專利名稱：用于確定重疊誤差的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于確定重疊誤差的方法和檢驗設(shè)備，例如在使用光刻設(shè)備通過光刻技術(shù)制造器件的過程中。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上，通常是襯底的目標部分上的機器。例如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于生成待形成在所述IC的單層上的電路圖案?？梢詫⒃搱D案轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上。所述圖案的轉(zhuǎn)移通常是通過將圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。通常，單個襯底將包含連續(xù)形成圖案的相鄰目標部分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括所謂的步進機，在所述步進機中，通過將整個圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每一個目標部分；以及所謂的掃描器，在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向(“掃描”方向)掃描所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向掃描所述襯底來輻射每一個目標部分。也可以通過將圖案壓印到襯底的方式將圖案從圖案形成裝置轉(zhuǎn)移到襯底上。為了監(jiān)測光刻過程，測量圖案化的襯底的參數(shù)。參數(shù)可以包括例如形成在圖案化的襯底中或圖案化的襯底上的兩個層之間的重疊誤差和顯影后的光致抗蝕劑的臨界線寬?？梢栽诋a(chǎn)品襯底和/或?qū)Ｓ昧繙y目標上執(zhí)行這種測量。存在多種技術(shù)用于測量在光刻過程中形成的顯微結(jié)構(gòu)，包括使用掃描電子顯微鏡和各種專用工具。一種快速且非破壞性形式的專用檢驗工具是散射儀，其中輻射束被引導(dǎo)至襯底表面上的目標上，并且測量散射的或反射的束的性質(zhì)。通過對比束在其已經(jīng)被襯底反射或散射之前和之后的性質(zhì)，可以確定襯底的性質(zhì)。這例如可以通過將反射束與存儲在已知測量庫中與已知的襯底性質(zhì)相關(guān)的數(shù)據(jù)對比來完成。已知兩種主要類型的散射儀。光譜散射儀將寬帶輻射束引導(dǎo)至襯底上并測量散射到特定窄的角度范圍中的輻射光譜(作為波長的函數(shù)的強度)。角度分辨散射儀使用單色輻射束并測量作為角度的函數(shù)的散射輻射的強度。半導(dǎo)體器件制造商使用設(shè)置在晶片上的光柵對準晶片。對準傳感器以亞納米重復(fù)性測量光柵的位置。制造商還使用重疊的光柵測量產(chǎn)品上的重疊。此處，也容易獲得亞納米的總測量不確定性(TMU)數(shù)。然而，重疊測量和對準傳感器對由于例如蝕刻、化學(xué)機械拋光(CMP)以及沉積等處理步驟造成的標識不對稱性是敏感的。這些不對稱性導(dǎo)致量級為幾納米的重疊和對準誤差。這種作用開始在重疊預(yù)算中占支配地位，因而需要解決方案。當(dāng)前使用例如平均的工具引起的偏移(TIS)和/或TIS變化性(又稱TIS 3 O )的參數(shù)執(zhí)行散射儀測量選配方案(recipe)選擇(例如每一選配方案具有各種照射偏振性和波長)。當(dāng)參考層表現(xiàn)出不對稱性的輪廓時存在問題。目標光柵的形狀不對稱性將通常對測量的重疊產(chǎn)生影響。這種影響可以依賴于用于測量的照射設(shè)置而變化。在處理和成像之后，在沒有光柵形狀的實際知識的情況下執(zhí)行目標選配方案選擇。此外，當(dāng)前過程的情形沒有用于確定選配方案選擇。使用基于TIS和/或TMU的合格者(qualifier)不總是導(dǎo)致對目標不對稱性最具有魯棒性的測量選配方案。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種確定重疊誤差的方法，所述方法包括步驟測量包括第一結(jié)構(gòu)的第一目標的散射性質(zhì)；使用所測量的散射性質(zhì)構(gòu)造第一結(jié)構(gòu)的模型，所述模型包括與第一結(jié)構(gòu)對應(yīng)的第一模型結(jié)構(gòu)；基于第一模型結(jié)構(gòu)的不對稱性修改所述模型；計算第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)之間的由不對稱性引起的重疊誤差，在所修改的模型中第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)相對于彼此重疊；和使用所計算的由不對稱性引起的重疊誤差確定在第二目標中的重疊誤差。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于確定重疊誤差的檢驗設(shè)備，所述檢驗設(shè)備配置成測量包括第一結(jié)構(gòu)的第一目標的散射性質(zhì)，所述檢驗設(shè)備包括配置成執(zhí)行以下步驟的至少一個處理器使用所測量的散射性質(zhì)構(gòu)造第一結(jié)構(gòu)的模型，所述模型包括對應(yīng)于第一結(jié)構(gòu)的第一模型結(jié)構(gòu)；基于第一模型結(jié)構(gòu)的不對稱性修改所述模型；計算第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)之間的由不對稱性引起的重疊誤差，在所修改的模型中第一和第二模型結(jié)構(gòu)相對于彼此重疊；使用所計算的由不對稱性引起的重疊誤差確定在第二目標中的重疊誤差。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種光刻設(shè)備，包括照射光學(xué)系統(tǒng)，布置成照射圖案；投影光學(xué)系統(tǒng)，布置成將圖案的圖像投影到襯底上；和根據(jù)第二方面的檢驗設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種光刻單元，包括涂覆器，布置成用輻射敏感層涂覆襯底；光刻設(shè)備，布置成將圖像曝光至襯底的通過涂覆器涂覆的輻射敏感層上；顯影裝置，布置成對通過光刻設(shè)備曝光的圖像顯影；和根據(jù)第二方面的檢驗設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種計算機程序產(chǎn)品，包含用于確定重疊誤差的一個或更多的機器可讀指令序列，所述指令適于使一個或更多個處理器執(zhí)行確定重疊誤差的方法，所述方法包括步驟測量包括第一結(jié)構(gòu)的第一目標的散射性質(zhì)；使用所測量的散射性質(zhì)構(gòu)造第一結(jié)構(gòu)的模型，所述模型包括與第一結(jié)構(gòu)對應(yīng)的第一模型結(jié)構(gòu)；基于第一模型結(jié)構(gòu)的不對稱性修改所述模型；計算第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)之間的由不對稱性引起的重疊誤差，在所修改的模型中第一和第二模型結(jié)構(gòu)相對于彼此重疊；和使用所計算的由不對稱性引起的重疊誤差確定在第二目標中的重疊誤差。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點以及本發(fā)明各個實施例的結(jié)構(gòu)和操作，將在下文中參照附圖進行詳細描述。要注意的是，本發(fā)明不限于這里所描述的具體實施例。在這里給出的這些實施例僅是示例性目的?；谶@里包含的教導(dǎo)，其他的實施例對相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的。


