[发明专利]量测目标的方法、量测设备、偏振器组件

说明书

公开了测量通过光刻过程形成的目标的方法、一种量测设备及一种偏振器组件。所述目标包括在第一层中具有第一周期性结构且在第二层中具有第二周期性结构的分层结构。用偏振测量辐射照射所述目标。检测来自所述目标的第零阶散射辐射。使用来自所述目标的检测的第零阶散射辐射来导出所述第一周期性结构中的不对称性。所述第一层与所述第二层之间的间隔使得所述检测的第零阶散射辐射与所述第一周期性结构与所述第二周期性结构之间的重叠误差无关。所述第一周期性结构中的导出的不对称性用以导出第一周期性结构与第二周期性结构之间的正确的重叠值。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年12月6日递交的欧洲申请16202508.4的优先权，该申请通过引用全文并入本发明。

技术领域

本发明涉及测量通过光刻过程而形成的目标的方法、一种量测设备及一种偏振器组件。

背景技术

光刻设备为将所期望的图案施加至衬底上(通常施加至衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。在那种情况下，图案形成装置(其替代地被称作掩模或掩模版)可以用以产生待形成于IC的单层上的电路图案。可以将此图案转印至衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的部分、一个管芯或几个管芯)上。施加多个层(每个层具有特定的图案和材料组成)以界定成品的功能器件和互连。

当前和下一代过程常常依赖于所谓的多重图案化技术以产生尺寸远小于可通过光刻设备直接印制的器件特征的尺寸的器件特征。每个具有其自己的掩模或掩模版的多重图案化步骤被执行以界定衬底上的单一层中的所期望的器件图案。多重图案化的许多不同的示例是已知的。在一些过程中，规则的栅格结构形成为所期望的器件图案的基础。之后，使用电路特定的掩模图案，在特定的部位处切割形成栅格结构的线以使所述线分隔成单独的分段。栅格结构在尺寸方面可以是格外精细的，节距在几十纳米或甚至十几纳米内。

在光刻过程中，需要频繁地进行所产生的结构的测量，例如以用于过程控制和验证。用于进行这种测量的各种工具是已知的，包括常常用以测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜，以及用以测量重叠(衬底的两个层的对准准确性)的专用工具。所制造的器件的最终性能关键依赖于切割掩模相对于栅格结构的定位以及尺寸定制的准确性。(在这一情形中切割掩模为界定栅格结构被修改以形成功能电路所在的电路特定的部位的掩模)。重叠误差可造成在错误的地点发生切割或其它修改。尺寸(CD)误差可造成切割过大或过小(在极端情况下，错误地切割相邻的栅格线，或未能完全地切割所预期的栅格线)。

可通过散射来自形成于不同层中的光栅的辐射进行重叠测量。可自衍射辐射中的不对称性导出重叠。下部光栅的形状上的过程诱发的变化(其有时被称作底部光栅不对称性(BGA))可贡献并非由重叠造成的不对称性且由此减小重叠测量的准确性。有可能通过使用波长相比于其它波长对这一误差源较不敏感的测量辐射来改善准确性，但这限制了可有效地用于重叠测量的波长的范围。替代地，可提供与待用于重叠测量的目标分离开的专用的下部光栅垫。该专用的下部光栅垫用以测量下部光栅的形状。之后，假定目标中的下部光栅将具有相同的形状。下部光栅的被测量的形状之后用以校正使用目标进行重叠测量中的形状的效应。设置专用的下部光栅垫减小了可用于器件结构的空间的量。

发明内容

在本发明的一方面中，提供一种测量通过光刻过程而形成的目标的方法，所述目标包括在第一层中具有第一周期性结构和在第二层中具有第二周期性结构的分层结构，该方法包括：用偏振测量辐射照射所述目标；检测来自所述目标的第零阶散射辐射；和使用来自所述目标的所述检测的第零阶散射辐射来导出所述第一周期性结构中的不对称性，其中：所述第一层与所述第二层之间的间隔使得所述检测的第零阶散射辐射与所述第一周期性结构与所述第二周期性结构之间的重叠误差无关。