[發明專利]測量EUV鏡頭的成像質量的測量系統

有效

• 申請號: 201380015955.8
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN104204952B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: R.弗里斯;M.薩馬尼戈;M.德岡瑟;H.海德納;R.霍克;M.施里弗
• 申請（專利權）人: 卡爾蔡司SMT有限責任公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G01M11/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 陳金林

本申請要求于2012年3月23日提交的德國專利申請No.10 2012 204 704.2以及于2012年3月23日提交的美國臨時申請No.61/614759的優先權。通過引用將該德國專利申請和美國臨時申請的全部內容并入本申請。

技術領域

本發明涉及一種測量EUV鏡頭的成像質量的測量系統、一種包括用于檢驗(inspection)設備的EUV鏡頭和上述類型的測量系統的布置、一種檢驗用于微光刻的基板的表面的檢驗設備以及一種測量EUV鏡頭的成像質量的方法。

背景技術

EUV鏡頭在其操作波長下的波前像差的測量值是合格化(qualification)和確保EUV鏡頭性能的關鍵參數。現有解決方案針對具有4:1的縮減因數的系統進行了最優化。對半導體工業中的EUV檢驗光學單元的需求推動具有高放大比例的光學設計。由于該放大，用于EUV光刻光學單元的干涉測量方法僅能困難地獲得所需的測量精度。

因此，需要一種用于放大EUV鏡頭的獲得所需測量精度的非干涉測量技術，EUV鏡頭比如是用于掩模或晶片檢驗的檢驗設備中所需的。

為了獲得高精度的測量結果，需要具有高空間分辨率的波前源，使得光瞳被衍射填充。在大于100nm的波長下，在層厚度低于該波長的情況下，比如金屬的材料呈現不同的光學效應。僅具有小的復折射率差的材料可用在EUV應用中。因此，衍射結構具有不可忽略的豎直范圍(extent)，在測量的描述中必要考慮該豎直范圍。非優化的波前源因其表面特征(topography)而會將人為波前像差引入測量系統中。

發明內容

發明目的

本發明的目的是提供一種測量系統和一種上面提及類型的方法，由此解決上述問題，特別地，可以高測量精度地進行對具有高放大比例的EUV鏡頭的測量。

發明方案

上述目的可根據本發明的第一方面例如通過測量EUV鏡頭的成像質量的測量系統來實現，該測量系統包括衍射測試結構。而且，測量系統包括：測量光輻射裝置，其構造成將處于EUV波長范圍中的測量光輻射至測試結構上；變更裝置，用于改變測試結構借助鏡頭實現的成像的至少一個像確定參數；探測器，用于記錄像堆(stack)，像堆包括在設定不同像確定參數的情況下產生的多個像；以及評估裝置，構造成從像堆確定鏡頭的成像質量。

測試結構是衍射結構，意味著衍射效應在測量光與衍射測試結構相互作用時是重要的。根據實施例，衍射測試結構的尺寸做成小于測量光的艾利斑直徑的五倍，尤其兩倍。艾利斑直徑定義為測量光波長與鏡頭數值孔徑的商的1.22倍。測試結構可以是衍射結構，比如針孔或邊緣掩模等，其使測量光發生衍射，使得測量光以具有圓錐橫截面形狀的波前輻射至鏡頭上。然而，波前形狀并不限于具有圓錐橫截面的形狀。輻射至鏡頭上的波前有利地是球形波前。為此，測試結構有利地構造成使得其低于鏡頭的分辨極限。根據實施例，衍射測試結構構造成使得在與衍射測試結構相互作用之后，測量光的波前與目標形狀(例如，圓錐截面的理想形狀，尤其是球形)最大偏離0.1nm或更小。換言之，由衍射結構產生的波的波前被十分良好地限定。

測試結構的成像可以透射或反射實現。特別地，基于本領域技術人員所知的方法“相位恢復(retrieval)”，進行借助評估裝置所實現的評估。要改變的像確定參數可以是前焦距和/或后焦距。為了改變的目的，可平行于鏡頭光軸改變測試結構和/或探測器的位置。

根據本發明的一個實施例，測試結構是關于測量光具有反射效應的測試掩模的一部分，特別地，測試掩模具有多層布置。

根據本發明的另一實施例，測試結構實現為施加到多層布置上的吸收層。

根據本發明的另一實施例，測試結構由施加至非反射載體上的多層布置形成。

根據本發明的另一實施例，衍射測試結構是測試掩模的一部分，測量光輻射裝置構造成以掠入射將測量光輻射至測試掩模上。由此，測量光以小入射角，即幾乎平行于測試掩模表面的角度輻射至測試掩模上。入射角選擇成使得與較大的入射角相比，測試掩模表面材料的反射率明顯變得更大。

根據另一實施例，衍射測試結構由包含于在掠入射下具有較低反射率的載體層的凹槽中的在掠入射下具有高反射率的材料的插件形成。

根據另一實施例，衍射測試結構通過由在掠入射下具有高反射率的材料制成的襯墊形成，該襯墊布置于在掠入射下具有較低反射率的載體層的表面上。

根據另一實施例，衍射測試結構由在掠入射下具有低反射率的層中的切口形成，在掠入射下具有低反射率的層布置在于掠入射下具有較高反射率的載體層的頂部。