合并于此并且形成說明書的一部分的附圖示出本發(fā)明，并且與所述描述一起用于進一步說明本發(fā)明的原理，使得相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。圖1不出一種光刻設(shè)備。圖2示出一種光刻單元或簇。圖3示出第一散射儀。圖4示出第二散射儀。圖5示出由散射儀的測量重構(gòu)結(jié)構(gòu)的第一示例過程。圖6示出由散射儀的測量重構(gòu)結(jié)構(gòu)的第二示例過程。圖7示出根據(jù)本發(fā)明實施例的確定重疊誤差的方法，示出在模型中居中的頂部光柵的定位。圖8示出根據(jù)本發(fā)明實施例的確定重疊誤差的方法，示出在模型中偏移的頂部光柵的定位。圖9示出根據(jù)本發(fā)明實施例的確定重疊誤差的方法，示出底部和頂部光柵兩者的測量和重構(gòu)。圖10示出根據(jù)本發(fā)明實施例的確定重疊誤差的方法，示出改變模型化的不對稱性以確定優(yōu)化的選配方案。圖11示出根據(jù)本發(fā)明實施例的確定重疊誤差的方法，示出改變模型化的不對稱性以對于大的重疊誤差確定優(yōu)化的選配方案。在結(jié)合附圖時通過下面闡述的詳細說明，本發(fā)明的特征和優(yōu)點將變得更加清楚，在附圖中相同的附圖標記在全文中表示對應(yīng)元件。在附圖中，相同的附圖標記通常表示相同的、功能類似的和/或結(jié)構(gòu)類似的元件。元件第一次出現(xiàn)的附圖用相應(yīng)的附圖標記中最左邊的數(shù)字表示。
具體實施例方式本說明書公開一個或更多個實施例，其包括本發(fā)明的特征。所公開的實施例僅給出本發(fā)明的示例。本發(fā)明的范圍不限于這些公開的實施例。本發(fā)明由隨附的權(quán)利要求來限定。 所述的實施例和在說明書中提到的“ 一個實施例”、“實施例”、“示例性實施例”等表示所述的實施例可以包括特定特征、結(jié)構(gòu)或特性，但是每個實施例可以不必包括特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性。而且，這些措詞不必表示同一個實施例。此外，當(dāng)特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被結(jié)合實施例進行描述時，應(yīng)該理解，無論是否明確描述，關(guān)于其他實施例實施這些特征、結(jié)構(gòu)或特性是在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識范圍內(nèi)。本發(fā)明的實施例可以在硬件、固件、軟件或其任何組合中實施。本發(fā)明實施例還可以實施為存儲在機器可讀介質(zhì)上的指令，其可以通過一個或更多個處理器讀取和執(zhí)行。機器可讀介質(zhì)可以包括用于存儲或傳送成機器(例如計算裝置)可讀取的形式的信息的任何機構(gòu)。例如，機器可讀介質(zhì)可以包括只讀存儲器(ROM);隨機存取存儲器(RAM);磁盤存儲介質(zhì)；光學(xué)存儲介質(zhì)；閃存裝置；電、光、聲或其他形式的傳播信號(例如，載波、紅外信號、數(shù)字信號等)，以及其他。此外，這里可以將固件、軟件、程序、指令描述成執(zhí)行特定動作。然而，應(yīng)該認識到，這些描述僅是為了方便并且這些動作實際上來源于計算裝置、處理器、控制器或其他執(zhí)行所述固件、軟件、例行程序、指令等的裝置。然而，在更詳細描述這些實施例之前，給出可以實施本發(fā)明的實施例的示例性環(huán)境是有指導(dǎo)意義的。圖1示意地示出一種光刻設(shè)備。所述光刻設(shè)備包括照射系統(tǒng)(照射器)IL,配置用于調(diào)節(jié)輻射束B (例如紫外(UV)輻射或深紫外(DUV)輻射)；支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT，構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA，并與配置用于根據(jù)特定的參數(shù)精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連；襯底臺(例如晶片臺)WT，構(gòu)造用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與配置用于根據(jù)特定的參數(shù)精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連；和投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡系統(tǒng))PL，其配置成用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標部分C(例如包括一根或多根管芯)上。照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型、靜電型或其它類型的光學(xué)部件、或其任意組合，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射。所述支撐結(jié)構(gòu)支撐圖案形成裝置，即承載圖案形成裝置的重量。支撐結(jié)構(gòu)以依賴于圖案形成裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計以及諸如例如圖案形成裝置是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的方式保持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以采用機械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)保持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或臺，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動的。所述支撐結(jié)構(gòu)可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對于投影系統(tǒng))。這里使用的任何術(shù)語“掩模版”或“掩模”可以看作與更為上位的術(shù)語“圖案形成裝置”同義。這里所使用的術(shù)語“圖案形成裝置”應(yīng)該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在輻射束的橫截面中賦予輻射束、以便在襯底的目標部分上形成圖案的任何裝置。應(yīng)該注意的是，賦予輻射束的圖案可能不與襯底的目標部分上的所需圖案精確地一致(例如，如果圖案包括相移特征或所謂的輔助特征)。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標部分上形成的器件中的特定的功能層相對應(yīng)，例如集成電路。圖案形成裝置可以是透射型的或反射型的。圖案形成裝置的示例包括掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程LCD面板。掩模在光刻術(shù)中是公知的，并且包括諸如二元掩模類型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個小反射鏡可以獨立地傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反射鏡矩陣反射的輻射束。這里使用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”可以廣義地解釋為包括任意類型的投影系統(tǒng)，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光學(xué)系統(tǒng)、或其任意組合，如對于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒液或使用真空之類的其他因素所適合的。這里使用的任何術(shù)語“投影透鏡”可以認為是與更上位的術(shù)語“投影系統(tǒng)”同義。如這里所示的，所述設(shè)備是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述設(shè)備可以是反射型的(例如，采用如上所述類型的可編程反射鏡陣列，或采用反射式掩模)。光刻設(shè)備可以是具有兩個(雙臺)或更多襯底臺(和/或兩個或更多的掩模臺)的類型。在這種“多臺”機器中，可以并行地使用附加的臺，或可以在一個或更多個臺上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時，將一個或更多個其它臺用于曝光。
所述光刻設(shè)備還可以是這種類型，其中襯底的至少一部分可以由具有相對高的折射率的液體(例如水)覆蓋，以便填充投影系統(tǒng)和襯底之間的空間。浸沒液體還可以被施加到光刻設(shè)備的其他空間中，例如掩模和投影系統(tǒng)之間的空間。浸沒技術(shù)用于提高投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑在本領(lǐng)域中是公知的。這里使用的術(shù)語“浸沒”并不意味著必須將結(jié)構(gòu)(例如襯底)浸沒到液體中，而僅意味著在曝光過程中液體位于投影系統(tǒng)和該襯底之間。參照圖1，照射器IL接收來自輻射源SO的輻射束。所述源和光刻設(shè)備可以是分立的實體(例如當(dāng)該源為準分子激光器時)。在這種情況下，不會將該源考慮成形成光刻設(shè)備的一部分，并且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴束器的束傳遞系統(tǒng)BD的幫助，將 所述輻射束從所述源SO傳到所述照射器IL。在其它情況下，所述源可以是所述光刻設(shè)備的組成部分(例如當(dāng)所述源是汞燈時)?？梢詫⑺鲈碨O和所述照射器IL、以及如果需要時設(shè)置的所述束傳遞系統(tǒng)BD —起稱作輻射系統(tǒng)。所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強度分布的調(diào)整器AD。通常，可以對所述照射器的光瞳平面中的強度分布的至少所述外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱為σ-外部和ο-內(nèi)部)進行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件，例如積分器IN和聚光器CO。可以將所述照射器用于調(diào)節(jié)所述輻射束，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強度分布。所述輻射束B入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺MT)上的所述圖案形成裝置(例如，掩模MA)上，并且通過所述圖案形成裝置MA來形成圖案。已經(jīng)穿過掩模MA之后，所述輻射束B通過投影系統(tǒng)PL，所述投影系統(tǒng)將輻射束聚焦到所述襯底W的目標部分C上。通過第二定位裝置PW和位置傳感器IF(例如，干涉儀器件、線性編碼器、二維編碼器或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動所述襯底臺WT，例如以便將不同的目標部分C定位于所述輻射束B的路徑中。類似地，例如在從掩模庫的機械獲取或在掃描期間，可以將所述第一定位裝置PM和另一個位置傳感器(在圖1中沒有明確地示出)用于相對于所述輻射束B的路徑精確地定位掩模ΜΑ。通常，可以通過形成所述第一定位裝置PM的一部分的長行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來實現(xiàn)掩模臺MT的移動。類似地，可以采用形成所述第二定位裝置PW的一部分的長行程模塊和短行程模塊來實現(xiàn)所述襯底臺WT的移動。在步進機的情況下(與掃描器相反)，掩模臺MT可以僅與短行程致動器相連，或可以是固定的?？梢允褂醚谀蕵擞汳l、Μ2和襯底對準標記Pl、Ρ2來對準掩模MA和襯底W。盡管所示的襯底對準標記占據(jù)了專用目標部分，但是他們可以位于目標部分之間的空間(這些公知為劃線對齊標記)上。類似地，在將多于一個的管芯設(shè)置在掩模MA上的情況下，所述掩模對準標記可以位于所述管芯之間?？梢詫⑺镜脑O(shè)備用于以下模式中的至少一種中1.在步進模式中，在將掩模臺MT和襯底臺WT保持為基本靜止的同時，將賦予所述輻射束的整個圖案一次投影到目標部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺WT沿X和/或Y方向移動，使得可以對不同目標部分C曝光。在步進模式中，曝光場的最大尺寸限制了在單一的靜態(tài)曝光中成像的所述目標部分C的尺寸。2.在掃描模式中，在對掩模臺MT和襯底臺WT同步地進行掃描的同時，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標部分C上(B卩，單一的動態(tài)曝光)。襯底臺WT相對于掩模臺MT的速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PL的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來確定。在掃描模式中，曝光場的最大尺寸限制了單一的動態(tài)曝光中的所述目標部分的寬度(沿非掃描方向)，而所述掃描移動的長度確定了所述目標部分的高度(沿所述掃描方向)。3.在另一個模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的掩模臺MT保持為基本靜止，并且在將賦予所述輻射束的圖案投影到目標部分C上的同時，對所述襯底臺WT進行移動或掃描。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺WT的每一次移動之后、或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模式可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可編程反射鏡陣列)的無掩模光刻術(shù)中。也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。如圖2所示，光刻設(shè)備LA形成光刻單元LC的一部分(有時也稱為光刻單元或者光刻簇)，光刻單元LC還包括用以在襯底上執(zhí)行曝光前和曝光后處理的設(shè)備。通常，這些包括用以沉積抗蝕劑層的旋涂器SC、用以顯影曝光后的抗蝕劑的顯影器DE、激冷板CH和烘烤板BK。襯底操縱裝置或機器人RO從輸入/輸出口 1/01、1/02拾取襯底，在不同的處理設(shè)備之間移動它們，然后將它們輸送至光刻設(shè)備的進料臺LB。經(jīng)常統(tǒng)稱為軌道的這些裝置處在軌道控制單元TCU的控制之下，所述軌道控制單元TCU自身由管理控制系統(tǒng)SCS控制，所述管理控制系統(tǒng)SCS也經(jīng)由光刻控制單元LACU控制光刻設(shè)備。因此，不同的設(shè)備可以被操作用于將生產(chǎn)率和處理效率最大化。為了由光刻設(shè)備曝光的襯底被正確地和一致地曝光，期望檢驗曝光后的襯底以測量性質(zhì)，例如兩個層之間的重疊誤差、線寬度、臨界尺寸(⑶)等。如果檢測到誤差，可以對后續(xù)的襯底曝光進行調(diào)整(尤其是如果所述檢驗?zāi)軌蚣纯掏瓿?，且足夠迅速到使同一批次的其他襯底仍將被曝光)。此外，已經(jīng)曝光后的襯底也可以被剝離并被重新加工(以提高產(chǎn)率)，或可以被遺棄，由此避免在已知存在缺陷的襯底上進行曝光。在僅僅襯底的一些目標部分存在缺陷的情況下，可以僅對認為是完好的那些目標部分進行進一步曝光。檢驗設(shè)備被用于確定襯底的性質(zhì)，且尤其，確定不同的襯底或同一襯底的不同層的性質(zhì)如何從層到層變化。檢驗設(shè)備可以被集成到光刻設(shè)備LA或光刻單元LC中，或可以是獨立的裝置。為了能進行最迅速的測量，需要檢驗設(shè)備在曝光后立即測量在曝光后的抗蝕劑層中的性質(zhì)。然而，抗蝕劑中的潛影具有很低的對比度(在已經(jīng)曝光于輻射的抗蝕劑的部分和沒有曝光于輻射的抗蝕劑的部分之間僅有很小的折射率差)，且并非所有的檢驗設(shè)備都對潛影的有用測量具有足夠的靈敏度。因此，測量可以在曝光后的烘烤步驟(PEB)之后進行，所述曝光后的烘烤步驟通常是在經(jīng)過曝光的襯底上進行的第一步驟，且增加了抗蝕劑的經(jīng)過曝光和未經(jīng)曝光的部分之間的對比度。在該階段，抗蝕劑中的圖像可以被稱為半潛在的。也能夠在抗蝕劑的曝光部分或者非曝光部分已經(jīng)被去除的點上，或者在諸如刻蝕等圖案轉(zhuǎn)移步驟之后，對經(jīng)過顯影的抗蝕劑圖像進行測量。后一種可能性限制了有缺陷的襯底進行重新加工的可能性，但是仍舊可以提供有用的信息。圖3示出可以用在本發(fā)明中的散射儀。散射儀包括寬帶(白光)輻射投影裝置2，其將輻射投影到襯底W上。反射的輻射傳遞至光譜儀檢測器4，該光譜儀檢測器4測量鏡面反射輻射的光譜10 (作為波長的函數(shù)的強度)。引起被檢測光譜的結(jié)構(gòu)或輪廓可以通過處理單元PU(例如通過嚴格耦合波分析和非線性回歸，或通過與圖3底部示出的模擬光譜庫進行比較)根據(jù)這個數(shù)據(jù)進行重構(gòu)。通常，對于所述重構(gòu)，已知所述結(jié)構(gòu)的通常形式，且通過根據(jù)制作所述結(jié)構(gòu)的工藝的知識假定一些參數(shù)，僅留有所述結(jié)構(gòu)的幾個參數(shù)根據(jù)散射測量數(shù)據(jù)確定。這種散射儀可以被配置為正入射散射儀或斜入射散射儀。然而，在正入射的情況下，該散射儀對圖案不對稱性不敏感。為了檢測零級衍射級中的圖案不對稱性，需要斜入射。在圖4中示出更適合用于本發(fā)明的另一個散射儀。在該裝置中，由輻射源2發(fā)出的輻射采用透鏡系統(tǒng)12準直，且透射通過干涉濾光片13和偏振器17、被部分反射表面16反射，并經(jīng)由具有高數(shù)值孔徑(NA)(優(yōu)選至少O. 9，更優(yōu)選至少O. 95)的顯微鏡物鏡15聚焦到襯底W上。浸沒式散射儀甚至可以具有超過I的數(shù)值孔徑的透鏡。然后，所反射的輻射透射通過部分反射表面16，進入到檢測器18中，以便檢測散射光譜。檢測器可以位于在透鏡系統(tǒng)15的焦距處的后投影光瞳平面11中，然而，光瞳平面可以替代地通過輔助的光學(xué)元件(未示出)再次成像到檢測器上。所述光瞳平面是在其上輻射的徑向位置限定入射角而角位置限定輻射的方位角的平面。所述檢測器優(yōu)選為二維檢測器，以使得可以測量襯底目標30的兩維角散射光譜。檢測器18可以是例如電荷耦合器件(CCD)或互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感器的陣列，且可以采用例如每幀40毫秒的積分時間。參考束經(jīng)常被用于例如測量入射輻射的強度。為此，當(dāng)輻射束入射到分束器16上時，輻射束的一部分朝向參考反射鏡14透射通過所述分束器，作為參考束。然后，所述參考束被投影到同一檢測器18的不同部分上，或可替代地投影到不同的檢測器(未顯示)上。一組干涉濾光片13可用于在例如405-790nm或甚至更低(例如200-300nm)的范圍中選擇感興趣的波長。干涉濾光片可以是可調(diào)的，而不是包括一組不同的濾光片。光柵可能被用于替代干涉濾光片。檢測器18可以測量單一波長(或窄波長范圍)的被散射光的強度，所述強度在多個波長處是獨立的，或者所述強度集中在一個波長范圍上。進而，檢測器可以分立地測量橫向磁偏振和橫向電偏振光的強度和/或在橫向磁偏振和橫向電偏振光之間的相位差。能夠采用給出大集光率的寬帶光源(即具有寬的光頻率或波長范圍以及由此是彩色的)，由此允許多個波長的混合。在寬帶上的多個波長優(yōu)選每個具有△ λ的帶寬和至少2Λ λ (即帶寬的兩倍)的間距。多個輻射“源”可以是已經(jīng)被用光纖束分成的擴展輻射源的不同部分。以這樣的方式，角分辨散射光譜可以并行地在多個波長上被測量?？梢詼y量包含比二維光譜更多信息的三維光譜(波長和兩個不同角度)。這允許更多的信息被測量,這增加量測過程的魯棒性(robustness)。這在EPl, 628，164A中進行了更詳細的描述，該文獻的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文中。襯底W上的目標30可以是一維周期光柵，其被印刷成使得在顯影之后，條由實抗蝕劑線形成。目標30可以是二維周期光柵，其被印刷成使得在顯影之后，光柵由抗蝕劑中的實抗蝕劑柱或過孔形成。所述條、柱或過孔可以替代地被蝕刻到所述襯底中。該圖案對于光刻投影設(shè)備(尤其是投影系統(tǒng)PL)中的色差和照射對稱性敏感，且這種色差的存在將表明其自身在所印刷的光柵中的變化。相應(yīng)地，所印刷的光柵的散射測量數(shù)據(jù)被用于重構(gòu)光柵。一維光柵的參數(shù)(例如線寬和形狀)或二維光柵的參數(shù)(例如柱或過孔的寬度或長度或形狀)可以被輸入到重構(gòu)過程中，所述重構(gòu) 過程由處理單元PU根據(jù)印刷步驟和/或其他的散射測量工藝的知識執(zhí)行。如上所述，目標在襯底的表面上。該目標將通常采用在光柵中的一系列的線的形狀或采用二維陣列中的大致矩形結(jié)構(gòu)。嚴格光學(xué)衍射理論在量測中的用途是有效地計算從目標反射的衍射光譜。換句話說，獲得針對于CD (臨界尺寸)一致性和重疊量測的目標形狀信息。重疊量測是測量兩個目標的重疊以便確定襯底上的兩個層是否對準的測量系統(tǒng)。CD 一致性僅是對光譜上的光柵的一致性的測量，用以確定光刻設(shè)備的曝光系統(tǒng)是如何工作的。具體地，CD或臨界尺寸是被“寫入”到襯底上的對象的寬度，并且是光刻設(shè)備能夠物理地寫入到襯底上的極限。通過使用上述散射儀中的一個結(jié)合對諸如目標30等目標結(jié)構(gòu)及其衍射性質(zhì)的建模，可以以許多種方式執(zhí)行所述結(jié)構(gòu)的形狀測量和其他參數(shù)的測量。在圖5表示的第一類型的過程中，衍射圖案基于目標形狀的第一估計(第一備選結(jié)構(gòu))計算，并與所觀察到的衍射圖案對比。然后系統(tǒng)地變化模型的參數(shù)并在一系列的迭代中重新計算衍射，以生成新的備選結(jié)構(gòu)，并由此到達最佳擬合。在第二類型的過程中，如圖6所示，事先計算許多種不同 的備選結(jié)構(gòu)的衍射光譜，以形成衍射光譜的“庫”。然后，將從測量目標觀察到的衍射圖案與計算的光譜庫對比，以找出最佳擬合。這兩種方法可以一起使用由庫可以獲得粗擬合，隨后通過迭代過程找出最佳擬合。更詳細地參考圖5，將綜述執(zhí)行目標形狀和/或材料性質(zhì)的測量方法。對于所述描述，假定目標僅在一個方向上是周期性的(一維結(jié)構(gòu))。在實際應(yīng)用中，目標可以在兩個方向上是周期性的(二維結(jié)構(gòu))，并且所述處理過程將被相應(yīng)地修改。在步驟502中，使用諸如上述的那些散射儀測量襯底上實際目標的衍射圖案。將所測量的衍射圖案轉(zhuǎn)遞至諸如計算機等計算系統(tǒng)。計算系統(tǒng)可以是上面提到的處理單元PU，或者其可以是單獨的設(shè)備。在步驟503中，建立“模型選配方案”，其根據(jù)多個參數(shù)Pi (P1、P2、P3等)限定目標結(jié)構(gòu)的參數(shù)化模型。這些參數(shù)可以表示例如在一維周期結(jié)構(gòu)中的側(cè)壁角度、特征的高度或深度、特征的寬度。目標材料和下面層的性質(zhì)也由例如折射系數(shù)(在存在于散射儀輻射束中的特定波長條件下)的參數(shù)表示。下面將給出具體示例。重要的是，雖然可以通過描述其形狀和材料性質(zhì)的數(shù)十個參數(shù)限定目標結(jié)構(gòu)，但是模型選配方案將限定這些參數(shù)中的許多參數(shù)具有固定的值，而其他參數(shù)是可變的或“浮動”的參數(shù)以用于隨后的過程步驟的目的。下面進一步描述一過程，通過這種過程在固定和浮動的參數(shù)之間進行選擇。此外，我們可以引入多種方法，在這些方法中參數(shù)允許變化，而不是完全獨立的浮動參數(shù)。為了描述圖5的目的，僅將可變參數(shù)看作參數(shù)Pi。步驟504 :通過設(shè)置浮動參數(shù)的初始值Pi(°) ( S卩，Pl(°)、p2(°)、p3(°)等)來估計模型目標形狀。每個浮動參數(shù)將在特定的預(yù)定范圍內(nèi)生成，如在選配方案中限定的。在步驟506中表示估計的形狀的參數(shù)與模型的不同元件的光學(xué)性質(zhì)一起被用于計算散射性質(zhì)，例如使用嚴格光學(xué)衍射方法，例如RCWA，或其他麥克斯韋方程的求解器。這給出估計的目標形狀的估計的或模型化的衍射圖案。在步驟508、510中隨后對比所測量的衍射圖案和模型衍射圖案，并且它們的相似性和差異被用于計算模型目標形狀的“價值函數(shù)”。在步驟512中假定價值函數(shù)指示模型在其精確表示實際目標形狀之前需要進行改進，則新的參數(shù)p/1)、？^1)、？^1)等被估計并被迭代地反饋至步驟506。重復(fù)步驟506-512。為了幫助所述搜索，步驟506中的計算可以進一步生成價值函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)，指示在參數(shù)空間中的該特定區(qū)域內(nèi)增大或減小一個參數(shù)將增大或減小價值函數(shù)所具有的靈敏度。通常價值函數(shù)的計算和偏導(dǎo)數(shù)的使用在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，這里不再詳細描述。在步驟514中當(dāng)價值函數(shù)指示該迭代過程以期望的精確度收斂得到解時，將當(dāng)前估計的參數(shù)報告為實際目標結(jié)構(gòu)的測量結(jié)果。該迭代過程的計算時間很大程度上由所用的正向衍射模型確定，即使用嚴格光學(xué)衍射理論根據(jù)估計的目標結(jié)構(gòu)計算所述估計的模型衍射圖案。如果需要更多的參數(shù)，則存在更多的自由度。原理上計算時間隨自由度的數(shù)量的冪增加。在步驟506中計算的估計或模型衍射圖案可以以多種形式表示。如果所計算的圖案被以與在步驟510中生成的測量圖案相同的形式表示，則簡化對比。例如，可以容易地對比模型化的光譜與通過圖3的設(shè)備測量的光譜；可以容易地對比模型化的光瞳圖案與通過圖4的設(shè)備測量的光瞳圖案。在圖5之前的整個描述中，術(shù)語 “衍射圖案”在使用圖4的散射儀的假定下使用。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易將所述教導(dǎo)適應(yīng)不同類型的散射儀，或甚至其他類型的測量儀器。圖6示出替換的示例過程，其中事先計算不同的估計的目標形狀(備選結(jié)構(gòu))的多個模型衍射圖案并將其存儲在庫內(nèi)用于與實際測量結(jié)果比較。下面的原理和術(shù)語與圖5中的過程相同。圖6的過程步驟如下在步驟602中生成庫的過程開始?？梢詫γ糠N類型的目標結(jié)構(gòu)生成單獨的庫。所述庫可以由測量設(shè)備的用戶根據(jù)需要生成，或可以由設(shè)備的供應(yīng)商預(yù)生成。在步驟603中建立“模型選配方案”，其用多個參數(shù)？士1、？2、？3等)限定目標結(jié)構(gòu)的參數(shù)化模型?？紤]與迭代過程的步驟503中的那些參數(shù)類似。在步驟604中生成第一組參數(shù)Pl(°)、P2(°)、p3(°)等，例如，通過生成所有參數(shù)的隨機值來生成第一組參數(shù)Pl(CI)、P2 、P3(O)等，每個參數(shù)在其值的預(yù)想范圍內(nèi)。在步驟606中計算模型衍射圖案并將其存儲在庫內(nèi)，表示從由所述參數(shù)表示的目標形狀預(yù)期的衍射圖案。在步驟608中生成一組新的形狀參數(shù)ρ/1)、ρ2(1)、ρ3ω等。重復(fù)步驟606-608數(shù)十次、數(shù)百次或甚至數(shù)千次，直到判斷包括所有存儲的模型化衍射圖案的庫是充分完整的為止。每個存儲的圖案表示多維參數(shù)空間中的一樣本點。庫中的樣本應(yīng)該以任何實際的衍射圖案將被充分接近地表示的足夠的密度填充(populate)在樣本空間中。在步驟610中在生成庫之后(也可以在生成庫之前)，將實際目標30放置在散射儀中并測量其衍射圖案。在步驟612中將測量的圖案與存儲在庫內(nèi)的模型圖案對比以找出最佳匹配圖案。可以進行與庫內(nèi)的每個樣本的對比，或可以采用更為系統(tǒng)化的搜索策略以降低計算負擔(dān)。在步驟614中如果找到匹配，則可以將用于生成匹配的庫圖案的被估計的目標形狀確定成近似的物體結(jié)構(gòu)。與匹配樣本對應(yīng)的形狀參數(shù)被輸出作為測量的形狀參數(shù)。可以在模型衍射信號上直接執(zhí)行匹配過程，或可以在被優(yōu)化用于快速評估的替代模型上執(zhí)行匹配過程。在步驟616中可選地，最接近的匹配樣本被用作起始點，并且使用精煉過程獲得最終的用于報告的參數(shù)。該精煉過程可以包括例如與圖5中顯示的過程極為類似的迭代過程。
是否需要精煉步驟616取決于執(zhí)行者的選擇。如果庫被非常密集地采樣，則可能不需要迭代精煉，這是因為總是可以找到好的匹配。另一方面，這種庫對于實際使用可能太大了。因而實際的求解方案是對于一組粗略的參數(shù)使用庫搜索粗略的一組參數(shù)，隨后是使用價值函數(shù)的一次或更多次迭代，以確定更為精確的一組參數(shù)從而以期望的精確度報告目標襯底的參數(shù)。在執(zhí)行額外的迭代的情況下，增加計算的衍射圖案和多個相關(guān)的精煉參數(shù)組作為庫中的新的條目將是一種選擇。以此方式，可以初始地使用基于相對小的計算工作量的庫，但是使用精煉步驟616中的計算工作建立更大的庫。不管使用哪種方案，基于多種備選結(jié)構(gòu)的匹配的良好度也可以獲得一個或更多個所報告的可變參數(shù)的值的進一步精煉。例如，假定這些備選結(jié)構(gòu)中的兩個或全部具有高的匹配得分，則通過在兩個或更多個備選結(jié)構(gòu)的參數(shù)值之間插值可以得出最終報告的參數(shù)值。該迭代過程的計算時間極大程度上由步驟506和606的正向衍射模型決定，即使用嚴格光學(xué)衍射理論由估計的目標形狀對估計的模型衍射圖案的計算。本發(fā)明涉及確定重疊誤差的多個實施例。圖7示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的確定重疊誤差的方法，其示出居中的頂部光柵在模型中的定位。在步驟702中測量晶片上目標的散射性質(zhì)。所測量的目標包括第一結(jié)構(gòu)706，例如處理后的光柵，其形成在層708和710中。結(jié)構(gòu)706具有由處理引起的不對稱性變形，在該示例中，在左側(cè)的側(cè)壁比右側(cè)的側(cè)壁具有更淺的坡度。使用散射儀，例如參照圖4所述的散射儀SM2，用輻射712的照射輪廓711 (例如使用孔)照射目標。檢測光瞳平面內(nèi)的散射輻射714以獲得角度分辨光譜716。照射輪廓711使得可以使用分離地檢測的第零級衍射級和更高的衍射級重構(gòu)目標的至少一種特性。如在分辨光譜716所看到的，在對應(yīng)于照射輪廓的暗象限的兩個象限中(右上和左下)示出第一級衍射圖案，并且在其他兩個象限中示出第零級(反射的)衍射圖案。因而衍射級是分離的，沒有傳統(tǒng)的環(huán)形輪廓導(dǎo)致第一衍射級的一部分在光瞳平面中與第零級混淆的缺點。環(huán)形照射輪廓可能導(dǎo)致測量的目標不對稱性的誤差，因為環(huán)形照射在衍射光中提供較少的信息。例如，在環(huán)形照射中，在包括對測量目標不對稱性有用的信息的正入射位置附近沒有光束。在步驟718中使用參考圖5和6描述的模型化過程構(gòu)造目標的模型。模型結(jié)構(gòu)722至726分別對應(yīng)目標結(jié)構(gòu)706至710。因而，處理過的重疊目標被重構(gòu)，包括其不對稱性變形。在步驟728中基于第一模型結(jié)構(gòu)722的不對稱性修改所述模型。這包括限定第一模型結(jié)構(gòu)722的位置參數(shù)，在本示例中是中心點，以補償其不對稱性。處理后的重構(gòu)光柵的“O”位置(即“中心”)732被限定。半導(dǎo)體器件制造商(即，終端用戶)可以基于例如與電重疊測量或器件產(chǎn)率相關(guān)聯(lián)的過程或其他方法的物理解釋或模型提供限定該中心位置732的輸入。中心732可以例如使用想要的結(jié)構(gòu)形狀(沒有任何由處理引起的不對稱性)的知識限定。在該實施例中，第二模型結(jié)構(gòu)730 (在本示例中表示抗蝕劑光柵)在本階段被引入至模型。使用位置參數(shù)將第一模型結(jié)構(gòu)722和第二模型結(jié)構(gòu)730相對于彼此定位。這可以在圖7中通過在模型結(jié)構(gòu)722和730中的一個或兩個的模型中插入所述位置(但是也可以通過移動來完成，如圖9所示)實現(xiàn)。這種定位可以重疊模型結(jié)構(gòu)，使得它們相對于彼此居中(圖7、9和10)。替換地，可以在有意的偏移X(如圖8和11)的情況下將模型結(jié)構(gòu)722和730相對于彼此定位。在分析軟件中，抗蝕劑光柵730被插入和放置在重構(gòu)的過程疊層中，使得抗蝕劑光柵730被居中于被處理的光柵722的中心732的頂部(即，重疊誤差為零)。這個可以在軟件中被完全執(zhí)行，因而不需要實際的實驗。如圖7所示，位置已經(jīng)被調(diào)整，使得頂部結(jié)構(gòu)730的中心(箭頭b之間)與下面的結(jié)構(gòu)722的中心732 (箭頭a之間)處于相同的位置。在圖7中，(在沒有任何由處理引起的不對稱性的情況下)上模型結(jié)構(gòu)720和730的寬度(b+b)與下模型結(jié)構(gòu)的寬度(a+a)相等。然而，應(yīng)該認識到，這些寬度可以是不同的，即a古b。在步驟734中使用修改的模型確定第一模型結(jié)構(gòu)722和第二模型結(jié)構(gòu)730之間的不對稱性引起的重疊誤差A(yù)OVp不對稱性引起的重疊誤差可以計算為光瞳平面內(nèi)正負第一衍射級之間的強度Λ，如在跨光瞳平面中的檢測器的像素處確定。甚至對于很小量的不對稱性，該像素可以在具有相對大的不對稱性引起的重疊誤差的光瞳平面內(nèi)識別。這些像素可以被排除在對整個光瞳平面的由不對稱性引起的重疊誤差(在下面的步驟736中的AOVr)的數(shù)量的計算之外。不對稱性引起的重疊誤差可以通過數(shù)值計算來計算，以在修改的模型上模擬散射儀重疊測量。這種測量在美國專利公開出版物2006/0033921Α1中公開，其全文通過引用被并入本文。通常，對于多個散射測量選配方案r重復(fù)這個過程，使得用不同的選配方案(例如具有照射波長和偏振的不同的組合)準備好一組校正△()'用于隨后的應(yīng)用。該不對稱性引起的重疊誤差△()、是隨后在半導(dǎo)體器件制造期間被應(yīng)用于重疊測量的校正，如在下一步驟736中描述的。在步驟736中使用散射儀(例如參照圖4描述的散射儀SM2)中的選配方案r獲得測量的(未校正的)重疊誤差OV' ρ以測量(例如產(chǎn)品半導(dǎo)體晶片上的)第二目標的角度分辨光譜748。測量的第二目標包括第一結(jié)構(gòu)738，例如處理的光柵，其形成在層740和742中。結(jié)構(gòu)738具有與結(jié)構(gòu)706中的相類似的由處理引起的不對稱性變形。使用散射儀，例如參照圖4描述的散射儀SM2，使用輻射744的照射輪廓743照射目標。檢測散射輻射746以獲得角度分辨光譜748。環(huán)形照射輪廓743適用于將要使用的基于衍射的重疊測量方法(例如美國專利公開出版物2006/0033921A1中公開的)。該方法不包括任何重構(gòu)，因而對于產(chǎn)品晶片是足夠快的，但是其被下面的處理后的光柵中的不對稱性劣化，期望校正這種不對稱性。校正后的重疊誤差OV'通過計算由不對稱性引起的重疊誤差Λ01和第二目標的測量的重疊誤差OV' r之差確定。因而，校正的重疊誤差OV' = OV r-AOVr。在考慮了在測量光瞳平面中的坐標X和y處的所有像素的情況下，可以使用計算的重疊數(shù)OV' r計算重疊校正，即
權(quán)利要求
1.一種確定重疊誤差的方法，所述方法包括步驟測量包括第一結(jié)構(gòu)的第一目標的散射性質(zhì)；使用所測量的散射性質(zhì)構(gòu)造第一結(jié)構(gòu)的模型，所述模型包括與第一結(jié)構(gòu)對應(yīng)的第一模型結(jié)構(gòu)；基于第一模型結(jié)構(gòu)的不對稱性修改所述模型；計算第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)之間的由不對稱性引起的重疊誤差，在所修改的模型中，第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)相對于彼此重疊；和使用所計算的由不對稱性引起的重疊誤差確定在第二目標中的重疊誤差。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中修改所述模型的步驟包括步驟定義第一模型結(jié)構(gòu)的位置參數(shù)以補償所述不對稱性；和使用所定義的位置參數(shù)將所述第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)相對于彼此定位。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中定位步驟包括調(diào)節(jié)所述模型結(jié)構(gòu)中的至少一個在模型中的位置。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中定位步驟包括在所述模型中插入所述第二模型結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中修改步驟包括調(diào)節(jié)用于模型化第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)之間的重疊誤差的重疊參數(shù)。
6.如權(quán)利要求2-5中任一項所述的方法，其中確定在第二目標中的重疊誤差的步驟包括計算第二目標的所測量的重疊誤差和由不對稱性引起的重疊誤差之間的差。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中修改所述模型的步驟包括調(diào)節(jié)模型結(jié)構(gòu)參數(shù)值以改變由不對稱性引起的重疊誤差，并且計算由不對稱性引起的重疊誤差的步驟被對于多個散射性質(zhì)測量選配方案的多個模型結(jié)構(gòu)參數(shù)值重復(fù)，并且確定在第二目標中的重疊誤差的步驟包括使用所計算的由不對稱性引起的重疊誤差來選擇用于測量第二目標的優(yōu)化的散射性質(zhì)測量選配方案。
8.如權(quán)利要求7所述的方法,其中所述參數(shù)包括幾何參數(shù)。
9.如權(quán)利要求7所述的方法,其中所述參數(shù)包括材料參數(shù)。
10.如權(quán)利要求7-9中任一項所述的方法，其中所述模型結(jié)構(gòu)參數(shù)將第一模型結(jié)構(gòu)的不對稱性模型化。
11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述第一目標包括第二結(jié)構(gòu)，所述第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)相對于彼此重疊，并且第二模型結(jié)構(gòu)對應(yīng)第二結(jié)構(gòu)。
12.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中計算由不對稱性引起的重疊誤差的步驟包括計算在角度分辨散射儀的光瞳平面中的多個像素處的重疊誤差，同時，響應(yīng)于第一模型結(jié)構(gòu)的不對稱性排除具有最大重疊誤差的像素。
13.一種用于確定重疊誤差的檢驗設(shè)備，所述檢驗設(shè)備配置成測量包括第一結(jié)構(gòu)的第一目標的散射性質(zhì)，所述檢驗設(shè)備包括配置成執(zhí)行以下步驟的至少一個處理器使用所測量的散射性質(zhì)構(gòu)造第一結(jié)構(gòu)的模型，所述模型包括對應(yīng)于第一結(jié)構(gòu)的第一模型結(jié)構(gòu)；基于第一模型結(jié)構(gòu)的不對稱性修改所述模型；計算由第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)之間的不對稱性引起的重疊誤差，在所修改的模型中第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)相對于彼此重疊；使用由所計算的不對稱性引起的重疊誤差確定在第二目標中的重疊誤差。
14.一種光刻設(shè)備,包括照射光學(xué)系統(tǒng)，布置成照射圖案；投影光學(xué)系統(tǒng)，布置成將所述圖案的圖像投影到襯底上；和如權(quán)利要求13所述的檢驗設(shè)備。
15.—種光刻單兀,包括涂覆器，布置成用輻射敏感層涂覆襯底；光刻設(shè)備，布置成將圖像曝光至襯底的通過涂覆器涂覆的輻射敏感層上；顯影裝置，布置成對通過光刻設(shè)備曝光的圖像顯影；和如權(quán)利要求13所述的檢驗設(shè)備。
16.一種計算機程序產(chǎn)品，包含用于確定重疊誤差的一個或更多的機器可讀指令序列， 所述指令適于使一個或更多個處理器執(zhí)行確定重疊誤差的方法，所述方法包括步驟測量包括第一結(jié)構(gòu)的第一目標的散射性質(zhì)；使用所測量的散射性質(zhì)構(gòu)造第一結(jié)構(gòu)的模型，所述模型包括與第一結(jié)構(gòu)對應(yīng)的第一模型結(jié)構(gòu)；基于第一模型結(jié)構(gòu)的不對稱性修改所述模型；計算第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)之間的由不對稱性引起的重疊誤差，在所修改的模型中第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)相對于彼此重疊；和使用所述計算的不對稱性引起的重疊誤差確定在第二目標中的重疊誤差。
17.一種方法，包括步驟測量包括第一結(jié)構(gòu)的第一目標的散射性質(zhì)；使用所測量的散射性質(zhì)構(gòu)造所述第一結(jié)構(gòu)的模型，所述模型包括與第一結(jié)構(gòu)對應(yīng)的第一模型結(jié)構(gòu)；基于第一模型結(jié)構(gòu)的不對稱性修改所述模型；計算第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)之間的由不對稱性引起的重疊誤差，在所修改的模型中第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)相對于彼此重疊；和使用所計算的由不對稱性引起的重疊誤差確定在第二目標中的重疊誤差。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中修改所述模型的步驟包括步驟定義第一模型結(jié)構(gòu)的位置參數(shù)以補償所述不對稱性；和使用所定義的位置參數(shù)將第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)相對于彼此定位。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中定位步驟包括調(diào)節(jié)所述模型結(jié)構(gòu)中的至少一個在模型中的位置。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中定位步驟包括在模型中插入所述第二模型結(jié)構(gòu)。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，其中修改的步驟包括調(diào)節(jié)用于模型化所述第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)之間的重疊誤差的重疊參數(shù)。
