使用锁定放大器技术的重叠测量系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114730140A(43)申请公布日2022.07.08(21)申请号202080084120.8(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所(22)申请日2020.11.1811256专利代理师赵林琳(30)优先权数据62/943,8762019.12.05US(51)Int.Cl.G03F7/20(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日G03F9/00(2006.01)2022.06.02(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2020/0825752020.11.18(87)PCT国际申请的公布数据WO2021/110416EN2021.06.10(71)申请人ASML控股股份有限公司地址荷兰维德霍温申请人ASML荷兰有限公司(72)发明人M·斯维拉姆S·R·惠斯曼J·L·克鲁泽权利要求书2页说明书19页附图9页(54)发明名称使用锁定放大器技术的重叠测量系统(57)摘要检测系统(200)包括照射系统(210)、第一光学系统(232)、相位调制器(220)、锁定检测器(255)和函数发生器(230)。照射系统被配置为沿着照射路径传输照射束(218)。第一光学系统被配置为朝向衬底(202)上的衍射目标(204)传输照射束。第一光学系统还被配置为传输包括由衍射目标衍射的衍射级子束(222,224,226)的信号束。相位调制器被配置为基于参考信号来调制照射束或信号束。锁定检测器被配置为收集信号束并且基于信号束和参考信号来测量衍射目标的特性。函数发生器被配置为生成用于相位调制器和锁定检测器的参考信号。CN114730140ACN114730140A权利要求书1/2页1.一种检测系统，包括：照射系统，被配置为沿着照射路径传输照射束；第一光学系统，被配置为朝向衬底上的衍射目标传输所述照射束，所述第一光学系统还被配置为传输信号束，所述信号束包括由所述衍射目标衍射的衍射级子束；相位调制器，被配置为：基于参考信号，调制所述照射束或所述信号束；锁定检测器，被配置为：收集所述信号束，并且基于所述信号束和所述参考信号来测量所述衍射目标的特性；以及函数发生器，被配置为：生成用于所述相位调制器和所述锁定检测器的所述参考信号。2.根据权利要求1所述的检测系统，其中所述照射束包括基于所述相位调制器和来自所述函数发生器的所述参考信号的经相位调制的照射束。3.根据权利要求1所述的检测系统，其中所述照射束包括：基于来自所述函数发生器的所述参考信号中的第一参考信号的第一经相位调制的照射束；以及基于来自所述函数发生器的所述参考信号中的第二参考信号的第二经相位调制的照射束。4.根据权利要求1所述的检测系统，其中所述相位调制器被配置为：对朝向所述锁定检测器的所述信号束的第一衍射级子束进行调制。5.根据权利要求1所述的检测系统，其中所述信号束包括基于所述相位调制器和来自所述函数发生器的所述参考信号的经相位调制的信号束。6.根据权利要求1所述的检测系统，其中所述参考信号包括来自所述照射系统的参考照射束。7.根据权利要求1所述的检测系统，其中所述第一光学系统包括第一分束器，所述第一分束器被配置为将所述信号束的第一衍射级子束朝向所述锁定检测器传输。8.根据权利要求7所述的检测系统，其中所述参考信号包括所述信号束的所述第一衍射级子束。9.根据权利要求1所述的检测系统，其中所述照射系统、所述锁定检测器、所述相位调制器和所述函数发生器被集成在光学器件芯片中。10.根据权利要求1所述的检测系统，其中所述锁定检测器包括用于每个像素的内置锁定放大器。11.根据权利要求1所述的检测系统，其中所述锁定检测器包括平衡差分检测器，所述平衡差分检测器被配置为输出差分信号。12.根据权利要求11所述的检测系统，其中所述平衡差分检测器包括绝热耦合器。13.根据权利要求1所述的检测系统，其中所述衍射目标的特性是重叠测量结果。14.根据权利要求1所述的检测系统，还包括解调器，所述解调器被耦合到所述锁定检测器，并且被配置为分离所述信号束的多个频率信号。15.根据权利要求1所述的检测系统，其中所述照射束包括相干轴上照射束。16.根据权利要求1所述的检测系统，其中所述照射束包括第一相干离轴照射束和第二相干离轴照射束。17.根据权利要求1所述的检测系统，其中所述照射系统还包括可调谐滤波器，所述可2CN114730140A权利要求书2/2页调谐滤波器被耦合到所述照射束并且被配置为提供多个不同照射束波长。18.一种光刻设备，包括：照射系统，被配置为照射图案形成装置；投影系统，被配置为将所述图案形成装置的图像投影到衬底上；以及检测系统，被配置为对所述衬底上的衍射目标的特性进行测量，所述检测系统包括：第二照射系统，被配置为沿着照射路径传输照