检验方法和设备、光刻设备、光刻单元和器件制造方法技术

本发明专利技术公开了一种检验方法和设备、一种光刻设备、一种光刻单元以及一种器件制造方法。在用于确定光刻工艺中目标图案的结构参数的方法中，计算来自参考图案的一系列校准光谱。对每一个计算得到的光谱进行光谱分析，得出光谱分量和相关的权重，将它们存储在库中或者用作迭代搜索方法的基础。测量来自目标图案的光谱并且对测量的光谱进行分析。将得出的主分量的权重系数与测量的光谱的权重系数进行比较以确定所述结构参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可用于例如在通过光刻技术制造器件中检验的方法， 并涉及一种采用光刻技术制造器件的方法。
技术介绍
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常到所述衬底的目标部分上)的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(ic)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版(reticle)的图案形成装置用于 生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例 如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、 一个或多个管芯) 上。典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材 料(抗蚀剂)层上。通常，单独的衬底将包含连续形成图案的相邻目标部 分的网络。公知的光刻设备包括所谓步进机，在所述步进机中，通过将 全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓扫 描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向("扫描"方向)扫描所 述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一 个目标部分。还可以通过将所述图案压印(imprinting)到所述衬底上，将 所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。为了监测光刻工艺，通常测量被图案化的衬底的一个或多个参数，例 如，在衬底中或衬底上形成的连续层之间的重叠误差。存在多种技术用于 对光刻工艺中形成的微观结构进行测量，所述技术包括使用扫描电子显微 镜和各种专业工具。 一种形式的专业检验工具是散射仪，在所述散射仪中， 辐射束被引导到衬底的表面上的目标上，且经过散射或反射的束的一种或 更多种属性被测量。通过对于所述束在被衬底反射或散射之前和之后的一 种或更多种属性进行比较，可以确定所述衬底的一种或更多种属性。这可 以例如通过将反射束与通过衬底模型计算得到的理论反射束相比得到，并且能够寻求一种在测量的和计算的反射束之间给出最好拟合的模型。通常 使用参数化的通用模型，所述模型的参数(例如衬底的图案宽度、高度和 侧壁角度)不断改变直到获得最好的匹配。两种主要类型的散射仪是公知 的。光谱散射仪将宽带辐射束引导到衬底上，并测量被散射入特定的窄的 角度范围中的辐射光谱(强度作为波长的函数)。角度分解散射仪采用单 色辐射束，并且将被散射的辐射的强度(或者在偏振光椭圆率测量配置中 的强度比和相差)作为角度的函数进行测量。可替换地，不同波长的测量 信号可以被分别测量并且在分析阶段相互结合。偏振辐射可以被用于从相 同的衬底中产生一种或更多种光谱。为了确定衬底的一个或更多个参数，通常要找到根据衬底模型所产生 的理论光谱和由反射光束产生的作为波长(光谱散射仪)或者作为角度(角 度分解散射仪)的函数的测量光谱之间的最好的匹配。要找到最好的匹配 通常有两种基本方法，这两种方法可以相互结合。第一种方法是迭代搜索 法，其中第一组模型参数用于计算第一光谱，并且与测量得到的光谱进行 比较。之后选择第二组模型参数，计算第二光谱并且将第二光谱与测量得 到的光谱进行比较。为找到使光谱最优匹配的那组参数，这些过程被重复。 通常，来自比较的信息被用于引导后续组的参数的选择。这个过程就是公 知的迭代搜索方法。具有给出最优匹配的那组参数的模型被认为是被测量 的衬底的最优描述。第二种方法是建立光谱库，每一种光谱都与一组特定的模型参数相对 应。通常要选择多组模型参数用于覆盖或者基本覆盖衬底属性的所有可能 的变化。测得的光谱与库存的光谱进行比较。与迭代搜索法类似，具有与 给出最好匹配的光谱相对应的那组参数的模型被认为是被测量的衬底的 最优描述。在库搜索技术中插值技术可以用于更精确地确定最优的参数。在两种方法中，为了获得存储的光谱和测量的光谱之间精确的匹配， 在计算光谱时应该使用足够的数据点(波长和/或角度)，通常对每种光谱是介于80到800或者更多个数据点。采用迭代方法时，对每个参数值的每 步迭代将包括在80或更多个数据点进行计算。乘法要进行与获得正确分布 的参数所需要的迭代次数相同的次数。这样通常可能需要多于300次的计 算。在实际计算中，这引起在处理精度和处理速度之间的权衡。在库搜索方法中，还要在精度和建立所述库需要的时间之间进行相似的权衡。
技术实现思路
例如希望提供一种确定至少一个光刻工艺的工艺参数的方法，在所述方法中测得的光谱与计算得到的光谱进行比较，并且光谱的计算更加有效，而精度没有相应降低。根据本专利技术第一方面，提供了一种方法，用于确定在光刻工艺中目标图案的结构参数，所述光刻工艺用于在衬底上制造器件层，所述方法包括步骤计算来自参考图案的一系列校准光谱，每一种光谱采用参考图案的结构参数的不同的已知的值进行计算；针对选定数目的光谱点，对每一个计算得到的校准光谱进行光谱分析，以获得一组共有的光谱分量以及多个第一组权重因子，每一个第一组权重因子表示一个计算的光谱；测量目标光谱，所述目标光谱通过将辐射束引导至目标图案上而产生；采用从计算的校准光谱的光谱分析获得的一组共有的光谱分量对测量的目标光谱进行光谱分析，以获得表示测量的目标光谱的第二组权重因子；比较第一组权重因子的表示和第二组权重因子的表示；以及采用比较以得出目标图案的结构参数值。根据本专利技术的另一个方面，提供一种检验设备，所述检验设备配置用 于确定光刻工艺中的参数值，所述光刻工艺用于在衬底上制造器件层，所 述设备包括计算系统，所述计算系统配置用于计算来自参考图案的一系列校准光 谱，每一种光谱采用参考图案的结构参数的不同的已知的值进行计算；第一分析系统，所述第一分析系统配置用于针对选定数目的光谱点对 每一个计算得到的校准光谱进行光谱分析，以获得一组共有的光谱分量以及多个第一组权重因子，每一个第一组权重因子表示一个计算的光谱；测量系统，所述测量系统配置用于将辐射束引导至衬底上的目标图案上并且测量所述光谱；第二分析系统，所述第二分析系统配置用于采用从计算的校准光谱的 光谱分析获得的一组共有的光谱分量对测量的光谱进行光谱分析，以获得表示测量的光谱的第二组权重因子；比较装置，所述比较装置配置用于比较第一组权重因子的表示和第二 组权重因子的表示；以及推导装置，所述推导装置配置用于采用比较装置的输出得出光刻工艺 的参数值。根据本专利技术另一个方面，提供一种计算机程序，所述计算机程序用于 实现一种用于确定在光刻工艺中目标图案的结构参数的方法，所述光刻工 艺用于在衬底上制造器件层，所述方法包括步骤计算来自参考图案的一系列校准光谱，每一个光谱采用参考图案的结构参数的不同的已知的值进行计算；针对选定数目的光谱点，对每一个计算得到的校准光谱进行光谱分 析，以获得一组共有的光谱分量以及多个第一组权重因子，每一个第一组 权重因子表示一个计算的光谱；采用从计算的校准光谱的光谱分析获得的一组共有的光谱分量对从 目标测量到的光谱进行光谱分析，以获得表示测量的光谱的第二组权重因 子；比较第一组权重因子的表示和第二组权重因子的表示；以及 采用比较以得出目标图案的结构参数值。附图说明在此仅借助示例，参照所附示意图对本专利技术的实施例进行描述，在所 附示意图中，相同的附图标记表示相同的部分，且其中 图la示出光刻设备；图lb示出光刻单元或簇；图2示出第一散射仪；图3示出第二散射仪；图4示出根据本专利技术的实施例的方法的流程图5示出根据本专利技术的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定在光刻工艺中目标图案的结构参数的方法，所述光刻工艺用于在衬底上制造器件层，所述方法包括步骤：　计算来自参考图案的一系列校准光谱，每一个光谱采用参考图案的结构参数的不同的已知的值进行计算；　针对选定数目的光谱点，对每一个计算得到的校准光谱进行光谱分析，以获得一组共有的光谱分量以及多个第一组权重因子，每一个第一组权重因子表示一种计算的光谱；　测量通过将辐射束引导至目标图案上而产生的目标光谱；　采用从计算的校准光谱的光谱分析获得的一组共有的光谱分量对测量的目标光谱进行光谱分析，以获得表示测量的目标光谱的第二组权重因子；　比较第一组权重因子的表示和第二组权重因子的表示；以及　采用所述比较以得出目标图案的结构参数值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：雨果奥古斯蒂纳斯约瑟夫克拉梅尔，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]