[发明专利]用于确定衬底上的一个或更多个结构的特性的量测设备和方法

说明书

公开一种用于测量与衬底上的结构有关的关注的特性的方法和相关联设备。所述方法包括在利用照射辐射照射结构之后，直接地由关注的特性对在照射辐射被所述照射辐射被所述结构散射时的至少相位的影响，来计算关注的特性的值。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年2月27日提交的欧洲申请号18158745.2和 2018年10月24日提交的欧洲申请号18202289.7的优先权，并且通过引用将它们全部并入本申请中。

技术领域

本发明涉及一种用于确定衬底上的结构的特性的量测设备或检查设备。本发明还涉及一种用于确定衬底上的结构的特征的方法。

背景技术

光刻设备是一种被构造成用于将所需图案应用到衬底上的机器。光刻设备可用于例如集成电路(IC)的制造。光刻设备可例如将图案形成装置(例如掩模)上的图案(也通常被称为“设计布局”或“设计”)投影到设置于衬底(例如晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

为了在衬底上投影图案，光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长确定可形成于衬底上的特征的最小尺寸。目前使用的典型波长为365nm(i-line)、248nm、193nm和13.5nm。与使用例如 193nm波长的辐射的光刻设备相比，可使用具有在4至20nm(例如6.7nm或13.5nm)范围内的波长的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可被用以在衬底上形成更小的特征。

低k₁光刻可用于加工具有比光刻设备的经典分辨率极限更小的尺寸的特征。在这种过程中，分辨率公式可以表示为CD＝k₁×λ/NA，其中λ是所运用的辐射的波长，NA是所述光刻设备中的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，但在此情况下为半节距)并且k₁是经验分辨率因子。一般而言，k₁越小，则越难在衬底上重现与由电路设计者所设计的形状和尺寸相似的图案以便实现特定的电气功能和性能。为了克服这些困难，可以将复杂的微调步骤应用于光刻投影设备和/或设计布局。例如，这些包括但不限于优化NA、定制的照射方案、使用相移图案形成装置、设计布局中的诸如光学邻近校正(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。替代地，用于控制所述光刻设备的稳定性的紧密控制回路可用以改善低k₁情况下图案的再现。

在光刻过程中，需要经常测量所创建的结构，例如用于过程控制和验证。用于进行这些测量的各种工具是已知的，包括扫描电子显微镜或各种形式的量测设备，诸如散射仪。指代这些工具的通称可以是量测设备或检查设备。

利用基于散射仪的量测学来用以测量例如重叠的一个问题是所谓的摇摆曲线。摇摆曲线是使用典型散射测量技术的情况下，重叠敏感性K对波长λ的依赖关系。所述摇摆曲线的结果是针对某些波长的测量对于重叠不敏感。此外，所述摇摆曲线在不同的叠层之间变化很大，使得波长选择和确保足够的重叠敏感性变得困难。

发明内容

本公开目的是为检查或量测设备提供解决上述一个或更多个问题或限制的有效的方案。

在权利要求书和详细描述中披露了本发明的实施例。

在本发明的第一方面中，提供了一种用于测量与衬底上的结构相关的关注的特性的方法，包括：在利用所述照射辐射来照射所述结构之后，直接根据关注的特性对照射辐射在由所述结构散射时的至少相位的影响来计算关注的特性的值。

在本发明的第二方面中，提供了一种检查设备，包括：

衬底支撑件，用于保持包括结构的衬底、用于将照射辐射投影到结构上的投影光学元件；用于检测在已被结构散射之后的所述照射辐射的检测器；以及处理器，其可操作以用于直接根据与所述结构相关的关注的特性对于所述照射辐射在由所述结构散射时的至少相位的影响来计算关注的特性的值。