[发明专利]用于模拟辐射与结构的相互作用的方法和设备、量测方法和设备、器件制造方法

说明书

通过从观测的衍射辐射进行的重构来测量结构(900)的参数。方法包括以下步骤：(a)限定结构模型以在二维或三维模型空间中表示所述结构；(b)使用所述结构模型来模拟辐射与所述结构的相互作用；和(c)重复步骤(b)且同时变化所述结构模型的参数。沿着所述模型空间的至少第一维度(Z)将所述结构模型划分成一系列片段(a至f)。通过划分成片段，由沿着所述模型空间的至少第二维度(X)的一系列台阶(904＇、906’)来近似至少一个子结构的倾斜面(904、906)。片段的数目可随着所述参数变化而动态地变化。使近似所述倾斜面的台阶的数目维持恒定。引入额外切割部(1302、1304)，而不引入对应台阶。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年7月17日递交的欧洲申请15177294.4的优先权，并且其通过引用将其全文并入本发明中。

技术领域

本发明涉及用于模拟辐射与结构的相互作用的方法和设备。本发明可应用于例如微观结构的量测中，例如，用以评估和改善光刻设备的性能。在该情况下，辐射可以是具有任何所需波长的电磁辐射。

背景技术

光刻设备是将所需图案应用到衬底上(通常应用到衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可用于例如集成电路(IC)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产生待形成在IC的单层上的电路图案。可将此图案转移至衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个管芯或若干管芯)上。

在光刻过程中，需要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。用于进行这些测量的各种工具是公知的，包括经常用以测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜(SEM)。其他专用工具用以测量与不对称性相关的参数。这些参数之一是重叠(器件中的两层的对准准确度)。最近，已开发用于光刻领域中的各种形式的散射仪。这些器件将辐射束导向至目标上并且测量散射辐射的一个或更多个性质(例如，根据波长而变化的在单一反射角情况下的强度；根据反射角而变化的在一个或更多个波长情况下的强度；或根据反射角而变化的偏振)以获得具有一种形式或另一形式的“光谱(spectrum)”。术语“光谱”在此情境中将用于广义的范畴。光谱可指具有不同波长(色彩)的光谱，其可指代具有不同方向(衍射角)、不同偏振或这些者中的任意或全部的组合的光谱。从此光谱，可确定目标的所关注性质。可通过各种技术来执行所关注性质的确定。一种特定方法是通过迭代计算来执行目标结构的重构。产生了目标的数学模型，且执行计算来模拟辐射与目标的相互作用。调整所述模型的参数并且重复进行计算直至经模拟光谱变得与所观测光谱相同为止。经调整参数值随后充当真实目标结构的量度。每个经更新模型表示“参数空间”中的点，所述参数空间是具有与所述模型中存在的参数一样多的维度的数学空间。迭代过程的目的是收敛至参数空间中的一点，所述点至少近似地表示实际目标结构的参数。

与SEM技术相比较，光学散射仪可在产品单元的大比例或甚至全部上以高得多的生产量来使用。能够非常快速地执行光学测量。另一方面，重构需要大量计算。新过程和目标设计可产生问题，在于已知的迭代计算可花费长时间来收敛于一个解，或可未能收敛。

在一些重构技术中，将目标结构的数学模型划分成片段，且逐片段地模拟辐射的传播以实现预测的光谱。在此片段式模型中由阶梯来近似/逼近倾斜特征。已知的重构方法随着参数变化而使用适应性的片段化。这种情况的目的是为了确保在每次迭代的情况下使用与真实形状的最佳近似/逼近，而不过度地增加处理和储存负担。本发明人已认识到，当重构一些现代设计时出现的一些问题具有与这种适应性过程相关的根本原因。