[发明专利]量测术中的数据估计

说明书

用于估计多个数据集中的至少一个数据集的未知值的方法和设备，每个数据集包括指示由制作于衬底中或衬底上的一个或更多个特征衍射和/或反射和/或散射的辐射的多个值，其中所述多个数据集包括至少一个已知值，和其中所述多个数据集中的至少一个数据集包括未知值，所述设备包括处理器，所述处理器基于以下估计所述至少一个数据集的所述未知值：所述多个数据集的多个已知值；所述多个数据集的一数据集内的两个或更多个值之间的第一条件；和作为所述多个数据集的不同数据集的部分的两个或更多个值之间的第二条件。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月1日提交的欧洲申请17199539.2的优先权，该欧洲申请通过引用全文并入本文。

技术领域

本发明涉及量测术中的数据的估计。具体地，本发明可以涉及包括指示由制作于衬底中或衬底上的一个或更多个特征衍射和/或反射和/或散射的辐射的值的数据的估计，所述衬底可以是诸如晶片的半导体衬底。

背景技术

光刻设备是一种构造为将所期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备能够例如用于集成电路(IC)的制造中。光刻设备可例如将在图案形成装置(例如，掩模)处的图案(也经常称为“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。

为了将图案投影到衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长决定能够形成在衬底上的特征的最小尺寸。当前使用的典型的波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。使用软X射线或极紫外(EUV)辐射(其波长在1nm至100nm的范围内，例如在从5nm到20nm的范围内，例如6.7nm或13.5nm)的光刻设备可用于在衬底上形成比使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备更小的特征。

低K₁光刻术可以用于处理尺寸小于光刻设备的经典分辨率极限的过程特征。在这种过程中，分辨率公式可以表达为CD＝k₁×λ/NA，其中λ是所用辐射的波长，NA是光刻设备中投影光学元件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常是印制的最小特征大小，但在这种情况下为半节距)，k₁是经验分辨率因子。通常，k₁越小，在衬底上再现类似于由电路设计者规划的形状和尺寸以实现特定电学功能和性能的图案就变得越困难。为了克服这些困难，可以将复杂的精调步骤施加到光刻投影设备和/或设计布局。这些步骤包括例如但不限于：NA的优化、自定义照射方案、使用相移图案形成装置、设计布局中的各种优化(诸如光学近接校正(OPC，有时也称为“光学和过程校正”)、或通常被定义为“分辨率增强技术”(RET)的其它方法。替代地，可以使用用于控制光刻设备的稳定性的严格控制回路来改良低k₁下的图案的再现。

为了使由光刻设备LA曝光的衬底W正确且一致地曝光，期望检查衬底以测量图案化结构的属性，诸如后续层之间的重叠误差、线厚度、临界尺寸(CD)等。这一过程可以称为量测术，并可以通过一个或更多个检查设备(诸如量测工具)进行。

在一些例示性方法和设备中，可“在产品上”进行量测术，这意味着使用制作于衬底中或衬底上的特征来进行量测术，所述特征在总体1C设计中具有功能并对1C的操作作出贡献。这类特征因此并非专用量测目标。用于这种量测技术中的技术可能需要开发数据库，可比较被测量的数据与所述数据库以便确定衬底上或衬底中的一个或更多个特征中的一个或更多个参数。在一些示例中，这些库可以识别对于表现出特定参数的特征的多个被预期的光学响应。通过比较被测量的光学响应与所述库中的光学响应，可以确定参数的估计。

这些库的开发是耗时的过程，因为这些库典型地通过使用麦克斯韦方程组模拟或估计当由来自特定光学系统的辐射照射时表现出特定参数的特定特征的光学响应而产生。所述库对可称为量测“选配方案”作出贡献，通过耗时的模拟过程增加了“进行选配方案的时间”(T2R)。另外，通过耗时的模拟过程也增加了在测量期间的光学响应的模拟。因此期望提供用于估计量测术中的数据(诸如光学响应)的更高效方法和设备。