用于检查及量测的方法和设备技术

公开了一种用于光学量测的方法和设备。例如，公开了一种涉及用于目标的辐射强度分布的方法，所述辐射强度分布是使用与所述目标相距一间隙处的光学部件进行测量的，所述方法包括将用于所述辐射强度分布的辐射强度变化的校正因子作为所述间隙的距离的变化的函数来计算。

Methods and equipment for inspection and measurement

A method and equipment for optical measurement is disclosed. For example, a method for the radiation intensity distribution of the target is disclosed, the radiation intensity distribution is used and the target distance of optical components at a gap measurement function, the method includes a correction factor for the radiation intensity distribution of radiation intensity changes as the gap distance to calculate the change.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检查及量测的方法和设备相关申请的交叉引用本申请要求于2015年3月5日递交的欧洲申请15157799.6的优先权，并且其通过引用全文并入本文。
本说明书涉及一种用于校正从量测目标获取的所测量的辐射分布中的误差的方法和设备。
技术介绍
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(ICs)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或更多个管芯)上。所述图案的转移通常是通过将图案成像至被提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包含连续地形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓的步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步地扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可以通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。为了监测光刻过程，图案化的衬底被检查，并且图案化的衬底的一个或更多个参数被测量。所述一个或更多个参数可以包括例如形成在图案化的衬底中或图案化的衬底上的连续的层之间的重叠误差和/或经过显影的光敏抗蚀剂的临界线宽。可以在产品衬底的目标本身上和/或在设置在衬底上的专用的量测目标上执行所述测量。存在多种技术用于测量在光刻过程中形成的显微结构，包括使用扫描电子显微镜和/或不同的专用工具来进行测量。一种快速且非侵入形式的专用的检查工具是散射仪，其中辐射束被引导至衬底表面上的目标上，并且测量散射或反射束的属性。通过在所述束已经被衬底反射或散射之前和之后比较所述束的一个或更多个属性，可以确定衬底的一个或更多个属性。已知两种主要类型的散射仪。光谱散射仪将宽带辐射束引导到衬底上并且测量散射到特定的窄的角度范围中的辐射的光谱(强度作为波长的函数)。角分辨(angularlyresolved)散射仪使用单色的辐射束，并且将散射的辐射的强度作为角度的函数来测量。散射测量的特定应用是在周期性的目标内测量特征非对称性。这可以被用作例如重叠误差的测量，但是其他应用也是已知的。在角分辨散射仪中，可以通过比较衍射光谱的相对部分(例如，将周期性光栅的衍射光谱中的-1级和+1级进行比较)来测量非对称性。这可以用例如在美国专利申请公开号US2006-066855中描述的角分辨散射来简单地完成。
技术实现思路
随着在光刻处理中物理尺寸的减小，例如需要增大测量精确度和/或减小专用于量测的目标所占据的空间。基于图像的散射测量已经被设计为允许使用更小的目标，通过使用-1和+1级的辐射来轮流获取目标的单独的图像。在已公开的美国专利申请公开号US2011-0027704、US2011-0043791和US2012-0044470中描述了该基于图像的技术的示例，它们通过引用全文并入本文。然而，对于目标尺寸的进一步减小和对于改进的精确度的需要继续存在，并且现有的技术遇到各种限制，这些限制使得很难保持精确度和/或减小目标的尺寸。用以改进检查和测量技术的另一种方法是使用固体浸没透镜(SIL)作为最接近于所述衬底表面的光学元件。SIL与衬底表面(例如，目标表面)的极限接近导致具有大于1的非常高效的数值孔径(NA)。使用具有该SIL的非相干或相干辐射源允许检查非常小的目标。为了利用增大数值孔径的优点，SIL和衬底之间的间隙应当被设定为期望值。例如，间隙可以在10-50nm的范围内以使SIL与衬底处于有效光学接触。示例性的光学间隙测量方法和设备可以包含检测在高数值孔径元件中的偏振的交叉部件。交叉偏振信号然后被检测器记录并且可以被用作在间隙控制过程中的输入参数。在另一个示例中，该间隙可以通过参考经反射的激光辐射强度而被控制。如将理解的，可以使用其它方法和设备来获得代表所述间隙的信号(例如代表其尺寸或其与标准尺寸的偏离的信号)。不论是哪一种检测方法，都应当建立SIL(或其它部件)和衬底(或其它表面)之间的间隙，并且通常通过相关联的致动器和控制系统来将该间隙保持在期望的间隙距离或距离范围。这是因为从被目标改变方向的辐射导出的测量数据(例如强度数据、图像等)以及使用SIL(或其他部件)而获得的测量数据依赖于/取决于所述间隙，因此任何感兴趣的参数(例如目标图案的一部分的高度、目标图案的一部分的宽度、目标图案的一个或更多的各种层的厚度)将依赖于/取决于所述间隙距离，这是因为从衬底改变方向的辐射将被短暂地耦合至SIL。但是，不论是用于建立和保持所期望的间隙的控制机构，残余动态误差通常存在于所述间隙中，即该间隙距离距期望的或希望的间隙距离有动态误差。并且，已经发现甚至在绝对意义上的间隙距离的小的变化可能导致在从测量数据导出的感兴趣的一个或更多个参数的确定中不能接受的程度上的大的误差。因此，例如期望提供一种或更多种方法和设备以针对于SIL和衬底之间的间隙中的残余误差来校正使用SIL(或其他部件)而获得的测量数据，和/或通过使用经校正后的测量数据来导出感兴趣的参数。在一个方面中，提供了一种用来校正与目标相关联的辐射强度的方法，用于重构与目标相关的一个或更多个感兴趣的参数。在一个方面中，提供了一种涉及使用在距离目标一间隙处的光学部件所测量到的目标的辐射强度分布的方法，所述方法包括：将用于辐射强度分布的辐射强度变化的校正因子计算作为所述间隙的距离的变化的函数。在一个方面中，提供了一种方法，包括：对于给定的目标结构，计算出辐射强度对介于目标结构和光学元件之间的间隙的依赖性的二阶导数张量；确定在测量周期上的间隙变化分布的统计方差；和基于所述统计方差和二阶导数张量确定目标结构的辐射强度的变化。在一个方面中，提供了一种方法，包括：对于给定的目标结构，计算出辐射强度对介于所述目标结构和光学元件之间的间隙的依赖性的二阶导数张量；对于目标的测量周期来评估间隙变化分布的统计方差，所述间隙变化分布基于所测量的间隙信号；和基于二阶导数张量和间隙变化分布的统计方差将跨所述目标结构的平均辐射强度变化评估为间隙的变化的函数。附图说明现在参照随附的附图，仅以举例的方式，描述实施例，在附图中：图1示意性地示出一种光刻设备的实施例；图2示意性地示出光刻单元或簇的实施例；图3示意性地示出示例性的检查设备和量测技术；图4示意性地示出示例性的检查设备；图5示出检查设备的照射斑和量测目标之间的关系；图6示意性地示出基于测量数据来导出感兴趣的参数的过程；图7示出目标标识的一个节距的示例；图8示出了包含固体浸没透镜(SIL)的示例性的检查设备；图9示出间隙与其名义值的偏离的模拟值(间隙变化)对时间的示例；图10A-10C示出在各自的不同的获取时间上与两组数据相关联的示例性的模拟间隙变化分布；图11A示出针对于一组用于重构目标图案的模拟间隙分布而发生顶部CD的变化的各种模拟值的示例性频率；图11B示出针对于一组用于重构目标图案的模拟间隙分布而发生底部CD的变化的各种模拟值的示例性频率；图11C示出针本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涉及使用在距离目标一间隙处的光学部件而测量的目标的辐射强度分布的方法，所述方法包括：将用于辐射强度分布的辐射强度变化的校正因子作为所述间隙的距离的变化的函数来计算。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.05 EP 15157799.61.一种涉及使用在距离目标一间隙处的光学部件而测量的目标的辐射强度分布的方法，所述方法包括：将用于辐射强度分布的辐射强度变化的校正因子作为所述间隙的距离的变化的函数来计算。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述校正因子包括二阶导数张量。3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括在所述目标的测量期间计算所述间隙的间隙变化分布的方差。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括基于所述校正因子来校正所述辐射强度分布。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述校正还包括基于在目标的测量期间所述间隙的间隙变化分布的方差来校正所述辐射强度分布。6.根据权利要求4或5所述的方法，还包括基于校正后的辐射分布导出所述目标的感兴趣的参数。7.根据权利要求4-6中任一项所述的方法，其中校正后的辐射强度分布是测量到的辐射强度分布。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，还包括：对于目标结构，计算针对辐射强度分布的辐射强度的变化对除了间隙的距离的变化之外的参数的变化的依赖性的三阶导数张量；和将辐射强度的变化确定为在目标的测量期间的间隙的距离的变化的统计方差的函数，将用于辐射强度分布的辐射强度的变化的二阶导数张量确定为间隙的距离的变化、三阶导数张量、以及所述参数的变化的函数。9.一种方法，包括：对于给定的结构，计算辐射强度对介于目标结构和光学元件之间的间隙的依赖性的二阶导数张量...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢特·泰门·范德波斯特，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL