[发明专利]量测方法、量测设备和器件制造方法

说明书

一种混合量测设备(1000、1100、1200、1300、1400)测量通过光刻制造的结构(T)。一种EUV量测设备(244，IL1/DET1)利用EUV辐射照射所述结构且从所述结构检测第一光谱。另一种量测设备(240，IL2/DET2)利用包括EUV辐射或较长波长辐射的第二辐射照射所述结构且检测第二光谱。处理器(MPU)将所检测到的第一光谱和所检测到的第二光谱一起使用来确定所述结构的属性(CD/OV)。所述光谱可按照各种方式组合。例如，所检测到的第一光谱可用来控制用以捕捉所述第二光谱的检测和/或照射的一个或更多个参数，反之亦然。第一光谱可用于区分结构中的不同层(T1，T2)的属性。第一和第二辐射源(SRC1，SRC2)可共用一种公共驱动激光器(LAS)。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年12月23日递交的欧洲专利申请15202273.7的优先权，该欧洲专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于例如可用在通过光刻技术来制造器件中的量测的方法和设备，且涉及使用光刻技术来制造器件的方法。将测量临界尺寸(线宽)的方法描述成这种量测的特定应用。也对测量诸如重叠等不对称度相关参数的方法加以描述。

背景技术

光刻设备是将所需图案施加到衬底上(通常是衬底的目标部分上)的机器。例如，可以将光刻设备用于制造集成电路(IC)。在这种情况下，可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成要在集成电路的单层上形成的电路图案。可以将该图案转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或多个管芯)上。

在光刻过程中，需要频繁地对所创建的结构进行测量，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公知的，包括常常用以测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜(SEM)。其他专用工具用来测量与不对称度相关的参数。这些参数之一是重叠(器件中的两个层的对准准确度)。最近，已开发供光刻领域中使用的各种形式的散射计。这些器件将辐射束引导至目标上并且测量散射辐射的一个或更多个属性(例如，在单一反射角情况下根据波长而变化的强度；在一个或更多个波长情况下根据反射角而变化的强度；或根据反射角而变化的偏振)，以获得可供确定目标的所关注属性的“光谱”。可通过各种技术来执行所关注属性的确定：例如，通过诸如严格耦合波分析或有限元方法等迭代方法来进行的目标结构的重构，库搜索，和主成份分析。与SEM技术相比，可在大比例的或甚至所有的产品单元上以高得多的生产率使用光学散射计。

由常规散射计使用的目标是相对大的(例如，40微米×40微米)光栅，且测量束产生小于光栅的光点(即，光栅被欠填充(underfilled))。为了减少所述目标的大小例如至10微米×10微米或更小，例如因此可将它们定位于产品特征当中而不是划线中，已提出所谓的“小目标”量测，其中使光栅小于量测光点(即，光栅被过填充(overfilled))。这些目标可小于照射光点且可由晶片上的产品结构围绕。通常小目标用于可从光栅结构中的不对称度的测量导出的重叠和其他性能参数的测量。通过将目标置放于产品特征当中(“管芯内目标”)，有望增加测量的准确度。例如，由于管芯内目标以与产品特征更类似的方式受过程变化影响，所以预期到改进的准确度，且可能需要较少插值来确定在实际特征位置处的过程变化的影响。重叠目标的这些光学测量对大批量生产中的重叠性能的改进已非常成功。所谓的暗场成像已被用于这种目的。可在国际专利申请US20100328655A1及US2011069292A1中找到暗场成像量测的示例，所述国际专利申请文档的全部内容以引用的方式并入本文。已公开的专利公开出版物US20110027704A、US20110043791A、US2011102753A1、US20120044470A、US20120123581A、US20130258310A、US20130271740A和US2015138523中已描述所述技术的另外10种进展。也已实施用于聚焦性能和剂量性能的类似的小目标技术。所有这些先前申请的内容是以引用方式并入本文中。