[发明专利]量测方法和设备、光刻系统和器件制造方法

权利要求书

1.一种测量光刻过程的参数的方法，所述方法包括步骤：

(a)照射在衬底上的目标结构和检测由每个目标结构散射的辐射以针对于每个目标结构获得表示总体不对称度的不对称度测量，所述目标结构至少包括第一目标结构和第二目标结构，所述第一目标结构包括具有第一有意的重叠偏置的重叠的周期结构，所述第二目标结构包括具有第二有意的重叠偏置的重叠的周期结构，所述总体不对称度包括由于(i)在目标结构中有意的重叠偏置、(ii)在形成目标结构期间在光刻过程中的重叠误差和(iii)在一个或更多个所述周期结构中的特征不对称度所造成的贡献；

(b)对于多种不同的照射条件重复步骤(a)以获得不对称度测量数据；

(c)通过将线性回归模型拟合成用于第一目标结构的不对称度测量对用于第二目标结构的不对称度测量的平面表示来执行对于不对称度测量数据的回归分析，所述线性回归模型被拟合成或未被拟合成通过所述平面表示的原点；以及

(d)根据由所述线性回归模型所描述的梯度来确定重叠误差；

其中所述方法还包括：

根据线性回归模型的截距项来确定由于特征不对称度所造成的对总体不对称度的贡献；

确定重叠校正，该重叠校正是所确定的由于特征不对称度所造成的对总体不对称度的贡献的函数；和

使用该重叠校正来校正重叠误差。

2.根据权利要求1所述的方法，包括：

执行步骤(a)至(d)以确定对于衬底上的多个不同位置的重叠误差测量，以使得对于每个位置的重叠误差测量使用TE偏振的辐射和使用TM偏振的辐射来获得；和

通过对在使用TE偏振的辐射测量时所测量的重叠误差和在使用TM偏振的辐射测量时所测量的重叠误差之间的差异进行最小化来计算重叠校正。

3.根据权利要求1所述的方法，其中被拟合成不对称度测量的所述线性回归模型仅仅被拟合成处于原点区域中的不对称度测量数据。

4.根据权利要求3所述的方法，包括：根据多种照射条件来识别一种或更多种优化的照射条件，对于所述优化的照射条件，特征不对称度对于所测量的总体不对称度给予最小的贡献，所述优化的照射条件选自所测量的不对称度位于偏移线上或偏移线附近所针对的照射条件，所述偏移线是由线性回归模型描述但截距项为零以使得其位于原点上的偏移线。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述优化的照射条件选自所测量的不对称度最远离不位于偏移线上或不在偏移线附近的任何所测量的不对称度所针对的照明条件。

6.根据权利要求4所述的方法，包括：使用所述优化的照射条件中的一种或更多种进行对于衬底上的结构的后续测量。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，所述第一有意的重叠偏置是正向重叠偏置且所述第二有意的重叠偏置是负向重叠偏置。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一有意的重叠偏置和所述第二有意的重叠偏置具有相等的幅值。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，步骤(d)基于以下设想进行：由于特征不对称度所造成的贡献对于所有的重叠值是恒定的。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，所述目标结构包括不具有有意的重叠偏置的第三目标结构，且所述方法包括：根据在步骤(b)中针对于第一目标结构和第三目标结构所获得的不对称度测量之间的差异和根据在步骤(b)中针对于第二目标结构和第三目标结构所获得的不对称度测量之间的差异来确定相对的不对称度测量。

11.根据权利要求10所述的方法，其中步骤(c)包括：将线性回归模型拟合成针对于第一目标结构的不对称度测量和针对第三目标结构的不对称度测量的差异对针对于第二目标结构的不对称度测量和针对第三目标结构的不对称度测量的差异的平面表示。