[发明专利]量测方法和设备、计算机程序和光刻系统

说明书

公开了一种重建在衬底上通过光刻过程形成的结构的特性的方法，以及相关的量测设备。该方法包括将与光刻过程相关的第一参数的测量值组合以获得第一参数的估计值；以及使用第一参数的估计值和结构的测量值重建与结构的特性相关的至少第二参数。组合步骤可以包括对第一参数的变化建模以获得第一参数的参数模型或指纹。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年8月1日提交的欧洲申请16182166.5的优先权，该欧洲申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于量测的方法和设备，例如可以用于通过光刻技术制造器件中，以及涉及用于使用光刻技术制造器件的方法。

背景技术

光刻设备是一种将所期望的图案施加到衬底上(通常在衬底的目标部分上)的机器。例如，光刻设备可以用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成于集成电路的单层上的电路图案。可以将该图案转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或更多个管芯)上。通常，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。在光刻过程中，经常期望对所产生的结构进行测量，例如用于过程控制和验证。已知用于进行这种测量的各种工具，包括通常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜和用于测量重叠的专用工具，重叠是器件中的两个层的对准的准确度的度量。可以用两层之间的未对准程度来描述重叠，例如，提及到测量的为1nm的重叠可以描述两层未对准为1nm的情况。

近来，各种形式的散射计已经被开发，应用在光刻领域中。这些装置将辐射束引导到目标上，并且测量散射辐射的一个或更多个属性--例如在单个反射角下作为波长的函数的强度、在一种或更多种波长下作为反射角的函数的强度、或者作为反射角的函数的偏振--以获得“光谱”，可以根据该“光谱”确定目标的感兴趣的属性。可以通过各种技术执行确定感兴趣的属性：例如，通过迭代方法(诸如严格耦合波分析或有限元方法)的目标重建；库搜索；和主成份分析。

一种形式的重建可以使用关于在感兴趣的参数的重建中先前测量的一个或更多个参数(例如，与先前层有关)的统计和/或空间分布的现有知识。这可以减少在重建期间需要分辨的参数的数量，即，当感兴趣的参数与先前测量的参数之间存在相关性时。然而，先前测量的参数的测量可能并不总是与和感兴趣的参数的测量相同的测量网格相关。作为具体示例，感兴趣的参数(例如CD)的轮廓重建可以使用先前测量的重叠数据；然而，测量的CD目标可能位于衬底上的不同于测量的重叠目标的部位的部位处。

将期望改进这种重建方法。

发明内容

本发明在第一方面中提供了一种重建通过光刻过程形成在衬底上的结构的特性的方法，包括：a)将与所述光刻过程相关的第一参数的测量值组合，以获得第一参数的估计值；以及b)使用所述第一参数的所述估计值和所述结构的测量值重建与所述结构的所述特性相关的至少第二参数。

本发明在第二方面中提供了一种量测设备，包括：照射系统，所述照射系统被配置为用辐射照射在衬底上使用光刻过程产生的至少一结构；检测系统，所述检测系统被配置为检测由所述结构的照射所引起的散射辐射；和处理器，所述处理器可操作以：将与所述光刻过程相关的第一参数的测量值组合，以获得第一参数的估计值；以及使用所述第一参数的估计值和检测到的散射辐射重建与所述结构的特性相关的至少第二参数。

本发明还提供了一种包括处理器可读指令的计算机程序，当在合适的处理器控制的设备上运行时，使得处理器控制的设备执行根据第一方面所述的方法，以及包括这种计算机程序的计算机程序载体。处理器控制的设备可以包括根据第二方面所述的量测设备。