用于测量光刻过程的参数的方法与设备及用于实施这种方法与设备的计算机程序产品技术

本发明专利技术公开一种测量与衬底上的结构相关的感兴趣的参数的方法及相关联的量测设备。所述方法包括确定校正以补偿测量条件对来自多个测量信号中的测量信号的作用，其中所述多个测量信号中的每个测量信号由在所述测量条件的不同变化下执行的对所述结构的不同测量产生。所述校正接着用于所述结构的数学模型的重构，以抑制所述测量条件的变化对所述重构的影响。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量光刻过程的参数的方法与设备及用于实施这种方法与设备的计算机程序产品相关申请的交叉引用本申请要求于2016年11月4日递交的欧洲申请16197204.7的优先权，该申请通过引用全文并入本文。
本专利技术涉及用于测量衬底上的结构的方法和设备，以及用于误差校正的模型。本专利技术可以应用于(例如)显微结构的基于模型的量测中，(例如)以评估光刻设备的临界尺寸(CD)或重叠性能。
技术介绍
光刻设备为将所期望的图案施加至衬底上(通常施加至衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。在那种情况下，替代地被称作掩模或掩模版的图案形成装置可以用于产生待形成于IC的单层上的电路图案。可以将所述图案转印至衬底(例如，硅晶片)的目标部分(例如，包括管芯的部分、一个管芯或几个管芯)上。通常经由将图案成像至设置于衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行图案的转印。一般而言，单个衬底将包括依次图案化的相邻目标部分的网路。已知的光刻设备包括所谓的步进器和所谓的扫描器，在步进器中，通过将整个图案一次曝光到目标部分上来辐射每个目标部分；在扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案，同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步扫描衬底来辐射每个目标部分。也可能通过将图案压印到衬底上而将图案从图案形成装置转印到衬底上。为了监视光刻过程，测量图案化的衬底的参数。参数可以包括(例如)形成于图案化的衬底中或上的连续层之间的重叠误差，及经显影光敏抗蚀剂的临界线宽(CD)。可对产品衬底和/或对专用量测目标执行此测量。存在用于对在光刻过程中形成的显微结构的进行测量的各种技术，包括使用扫描电子显微镜及各种专门工具。快速且非侵入性形式的特殊化检查工具为散射仪，其中辐射束被引导至衬底的表面上的目标上，且测量散射束或反射束的属性。两种主要类型的散射仪是已知的。光谱散射仪将宽频带辐射束引导至衬底上且测量散射至特定窄角度范围中的辐射的光谱(作为波长的函数的强度)。角度分辨散射仪使用单色辐射束且测量作为角度的函数的散射辐射的强度。通过比较束在已被衬底反射或散射之前与之后的属性，可确定衬底的属性。例如，这可通过比较从反射束或散射束的测量所获得的数据与从参数化模型计算得出的模型(模拟)衍射信号来进行。计算信号可被预先计算并存储于库中，该库表示分布于参数化模型的参数空间中的多个候选衬底结构。替代地或另外，参数可以在迭代搜索过程期间变化，直到计算衍射信号与所测量信号匹配为止。在US7522293(Wu)及US2012/0123748A1中，例如，这两种技术(例如)分别描述为“基于库”及“基于回归”的过程。特别对于复杂结构或包括特定材料的结构，准确地模型化散射束所需的参数的数目很高。限定“模型选配方案”，其中参数被限定为给定的(“固定”)或可变的(“浮动”)。对于浮动参数，以绝对项或通过参考与名义值的偏差来限定所准许的变化范围。模型中的每个浮动参数表示该模型中的另一“自由度”，且因此表示将找到最佳匹配候选结构的多维参数空间中的另一维度。甚至在使用少数参数的情况下，运算任务的大小(例如)通过不可接受地提升库样本的数目而快速变得极大。这也提升不对应于所测量衬底的错误匹配参数组的风险。在一些情况下，将参数固定成不同于实际上所测量结构中的值的值可对重构具有极小影响。然而，在其它时间，参数的固定值与真实值之间的区别可使匹配过程显著变形，使得在所感兴趣的参数的重构中出现不准确度。这些固定参数使得难以找到运算的准确度与实用性之间的恰当折衷。固定参数可以是正测量的结构的模型的参数，但其也可以是用于获得测量或测量的另一方面的设备的参数。换句话说，变化的测量条件(诸如，使用不同设备的测量)可从同一结构获得略微不同的衍射信号，且因此得到所感兴趣的参数的略微不同的测量。期望缓解测量条件的不同变化的影响。
技术实现思路
在本专利技术的第一方面中，提供一种测量与衬底上的结构相关的感兴趣的参数的方法，包括：1)确定校正以补偿测量条件对多个测量信号中测量信号的作用，其中所述多个测量信号中的每个测量信号由在所述测量条件的不同变化下对所述结构执行不同测量而产生；和2)使用所述校正来执行的对所述结构的数学模型的重构，以抑制所述测量条件的变化对所述重构的影响。在本专利技术的第二方面中，提供一种量测设备，包括：用于衬底的支撑件，结构形成于所述衬底上；光学系统，用于针对测量条件的多种不同变化，用辐射选择性地照射所述结构且在已经被所述结构散射的散射辐射处进行收集；检测器，用于针对测量条件的每个变化，从所述散射辐射检测测量信号；和处理器，布置成确定校正以补偿测量条件对来自检测到的多个测量信号的测量信号的作用。本专利技术还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括机器可读指令，所述机器可读指令在合适的处理器上运行时使得所述处理器执行第一方面的方法。本专利技术还提供一种光刻系统，包括：用于光刻过程中的光刻设备；和根据第二方面的量测设备。下文参照附图详细地描述本专利技术的另外方面、特征及优点，以及本专利技术的各种实施例的结构及操作。应该注意的是，本专利技术不限于本文中所描述的特定实施例。本文仅出于说明性目的而呈现这些实施例。基于本文所包括的教导，另外实施例对于相关领域技术人员而言将是显而易见的。附图说明现在将参照附图通过示例的方式描述本专利技术的实施例，在附图中：图1描绘光刻设备连同形成用于半导体器件的生产设施的其它设备；图2描绘根据本专利技术的实施例的配置成捕获角度分辨散射光谱的散射仪；和图3为描述根据本专利技术的实施例的方法的流程图。具体实施方式在详细地描述本专利技术的实施例之前，提出可以实施本专利技术的这些实施例的示例性环境是有指导意义的。图1在200处示出作为实施高容量光刻制造过程的工业生产设施的部分的光刻设备LA。在本示例中，该制造过程适用于在诸如半导体晶片的衬底上制造半导体产品(集成电路)。技术人员将了解，可通过以该过程的变型来处理不同类型的衬底而制造多种产品。半导体产品的生产纯粹用作现今具有极大商业意义的示例。在光刻设备(或简称为“光刻工具”200)内，在202处显示测量站MEA，在204处显示曝光站EXP。在206处显示控制单元LACU。在此示例中，每个衬底访问测量站及曝光站以被施加图案。例如，在光学光刻设备中，投影系统用于使用经调节辐射及投影系统将产品图案从图案形成装置MA转印至衬底上。通过在辐射敏感抗蚀剂材料层中形成图案的图像而进行转印。本文中使用的术语“投影系统”应该被宽泛地解释为包括任何类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型以及静电型光学系统或者它们的任意组合，如对于所使用的曝光辐射或者诸如使用浸没液体或使用真空之类等其它因素所适合的。图案形成装置MA可以是将图案赋予至由图案形成装置透射或反射的辐射束的掩模或掩模版。熟知的操作模式包括步进模式及扫描模式。众所周知，投影系统可以多种方式与用于衬底及图案形成装置的支撑件及定位系统配合，以将期望图案施加至横跨衬底的多个目标部分。可使用可编程图案形成装置以代替具有固定图案的掩模版。例如，辐射可以包括深紫外线(DUV)或极紫外线(EUV)波段中的电磁辐射。本公开还适用于(例如)通过电子束进行的其它类型的光刻过程，例如压印光刻术及直写光刻术。光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量与衬底上的结构相关的感兴趣的参数的方法，包括：1)确定校正以补偿测量条件对来自多个测量信号中的测量信号的作用，其中所述多个测量信号中的每个测量信号由在所述测量条件的不同变化下执行的对所述结构的不同测量产生；和2)使用所述校正来执行所述结构的数学模型的重构，以抑制所述测量条件的变化对所述重构的影响。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.04 EP 16197204.71.一种测量与衬底上的结构相关的感兴趣的参数的方法，包括：1)确定校正以补偿测量条件对来自多个测量信号中的测量信号的作用，其中所述多个测量信号中的每个测量信号由在所述测量条件的不同变化下执行的对所述结构的不同测量产生；和2)使用所述校正来执行所述结构的数学模型的重构，以抑制所述测量条件的变化对所述重构的影响。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：3)基于所述重构来报告所述感兴趣的参数的测量。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，执行所述结构的数学模型的重构的所述步骤包括：a)定义数学模型，在所述数学模型中所述结构的形状和材料属性由包括至少一个感兴趣的参数的多个参数表示；b)使用所述数学模型计算模型信号；c)确定由所述结构的测量产生的测量信号与所述模型信号之间的匹配程度，同时使用所述校正来抑制所述测量条件的变化对匹配程度的影响，所述测量条件的变化未充分表示于所述模型信号中；和d)确定用于所述多个参数的参数值集合，所述参数值集合提供足够高的匹配程度。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述校正包括加权函数或加权矩阵，所述加权函数或加权矩阵能操作以使得检测信号与在步骤c)所确定的模型信号之间的匹配程度对由所述加权函数或加权矩阵定义的信号的不同分量具有相关性。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在测量条件的不同变化下执行的测量包括：以变化的测量参数执行的测量。6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，在测量条件的不同变化下执行的测量包括：在不同的量测设备上执行的测量。7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，在测量条件的不同变化下执行的测量包括：在卸载和再装载步骤之前和之后执行的测量，在所述卸载和再装载步骤期间所述衬底被卸载和再装载。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述校正包括在确定校正...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·A·J·克拉默，B·O·夫艾格金格奥尔，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL