具有方芯光纤的光刻设备、检查系统以及检测器的制作方法

本公开涉及检测器，例如被用于光刻设备和系统中的晶片对准测量的检查系统的检测器。

背景技术：

1、光刻设备是一种将期望图案施加到衬底上(通常施加到衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以被用于例如集成电路(ic)的制造中。在这种实例中，图案化装置(其被另选地称为掩模或掩模版)可以被用于生成要在ic的个体层上形成的电路图案。此图案可以被转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或多个管芯的部分)上。图案的转移通常经由成像到被提供在衬底上的辐射敏感材料层(抗蚀剂)上。一般来说，单个衬底将包含被连续地图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括：所谓的步进器，其中通过一次将整个图案曝光到目标部分上来辐照每个目标部分；以及所谓的扫描仪，其中通过在与给定方向(“扫描”方向)平行或反向平行地同步扫描目标部分的同时在该扫描方向上通过辐射束扫描图案来辐照每个目标部分。还可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案化装置转移到衬底。

2、在光刻操作期间，不同的处理步骤可能需要在衬底上顺序地形成不同的层。因此，可能需要相对于在其上形成的先前图案以高准确度来定位衬底。通常，对准标记被放置在要被对准的衬底上，并参考第二目标而被定位。光刻设备可以使用对准设备，对准设备用于检测对准标记的位置，并且用于使用对准标记来对准衬底，以确保来自掩模的准确曝光。两个不同的层处的对准标记之间的错位被测量为重叠误差。

3、为了监测光刻过程，测量经图案化的衬底的参数。参数可以包括例如在经图案化的衬底中或经图案化的衬底上形成的连续层之间的重叠误差以及显影的光敏抗蚀剂的临界线宽。可以在产品衬底和/或专用计量目标上执行该测量。有多种技术用于测量在光刻过程中形成的微观结构，包括使用扫描电子显微镜和各种专用工具。一种快速且非侵入形式的专用检查工具是散射仪，其中辐射的束被引导到衬底表面上的目标上，并且散射或反射的束的属性被测量。通过比较束在被衬底反射或散射之前和之后的属性，可以确定衬底的属性。例如，这可以通过将反射的束与存储在与已知衬底属性相关联的已知测量的库中的数据进行比较来实现。光谱散射仪将宽带辐射束引导到衬底上，并测量散射到特定窄角范围内的辐射的光谱(根据波长的强度)。对照而言，角度分辨散射仪使用单色辐射束，并测量散射的辐射根据角度的强度。

4、理想情况下，检查系统的检测器将对入射到其表面上的光子具有稳定且可预测的响应(例如，信号与入射光子的数目成线性比例)。然而，实际上，检测器对入射辐射具有非线性响应。非线性响应可能是由于由检测器的制造过程引起的微观缺陷和/或在检测器的材料中的吸收非线性造成的。由于检测器的非线性而导致的强度波动可能促进由检查系统执行的测量的不确定性。

技术实现思路

1、因此，本文所描述的实施例解决了由非线性检测器响应引起的测量的不确定性。

2、在一些实施例中，一种设备可以包括照射系统、投射系统和检查系统。照射系统可以被配置为照射图案化装置的图案。投射系统可以被配置为将图案的图像投射到衬底上。检查系统可以包括辐射源、光学元件和检测器。辐射源可以被配置为生成辐射。光学元件可以被配置为将辐射朝向衬底上的目标引导。检测器可以包括光敏装置和方芯光纤。光敏装置可以被配置为至少接收由目标散射的辐射的部分，并且基于辐射的所接收的部分来生成测量信号。方芯光纤可以被耦合到光敏装置，并且方芯光纤可以被配置为将辐射的部分引导到光敏装置，并且使辐射的所引导的部分均质化，使得辐射的在光敏装置处接收到的部分的强度横截面近似均匀。

3、在一些实施例中，一种检查系统可以包括辐射源、光学元件和检测器。辐射源可以被配置为生成辐射。光学元件可以被配置为将辐射朝向目标引导。检测器可以包括光敏装置和方芯光纤。光敏装置可以被配置为至少接收由目标散射的辐射的部分，并且基于辐射的所接收的部分来生成测量信号。方芯光纤可以被耦合到光敏装置，并且方芯光纤可以被配置为将辐射的部分引导到光敏装置，并且使辐射的所引导的部分均质化，使得辐射的在光敏装置处接收到的部分的强度横截面近似均匀。

4、在一些实施例中，一种检测器可以包括光敏装置和方芯光纤。光敏装置可以被配置为接收辐射并基于接收到的辐射来生成测量信号。方芯光纤可以被耦合到光敏装置，并且方芯光纤可以被配置为将辐射引导到光敏装置，并且使所引导的辐射均质化，使得在光敏装置处接收到的辐射的强度横截面近似均匀。

5、下面将参考附图详细地描述本公开的另外的特征以及各种实施例的结构和操作。要注意的是，本公开不限于本文所描述的特定实施例。本文仅出于说明目的而呈现此类实施例。基于本文中所包含的教导，另外的实施例对于(多个)相关领域的技术人员而言将是显而易见的。

1.一种设备，包括：

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述方芯光纤还被配置为允许所述辐射的所接收的所述部分的多个波长的近似无损的传输。

3.根据权利要求1所述的设备，其中：

4.根据权利要求3所述的设备，其中：

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述检查系统包括第二检测器，所述第二检测器包括：

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述检测器的功率到相位转换因子小于约1rad/w。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述方芯光纤具有约1至100m、1至50m、1至20m、1至10m、1至5m、1m、5m或者10m的长度。

8.一种检查系统，包括：

9.根据权利要求8所述的检查系统，其中所述方芯光纤还被配置为允许所述辐射的所接收的所述部分的多个波长的近似无损的传输。

10.根据权利要求8所述的检查系统，其中：

11.根据权利要求10所述的检查系统，其中：

12.根据权利要求8所述的检查系统，还包括第二检测器，所述第二检测器包括：

13.一种检测器，包括：

14.根据权利要求13所述的检测器，其中所述方芯光纤还被配置为允许所接收的所述辐射的多个波长的近似无损的传输。

15.根据权利要求14所述的检测器，其中：