[发明专利]用于散射仪的反射折射式光学系统

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种光学系统，尤其涉及一种反射折射式光学系统。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底或衬底的一部分上的机器。例 如，可以将光刻设备用在平板显示器、集成电路(IC)和涉及精细结构的 其它器件的制造中。在常规的设备中，可以将可选地称为掩模或掩模版 (reticle)的图案形成装置用于生成对应于IC、平板显示器或其它器件的单层 的电路图案。通过成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(例如抗蚀剂)层 上，可以将该图案转移到衬底(例如，玻璃板、晶片等)的全部或一部分 上。

所述图案形成装置可以被用于生成例如IC图案。所述图案形成装置可 以被附加地或替代地被用于生成其他图案，例如滤色片图案或点矩阵。代 替掩模，所述图案形成装置可以是图案化阵列，所述图案化阵列包括独立 可控元件的阵列。与基于掩模的系统相比，在这种系统中，所述图案可以 被更迅速和更低成本地改变。

在对衬底进行图案化之后，通常进行测量和检验。所述测量和检验步 骤通常用于两个目的。第一，旨在检测经过显影的抗蚀剂中的图案存在缺 陷的任何目标区域。如果足够多数量的目标区域存在缺陷，则衬底可以被 从图案化的抗蚀剂上剥离，并被以更有希望接近正确的方式重新曝光，而 不是通过以有缺陷的图案执行工艺步骤(例如蚀刻)而造成永久的缺陷。 第二，所述测量可以允许在光刻设备中的误差，例如照射设定或曝光剂量， 所述误差将被检测并在后续的曝光中被修正。

然而，光刻设备中的许多误差不能根据印刷在抗蚀剂中的图案被容易 地检测或量化。缺陷的检测不总是直接达到目标。于是，用于检测和测量 在光刻设备中的误差的各种离线工序(即，除去衬底的正常处理之外进行 的工序)是公知的。这些可以涉及将衬底用测量装置替换，或进行特定的 测试图案的曝光，例如，在各种不同的机器设定条件下。这种离线技术经 常花费大量时间，减少生产时间，且在处理过程中，设备的终端产品的质 量直到获得测量结果为止都是未知的。

在线测量和检验工序(即，在衬底的正常处理的过程中进行的工序) 是公知的。例如，散射仪是可以被用于临界尺寸(CD)和重叠的在线测 量的光学量测技术。存在两种主要的散射仪技术：

(1)光谱散射仪以固定的角测量散射光的属性，所述散射光的属性 作为波长的函数，所述测量通常采用宽带光源，例如基于氙、氘或氦的光 源(例如氙气弧光灯)。所述固定的角度可以是正入射的或斜入射的。

(2)角分解散射仪以固定的波长测量散射光的属性，所述散射光的 属性作为入射角的函数，所述测量通常采用激光作为单波长光源。

采用散射仪重建产生反射光谱的结构，例如采用实时回归或通过与由 模拟得到的图案库进行对比进行。重建涉及成本函数的最小化。两种途径 通过周期结构计算光的散射。最常用的技术是严格耦合波分析(RCWA)， 但是光的散射也可以通过其他技术被计算，例如有限时域差分法(FDTD) 或积分方程技术。

然而，公知的散射仪具有多个缺陷。例如，常规的散射仪一次仅仅检 测一个波长。因此，多于一个波长的光谱必须采用时间复用的方式建立， 这增加了检测和处理所述光谱所花费的总获取时间。

如前所述，需要一种能够用于在光刻设备进行在线测量和检验的设 备。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供一种具有能在宽的光谱范围中工作的 高数值孔径的反射折射式光学系统。所述反射折射式光学系统包括修正 板、第一反射表面和第二反射表面。所述修正板调节电磁辐射以修正至少 一种像差。所述第一反射表面被定位以反射由所述修正板所调节的电磁辐 射。所述第二反射表面被定位以将由所述第一反射表面反射的电磁辐射聚 焦到衬底的目标部分上。由所述第一反射表面反射并由所述第二反射表面 聚焦的电磁辐射不被折射元件所折射，因此能够使得所述反射折射式光学 系统能够在宽的光谱范围内工作。

本发明的其他的实施例、特征和优势，以及本发明的各种实施例的结 构和工作将在下文中参照附图进行描述。

附图说明

并入本文中并形成说明书的一部分的附图与文字描述一起示出本发 明，所述附图还用于解释本发明的原理，并使得相关领域的技术人员能够 实施和使用本发明。

图1和2示出根据本发明的实施例的光刻投影设备；