[发明专利]量测方法、设备和计算机程序

说明书

本发明中披露一种量测方法以及相关联的量测设备。该方法包括：测量通过光刻过程而形成于衬底上的至少两个层中的目标，并且例如在图像场中捕捉至少一个对应对的非零衍射阶，以获得测量数据。执行如依据所述目标的几何参数而定义的所述目标的测量结果的仿真，所述几何参数包括一个或多个可变几何参数，并且使测量数据与仿真数据之间的差最小化，以便直接重新构造用于所述一个或多个可变几何参数的值。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年2月2日递交的EP申请17154425.7的优先权，该EP申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及能够在例如通过光刻技术制造器件时使用的量测方法、设备和计算机产品，并且涉及使用光刻技术制造器件的方法。

背景技术

光刻设备是将期望的图案施加到衬底上(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，图案化装置(其可替代地被称作掩模或掩模版)可以用于产生待形成于IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或多个管芯)上。通常经由成像到提供于衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行图案的转移。通常，单一衬底将包含连续地图案化的相邻目标部分的网络。

在光刻过程(即，使涉及光刻曝光的器件或其他结构显影的过程，该过程通常可以包括一个或多个相关联的处理步骤，诸如抗蚀剂显影、蚀刻等)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。用于执行这种测量的各种工具是已知的，包括经常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜，以及用于测量重叠(衬底的两个层的对准准确度)的专用工具。最近，已经开发出在光刻领域中使用的各种形式的散射仪。这些器件将辐射束引导到目标上并且测量散射辐射的一个或多个属性—例如，作为波长的函数的在单一反射角下的强度；作为反射角的函数的在一个或多个波长下的强度；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感兴趣的属性的确定：例如，通过诸如严密耦合波分析或有限元法的迭代途径进行的目标结构的重新构造；库搜索；以及主成份分析。

发明内容

量测设备对于由例如蚀刻、化学机械抛光(CMP)、沉积等处理步骤造成的目标结构不对称性是敏感的。这种不对称性导致约几纳米的测量误差。这种效应可能开始主导重叠预算并且因此需要解决方案。

目标的周期性结构的形状的不对称性通常将对所测量的重叠有影响。这种影响可能依赖于用于量测的照射设定而变化。

应该被监控的其他参数包括叠层内的多个层中的一些或全部层的高度。通常对与重叠及对准目标分离的专用薄膜目标执行层高度的测量。这些专用薄膜目标占据额外的衬底区域，并且它们的测量花费额外的测量时间。

期望提供一种使生产量、灵活性和/或准确度能够得以改善的使用目标进行量测(例如重叠)的方法和设备。此外，尽管本发明不限于该量测方法和设备，但是如果该量测方法和设备能够应用于可以利用暗场技术读出的小目标结构，那么将具有极大的优点。

在本发明的第一方面中，提供一种量测方法，所述量测方法包括：获得涉及通过光刻过程而形成于衬底上的至少两个层中的目标的测量的测量数据，所述测量数据是从至少一个对应对的非零衍射阶导出的；获得涉及依据所述目标的几何参数而定义的所述目标的测量的仿真的仿真数据，所述几何参数包括一个或多个可变几何参数；以及使测量数据与仿真数据之间的差最小化，以便直接重新构造用于所述一个或多个可变几何参数的值。