图像形成设备制造技术

一种图像形成设备包括：照射系统，可操作以将辐射束引导到第一平面上；第一支撑结构，可操作以支撑第一平面中的第一标识，以及第二支撑结构，可操作以支撑第二平面中的第二标识；投影系统，被布置在第一平面与第二平面之间，以在第三平面中形成第一标识和第二标识的组合图像；以及对准系统，可操作以从组合图像提取数据，以确定第一标识与第二标识之间的对准距离。准距离。准距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像形成设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年6月3日提交的EP申请19177944.6的优先权，其通过引用全部并入本文。


[0003]本专利技术涉及一种图像形成设备。具体地，它涉及一种具有对准系统的图像形成设备以及相关方法。

技术介绍

[0004]图像形成设备被用于成像系统中，例如光刻设备。光刻设备是被构造为将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备能够被用于例如集成电路(IC)的制造中。例如，光刻设备可以将图案形成装置(例如掩模)的图案(通常也称为“设计布局”或“设计”)投影到设置在衬底(例如晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
[0005]随着半导体制造过程的不断发展，电路元件的尺寸被不断减小，而在几十年来每个装置的功能元件(诸如晶体管)的数量却稳定增加，遵循一般称为
‘
摩尔定律
’
的趋势。为了跟上摩尔定律，半导体行业正在寻求能够创建越来越小的特征的技术。为了将图案投影到衬底上，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图案化的特征的最小尺寸。当前使用的典型波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。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比使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备在衬底上形成更小的特征。
[0006]在复杂装置的制造中，通常许多光刻图案化步骤被执行，从而在衬底上的连续层中形成功能特征。光刻设备的性能的关键方面是能够关于在先前层中(通过相同的设备或不同的光刻设备)形成的特征正确且准确地放置所施加的图案。出于此目的，光刻设备的图像形成设备可以使用一个或多个标识集合(也可互换地称为标记)。每个标识是一种结构，例如其相对于参考位置或另一标识的位置能够使用位置传感器测量，通常是光学位置传感器。位置传感器可以被称为“对准传感器”，并且标识可以被称为“对准标识”。
[0007]除了光刻设备之外，还有本专利技术可以与其相关的许多其他设备，诸如例如掩模检查设备、量测设备或者测量或处理物体的任何设备。在这些和其他设备中，对准可能是设备性能的关键方面。
[0008]测量对准可能是耗时的过程。例如，为了准确测量，多个对准标识可以被使用，但是一些对准标识可以按顺序对准，这能够使对准持续时间更长。
[0009]可能期望提供一种克服或减轻与现有技术相关联的一个或多个问题的图像形成设备。还可能期望提供替代的图像形成设备。

技术实现思路

[0010]根据本专利技术的第一方面，提供了一种图像形成设备，包括：照射系统，可操作以将
辐射束引导到第一平面上；第一支撑结构，可操作以支撑第一平面中的第一标识，以及第二支撑结构，可操作以支撑第二平面中的第二标识；投影系统，被布置在第一平面与第二平面之间，以在第三平面中形成第一标识和第二标识的组合图像；以及对准系统，可操作以从组合图像提取数据，以确定第一标识与第二标识之间的对准距离。
[0011]组合图像的形成可以有利地提高对准的准确性。组合图像可以包含关于第一标识和第二标识的相对位置的信息。组合图像的形成可以使得能够确定第二标识相对于第一标识的位置，而不是相对于图像形成设备的另一部分的位置。通过本专利技术的实施例实现的第二标识相对于第一标识的位置表示图像形成系统的直接位置准确性。
[0012]组合图像的形成可以有利地减少对准所需的时间。确定对准距离可以通过从组合图像提取数据来实时执行。根据本专利技术的图像形成设备可以在相对较短的时间内确定对准距离，例如在10到20秒之间。减少的对准测量持续时间可以有益地提高生产率。
[0013]第一标识和第二标识可以是对准标识。在第一平面中可以有一个第一标识，并且在第二平面中有一个第二标识。备选地，第一平面中可以有多个第一标识，并且第二平面中有多个第二标识。标识可以被配置为修改辐射束以形成图案化的辐射束。标识可以是衍射光栅的形式。具体地，第一平面中的第一标识可以修改辐射束以形成第一图案化辐射束。
[0014]标识可以被布置为使得在第三平面中的第一标识和第二标识的成像之间没有相对移动。因此，例如由于第一标识和第二标识的图像之间缺乏相对移动，组合图像可以被认为在尺寸和形状上是静态的。组合图像可以在平面内移动，例如它可以在设备的平面上扫描。该设备还可以包括图像扫描机构，其被配置为在第三平面上扫描组合图像。
[0015]要了解的是，为了形成第一标识和第二标识的组合图像，第一平面和第二平面可以是相互共轭的。也就是说，第一平面中的每个点都可以被成像到第二平面中的点(例如通过投影系统)。投影系统可以被配置为在第一平面和第二平面之间引导辐射。投影系统可以被配置为接收第一图案化辐射束，并且在第二平面中的第二标识中的一个第二标识上形成第一标识中的一个第一标识的图像。附加地，投影系统可以被配置为接收由第二标识反射的图案化辐射束的一部分，并且在第三平面中形成第一标识和第二标识的组合图像。
[0016]照射系统可以包括照射源和照射光学器件。照射系统和投影系统可以协作，以将辐射束引导到第一标识和第二标识以形成第一标识和第二标识的组合图像。组合图像可以被理解为包含关于第一标识和第二标识两者的信息的图像。
[0017]第一平面和/或第二平面可以是物体和/或图像平面。第一平面和/或第二平面可以是输入和/或输出平面。投影系统可以包括投影透镜。投影系统可以将组合图像投影到第三平面。第三平面可以是例如与对准系统相关联的输入平面。
[0018]对准系统可以是通过透镜类型。对准系统可以可操作，以测量第一平面中的第一标识和第二平面中的第二标识的相对位置。对准距离可以是形成在第二平面中(经由投影光学器件)的第一标识和设置在第二平面中的第二标识的图像的相对位置。对准距离可以是成像设备的对准和/或重叠准确性的度量，即，第一图案可以被投影到第二图案上的准确性。对准距离可以是第一平面中的第一标识与第二平面中的第二标识之间的对准的度量。
[0019]提取的数据可以取决于组合图像的不对称性。不对称性可以取决于组合图像内的一个或多个特征的偏离质心。不对称的组合图像可以表示对准误差。对准误差可以是第一标识和第二标识之间的非零对准距离。对准误差可以对应于组合图像的不对称性的量。即，
更不对称的组合图像可能比更对称的组合图像表示更大的对准误差。使用不对称性可能是有利的，因为它表示用于确定对准误差的快速且相对容易的方法。
[0020]对准系统可以包括：调制系统，可操作以从组合图像形成调制组合图像；以及检测器，可操作以从调制组合图像提取数据以确定第一标识和第二标识之间的对准距离。调制组合图像可以是第一标记和第二标记的组合图像的调制形式。调制组合图像可以提高数据可以从组合图像提取的速度和/或容易程度。调制系统可以包括光学块。第三平面可以是对准系统的输入平面。第三平面可以是调制系统的输入平面。包含调制组合图像的辐射束可以被称为调制辐射束。检测器可以包括传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种图像形成设备，包括照射系统，能够操作以将辐射束引导到第一平面上；第一支撑结构以及第二支撑结构，第一支撑结构能够操作以支撑所述第一平面中的第一标识，第二支撑结构能够操作以支撑第二平面中的第二标识；投影系统，被布置在所述第一平面与所述第二平面之间，以在第三平面中形成所述第一标识和所述第二标识的组合图像；以及对准系统，能够操作以从所述组合图像提取数据，以确定所述第一标识与所述第二标识之间的对准距离。2.根据权利要求1所述的图像形成系统，其中提取的所述数据取决于所述组合图像的不对称性。3.根据权利要求1或2所述的图像形成系统，其中所述对准系统包括：调制系统，能够操作以从所述组合图像形成调制组合图像；以及检测器，能够操作以从所述调制组合图像提取数据，以确定所述第一标识与所述第二标识之间的对准距离。4.根据权利要求3所述的图像形成设备，其中所述调制系统包括自参考干涉仪和图像扫描机构，所述图像扫描机构被配置为在所述第三平面上扫描所述组合图像。5.根据权利要求3或4所述的图像形成设备，其中所述检测器能够操作以从所述调制组合图像提取相移数据。6.根据权利要求3所述的图像形成设备，其中所述调制系统包括：所述第三平面中的一个或多个检测光栅和图像扫描机构，所述图像扫描机构被配置为在所述第三平面上扫描所述组合图像，使得所述组合图像相对于所述一个或多个检测光栅被扫描。7.根据权利要求3至6中任一项所述的图像形成设备，其中所述调制系统还能够操作以从所述组合图像滤出一个或多个傅里叶分量以形成滤波组合图像，并且从所述滤波组合图像形成所述调制组合图像。8.根据前述权利要求中任一项所述的图像形成设备，其中所述第一标识和所述第二标识包括衍射光栅。9.根据前述权利要求中任一项所述的图像形成设备，其中所述第一标识和所述第二标识具有匹配的衍射光栅周期。10.根据前述权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：