披露了一种利用具有至少一个波长的照射辐射来测量衬底上的周期性结构的方法，所述周期性结构具有至少一个间距。所述方法包括基于所述间距与所述波长的比率来配置成下各项中的一个或更多个：照射孔轮廓，所述照射孔轮廓包括傅里叶空间中的一个或更多个照射区；用于测量的所述周期性结构的取向；以及检测孔轮廓，所述检测孔轮廓包括傅里叶空间中的一个或更多个分离的检测区。这种配置使得：i)在所述检测孔轮廓内捕获至少一对互补衍射阶的衍射辐射，和ii)所述衍射辐射填充所述一个或更多个分离的检测区的至少80％。所述周期性结构被测量，而同时应用照射孔轮廓、检测孔轮廓和所述周期性结构的取向中的经配置的一个或更多个。个。个。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】量测方法和用于测量衬底上的周期性结构的装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年1月29日递交的欧洲申请20154343.6和于2020年3月06日递交的欧洲申请20161488.0以及于2020年7月21日递交的欧洲申请20186831.2的优先权，这些欧洲申请的全部内容通过引用并如本文中。
[0003]本专利技术涉及一种用于确定衬底上的结构的特性的量测方法和装置。
技术介绍
[0004]光刻设备是被构造成将期望的图案施加至衬底上的机器。光刻设备可以用于(例如)集成电路(IC)的制造中。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如，掩模)处的图案(也经常被称为“设计布局”或“设计”)投影至被设置在衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
[0005]为了将图案投影于衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长确定可以形成在衬底上的特征的最小大小。当前在使用中的典型波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。相比于使用例如具有193nm的波长的辐射的光刻设备，使用具有介于4nm至20nm的范围内的波长(例如6.7nm或13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成较小特征。
[0006]低k1光刻可以用于处理尺寸小于光刻设备的经典分辨率极限的特征。在这样的过程中，可以将分辨率公式表达为CD＝k1×
λ/NA，其中λ是所使用的辐射的波长，NA是光刻设备中的投影光学器件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常是所印制的最小特征大小，但在这种情况下是半间距)且k1是经验分辨率因子。通常，k1越小，则在衬底上再现类似于由电路设计者规划的形状和尺寸以便实现特定电功能性和性能的图案变得越困难。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。这些步骤包括(例如)但不限于NA的优化、定制照射方案、使用相移图案形成装置、例如设计布局中的光学邻近效应校正(OPC，有时也被称为“光学和过程校正”)的设计布局的各种优化，或通常被定义为“分辨率增强技术”(RET)的其它方法。或者，用于控制光刻设备的稳定性的严格控制回路可以用于改善在低k1下的图案的再现。
[0007]在光刻过程中，期望频繁地对所创造的结构进行测量，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众所周知的，包括扫描电子显微镜或各种形式的量测设备(诸如，散射仪)。参考这样的工具的泛称可以是量测设备或检查设备。
[0008]量测装置可以将以计算方式获取的像差校正应用于由所述量测装置捕获的图像。对这些量测装置的描述提及使用相干照射并且获取与所述图像相关的场的相位作为用于以计算方式进行的校正方法的基础。相干成像具有若干挑战，并且因此将会期望在这种装置中(在空间上)使用不相干辐射。
技术实现思路
[0009]在权利要求中和具体描述式中披露了本专利技术的实施例。
[0010]在本专利技术的第一方面中，提供一种利用具有至少一个波长的照射辐射来测量衬底上的周期性结构的方法，所述周期性结构具有至少一个间距，所述方法包括：基于所述间距与所述波长的比率来配置成下各项中的一个或更多个：照射孔轮廓，所述照射孔轮廓包括傅里叶空间中的一个或更多个照射区；用于测量的所述周期性结构的取向；以及检测孔轮廓，所述检测孔轮廓包括傅里叶空间中的一个或更多个分离的检测区；使得：i)在所述检测孔轮廓内捕获至少一对互补衍射阶的衍射辐射，和ii)所述衍射辐射填充所述一个或更多个分离的检测区的至少80％；以及在应用照射孔轮廓、检测孔轮廓和所述周期性结构的取向中的经配置的一个或更多个的同时，测量所述周期性结构。
[0011]在本专利技术的第二方面中，提供一种用于测量衬底上的周期性结构的量测装置，所述量测装置包括：检测孔轮廓，所述检测孔轮廓包括傅里叶空间中的一个或更多个分离的检测区；和照射孔轮廓，所述照射孔轮廓包括傅里叶空间中的一个或更多个照射区；其中，能够基于所述周期性结构的至少一个间距与用于测量所述周期性结构的照射辐射的至少一个波长的比率来配置所述检测孔轮廓、所述照射孔轮廓、以及包括正在被测量的周期性结构的衬底的衬底取向中的一项或更多项，使得：i)在所述检测孔轮廓内捕获至少一对互补衍射阶，以及ii)所述一对互补衍射阶的辐射填充所述一个或更多个分离的检测区的至少80％。
[0012]在另一方面中，提供一种用于利用具有至少一个波长的照射辐射来测量位于衬底上且具有至少一个周期性间距的周期性结构的量测装置，所述量测装置包括：照射孔轮廓；和可配置的检测孔轮廓和/或衬底取向，其基于所述照射孔轮廓以及所述间距与所述波长的比率而能够配置用于测量，使得在所述检测孔轮廓内捕获至少一对互补衍射阶。
[0013]在另一方面中，提供一种用于利用具有至少一个波长的照射辐射来测量位于衬底上且具有至少一个周期性间距的周期性结构的量测装置，所述量测装置包括：用于保持所述衬底的衬底支撑件，所述衬底支撑件能够围绕其光轴旋转，所述量测装置能够操作以通过根据间距与波长的所述比率使所述衬底围绕所述光轴旋转来优化照射孔轮廓。
附图说明
[0014]现在将参考随附示意性附图而仅通过示例来描述本专利技术的实施例，在所述附图中：
[0015]‑
图1描绘光刻设备的示意性概略图；
[0016]‑
图2描绘光刻单元的示意性概略图；
[0017]‑
图3描绘整体光刻的示意性图示，其表示用以优化半导体制造的三种关键技术之间的协作；
[0018]‑
图4是散射测量设备的示意性图示；
[0019]‑
图5包括：(a)用于使用第一对照射孔根据本专利技术的实施例来测量目标的暗场散射仪的示意图；(b)针对给定照射方向的目标光栅的衍射光谱的细节；(c)在使用散射仪以供用于基于衍射的重叠(DBO)测量时提供其它照射模式的第二对照射孔；以及(d)将第一对孔与第二对孔组合的第三对照射孔；
[0020]‑
图6包括用于测量根据本专利技术的实施例的目标的量测装置的示意图；
[0021]‑
图7图示：(a)根据第一实施例的第一照射光瞳和检测光瞳轮廓；(b)根据第二实施例的第二照射光瞳和检测光瞳轮廓；以及(c)根据第三实施例的第三照射光瞳和检测光瞳轮廓；
[0022]‑
图8图示根据本专利技术的实施例的用于以下两种布置的照射光瞳和检测光瞳轮廓，所述两种布置即：(a)无晶片旋转的布置；和(b)具有六个连续λ/P比率的晶片旋转的布置；
[0023]‑
图9是根据实施例的用于针对X目标和Y目标利用不同的照射条件获得照射轮廓的布置的示意性图示；
[0024]‑
图10(a)至图10(c)图示用于实现这些被过填充的检测NA的三个所提出的照射布置；
[0025]‑
图11图示用以单独地对每个所捕获衍射阶进行成像的8部分楔构思；
[0026]‑
图12图示8部分楔构思的另一实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种利用具有至少一个波长的照射辐射来测量衬底上的周期性结构的方法，所述周期性结构具有至少一个间距，所述方法包括：
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基于所述间距与所述波长的比率来配置成下各项中的一个或更多个：照射孔轮廓，所述照射孔轮廓包括傅里叶空间中的一个或更多个照射区；用于测量的所述周期性结构的取向；以及检测孔轮廓，所述检测孔轮廓包括傅里叶空间中的一个或更多个分离的检测区；使得：i)在所述检测孔轮廓内捕获至少一对互补衍射阶的衍射辐射，和ii)所述衍射辐射填充所述一个或更多个分离的检测区的至少80％；和
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在应用照射孔轮廓、检测孔轮廓和所述周期性结构的取向中的经配置的一个或更多个的同时，测量所述周期性结构。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述照射孔轮廓包括傅里叶空间中的、用于从至少两个实质上不同的角度方向照射所述周期性结构的所述一个或更多个照射区；可选地，其中所述两个实质上不同的角度方向是两个相反方向。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述照射孔轮廓包括傅里叶空间中的、用于针对被包括在所述周期性结构内的子结构的两个周期性取向中的每个周期性取向，在所述两个实质上不同的角度方向上照射所述周期性结构的所述一个或更多个照射区，并且所述检测孔轮廓包括傅里叶空间中的四个检测区，所述四个检测区用于针对所述周期性取向中的每个周期性取向，捕获所述一对互补衍射阶中的相应的一个衍射阶。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述一个或更多个照射区中的每个单独的照射区对应于每个检测区中的相应的一个检测区，并且其中每个照射区与其对应的检测区相比大小相同或更大；并且，可选地，每个照射区比其对应的检测区大至多30％。5.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述一个或更多个照射区包括单个照射区，所述单个照射区包括除了用于所述检测孔轮廓的傅里叶空间和介于所述照射孔轮廓与检测孔轮廓之间的边界部之外的可用傅里叶空间。6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，对照射孔轮廓的所述配置包括在物镜的光瞳平...
【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：
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