小型化重叠测量系统的光学设计.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115023658A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202180010867.3列夫(22)申请日2021.01.21(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任(30)优先权数据公司1102162/967,1062020.01.29US专利代理师毕杨(85)PCT国际申请进入国家阶段日(51)Int.Cl.2022.07.25G03F7/20(2006.01)G03F9/00(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2021/0513402021.01.21(87)PCT国际申请的公布数据WO2021/151775EN2021.08.05(71)申请人ASML控股股份有限公司地址荷兰维德霍温(72)发明人M·斯威拉姆T·M·T·A·M·埃拉扎里S·鲁叶夫根尼·康斯坦丁诺维奇·沙马权利要求书2页说明书13页附图8页(54)发明名称小型化重叠测量系统的光学设计(57)摘要一种紧凑型传感器设备，具有照射束、束成形系统、偏振调制系统、束投射系统和信号检测系统。所述束成形系统被配置成对从照射系统产生的照射束进行成形且产生所述照射束的在从400nm至2000nm的波长范围内的平顶束斑。所述偏振调制系统被配置成提供所述照射束的线性偏振状态的可调谐性。所述束投射系统被配置成朝向诸如衬底上的对准标记的目标投射所述平顶束斑。所述信号检测系统被配置成收集包括从所述目标产生的衍射阶子束的信号束，并且基于所述信号束测量所述目标的特性(例如，重叠)。CN115023658ACN115023658A权利要求书1/2页1.一种传感器设备，包括：束成形系统，所述束成形系统被配置成对从照射系统产生的照射束进行成形且产生所述照射束的平顶束斑；束投射系统，所述束投射系统被配置成朝向衬底上的目标投射所述平顶束斑；和信号检测系统，所述信号检测系统被配置成收集包括从所述目标产生的衍射阶子束的信号束，并且基于所收集的信号束测量所述目标的特性。2.根据权利要求1所述的传感器设备，其中，所述目标是所述衬底上的对准标记，并且所述目标的所述特性是重叠测量结果。3.根据权利要求1所述的传感器设备，其中，所述传感器设备的垂直于所述传感器设备的光学轴线的横截平面的尺寸不大于约5mm×5mm。4.根据权利要求1所述的传感器设备，其中，所述照射束的所述平顶束斑在从400nm至2000nm的波长范围内。5.根据权利要求1所述的传感器设备，其中，所述照射系统包括耦接至所述束成形系统的光子晶体光纤。6.根据权利要求1所述的传感器设备，其中，所述束成形系统包括准直透镜、空间光调制器和聚焦透镜。7.根据权利要求5所述的传感器设备，其中，所述束成形系统包括准直透镜、聚焦透镜、耦接至所述光子晶体光纤的光子元件。8.根据权利要求7所述的传感器设备，其中，所述光子元件为包括与所述光子晶体光纤相同的带隙的正方形芯光子晶体波导。9.根据权利要求1所述的传感器设备，其中，所述束成形系统包括准直透镜和非球面束成形器。10.根据权利要求1所述的传感器设备，还包括偏振调制系统，所述偏振调制系统被布置在所述束成形系统之后且被配置成提供所述照射束的线性偏振状态的可调谐性。11.根据权利要求10所述的传感器设备，其中，所述偏振调制系统包括固定的线性偏振器、四分之一波片和可旋转的线性偏振器。12.根据权利要求10所述的传感器设备，其中，所述偏振调制系统包括固定的线性偏振器和可旋转的半波片。13.根据权利要求1所述的传感器设备，其中，所述信号检测系统包括中心透镜、反射器和信号检测器。14.根据权利要求13所述的传感器设备，其中，所述中心透镜为由所述束投射系统和所述信号检测系统共享的共用部件。15.根据权利要求14所述的传感器设备，其中，所述束投射系统包括场光阑、衍射光栅、位于所述中心透镜上的两个反射表面、两个凹面反射镜和机械遮蔽件。16.根据权利要求14所述的传感器设备，其中，所述束投射系统包括场光阑、准直透镜、孔径光阑、分束器、两个平面反射镜、位于所述中心透镜上的两个反射表面、两个凹面反射镜和机械遮蔽件。17.根据权利要求13所述的传感器设备，其中，所述束投射系统包括场光阑、准直透镜、孔径光阑、分束器、第一对平面反射镜、两个凹面反射镜、第二对平面反射镜和机械遮蔽件。2CN115023658A权利要求书2/2页18.一种用于校正光刻设备的处理误差的方法，包括：通过多个传感器测量衬底上的多个目标的特性，每个传感器包括：束成形系统，所述束成形系统被配置成对从照射系统产生的照射束进行成形且产生所述照射束的平顶束斑；束投射系统，所述束投射系统被配置成朝向所述衬底上的目标投射所述平顶束斑；和信号检测系统，所述信号检测系统被配置成收集包括