量测方法和装置制造方法及图纸

一种检查设备，包括：被配置为从具有正衍射级辐射和负衍射级辐射的量测目标接收衍射辐射的物镜；被配置为将衍射辐射分离成分别与多个不同值或类型的一个或多个辐射特性中的每个辐射特性相对应并且分别与正衍射级和负衍射级相对应的部分的光学元件；以及被配置为分别并且同时测量这些部分的检测器系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】量测方法和装置相关申请的交叉引用本申请要求于2017年9月28日提交的美国临时专利申请号62/565,033的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本说明书涉及一种可用于例如通过光刻技术来制造器件的检查(例如，量测)方法和设备。
技术介绍
光刻设备是一种将期望图案施加到衬底上、通常施加到衬底的目标部分上的机器。光刻设备可以用于例如制造集成电路(IC)。在这种情况下，可以使用图案化装置(其替代地称为掩模或掩模版)来生成要在IC的个体层上形成的电路图案。该图案可以转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分、一个或几个管芯)上。图案的转移通常经由成像到在衬底上提供的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行。通常，单个衬底将包含连续图案化的相邻目标部分的网络。光刻设备可以用于制造例如集成电路(IC)和其他器件。在这种情况下，图案化设备(例如，掩模)可以包含或提供与器件的个体层相对应的图案(“设计布局”)，并且该图案可以由诸如通过图案化设备上的图案照射目标部分等方法被转印到已经涂覆有辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层的衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或多个管芯)上。通常，单个衬底包含多个相邻的目标部分，图案通过光刻设备被依次转印到该多个相邻的目标部分，一次一个目标部分。在一种类型的光刻设备中，图案被一次转印到一个目标部分上；这样的设备通常被称为晶片步进器。在通常称为步进扫描设备的备选设备中，投射束以给定参考方向(“扫描”方向)在图案化装置上进行扫描，同时使衬底平行于或反平行于该参考方向移动。图案化装置上的图案的不同部分被逐渐转印到一个目标部分。通常，由于光刻设备将具有放大倍数M(通常<1)，因此衬底移动的速度F将是光束扫描图案化装置的速度的M倍。在将图案从图案化装置转印到衬底之前，可以对衬底进行各种处理，诸如涂底料、抗蚀剂涂覆和软烘烤。在曝光之后，可以对衬底进行其他处理，诸如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤以及转印图案的测量/检查。该一系列过程被用作制造诸如IC等器件的个体层的基础。然后，衬底可以经历各种工艺，诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，所有这些工艺都旨在完成器件的个体层。如果器件中需要几层，则对每一层重复整个处理或其变体。最终，器件将出现在衬底上的每个目标部分中。然后，通过诸如切割或锯切等技术将这些器件彼此分离，从而可以将个体器件安装在载体上，连接到引脚，等等。如所指出的，光刻是IC和其他器件的制造中的中心步骤，其中形成在衬底上的图案限定器件的功能元件，诸如微处理器、存储器芯片等。类似的光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统(MEMS)和其他器件。在光刻工艺中(即，涉及光刻曝光的用于开发器件或其他结构的工艺，其通常可以包括一个或多个相关处理步骤，诸如抗蚀剂的显影、蚀刻等)，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。用于进行这样的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、以及用于测量覆盖(两层衬底的对准精度)的专用工具。
技术实现思路
例如，期望能够在不同的测量条件(例如，不同的测量光束波长、不同的测量光束偏振等)下进行量测目标的测量。因此，提供了一种能够在不同测量条件下同时测量量测目标的设备和方法。在一个实施例中，提供了一种检查设备，其包括：被配置为从具有正衍射级辐射和负衍射级辐射的量测目标接收衍射辐射的物镜；被配置为将衍射辐射分离成分别与多个不同值或类型的一个或多个辐射特性中的每个辐射特性相对应并且分别与正衍射级和负衍射级相对应的部分的光学元件；以及被配置为分别并且同时测量这些部分的检测器系统。在一个实施例中，提供了一种方法，其包括：从具有正衍射级辐射和负衍射级辐射的量测目标接收衍射辐射；将衍射辐射分离成与多个不同值或类型的一个或多个辐射特性中的每个辐射特性相对应并且与正衍射级和负衍射级相对应的部分；以及分别并且同时测量这些部分。在一个实施例中，提供了一种方法，其包括：利用照射束点照射量测目标，其中量测目标包括多种不同类型的周期性结构，并且其中在该点内，沿着该点内的特定方向仅存在一种类型的周期性结构；从量测目标接收辐射；以及将所接收的辐射分离成与多个不同值或类型的一个或多个辐射特性中的每个辐射特性相对应的部分。在一个方面，提供了一种非暂态计算机程序产品，其包括用于引起处理器系统引起本文中描述的方法的执行的机器可读指令。在一个方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括其上记录有指令的计算机非暂态可读介质，该指令在由计算机执行时实现本文中描述的方法或一个或多个工艺步骤。在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括其上记录有指令的计算机非暂态可读介质，该指令在由计算机执行时实现本文中描述的方法。在一个方面，提供了一种用于测量图案化工艺的对象的量测设备，该量测设备被配置为执行本文中描述的方法。在一个方面，提供了一种用于检查图案化工艺的对象的检查设备，该检查设备可操作以执行本文中描述的方法。在一个方面，提供了一种系统，其包括：被配置为向物体表面上提供辐射束并且检测由物体表面上的结构重定向的辐射的量测设备；以及本文中描述的计算机程序产品。在一个实施例中，该系统还包括光刻设备，该光刻设备包括被配置为保持图案化装置以调制辐射束的支撑结构以及被布置为将调制后的辐射束投射到辐射敏感衬底上的投射光学系统，其中该物体是衬底，并且光刻设备被配置为基于使用量测设备和计算机程序产品而获取的信息来控制光刻设备的设置。在一个实施例中，提供了一种系统，其包括：硬件处理器系统；以及被配置为存储机器可读指令的非暂态计算机可读存储介质，其中机器可读指令在被执行时引起硬件处理器系统执行本文中描述的方法。本文中参考附图详细描述本专利技术的实施例的特征和/或优点、以及本专利技术的各种实施例的结构和操作。应当注意，本专利技术不限于本文中描述的具体实施例。这些实施例仅出于说明性目的而在此呈现。基于本文中包含的教导，其他实施例对于相关领域的技术人员将是很清楚的。附图说明现在将仅通过示例的方式参考附图来描述实施例。图1示意性地描绘了根据一个实施例的光刻设备；图2示意性地描绘了根据一个实施例的光刻单元或簇；图3A是根据一个实施例的用于使用提供特定照射模式的第一对照射孔径来测量目标的示例检查设备的示意图；图3B是针对给定照射方向的目标的衍射光谱的示意图；图4A示意性地描绘了多个周期性结构(例如，多个光栅)目标的形式以及衬底上的测量点的轮廓；图4B示意性地描绘了在图3的设备中获取的图4A的目标的图像；图5示意性地描绘了如图3A所示的检查设备的实施例的特定细节；图6示意性地描绘了检查设备的一部分的实施例；图7示意性地描绘了量测目标的实施例；图8示意性地描绘了量测目标的实施例；图9示意性地描绘了量测目标的实施例；图10示意性地描绘了量测目标的实施例；...

【技术保护点】
1.一种检查设备，包括：/n物镜，被配置为从具有正衍射级辐射和负衍射级辐射的量测目标接收衍射辐射；/n光学元件，被配置为将所述衍射辐射分离成分别与多个不同值或类型的一个或多个辐射特性中的每个辐射特性相对应并且分别与所述正衍射级和所述负衍射级相对应的部分；以及/n检测器系统，被配置为分别并且同时测量所述部分。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170928 US 62/565,0331.一种检查设备，包括：
物镜，被配置为从具有正衍射级辐射和负衍射级辐射的量测目标接收衍射辐射；
光学元件，被配置为将所述衍射辐射分离成分别与多个不同值或类型的一个或多个辐射特性中的每个辐射特性相对应并且分别与所述正衍射级和所述负衍射级相对应的部分；以及
检测器系统，被配置为分别并且同时测量所述部分。


2.根据权利要求1所述的检查设备，其中所述光学元件包括色散元件，并且所述多个不同值或类型的一个或多个辐射特性包括多个不同波长。


3.根据权利要求1或2所述的检查设备，其中所述光学元件包括偏振元件，并且其中所述多个不同值或类型的一个或多个辐射特性包括多个不同偏振。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的检查设备，其中所述光学元件能够移入和移出所述衍射辐射的光路，或者所述光学元件被配置为变换以便允许所述衍射辐射通过而没有分离。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的检查设备，其中所述量测目标包括多种不同类型的周期性结构，并且其中在所述检查设备的照射点内，沿着所述点内的特定方向仅存在一种类型的周期性结构。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的检查设备，其中所述部分被布置成多条线，其中沿着所述线中的每条线的部分对应于不同值或类型的所述一个或多个辐射特性，并且其中所述线对应于所述目标的不同结构。


7.根据权利要求6所述的检查设备，其中所述一个或多个辐射特性包括辐射波长。


8.根据权利要求6或权利要求7所述的检查设备，其中所述线中的一些线还与第一类型的偏振有关，并且其他线中的一些线还与第二类型的偏振有关。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的检查设备，其中所述光学元件能够在所述辐射的光路内移动，或者能够移入和移出所述光路。


10.一种方法，包括：
从具有正衍射级辐射和负衍射级辐射的量测目标接收衍射辐射；
将所述衍射辐射分离成与多个不同值或类型的一个或多个辐射特性中的每个辐射特性相对应并且与所述正衍射级和所述负衍射级相对应的部分；以及
分别并且同时测量所述部分。


11.根据权利要求10所述的方法，其中所述多个不同值或类型的一个或多个辐射特性包括多个不同波长。


12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法，其中所述多个不同值或类型的一个或多个辐射特性包括多个不同偏振。


13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，包括利用照射束点照射所述量测目标，其中所述量测目标包括多种不同类型的周期性结构，并且其中在所述点内，沿着所述点内的特定方向仅存在一种类型的周期性结构。


14.根据权利要求10...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·K·斯玛雷弗，N·潘迪，A·E·A·库伦，
申请(专利权)人：ASML控股股份有限公司，ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL