[发明专利]对准互补衍射图案对的方法及相关联的量测方法和装置

说明书

公开了一种对准互补衍射图案对的方法，该互补衍射图案对包括第一互补衍射图案和第二互补衍射图案，该互补衍射图案对通过对由光刻过程形成的结构执行量测过程而获得。该方法包括：至少执行精细对准阶段，以对准互补衍射图案对。对准阶段包括：对检测器区域的至少一部分上的第一互补衍射图案的测量值进行内插；以及通过第二互补衍射图案的平移和旋转中的一者或两者，使第二互补衍射图案中的测量值与来自第一互补衍射图案的内插的对应内插值之间的残差最小化。还公开了一种使用对准方法来测量结构的感兴趣参数的方法及相关联的量测装置。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年9月13日提交的EP申请17190810.6的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及可用于例如通过光刻技术进行设备制造的量测方法和装置，并且涉及使用光刻技术制造设备的方法。

背景技术

光刻装置是将期望图案施加到衬底上的机器。光刻装置可以用于例如制造集成电路(IC)。光刻装置可以例如将图案化设备(例如，掩模)处的图案(通常也称为“设计布局”或“设计”)投影到设置在衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

为了将图案投影在衬底上，光刻装置可以使用电磁辐射。该辐射的波长确定可以在衬底上形成的特征的最小尺寸。当前使用的典型波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。与使用例如波长为193nm的辐射的光刻装置相比，使用波长在范围4nm至20nm内(例如，6.7nm或13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻装置可以用于在衬底上形成更小的特征。

低k₁光刻可以用于处理尺寸小于光刻装置的经典分辨率极限的特征。在这种过程中，分辨率公式可以表示为CD＝k₁×λ/NA，其中λ是采用的辐射的波长，NA是光刻装置中投影光学元件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常为印刷的最小特征尺寸，但在这种情况下为半节距)，而k₁是经验分辨率因子。一般而言，k₁越小，在衬底上再现与电路设计者为了实现特定电气功能和性能所规划的形状和尺寸类似的图案就越困难。为了克服这些难题，复杂的微调步骤可以应用于光刻投影装置和/或设计布局。这些包括例如但不限于NA的优化、定制照射方案、使用相移图案化设备、诸如设计布局中的光学邻近校正(OPC，有时也称为“光学和过程校正”)之类的设计布局的各种优化、或通常定义为“分辨率增强技术”(RET)的其他方法。可替代地，用于控制光刻装置的稳定性的严密控制环路可以用于改善图案在低k1下的再现。

在已知量测技术中，通过在一定条件下测量目标两次，同时旋转目标或改变照射模式或成像模式以分别获得-1衍射阶强度和+1衍射阶强度，来获得重叠测量结果。给定目标的强度非对称性(对这些衍射阶强度的比较)提供了目标非对称性(也就是说，目标中的非对称性)的测量。目标中的这种非对称性可以用作重叠(两个层的非期望的未对准)的指征。

在使用可见测量辐射产生目标的暗场图像的一些量测装置中，通常根据在感兴趣区域上平均的强度值来确定强度非对称性。然而，尤其是当测量辐射包括多于一个波长时，这对于使用EUV测量辐射的较新的量测装置和具有低数值孔径的投影光学元件而言不切实际。在诸如此类的量测工具上对测量信号求平均意味着衍射阶中包含的信息将被平均掉，并且因此丢失。测量多个波长以增加对感兴趣参数的灵敏度，并且通过对所有波长求平均，该灵敏度显著减小。然而，对于诸如此类的量测装置，检测器上往往存在显著强度梯度。显著强度梯度意味着测量衍射图案的精确对准(例如，子像素对准)是关键的，使得可以在子像素的基础上比较强度值。

发明内容

公开了一种对准衍射图案以进行子像素比较的改进方法。