[发明专利]量测方法和设备以及器件制造方法

权利要求书

1.一种用于测量由光刻过程在衬底上形成的一个或更多个周期性结构的性质的方法，所述方法包括步骤：

(a)使用光刻过程在衬底上形成目标结构，所述目标结构包括在衬底上的一个或更多个周期性结构；

(b)在以辐射束照射目标结构的同时形成和检测目标结构的至少一个图像，所述图像使用非零级衍射辐射的第一部分而排除第零级衍射辐射来形成；

(c)使用从在目标结构的图像内的至少一个感兴趣的区域提取的强度值来确定周期性结构中的相应的一个周期性结构的性质，

其中，为了执行步骤(c)，通过识别在目标结构的图像中多个边界特征的位置和根据所识别的位置特征来计算感兴趣的区域的位置，而在被检测的图像中辨别感兴趣的区域，且其中，在至少一个方向上，边界特征的数量是在目标结构内的周期性结构的边界的数量的至少两倍。

2.根据权利要求1所述的方法，其中一个或更多个周期性结构在边界区域中形成有阻隔物，在边界区域中的阻隔物形成在目标结构的被检测的图像中的边界特征。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述阻隔物中的每个包含在形式上类似于周期性结构的特征但方向不同的特征。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述阻隔物中的每个包含在形式上类似于周期性结构的特征但间隔开以具有与周期性结构的节距实质上不同的节距的特征。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中边界特征由在周期性结构中的至少一个周期性结构的边界区域中形成的周期性特征形成，所述周期性特征的节距是周期性结构自身的节距的整数倍。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中边界特征由形成在将在目标结构内的至少两个周期性结构进行划分的边界区域中形成的特征形成。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中目标结构包含至少两个周期性结构且其中感兴趣的区域的分别对应于两个周期性结构的位置使用一组公共的边界特征的识别位置来计算。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤(a)中形成的目标结构包含在正交方向上具有周期性的至少两个周期性结构，其中，在步骤(b)中，单个图像使用在两个正交方向上衍射的辐射来形成，且其中，步骤(c)被执行以从所述单个图像中提取来自与两个周期性结构对应的独立的感兴趣的区域的强度。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中周期结构的性质是不对称度，且其中，步骤(b)和(c)被重复以分别使用非零级衍射辐射的第一和第二部分来形成第一和第二图像，所述方法还包括：(d)将从在第一和第二图像中的对应的感兴趣的区域提取的强度进行对比以获得在一个或更多个周期性结构中的不对称度的量度。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在被检测的图像中的所述感兴趣的区域或每个感兴趣的区域的位置以比周期结构的节距精细得多的精度来确定。

11.一种检查设备，配置用于测量在衬底上的周期性结构的性质，所述检查设备包括：

照射布置，能够操作用于将辐射束传递至衬底以便照射衬底上的目标结构，所述目标结构包括一个或更多个周期性结构；

检测布置，能够操作用于使用从衬底衍射的辐射来形成和检测目标结构的图像；和

计算布置，能够操作用于从在目标结构的图像中的至少一个感兴趣的区域提取强度值并使用所提取的值确定周期性结构的性质，

其中，计算布置被布置成识别在目标结构的图像中的多个边界特征的位置和根据所识别的位置的特征计算感兴趣的区域的位置，其中，在至少一个方向上，边界特征的数量是目标结构中的周期性结构的边界的数量的至少两倍。

12.根据权利要求9所述的检查设备，其中计算布置被布置成识别在至少一个周期性结构的边界区域中周期性地布置的边界特征。

13.根据权利要求9或10所述的检查设备，其中计算布置被布置成通过识别布置在将至少两个感兴趣的区域进行划分的边界区域中的边界特征的位置，来计算在所检测的图像中的至少两个感兴趣的区域的位置。

14.根据权利要求9、10或11所述的检测设备，其中计算布置被布置成使用一组公共的边界特征识别位置来计算在所检测的图像中的至少两个感兴趣的区域的位置。