本申請案主張于2014年6月24日提出申請的第62/016,267號(hào)美國臨時(shí)專利申請案的權(quán)益，所述美國臨時(shí)專利申請案以其全文引用方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)量領(lǐng)域，且更特定來說，涉及散射測量計(jì)量光學(xué)系統(tǒng)及目標(biāo)。

背景技術(shù)：

重疊偏移測量通過角度分辨散射測量技術(shù)(例如4單元測量技術(shù))實(shí)施。在此布置中，照明輻射入射于“光柵上光柵(grating on grating)”目標(biāo)上。目標(biāo)散射照明輻射以形成經(jīng)散射輻射。經(jīng)散射輻射的一部分經(jīng)歷通過目標(biāo)的衍射。根據(jù)光柵方程式，所得的經(jīng)散射輻射場型由數(shù)個(gè)衍射級(jí)組成。接著收集并分析此經(jīng)散射輻射，其中使用經(jīng)衍射光的空間及/或角度分布來估計(jì)“光柵上覆光柵(grating over grating)”目標(biāo)的層之間的重疊偏移。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種散射測量計(jì)量系統(tǒng)，其經(jīng)配置以測量來自具有相應(yīng)至少一個(gè)測量方向的至少一個(gè)目標(biāo)的衍射信號(hào)，所述散射測量計(jì)量系統(tǒng)具有至少一個(gè)場光闌，所述至少一個(gè)場光闌具有相對于所述至少一個(gè)測量方向傾斜的邊緣。

在以下的詳細(xì)描述中陳述、有可能可從詳細(xì)描述推斷及/或可通過實(shí)踐本發(fā)明獲悉本發(fā)明的這些、額外及/或其它方面及/或優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

為更好地理解本發(fā)明的實(shí)施例及展示可如何實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例，現(xiàn)在將僅以實(shí)例方式參考附圖，在附圖通篇中，相似數(shù)字指示對應(yīng)元件或區(qū)段。

在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的散射測量計(jì)量系統(tǒng)的高級(jí)圖解說明。

圖2A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的在照明場光闌處的場等效平面處觀察的傳入輻射的示意性表示，而圖2B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的在照明場光闌處的場等效平面處觀察的傳入輻射的示意性表示。

圖3A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的在系統(tǒng)中的光瞳處觀察的入射輻射的示意性表示，而圖3B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的在系統(tǒng)中的光瞳處觀察的入射輻射的示意性表示。

圖4A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的入射于系統(tǒng)中的目標(biāo)上(在場等效平面處)的輻射的示意性表示，而圖4B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的入射于系統(tǒng)中的目標(biāo)上(在場等效平面處)的輻射的示意性表示。

圖5A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中的經(jīng)散射輻射(在光瞳等效平面處)的示意性表示，而圖5B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的系統(tǒng)中的經(jīng)散射輻射(在光瞳等效平面處)的示意性表示。

圖6A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的在收集場光闌處的場等效平面處觀察的經(jīng)散射輻射的示意性表示，而圖6B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的在收集場光闌處的場等效平面處觀察的經(jīng)散射輻射的示意性表示。

圖7A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中的衍射信號(hào)(在光瞳平面處)的示意性表示，而圖7B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的系統(tǒng)中的衍射信號(hào)(在光瞳平面處)的示意性表示。

圖8A是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的目標(biāo)與場光闌的疊置邊緣的示意性圖解說明。圖8B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的目標(biāo)的示意性圖解說明。

圖9A及9B示意性地圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的場光闌配置。

圖10是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的方法的高級(jí)示意性流程圖。

具體實(shí)施方式

在陳述詳細(xì)描述之前，陳述將在下文中使用的特定術(shù)語的定義可是有幫助的。

在本申請案中如本文中所使用的術(shù)語“計(jì)量目標(biāo)”、“散射測量目標(biāo)”或“目標(biāo)”定義為用于計(jì)量目的(例如散射測量重疊(SCOL)測量)的在晶片上設(shè)計(jì)或產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。在本申請案中如本文中所使用的術(shù)語"計(jì)量測量"或"測量"定義為用于提取信息(例如來自計(jì)量目標(biāo)的衍射信號(hào))的任何計(jì)量程序。如本申請案中所使用的術(shù)語“周期性結(jié)構(gòu)”是指至少一個(gè)層中的展現(xiàn)某種周期性的任何種類的所設(shè)計(jì)或產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。如本申請案中所使用的術(shù)語“測量方向”是指周期性結(jié)構(gòu)的周期性所沿著的方向。舉例來說，作為周期性結(jié)構(gòu)的光柵的測量方向垂直于構(gòu)成光柵的目標(biāo)元件。目標(biāo)可具有一個(gè)以上測量方向，舉例來說，兩個(gè)垂直測量方向。

現(xiàn)詳細(xì)地參考特定圖式，應(yīng)強(qiáng)調(diào)，所展示詳情僅作為實(shí)例并且僅出于說明性論述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的目的，并且是為了提供認(rèn)為最有用的內(nèi)容以及為了使本發(fā)明的原理及概念方面的描述易于理解而呈現(xiàn)。就此來說，未嘗試比基本理解本發(fā)明所必需的更詳細(xì)地展示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，結(jié)合圖式進(jìn)行的描述使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員明了可如何在實(shí)踐中體現(xiàn)本發(fā)明的數(shù)種形式。

在詳細(xì)地解釋本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例之前，應(yīng)理解，本發(fā)明在其應(yīng)用上并不限于在以下描述中所陳述或在圖式中所圖解說明的構(gòu)造的細(xì)節(jié)及組件的布置。本發(fā)明適用于其它實(shí)施例或以各種方式實(shí)踐或?qū)嵤Ｍ瑯?，?yīng)理解，本文中所采用的措辭及術(shù)語是出于描述目的且不應(yīng)被視為具有限制性。

本發(fā)明提供從目標(biāo)衍射信號(hào)減少或去除邊緣衍射的散射測量計(jì)量系統(tǒng)、目標(biāo)及方法。可將場光闌及/或目標(biāo)的邊界設(shè)計(jì)成相對于測量方向傾斜，從而致使邊緣衍射斜向地傳播且因此減少或去除其對所測量目標(biāo)衍射信號(hào)的影響。

所揭示的本發(fā)明的實(shí)施例克服現(xiàn)有技術(shù)的以下限制。由于實(shí)際目標(biāo)是有限的，因此入射照明由光柵結(jié)構(gòu)衍射(光柵衍射)且由光柵結(jié)構(gòu)的邊界衍射(邊緣衍射)。光柵衍射是所要的，因?yàn)槠涮峁┯嘘P(guān)光柵的信息，而邊緣衍射是非所要的，因?yàn)槠涓缮婀鈻叛苌淝覝p小有用光柵衍射信號(hào)。性能退化的機(jī)制如下：邊緣衍射使其本身作為經(jīng)光柵衍射光與和邊緣衍射相關(guān)聯(lián)的場型的回旋而在光瞳平面中顯現(xiàn)。光學(xué)系統(tǒng)中的所有邊緣衍射的效應(yīng)貢獻(xiàn)于系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF)且特定來說可使PSF在空間上更大地延展。實(shí)際上，此意味著經(jīng)光柵衍射輻射中的一些經(jīng)光柵衍射輻射由邊緣衍射進(jìn)一步衍射，所述邊緣衍射可能與經(jīng)光柵衍射輻射的不同級(jí)重疊。此現(xiàn)象使角度分辨散射計(jì)的性能降級(jí)。

此外，邊緣衍射混合來自光柵衍射場型的不同級(jí)的光。此混合的細(xì)節(jié)強(qiáng)烈地取決于測量參數(shù)(例如元件位置、目標(biāo)定向等)。那么由此得出，在存在邊緣衍射時(shí)，測量不穩(wěn)定性造成可重復(fù)性的較強(qiáng)損失。另外，邊緣衍射可相對于目標(biāo)光柵是不對稱的。由于散射測量重疊測量利用目標(biāo)與工具的對稱性質(zhì)，因此此不對稱貢獻(xiàn)將造成準(zhǔn)確度誤差。

特定來說，在重疊測量中，邊緣衍射可由以下機(jī)制中的任一者而導(dǎo)致性能及準(zhǔn)確度的損失：(i)混合來自不同級(jí)的光，此不被重疊算法考慮在內(nèi)；(ii)以不對稱方式混合光，其可表現(xiàn)為重疊；(iii)重疊對位置的高敏感性通過定位變化而導(dǎo)致可重復(fù)性損失；及(iv)特定來說，在4單元散射測量中，衍射以兩種方式將0級(jí)光混合成1級(jí)光，即，DC貢獻(xiàn)與0級(jí)的強(qiáng)度成比例以及AC貢獻(xiàn)與0級(jí)場振幅及1級(jí)場振幅兩者成比例。

由于不同衍射級(jí)通過衍射“串?dāng)_”，從而提供性能及準(zhǔn)確度損失源，且由于衍射主要來自目標(biāo)的邊緣(例如，目標(biāo)單元的邊緣)、工具中的光學(xué)路徑中的場光闌及光瞳光闌，因此改變或旋轉(zhuǎn)衍射元件(單元邊界、場光闌及光瞳光闌)的本發(fā)明借此引導(dǎo)衍射遠(yuǎn)離受關(guān)注區(qū)域且減少對源自實(shí)際目標(biāo)的衍射信號(hào)的準(zhǔn)確測量的中斷。應(yīng)強(qiáng)調(diào)，實(shí)施例可修改目標(biāo)邊緣、系統(tǒng)中的場光闌中的任一者的邊緣以及光瞳光闌的邊緣(在傳入輻射光瞳平面處及/或在經(jīng)散射輻射光瞳平面處)中的至少一者，后兩者中的任一者是通過修改對應(yīng)孔徑。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的散射測量計(jì)量系統(tǒng)100的高級(jí)圖解說明。圖解說明集中于系統(tǒng)100中的光學(xué)器件及目標(biāo)，且關(guān)于系統(tǒng)100的其它部件(例如，光源及檢測器)且關(guān)于所特定圖解說明的元件均是非限制性的。圖1圖解說明場光闌120、130及目標(biāo)110作為系統(tǒng)的光學(xué)器件的場平面處的示范性元件，然而本發(fā)明可延伸到位于系統(tǒng)100的場平面處的其它元件?，F(xiàn)有技術(shù)光學(xué)系統(tǒng)70以現(xiàn)有技術(shù)場光闌72、73(在等效于場光闌120、130的光學(xué)位置處)及目標(biāo)71為特征。

圖1是散射測量計(jì)量系統(tǒng)100的作為非限制性實(shí)例的角度分辨散射計(jì)的光學(xué)頭的示意圖。經(jīng)準(zhǔn)直傳入輻射80由透鏡81聚焦到照明場光闌120，且接著由透鏡82準(zhǔn)直并作為入射輻射80A由聚焦透鏡87上方的分束器95引導(dǎo)到晶片60上的場目標(biāo)110。來自目標(biāo)110的經(jīng)散射光由透鏡87收集，由分束器95引導(dǎo)作為傳出輻射90A且由透鏡92聚焦到收集場光闌130，且接著由透鏡91再次準(zhǔn)直以形成由傳感器(作為用于散射測量中的光瞳平面成像的實(shí)例)收集的經(jīng)散射輻射90。應(yīng)注意，照明場光闌120、目標(biāo)110及收集場光闌130均位于場平面中，而傳入輻射80及經(jīng)散射輻射90可在每一對應(yīng)區(qū)段中相對于光瞳平面來處置。特定來說，場光闌120、130以及目標(biāo)110的衍射會(huì)在光瞳平面中空間上轉(zhuǎn)移經(jīng)散射輻射90。

本發(fā)明者注意到，光學(xué)場光闌在場平面中限制輻射的空間廣度。目標(biāo)具有有限廣度及界限以將其與其周圍事物分離。光學(xué)場光闌及目標(biāo)兩者引入非所要的邊緣衍射。本發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)場光闌及/或目標(biāo)邊緣的特定布置會(huì)減少由邊緣衍射導(dǎo)致的中斷。

在特定實(shí)施例中，在例如包括具有正方形輻射傳輸區(qū)的不透明光學(xué)光闌的光學(xué)光闌布置中，正方形開口可相對于光柵方向旋轉(zhuǎn)。一般來說，術(shù)語“邊緣衍射”用于指代來自階梯狀邊緣或來自平滑或平緩邊緣的衍射。所揭示實(shí)施例可適用于任何類型的邊緣，且針對階梯狀邊緣給出的實(shí)例在此意義上并非限制性的，而是僅在其可視化時(shí)使用較佳。特定實(shí)施例可應(yīng)用于軟邊緣，根據(jù)所揭示的光沿著其受到較強(qiáng)約束所在的方向會(huì)較強(qiáng)地衍射的原理，所述軟邊緣引入可能會(huì)在對應(yīng)光闌邊緣的重配置中考慮的稍多自由度(例如，邊緣梯度的方向及陡度)。

應(yīng)注意，特定實(shí)施例包括：除了減少給定光闌區(qū)的邊緣衍射的效應(yīng)之外或作為其替代，還可在保持邊緣衍射固定的同時(shí)減小光闌面積(參考系統(tǒng)中的一或多個(gè)光闌)。舉例來說，目標(biāo)本身充當(dāng)光闌；可使收集場光闌變得較小以阻止收集較多非所要光(如重影圖像)；且可使照明場光闌變得較小以消除將不期望的光(如重影圖像)引導(dǎo)到目標(biāo)。

為以非限制方式示范特定實(shí)施例的結(jié)構(gòu)及功能，以下成對的圖圖解說明在沿著輻射的光學(xué)路徑的不同位置處在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)70與系統(tǒng)100之間的比較。

圖2A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的在照明場光闌72處的場等效平面處觀察的傳入輻射80的示意性表示，而圖2B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的在照明場光闌120處的場等效平面處觀察的傳入輻射80的示意性表示。以非限制方式，圖2B圖解說明正方形光學(xué)場光闌，其相對于現(xiàn)有技術(shù)場光闌旋轉(zhuǎn)，從而致使邊緣衍射相對于光瞳平面的水平及垂直軸(其是目標(biāo)測量方向)成一角度傳播。

特定實(shí)施例包括散射測量計(jì)量系統(tǒng)100，其經(jīng)配置以測量來自具有相應(yīng)至少一個(gè)測量方向(例如，x、y)的至少一個(gè)目標(biāo)71及/或110的衍射信號(hào)90。盡管在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)70中，照明場光闌72具有垂直于目標(biāo)71的測量方向(x、y)的邊緣75，但散射測量計(jì)量系統(tǒng)100包括具有相對于至少一個(gè)測量方向(x、y)傾斜(例如，x₁、y₁)的邊緣121、122的至少一個(gè)場光闌(例如，照明場光闌120)。

圖3A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的在系統(tǒng)70中的光瞳平面(物鏡光瞳、對數(shù)強(qiáng)度、模擬輻射強(qiáng)度場型)處觀察的入射輻射80A的示意性表示，而圖3B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的在系統(tǒng)100中的光瞳平面(物鏡光瞳、對數(shù)強(qiáng)度、模擬輻射強(qiáng)度場型)處觀察的入射輻射80A的示意性表示。應(yīng)注意，盡管在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)70中，邊緣衍射場型83是垂直于測量方向(x、y)上的光闌邊緣75而形成，但在系統(tǒng)100中，對于矩形光闌120(作為非限制性實(shí)例)，邊緣衍射場型118相對于測量方向(x、y)傾斜，這是因?yàn)檫吘壯苌鋱鲂?18垂直于傾斜光闌邊緣121、122且因而處于方向(x₁、y₁)。

圖4A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的入射于系統(tǒng)70中的目標(biāo)71上(在場等效平面處)的輻射80A的示意性表示，而圖4B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的入射于系統(tǒng)100中的目標(biāo)71或110上(在場等效平面處)的輻射80A的示意性表示。在所圖解說明的非限制性實(shí)例中，目標(biāo)71或110在具有對應(yīng)測量方向的一個(gè)方向(x)上包括周期性結(jié)構(gòu)。照明光闌72的邊緣75及照明光闌120的邊緣121、122確定入射照明80A的空間廣度，且著重于邊緣垂直線x₁、y₁相對于目標(biāo)測量方向x、y的斜向配置。

圖5A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)70中的經(jīng)散射輻射90A(在光瞳等效平面處)的示意性表示，而圖5B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的系統(tǒng)100中的經(jīng)散射輻射90A(在光瞳等效平面處)的示意性表示。應(yīng)清楚，盡管在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)70中，在測量方向x上的邊緣衍射場型73干擾來自目標(biāo)71的衍射信號(hào)76(例如，展示為0級(jí)、±1級(jí)衍射)，但在系統(tǒng)100中，邊緣衍射場型113相對于測量方向x傾斜(在方向x₁、y₁上)且較弱地干擾來自目標(biāo)71或110的衍射信號(hào)116(例如，展示為0級(jí)、±1級(jí)衍射)。清楚地，類似考慮適用于具有兩個(gè)(或更多個(gè))測量方向x、y的目標(biāo)71、110。

圖6A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的在收集場光闌73處的場等效平面處觀察的經(jīng)散射輻射90A的示意性表示，而圖6B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的在收集場光闌130處的場等效平面處觀察的經(jīng)散射輻射90A的示意性表示。

特定實(shí)施例包括散射測量計(jì)量系統(tǒng)100，其經(jīng)配置以測量來自具有相應(yīng)至少一個(gè)測量方向(例如，x、y)的至少一個(gè)目標(biāo)71及/或110的衍射信號(hào)90。盡管在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)70中，收集場光闌73具有垂直于目標(biāo)71的測量方向(x、y)的邊緣74，但散射測量計(jì)量系統(tǒng)100包括具有相對于至少一個(gè)測量方向(x、y)傾斜(例如，x₂、y₂)的邊緣131、132的至少一個(gè)場光闌(例如，收集場光闌130)。收集場光闌130的邊緣131、132可類似于照明場光闌120的邊緣121、122傾斜(x₁、y₁＝x₂、y₂)，或光闌邊緣可以不同方式傾斜(x₁、y₁≠x₂、y₂)。應(yīng)注意，光闌120、130中的一者或兩者的邊緣可傾斜(圖6B圖解說明作為非限制性實(shí)例的后一種情形)。

圖7A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)70中的衍射信號(hào)90(在光瞳平面處)的示意性表示，而圖7B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的系統(tǒng)100中的衍射信號(hào)90(在光瞳平面處)的示意性表示。盡管在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)70中，在測量方向x上的邊緣衍射場型79干擾來自目標(biāo)71的衍射信號(hào)76(例如，展示為0級(jí)、±1級(jí)衍射)，但在系統(tǒng)100中，邊緣衍射場型119相對于測量方向x傾斜(在所圖解說明的實(shí)例中在方向x₁、y₁＝x₂、y₂上，可能地在邊緣方向不同時(shí)呈其它場型)且較弱地干擾來自目標(biāo)71或110的衍射信號(hào)116(例如，展示為0級(jí)、±1級(jí)衍射)。清楚地，類似考慮適用于具有兩個(gè)(或更多個(gè))測量方向x、y的目標(biāo)71、110，如在圖7B中所見，是處于相對于衍射信號(hào)116的垂直測量方向(y)。

應(yīng)注意，可在測量裝置的照明路徑中及/或在測量裝置的收集路徑中實(shí)施旋轉(zhuǎn)正方形光闌。此兩種實(shí)施方案具有獨(dú)立益處，且兩個(gè)旋轉(zhuǎn)正方形光闌(照明場光闌與收集場光闌)的組合形式組合個(gè)別實(shí)施方案的益處。

場光闌邊緣(121、122、131、132中的任一者)與測量方向(x、y中的任一者)之間的角度可介于30°到60°之間，且在特定實(shí)施例中(例如用于測量具有兩個(gè)垂直測量方向的目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)矩形光闌)中，所述角度可包括45°。應(yīng)注意，對于小照明半徑及/或?qū)τ诩?jí)之間的大于所圖解說明距離的距離，小于30°的角度或大于60°的角度可足以通過斜向地傳播邊緣衍射而減小或去除邊緣衍射對所測量目標(biāo)衍射信號(hào)的影響。舉例來說，小如20°、10°、5°或在特定情形中，甚至1°的角度以及到90°的中間值和互補(bǔ)值(即，70°、80°、85°、89°)可應(yīng)用于光學(xué)系統(tǒng)中的邊緣元件。

圖8A是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的目標(biāo)71與場光闌120及/或130的疊置邊緣的示意性圖解說明。場光闌相對于目標(biāo)71的空間周期性的方向(即，測量方向x)傾斜或旋轉(zhuǎn)。圖8B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的目標(biāo)110的示意性圖解說明。盡管目標(biāo)110的空間周期性的方向(即，測量方向x)在圖8B中是水平的，但目標(biāo)邊緣111、112相對于測量方向x傾斜(沿著方向x₃、y₃)。散射測量計(jì)量目標(biāo)110的特定實(shí)施例沿著至少一個(gè)相應(yīng)測量方向具有至少一個(gè)周期性結(jié)構(gòu)，其中目標(biāo)110的邊緣111、112相對于至少一個(gè)測量方向傾斜。舉例來說，目標(biāo)邊緣111、112可形成從至少一個(gè)測量方向(x及/或y)旋轉(zhuǎn)30°到60°的矩形。在非限制性實(shí)例中，目標(biāo)邊緣111、112可形成從至少一個(gè)測量方向旋轉(zhuǎn)45°的矩形。如上文所解釋，取決于照明光點(diǎn)的配置及衍射級(jí)，可執(zhí)行較大角度范圍(最終擴(kuò)展為介于1°到89°之間)的旋轉(zhuǎn)。

目標(biāo)邊緣111、112可以與測量方向成相同或不同于照明光瞳120的邊緣121、122及/或收集光瞳130的邊緣131、132與測量方向所成的角度的角度(x₃、y₃＝x₁、y₂及/或x₂、y₂，或者x₃、y₃≠x₁、y₂及/或x₂、y₂)傾斜。目標(biāo)邊界可相對于光柵方向布置，使得減弱來自目標(biāo)邊緣的傳播到光瞳平面中的受關(guān)注區(qū)域的衍射。舉例來說，目標(biāo)邊界可相對于光柵測量方向旋轉(zhuǎn)。由于邊緣衍射是以垂直于目標(biāo)邊緣的方式引導(dǎo)且在所述方向上進(jìn)一步延伸，因此對于具有旋轉(zhuǎn)邊緣的目標(biāo)，邊緣衍射以與光瞳平面的x軸及y軸所成的角度傳播。因此形成的效應(yīng)類似于在圖3B、5B及7B中圖解說明的旋轉(zhuǎn)場光闌的效應(yīng)，且此外可借此增強(qiáng)所述效應(yīng)。旋轉(zhuǎn)正方形光闌作為光學(xué)場光闌及旋轉(zhuǎn)目標(biāo)邊界作為目標(biāo)邊界的實(shí)施方案可獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)。此兩種實(shí)施方案具有獨(dú)立益處，且旋轉(zhuǎn)正方形光闌(分別在照明場光闌120及/或收集場光闌130處)與旋轉(zhuǎn)目標(biāo)邊界的組合形式組合個(gè)別實(shí)施方案的益處。

特定實(shí)施例包括散射測量計(jì)量系統(tǒng)100，其中至少一個(gè)目標(biāo)110的邊緣相對于至少一個(gè)測量方向傾斜。特定實(shí)施例包括用于本文中所描述的散射測量計(jì)量目標(biāo)110的目標(biāo)設(shè)計(jì)文件。特定實(shí)施例包括由本文中所描述的散射測量計(jì)量系統(tǒng)100進(jìn)行的散射測量計(jì)量測量及/或?qū)Ρ疚闹兴枋龅纳⑸錅y量計(jì)量目標(biāo)110的散射測量計(jì)量測量。

在特定實(shí)施例中，散射測量計(jì)量系統(tǒng)100可包括校正模塊(未展示)，所述校正模塊經(jīng)配置以使用至少一個(gè)場光闌120、130的所測量衍射信號(hào)校正來自至少一個(gè)目標(biāo)110的所測量散射測量信號(hào)。

光闌120、130的邊緣121、122、131、132(分別地)可經(jīng)配置以將照明80限制到目標(biāo)邊界111、112。在特定實(shí)施例中，光闌120、130與目標(biāo)110可具有全等邊緣(在考慮中間光學(xué)元件(例如透鏡82、87、92)時(shí))。

圖9A及9B示意性地圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的場光闌配置。圖9A示意性地圖解說明具有旋轉(zhuǎn)正方形孔徑125以及相應(yīng)X及Y橫截面(其圖解說明孔徑125在測量方向x、y上的最大程度)的不透明圓盤。圖9B示意性地圖解說明鏡126，鏡126可經(jīng)塑形為旋轉(zhuǎn)正方形且經(jīng)定位以反射傳入輻射80的一部分以產(chǎn)生入射輻射80A作為經(jīng)成形光束，所述經(jīng)成形光束類似于通過孔徑125且具有如本文中所揭示的邊界的光束。另外地，光闌120、130的未圖解說明實(shí)施例包括衍射元件，所述衍射元件經(jīng)布置使得筆直邊緣以相對于所述方向成角度地引導(dǎo)到受關(guān)注區(qū)域(例如，具有矩形有效孔徑形狀)的中心。

圖10是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的方法200的高級(jí)示意性流程圖。

方法200可包括散射測量計(jì)量方法，其包括在用于測量沿著至少一個(gè)相應(yīng)測量方向具有至少一個(gè)周期性結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)散射測量計(jì)量目標(biāo)的散射測量計(jì)量系統(tǒng)中，將以下各項(xiàng)中的至少一者的邊緣設(shè)計(jì)成相對于所述至少一個(gè)測量方向傾斜：所述系統(tǒng)中的至少一個(gè)場光闌，及所述至少一個(gè)目標(biāo)。方法200可包括將場光闌邊緣設(shè)計(jì)成相對于測量方向傾斜(階段210)及/或?qū)⒛繕?biāo)邊緣設(shè)計(jì)成相對于測量方向傾斜(階段250)。

在特定實(shí)施例中，方法200包括將場光瀾邊緣設(shè)計(jì)成從至少一個(gè)測量方向旋轉(zhuǎn)30°到60°(例如，45°)，例如，以形成矩形(階段220)。在特定實(shí)施例中，方法200包括將目標(biāo)圓周設(shè)計(jì)成從至少一個(gè)測量方向旋轉(zhuǎn)30°到60°(例如，45°)，例如，以形成矩形(階段260)，特定來說，同時(shí)維持目標(biāo)的測量方向(周期性的方向)(階段280)。如上文所解釋，取決于照明光點(diǎn)的配置及衍射級(jí)，可執(zhí)行較大角度范圍(最終擴(kuò)展為介于1°到89°之間)的旋轉(zhuǎn)。

方法200可進(jìn)一步包括在散射測量計(jì)量系統(tǒng)中產(chǎn)生及/或使用場光闌(階段230)及/或產(chǎn)生及/或使用目標(biāo)以進(jìn)行散射測量計(jì)量測量(階段270)。

方法200可進(jìn)一步包括由散射測量計(jì)量系統(tǒng)測量至少一個(gè)散射測量計(jì)量目標(biāo)的散射測量信號(hào)(階段290)及/或測量至少一個(gè)場光闌的衍射信號(hào)且相應(yīng)地校正所測量散射測量信號(hào)(階段300)。

本發(fā)明者注意到，在維持目標(biāo)的空間周期性方向以及因而測量方向的同時(shí)旋轉(zhuǎn)目標(biāo)邊界不同于例如在第2011/0194092號(hào)美國專利公開案中所揭示的現(xiàn)有技術(shù)提案，所述現(xiàn)有技術(shù)提案旋轉(zhuǎn)實(shí)際目標(biāo)光柵且因此引起大量應(yīng)用性問題。與第2011/0194092號(hào)美國專利公開案相比，本發(fā)明的實(shí)施例維持目標(biāo)周期性的方向且修改場光闌邊界及/或目標(biāo)邊界而非目標(biāo)周期性本身。本發(fā)明者已發(fā)現(xiàn)，所提出的方法至少是同等有效的且其可行性要高得多。特定來說，在現(xiàn)代光刻工藝中，光柵的最優(yōu)方向由光刻照明場型決定。通常，使用雙極或四極照明來最小化結(jié)構(gòu)的臨界尺寸，且光柵方向通過照明的選擇固定。因而，由于所揭示的本發(fā)明不更改光柵方向，而是替代地修改目標(biāo)邊界，因此不同于現(xiàn)有技術(shù)的是，其是工藝兼容的且在減輕目標(biāo)及光闌邊緣衍射的效應(yīng)的同時(shí)形成所產(chǎn)生的較佳光柵目標(biāo)。

在以上描述中，實(shí)施例是本發(fā)明的實(shí)例或?qū)嵤┓桨??！耙粋€(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“特定實(shí)施例”或“一些實(shí)施例”在各處的出現(xiàn)不必均指代相同實(shí)施例。

盡管可在單個(gè)實(shí)施例的上下文中描述本發(fā)明的各個(gè)特征，但所述特征還可單獨(dú)地或以任何適合組合形式提供。相反地，盡管本文為了清晰起見可在單獨(dú)實(shí)施例的上下文中描述本發(fā)明，但還可在單個(gè)實(shí)施例中實(shí)施本發(fā)明。

本發(fā)明的特定實(shí)施例可包含來自上文揭示的不同實(shí)施例的特征，且特定實(shí)施例可并入有來自上文揭示的其它實(shí)施例的元件。特定實(shí)施例的上下文中的本發(fā)明的元件的揭示內(nèi)容不應(yīng)被視為限制其在特定實(shí)施例中的單獨(dú)使用。

此外，應(yīng)理解，可以各種方式執(zhí)行或?qū)嵺`本發(fā)明且可在除了上文描述中概述的實(shí)施例之外的特定實(shí)施例中實(shí)施本發(fā)明。

本發(fā)明并不限于那些圖式或?qū)?yīng)描述。舉例來說，流程不必移動(dòng)穿過每一所圖解說明的框或狀態(tài)，或依與所圖解說明及描述完全相同的次序。

除非另有定義，否則本文所使用的技術(shù)及科學(xué)術(shù)語的意義通常將如本發(fā)明所屬技術(shù)中的所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

盡管已關(guān)于有限數(shù)目個(gè)實(shí)施例描述了本發(fā)明，但這些實(shí)施例不應(yīng)被視為對本發(fā)明的范圍的限制，而是優(yōu)選實(shí)施例中的一些優(yōu)選實(shí)施例的范例。其它可能的變化形式、修改形式及應(yīng)用也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)不受至此已描述的內(nèi)容限制，而受所附權(quán)利要求書及其法定等效形式限制。