[发明专利]测量非对称性的方法、检查设备、光刻系统及器件制造方法

说明书

在暗场成像模式中使用散射仪来测量诸如重叠等非对称性相关参数。使用相同的光学路径进行小光栅目标的测量，其中目标处于两个定向以获得对+1和‑1衍射阶的单独测量。以此方式，避免了强度标度差异(工具非对称性)。然而，无法避免在光学系统中由杂散光(虚像)引起的附加强度缺陷。附加强度问题在很大程度上取决于0阶衍射与1阶衍射之间的比率，并且因此在很大程度上反向取决于晶片(工艺)。对具有偏差(+d、‑d)的几个代表性目标光栅进行校准测量(CM1至CM4)。不仅使用不同的晶片旋转(RZ＝0、π)，而且还使用互补孔径(13N、13S)来进行所述校准测量。计算并且应用校正(δ、G)，以计算经校正的非对称性A’，以便减小由杂散光引起的误差。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年12月19日提交的EP申请14199200.8的优选权，该申请通过整体引用并入本文。

技术领域

本发明涉及可用于例如通过光刻技术来制造器件的用于量测的方法和设备，并且涉及使用光刻技术来制造器件的方法。

背景技术

光刻设备是将所需图案施加到衬底上(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，图案形成装置(其替代地被称为掩模或者掩模版)可以用于生成待形成在IC的单独层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括裸片的一部分、一个裸片或者多个裸片)上。通常经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来转移图案。一般而言，单个衬底将包含相继被图案化的相邻目标部分的网络。

在光刻工艺中，需要频繁地对所创建的结构进行测量，例如，以用于工艺控制和验证。用于进行这种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、以及用于测量器件中的两层的重叠(对准精度)的专用工具。近来，已经开发了用于光刻领域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经散射的辐射的一个或者多个属性，例如，随波长而变化的在单个反射角处的强度、随反射角而变化的在一个或者多个波长处的强度、或者随反射角而变化的偏振，以获得可以根据其来确定目标的感兴趣的属性的衍射“光谱”。

已知散射仪的示例包括US2006033921A1和US2010201963A1中所描述的类型的角分辨散射仪。由这种散射仪使用的目标是相对大的(例如，40μm乘以40μm)光栅，并且测量光束生成小于光栅的斑点(即，光栅是欠填充的)。除了通过重构进行特征形状的测量之外，也可以使用这种设备来测量基于衍射的重叠，如已公布专利申请US2006066855A1中所描述的。使用对衍射阶的暗场成像的基于衍射的重叠量测使得能够测量较小目标上的重叠和其它参数。这些目标可以小于照射斑点并且可以由衬底上的产品结构围绕。利用图像平面中的暗场检测，来自环境产品结构的强度可以与来自重叠目标的强度有效地分开。

可以在专利申请US20100328655A1和US2011069292A1中找到暗场成像量测的示例，上述文档通过整体引用并入本文。已公布专利公开US20110027704A、US20110043791A、US2011102753A1、US20120044470A、US20120123581A、US20120242970A1、US20130258310A、US20130271740A和WO2013178422A1中已经描述了该技术的进一步发展。通常，在这些方法中，需要测量作为目标的属性的非对称性。目标可以被设计为使得非对称性的测量可用于获得各种性能参数(诸如重叠、聚焦或者剂量)的测量。通过使用散射仪检测衍射光谱的相反部分之间的强度差异来测量目标的非对称性。例如，可以对+1衍射阶和-1衍射阶的强度进行比较以获得非对称性的测量。