[发明专利]用于检查设备的照射源、检查设备和检查方法

说明书

公开了一种用于测量衬底上的目标结构的检查设备以及相关联方法。检查设备包括用于产生测量辐射的照射源；用于聚焦测量辐射至所述目标结构上的光学装置；以及补偿光学装置。补偿光学装置可以包括SLM，可操作为空间调制测量辐射的波前以便于补偿所述光学装置中非均匀制造缺陷。在备选实施例中，补偿光学装置可以位于测量辐射的光束中，或在用于在HHG源中产生高阶谐波辐射的泵浦辐射束。其中位于泵浦辐射的光束中，补偿光学装置可以用于校正指向误差，或赋予期望的分布，或者在测量辐射的光束中的变化的照射图案。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2016年9月14日提交的EP申请16188816.9的优先权，并且该申请在此通过全文引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种光刻设备和用于执行测量的方法。特别地，其涉及一种包括在光刻设备中的检查设备，以及特别地其照射源，以及用于采用其执行测量的方法。

背景技术

光刻设备是将期望图案施加至衬底上、通常至衬底的目标部分上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。在该情形中，备选地称作掩模或刻线板的图案化装置可以用于产生将要形成在IC的单个层上的电路图案。该图案可以转移至衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括一个或多个管芯的一部分)上。应用每个具有特定图案和材料成分的多个层以限定完成产品的功能器件和互连。

在光刻工艺中，频繁地希望对所形成的结构进行测量，例如用于工艺控制和验证。用于进行这些测量的各种工具是已知的，包括通常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜，以及用于测量重叠、器件中两个层的对准精确度的专用工具。近期，已经研发了各种形式散射仪用于光刻领域。

已知散射仪的示例通常依赖于提供专用的量测目标。例如，方法可以要求目标形式为足够大以便测量束产生小于光栅的光斑(也即光栅未填满)的简单光栅。在所谓的重构方法中，可以通过模拟被散射辐射与目标结构的数学模型的相互作用而计算光栅的特性(遍及本文，被散射辐射可以包括由目标所散射、反射或衍射的辐射，取决于所使用的量测方案)。调节模型的参数直至模拟的相互作用产生类似于从真实目标观察到的衍射图案。

除了通过重构测量特征形状之外，可以使用该设备测量基于衍射的重叠，如在已公开专利申请US2006066855A1中所述。使用衍射阶量的暗场成像的基于衍射的重叠量测法使能对较小的目标进行重叠测量。这些目标可以小于照射光斑且可以由晶片上的产品结构所围绕。暗场成像量测的示例可以在数个已公开专利申请中找到，诸如例如US2011102752A1和US20120044470A。可以使用复合光栅目标在一个图像中测量多个光栅。已知的散射仪倾向于使用在可见或近红外波范围中的光，这要求光栅的间距比实际上对其特性感兴趣的真实的产品结构远远更粗。该产品特征可以使用具有远远更短波长的深紫外(DUV)或极紫外(EUV)辐射限定。不幸地，这些波长通常可不应用或不可用于量测。

另一方面，现代产品结构的尺寸如此小以便它们无法由光学量测技术成像。小特征包括例如由多重图案化工艺、和/或间距倍乘所形成的那些。因此，用于高容量量测的目标通常使用远大于产品的特征，产品的重叠误差或临界尺寸是感兴趣特性。测量结果仅间接地与真实产品结构的尺寸相关，并且可以是不精确的，因为量测目标并未经受在光刻设备中光学投影之下的相同失真，和/或制造工艺的其他步骤中的不同加工。尽管扫描电子显微镜(SEM)能够直接地分辨这些现代产品结构，SEM比光学测量耗时远远更多。此外，电子无法穿透厚的工艺层，这使得它们不太适用于量测应用。其他技术诸如使用接触焊垫测量电特性也是已知的，但是其仅提供了真实产品结构的间接证据。