[發(fā)明專(zhuān)利]用于確定襯底上的對(duì)象的近似結(jié)構(gòu)的方法、檢驗(yàn)設(shè)備以及襯底

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080045674.3
• 申請(qǐng)日: 2010-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102576188A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H·克拉莫;H·麥根斯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G03F1/84
• 分類(lèi)號(hào): G03F1/84;G03F7/20;G01N21/956;G01N21/95
• 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: 吳敬蓮

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2009年10月12日遞交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/250,834的優(yōu)先權(quán)，其在此通過(guò)參考全文并入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于確定襯底上的對(duì)象的近似結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可以應(yīng)用于例如顯微結(jié)構(gòu)的基于模型的量測(cè)中，例如估計(jì)光刻設(shè)備的重疊性能或臨界尺寸(CD)。

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(ICs)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩模或掩模版的圖案化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)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：所謂的步進(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；以及所謂的掃描器，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化裝置將圖案轉(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)，例如形成在圖案化襯底內(nèi)或上面的連續(xù)的層之間的重疊誤差或形成在圖案化襯底上的層的臨界尺寸。存在多種技術(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不同的專(zhuān)用工具。一種專(zhuān)用的檢驗(yàn)工具的形式是散射儀，其中輻射束被引導(dǎo)至襯底表面上的對(duì)象上，并且測(cè)量散射或反射束的屬性。已知兩種主要類(lèi)型的散射儀。光譜散射儀將寬帶輻射束引導(dǎo)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))。角分辨散射儀使用單色輻射束，并且測(cè)量散射輻射的強(qiáng)度作為角度的函數(shù)。

通過(guò)對(duì)比束在其已經(jīng)被襯底反射或散射之前和之后的屬性，可以確定襯底的屬性。這例如可以通過(guò)對(duì)比由反射或散射束的測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)與已知的與已知的襯底屬性相關(guān)的測(cè)量結(jié)果的庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)對(duì)比來(lái)完成。散射還可以基于由參數(shù)化模型得出的計(jì)算的信號(hào)與諸如衍射信號(hào)等測(cè)量的光學(xué)信號(hào)的擬合。

目標(biāo)是收集充分的獨(dú)立的光學(xué)測(cè)量信號(hào)，以允許以足夠的精確度來(lái)確定參數(shù)。尤其對(duì)于復(fù)雜的圖案，需要用以描述輪廓的參數(shù)數(shù)量很大，由此要更多的光學(xué)測(cè)量信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種確定襯底上的對(duì)象的近似結(jié)構(gòu)的方法。襯底包括上層和下層，所述襯底包括第一區(qū)域，所述第一區(qū)域包括所述對(duì)象，所述對(duì)象包括上層的圖案化部分和下層的一部分，并且所述襯底還包括沒(méi)有上層的第二區(qū)域，所述第二區(qū)域包括下層的一部分。所述方法包括下列步驟。檢測(cè)通過(guò)輻射束照射第一區(qū)域產(chǎn)生的衍射信號(hào)。檢測(cè)通過(guò)輻射束照射第二區(qū)域引起的電磁散射屬性。基于所檢測(cè)的衍射信號(hào)和所檢測(cè)的電磁散射屬性確定對(duì)象的近似結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于確定襯底上的對(duì)象的近似結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)設(shè)備。襯底包括上層和下層。襯底包括第一區(qū)域，第一區(qū)域包括對(duì)象，所述對(duì)象包括上層的圖案化部分和下層的一部分，并且襯底還包括沒(méi)有上層的第二區(qū)域，所述第二區(qū)域包括下層的一部分。所述檢驗(yàn)設(shè)備包括：照射系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)以及處理器。照射系統(tǒng)配置成用輻射照射第一和第二區(qū)域。檢測(cè)系統(tǒng)配置成檢測(cè)由照射第一區(qū)域產(chǎn)生的衍射信號(hào)和檢測(cè)由照射第二區(qū)域產(chǎn)生的電磁散射屬性。處理器配置成基于所檢測(cè)的衍射信號(hào)和所檢測(cè)的電磁散射屬性確定對(duì)象的近似結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括用于確定襯底上的對(duì)象的近似結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)機(jī)器可讀指令序列，所述指令適于引起一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行確定襯底上的對(duì)象的近似結(jié)構(gòu)的方法。所述襯底包括上層和下層。襯底包括第一區(qū)域，所述第一區(qū)域包括所述對(duì)象，所述對(duì)象包括上層的圖案化部分和下層的一部分，并且所述襯底還包括沒(méi)有上層的第二區(qū)域，所述第二區(qū)域包括下層的一部分。所述方法包括下列步驟。接收通過(guò)輻射束照射第一區(qū)域產(chǎn)生的衍射信號(hào)。接收通過(guò)輻射束照射第二區(qū)域引起的電磁散射屬性。基于所接收的衍射信號(hào)和所接收的電磁散射屬性確定對(duì)象的近似結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種用于確定襯底上的對(duì)象的近似結(jié)構(gòu)的襯底。所述襯底包括上層和下層。所述襯底包括第一散射測(cè)量目標(biāo)，所述第一散射測(cè)量目標(biāo)包括所述對(duì)象，所述對(duì)象包括上層的圖案化部分和下層的一部分，并且所述襯底還包括第二散射測(cè)量目標(biāo)，所述第二散射測(cè)量目標(biāo)沒(méi)有上層并且第二散射測(cè)量目標(biāo)包括下層的一部分。