22.如權(quán)利要求18所述的方法，其中確定第二目標中的重疊誤差的步驟包括計算由所述不對稱性引起的重疊誤差和所述第二目標的測量的重疊誤差之間的差值。
23.如權(quán)利要求17所述的方法，其中修改模型的步驟包括調(diào)節(jié)模型結(jié)構(gòu)參數(shù)值以改變由所述不對稱性引起的重疊誤差，計算由不對稱性引起的重疊誤差的步驟被對于多個散射性質(zhì)測量選配方案的多個模型結(jié)構(gòu)參數(shù)值重復(fù)，并且確定在第二目標中的重疊誤差的步驟包括使用所計算的由不對稱性引起的重疊誤差選擇用于測量第二目標的優(yōu)化的散射性質(zhì)測量選配方案。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述參數(shù)包括幾何參數(shù)。
25.如權(quán)利要求23所述的方法,其中所述參數(shù)包括材料參數(shù)。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述模型結(jié)構(gòu)參數(shù)將所述第一模型結(jié)構(gòu)的不對稱性模型化。
27.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第一目標包括第二結(jié)構(gòu)，所述第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)相對于彼此重疊，并且第二模型結(jié)構(gòu)對應(yīng)第二結(jié)構(gòu)。
28.如權(quán)利要求17所述的方法，其中計算由不對稱性引起的重疊誤差的步驟包括計算在角度分辨的散射儀的光瞳平面中的多個像素處的重疊誤差，同時，響應(yīng)于第一模型結(jié)構(gòu)的不對稱性排除具有最大重疊誤差的像素。
29.一種用于確定重疊誤差的檢驗設(shè)備，所述檢驗設(shè)備配置成測量包括第一結(jié)構(gòu)的第一目標的散射性質(zhì)并且所述檢驗設(shè)備包括配置成執(zhí)行以下步驟的至少一個處理器使用所測量的散射性質(zhì)構(gòu)造第一結(jié)構(gòu)的模型，所述模型包括對應(yīng)第一結(jié)構(gòu)的第一模型結(jié)構(gòu)；基于第一模型結(jié)構(gòu)的不對稱性修改所述模型；計算第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)之間的由不對稱性引起的重疊誤差，在所修改的模型中第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)相對于彼此重疊；使用所計算的由不對稱性引起的重疊誤差確定在第二目標中的重疊誤差。
30.一種光刻設(shè)備,包括照射光學(xué)系統(tǒng)，布置成照射圖案；投影光學(xué)系統(tǒng)，布置成將圖案的圖像投影到襯底上；和檢驗設(shè)備，用于確定重疊誤差，所述檢驗設(shè)備配置成測量包括第一結(jié)構(gòu)的第一目標的散射性質(zhì)，并且所述檢驗設(shè)備包括配置成執(zhí)行以下步驟的至少一個處理器使用所測量的散射性質(zhì)構(gòu)造第一結(jié)構(gòu)的模型，所述模型包括對應(yīng)于第一結(jié)構(gòu)的第一模型結(jié)構(gòu)；基于第一模型結(jié)構(gòu)的不對稱性修改所述模型；計算第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)之間的由不對稱性引起的重疊誤差，在所修改的模型中第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)相對于彼此重疊；使用所計算的由不對稱性引起的重疊誤差確定在第二目標中的重疊誤差。
31.一種光刻單兀，包括涂覆器，布置成用輻射敏感層涂覆襯底；光刻設(shè)備，布置成將圖像曝光至襯底的通過涂覆器涂覆的輻射敏感層上；顯影裝置，布置成對通過光刻設(shè)備曝光的圖像顯影；和檢驗設(shè)備，用于確定重疊誤差，所述檢驗設(shè)備配置成測量包括第一結(jié)構(gòu)的第一目標的散射性質(zhì)，所述檢驗設(shè)備包括配置成執(zhí)行以下步驟的至少一個處理器使用所測量的散射性質(zhì)構(gòu)造第一結(jié)構(gòu)的模型，所述模型包括對應(yīng)于第一結(jié)構(gòu)的第一模型結(jié)構(gòu)；基于第一模型結(jié)構(gòu)的不對稱性修改所述模型；計算第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)之間的由不對稱性引起的重疊誤差，在所修改的模型中第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)相對于彼此重疊；使用所計算的由不對稱性引起的重疊誤差確定在第二目標中的重疊誤差。
32.—種計算機程序產(chǎn)品，包括用于確定重疊誤差的一個或更多個機器可讀指令序列，所述指令適于使一個或更多個處理器執(zhí)行確定重疊誤差的方法，所述方法包括步驟測量包括第一結(jié)構(gòu)的第一目標的散射性質(zhì)；使用所測量的散射性質(zhì)構(gòu)造第一結(jié)構(gòu)的模型，所述模型包括與第一結(jié)構(gòu)對應(yīng)的第一模型結(jié)構(gòu)；基于第一模型結(jié)構(gòu)的不對稱性修改所述模型；計算第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)之間的由不對稱性引起的重疊誤差，在所修改的模型中第一模型結(jié)構(gòu)和第二模型結(jié)構(gòu)相對于彼此重疊；和使用所計算的由不對稱性引起的重疊誤差確定在第二目標中的重疊誤差。
全文摘要
一種確定重疊誤差的方法。測量具有過程引起的不對稱性的重疊目標。構(gòu)造目標的模型。例如通過移動結(jié)構(gòu)中的一個修改模型以補償不對稱性。使用修改的模型計算由不對稱性引起的重疊誤差。通過從測量的重疊誤差中減去由不對稱性引起的重疊誤差確定產(chǎn)品目標中的重疊誤差。在一個示例中，通過改變不對稱性p(n′)、p(n″)來修改模型，對多種散射儀測量選配方案重復(fù)計算由不對稱性引起的重疊誤差，確定產(chǎn)品目標中的重疊誤差的步驟使用計算的由不對稱性引起的重疊誤差以選擇用于測量產(chǎn)品目標的優(yōu)化的散射儀測量選配方案。
文檔編號G03F7/20GK103003754SQ201180035218
公開日2013年3月27日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月19日
發(fā)明者M·范德斯卡, A·鄧鮑夫, A·富克斯, M·庫干斯, K·巴哈特塔卡里雅, M·庫比斯, S·摩根 申請人:Asml荷蘭有限公司