[發(fā)明專利]角度分解散射儀和檢驗(yàn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810092261.5
• 申請日: 2008-04-17
• 公開（公告）號: CN101290479A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 埃瑞·杰弗里·登勃夫
• 申請（專利權(quán)）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王文生

1.一種角度分解散射儀設(shè)備，所述設(shè)備被配置用于確定與通過用于在 襯底上制造器件層的光刻工藝而被印刷到襯底上的目標(biāo)圖案的參數(shù)相關(guān) 的值，所述設(shè)備包括：

光學(xué)系統(tǒng)，包括具有物平面和光瞳平面的高數(shù)值孔徑物鏡，所述光 學(xué)系統(tǒng)設(shè)置用于將第一輻射束引導(dǎo)到目標(biāo)圖案上，收集由所述目標(biāo)圖案反 射或散射的輻射，并對第二輻射束進(jìn)行投影，以在像平面中形成物鏡的光 瞳平面的像，所述第二輻射束是被目標(biāo)圖案反射或散射的輻射；

檢測器，位于像平面中，并設(shè)置用于將入射到其上的輻射轉(zhuǎn)換成散 射儀光譜；以及

孔部件，位于第二輻射束的路徑中且在與所述物鏡的光瞳平面不相 重合的位置上，所述孔部件限定至少一個(gè)遮擋部分，所述至少一個(gè)遮擋部 分延伸入所述第二輻射束中預(yù)定的距離，以便在光瞳平面的像中形成暗區(qū) 域。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角度分解散射儀設(shè)備，其中所述孔部件限 定多個(gè)遮擋部分。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的角度分解散射儀設(shè)備，其中所述孔部件限 定四個(gè)遮擋部分。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的角度分解散射儀設(shè)備，其中所述遮擋部分 中的每一個(gè)延伸入第二輻射束中相同的距離。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的角度分解散射儀設(shè)備，其中所述多個(gè)遮擋 部分在方位上均勻地間隔。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角度分解散射儀設(shè)備，還包括處理單元， 所述處理單元設(shè)置用于計(jì)算在所述暗區(qū)域的沿徑向最內(nèi)點(diǎn)與光瞳平面的 像的名義中心之間的距離。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的角度分解散射儀設(shè)備，其中所述處理單元 還被設(shè)置用于根據(jù)所計(jì)算的距離計(jì)算所述目標(biāo)圖案和物平面之間的距離。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角度分解散射儀設(shè)備，其中所述遮擋部分 包括一組平行的弧或線，所述弧或線與光瞳平面的邊緣平行，或者與光瞳 平面的邊緣相切。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角度分解散射儀設(shè)備，其中，所述高數(shù)值 孔徑物鏡具有至少0.9的數(shù)值孔徑。

10.一種檢驗(yàn)方法，所述檢驗(yàn)方法用于確定與通過用于在襯底上制 造器件層的光刻工藝而被印刷在襯底上的目標(biāo)圖案的參數(shù)相關(guān)的值，所述 方法包括：

采用包括高數(shù)值孔徑的物鏡的光學(xué)系統(tǒng)，所述物鏡具有物平面和光 瞳平面以將第一輻射束引導(dǎo)到所述目標(biāo)圖案上，以收集由所述目標(biāo)圖案反 射或散射的輻射，并將第二輻射束進(jìn)行投影，從而在像平面中形成物鏡的 光瞳平面的像，所述第二輻射束是被目標(biāo)圖案反射或散射的輻射；

在第二輻射束的路徑中且在與所述物鏡的光瞳平面不相重合的位置 上設(shè)置孔部件，所述孔部件限定至少一個(gè)遮擋部分，所述至少一個(gè)遮擋部 分延伸入所述第二輻射束中預(yù)定的距離，以便在光瞳平面的像中形成暗區(qū) 域；

確定在所述暗區(qū)域的沿徑向最內(nèi)點(diǎn)與光瞳平面的像的名義中心之間 的徑向距離；以及

根據(jù)所確定的徑向距離確定在所述目標(biāo)圖案和物平面之間的軸向距 離。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括：

在確定徑向距離和確定軸向距離的同時(shí)，采用光學(xué)系統(tǒng)將第一輻射 束引導(dǎo)到第二目標(biāo)圖案上，以收集由所述第二目標(biāo)圖案反射或散射的輻 射，并將由第二目標(biāo)圖案反射或散射的輻射進(jìn)行投影，從而在像平面中形 成物鏡的光瞳平面的像。

12.一種檢驗(yàn)方法，所述檢驗(yàn)方法采用散射儀確定與通過用于在襯 底上制造器件層的光刻工藝而被印刷在襯底上的目標(biāo)圖案的參數(shù)相關(guān)的 值，所述散射儀包括具有高數(shù)值孔徑的物鏡的光學(xué)系統(tǒng)，所述物鏡具有物 平面和光瞳平面以將第一輻射束引導(dǎo)到所述目標(biāo)圖案上，以收集由所述目 標(biāo)圖案反射或散射的輻射，并將第二輻射束進(jìn)行投影，從而在像平面中形 成物鏡的光瞳平面的像，所述第二輻射束是被目標(biāo)圖案反射或散射的輻 射，所述方法包括：

采用散射儀中的參考部件替代襯底以獲得多個(gè)用于進(jìn)行歸一化的光 譜，所述用于進(jìn)行歸一化的光譜在所述參考部件處于多個(gè)不同的離焦量值 的情況下獲得；

在第二輻射束的路徑中且與所述物鏡的光瞳平面不相重合的位置上 設(shè)置孔部件，所述孔部件限定至少一個(gè)遮擋部分，所述至少一個(gè)遮擋部分 延伸入所述第二輻射束中預(yù)定的距離，以便在光瞳平面的像中形成暗區(qū) 域；

采用散射儀獲得對于目標(biāo)圖案的測量光譜；

確定在所述暗區(qū)域的沿徑向最內(nèi)點(diǎn)與光瞳平面的像的名義中心之間 的徑向距離；

根據(jù)所確定的徑向距離確定離焦量的值，即在所述目標(biāo)圖案和物平 面之間的軸向距離；

采用與所確定的離焦量的值相對應(yīng)的用于進(jìn)行歸一化的光譜對于所 述測量光譜進(jìn)行歸一化，以獲得歸一化光譜；以及

根據(jù)所述歸一化光譜確定與參數(shù)相關(guān)的值。