴趣的特定参数(诸如焦距)的敏感度。
文档编号G03F7/20GK103201682SQ201180054351
公开日2013年7月10日 申请日期2011年11月10日 优先权日2010年11月12日
发明者H·斯米尔德, A·布里克尔, W·考恩, M·库比斯, P·沃纳尔 申请人:Asml荷兰有限公司