[發明專利]優化測量照射光斑相對于襯底上的目標的位置和/或尺寸的方法和相關設備

有效

• 申請號: 201880066410.2
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN111213092B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: J·M·范博克斯梅爾;M·J·M·范達姆;K·范貝爾克;謝特·泰門·范德波斯特;J·H·A·范德里德
• 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: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張啟程

披露了一種在檢查設備內優化測量照射光斑相對于襯底上的目標的位置和/或大小(以及因此聚焦)的方法。所述方法包括：針對所述照射光斑相對于所述目標的不同大小和/或位置，檢測因照射所述目標而產生的來自至少所述目標的散射輻射；以及基于所檢測到的散射輻射的特性，針對所述照射光斑相對于所述目標的不同大小和/或位置，優化所述測量照射光斑相對于所述目標的位置和/或大小。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年6月30日提交的歐洲申請17178949.8的優先權，所述歐洲申請的全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及一種監測來自量測設備的照射的特性的方法。例如，本發明可應用于檢查設備中。

背景技術

光刻過程是將所需的圖案施加至襯底上(通常施加至襯底的目標部分上)的過程。光刻設備可以用于例如集成電路(IC)的制造中。在那種情況下，圖案形成裝置(其替代地被稱作掩?；蜓谀０?可以用于產生待形成在IC的單層上的電路圖案?？梢詫⒋藞D案轉印至襯底(例如硅晶片)上的目標部分(例如包括管芯的部分、一個管芯或若干管芯)上。通常經由成像到設置于所述襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案的轉印。可涉及步進和/或掃描運動，以在跨越所述襯底的連續目標部分處重復所述圖案。也有可能通過將所述圖案壓印到所述襯底上，來將所述圖案從所述圖案形成裝置轉印到所述襯底上。

在光刻過程中，需要頻繁地進行所產生的結構的測量，例如以進行過程控制以及驗證。用于進行這些測量的各種工具是已知的，包括常常用于測量臨界尺寸(CD)的掃描電子顯微鏡，以及用于測量重疊(在不同的圖形形成步驟中形成的圖案之間的對準精度，例如在器件的兩層之間)的專用工具。近來，已開發出供光刻領域中使用的各種形式的散射儀。這些裝置將輻射束引導至目標上并且測量散射輻射的一個或更多個性質(例如，根據波長而變化的在單個反射角下的強度；根據反射角而變化的在一個或更多個波長下的強度；或根據反射角而變化的偏振)以獲得可以根據其確定目標的關注的性質的衍射“光譜”。可以通過各種技術來確定關注的性質：例如，通過迭代方法(諸如嚴格耦合波分析或有限元方法)重構目標結構；庫搜索；以及主成分分析。

例如，在WO 2012126718中披露了用于確定結構參數的方法和設備。也在US20110027704A1、US2006033921A1和US2010201963A1中披露了方法和散射儀。除了用來確定在一個圖案形成步驟中所形成的結構的參數的散射測量法，所述方法和設備還可用于執行基于衍射的重疊測量。使用衍射階的暗場圖像檢測來進行的基于衍射的重疊測量能夠實現在較小的目標上進行重疊測量?？梢栽趪H專利申請US20100328655A1和US2011069292A1中找到暗場成像量測的示例。已公布的專利公開出版物US20110027704A、US20110043791A、US20120044470A、US20120123581A、US20130258310A、US20130271740A以及W02013178422A1中已描述了所述技術的進一步發展。上述文獻一般通過對目標的不對稱性進行的測量來描述重疊的測量。文獻WO2014082938A1和US2014/0139814A1分別披露了使用不對稱性測量結果來測量光刻設備的劑量和聚焦的方法。所有上述應用的內容也通過引用合并入本文中。本發明不限于應用于任何特定類型的檢查設備，或甚至一般地應用于檢查設備。

檢查設備中的一個常見問題是控制光學系統在目標上的聚焦。許多系統要求將光學系統的焦點控制在非常緊密的公差范圍內。例如，在已公布的專利申請US20080151228A中披露了用于上述類型散射儀的聚焦控制裝置。從目標反射的光在兩個光探測器上以故意的聚焦誤差來成像。通過比較兩個光探測器之間的光強度，能夠獲得散焦指示，并且識別出散焦方向。該申請的內容通過引用合并入本文。