[发明专利]用于工艺量测的差分目标设计和方法

说明书

一种评估图案化工艺的方法，该方法包括：获得第一量测目标的第一测量的结果；获得第二量测目标的第二测量的结果，第二量测目标与第一量测目标具有结构差异，结构差异生成在第一与第二量测目标之间的、图案化工艺的工艺参数的灵敏度差异和/或偏移；以及由计算机系统，基于第一和第二测量的结果，确定与图案化工艺有关的值。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年9月12日提交的EP申请16188370.7的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及用于量测的方法和装置，可用于例如通过光刻技术制造器件中，以及涉及使用光刻技术制造器件的方法。

背景技术

光刻装置是一种将期望的图案施加到衬底上(通常施加到衬底的目标部分上)的机器。例如，光刻装置可以用在集成电路(IC)的制造中。在那种情况下，可以使用图案形成装置(备选地称为掩模或掩模版)来生成要在IC的单独层上形成的电路图案。这个图案可以转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分、一个或几个裸片)上。图案的转移通常经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来实现。通常，单个衬底将包含相继被图案化的相邻的目标部分的网络。

在图案化工艺(即，创建涉及图案化的器件或其它结构(诸如光刻曝光或压印)的工艺，其通常可以包括一个或多个相关的工艺步骤(诸如抗蚀剂的显影、蚀刻等))中，期望确定(例如，测量、使用对图案化工艺的一个或多个方面进行建模的一个或多个模型模拟等)一个或多个感兴趣的参数(诸如结构的临界尺寸(CD)、形成在衬底中或衬底上的相继层之间的套刻误差(即，器件中的两个层的对准精度的量度，例如，测量的1nm的套刻可以描述两个层未对准1nm的情况)、用于曝光结构的焦距、用于曝光结构的辐射剂量等)。

期望确定由图案化工艺创建的结构的这样的一个或多个感兴趣的参数，并且将它们用于与图案化工艺相关的设计、控制和/或监测(例如，用于工艺设计、控制和/或验证)。图案化结构的所确定的一个或多个感兴趣的参数可以用于图案化工艺设计、校正和/或验证、缺陷检测或分类、产量估计和/或工艺控制。

因此，在图案化工艺中，经常需要对所创建的结构进行测量，例如用于工艺控制和验证。已知用于这种测量的各种工具，包括：通常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜、以及用于测量焦距、剂量、套刻等的专用工具。

已经开发了用于光刻领域中的各种形式的检查装置(例如，量测装置)。这些器件将辐射束引导到目标上并且测量重定向(例如，散射和/或反射)辐射的一个或多个特性——例如，根据波长变化的在单个反射角处的强度；不同衍射阶的强度(例如，零、+1和/或-1阶)；根据反射角变化的在一个或多个波长处的强度；或者根据反射角变化的偏振——以获得可以根据其确定目标的感兴趣的特性的数据。可以通过各种技术来确定感兴趣的特性：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；库搜索；以及主成分分析。

在一个实施例中，所测量的结构表示为目标。由检查装置(例如，散射仪)使用的目标相对较大(例如，40μm x 40μm的周期性结构(例如，光栅))，并且测量光束生成小于周期性结构的斑(即，周期性结构是欠填充的)。这简化了来自目标的感兴趣的参数的数学确定，因为它可以被视为无限的。然而，为了减小目标尺寸(例如，减小到10μm x 10μm或更小)，使得它们可以定位在产品特征之中而不是在划线中，已经提出了其中使周期性结构小于测量斑的(即，周期性结构被过填充)量测法。可以使用暗场散射测量来测量这样的目标，其中零阶衍射被阻挡(对应于镜面反射)，并且仅处理更高阶。可以在PCT专利申请公开编号WO2009/078708和WO 2009/106279中发现暗场量测的示例，其全部内容通过引用并入本文。该技术的进一步发展已经在美国专利申请公开编号US 2011-0027704、US 2011-0043791以及US 2012-0242940中被描述，其各自以其整体并入本文。