测量变化的方法、检查系统、计算机程序和计算机系统技术方案

披露了在器件制造过程的步骤之后测量一图案在一个或多个衬底上的多个实例之间的变化的方法。在一种配置中，接收表示一组图像的数据。每个图像表示该图案的不同实例。该组图像相对于彼此被配准以叠加所述图案的实例。使用配准的该组图像来测量所述图案的变化。所述图案包括多个图案元素，并且所述配准包括将不同的权重应用于所述多个图案元素中的两个或更多个。所述权重控制每个图案元素对该组图像的配准的贡献程度。每个权重基于被应用所述权重的图案元素的预期变化。

Method of measuring change, checking system, computer program and computer system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测量变化的方法、检查系统、计算机程序和计算机系统相关申请的交叉引用本申请要求于2017年2月24日提交的欧洲专利申请17157931.1的优先权，该申请的全部内容通过援引合并到本文中。
本专利技术涉及测量一图案在一个或多个衬底上的不同实例之间的变化，尤其是在光刻的情况下。
技术介绍
光刻设备是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。光刻设备可以用于器件制造过程的一个或多个阶段，诸如集成电路(IC)的制造中。在那种情况下，图案形成装置(其替代地被称作掩模或掩模版)可以用以产生待形成于IC的单层上的电路图案。可以将该图案转印至衬底(例如硅晶片)上的目标部分(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提供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络。已知的光刻设备包括：所谓的步进器，其中一次性将整个图案曝光至目标部分上来辐照每一目标部分；和所谓的扫描器，其中在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案同时平行或反向平行于所述方向同步地扫描衬底来辐照每一目标部分。也有可能通过将图案压印至衬底上而将图案从图案形成装置转印至衬底上。为了监控器件制造过程，对图案化衬底的参数(以及因此影响图案化衬底的器件制造过程的任何方面的参数)进行测量。该参数可以包括图案形状(包括1D和2D形状)的特征，例如经显影的光敏抗蚀剂的临界尺寸(通常为线宽)和/或经蚀刻的产品特征。该参数可以包括特征高度和/或特征间距。该参数还可以包括线边缘粗糙度和线宽粗糙度。可以在产品衬底上和/或专用量测目标上执行这些测量。存在着多种技术用于测量在光刻过程中所形成的微观结构，包括使用扫描电子显微镜(SEM)和各种专用工具。还希望在衬底上的不同位置处和不同衬底之间监视图案化衬底的参数的变化。这种变化可以通过比较在单个衬底上或不同衬底上的图案(例如名义上相同的图案)的多个实例的图像来被监测。一组这样的图像相对于彼此配准(对准)，并且可以识别和量化不同图像之间的偏差。已经发现用于评估一图案的多个实例之间的变化的现有方法是不可靠的。
技术实现思路
希望提供用于测量一图案的多个实例之间的变化的改进方法。根据本专利技术的一个方面，提供了一种在器件制造过程中的步骤之后测量一图案在一个或多个衬底上的多个实例之间的变化的方法，包括：接收表示一组图像的数据，每个图像表示所述图案的不同实例；相对于彼此配准该组图像以叠加所述图案的实例；以及使用配准的该组图像来测量所述图案的变化，其中：所述图案包括多个图案元素，并且该组图像的配准包括将不同的权重应用于所述多个图案元素中的两个或更多个，所述权重控制每个图案元素对该组图像的配准的贡献程度；并且每个权重基于被应用所述权重的图案元素的预期变化。根据本专利技术的另一方面，提供了一种在器件制造过程中的步骤之后测量一图案在一个或多个衬底上的多个实例之间的变化的方法，包括：接收表示一组图像的数据，每个图像表示所述图案的不同实例；相对于彼此配准该组图像以叠加所述图案的实例；以及使用配准的该组图像来测量所述图案的变化，其中：由边界框来界定所接收的该组图像中的每个图像；并且该组图像的配准包括基于在所接收的该组图像的边界框之间的交集来为该组图像设置公共边界框；并且使用各个图像的公共边界框内的所有像素来执行该组图像的配准。根据本专利技术的另一方面，提供了一种在一个或更多个图像中配准图案的方法，所述图案包括多个图案元素，每个图案元素具有权重，所述权重控制所述图案元素对所述图案的配准的贡献程度，所述方法包括：使用描述用于创建所述图案的图案形成过程的模型来确定至少一个图案元素的变化；以及基于所确定的图案元素的变化来确定与所述至少一个图案元素相关联的权重。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于在器件制造过程中的步骤之后测量一图案在一个或多个衬底上的多个实例之间的变化的检查系统，包括：图像采集装置，被配置成在一个或多个衬底上执行成像操作以获得一组图像，每个图像表示所述图案的不同实例；以及计算机系统，被配置成：使该组图像相对于彼此配准以叠加所述图案的实例；以及使用配准的该组图像来测量所述图案的变化，其中：所述图案包括多个图案元素，并且该组图像的配准包括将不同的权重应用于所述多个图案元素中的两个或更多个，所述权重控制每个图案元素对该组图像的配准的贡献程度；并且每个权重基于被应用该权重的图案元素的预期变化。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于在器件制造过程中的步骤之后测量一图案在一个或多个衬底上的多个实例之间的变化的检查系统，包括：图像采集装置，被配置成在一个或多个衬底上执行成像操作以获得一组图像，每个图像表示所述图案的不同实例；以及计算机系统，被配置成：使该组图像相对于彼此配准以叠加所诉图案的实例；以及使用配准的该组图像来测量所述图案的变化，其中：由边界框来界定所接收的该组图像中的每个图像；该组图像的配准包括基于所接收的该组图像的边界框之间的交集来为该组图像设置公共边界框；并且使用各个图像的公共边界框内的所有像素来执行该组图像的配准。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于在器件制造过程中的步骤之后测量一图案在一个或多个衬底上的多个实例之间的变化的检查系统，包括：图像采集装置，被配置成在一个或多个衬底上执行成像操作以获得一组图像，每个图像表示所述图案的不同实例；以及计算机系统，被配置成跨越该组图像配准所述图案，所述图案包括多个图案元素，每个图案元素具有权重，所述权重控制所述图案元素对所述图案的配准的贡献程度，所述配准包括：使用描述用于创建所述图案的图案形成过程的模型来确定至少一个图案元素在该组图像之间的变化；以及基于所确定的图案元素的变化来确定与所述至少一个图案元素相关联的权重。附图说明现在将参考示意性附图仅通过示例的方式来描述本专利技术的实施例，在附图中相应的附图标记指示相应的部件，并且附图中：图1描绘了光刻设备；图2描绘了光刻单元或簇；图3-4描绘了不同图像中的对象的不一致标记；图5-6描绘了不同图像中的不一致边界框；图7-8描绘了不同图像中的对象的不一致分割；图9-10描绘了不同图像中的单独对象的不一致接合；图11-12示出了对象的明显变化可如何根据用于配准的对象的选择而变化；图13描绘了测量名义上相同的图案之间的变化的迭代方法；图14-15描绘了用于不同图案元素的不同权重的示例选择；图16-17描绘了根据一个实施例配准的一组图像的堆叠；图18-19描绘了图16和17的使用图像中的对象的重心而被配准的该组图像的堆叠；图20描绘了使用一组图像的边界框之间的交集来导出公共边界框；和图21描绘了根据一个实施例的检查系统。具体实施方式本说明书披露了一个或多个合并了本专利技术特征的实施例。所披露的(一个或多个)实施例仅仅例示本专利技术。本专利技术的范围不限于所披露的(一个或多个)实施例。本专利技术由所附权利要求书限定。所描述的实施例以及说明书中对″一个实施例″、″示例性实施例″等的提及指示了所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可以不必包括特定特征、结构或特性。此外，这些短语不一定指代相同的实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，应当理解，结合其它实施例来实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在器件制造过程的步骤之后测量一图案在一个或多个衬底上的多个实例之间的变化的方法，包括：接收表示一组图像的数据，每个图像表示所述图案的不同实例；相对于彼此配准该组图像以叠加所述图案的实例；和使用配准的该组图像来测量所述图案的变化，其中：所述图案包括多个图案元素，并且该组图像的配准包括将不同的权重应用于所述多个图案元素中的两个或更多个，所述权重控制每个图案元素对该组图像的配准的贡献程度；并且每个权重基于被应用所述权重的图案元素的预期变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.24 EP 17157931.11.一种在器件制造过程的步骤之后测量一图案在一个或多个衬底上的多个实例之间的变化的方法，包括：接收表示一组图像的数据，每个图像表示所述图案的不同实例；相对于彼此配准该组图像以叠加所述图案的实例；和使用配准的该组图像来测量所述图案的变化，其中：所述图案包括多个图案元素，并且该组图像的配准包括将不同的权重应用于所述多个图案元素中的两个或更多个，所述权重控制每个图案元素对该组图像的配准的贡献程度；并且每个权重基于被应用所述权重的图案元素的预期变化。2.根据权利要求1所述的方法，其中每个图案元素包括限定所述图案中的对象的边缘的全部或一部分。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述权重使得具有相对较高预期变化的图案元素对该组图像的配准贡献比具有较低预期变化的图案元素对该组图像的配准贡献小。4.根据权利要求1所述的方法，其中使用描述用于创建所述图案的图案形成过程的模型来获得每个图案元素的预期变化。5.根据权利要求4所述的方法，其中通过以不同的图案形成过程参数的对每个图案元素建立模型来获得该图案元素的预期变化。6.根据权利要求4所述的方法，其中所述模型包括光刻过程的模型。7.根据权利要求1所述的方法，其中，使用在所述器件制造过程中限定所述图案元素的全部或一部分的光刻过程的空间图像强度的仿真斜率来生成一个或更多个所述权重中的每一个。8.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述图案元素的标称几何形状生成一个或更多个所述权重中的每一个。9.根据权利要求1所述的方法，其中，基于与所述图案元素相邻的图案环境的属性来生成一个或更多个所述权重中的每一个。10.根据权利要求9所述的方法，其中每个图案元素形成所述图案中的对象的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·G·M·基尔斯，斯科特·安德森·米德尔布鲁克斯，简威廉·格明科，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL