[发明专利]用于确定标记检测系统中的测量束的期望波长带宽的带宽计算系统和方法

说明书

公开了一种用于确定标记检测系统中的测量束的期望波长带宽的带宽计算系统，该带宽计算系统包括处理单元，该处理单元被配置为基于标记几何形状信息确定期望波长带宽，标记几何形状信息包括表示标记的深度的标记深度信息。在一个实施例中，期望波长带宽是基于标记检测误差函数的周期和/或方差参数。本发明还涉及包括该带宽计算系统的标记检测系统、位置测量系统和光刻设备、以及用于确定期望波长带宽的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月24日提交的欧洲申请18173977.2的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及标记检测技术领域。

背景技术

光刻设备是一种被构造成将期望图案应用到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如，掩模)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。

随着半导体制造工艺的不断进步，电路元件的尺寸不断减小，同时每个器件的功能元件(诸如晶体管)的数量在数十年间一直在稳定增长，遵循通常被称为“摩尔定律”的趋势。为了跟上摩尔定律，半导体行业正在寻求能够形成越来越小的特征的技术。为了在衬底上投影图案，光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长决定被图案化在衬底上的特征的最小尺寸。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的辐射的光刻设备相比，使用波长在4nm至20nm范围内(例如，6.7nm或13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以在衬底上形成更小的特征。

在复杂器件的制造中，通常执行很多光刻图案化步骤，从而在衬底上的连续层中形成功能特征。因此，光刻设备的性能的关键方面是相对于在先层中铺设(通过相同的设备或不同的光刻设备)的特征正确且准确地放置所施加的图案的能力。为此，衬底设置有一组或多组标记。每个标记是其位置可以在稍后使用位置传感器(通常是光学位置传感器)进行测量的一种结构。位置传感器可以被称为“对准传感器”，并且标记可以被称为“对准标记”。

光刻设备可以包括一个或多个(例如，多个)对准传感器，通过该对准传感器，可以准确地测量设置在衬底上或衬底中的对准标记的位置。对准(或位置)传感器可以使用诸如衍射和干涉等光学现象来从形成在衬底上的对准标记获取位置信息。当前光刻设备中使用的对准传感器的示例是基于如US6961116中所述的自参考干涉仪。例如，如US2015261097A1中公开的，已经开发了位置传感器的各种增强和修改形式。所有这些出版物的内容均通过引用并入本文。

标记或对准标记可以包括一系列条，这些条形成在设置在衬底上的层之上或之中，或者(直接)形成在衬底中。这些条可以规则地间隔开并且用作光栅线，使得标记可以被认为是具有公知的空间周期(节距)的衍射光栅。取决于这些光栅线的取向，可以设计标记以允许沿着X轴或沿着Y轴(其基本上垂直于X轴取向)的位置的测量。包含相对于X轴和Y轴两者以+45度和/或-45度布置的条的标记允许使用US2009/195768A(其通过引用并入)中所述的技术进行X和Y组合测量。

对准传感器利用辐射斑点光学地扫描每个标记以获取诸如正弦波的周期性变化的信号。分析该信号的相位，以确定标记相对于对准传感器的位置，并且从而确定衬底相对于对准传感器的位置，对准传感器又相对于光刻设备的参考框架是固定的。可以提供与不同的(粗略的和精细的)标记尺寸相关的所谓的粗略和精细标记，使得对准传感器可以区分周期性信号的不同周期以及周期中的准确位置(相位)。不同节距的标记也可以用于此目的。

测量标记的位置还可以提供关于其上设置有标记的衬底的变形的信息，例如以晶片栅格的形式。当衬底暴露于辐射时，衬底的变形例如可以通过将衬底静电夹持到衬底台和/或加热衬底来发生。