[發(fā)明專利]量測設備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980038794.1
• 申請日: 2019-05-21
• 公開（公告）號: CN112262345A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設計）人: N·潘迪;A·J·登鮑埃夫;D·阿克布盧特;M·J·M·范達姆;H·巴特勒;H·A·J·克拉默;E·A·F·范德帕斯奇;F·澤普;J·A·L·J·瑞馬克;M·P·瑞因德斯
• 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;G01N21/47;G01N21/956
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 閆紅

一種用于確定制作于襯底上的結(jié)構(gòu)的感興趣的參數(shù)的量測工具，所述量測工具包括：照射光學系統(tǒng)，用于利用照射輻射以一非零入射角照射所述結(jié)構(gòu)；檢測光學系統(tǒng)，包括檢測光學傳感器和至少一個透鏡，所述至少一個透鏡用于捕獲被所述結(jié)構(gòu)散射的照射輻射的部分并朝向所述檢測光學傳感器透射所捕獲的輻射，其中所述照射光學系統(tǒng)和檢測光學系統(tǒng)未共用光學元件。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2018年6月13日提交的歐洲申請18177431.6、2018年8月21日提交的歐洲申請18189926.1和2018年11月22日提交的歐洲申請18207812.1的優(yōu)先權(quán)，這些申請通過引用全文并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于確定制作于襯底上的結(jié)構(gòu)的參數(shù)的量測設備和相關(guān)聯(lián)的方法。更具體地，本發(fā)明可以涉及使用計算成像方法的量測設備。在一些示例中，本發(fā)明可以涉及確定與重疊有關(guān)的參數(shù)。

背景技術(shù)

光刻設備是一種構(gòu)造為將所期望的圖案施加到襯底上的機器。光刻設備能夠例如用于集成電路(IC)的制造中。光刻設備可例如將在圖案形成裝置(例如，掩模)處的圖案(也經(jīng)常稱為“設計布局”或“設計”)投影到設置在襯底(例如，晶片)上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。所投影的圖案可以構(gòu)成用于在所述襯底上制作結(jié)構(gòu)的過程的部分。

為了將圖案投影到襯底上，光刻設備可以使用電磁輻射。這種輻射的波長決定了能夠形成在襯底上的特征的最小尺寸。當前使用的典型的波長是365nm(i線)、248nm、193nm和13.5nm。使用極紫外(EUV)輻射(其波長在4-20nm范圍內(nèi)，例如6.7nm或13.5nm)的光刻設備可用于在襯底上形成比使用例如波長為193nm的輻射的光刻設備更小的特征。

低K₁光刻術(shù)可以用于處理尺寸小于光刻設備的經(jīng)典分辨率極限的過程特征。在這種過程中，分辨率公式可以表達為CD＝k₁×λ/NA，其中λ是所用輻射的波長，NA是光刻設備中投影光學器件的數(shù)值孔徑，CD是“臨界尺寸”(通常是印制的最小特征大小，但在這種情況下為半節(jié)距)，k₁是經(jīng)驗分辨率因子。通常，k₁越小，在襯底上再現(xiàn)類似于由電路設計者規(guī)劃的形狀和尺寸以實現(xiàn)特定電學功能和性能的圖案就變得越困難。為了克服這些困難，可以將復雜的精調(diào)步驟施加到光刻投影設備和/或設計布局。這些步驟包括例如但不限于：NA的優(yōu)化、自定義照射方案、使用相移圖案形成裝置、設計布局中的各種優(yōu)化(諸如光學鄰近校正(OPC，有時也稱為“光學和過程校正”)、或通常被定義為“分辨率增強技術(shù)”(RET)的其它方法。替代地，可以使用用于控制光刻設備的穩(wěn)定性的緊密控制回路來改良低k₁下的圖案的再現(xiàn)。

在光刻過程中，期望頻繁地測量所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)，例如用于進行過程控制和驗證。進行這種測量的工具典型地稱為量測工具MT。已知用于進行這種測量的不同類型的量測工具MT，包括掃描電子顯微鏡或各種形式的散射儀量測工具MT。散射儀是一種多功能儀器，其允許通過在散射儀物鏡的光瞳或與該光瞳共軛的平面中設置傳感器來測量光刻過程的參數(shù)(該測量通常稱為基于光瞳的測量)，或者允許通過將傳感器設置在圖像平面或與圖像平面共軛的平面中來測量光刻過程的參數(shù)(在這種情況下，所述測量通常稱為基于圖像或場的測量)。在專利申請US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中進一步描述了這種散射儀和相關(guān)聯(lián)的測量技術(shù)，所述專利申請通過引用全文并入本文。前述散射儀可以使用從軟X射線和可見光到近IR波長范圍的光來測量光柵。

散射儀MT可以是角分辨散射儀。在這種散射儀中，可以將重構(gòu)方法施加于所測量的信號以重構(gòu)或計算光柵的屬性。這種重構(gòu)可以例如由模擬散射輻射與目標結(jié)構(gòu)的數(shù)學模型的相互作用并將模擬結(jié)果與測量結(jié)果進行比較產(chǎn)生。調(diào)整數(shù)學模型的參數(shù)，直到模擬的相互作用產(chǎn)生類似于從實際目標觀察到的衍射圖案的衍射圖案為止。