[发明专利]测量目标的方法、衬底、量测设备以及光刻设备

权利要求书

1.一种测量由光刻过程形成的目标的方法，所述目标包括分层结构，所述分层结构具有在第一层中的第一目标结构和在第二层中的第二目标结构，所述方法包括：

利用测量辐射照射所述目标；

检测由多个预定衍射阶之间的干涉所形成的散射辐射，其中所述预定衍射阶由所述测量辐射从所述第一目标结构的衍射产生且随后从所述第二目标结构衍射；和

使用由所述预定衍射阶之间的所述干涉所形成的已检测到的散射辐射来计算所述光刻过程的特性。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光刻过程的所述特性包括所述第一目标结构与所述第二目标结构之间的重叠误差。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述预定衍射阶包括两个相等但相反的衍射阶。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中：

所述预定衍射阶由从所述第一目标结构的反射中的衍射产生，且所述预定衍射阶从所述第二目标结构的随后衍射包括穿过所述第二目标结构的透射中的衍射；或

所述预定衍射阶由穿过所述第一目标结构的透射中的衍射产生，且所述预定衍射阶从所述第二目标结构的随后衍射包括从所述第二目标结构的反射中的衍射。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：

所述目标包括三对或更多对的重叠目标子结构，每对重叠目标子结构包括在所述第一目标结构中的第一目标子结构和在所述第二目标结构中的第二目标子结构；

每对重叠目标子结构中的所述第一目标子结构和所述第二目标子结构中的每个都包括具有相同节距和方向的第一周期性部件；和

每对重叠目标子结构被设置有不同的重叠偏置。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，由所述预定衍射阶之间的干涉所形成的已检测到的散射辐射包括多个强度子区域，每个强度子区域具有在空间上均匀的强度并且由从所述三对或更多对的目标子结构中的不同相应的一对目标子结构衍射的测量辐射形成，且其中所述光刻过程的特性的计算使用每个强度子区域中的强度的水平来确定所述光刻过程的特性。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，相对于从每对目标子结构中的所述第一周期性部件的衍射来限定所述预定衍射阶。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，所述重叠偏置包括一对或更多对的相等但相反的重叠偏置。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其中，所述三对或更多对的目标子结构包括四对目标子结构。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述重叠偏置包括下列：-P/8-d、P/8+d、-P/8+d和P/8-d，其中P是所述第一周期性部件的节距，d是预定常数。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，由所述预定衍射阶之间的干涉所形成的已检测到的散射辐射包括条纹图案。

12.一种衬底，包括由光刻过程形成的目标，所述目标包括分层结构，所述分层结构具有在第一层中的第一目标结构和在第二层中的第二目标结构，其中所述第一目标结构和所述第二目标结构被配置成允许检测当利用测量辐射照射所述目标时从所述目标散射的辐射，已检测到的散射辐射由多个预定衍射阶之间的干涉形成，其中所述预定衍射阶由所述测量辐射从所述第一目标结构的衍射产生且随后从所述第二目标结构衍射。

13.根据权利要求12所述的衬底，其中，所述目标是用于测量重叠误差的重叠目标，所述重叠目标被配置成使得由所述预定衍射阶之间的干涉形成的已检测到的散射辐射作为所述第一目标结构与所述第二目标结构之间的重叠误差的函数而变化。