[發明專利]量測方法、設備和計算機程序

有效

• 申請號: 201780055479.0
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN109690409B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: S·塔拉布林;S·P·S·哈斯廷斯;A·E·A·庫倫
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;張寧

公開了一種確定襯底上目標的特性的方法以及對應的量測設備和計算機程序。該方法包括根據成對的互補像素確定多個強度非對稱性測量，成對的互補像素包括目標的第一圖像中的第一圖像像素和目標的第二圖像中的第二圖像像素。從由目標散射的第一輻射獲得第一圖像，且從由目標散射的第二輻射獲得第二圖像，第一輻射和第二輻射包括互補的非零階衍射。然后根據所述多個強度非對稱性測量確定目標的特性。

相關申請的交叉引用

本申請要求享有2016年9月9日提交的EP申請16188176.8的優先權，并且該申請在此通過全文引用的方式并入本文。

技術領域

本發明涉及用于例如可用于由光刻技術制造器件的量測的方法和設備，以及使用光刻技術制造器件的方法。

背景技術

光刻設備是將所希望圖案施加至襯底上、通常至襯底的目標部分上的機器。光刻設備可以用于例如集成電路(IC)的制造。在該情形中，備選地稱作掩模或刻線板的圖案化裝置可以用于產生將要形成在IC的單個層上的電路圖案。該圖案可以轉移至襯底(例如硅晶片)上的目標部分(例如包括一個或數個管芯的一部分)上。圖案的轉移通常是經由成像至提供于襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。通常，單個襯底將包含連續圖案化的相鄰目標部分的網絡。在光刻工藝中，頻繁地希望對所產生的結構進行測量，例如用于工藝控制和驗證。用于進行該測量的各種工具是已知的，包括通常用于測量臨界尺寸(CD)的掃描電子顯微鏡，以及用以測量套刻、器件中兩個層的對準精度的量測的專用工具。可以根據兩層之間未對準程度而描述套刻，例如涉及1nm的測得套刻可以描述其中兩個層以1nm未對準的情形。

近期，已經研發了各種形式散射儀用于光刻領域。這些裝置將輻射束引導至目標上并測量被散射輻射的一個或多個特性—例如取決于波長的單個反射角的強度；取決于反射角的一個或多個波長的強度；或者取決于反射角的偏振—以獲得由此可以確定感興趣目標的特性的“頻譜”。可以由各種技術執行感興趣特性的確定：例如由迭代方案諸如嚴格耦合波分析或有限元方法對目標的重構；庫檢索；以及主要成分分析。

由傳統散射儀使用的目標是相對較大例如40μm乘以40μm的光柵，且測量束產生小于光柵的光板(也即光柵未填滿)。這簡化了目標的數學重構，因為其可以視作是無限的。然而，為了將目標的尺寸減小至例如10μm乘以10μm或更小，例如以便它們位于產品特征之中而不是在劃片線中，已經提出了其中使得光柵小于測量光斑(也即光板過填充)的量測。通常使用暗場散射法測量這些目標，其中阻擋了零階衍射(對應于鏡面反射)，并且僅處理高階衍射。暗場量測的示例可以在國際專利申請WO2009/078708和WO2009/106279中找到，在此通過全文引用的方式并入本文。已經在專利公開US20110027704A、US20110043791A和US20120242970A中描述了技術的進一步發展。在此也通過引用的方式將所有這些申請的內容并入本文。使用衍射階的暗場檢測的基于衍射的套刻使能對更小目標進行套刻測量。這些目標可以小于照射光斑并且可以由晶片上產品結構圍繞。目標可以包括可以在一個圖像中測量的多個光柵。

在已知的量測技術中，通過在某些條件之下兩次測量套刻目標而獲得套刻測量結果，而同時旋轉套刻目標或者改變照射模式或成像模式以分立地獲得第-1和+1衍射階強度。對于給定套刻目標的強度非對稱性、這些衍射階強度的比較提供了目標非對稱性的測量，也即目標中的非對稱性。套刻目標中的該非對稱性可以用作套刻的指示(兩個層的不希望的未對準)。

當測量厚堆疊時，其中在被測量的兩層之間可以存在相當大距離。這可以使得使用強度非對稱性的套刻確定不可靠，因為使用第-1和+1衍射階強度所獲得的圖像并未顯示由此可以求平均的顯著穩定強度的區域。這可以通過使用光瞳面圖像確定套刻而解決，但是這要求非常大的目標和對于每個目標區域的分立采集。

發明內容

希望能夠使用暗場方法對厚堆疊執行套刻量測。