用于确定在衬底上的一个或更多个结构的特性的量测设备和方法技术

披露了一种用于获得对由一对结构散射辐射进行描述的按计算方式确定的干涉电场的方法，所述一对结构包括位于衬底上的第一结构和第二结构，所述方法包括：确定与由所述第一结构散射的第一辐射相关的第一电场；确定与由所述第二结构散射的第二辐射相关的第二电场；和按计算方式确定所述第一电场和所述第二电场的干涉，以获得按计算方式确定的干涉电场。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定在衬底上的一个或更多个结构的特性的量测设备和方法相关申请的交叉引用本申请要求2018年8月1日递交的欧洲申请18186825.8和2018年10月11日递交的欧洲申请18199813.9的优先权，这些欧洲申请的全部内容通过引用并入本文中。
本专利技术涉及用于确定衬底上的结构的特性的量测设备或检查设备。本专利技术也涉及用于确定衬底上的结构的特性的方法。
技术介绍
光刻设备是被构造成将期望的图案施加至衬底上的机器。例如，光刻设备可用于例如集成电路(IC)的制造。光刻设备可例如将图案形成装置(例如，掩模)处的图案(也常被称为“设计布局”或“设计”)投影到设置于衬底(例如晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。为了将图案投影到衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长确定了可以形成于所述衬底上的特征的最小大小。当前使用的典型波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。使用具有在4至20nm(例如6.7nm或13.5nm)范围内的波长的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可被用来在衬底上形成比使用例如具有约193nm波长的辐射的光刻设备更小的特征。低k1光刻可用于对尺寸比光刻设备的经典分辨率极限更小的特征进行处理。在这种过程中，分辨率公式可以表示为CD＝k1×λ/NA，其中λ是所使用的辐射的波长，NA是所述光刻设备中的投影光学元件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常是所印刷的最小特征尺寸，但在本例中，为半间距)且k1是经验分辨率因子。一般来说，k1越小，则在衬底上重现与由电路设计师所规划的形状和尺寸相似的图案越难，以便实现特定的电气功能和性能。为了克服这些困难，可以将复杂的微调步骤应用于光刻投影设备和/或设计布局。例如，这些包括但不限于优化数值孔径(NA)、定制照射方案、使用相移图案形成装置、设计布局的各种优化，诸如设计布局中的光学邻近校正(OPC，有时也被称作“光学和过程校正”)，或通常被定义为“分辨率增强技术”(RET)的其它方法。替代地，用于控制所述光刻设备的稳定性的一个或更多个紧密控制回路可用于改善低k1情况下所述图案的再现。在光刻过程中，期望频繁地对所产生的结构进行测量，例如，用于过程控制和验证。用于进行这样的测量的各种工具是已知的，包括扫描电子显微镜或各种形式的量测设备(诸如，散射仪)。提及这样的工具的泛称可以是量测设备或检查设备。当测量厚的叠层时，正在被测量的两个层之间可以存在相当大的距离。这可能使得使用强度不对称性进行的重叠确定不可靠，这是因为使用-1衍射阶强度和+1衍射阶强度所获得的图像未示出具有相当稳定强度(可以根据其来进行估计(例如，取平均值))的区。可以通过使用光瞳平面图像来确定重叠，从而解决这种不可靠性，但这需要非常大的目标并且针对每个光栅对目标区域进行单独采集。
技术实现思路
一目的在于提供用于解决上文所论述的问题或限制中的一个或更多个问题或限制的检查或量测设备的有效且高效的解决方案。在权利要求中和具体实施方式中披露了本专利技术的实施例。在本专利技术的第一方面中，提供一种用于获得描述由一对结构对辐射进行散射的按计算方式所确定的干涉电场的方法，所述一对结构包括位于衬底上的第一结构和第二结构。所述方法包括：确定与由所述第一结构散射的第一辐射相关的第一电场；确定与由所述第二结构散射的第二辐射相关的第二电场；以及按计算方式确定所述第一电场和所述第二电场的干涉，以获得按计算方式确定的干涉电场。也提供一种处理设备和计算机程序产品，其可操作以执行所述第一方面的方法，和一种包括这样的处理设备的检查设备。附图说明现在将参考随附的示意性附图而仅作为示例来描述本专利技术的实施例，在所述附图中：-图1描绘光刻设备的示意性概略图；-图2描绘光刻单元的示意性概略图；-图3描绘整体光刻的示意性表示，其表示用以优化半导体制造的三种关键技术之间的协作；-图4图示根据本专利技术的实施例的检查设备；-图5包括：(a)用于根据本专利技术的实施例、使用第一对照射孔来测量目标的暗场散射仪的示意图；(b)用于给定照射方向的目标光栅的衍射光谱的细节；(c)在使用散射仪来用于基于衍射的重叠测量时提供另外照射模式的第二对照射孔；和(d)将第一对孔与第二对孔组合的第三对照射孔；-图6描绘：(a)已知形式的多光栅目标和衬底上的测量斑的轮廓；和(b)在图5的散射仪中所获得的目标的图像；以及-图7示出测量辐射通过(a)薄目标和(b)厚目标的示例性光学路径，以及相对应的图像和强度曲线图。具体实施方式在本文档中，术语“辐射”和“束”用于包括所有类型的电磁辐射，包括紫外线辐射(例如波长为365、248、193、157或126nm)和EUV(极紫外线辐射，例如具有在约5-100nm范围内的波长)。