用于计算结构的电磁散射性质及用于估计其几何和材料参数的方法和装置制造方法及图纸

在散射测量中，在迭代过程中使用包括正则化参数的评价函数来寻找用于测量的目标的散射性质的值。针对每个测量目标并且在迭代过程的每次迭代中获得正则化参数的最优值。可以使用多种方法来寻找正则化参数的值，方法包括偏差原理、卡方分布方法以及包括评价函数的偏差原理和包括评价函数的卡方分布方法的创新性修改。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于计算结构的电磁散射性质及用于估计其几何和材料参数的方法和装置相关申请的交叉引用本申请要求2013年11月26日提交的欧洲申请13194521的权益，该申请以整体内容通过引用并入本文。
本申请涉及结构的电磁散射性质的计算及其几何和材料参数的估计。本专利技术例如可以应用在显微结构的测量中，例如评估光刻装置的临界尺寸(CD)性能。
技术介绍
光刻装置是一种将所需图案应用到衬底上、通常到衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻装置用在集成电路(IC)的制造中。在那种情况下，图案形成装置，备选地被称为掩模或掩模版，可以被用于生成在IC的个体层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分裸片、一个或多个裸片)上。通常，图案的转移经由把图案成像到衬底上提供的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻装置包括：所谓的步进机，其中通过将整个图案一次曝光到目标部分上来辐射每一个目标部分；和所谓的扫描器，其中通过沿给定方向(“扫描”方向)通过辐射束扫描所述图案同时沿与该方向平行或反平行的方向同步地扫描衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印到衬底上的方式将图案从图案形成装置转移到衬底上。为了监测光刻工艺，需要测量图案化衬底的参数，例如形成在衬底上或衬底中的连续层之间的重叠误差。有许多技术用于测量在光刻工艺中形成的显微结构，包括使用扫描电子显微镜以及多种专用的工具。专用检查工具的一种形式是散射仪，其中辐射束被引导到衬底表面上的目标上，并且测量散射或反射束的性质。通过比较在束已经被衬底反射或散射之前和之后的束的性质，可以确定衬底的性质。这可以例如通过将反射束和在与已知的衬底性质相关的已知测量值的库中存储的数据进行比较来实现。已知两种主要类型的散射仪。光谱散射仪引导宽带辐射束到衬底上，并且测量散射到特定窄角度范围中的辐射的光谱(强度作为波长的函数)。角分辨散射仪使用单色辐射束并且测量作为角度的函数的散射辐射的强度。更一般地，能够将散射辐射与从结构的模型中数学上预测的散射行为对比(这些模型可以自由地建立和变化)，直到预测的行为与观察到的来自实际样品的散射匹配，这将是有用的。对于1D周期性结构或2D周期性结构(例如，光栅)的CD重构，体积积分方法(VIM)可以被用来有效地计算相关散射问题的答案，如已经在美国专利申请公开号US2011/0218789A1和美国专利申请公开号US2011/0098992A1中公开的那样，通过引用将它们并入本文。如已经在US专利申请公开号US2013/0144560A1中公开的那样，可以针对有限周期性结构而使用非周期性的RCWA。
技术实现思路
在半导体处理的领域中期望快速地执行电磁散射性质的精确计算。根据本专利技术的第一方面，提供了一种计算结构的电磁散射性质的方法，结构包括不同性质的材料并且结构在至少一个横向方向上是周期性的并且在相对于该至少一个横向方向正交的方向上延伸，方法包括：测量从结构散射的辐射以获得测量数据；提供结构的电磁散射性质的先验估计；从测量的数据中导出正则化系数；通过在辐射由结构散射的数学模型中使用散射性质的试验值和正则化系数来获得散射性质的估计；通过参考评价函数来确定是否满足终止条件，评价函数的参数包括正则化系数和先验估计和散射性质的估计；以及如果不满足终止条件，迭代地重复获得预测数据和导出正则化系数直到满足终止条件；其中由最终迭代提供的新的试验值代表计算的电磁散射性质。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于估计物体的结构的电磁散射性质的检查装置，检查装置包括：被配置成利用辐射来照射物体的照射系统；被配置成检测由照射引起的电磁散射性质的检测系统；被配置成估计电磁散射性质的处理器。根据本专利技术的第三方面，提供了一种计算机程序产品，包含用于计算结构的电磁散射性质的一个或多个机器可读指令序列，指令被适配为使一个或多个处理器执行根据第一方面的方法。下文中将参照附图详细地描述本专利技术更多的特征和优点以及本专利技术各种实施例的结构和操作。注意，本专利技术不限于本文描述的具体的实施例。本文呈现的这些实施例仅仅是用于解释的目的。基于本文包含的教导，附加的实施例对本领域技术人员来说是显而易见的。附图说明并入本文并且形成说明书的一部分的附图图示了本专利技术并且和说明书一起进一步用来说明本专利技术的原理，以使相关领域技术人员能够制作和使用本专利技术。图1描绘了光刻装置。图2描绘了光刻单元或簇。图3描绘了第一散射仪。图4描绘了第二散射仪。图5描绘了使用用于从散射仪测量来重构结构的本专利技术的实施例的示例过程。图6描绘了在生成合成的数据时使用的结构的模型。图7A和图7B针对一些合成的测量数据绘制了作为正则化系数的函数的成本函数F。通过结合附图的下文中阐述的详细描述，本专利技术的特征和优点将变得更加明显，其中同样的附图标记通篇标识对应的元件。在附图中，同样的附图标记一般指示相同、功能相似和/或结构相似的元件。具体实施方式本说明书公开了一个或多个包含本专利技术特征的实施例。所公开的实施例仅给出本专利技术的示例。本专利技术的范围不限于所公开的实施例。本专利技术由所附的权利要求限定。所描述的实施例和在说明书提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等指示描述的实施例可以包括特定特征、结构或性质，但是，每个实施例可以不必包括特定的特征、结构或性质。而且，这些短语不必指的是同一个实施例。此外，当特定特征、结构或性质与实施例结合进行描述时，应该理解，无论是否明确描述，本领域技术人员所知的知识可以实现将特征、结构或性质与其他实施例的结合。本专利技术实施例可以在硬件、固件、软件或其任意组合中实施。本专利技术实施例还可以被实施成存储在机器可读介质上的指令，其可以被一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括任何用于以机器(例如，计算设备)可读形式存储或传送信息的机制。例如，机器可读介质可以包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储媒介、光学存储媒介、闪存设备、传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)的电、光、声或其他形式等。此外，这里可以将固件、软件、程序、指令描述成执行某些操作。然而，应该认识到，这些描述仅为了方便并且这些操作实际上由计算设备、处理器、控制器或其他执行固件、软件、程序、指令等的设备来完成。然而，在详细描述这些实施例之前，作为指引，先给出本专利技术的实施例可以在其中实施的示例环境。图1示意性地描绘了一种光刻装置。装置包括：照射系统(照射器)IL，其被配置成调节辐射束B(例如，UV辐射或DUV辐射)；支撑结构(例如，掩模台)MT，其被构造成支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与被配置成根据某些参数精确地定位图案形成装置MA的第一定位器PM相连；衬底台(例如晶片台)WT，其被构造成保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与被配置成根据确定的参数精确地定位衬底W的第二定位器PW相连；和投影系统(例如，折射式投影透镜系统)PL，其被配置成将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一个或多个裸片)上。照射系统可以包括各种类型的光学部件，诸如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其他类型的光学部件或其任意组合，以引导、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算结构的电磁散射性质的方法，所述结构包括不同性质的材料并且所述结构在至少一个横向方向上是周期性的并且在相对于所述至少一个横向方向正交的方向上延伸，所述方法包括：测量从所述结构散射的辐射以获得测量数据；提供所述结构的所述电磁散射性质的先验估计；从所述测量数据导出正则化系数；通过在辐射由所述结构散射的数学模型中使用所述散射性质的试验值和所述正则化系数来获得所述散射性质的估计；通过参考评价函数来确定是否满足终止条件，所述评价函数的参数包括所述正则化系数和所述先验估计和所述散射性质的所述估计；以及如果不满足所述终止条件，迭代地重复获得预测数据和导出正则化系数直到满足所述终止条件；其中由所述最终迭代提供的新的试验值代表计算的所述电磁散射性质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.26 EP 13194521.41.一种计算结构的电磁散射性质的方法，所述结构包括不同性质的材料并且所述结构在至少一个横向方向上是周期性的并且在相对于所述至少一个横向方向正交的方向上延伸，所述方法包括：测量从所述结构散射的辐射以获得测量数据；提供所述结构的所述电磁散射性质的先验估计；从所述测量数据导出正则化系数；通过在辐射由所述结构散射的数学模型中使用所述散射性质的试验值和所述正则化系数来获得所述散射性质的估计；通过参考评价函数来确定是否满足终止条件，所述评价函数的参数包括所述正则化系数和所述先验估计和所述散射性质的所述估计；以及如果不满足所述终止条件，迭代地重复获得预测数据和导出正则化系数直到满足所述终止条件；其中由最终迭代提供的新的试验值代表计算的所述电磁散射性质。2.根据权利要求1所述的方法，其中导出正则化系数包括寻找给出评价函数的预定值的所述正则化系数的值。3.根据权利要求2所述的方法，其中寻找所述正则化系数的值与获得所述散射性质的估计使用相同的评价函数。4.根据权利要求2所述的方法，其中简洁评价函数被用来寻找所述正则化系数的值。5.根据权利要求2、3或4所述的方法，其中所述预定值与所述测量数据中的数据点的数量相等。6.根据权利要求2、3或4所述的方法，其中所述预定值与散射性质的数量相等。7.根据权利要求1所述的方法，其中使用从由偏差原理、广义偏差原理、修改的偏差原理、变形的偏差原理和卡方分布原理、L-曲线、广义交叉验证(GCV)、无偏预测风险估计器、Regińska规则和归一化累积周期图(NCP)构成的组中选择的方法获得所述正则化系数的值。8.根据权利要求1-4和7中的任一项所述的方法，其中寻找正则化参数包括寻找每个散射性质的正则化参数。9.一种用于估计物体的结构的电磁散射性质的检查装置，所述检查装置包括：照射系统，被配置成利用辐射来照射所述物体；...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·皮萨伦科，I·D·塞蒂贾，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL