[發(fā)明專(zhuān)利]檢驗(yàn)設(shè)備、光刻設(shè)備、光刻處理單元以及檢驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010116824.7
• 申請(qǐng)日: 2010-02-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101819384A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H·A·J·克瑞姆;A·G·M·基爾斯;H·P·M·派勒曼斯
• 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
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王新華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及探測(cè)方法，所述探測(cè)方法例如可以用在通過(guò)光刻技術(shù)的器 件制造中，并且涉及使用光刻技術(shù)制造器件的方法。

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，通常是襯底的目標(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?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于生成待形成在 所述IC的單層上的電路圖案?？梢詫⒃搱D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)上。所述圖案 的轉(zhuǎn)移通常是通過(guò)將圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑) 的層上。通常，單個(gè)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)將整個(gè)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)輻射束沿給定方向(“掃描”方向)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。 也可能通過(guò)將圖案壓印(imprinting)到襯底的方式從圖案形成裝置將圖案 轉(zhuǎn)移到襯底上。

為了監(jiān)測(cè)光刻過(guò)程，需要測(cè)量圖案化的襯底的參數(shù)，例如形成在襯底 上或襯底內(nèi)的連續(xù)的層之間的重疊或覆蓋誤差。已有多種技術(shù)用于測(cè)量在 光刻過(guò)程中形成的顯微結(jié)構(gòu)，包括使用掃描電子顯微鏡和多種專(zhuān)門(mén)工具。 一種專(zhuān)用檢驗(yàn)工具是散射儀，其中輻射束被引導(dǎo)到襯底表面的目標(biāo)上并且 測(cè)量散射或反射束的特征或?qū)傩浴Ｍㄟ^(guò)比較束在被襯底反射或散射前后的 屬性，可以確定襯底的特征或?qū)傩?。通過(guò)將反射束同與已知襯底特征或?qū)? 性相關(guān)的已知測(cè)量值的庫(kù)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)比較可以確定襯底的特征或?qū)傩浴? 已知兩種主要類(lèi)型的散射儀。分光鏡散射儀引導(dǎo)寬帶輻射束到襯底上并且 測(cè)量散射到特定的窄的角度范圍的輻射的光譜(強(qiáng)度作為波長(zhǎng)的函數(shù))。 角度分解散射儀使用單色輻射束并且測(cè)量作為角度的函數(shù)的散射輻射的 強(qiáng)度。

在角度分解光譜測(cè)定中，襯底上的周期標(biāo)記以不同的角度同時(shí)被照 射。由這種標(biāo)記衍射的光被用來(lái)測(cè)量該標(biāo)記的特定的特征或?qū)傩?。如果?biāo) 記的周期足夠大，衍射光將包含更高衍射級(jí)。然而，第一衍射級(jí)的一部分 通常與零級(jí)衍射級(jí)的一部分混合，如圖5所示。衍射級(jí)的重疊通常產(chǎn)生較 低精度的標(biāo)記特征或?qū)傩缘闹亟?。為了將不同的衍射?jí)分離出來(lái)，可以采 用環(huán)形照射，這導(dǎo)致如圖6所示的分離的零級(jí)和第一級(jí)衍射圖案。然而， 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用這種環(huán)形照射會(huì)在所測(cè)量的標(biāo)記特征或?qū)傩灾袔?lái)誤差， 因?yàn)榄h(huán)形照射在衍射光中提供較少的信息。例如，在環(huán)形照射中，在也包 含對(duì)于測(cè)量標(biāo)記特征或?qū)傩杂袃r(jià)值的信息的正入射或垂直入射附近沒(méi)有 光。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種照射襯底的方法，其中在用所有可能的入射角和 方位角同時(shí)照射襯底的同時(shí)，可以將第一和零衍射級(jí)分開(kāi)。根據(jù)本發(fā)明的 一方面，提供一種檢驗(yàn)設(shè)備，其配置用以測(cè)量襯底的特征或?qū)傩浴ＴO(shè)備包 括：配置用以提供輻射束的照射系統(tǒng)；配置用以將所述輻射投影到所述襯 底上的輻射投影裝置；高數(shù)值孔徑透鏡；和探測(cè)器。探測(cè)器配置用以探測(cè) 從所述襯底的表面反射的所述輻射束，并且分離地探測(cè)零衍射級(jí)和第一衍 射級(jí)。由輻射投影裝置投影得到的輻射束的照射輪廓使得所述輻射束的強(qiáng) 度分布關(guān)于光瞳面內(nèi)的虛擬線是不對(duì)稱(chēng)的并且傳播通過(guò)所述輻射投影裝 置的光學(xué)軸線。

附圖說(shuō)明

下面僅通過(guò)示例的方式，參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，其中 示意性附圖中相應(yīng)的標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，在附圖中：

圖1示出光刻設(shè)備；

圖2示出光刻單元或光刻簇；

圖3示出第一散射儀；

圖4示出第二散射儀；

圖5示出采用常規(guī)照射的光瞳面；

圖6示出采用角照射的光瞳面；

圖7a示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的照射輪廓；

圖7b示出了采用圖7a中示出的照射輪廓的光瞳面；

圖8a示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的照射輪廓；

圖8b示出了采用圖8a中示出的照射輪廓的光瞳面；

圖9a示出了替換的照射輪廓；和

圖9b示出了采用圖9a中示出的照射輪廓的光瞳面。

具體實(shí)施方式

圖1示意地示出了一光刻設(shè)備。所述光刻設(shè)備包括：