用于叠加测量的形貌相位控制制造技术

本发明专利技术提供计量工具及方法，其估计对应于从周期性目标上的光散射产生的不同衍射级的形貌相位的效应，及调整测量条件以改进测量准确度。在成像中，可通过基于对比函数行为的分析选择适当测量条件、改变照明条件(减小光谱宽度及照明NA)、使用偏光目标及/或光学系统、使用多个散焦位置等而减小叠加误差放大。可使用额外测量或额外目标单元在成像或散射测量中执行测量结果的实时校准。

Phase control of morphologies for superposition measurement

The invention provides a measuring tool and method, and its estimation corresponds to the effect of the phase and phase of different diffraction levels produced by the light scattering from periodic targets, and adjusts the measurement conditions to improve the measurement accuracy. In imaging, we can select appropriate measurement conditions based on the analysis of contrast function, change the lighting conditions (reduce spectral width and illumination NA), use polarized light targets and / or optical system, and use multiple defocus positions to reduce superposition error amplification. An additional measurement or additional target unit can be used to perform real-time calibration of the measurement results in imaging or scattering measurements.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于叠加测量的形貌相位控制相关申请案的交叉参考本申请案主张2015年5月19日申请的第62/163,783号美国临时专利申请案及2015年9月23日申请的第62/222,724号美国临时专利申请案的权利，所述申请案的全文以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及计量领域，且更特定来说，涉及叠加计量。
技术介绍
用于光学叠加测量的当前方法依赖于两种主要技术：成像及散射测量。在成像中，在光学系统的视域中测量周期性目标的位置且从在不同层中印刷的目标的位置推断叠加(OVL)。散射测量利用通过印刷于不同层处的周期性叠加标记(具有周期性结构的目标)散射的电磁(EM)波之间的干涉以推断所述层的相对位移。在两种情况中，对散射EM波的衍射级的振幅及相位的控制可提供对叠加测量的准确度及精确度的关键影响。
技术实现思路
下文是提供对本专利技术的初步理解的简化概述。所述概述未必识别关键元素，也不限制本专利技术的范围，而仅充当下列描述的介绍。本专利技术的一个方面提供计量工具及方法，其估计对应于从周期性目标上的光散射产生的不同衍射级的形貌相位的效应，及调整测量条件以改进测量准确度。在成像中，可通过基于对比函数行为的分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：在成像计量工具的光学系统中导出叠加放大误差对散焦水平的相依性，以及使所述光学系统以窄光谱范围Δλ≤10nm、以窄照明数值孔径NA≤0.1且在根据所述导出的相依性对应于零叠加放大误差的焦点位置处操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.19 US 62/163,783;2015.09.23 US 62/222,7241.一种方法，其包括：在成像计量工具的光学系统中导出叠加放大误差对散焦水平的相依性，以及使所述光学系统以窄光谱范围Δλ≤10nm、以窄照明数值孔径NA≤0.1且在根据所述导出的相依性对应于零叠加放大误差的焦点位置处操作。2.一种成像计量工具，其包括：校准模块，其经配置以导出叠加放大误差对散焦水平的相依性，及光学系统，其经配置以以窄光谱范围Δλ≤10nm、以窄照明数值孔径NA≤0.1且在根据所述导出的相依性对应于零叠加放大误差的焦点位置处操作。3.一种方法，其包括：采集在对应多个焦点位置处的多个计量目标图像，估计所述采集图像的不准确度放大倍数，通过识别所述不准确度放大倍数相对于所述焦点位置的正负号改变而确定最佳对比位置，以及使所述计量工具在所述经确定最佳对比位置处操作。4.根据权利要求3所述的方法，其中同时执行所述采集。5.根据权利要求4所述的方法，其中通过将至少两个光束分离元件沿着所述计量工具的检测路径定位以提供具有不同检测路径长度的所述多个焦点位置而执行所述同时采集。6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括在所述计量工具的场平面处使用光罩，其经配置为所述焦点位置处的目标图像的参考。7.一种成像计量工具，其包括：光学系统，其经配置以采集在对应多个焦点位置处的多个计量目标图像，以及校准模块，其经配置以估计所述采集图像的不准确度放大倍数且通过识别所述不准确度放大倍数相对于所述焦点位置的正负号改变而确定最佳对比位置，其中所述成像计量工具经重新配置以在所述经确定最佳对比位置处操作。8.一种在计量工具中具有收集路径的第一检测焦点位置的光学系统，所述光学系统包括沿着所述收集路径的至少两个光束分离元件，所述至少两个光束分离元件经定位以提供具有不同于所述第一检测焦点位置的收集路径长度的至少两个对应额外焦点位置。9.一种包括根据权利要求8所述的光学系统的计量工具，其进一步包括实时校准模块，所述实时校准模块经配置以提供特定每层采集定中心。10.根据权利要求8所述的光学系统，其进一步包括在所述光学系统的场平面处的光罩，所述光罩经配置为所述焦点位置处的目标图像的参考。11.一种成像计量目标，其包括沿着测量方向以节距p具有元件的至少一个周期性结构，其中所述元件沿着垂直于所述测量方向的方向以未分辨节距分段，所述未分辨节距经选择以提供作为π的整数倍数的所述目标的形貌相位。12.一种方法，其包括：导出成像计量目标的形貌相位对测量波长的相依性，调整所述测量波长以使所述形貌相位为π的整数倍数，及以所述经调整测量波长执行所述成像计量目标的成像计量测量。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述测量波长调整在±10nm的范围中。14.一种方法，其包括：在成像计量光学系统的收集路径中集成包括参考信号的可调整参考路径，以及调整所述参考信号的相位以修改成像计量目标的形貌相位而使所述形貌相位为π的整数倍数。15.根据权利要求14所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·莱温斯基，Y·帕斯卡维尔，A·玛纳森，Y·沙利波，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US