[发明专利]光学系统、量测装置及相关联的方法

说明书

描述了一种光学系统(OS)，该光学系统(OS)用于将辐射束(B)聚焦在量测装置中的关注区域上。辐射束(B)包括在软X射线或极紫外光谱范围中的辐射。光学系统(OS)包括用于将辐射束聚焦在中间聚焦区域的第一级(S1)。光学系统(OS)包括用于将来自中间聚焦区域的辐射束聚焦到关注区域上的第二级(S2)。第一级和第二级均包括Kirkpatrick‑Baez反射器组合。至少一个反射器包括像差校正反射器。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年09月01日提交的欧洲(EP)申请17188979.3和于2018年05月17日提交的欧洲(EP)申请18172804.9的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于但不限于量测装置的光学系统和相关联的方法。

背景技术

光刻装置是被构造成将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻装置可以用在例如集成电路(IC)的制造中。光刻装置可以例如在图案形成装置(例如，掩模)处将图案(通常也被称为“设计布局”或“设计”)投影到被提供在衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)的层上。

为了将图案投影在衬底上，光刻装置可以使用电磁辐射。该辐射的波长确定了可以在衬底上形成的特征的最小尺寸。当前使用的典型波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。与使用例如具有193nm的波长的辐射的光刻装置相比，使用具有在4nm-20nm(例如6.7nm或13.5nm)范围内的波长的极紫外(EUV)辐射的光刻装置可以用于在衬底上形成更小的特征。

低k₁光刻可以用于处理具有小于光刻装置的经典分辨率极限的尺寸的特征。在这种过程中，分辨率公式可以被表示为CD＝k₁×λ/NA，其中λ是所采用的辐射的波长，NA是光刻装置中投影光学器件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常是所打印的最小特征尺寸，但在这种情况下为半间距)，并且k₁是经验分辨率因子。通常，k₁越小，越难以在衬底上再现与电路设计者计划的形状和尺寸相似的图案，以便实现特定的电气功能和性能。为了克服这些困难，可以将复杂的微调步骤应用于光刻投影装置和/或设计布局。例如，这些包括但不限于，NA的优化、定制的照射方案、相移图案形成装置的使用、设计布局的各种优化(诸如，光学邻近校正(OPC，有时也被称为“光学和过程校正”))或通常被限定为“分辨率增强技术”(RET)的其他方法。备选地，可以使用用于控制光刻装置的稳定性的紧密控制环来改善在低k₁下的图案的再现。

量测装置或检查装置可以用于确定由光刻装置在衬底上制造的图案的特性。如今，许多形式的光学量测技术是已知的，并且随着制造图案中关键尺寸的缩小，这些光学量测技术可能分辨率不足。一个选项是在这种量测装置中使用具有相对较低波长的辐射，例如在软X射线或极紫外(EUV)光谱范围内的波长。相对较低的波长可以在从0.1nm至100nm的范围内，或在从1nm至50nm的范围内，或在10nm至20nm的范围内。可以通过使用高次谐波产生(HHG)的原理产生这种波长的辐射：红外(IR)辐射的短脉冲被聚焦在HHG介质(例如特定气体)中，并且HHG介质将所接收的IR辐射的一部分朝向软X射线或EUV辐射转换。由HHG生成的辐射可以在相对较宽的光谱中包括处于不同波长的多个峰。

在量测装置中，辐射光束被照射子系统朝向衬底上的关注区域定向。在关注区域处提供例如目标。优选地，辐射束被聚焦在关注区域或目标上。

在卫星和同步加速器领域，已知一些光学系统，其能够将软X射线和/或EUV光谱范围内的宽带辐射聚焦在传感器上。通常，反射器用于反射软X射线和EUV光谱范围内的辐射。

发明内容