[发明专利]光学测量方法和传感器设备

说明书

一种使用光学传感器设备(15)的光学测量方法，所述光学传感器设备包括光学元件(20)、光检测器(26)以及支撑件(30)，所述光学元件包括被配置成选择性地透射入射辐射的标记(22)，所述光检测器被配置成接收由所述标记透射的辐射并且提供指示所接收的辐射的输出信号，所述支撑件支撑所述光学元件并且与所述光学元件成热接触。支撑件的热导率大于光学元件的热导率，并且支撑件的热膨胀系数大于光学元件的热膨胀系数。所述方法包括使用光学传感器设备执行第一测量，所述第一测量包括利用辐射照射所述标记。在第一测量期间光学元件的温度改变。支撑件的温度在整个第一测量期间大致恒定。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年1月4日提交的欧洲申请18150345.9的优先权，所述申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及适用于光刻设备中的光学测量方法和光学传感器设备。

背景技术

光刻设备是一种被构造为将期望的图案施加到衬底上的机器。例如，光刻设备可以用于集成电路(IC)的制造中。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如，掩模)处的图案投影到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

为了将图案投影到衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长确定了可以被形成在衬底上的特征的最小大小。与使用例如具有193nm波长的辐射的光刻设备相比，使用极紫外(EUV)辐射(波长介于4至20nm范围内，例如，6.7nm或13.5nm)的光刻设备可以用于在衬底上形成较小的特征。

光学传感器设备在光刻中具有各种各样的应用，诸如：例如，确定光刻设备的两个或更多个部分之间的对准、确定光刻误差(诸如重叠误差和/或聚焦误差)、确定光刻设备的投影系统中存在的光学像差等。在测量期间，已知的光学传感器设备的部件经受与周围环境的非环境热交换(例如，经由辐射能量的吸收)并且经历温度变化。由光学传感器设备的部件所经历的温度变化引起这些部件的热变形。所述光学传感器设备的部件的热变形可能对再现性即复现性和/或使用光学传感器设备而执行的测量的准确度产生负面影响。期望提供一种消除或减轻了现有技术的一个或更多个问题(无论是否在本文中还是在别处被识别)的光学传感器设备。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种使用光学传感器设备的光学测量方法，所述光学传感器设备包括：光学元件，所述光学元件包括被配置成选择性地透射入射辐射的标记；光检测器，所述光检测器被配置成接收由所述标记透射的辐射并且提供指示所接收的辐射的输出信号；以及支撑件，所述支撑件支撑所述光学元件并且与所述光学元件成热接触，其中所述支撑件的热导率大于所述光学元件的热导率，并且其中所述支撑件的热膨胀系数大于所述光学元件的热膨胀系数，所述方法包括：使用所述光学传感器设备执行第一测量，所述第一测量包括利用辐射照射所述标记，其中所述光学元件的温度在所述第一测量期间改变；和完成所述第一测量，其中所述支撑件的温度在整个所述第一测量期间是大致恒定的。

所述光学测量方法有利地能实现在测量期间所述光学元件的减小的热变形，从而导致较大的准确度。所述光学测量方法还有利地不需要长时间段用于使得在测量完成之后所述光学传感器设备返回至期望的初始温度。因此所述光学传感器设备准备就绪在较短的时间段之后再次使用。这可以有利地产生光刻设备的较大的吞吐量。每次测量的温度大致相等，这导致在根据所述光学测量方法而执行的多次测量之间的较大的再现性。

短语“大致恒定”旨在指示由于测量导致的由所述光学元件经历的任何非环境热干扰不会被热传导至支撑件直到完成测量为止。

所述光学传感器设备还可以包括与所述支撑件成热连通的热交换器，并且其中在所述第一测量开始时所述支撑件处于第一温度，所述方法还可以包括在所述第一测量完成之后、在使用所述光学传感器设备执行第二测量之前等待预定时间量，其中所述支撑件在所述预定时间量内大致返回至所述第一温度。