测量光刻设备中动态定位误差的性质的方法、数据处理设备以及计算机程序产品

摘要

本发明公开了一种测量光刻设备中动态定位误差的性质的方法、数据处理设备以及计算机程序产品。光刻设备通过相对于彼此以一系列的移动来移动衬底和图案形成装置使得图案被施加到衬底上的期望位置上而操作。移动固有地包括在一个或多个轴线上的引起在被施加的图案中可以测量的相应的误差的动态定位误差。测试方法包括人为地在不同的特定频率和轴线上注入相对大的动态定位误差。测量不同频率和跨过给定轴线感兴趣的频带的注入的误差的振幅时的图案中的误差中的变化量。使用测量和注入的频率的已知条件的计算允许分析在与每次误差频率相关的频带中动态定位误差变化量。在计算中基于图案形成操作的参数和注入的和测量的轴线之间的关系应用相关函数。

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量光刻设备中动态定位误差的性质的方法，和数据处理设备以及用于这种方法的实现部件的计算机程序产品。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(ICs)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单个的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓的步进机，在步进机中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；和所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步地扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底上的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。

在将图案曝光或印刷到衬底上期间不可避免地发生的不同的伺服系统和光刻设备的部件中的误差会在应用的图案的质量中产生相对于理想的图案的误差。通常这些质量的降低通过其对产品图案中的对准(衬底平面内的位置)和/或临界尺寸(CD)和CD均匀性(CDU)中的影响表现出来。误差源可以是相对静止的，或它们可以是动态的，例如相对于需要的路径的振动或摇晃。当其它误差源随着每个节点和新的光刻平台被减少，这些动态的误差变化的相对影响变成显著地限制性能的因素。 此外，用以提高设备的产量的努力通常暗示着部件移动和加速/减速更快，同时部件更轻和因此结构上较低的刚性。如果没有通过认真的设计降低误差的话，这些测量倾向于增大动态误差。

已经采用术语“移动标准偏差”或MSD表示这些动态误差，但是并不存在好的方法用以测量系统的MSD。即使可以测量设备内的每个子系统的MSD贡献或影响也是这样的，因为这些贡献或影响不能以简单的方式相加。尤其地，不同的MSD贡献或影响本身是可变化的，并且这些变化的贡献或影响不以简单的方式相加。MSD的可变性导致对CD的变量影响，降低衬底上的CD均匀性，并且甚至在衬底的一个场部分内降低CD均匀性。理论上，可以考虑单次CDU测试用于测量整个系统的MSD可变性。但是在实践中，CDU被其它(非-CDU)贡献或影响太多地干扰，因此被限制了其本身诊断的价值。

发明内容

本发明旨在能够改善例如MSD的动态定位误差的测量，并且尤其是影响CD均匀性的MSD的可变性。术语MSD仅用作示例，并且本发明总体上关注动态定位误差的测量和动态定位误差中的变化量。

本发明的第一方面提供一种测量光刻设备中动态定位误差的性质的方法，所示光刻设备布置成将图案从图案形成装置转移到衬底上，所述光刻设备包括：

图案形成子系统，用于容纳所述图案形成装置并将所述图案施加到保持在图案形成位置处的上述衬底的一部分；

衬底支撑结构，用于在施加所述图案时保持所述衬底；和

定位系统，用于移动所述衬底支撑结构，所述图案形成子系统和所述图案形成装置相对于彼此进行一系列的移动，使得所述图案被施加在所述衬底上的期望的位置，所述一系列的移动固有地包括在一个或多个轴线上的动态定位误差，所述动态定位误差引起可以在被施加的图案中测量的相应的误差，

所述方法包括：

操作图案形成子系统和定位系统，同时注入具有已知频率特征的动 态定位误差，所述注入的误差的特性被控制成在操作期间不同时刻就一个或多个特征而言是不同的；

直接地或间接地测量在与操作的每个不同时刻相关联的所述图案形成误差中的变化量；和

根据测量的图案形成误差变化量和相关的注入的误差的已知的特征，计算在与注入的误差的已知频率组成相关的频率带中固有的动态定位误差的至少一个性质。

基于对图案形成过程中频率的相关性的彻底的理解，例如在扫描类型的光学光刻术中“移动的狭缝”的曝光过程，发明人已经认识到，通过注入在已知的频率处的附加的误差可以有效地探测在特定频率带处的固有的误差变化量的分量。根据MSD变化量内的这些特定频率分量的已知信息，可以促进误差源的诊断，和/或可以计算整个MSD变化量的更精确的和。这里使用的术语“图案形成子系统”包含光学光刻过程中的投影系统，但是也可以包含用在例如压印光刻的其他类型的过程中的系统。

通过操作所述光刻设备以将图案施加到实际的衬底并且随后测量图案形成性能，可以执行测量光刻设备中动态定位误差的性质的方法。替换地或附加地，通过将传感器代替衬底放置在图案形成位置可以间接地测量图案形成误差。

为本发明说明书的目的，注入的误差的特性(character)应该理解为不同的独立的特征(characteristic)(例如频率、振幅以及相位)的和。本发明的实施例可以包括在不同的振幅处给定频率的注入误差、在不同频率和/或相位处注入误差和具有不同动态轴线的注入误差。在下面的说明书以及在从属权利要求中更全面地描述这些和其他变化量。

根据本发明的第二方面，提供一种计算机程序产品，包含用于控制光刻设备的一个或多个机器可读指令的序列，所述指令适于控制所述图案形成子系统以与动态定位误差的注入一起操作，注入的误差的特性被控制成在操作期间不同的时刻就一个或多个特征而言是不同的，由此执行上述的根据本发明的第一方面的测量光刻设备中动态定位误差的性质的方法的操作步骤。

根据本发明的第三方面，提供一种数据处理设备，布置成实施用于 测量光刻设备中动态定位误差的性质的方法的计算步骤，例如根据上述的本发明的第一方面的测量光刻设备中动态定位误差的性质的方法，所述数据处理设备布置成：

(a)接受在光刻设备的操作中不同时刻产生的图案形成误差中的变化量直接地或间接地形成的多个测量值；和

(b)根据所测量的图案形成误差变化量和根据在所述不同时刻注入的动态定位误差的已知的特征，计算在与所述注入的误差的已知的频率组成相关的频率带中的所述固有动态定位误差的至少一个性质。

本发明还提供一种计算机程序产品，包含用于控制一般通用的数据处理设备以实现上述的本发明第三方面的数据处理设备的一个或多个机器可读指令的序列。

本发明的还一方面提供一种测量光刻过程的性能对光刻设备中动态定位误差的灵敏度的方法，光刻设备布置成将图案从图案形成装置转移到衬底上，所述光刻设备包括：

图案形成子系统，用于容纳所述图案形成装置并将所述图案施加到保持在图案形成位置处的上述衬底的一部分；

衬底支撑结构，用于在施加所述图案时保持所述衬底；和

定位系统，用于移动所述衬底支撑结构，所述图案形成子系统和所述图案形成装置相对于彼此进行一系列的移动，使得所述图案被施加在所述衬底上的期望的位置，所述一系列的移动固有地包括在一个或多个轴线上的动态定位误差，所述动态定位误差引起可以在所施加的图案中测量的相应的误差，

所述方法包括：

(m)操作所述图案形成子系统和定位系统以将图案施加到衬底，同时注入具有与光刻设备的自然频率响应中的零点匹配的频率的动态定位误差，所述自然频率与上述设备的操作速度相关，所述注入的误差的强度被控制成以便在操作期间的不同时刻是不同的；

(n)直接地或间接地测量在与操作的每个不同时刻相关联的所述图案形成误差中的变化量；和

(o)根据所测量的图案形成误差的变化量和相关的注入的误差的已 知的特征，计算所述图案形成误差对所述动态定位误差的灵敏度。

在这种操作期间设备的操作速度可以设定得非常低，使得固有的动态定位误差被减小成几乎为零，并且仅仅振幅已知的注入的误差对观察到的感兴趣的图案形成误差有影响。频率匹配意味着注入的误差仅是动态误差。

本领域技术人员通过下面介绍的实施例将理解本方面的这些和其他特征和优点。

附图说明

现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中：

图1示出了根据本发明一个实施例的光刻设备；

图2示意地示出图1中的设备在曝光衬底上的目标部分(场)的操作；

图3示出图2中示出的曝光过程中移动平均误差的性质；

图4示出图2中的操作中动态定位误差(MSD)的性质；

图5示出动态定位误差和临界尺寸(CD)之间的关系；

图6示出与对于在给定光刻过程中的动态定位误差的不同贡献因素的频率和相位有关的相关函数(a)和(b)；

图7(a)到(c)示出当组合不同的误差贡献因素的影响时相关性的结果；

图8示出根据本发明一个实施例的测量光刻设备中的动态定位误差的性质的方法的一般流程图；

图9是在一个具体实施例中的工艺的更详细的流程图；

图10(a)和(b)示出图9中的方法的操作原则；

图11示出具有用在本发明第二实施例中的图像对准传感器的衬底台；

图12示出图9中的流程图修改的步骤，用于实现本发明的第二实施例；

图13和14示出用于测量临界尺寸对动态定位(MSD)的灵敏度的 过程；和

图15示出根据本发明的用于控制设备的处理单元(计算机系统)和用于测量光刻设备中动态定位误差的性质的方法.

具体实施方式

图1示意地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述光刻设备包括：

-照射系统(照射器)IL，其配置用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或极紫外(EUV)辐射)；

-支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置MA的第一定位装置PM相连；

-衬底台(例如晶片台)WT，其构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底W的第二定位装置PW相连；和

-投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，其配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。

照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。

所述支撑结构MT支撑图案形成装置MA，即承载图案形成装置MA的重量。支撑结构MT以依赖于图案形成装置MA的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置MA是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构MT可以确保图案形成装置MA位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案赋予衬底上的任何装置，不管是直接地还是间接地。在作为当前最常见的类型的光学光刻设备中，图案形成装置用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束以便在衬底的目标部分上形成图案。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。

图案形成装置MA可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。

在其它类型的光刻过程中，例如压印光刻术，图案形成装置可以采取被压入到衬底上的图案接收层中的机械模板的形式。术语“图案形成装置”因此并不解释为限于光学图案形成装置。

这里使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括任意类型的投影系统，投影系统的类型可以包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述设备可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。

所述设备还包括处理单元PU，其控制上述不同的致动器和传感器的所有的移动和测量。

光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的掩模台)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台， 或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。这里公开的本发明在单个的和多个的台设备中提供额外的灵活性。

光刻设备还可以是这种类型，其中衬底的至少一部分可以由具有相对高的折射率的液体(例如水)覆盖，以便填满投影系统和衬底之间的空间。浸没液体还可以施加到光刻设备的其他空间中，例如掩模和投影系统之间的空间。浸没技术在本领域是熟知的，用于提高投影系统的数值孔径。这里使用的术语“浸没”并不意味着必须将结构(例如衬底)浸入到液体中，而仅意味着在曝光过程中液体位于投影系统和该衬底之间。

参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源SO和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源SO看成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源SO可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源SO是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时设置的所述束传递系统BD一起称作辐射系统。

所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可以对所述照射器IL的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器IL用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。

所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过所述图案形成装置MA来形成图案。已经穿过掩模M之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统PS将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的 目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位掩模M。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现掩模台MT的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，掩模台MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准掩模M和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分C之间的空间(这些公知为划线对齐标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在掩模M上的情况下，所述掩模对准标记可以位于所述管芯之间。

在实际应用中，处理单元PU将被实现为多个子单元的系统，每一个子单元操纵设备内的部件或子系统的实时的数据获取、处理和控制。例如，一个处理子系统可以专用于衬底定位装置PW的伺服控制。独立的单元甚至可以操纵粗致动器和精致动器，或不同的轴线。其他单元可以专用于位置传感器IF的读取。设备的总的控制可以由中央处理单元控制，中央处理单元与这些子系统处理单元、操作者以及与包含在光刻制造过程中的其他设备通信。

可以将所示的设备用于以下模式中的至少一种中：

1.在步进模式中，在将掩模台MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。

2.在扫描模式中，在对掩模台MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于掩模台MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光 场的最大尺寸限制了单一动态曝光中所述目标部分C的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分C的高度(沿所述扫描方向)。

3.在另一种模式中，将用于保持可编程图案形成装置的掩模台MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。

也可以采用上述使用模式的组合和/或变体或完全不同的使用模式。动态误差，例如MSD(MSD变化量)，尤其与在移动的情况下执行的曝光相关，正如上述的模式2和模式3。

图2示意地示出用于在图1中的设备中曝光衬底W上的场F的扫描操作。衬底W和掩模M在透射图中示出，照射源IL在它们的上方，投影系统PS在它们之间。掩模M承载透明的图案F’，其与将要应用到衬底W的一个场F的图案版本成比例。照射源IL给出辐射狭缝S’，在Y方向上大小不足以覆盖区域F’，但是在X方向上足够宽。为了曝光整个场，掩模M移动通过狭缝S’的区域以将相应的狭缝区域S投影到衬底场F上。这些移动用大箭头表示。

原则上，足以将衬底看成静止同时图案化的狭缝S沿Y方向的相反方向在衬底上面通过，如图右边局部的示意图所示。长度L的狭缝以曝光速度V_exp在场F上移动。

性能测量和移动标准偏差(MSD)

正如本领域技术人员熟知的，光刻过程的性能可以通过多个参数进行测量。为了说明的目的，以临界尺寸或CD为关键参数，临界尺寸或CD为可以可靠地复制作为半导体的部分或其他产品的部分的最小特征尺寸。CD可以看成线宽，并且原则上在X和Y方向上是不同的。CD的均匀性或一致性被称为CDU，在实现产品的期望的性能和产量中是同等重 要的。每种新一代的设备和过程通常瞄准进一步地减小CD。是否调整已有的设备或设计一个新的设备，其目标是减小可能造成影响的所有误差源。

测量误差的能力当然是校正误差的先决条件。CD误差的测量可以是在最终的产品中、或在已经用产品图案或测试图案曝光但是还没有蚀刻到产品中的抗蚀剂中可以测量的。为了这个目的，我们关注经过曝光的抗蚀剂中的、而不是经过蚀刻的产品中的CD。依赖于用于测量CD的测量技术，抗蚀剂可以被烘烤但是还没有显影，或其可以被显影。这些测量可以通过电子显微镜(SEM)来执行，但是对于常规的测量，通常的方法是使用专用的量测工具，例如散射仪。光刻设备的性能还可以在没有曝光抗蚀剂涂覆的衬底的情况下通过放置在图案形成位置处的传感器测量。在现有技术中一般的问题在于，测量并分离对整个CD或CDU性能有贡献的不同的误差源。在光刻设备内直接或间接地影响CD的误差是散焦、剂量、光学和机械误差及变化量以及在图案化(曝光)之后的抗蚀剂处理中的误差。

在光刻设备本身作为误差源的情况下，误差的不同类型可以根据其位移(X，Y，Z)或旋转(Rx，Ry，Rz)的轴线、并根据它们是静止的还是具有动态误差(振动)来进行识别和命名。这里的讨论重点关注MA(移动平均值)和MSD(移动标准偏差)。这些类型的误差将以定性的项进行描述。而执行装置会定量地限定对设计用途、应用用途或类似的有用的参数。

移动标准偏差或MSD是在一个狭缝曝光期间的位置变化量。该位置变化量可以来源于任何轴线。移动平均值(MA)是在晶片的一个点上的狭缝通过期间的平均误差。

图3用图示出七种不同轴线/类型的狭缝S中静态误差的性质：沿X、Y的位移、在X-Y平面内的旋转Rz、放大率M、沿Z的位移(散焦)和旋转Rx、Ry。放大率误差在光学系统中产生，而不是在定位子系统中产生。箭头表示误差的方向(误差当然可以是正的或负的)。大的斑点表示指向纸外的箭头，而“x”表示指向纸内的箭头。如图的下部所示，在场F上的这些不同的位移得出MA分量MA_Xtot、MA_Ytot和MA_Ztot。 当然，X位移导致在场上的误差MA_Xtot，用在左上面的深的阴影场F表示。Y/MA_Ytot和Z/MA_Ztot类似。Y位移对MA_Xtot没有影响，反之亦然。旋转Rz以时间变化的方式影响X误差，用“dt”和相关的场F中的阴影表示。放大率误差对场中心下面的MA_Xtot没有影响，但是朝向端部影响增大，如图所示。在图3中的其他场中的阴影和标记示出不同类型的误差对误差参数MA_Ytot和MA_Ztot的影响。

图4以类似的方式示出MSD误差的性质。它们是时间变化误差、有效的振动，因而在图的上部示出在振动周期的四个相位t＝1、2、3、4处的位移的图案。在图的下部中，用MSD_Xtot和MSD_Ytot标示的场F的行示出这些MSD的分量以及由此相应的水平(h)和垂直(v)CD值如何被不同的振动模式影响。除去纯沿Y方向的振动(第二列)之外，MSD_Xtot可以由任何模式得出。对于放大率误差和Ry，MSD_Xtot朝向场边缘增大，而不是跨过场均匀或一致的。不用说，如果可以测量MSD并且观察这种“指纹(fingerprint)”，就可以有更好的机会将误差的源分开。同样，除去纯沿X方向(第一栏)的振动之外，MSD_Ytot可以由任何模式得出。朝向场边缘增大的MSD_Ytot表示Rz和/或Ry振动。应该理解，在场F中的阴影的均匀性不说明在实际测量中误差的均匀性。这些阴影区域更应该表示在场的特殊类型的误差中，这些误差的变化量在什么情况下自身将表现出CD变化量，以及它们何时产生这种表现。

对于MSD_Ztot，Ry使得MSD_Ztot沿X朝向场边缘增大。由于扫描的属性，Z和Rx不容易区分，但是它们都引起跨过整个场的MSD_Ztot。误差MSD_Ztot本身反映水平和垂直特征(h+v)的CD变化量。从上面可以认识到，有关不同MSD对操作的影响的信息可以通过分析CD和CDU的测量结果来获得，并且尤其是通过对比这些结果来区分仅在水平特征中观察到的影响、仅在垂直特征中观察到的影响或在两者中观察到的影响，和区分跨过整个场观察到的影响、较朝向中心观察到的影响以及较朝向端部观察到的影响。在后两种情形中，跨过场的变化的轮廓可以看成特殊影响因素的“指纹”。因此，可以看到，Ry具有沿X方向朝向场边缘增加的MSD Z指纹。Rz具有增加的MSD Y指纹，放大率M具有朝向场边缘增加的MSD X指纹。

参照图5，曲线示出CD通常是如何受MSD影响的。与焦距类似，与剂量不同，沿X、Y或Z的MSD影响CD的二次方，使得(所有其他误差都相等)CD与MSD的平方成比例：CD＝βMSD²，其中β是曲率系数。在所示出的公式中，μ表示MSD或CD的平均值，如图所示。相应地，3σ表示MSD或CD中的偏差。3σ_CDU是表示CD均匀性CDU的一种形式。公式和图显示，CD和CDU依赖于平均MSD，并且依赖于MSD的非均匀性。对MSD变化量的灵敏度(由曲线的斜率表示)随平均MSD(也称为MSD偏移)增大而增大。

MSD Z灵敏度基本上是熟知的Bossung曲率，通常从依赖于焦距变化的曲线中得到。

对MSD贡献因素求和：在狭缝内的相关性

在复杂的光刻设备中总的系统MSD和总的系统MSD变化量自然是来自用于将图案形成装置的“空间图像”定位在衬底上的所需位置点处所涉及的不同子系统中的伺服系统、传感器、致动器等的误差源的多个单独的影响因素的求和。这些分量中的一些可以通过在子系统上直接的测量来测量，其中一些不能。然而，对所述分量的测量甚至不能实现对任何轴线上的总的系统MSD的精确计算，因为这些是周期变化量：它们结合起来以产生总的MSD和MSD均匀性的方式极为重要地依赖于它们是否彼此具有相关性，还是不具有相关性，以及它们的频率是多少。

再看图2的右手边，重新回到速度V_exp和狭缝长度L的结合意味着在场F内的任何目标位置被以L/V_exp的时间曝光。照射在该点上的辐射将在该时间上对每一时刻的辐射进行积分。在跨过狭缝上的积分将过滤掉具有大于V_exp/L的频率的变化量。应该合适地参考有效狭缝长度，而不是简单的狭缝长度L，因为照射狭缝S’的长度将是一个因子(例如4)乘以目标狭缝S。通常，在当前的机器中的典型的狭缝长度，在掩模水平位置处为大约13mm，在目标处是5-6mm。考虑非矩形狭缝强度轮廓和浸没，有效(rms)狭缝长度L可以在3-5mm范围内，例如3.5-4mm。术语“狭缝长度”L将用于包含这些考虑因素，除非明确地重新对其进行阐述。依赖于例如可以在0.3-1.0ms^-1范围内的V_exp，特征频率V_exp/L 可能是大约150Hz，例如在30-300Hz范围内。

参考图6(a)，对沿每个轴线的MSD的不同的影响因素具有其自身的频率和相位，它们可能大于或小于频率V_exp/L。将两个频率相加产生它们的和、差频率信号。狭缝中的频率的积分得到相关函数CF，相关函数CF为如图大致地示出乘以函数 后的曲线。因此，通过狭缝长度L、扫描速度V_exp、分量之间的频率差值Δf以及像差 可以确定所述相关性。依赖于该函数的强度(和符号)，误差信号可以平方相加或线性相加，使得它们对总的MSD所起的作用相当不确定。注意完整性，MSD²对CD有影响，使得影响因素的频率是有效的。

在数学项上，在频率ω₁和ω₂处的两个MSD影响因素的有效和是由以下关系式给出的四个项的求和：

MSD²_sum＝c₁ sin(2ω₁t)+c₂ sin(2ω₂t)+c₃ sin((ω₁+ω₂)t)+c₄ sin((ω₁-ω₂)t)

第一项和第二项分别仅来自于第一和第二频率与系数c₁和c₂。频率加倍并不奇怪，因为我们关注的是MSD的平方。总式还分别包括和、差频率(sum and difference frequencies)与系数c₃和c₄。因为狭缝用作低通滤波器并且该和频率(sum frequency)通常是高的，所以系数c₃通常小。另一方面，如果差频率(ω₁-ω₂)小(小于V_exp/L)，这一项将通过该低通滤波器，并且系数C₄可以是相当大的。这些效应表示在相关函数中。

图6(a)示出在同一轴线上的分量之间的相关函数，而图6(b)表示在平移轴线上和沿扫描方向的其相应的旋转轴线上的MSD分量之间的相应的相关函数。该函数应用在X和Rz之间、Y和M(放大率)之间以及在Z和Rx之间。为了理解这一点，从图3和4中考虑，恒定的Rx误差(MA_X)将对MA_Z产生影响，而对任何称为MSD_Z的动态Z误差不产生影响。然而，在与狭缝的移动适当地相关的频率处的R_x的变化量会对引入沿Z的动态误差产生影响。因此，远离零频率，这些平移和旋转分量是相关的，如图6(b)的函数所示。这些函数的形状将根据狭缝的强度轮廓和系统设计者已知的其他因素变化。

图7以不同的误差谱的曲线(a)、(b)以及(c)示出相关性的影响。所述谱线可以应用于上面提到的维度X、Y、Z、Rz等中的任何维 度。曲线(a)用表示功率谱密度(PSD)MSD²随频率变化的虚线MSD₀²示出参考情形。谱MSD₀²是上面讨论的不同的影响因素的组合。跨过所述谱的总功率(单位是任意的)为10.0。在(b)和(c)中，可以看到，在两种不同的情形中加上功率为1的另一影响因素ΔMSD²的效果。

在情形(b)中，新的影响因素具有与显著的已有的影响因素相似的频率。因此，当依赖于已经描述的相关的相位和不同的频率来考虑相关函数CF时，在加上新的影响因素后，总的MSD_tot²可以增大为，例如，10.7。将所述影响因素加两次使增加值加倍，得到总的11.4，这显示出影响因素线性地增加。相反，在(c)的情形中，示出同一功率但是在所述谱的一部分中的具有频率的影响因子ΔMSD，在所述谱的该部分中，其相关函数CF几乎没有发现已有的扰动。在这种情况下，总MSD_tot²的增大比所加的影响因素的幅度将要隐含的MSD_tot²要小得多。总的MSD_tot²值仅变为10.07。而且，将影响因子ΔMSD加倍将所述谱上的总功率(表示平方和)增大为10.3。在尝试预测并控制每个显著的误差源以改进CD和CDU的情形下，这些情形之间的差异将是非常显著的。这表明，例如，可以依赖于其在谱中的位置通过处理一个误差影响因子而不处理另一个误差影响因子而获得更大的增益，即使在独立考虑时它们具有相等的幅度也是如此。

通过注入误差信号的MSD测量

尽管上面的分析显示不能简单地预测MSD影响因子将如何在整个系统MSD中组合，但是，其没有提供一种可以解决这种复杂性的测量MSD的方法。然而，本发明人意识到，可以采用仅描述用人为地注入的误差信号“探测”系统的相关性影响，因而获得一个对已存在于光刻设备中的总的MSD和MSD影响因子更为详细且精确的认识。这些信息可以用于更好地表征使用所述设备时所期望的性能。这些信息还可以用于分析以对设计和控制中的改进的影响进行更好地建模和测量。

图8是基于曝光涂覆抗蚀剂的衬底和实施曝光后的衬底上的量测的基本的MSD测量过程的流程图。作为这种过程的替代物，后面将描述所 谓的抗蚀剂内测量。在步骤500中，掩模版(掩模)或其他图案形成装置被装载在设备的支撑结构MT上。该掩模版可以是设计用于特定测试用途的特定测试掩模版，或原则上其可以是实际产品的图案形成装置。可以应用到这种技术中的一种类型的测试图案是“聚焦”测试图案，这在出版的专利文献US 2009/0135389 A1(Hofmans等人)中描述。在这种情形中的掩模版上的标记是对准标记，所述对准标记具有线结构的一半，其是间断的而不是连续的。根据这些结构的Bossung曲线，这种间断结构(chop)的成像质量依赖于对比度。因此，由对准传感器看到的有效的对准位置是连续的线结构的中信和完整的线结构中心之间的任何东西。因此，聚焦对准偏移，由散焦的函数绘出，行为类似于Bossung曲线。在所获得的曲线上的峰值位置示出优化的焦点，同时峰值的高度示出由动态误差引起的“衰减”的程度。Hofmans等人的申请的内容通过引用并入本文。

在步骤502中，涂覆有抗蚀剂的目标衬底W被装载在支撑结构WT上。在步骤504中，通过一个或更多个场的曝光(通过如图2所示的扫描)施加测试图案。在步骤506中，测量曝光后的衬底以直接或间接地获得跨过场和/或跨过多个场的CD和CDU的测量结果。执行曝光，同时改变场之间、可选地在衬底之间的参数，以便产生误差条件的范围以便于分析。实际测量CD的技术的选择对于本发明的理解并不是必须的，但是下面将简要地提到一些示例。可以在抗蚀剂经过显影前烘烤之后执行测量以增强对比度。原则上，该测量在抗蚀剂显影之后执行。然而，减少附加的处理步骤是有利的，不仅是基于成本和延迟的原因，而且有助于将光刻设备中误差影响因素来源与化学处理过程中的误差影响因素分开。正如下面将要提到的，辐射敏感传感器可以用于直接测量空间图像，这避免需要用辐射照射敏感材料(抗蚀剂)来曝光和测量物理衬底。每一种替换的实施方式具有其优点。所述讨论通常将假定涂覆有抗蚀剂的衬底被曝光，并且所述教导可以适当地适于使用传感器代替经过涂覆的衬底的情形。

在步骤508和510中，沿不同轴线MSD测量结果从CD测量结果得出，并且进行分析以允许对每个轴线X、Y、Z计算总的MSD值，并且 如果需要，允许MSD影响因子的进一步分析。虽然这两个步骤分开地示出并具有特定的次序，但是它们可以以不同的次序或并行地实施。虽然MSD和MSD变化量是测量的目标，但是在实际应用中由于其固有的关注点或作为MSD计算的参考，将测量其他许多参数。例如，散焦是CD的主要影响因素。因而，可以采用测量并减去焦点移动平均(MA_Z)，以便精确地得知MSD。此外，在不同剂量值下的测量结果可以用来将剂量影响与MSD结果分开。

图9示出具有展开的曝光步骤504的过程以示出用于探测MSD谱的信号的注入。通过在如图1所示的用于定位图案形成装置(定位装置PM)和/或衬底(定位装置PW)的伺服控制器中操作设定点，可易于注入沿X、Y、Z、Rx、Ry、Rz的周期变化量。可以设置处理单元PU以便以以已知的方式通过自动测试顺序来实现这个过程。在特定的实施例中，针对于图案形成装置的定位装置PM，对伺服系统的实施信号的注入。如在步骤504中所示，对于每个轴线独立地、对每个轴线以不同的频率以及尤其对每个频率以不同的相位注入变化量。所有这些变化量可以应用于一个衬底内的不同的场F，和/或它们可以遍布于多个衬底。通过在多个衬底上的测量，例如可以识别用以表征衬底台上的特定场位置的变化量。

假定所述狭缝的特征频率例如在一个示例中是大约150Hz，探测的频率可以设置成间隔更近一点，覆盖感兴趣的谱，例如相隔100Hz。在曝光各自的场时，可以输入例如100Hz、200Hz、300Hz等探测频率。步骤504旁边的草图示出如何参照相关性曲线CF将所述间隔选择成整个谱的相对均匀的权重。

图10(a)和(b)示出注入的信号可以如何用作探测装置以区分图7(b)和(c)中示出的情形。在图10中看到相同的MSD谱，但是在特定频率处以大的振幅(ΔMSD_add²＝100，为与前面相同的任意单位)注入大振幅影响因子ΔMSD_add。在图10(a)中可以看到，系统的固有的MSD谱在与注入信号的相关性带内没有主分量，并且总的MSD为100.5。将存在于谱的另一部分处的分量ΔMSD的功率加倍不显著改变总和，正如与ΔMSD_add²＝2加和所示结果。在图10(b)中，注入信号的 相关性带与谱中已有的主要分量(ΔMSD)交叠。这产生放大已有分量的影响的效果，使得总和为101.4。如果放大的分量值加倍，则在增大的总和102.4中反映出来。由这个示例，应该认识到，当通过感兴趣的谱在不同频率注入探测信号时，在每个探测频率处观察到的CD和CDU显示了在没有探测信号的情况下已有的MSD分量引起CD的影响的放大形式。

关于相位，可以考虑以注入不同的相位的探测信号，使得测量之间的 因子平均为1/2√2。在实际应用中，如果两个频率分量充分接近，则它们的和将具有周期性行为，该周期性行为具有对应于它们的频率差值的相对长的周期。特殊的选择仅是开始信号注入并让其在多个场上运行，使得该长的周期中的至少一个(在本实施例中是多个)循环将在测量中累计。假定注入的信号与系统中存在的误差频率由于某种原因不同步(一些情况如果必要可以通过软件设计而被检查)，则在多个场和/或多个晶片上的平均值将是被随机化的并且在多个相位上得出平均值。

注入的特定的探测频率和振幅可能需要选择成使得大的注入的扰动不会激发会扭曲MSD测量的机械或光学系统中的固有模式(eigenmode)(共振)。如果这不能通过设计来完成，则一种选择是增加探测频率的数量，例如使间距减半频率加倍，使得异常的结果可以被发现并消除。替代地，如果所激发的频率是信号所注入的子系统的已知的固有模式，则可以简单计算出激发的效果。

通常，每个频率的影响将通过测量多个样本来探测，并且使CD和CDU的结果与图3和4中设想的每种类型的扰动的“指纹”和类似的分析相关。还将提供在没有注入的情况下的“控制”场用于校准。

一旦已经以这种方式独立地测量在每个轴线上的MSD的谱分量，它们可以作为不相关的分量进行处理用于求和，以计算每个轴线的平均MSD(MSD²)和MSD变化量(3σMSD_tot²)。平均MSD²(MSD偏移)不需要特定的探测频率的相关性并且可以通过任何具有多个振幅的频率的注入(或通过平均在不同的频率处测量的结果)来测量。要注意的是，应该针对于相关函数的和来校正测量的3σMSD²值的和。平均MSD²(MSD偏移)不需要特定探测频率的相关性并且可以通过任何具有多个振幅的频率的注入(或通过平均在不同的频率处测量的结果)来测量。

为了测量MSD均匀性，一种方法是使用MSD偏移测量作为校准，并且以大的MSD偏移来曝光整个晶片。当相位与晶片位置的影响将要被分离开时，需要多个晶片(即，当要了解“指纹”和3σ时)。为了计算总的MSD均匀性，还需要考虑相关函数的和。

在上面的示例提出对一系列的分散的频率分步的情形中，所述方法可以替代地施加跨过场或多个场的或多或少的连续的扫频。然而，使用这种选择将依赖于仍然用以包括上面提到的长期变化量的足够的周期的能力。在上面的示例提出一次仅注入一个频率的情形中，实施例可以是，其中注入两个或更多个探测频率的不同的子组合，并且其中在不同的场中注入的不同的子组合允许区分独立的频率的效应。

正如前面提到的，所报告的MSD值的名称和定义可以适应其目的。对于一个示例，

·MSD X_tot可以是来自多个轴线X+Rz_x(+M_x)的MSD的和

·MSD Y_tot可以是来自多个轴线Y+Rz_y(+M_y)的MSD的和

·MSD Z_tot可以是来自多个轴线Z+Rx+Ry的MSD的和

对于在每个轴线上的MA总和可以采用类似的定义。这里下标x和y表示命名的分量Rz的x方向和y方向的影响。作为选择，可以包括或不包括放大率M的影响。其他参数可以同时地测量。

抗蚀剂内测量方法

正如上面所提到的，在步骤506中可以应用多种技术以测量MSD信号注入的结果。上面提到的包括间断的对准标记的聚焦图案是一个选择。在经过曝光的图案中产生的对准偏移可以在X-Y平面中测量，正如已知的方法中的那样。然而，现在还表示注入的和相关的MSD贡献或影响，而不是仅表示散焦。

另一选择是使用更复杂的量测设备来分析在已曝光(在一个实施例中是预烘烤)的抗蚀剂上的CD和CDU。多种合适的设备类型对本领域技术人员是已知的。本发明不限于任何特定的用于测量CD和CDU的方法，并且实际上它们可以直接地或仅通过相关的参数来测量。而本发明通过这些测量来实现获得有关光刻设备的MSD和MSD变化量的新的信 息的一般的可能性。可以使用例如在US 2006/0066855 A1(den Boef)中描述的散射仪技术。使用标记的特定的结合，这种技术不仅可以单独测量焦距还可以测量剂量。额外的信息源自SWA(侧壁角度)测量。通过抗蚀剂厚度的Bossung曲率变化量与对比度相关并且可以作为SWA测量。

没有抗蚀剂情况下的测量方法

图11示出图1中的光刻设备中的衬底支撑结构(WT)的平面图。支撑结构WT在中心区域承载衬底W，其通常设置有对准标记，用于对准传感器(未示出)以将衬底极为精确地定位在X-Y平面中。支撑结构WT或相关的传感器块还承载图像对准传感器IAS1、IAS2，其可以用于获取在图案形成装置(图1中的MA、M2)上的对准标记的“空间图像”，并因此为定位装置PM和PW提供参考。还可以沿Z方向扫描传感器IAS1、IAS2以探测投影的标记的焦平面。

图12是本发明第二实施例中图9中的方法的部分流程图。使用已经设置在设备中的传感器(例如图像对准传感器)来代替将涂覆有抗蚀剂的目标曝光并测量以找出CD和分析MSD影响因素。正如传感器适用于探测不对准和散焦，其可以代替场F放置在扫描狭缝S下面并用以测量MSD信号注入的影响。在修改的步骤502’中，传感器IAS1(例如)被放置在图案形成位置处，在步骤504’中，传感器被曝光(重复地)成在不同的频率处具有注入的误差的投影图案。依赖于设备的特殊需要，这可能是较为便宜的且较迅速的方法。然而，在实际的曝光中这种方法作为MSD变化量的真实的测试可能不太有价值，因而将不探测例如跨过衬底的不同的场位置之间的MSD频率容量的空间变化量。如果传感器可以一次仅在一个特定X位置处测量，则可以需要重复扫描以探测跨过所述场的变化量，这将使得该方法变慢。另一方面，在使用涂覆有抗蚀剂的衬底实施例中，将需要在跨过场的多个点位置处实施对经过曝光的衬底的测量，因而时间损失(time penalty)可能会从一个设备转移到另一个设备，而不是消除。

在不脱离本发明的范围的情况下，使用抗蚀剂内方法的混合和抗蚀剂内和基于传感器的方法的混合，或仅基于传感器的方法，且每一种方 法根据其优势和弱点，可以实施一系列的MSD和其他测量。

CD-MSD灵敏度的测量

本申请还公开一种方法，通过该方法可以在绝对项中测量CD对MSD的灵敏度。要注意的是，在存在上述的不同的误差源MA和MSD的情况下，即使MSD诱发的误差水平和所述谱可以通过上述的技术来探测，聚焦对MSD和MA分量的灵敏度和由此带来的对比度损失也不能在绝对项中单独地分析。为了在不存在MA误差的情况下直接测量CD对MSD的灵敏度，发明人设计这里描述的技术。该灵敏度可以以多种方式表示。在上面的附图和等式中，灵敏度由系数β表示。

再看图6中示出的相关函数CF和图2中示出的扫描操作的几何图形，可以想到，在扫描操作中的移动狭缝用作一种用于定位误差的时间变化分量的滤波器。这种“滤波器”行为引起上面所研究的现象，其中在彼此的特定范围内的频率处的MSD分量是相关的并且彼此加强，而在宽不同的频率处的MSD分量是相对不相关的。相同的滤波效应具有另一种结果，如图13所示。图13(a)示出移动平均误差MA的振幅与已有的或注入的动态定位误差的频率的关系。值得注意的是，MA误差的传递函数在对应于v_exp/L的整数倍数的频率谱中的特定位置处具有零点或零位点(null point)。因此，在这些频率处的信号表示对总的定位误差的动态(MSD)贡献或影响，同时它们的静态(MA)贡献或影响将为零。如图13(b)所示，这些特殊的频率对应于在狭缝长度L内具有整周期数的sine函数。在图13(b)中仅示出第一个这样的频率，其中MSD具有等于v_exp/L的频率。对于具有这种特定频率的误差源，任何正的贡献或影响将被对于具有这样的频率的误差源的相等的负的贡献或影响平衡。通过傅里叶理论，可以看到，这些零点由狭缝的长度L(沿扫描方向)限定，而与可以应用到照射束B的任何非矩形强度轮廓无关。

通常，频率v_exp/L落入MSD变化量的“正常”谱(例如图7(a)中示出的一种情形)的某个位置。然而，本申请已经认识到，可以将设备的扫描速度减慢到将(由伺服定位误差、振动或类似条件引起的)MSD分量的正常谱被实质上减小为零的程度。通过在这种很低的扫描速度下执 行曝光操作、同时在图13中示出的MA滤波器功能中精确的零点频率处注入MSD信号，在FEM或类似的量测晶片上可以获得一系列的曝光，其中MA分量保证为零，并且CD-MSD的灵敏度可以直接地测量。在减小的操作速度的情况下的扫描速度可以例如小于正常操作速度的五分之一或十分之一，用于最大化设备的产量。在实际的实施例中，注入的频率可以小于50Hz，或小于30Hz。例如，20Hz可以是合适的频率。恰当的频率将要与在减小的扫描速度下的狭缝长度匹配。可以在不同的轴线上如前面一样注入动态定位误差。如果需要，可以以稍微不同的速度和频率重复测量，以便对比并组合结果用于增加确定性。

图14示出这种过程的步骤序列。在步骤600中，如前面的方法所述，掩模版被装载，并且衬底也被装载到光刻设备中。在步骤604中，设备的设置被调节成实现最小的实际扫描速度，而不是执行正常的生产扫描。在这种速度的情况下，伺服系统和振动管理系统在其能力范围内良好地操作，并且振动、伺服误差源等实际上为零。在步骤606中，在零点频率(f＝v_exp/L)处在多个场和/或晶片上注入各种强度的MSD信号。

在步骤608中，所得到的CD值从衬底测量，并且被存储应用于该曝光的注入强度的信息。在步骤610中，已经获得相对MSD强度变化的CD值的表，对MSD的灵敏度β或CD灵敏度的其他参数是易于计算的。

虽然上面已经具体提到CD，当然可以限定其他的性能参数，并且以相似的方式测量它们对MSD误差的灵敏度。

通过处理单元PU控制

应该理解，在前面实施例中的处理单元PU可以是计算机组件，如图15所示。计算机组件可以是在根据本发明的组件的实施例中的控制单元的形式的专用计算机，或替换地，是用于控制光刻投影设备的中央计算机。计算机组件可以布置用于加载包括计算机执行代码的计算机程序产品。这可以允许计算机组件在计算机程序产品下载时用在不同频率、相位等处注入的人为的MSD信号根据上述的方法的步骤504、504’来控制 光刻设备的前述应用。在图11的方法的情形中，程序还将控制传感器的定位和读出。

连接至处理器1227的存储器1229可以包括多个存储器部件，例如硬盘1231、只读存储器(ROM)1262、电擦除可编程只读存储器(EEPROM)1263以及随机存储器(RAM)1264。并不是前面提到的所有的存储器部件都需要有。此外，前述的存储器部件不必在物理上位于处理器1227附近或彼此靠近。它们可以放置在一定距离以外。

处理器1227还可以连接至某些类型的用户接口，例如键盘1265或鼠标1266。还可以使用本领域技术人员已知的触摸屏、轨迹球、语言转换器或其他接口。

处理器1227可以连接至读取单元1267，所述读取单元1267布置成从数据载体(例如软盘1268或CDROM1269)上读取数据，例如计算机可执行代码形式的数据，并且在一些情况下在该数据载体上存储数据。此外，还可以使用本领域技术人员已知的DVD或其他数据载体。

处理器1227还可以连接至打印机1270以在纸以及显示器1271(例如本领域技术人员已知的任何其他类型的监视器或LCD(液晶显示器))上打印输出数据。

处理器1227通过负责输入/输出(I/O)的发射器/接收器1273可以连接至通信网络1272，例如公共交换电话网(PSTN)、局域网(LAN)、广域网(WAN)等。处理器1227可以布置成经由通信网络1272与其他通信系统通信。在本发明的一个实施例中，外部的计算机(未示出)，例如操作者的个人计算机可以经由通信网络1272登录到处理器1227。

处理器1227可以实现为独立的系统或实现为并行地操作的多个处理单元，其中每个处理单元布置成执行较大的程序的子任务。处理单元还可以分成一个或多个具有多个子处理单元的主处理单元。处理器1227的一些处理单元甚至可以放置在离开其他处理单元一定距离并且经由通信网络1272通信。用于(例如)控制探测频率的注入的处理单元通常将与用于分析测量结果的处理单元分离开。

可以观察到，虽然在图1中所有的连接以物理连接示出，但是这些连接中的一个或多个可以设置成无线的。它们仅为了显示“连接的”单元 布置成彼此以某种方式通信。计算机系统可以是任何信号处理系统，具有布置成执行上面讨论的函数的模拟和/或数字和/或软件技术。

虽然本申请详述了光刻设备在制造ICs中的应用，但是应该理解到，这里描述的光刻设备可以有制造具有微米尺度、甚至纳米尺度的特征的部件的其他应用，例如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCDs)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到，在这种替代应用的情况中，可以将这里使用的任何术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。

虽然上面详述了本发明的实施例在光学光刻中的应用，应该注意到，本发明可以有其它的应用，例如压印光刻，并且只要情况允许，不局限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置的拓扑印刷到提供给所述衬底的抗蚀剂层中，在其上通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂固化。在所述抗蚀剂固化之后，所述图案形成装置从所述抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。

这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外(UV)辐射(例如具有约365、355、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm范围的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。

在允许的情况下，术语“透镜”可以表示不同类型的光学部件中的任何一种或其组合，包括折射式的、反射式的、磁性的、电磁的以及静电的光学构件。

尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，本发明可以以与上述不同的方式来实现。例如，本发明可以采用包含用于描述 一种如上面公开的方法的一个或更多个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或具有存储其中的这种计算机程序的数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。可以提供分离的程序产品，例如用于控制探测频率的注入和用于给出并分析测量结果。

以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员应当理解，在不背离所附的权利要求的保护范围的条件下，可以对本发明进行修改。