OVERLAY MEASUREMENT SYSTEM USING LOCK-IN AMPLIFIER TECHNIQUE

A detection system (200) includes an illumination system (210), a first optical system (232), a phase modulator (220), a lock-in detector (255), and a function generator (230). The illumination system is configured to transmit an illumination beam (218) along an illumination path. The first optical system is configured to transmit the illumination beam toward a diffraction target (204) on a substrate (202). The first optical system is further configured to transmit a signal beam including diffraction order sub-beams (222, 224, 226) that are diffracted by the diffraction target. The phase modulator is configured to modulate the illumination beam or the signal beam based on a reference signal. The lock-in detector is configured to collect the signal beam and to measure a characteristic of the diffraction target based on the signal beam and the reference signal. The function generator is configured to generate the reference signal for the phase modulator and the lock-in detector. La présente invention concerne un système de détection (200) qui comprend un système d'éclairage (210), un premier système optique (232), un modulateur de phase (220), un détecteur à verrouillage (255) et un générateur de fonction (230). Le système d'éclairage est conçu pour transmettre un faisceau d'éclairage (218) le long d'un trajet d'éclairage. Le premier système optique est conçu pour transmettre le faisceau d'éclairage vers une cible de diffraction (204) située sur un substrat (202). Le premier système optique est en outre conçu pour transmettre un faisceau de signal comprenant des sous-faisceaux d'ordre de diffraction (222, 224, 226) qui sont diffractés par la cible de diffraction. Le modulateur de phase est conçu pour moduler le faisceau d'éclairage ou le faisceau de signal sur la base d'un signal de référence. Le détecteur à verrouillage est conçu pour collecter le faisceau de signal et pour mesurer une caractéristique de la cible de diffraction sur la base du faisceau de signal et du signal de référence. Le générateur de fonction est conçu pour générer le signal de référence pour le modulateur de phase et pour le détecteur à verrouillage.