具有方向灵敏度的干涉仪头的制作方法

本发明涉及用于平面镜干涉仪的、能够进行方向灵敏测量的干涉仪头，以及使用这样的干涉仪能够进行方向灵敏测量的方法。本发明还涉及光刻设备、载物台设备和器件制造方法。

背景技术：

1、光刻设备是被构造为将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以被用于例如集成电路(ic)的制造中。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如，掩模)的图案(通常也称为“设计布局”或“设计”)投射到衬底(例如，晶片)上提供的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

2、随着半导体制造工艺的不断进步，电路元件的尺寸不断减小，而每个器件的功能元件(诸如，晶体管)的数量遵循通常称为“摩尔定律”的趋势在几十年稳定地增加。为了跟上摩尔定律，半导体工业正在追求能够创建越来越小的特征的技术。为了在衬底上投影图案，光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长确定了在衬底上形成图案的特征的最小尺寸。目前使用的典型波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。与使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备相比，使用波长在4nm至20nm范围内、例如6.7nm或13.5nm的极紫外(euv)辐射的光刻设备可以被用于在衬底上形成更小的特征。

3、光刻设备通常包括用于定位物体的定位系统，其中使用被配置为测量物体位置的干涉仪系统。在这样的干涉仪系统中，一个或多个光束被引导到诸如物体上的反射镜或回射器的反射测量表面，以确定一个或多个光束与参考光路长度相比的光路长度差。所描述的干涉仪也可以用于将来自例如干涉仪系统的光束(可以是激光束)与物体对准。光束相对于测量表面的指向偏移(即，倾斜)可以以干涉条纹的形式可见。倾斜越大，观察到的条纹越多。还可以确定成角度的测量表面相对于参考束的倾斜。物体上的反射镜通常不具有完全平坦的反射镜表面和/或不在预期方向上完全延伸，因此对准反射镜来实现零条纹可能是有挑战性的。此外，干涉仪系统可以包括固有的倾斜，使得即使当确定干涉仪的零位置时，偏移仍保留。

4、如上所述的已知干涉仪系统具有一个条纹的读出精度，产生相同数量级的精度。可能期望校准偏移来改进精度。

5、当所测量的倾斜为正或负时，如上所述的干涉仪系统产生相同的条纹。即，虽然倾斜的幅度可以被测量，但是方向不能。因此，在没有后续试错的情况下，倾斜不能通过应用偏移来校正(无论是固有的还是其他的)，因为所需校正的方向是未知的。因此，期望提供干涉仪头，其使得用户能够确定可用于将光束相对于物体(和/或反之亦然)对准的测量位移的方向和大小。

技术实现思路

1、考虑到上述问题，本发明的一个目的是提供干涉仪系统，以评估例如来自干涉仪系统的激光束与物体的对准。本发明的一个目的是提供能够测量所测量的位移的方向和大小的干涉仪系统。

