测量方法技术

公开了用于测量在衬底上形成的多个结构的方法和设备。在一种布置中，方法包括从第一测量过程获取数据。第一测量过程包括单独地测量多个结构中的每个结构以测量结构的第一特性。第二测量过程被用于测量多个结构中的每个结构的第二特性。第二测量过程包括利用具有辐射特性的辐射照射每个结构，辐射特性是使用针对该结构所测量的第一特性针对该结构单独地被选择的。

measuring method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测量方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年4月14日提交的EP申请17166691.0和2018年2月15日提交的EP申请18156860.1的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及用于测量在衬底上形成的多个结构的方法和设备、器件制造方法以及光刻系统。
技术介绍
光刻设备是将期望的图案施加到衬底上(通常施加到衬底的目标部分上)的机器。例如，光刻设备可以被用在集成电路(IC)的制造中。在那种情况下，可以使用图案形成装置(备选地称为掩模或掩模版)来生成要在IC的单独的层上形成的电路图案。该图案可以被转印到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括部分、一个或几个裸片)上。图案的转印通常经由成像到在衬底上提供的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包含相邻目标部分的网络，相邻目标部分的网络被连续地图案化。在光刻工艺中，经常需要对所创建的结构进行测量，例如用于工艺控制和验证。用于进行这种测量的各种工具是已知的，包括通常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜，以及测量套刻的专用工具，其是器件中两层的对齐精度的测量。可以根据两层之间的未对齐程度来描述套刻，例如，参考1nm的测量的套刻可以描述两层未对齐1nm的情况。最近，已经开发了各种形式的散射仪用于光刻领域中。这些装置将一束辐射定向到目标上并且测量散射辐射的一个或多个特性(例如，根据波长变化的单个反射角处或一定反射角范围内的强度；根据反射角变化的一个或多个波长处的强度；或者根据反射角变化的偏振)，以获取可以确定目标的感兴趣的特性的“光谱”。可以通过各种技术来确定感兴趣的特性：例如，通过使用严格耦合波分析或有限元方法实施的迭代方法来重构目标；库搜索；以及主成分分析。可以使用暗场散射测量法测量目标，其中(对应于镜面反射的)零阶衍射被阻挡，并且仅处理更高阶衍射。暗场量测的示例可以在国际专利申请WO2009/078708和WO2009/106279中找到，其文献通过引用整体并入本文。已经在专利公开US20110027704A、US20110043791A和US20120242970A中描述了该技术的进一步发展。所有这些申请的内容也通过引用并入本文。使用衍射阶的暗场检测的基于衍射的套刻使得能够在较小的目标上进行套刻测量。这些目标可以小于照射点，并且可以被晶片上的产品结构包围。目标可以包括多个光栅，多个光栅可以在一个图像中测量。针对给定的套刻目标的不同衍射阶之间(例如，-1和+1衍射阶之间)的强度不对称提供了目标不对称的测量；也就是说，目标中的不对称。套刻目标中的这种不对称可以被用作套刻的指示符(两层的不期望的未对齐)。由于不同目标结构之间的工艺变化，已经观察到强度不对称的程度在不同衬底之间变化。例如，目标结构内的薄膜叠层的厚度的变化可以影响强度不对称的程度。可以通过改变照射辐射的特性(诸如，照射辐射的波长)来减少建模和/或测量误差。
技术实现思路
期望改进用于测量相同衬底上的多个目标结构的现有方法和设备。根据本专利技术的一个方面，提供了一种测量在衬底上形成的多个结构的方法，该方法包括：从第一测量过程获取数据，第一测量过程包括单独地测量多个结构中的每个结构以测量结构的第一特性；以及使用第二测量过程来测量多个结构中的每个结构的第二特性，第二测量过程包括利用具有辐射特性的辐射照射每个结构，该辐射特性是使用针对该结构所测量的第一特性针对该结构单独地被选择的。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于测量衬底上的多个结构的量测设备，该量测设备包括：第一测量系统，被配置为执行第一测量过程，第一测量过程包括单独地测量多个结构中的每个结构以测量结构的第一特性；第二测量系统，被配置为执行第二测量过程，第二测量过程包括测量多个结构中的每个结构的第二特性；以及控制器，被配置为控制第二测量过程，使得在第二测量过程期间用于照射每个结构的辐射的辐射特性是使用针对该结构所测量的的第一特性针对该结构单独地被选择的。附图说明现在将仅通过示例的方式参考所附示意图描述本专利技术的实施例，其中对应的附图标记指示对应的部分，并且其中：图1描绘了光刻设备；图2描绘了光刻单元或簇；图3包括：(a)暗场散射仪的示意图，暗场散射仪用于使用第一对照射孔测量目标；(b)针对给定的照射方向的目标光栅的衍射光谱的细节；(c)已知形式的多光栅目标和衬底上的测量点的轮廓的描绘；以及(d)在图3(a)的散射仪中获取的图3(c)的目标的图像的描绘；以及图4描绘了具有底部光栅不对称的目标结构；图5描绘了通过将不对称的底部光栅分成两个相移的对称光栅来对图4的目标结构进行建模；图6描绘了包括第一测量系统、第二测量系统和控制器的量测设备；图7描绘了针对具有不同薄膜叠层差异的目标结构的套刻灵敏度K相对于测量辐射的波长λ的模拟曲线(摆动曲线)；图8是描绘波长λP(最佳波长)与来自焦距传感器的信号强度I0之间的相关性的曲线图，波长λP对应于摆动曲线中的峰值位置；图9是比较使用固定的波长测量所有目标结构30中的套刻的套刻测量的结果(星形符号)与其中波长单独地适合于每个目标结构30的套刻测量的结果(圆圈符号)的曲线图；图10是描绘针对双波长量测方法的波长的选择的曲线图；图11是描绘在双波长量测方法的第一波长处测量的灵敏度与针对第二波长的最佳值之间的相关性的曲线图；以及图12是描绘基于在中间波长处测量的灵敏度，针对双波长量测方法的第二波长的选择的曲线图。具体实施方式本说明书公开了包含本专利技术的特征的一个或多个实施例。所公开的实施例仅举例说明了本专利技术。本专利技术的范围不限于所公开的实施例。本专利技术由所附于此的权利要求限定。所描述的实施例以及说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的参考指示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例可以不必包括特定的特征、结构或特性。而且，这些短语不一定是指同一实施例。进一步，当结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，应当理解，无论是否明确描述，结合其它实施例实现这种特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围内的。然而，在更详细地描述这些实施例之前，提供可以实现本专利技术的实施例的示例环境是有益的。图1示意性地描绘了光刻设备LA。该设备包括：照射系统(照射器)IL，被配置为调节辐射束B(例如，UV辐射或DUV辐射)；支撑结构(例如，掩模台)MT，被构造为支撑图案形成装置(例如，掩模)MA并且连接到第一定位器PM，第一定位器PM被配置为根据某些参数精确地定位图案形成装置；衬底台(例如，晶片台)WT，被构造为保持衬底(例如，抗蚀剂涂覆的晶片)W并且连接到第二定位器PW，第二定位器PW被配置为根据某些参数精确地定位衬底；以及投影系统(例如，折射投影透镜系统)PS，被配置为将通过图案形成装置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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量在衬底上形成的多个结构的方法，所述方法包括：/n从第一测量过程获取数据，所述第一测量过程包括单独地测量所述多个结构中的每个结构以测量所述结构的第一特性；以及/n使用第二测量过程来测量所述多个结构中的每个结构的第二特性，所述第二测量过程包括利用具有辐射特性的辐射照射每个结构，所述辐射特性是使用针对所述结构所测量的第一特性针对所述结构单独地被选择的。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170414 EP 17166691.0;20180215 EP 18156860.11.一种测量在衬底上形成的多个结构的方法，所述方法包括：
从第一测量过程获取数据，所述第一测量过程包括单独地测量所述多个结构中的每个结构以测量所述结构的第一特性；以及
使用第二测量过程来测量所述多个结构中的每个结构的第二特性，所述第二测量过程包括利用具有辐射特性的辐射照射每个结构，所述辐射特性是使用针对所述结构所测量的第一特性针对所述结构单独地被选择的。


2.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述第一特性与针对所述第二测量过程的所述辐射特性的选择之间的先前测量的相关性，针对每个结构执行针对所述第二测量过程的所述辐射特性的所述单独选择，所述辐射特性的选择使得所述第二测量过程的性能高于针对所述第二测量过程的所述辐射特性的其它选择。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述结构的所述第一特性包括反射率。


4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述结构的所述第一特性包括所述结构对从所述结构散射的辐射的偏振的影响。


5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中每个结构的所述第二特性包括所述结构的不同层之间的套刻。


6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中针对所述第二测量过程的所述辐射特性包括强度的光谱分布。


7.根据权利要求6所述的方法，其中所述强...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·潘迪，廉晋，S·U·雷曼，M·J·J·贾克，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL