[发明专利]用于评价结构的所感兴趣的参数的值的重构品质的方法和检验设备以及计算机程序产品

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年8月13日递交的美国临时申请61/865,354的权益，并且其通过引用全文并入本文。

技术领域

本发明涉及用于评价结构的所感兴趣的参数的值的重构品质的方法和检验设备以及计算机程序产品。本发明可以应用于例如显微结构的量测，例如用以评价光刻设备的临界尺寸(CD)性能。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(ICs)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述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，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。所述图案的转移通常是通过将图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓的步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。

为了监测光刻过程，测量图案化的衬底的参数。参数可以包括，例如形成在图案化衬底中或上的连续的层之间的重叠误差和经过显影的光敏抗蚀剂的临界线宽(CD)。可以在产品衬底上和/或在专用的量测目标上执行所述测量。存在多种技术用于测量在光刻过程中形成的显微结构，包括使用扫描电子显微镜和不同的专用工具来进行测量。一种快速且非侵入形式的专用的检验工具是散射仪，其中辐射束被引导至衬底表面上的物体上，并且测量散射或反射束的属性。已知两种主要类型的散射仪。光谱散射仪将宽带辐射束引导到衬底上并且测量散射到特定的窄的角度范围中的辐射的光谱(强度和/或偏振状态作为波长的函数)。角分辨散射仪使用单色辐射束，并且将散射的辐射的强度和/或偏振状态作为角度的函数测量。

通过对比束在其已经被衬底反射或散射之前和之后的属性，可以确定衬底的属性，或者更具体地出现在衬底上或中的一个或多个结构的一个或多个属性。这例如可以利用通过对比由反射或散射束的测量获得的数据与由参数(数学)模型计算的模型(模拟)衍射信号以重构来完成。所计算的信号可以被预计算并存储在库内，该库表示分布在参数化的模型的参数空间内的多个备选衬底结构。替换地或附加地，在迭代搜索过程期间可以变化参数，直到所计算的衍射信号与测量信号匹配为止。例如在美国专利号7522293(Wu)(通过引用全文并入本文)中，这两种技术被分别描述(例如)为“基于库”和“基于回归”的过程。

尤其地，对于复杂的结构，或包含特定材料的结构，对于散射束精确地建模所需要的数量大。限定“模型选配方案(model recipe，或称为模型‘配方’)”，其中参数被限定为给定的(“固定”)或可变的(“浮动”)。对于浮动参数，限定绝对值或相对于名义值的偏差的变化的预定范围。在WO 2011-151121(Aben)(通过引用全文并入本文)中，已经描述了例如也能够在浮动参数之间建立关系。

重要的是重构提供结构的所感兴趣的参数(例如，CD)的值，当重构值被用于监测和/或控制光刻过程时所述值是精确的。通常地，所感兴趣的参数的重构值越接近所感兴趣的参数的物理值，可以越好地监测和/或控制光刻过程。已知有通过对比所感兴趣的参数的重构值与使用扫描电子显微镜(SEM)获得的所感兴趣的参数的值评价结构的所感兴趣的参数的值的重构品质。然而，这必需需要扫描电子显微镜的有效性。另外，由于扫描电子显微镜相对较慢，使用扫描电子显微镜去获得所感兴趣的参数的值需要较长时间。此外，由于扫描电子显微镜的系统误差，使用扫描电子显微镜获得的所感兴趣的参数的值可能不总是精确地接近所感兴趣的参数的物理值。

发明内容

本发明旨在提供一种改进的评价结构的所感兴趣的参数的值的重构品质的方法。发明人已经认识到一种通过使用结构的参数的重构值预测结构的所感兴趣的参数的值并且通过对比所感兴趣的参数的预测值和所感兴趣的参数的重构值来评价结构的所感兴趣的参数的值的重构品质的方法，其不需要使用扫描电子显微镜。