[發(fā)明專利]量測方法和設(shè)備、襯底、光刻系統(tǒng)以及器件制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380027929.7
• 申請日: 2013-05-01
• 公開（公告）號: CN104350424B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·杰克;A·庫蘭;H·斯米爾德
• 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11021
• 代理人: 張啟程

1.一種使用復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)測量光刻過程的性質(zhì)的方法，其中所述復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)包括多個已經(jīng)通過所述光刻過程形成在襯底上的分量結(jié)構(gòu)，所述方法包括步驟：

(a)使用在預(yù)定的照射條件下被所述分量結(jié)構(gòu)衍射的輻射的預(yù)定部分，形成和檢測復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)的圖像；

(b)識別所檢測的圖像中的一個或更多個感興趣的區(qū)域，所述一個或更多個感興趣的區(qū)域與所述分量結(jié)構(gòu)中的一個特定分量結(jié)構(gòu)相對應(yīng)；以及

(c)處理感興趣的區(qū)域中的像素值，以獲得所述分量結(jié)構(gòu)的性質(zhì)的測量結(jié)果，

其中所述復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)在所述分量結(jié)構(gòu)之間形成有分隔區(qū)，使得所述一個或更多個感興趣的區(qū)域的位置變化不會顯著影響所述性質(zhì)的所獲得的測量結(jié)果；其中在步驟(c)中，選擇出邊界落入與所述分隔區(qū)相對應(yīng)的圖像區(qū)域中的所述感興趣的區(qū)域，

其中所述分量結(jié)構(gòu)包括重疊的光柵，并且在所述復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)內(nèi)的不同的分量結(jié)構(gòu)形成有不同的取向，以測量不同方向上的重疊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述分量結(jié)構(gòu)包括重疊的光柵，并且在所述復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)內(nèi)的不同的分量結(jié)構(gòu)形成有不同的重疊偏置值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，其中使用衍射輻射的不同部分檢測所述復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)的兩個或更多個圖像，并且步驟(c)還包括比較來自在所述圖像中被識別的相應(yīng)的感興趣的區(qū)域的像素值，以獲得一個或更多個所述分量結(jié)構(gòu)的不對稱度的測量結(jié)果。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟(b)和(c)中，與至少兩個分量結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的感興趣的區(qū)域在同一被檢測的圖像中被識別，它們的像素值被分別處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述分隔區(qū)沿給定方向占據(jù)所述分量結(jié)構(gòu)的多于5％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述分隔區(qū)沿給定方向占據(jù)所述分量結(jié)構(gòu)的多于10％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述分隔區(qū)沿給定方向占據(jù)所述分量結(jié)構(gòu)的多于15％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在所述復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)中的分隔區(qū)包括填充結(jié)構(gòu)，所述填充結(jié)構(gòu)的平均密度與所述分量結(jié)構(gòu)的平均密度類似、但具有更高的空間頻率，從而被所述填充結(jié)構(gòu)衍射的輻射落入在形成所述檢測圖像時所用的輻射部分之外。

9.一種用于使用復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)測量光刻過程的性質(zhì)的檢查設(shè)備，所述復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)包括多個已經(jīng)通過所述光刻過程形成在襯底上的分量結(jié)構(gòu)，所述設(shè)備包括：

用于襯底的支撐件，所述襯底具有形成在其上的所述復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)；

光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)用于在預(yù)定的照射條件下照射所述復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)，并且用于使用在所述照射條件下被所述分量結(jié)構(gòu)衍射的輻射的預(yù)定部分形成和檢測所述復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)的圖像；

處理器，所述處理器被布置用于識別被檢測的圖像中的一個或更多個感興趣的區(qū)域，所述一個或更多個感興趣的區(qū)域與所述分量結(jié)構(gòu)中的一個特定分量結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，以及被布置用于處理感興趣的區(qū)域中的像素值，以獲得所述分量結(jié)構(gòu)的性質(zhì)的測量結(jié)果，

其中所述處理器被布置用于識別感興趣的區(qū)域，使得它們的邊界落入與所述復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)內(nèi)的分量結(jié)構(gòu)之間的分隔區(qū)相對應(yīng)的圖像區(qū)域中，

其中所述分量結(jié)構(gòu)包括重疊的光柵，并且在所述復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)內(nèi)的不同的分量結(jié)構(gòu)形成有不同的取向，以測量不同方向上的重疊。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述分量結(jié)構(gòu)包括形成在所述襯底上的兩個層中的重疊的光柵，并且在所述復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)內(nèi)的不同的分量結(jié)構(gòu)形成有不同的重疊偏置值。

11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其中所述光學(xué)系統(tǒng)被布置用于使用衍射輻射的不同部分形成和檢測同一復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)的兩個或更多個圖像，并且所述處理器被布置用于比較來自在所述兩個圖像中被識別的相應(yīng)的感興趣的區(qū)域的像素值，以獲得所述一個或更多個分量結(jié)構(gòu)的不對稱度的測量結(jié)果。

12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其中所述處理器被布置用于識別與同一被檢測的圖像中的至少兩個分量結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的感興趣的區(qū)域，并且被布置用于一起處理它們的像素值，以根據(jù)所述復(fù)合目標(biāo)結(jié)構(gòu)的已知的偏置方案獲得測量結(jié)果。