[发明专利]用于工艺灵敏度补偿的对准传感器装置

权利要求书

1.一种对准传感器装置，包括：

照射系统，被配置为沿照射路径透射照射光束；

第一光学系统，包括第一光学器件和第二光学器件，并且被配置为朝向衬底上的衍射目标透射所述照射光束，并且沿信号路径透射信号光束，该信号光束包括从所述衍射目标反射的衍射级子光束；

第二光学系统，包括第一偏振光学器件，所述第一偏振光学器件被配置为基于所述信号光束的偏振，将所述信号光束分离并且透射到第一偏振光学分支和第二偏振光学分支中；

检测器系统，包括一个或多个检测器，并且被配置为基于从所述第一偏振光学分支和所述第二偏振光学分支输出的所述信号光束，来测量所述衍射目标的对准位置；

一个或多个滤光片，沿所述照射路径和/或所述信号路径设置，并且被配置为调节所述照射光束和/或所述信号光束的一个或多个物理参数；以及

处理器，耦合到所述检测器系统，并且被配置为测量由所述一个或多个滤光片引起的所述衍射目标的所述对准位置的变化，并且基于所述变化确定所述对准传感器装置的传感器响应函数。

2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中：

所述第一偏振光学分支包括第一偏振滤光片、第一自参考干涉仪、第二偏振滤光片、以及第二偏振光学器件；并且

所述第二偏振光学分支包括第三偏振滤光片、第二自参考干涉仪、第四偏振滤光片、以及第三偏振光学器件。

3.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中所述处理器还被配置为基于所述传感器响应函数，来校正所述传感器装置的对准位置误差。

4.根据权利要求3所述的传感器装置，其中所述处理器通过针对所述一个或多个物理参数计算所述传感器响应函数的导数和/或最小值，来校正所述对准位置误差。

5.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，其中所述一个或多个滤光片选自由以下各项组成的组：光谱滤光片、数值孔径滤光片、中性密度滤光片、图案化滤光片、以及偏振滤光片。

6.根据权利要求5所述的传感器装置，其中：

所述光谱滤光片是窄通带波长滤光片；

所述数值孔径滤光片是被配置为改变所述照射光束和/或所述信号光束的光功率的透镜；

所述图案化滤光片是图案化的参考掩模版；以及

所述偏振滤光片是波片。

7.根据前述权利要求中任一项所述的传感器装置，还包括第三光学系统和第二检测器系统，所述第三光学系统包括第三光学器件，所述第二检测器系统包括一个或多个另外的检测器，并且所述传感器装置被配置为基于所述衍射目标的不对称性，来测量所述信号光束的不对称性和/或所述信号光束的强度。

8.一种光刻装置，包括：

第一照射光学系统，被配置为照射衍射图案；

投影光学系统，被配置为将所述衍射图案的图像投影到衬底上；以及

对准传感器装置，被配置为校正所述光刻装置的对准位置误差，所述对准传感器装置包括：

第二照射光学系统，被配置为沿照射路径透射至少一个照射光束；

第一光学系统，包括第一光学器件和第二光学器件，并且被配置为朝向所述衬底上的所述衍射图案，透射所述照射光束，并且沿信号路径透射信号光束，所述信号光束包括从所述衍射图案反射的衍射级子光束；

第二光学系统，包括第一偏振光学器件，所述第一偏振光学器件被配置为基于所述信号光束的所述偏振，将所述信号光束分离并且透射到第一偏振光学分支和第二偏振光学分支中；

检测器系统，包括一个或多个检测器，并且被配置为基于从所述第一偏振光学分支和所述第二偏振光学分支输出的所述信号光束，来测量所述衍射图案的对准位置；

一个或多个滤光片，沿所述照射路径和/或所述信号路径设置，并且被配置为调节所述照射光束和/或所述信号光束的一个或多个物理参数；以及

处理器，耦合到所述检测器系统，并且被配置为测量由所述一个或多个滤光片引起的所述衍射图案的所述对准位置的变化，并且基于所述变化确定所述对准传感器装置的传感器响应函数。