[发明专利]用于导出校正的方法和设备、用于确定结构性质的方法和设备、器件制造方法

说明书

光学系统传送照射辐射并收集在与衬底上的目标结构的相互作用之后的辐射。测量强度轮廓被用来计算结构的性质的测量。光学系统可以包括固体浸没透镜。在校准方法中，控制光学系统以使用第一照射轮廓来获得第一强度轮廓，并使用第二照射轮廓来获得第二强度轮廓。轮廓被用来导出用于减轻重影反射影响的校正。使用例如不同取向的半月形照射轮廓，该方法甚至在SIL将引起全内反射的情况下也可以测量重影反射。光学系统可以包括污染物检测系统，以基于所接收的散射检测辐射来控制移动。光学系统可以包括具有介电涂层的光学组件，以增强渐逝波相互作用。

技术领域

本说明书涉及光学系统的校准。本文描述的实施例可以应用于例如检查设备中，并且例如应用于可在例如通过光刻技术的器件制造中使用的光刻设备中。本文描述的实施例可以应用于例如采用固体浸没透镜(SIL)或微型SIL的检查设备中。

背景技术

光刻工艺是将所期望图案施加到衬底上(通常施加到衬底的目标部分上)的工艺。例如，可以在集成电路(IC)的制造过程中使用光刻设备。在那种情况下，可以使用图案化器件(其可替代地被称为掩模或掩模版)来生成要在IC的个体层上形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括裸片的一部分、一个裸片或若干裸片)上。图案的转移通常经由成像到衬底上所提供的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。可以涉及步进和/或扫描运动，以在衬底上的连续目标部分处重复图案。还可以通过将图案压印到衬底上而将图案从图案化器件转移到衬底。

在光刻工艺中，例如为了工艺控制和验证，频繁需要对所产生的结构进行测量。已知用于进行这种测量的各种工具包括通常被用来测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜，以及用于测量光刻设备的散焦和套刻(在不同图案化步骤中形成的图案之间例如在器件中的两层之间的对准的精度)的专用工具。最近，已经开发了各种形式的散射仪以在光刻领域中使用。这些装置将一束辐射引导到目标上并测量散射辐射的一个或多个性质——例如，作为波长的函数的单个反射角处的强度；作为反射角的函数的一个或多个波长处的强度；或者作为反射角的函数的偏振——以获得“光谱”或“光瞳图像”，从中可以确定感兴趣的目标的性质。可以通过各种技术来确定感兴趣的性质：例如，通过诸如严格耦合波分析或有限元方法之类的迭代方法来重建目标结构；库搜索；和主分量分析。

散射仪的示例包括美国专利申请公开号US 2006-033921和US 2010-201963中所述类型的角度分辨散射仪。这种散射仪所使用的目标相对较大，例如40μm×40μm的光栅，并且测量光束生成小于光栅的光斑(即，光栅欠填充)。除了通过重建测量特征形状之外，可以使用如美国专利申请公开号US 2006-066855中描述的此类设备来测量基于衍射的套刻。在美国专利申请公开号US 2011-0027704、US 2006-033921和US 2010-201963中也公开了方法和散射仪。随着光刻处理中物理尺寸的减小，需要检查越来越小的特征，并且还需要减少被专用于量测的目标所占据的空间。所有这些申请的内容通过引用并入本文。

为了例如增加可以被捕获的散射角的范围，可以在物镜和目标结构之间提供固体浸没透镜(SIL)或微型SIL(微SIL)。在美国专利申请公开号US 2009-316979中公开了包括固体浸没透镜(SIL)的角度分辨散射仪的一个示例。SIL与目标的极度接近导致大于1的非常高的有效NA，这意味着可以在光瞳图像中捕获更大范围的散射角。在美国专利申请公开号US 2016-061590中公开了这种SIL在针对半导体量测的检查设备中的应用。

为了利用增加的数值孔径，需要将SIL和目标之间的间隙设置并保持到最佳值。例如，间隙可以是几十纳米，例如在10nm至100nm的范围内，以将SIL保持在与衬底的光学相互作用的近场中。在美国专利申请公开号US 2016-061590和2016年4月19日提交的PCT专利申请号PCT/EP2016/058640中描述了用于控制SIL元件的高度的布置。所有被提及的申请和专利申请公开的内容通过引用整体并入本文。SIL的使用可以允许较小照射光斑的形成，并因此也可以允许较小目标的使用。

发明内容