[发明专利]量测方法和设备、衬底、光刻系统以及器件制造方法

权利要求书

1.一种使用复合目标结构测量光刻过程的性质的方法，其中所述复合目标结构包括多个已经通过所述光刻过程形成在衬底上的分量结构，所述方法包括步骤：

(a)使用在预定的照射条件下被所述分量结构衍射的辐射的预定部分，形成和检测复合目标结构的图像；

(b)识别所检测的图像中的一个或更多个感兴趣的区域，所述一个或更多个感兴趣的区域与所述分量结构中的一个特定分量结构相对应；以及

(c)处理感兴趣的区域中的像素值，以获得所述分量结构的性质的测量结果，

其中所述复合目标结构在所述分量结构之间形成有分隔区，使得所述一个或更多个感兴趣的区域的位置变化不会显著影响所述性质的所获得的测量结果；其中在步骤(c)中，选择出边界落入与所述分隔区相对应的图像区域中的所述感兴趣的区域，

其中所述分量结构包括重叠的光栅，并且在所述复合目标结构内的不同的分量结构形成有不同的取向，以测量不同方向上的重叠。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述分量结构包括重叠的光栅，并且在所述复合目标结构内的不同的分量结构形成有不同的重叠偏置值。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中使用衍射辐射的不同部分检测所述复合目标结构的两个或更多个图像，并且步骤(c)还包括比较来自在所述图像中被识别的相应的感兴趣的区域的像素值，以获得一个或更多个所述分量结构的不对称度的测量结果。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，在步骤(b)和(c)中，与至少两个分量结构相对应的感兴趣的区域在同一被检测的图像中被识别，它们的像素值被分别处理。

5.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，所述分隔区沿给定方向占据所述分量结构的多于5％。

6.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，所述分隔区沿给定方向占据所述分量结构的多于10％。

7.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，所述分隔区沿给定方向占据所述分量结构的多于15％。

8.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，在所述复合目标结构中的分隔区包括填充结构，所述填充结构的平均密度与所述分量结构的平均密度类似、但具有更高的空间频率，从而被所述填充结构衍射的辐射落入在形成所述检测图像时所用的辐射部分之外。

9.一种用于使用复合目标结构测量光刻过程的性质的检查设备，所述复合目标结构包括多个已经通过所述光刻过程形成在衬底上的分量结构，所述设备包括：

用于衬底的支撑件，所述衬底具有形成在其上的所述复合目标结构；

光学系统，所述光学系统用于在预定的照射条件下照射所述复合目标结构，并且用于使用在所述照射条件下被所述分量结构衍射的辐射的预定部分形成和检测所述复合目标结构的图像；

处理器，所述处理器被布置用于识别被检测的图像中的一个或更多个感兴趣的区域，所述一个或更多个感兴趣的区域与所述分量结构中的一个特定分量结构相对应，以及被布置用于处理感兴趣的区域中的像素值，以获得所述分量结构的性质的测量结果，

其中所述处理器被布置用于识别感兴趣的区域，使得它们的边界落入与所述复合目标结构内的分量结构之间的分隔区相对应的图像区域中，

其中所述分量结构包括重叠的光栅，并且在所述复合目标结构内的不同的分量结构形成有不同的取向，以测量不同方向上的重叠。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述分量结构包括形成在所述衬底上的两个层中的重叠的光栅，并且在所述复合目标结构内的不同的分量结构形成有不同的重叠偏置值。

11.根据权利要求9或10所述的设备，其中所述光学系统被布置用于使用衍射辐射的不同部分形成和检测同一复合目标结构的两个或更多个图像，并且所述处理器被布置用于比较来自在所述两个图像中被识别的相应的感兴趣的区域的像素值，以获得所述一个或更多个分量结构的不对称度的测量结果。

12.根据权利要求9或10所述的设备，其中所述处理器被布置用于识别与同一被检测的图像中的至少两个分量结构相对应的感兴趣的区域，并且被布置用于一起处理它们的像素值，以根据所述复合目标结构的已知的偏置方案获得测量结果。