2、根据本发明的一个实施例，提供了干涉仪头，其被配置为：

3、从光源接收输入辐射束，

4、在第一部分反射表面处接收输入光束的第一部分并将反射束从第一部分反射表面输出到第一参考表面，其中第一参考束被反射并透射通过第一部分反射表面而到达第一输出端子，

5、在第二部分反射表面处接收输入光束的第二部分并将反射束从第二部分反射表面输出到第二参考表面，其中第二参考束被反射并透射通过第二部分反射表面而到达第二输出端子，

6、将输入光束的第三部分朝向测量表面透射并且从测量表面接收反射束，

7、在第二部分反射表面处，将反射束的第一部分从测量表面反射到第二输出端子，

8、在第一部分反射表面处，将反射束的第二部分从测量表面反射到第一输出端子，

9、其中第一参考束和反射束从测量表面反射的第二部分被组合为第一输出辐射束，并且第二参考束和反射束从测量表面反射的第一部分被组合为第二输出辐射束，

10、其中干涉仪头被进一步配置为实现第一和第二输出辐射束之间的偏移角。有利地，干涉仪头能够测量所测量的位移的方向和大小。

11、根据本发明的另一实施例，提供了将辐射束与物体对准的方法，方法包括：

12、将辐射束引导到物体的靶标；

13、将根据本发明的干涉仪头插入辐射束的轨迹中，由此将辐射束作为输入辐射束施加并且将输入辐射束的第三部分引导至靶标作为测量表面；

14、检测第一输出辐射束和第二输出辐射束；

15、分析来自所检测的第一和第二输出辐射束的干涉图案；

16、确定输入辐射束与物体的对准角；

17、基于对准角，调整输入辐射束与物体的对准。有利地，对准可以在不需要进一步的测量或试错的情况下，基于对准角来调整。

18、根据本发明的另一实施例，提供了干涉仪头，包括：

19、-用于接收来自光源的输入辐射束的接收装置，

20、-用于提供第一参考路径和第一测量路径的第一路径提供装置，

21、-用于提供第二参考路径和第二测量路径的第二路径提供装置，

22、其中输入辐射束的第一部分被布置为沿着第一参考路径，以经由第一参考表面和第一路径提供装置被引导朝向第一输出端子，并且输入辐射束的第二部分被布置为沿着第一测量路径，以经由第二路径提供装置到达测量表面，经由第二路径提供装置返回到第一路径提供装置，并且朝向第一输出端子，其中第一路径提供装置还提供第一组合光路，所述第一组合光路提供第一输出辐射束，并且其中输入辐射束的第三部分被布置为沿着第二参考路径，以经由第二参考表面和第二路径提供装置被引导朝向第二输出端子，并且输入辐射束的第四部分被布置为沿着第二测量路径到达测量表面，并且经由第二路径提供装置被引导朝向第二输出端子，其中第二路径提供装置还提供第二组合光路，所述第二组合光路提供第二输出辐射束，

23、-用于在第一和第二输出辐射束之间引起偏移角的装置，

24、-用于将第一和第二输出辐射束传送到检测器的装置。

25、有利地，干涉仪头能够测量所测量的位移的方向和大小。

26、根据本发明的另一实施例，提供了载物台设备，载物台设备包括：物体保持器，其被配置为保持物体；位置测量系统，其被配置为向物体保持器的测量表面提供辐射束来测量物体保持器的位置；以及根据本发明的干涉仪头，用于将辐射束对准到物体保持器的测量表面。

27、根据本发明的另一实施例，提供了光刻设备，其具有包括根据本发明的干涉仪头的光束对准系统。光刻设备还包括用于保持具有图案的图案形成装置的掩模支撑件、被配置为保持物体的物体保持器、用于将图案投射到物体上的投射系统以及被配置为向物体保持器的测量表面提供辐射束的位置测量系统。有利地，干涉仪头可以被用于确定光束相对于物体保持器的位移方向，反之亦然。

28、根据本发明的另一实施例，提供了其中使用根据本发明的光刻设备的器件制造方法。有利地，由于测量了所测量的位移的方向和大小，实现了更有效的制造方法。

技术特征：

1.一种干涉仪头，被配置为：

2.根据权利要求1所述的干涉仪头，其中所述第一部分反射表面的反射率约为1/3。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的干涉仪头，其中所述第二部分反射表面的反射率约为1/4。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的干涉仪头，其中所述第一部分反射表面和所述第二部分反射表面中的至少一者以45°的角度定向。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的干涉仪头，其中所述第一部分反射表面和所述第二部分反射表面相对于彼此正交地定向。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的干涉仪头，其中所述第一输出辐射束和所述第二输出辐射束之间的所述偏移角经由所述第一参考表面或所述第二参考表面中的一个参考表面的定向角来实现。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的干涉仪头，其中所述第一输出辐射束和所述第二输出辐射束之间的所述偏移角通过一个或多个折射楔形件来实现。

8.根据权利要求7所述的干涉仪头，其中所述一个或多个折射楔形件中的一个折射楔形件被定位在所述第一部分反射表面或所述第二部分反射表面中的一个部分反射表面上。

9.根据权利要求7或8所述的干涉仪头，其中所述一个或多个折射楔形件中的一个折射楔形件被定位在所述第一参考表面或所述第二参考表面中的一个参考表面上。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的干涉仪头，其中所述一个或多个折射楔形件中的至少一个折射楔形件在所述输入辐射束朝向所述测量表面的所述路径中邻近所述第一部分反射表面或所述第二部分反射表面中的一者定位。

11.根据前述权利要求中任一项所述的干涉仪头，其中所述第一反射表面或所述第二反射表面中的一者是立方体角。

12.根据前述权利要求中任一项所述的干涉仪头，其中所述输入辐射束是非偏振激光束。

13.根据权利要求1所述的干涉仪头，其中所述输入辐射束偏振的。

14.根据权利要求13所述的干涉仪头，其中所述第一部分反射表面和所述第二部分反射表面是分束偏振器。

15.一种将辐射束对准物体的方法，所述方法包括：

16.一种干涉仪头，包括：

17.一种载物台装置，包括：

18.一种光刻设备，包括：

19.一种器件制造方法，其中使用根据权利要求18所述的光刻设备。

技术总结
公开了干涉仪头。输入辐射束的第一部分入射在第一部分反射表面上并从第一参考表面朝向第一输出端子反射。输入辐射束的第二部分入射在第二部分反射表面上并从第二参考表面朝向第二输出端子反射。输入辐射束的第三部分朝向测量表面传输。来自测量表面的反射束的第一部分从第二部分反射表面朝向第二输出端子反射。来自测量表面的反射束的第二部分从第一部分反射表面朝向第一输出端子反射。偏移角在来自第一输出端子的第一输出辐射束和来自第二输出端子的第二输出辐射束之间被实现。

技术研发人员：A·辛克,E·M·克拉伦贝克,E·A·F·范德帕施
受保护的技术使用者：ASML荷兰有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14