本文中使用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可被广义地解释为指代可用于向入射辐射束赋予图案化横截面的通用图案形成装置，其对应于待在衬底的目标部分中创建的图案。术语“光阀”也可用于这种情境。除了经典的掩模(透射或反射掩膜、二进制掩膜、相移掩膜、混合掩膜等)之外，其它这种图案形成装置的示例包括可编程反射镜阵列和可编程LCD阵列。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(也称为照射器)IL，其被配置成调节辐射束B(例如紫外辐射、DUV辐射或EUV辐射)；掩模支撑件(例如掩模台)MT，所述掩模支撑件(例如掩模台)MT被构造成支撑图案形成装置(例如掩模)MA并且连接到配置成根据特定参数准确地定位图案形成装置MA；衬底支撑件(例如，晶片台)WT，所述衬底支撑件被构造成保持衬底(例如，涂覆有抗蚀涂的晶片)W并且连接到第二定位装置PW，所述第二定位装置PW被配置成根据特定参数准确地定位衬底支撑件；以及投影系统(例如，折射投影透镜系统)PS，其被配置成将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或更多个管芯)上。在操作中，照射系统IL接收来自辐射源SO的辐射束，例如经由束传送系统BD。照射系统IL可以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、静电型和/或其他类型的光学部件，或其任何组合，用于引导、成形和/或控制辐射。照射器IL可用于使辐射束B在图形装置MA的平面处的其横截面中具有期望的空间和角强度分布。本文中使用的术语“投影系统”PS应广义地解释为包括各种类型的投影系统，包括折射式、反射式、折射反射式、变形式、磁性式、电磁式和/或静电式光学系统，或其任何组合，视情况而定，适用于所使用的曝光辐射，和/或其他因素，诸如浸没液的使用或真空的使用。本文中术语“投影透镜”的任何使用可被视为与更广义的术语“投影系统”PS同义。光刻设备LA可以是这样的类型，其中至少一部分衬底可以被具有相对高折射率的液体(例如水)覆盖，以便填充介于投影系统PS与衬底W之间的空间,这也被称为浸没光刻。US6952253中给出了有关浸没技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于获得对由一对结构散射辐射进行描述的按计算方式确定的干涉电场的方法，所述一对结构包括位于衬底上的第一结构和第二结构，所述方法包括：/n确定与由所述第一结构散射的第一辐射相关的第一电场；/n确定与由所述第二结构散射的第二辐射相关的第二电场；和/n按计算方式确定所述第一电场和所述第二电场的干涉，以获得按计算方式确定的干涉电场。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180801 EP 18186825.8;20181011 EP 18199813.91.一种用于获得对由一对结构散射辐射进行描述的按计算方式确定的干涉电场的方法，所述一对结构包括位于衬底上的第一结构和第二结构，所述方法包括：
确定与由所述第一结构散射的第一辐射相关的第一电场；
确定与由所述第二结构散射的第二辐射相关的第二电场；和
按计算方式确定所述第一电场和所述第二电场的干涉，以获得按计算方式确定的干涉电场。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述按计算方式确定的步骤包括：组合第一电场与第二电场；并且
其中可选地，所述组合第一电场与第二电场包括：对第一电场与第二电场求和。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述按计算方式确定的步骤包括：使用散射模型或逆散射模型对第一电场和第二电场的干涉进行建模。


4.一种根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述方法包括：
执行所述第一辐射和第二辐射的强度测量；和
确定与所述第一辐射和第二辐射相关的相位信息，以及
其中可选地，所述相位信息至少包括第一辐射与第二辐射之间的相对相位。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述强度测量包括所述第一辐射和第二辐射的较高衍射阶的强度测量，并且所述确定相位信息包括：依据所述强度测量执行相位获取确定。


6.根据权利要求5所述的方法，其中所述相位获取包括针对第一结构和第二结构中的每个结构执行：
对入射照射辐射与所述结构之间的相互作用对散射辐射的影响进行建模，以获得针对检测平面处的相位和强度的建模值；和
优化第一电场或第二电场中的相对应的一个电场的相位和强度，以便最小化建模强度与检测到的所述强度测量的结果之间的差异。


7.根据权利要求4所述的方法，其中所述确定相位信息包括：基于已知参考场执行所述第一辐射和第二辐射的较高衍射阶的全息显微术测量。


8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中分开地检测所述第一辐射的至少一部分和至少所述第二辐射的一部分。
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【专利技术属性】
技术研发人员：P·A·J·廷尼曼斯，帕特里克·华纳，V·T·滕纳，M·范德斯卡，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL