优化测量照射光斑相对于衬底上的目标的位置和/或尺寸的方法和相关设备技术

披露了一种在检查设备内优化测量照射光斑相对于衬底上的目标的位置和/或大小(以及因此聚焦)的方法。所述方法包括：针对所述照射光斑相对于所述目标的不同大小和/或位置，检测因照射所述目标而产生的来自至少所述目标的散射辐射；以及基于所检测到的散射辐射的特性，针对所述照射光斑相对于所述目标的不同大小和/或位置，优化所述测量照射光斑相对于所述目标的位置和/或大小。

Methods and related equipment for optimizing the measurement of the position and / or size of the light spot relative to the target on the substrate

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优化测量照射光斑相对于衬底上的目标的位置和/或尺寸的方法和相关设备相关申请的交叉引用本申请要求于2017年6月30日提交的欧洲申请17178949.8的优先权，所述欧洲申请的全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及一种监测来自量测设备的照射的特性的方法。例如，本专利技术可应用于检查设备中。
技术介绍
光刻过程是将所需的图案施加至衬底上(通常施加至衬底的目标部分上)的过程。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，图案形成装置(其替代地被称作掩模或掩模版)可以用于产生待形成在IC的单层上的电路图案。可以将此图案转印至衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的部分、一个管芯或若干管芯)上。通常经由成像到设置于所述衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行图案的转印。可涉及步进和/或扫描运动，以在跨越所述衬底的连续目标部分处重复所述图案。也有可能通过将所述图案压印到所述衬底上，来将所述图案从所述图案形成装置转印到所述衬底上。在光刻过程中，需要频繁地进行所产生的结构的测量，例如以进行过程控制以及验证。用于进行这些测量的各种工具是已知的，包括常常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜，以及用于测量重叠(在不同的图形形成步骤中形成的图案之间的对准精度，例如在器件的两层之间)的专用工具。近来，已开发出供光刻领域中使用的各种形式的散射仪。这些装置将辐射束引导至目标上并且测量散射辐射的一个或更多个性质(例如，根据波长而变化的在单个反射角下的强度；根据反射角而变化的在一个或更多个波长下的强度；或根据反射角而变化的偏振)以获得可以根据其确定目标的关注的性质的衍射“光谱”。可以通过各种技术来确定关注的性质：例如，通过迭代方法(诸如严格耦合波分析或有限元方法)重构目标结构；库搜索；以及主成分分析。例如，在WO2012126718中披露了用于确定结构参数的方法和设备。也在US20110027704A1、US2006033921A1和US2010201963A1中披露了方法和散射仪。除了用来确定在一个图案形成步骤中所形成的结构的参数的散射测量法，所述方法和设备还可用于执行基于衍射的重叠测量。使用衍射阶的暗场图像检测来进行的基于衍射的重叠测量能够实现在较小的目标上进行重叠测量。可以在国际专利申请US20100328655A1和US2011069292A1中找到暗场成像量测的示例。已公布的专利公开出版物US20110027704A、US20110043791A、US20120044470A、US20120123581A、US20130258310A、US20130271740A以及W02013178422A1中已描述了所述技术的进一步发展。上述文献一般通过对目标的不对称性进行的测量来描述重叠的测量。文献WO2014082938A1和US2014/0139814A1分别披露了使用不对称性测量结果来测量光刻设备的剂量和聚焦的方法。所有上述应用的内容也通过引用合并入本文中。本专利技术不限于应用于任何特定类型的检查设备，或甚至一般地应用于检查设备。检查设备中的一个常见问题是控制光学系统在目标上的聚焦。许多系统要求将光学系统的焦点控制在非常紧密的公差范围内。例如，在已公布的专利申请US20080151228A中披露了用于上述类型散射仪的聚焦控制装置。从目标反射的光在两个光探测器上以故意的聚焦误差来成像。通过比较两个光探测器之间的光强度，能够获得散焦指示，并且识别出散焦方向。该申请的内容通过引用合并入本文。检查设备中的另一个问题是将照射光斑与目标对准。这尤其是软X射线或EUV测量辐射的问题，因为此类系统通常具有长光路和反射光学器件，导致光路上的漂移和指向误差。另一个已知的对准问题涉及适用于对装置内目标(被器件结构包围的目标，而不是在划道内的目标)进行测量的检查设备。对于这种可能使用可见光波长进行的针对装置内目标的量测，照射光斑也欠填充，因此由于周围的产品结构，对准是困难的。希望改善对来自量测设备的照射特性进行监测的精度。例如，希望改善可以实现的聚焦精度和/或对准精度。
技术实现思路
根据本专利技术，在第一方面中，披露了一种在检查设备内优化测量照射光斑相对于衬底上的目标的位置和/或大小的方法，所述方法包括：针对所述照射光斑相对于所述目标的不同大小和/或位置，检测因照射所述目标而产生的来自至少所述目标的散射辐射；以及基于所检测到的散射辐射的特性，针对所述照射光斑相对于所述目标的不同大小和/或位置，优化所述测量照射光斑相对于所述目标的位置和/或大小。本专利技术的其它方面包括：一种用于测量光刻过程的参数的量测设备，所述量测设备可操作以执行第一方面的方法；以及一种非暂时性计算机程序产品，所述非暂时性计算机程序产品包括用于使处理器导致执行所述第一方面的方法的计算器可读指令。附图说明现在参照附图仅以示例的方式描述本专利技术的实施例，附图中对应的附图标记指示对应的部分，并且在附图中：图1描绘了光刻设备；图2描绘了可以使用根据本专利技术的检查设备的光刻单元或光刻簇；图3描绘了一种已知的检查设备，其被布置成执行角度分辨散射测量，作为可应用根据本专利技术的聚焦监测布置的光学系统的示例；图4示意性地描绘了使用EUV辐射的量测方法；图5示意性地描绘了根据本专利技术实施例的EUV量测设备；图6示出了已知散射仪示例中照射光斑和目标光栅之间的关系；图7(a)示出了反射率相对于目标在衬底上的区域中的位置的曲线图；以及图7(b)示出了利用照射光斑照射同一衬底区域所得的对应反射强度分布图；图8是根据本专利技术实施例的聚焦优化方法的流程图；图9是示出相对于散焦而言，反射强度和脉冲宽度之间关系的图；图10是测量照射光斑与目标对准的示意图；图11是根据本专利技术实施例的对准方法的流程图；图12(a)示出了在一个时间段内照射光斑相对于衬底上的目标的位置的绘图；图12(b)示出了在相同的时间段内检测到的反射强度的对应绘图；以及图13是检测到的反射强度与衬底位置的曲线图，图示了对准误差重构方法。具体实施方式图1示意性地描绘了光刻设备LA。光刻设备LA包括：-照射系统(照射器)，其被配置成调节辐射束B(例如UV辐射或DUV辐射)。-支撑结构(例如掩模台)MT，其构造为支撑图案形成装置(例如掩模)MA并且连接至第一定位装置PM，所述第一定位装置PM被配置为根据某些参数精确地定位所述图案形成装置MA；-衬底台(例如晶片台)WT，其构造为保持衬底(例如抗蚀剂涂覆的晶片)W，并且连接至第二定位装置PW，所述第二定位装置PW配置为根据某些参数精确地定位衬底W；和-投影系统(例如折射投影透镜系统)PS，其被配置成通过图案形成装置MA将被赋予辐射束B的图案投射到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或更多个管芯)上。照射系统IL可包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在检查设备内对测量照射光斑相对于衬底上的目标的位置和/或大小进行优化的方法，所述方法包括：/n针对所述照射光斑相对于所述目标的不同大小和/或位置，检测因照射所述目标而产生的来自至少所述目标的散射辐射；以及/n基于所检测到的散射辐射的特性，针对所述照射光斑相对于所述目标的不同大小和/或位置，优化所述测量照射光斑相对于所述目标的位置和/或大小。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171011 EP 17195853.11.一种在检查设备内对测量照射光斑相对于衬底上的目标的位置和/或大小进行优化的方法，所述方法包括：
针对所述照射光斑相对于所述目标的不同大小和/或位置，检测因照射所述目标而产生的来自至少所述目标的散射辐射；以及
基于所检测到的散射辐射的特性，针对所述照射光斑相对于所述目标的不同大小和/或位置，优化所述测量照射光斑相对于所述目标的位置和/或大小。


2.根据权利要求1所述的方法，其中优化步骤包括优化所述测量照射光斑相对于所述目标的大小，所述测量照射光斑的大小取决于所述测量光斑在所述目标上的聚焦，所述方法还包括：
针对所述测量照射光斑在所述目标上的不同聚焦设置来检测所述散射辐射；和
基于针对不同聚焦设置中每个聚焦设置所检测到的散射辐射的特性的比较来选择最佳聚焦设置。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所检测到的散射辐射的特性是强度。


4.根据权利要求2或3所述的方法，其中最佳聚焦设置对应于针对所检测到的散射辐射的特性的最高值或最低值。


5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中所述方法还包括执行针对所述测量照射光斑在所述目标上的不同聚焦设置来检测所述散射辐射的所述步骤；以及基于来自不同部位的所检测到的散射辐射的特性来选择所述最佳聚焦设置。


6.根据权利要求5所述的方法，还包括：针对不同聚焦设置中每个聚焦设置，确定在所检测到的散射辐射的特性与所述测量照射光斑相对于所述目标的位置之间的关系的峰值的宽度；以及
基于针对不同聚焦设置中每个聚焦设置的所述峰值的宽度的比较来选择最佳聚焦设置。


7.根据权利要求1所述的方法，其中所述检测步骤包括针对所述照射光斑在衬底的平面上相对于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·范博克斯梅尔，M·J·M·范达姆，K·范贝尔克，谢特·泰门·范德波斯特，J·H·A·范德里德，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL