[發(fā)明專(zhuān)利]檢驗(yàn)方法和設(shè)備、光刻設(shè)備、光刻單元和器件制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810074072.5
• 申請(qǐng)日: 2008-02-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101251718A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 亞歷山大·斯卓艾杰爾;羅納德·弗朗西斯科斯·赫爾曼·休格斯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G03F7/20
• 分類(lèi)號(hào): G03F7/20;G01J9/00;G01B11/24
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王波波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可用于例如在通過(guò)光刻技術(shù)的器件制造中的檢驗(yàn)方法，并涉及一種采用光刻技術(shù)的器件制造方法。

背景技術(shù)

光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上(通常到所述襯底的目標(biāo)部分上)的機(jī)器。例如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱(chēng)為掩模或掩模版(reticle)的圖案形成裝置用于生成在所述IC的單層上待形成的電路圖案。可以將該圖案轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一個(gè)或多個(gè)管芯的部分)上。典型地，經(jīng)由成像將所述圖案轉(zhuǎn)移到在所述襯底上設(shè)置的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。通常，單獨(dú)的襯底將包含連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括：所謂步進(jìn)機(jī)，在所述步進(jìn)機(jī)中，通過(guò)將全部圖案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來(lái)輻射每一個(gè)目標(biāo)部分；以及所謂掃描器，在所述掃描器中，通過(guò)沿給定方向(“掃描”方向)的輻射束掃描所述圖案、同時(shí)沿與該方向平行或反向平行的方向掃描所述襯底來(lái)輻射每一個(gè)目標(biāo)部分。還可以通過(guò)將所述圖案壓印(imprinting)到所述襯底上，將所述圖案從所述圖案形成裝置轉(zhuǎn)移到所述襯底上。

為了監(jiān)測(cè)光刻工藝，需要測(cè)量被圖案化的襯底的參數(shù)，例如，在襯底中或襯底上形成的連續(xù)層之間的重疊誤差。存在用于對(duì)光刻工藝中形成的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量的多種技術(shù)，所述技術(shù)包括使用掃描電子顯微鏡和各種專(zhuān)業(yè)工具。一種形式的專(zhuān)業(yè)檢驗(yàn)工具是散射儀，在所述散射儀中，輻射束被引導(dǎo)到襯底的表面上的目標(biāo)上，且經(jīng)過(guò)散射或反射的束的屬性被測(cè)量。通過(guò)將所述束在被襯底反射或散射之前和之后的屬性進(jìn)行比較，可以確定所述襯底的屬性。這可以例如通過(guò)將反射束與存儲(chǔ)在與已知的襯底屬性相關(guān)聯(lián)的已知測(cè)量庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來(lái)完成。兩種主要類(lèi)型的散射儀是公知的。光譜散射儀將寬帶輻射束引導(dǎo)到襯底上，并測(cè)量被散射入特定的窄的角度范圍中的輻射光譜(強(qiáng)度作為波長(zhǎng)的函數(shù))。角度分解散射儀采用單色輻射束，并將被散射的輻射的強(qiáng)度作為角度的函數(shù)進(jìn)行測(cè)量。

現(xiàn)有技術(shù)描述了能夠使得正交偏振束的一定參數(shù)被測(cè)量。圖4示出基于現(xiàn)有技術(shù)的偏振光橢圓率測(cè)量傳感器(或偏振光橢圓率測(cè)量?jī)x)的示例。來(lái)自源P的照射輻射被襯底W的目標(biāo)部分上的結(jié)構(gòu)30反射，并從襯底回程，所述輻射沿著在傳感器中存在的三個(gè)分束器的兩個(gè)本征偏振中的一個(gè)被線(xiàn)性偏振(本征偏振是相對(duì)于如圖4所示的x或y方向的)。第一分束器80將照射的一部分送到成像支路上；第二分束器82將照射的一部分送到聚焦支路，而第三分束器N-PBS是非偏振分束器，所述非偏振分束器N-PBS將一部分束引導(dǎo)到照相機(jī)CCD上。已經(jīng)通過(guò)非偏振分束器N-PBS之后，偏振束通過(guò)相位調(diào)制器90，在所述相位調(diào)制器90中，其通常和異常光軸相對(duì)于x和y方向成45°角。隨后，所述束被采用渥拉斯頓棱鏡50分成其各自x和y偏振取向，并照射到照相機(jī)CCD上。偏振束的相對(duì)強(qiáng)度被用于確定所述束的不同部分的相對(duì)偏振取向。根據(jù)相對(duì)偏振取向，可以確定結(jié)構(gòu)30對(duì)于所述束的作用。根據(jù)結(jié)構(gòu)30對(duì)所述束的作用，可以確定所述結(jié)構(gòu)自身的屬性。

US?5,880,838(Marx等)，在此以引用的方式整體并入本文，其也描述了采用偏振光橢圓率測(cè)量?jī)x對(duì)襯底上的結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量，其中所述測(cè)量系統(tǒng)被稱(chēng)為偏振正交測(cè)量(PQM)。該文獻(xiàn)描述將偏振光束(具有TE和TM場(chǎng))聚焦到結(jié)構(gòu)上。所述TE和TM場(chǎng)受到離開(kāi)結(jié)構(gòu)的衍射不同的影響。TE場(chǎng)可以被用作用于分析TM場(chǎng)中的相位和幅度的變化的參考。在TE和TM場(chǎng)的相位和幅度之間的關(guān)系依賴(lài)于所述結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)(例如孔的深度或光柵條紋的高度或光柵的間距)。因此，通過(guò)測(cè)量該關(guān)系，可以確定結(jié)構(gòu)參數(shù)。

通常，偏振光橢圓率測(cè)量?jī)x是散射光的偏振狀態(tài)的測(cè)量。偏振光橢圓率測(cè)量?jī)x測(cè)量?jī)蓚€(gè)參數(shù)：兩個(gè)不同的偏振束之間的相位差(Δ)以及兩個(gè)偏振束的幅度比(tanΨ)。通過(guò)這兩個(gè)參數(shù)，可以描述純偏振束的任何偏振狀態(tài)。

特定地，如果入射束具有s和p偏振，則反射束將具有反射系數(shù)R_p和R_s。每個(gè)偏振方向的復(fù)幅度可以由E_p和E_s表示，并分別根據(jù)R_p·p和R_s·s計(jì)算(當(dāng)僅僅考慮反射束時(shí)，復(fù)幅度的虛部被忽略)。

Δ(德耳塔)是復(fù)幅度E_p和E_s之間的相位差，如下面式(1)所給出。