[发明专利]测量结构的方法、检查设备、光刻系统和器件制造方法

权利要求书

1.一种确定光刻过程的重叠性能的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)获得已经通过所述光刻过程形成的多个目标结构，每个目标结构包括在至少第一方向上周期性地布置的一组第一特征和在至少所述第一方向上周期性地布置的一组第二特征，在所述第二特征相对于所述第一特征的放置中时每个目标结构经受重叠误差，

(b)使用检测系统来捕获第一衍射信号，所述第一衍射信号包括由所述目标结构的至少一个子组衍射的辐射的选定部分；

(c)使用所述检测系统来捕获第二衍射信号，所述第二衍射信号包括由至少一个子组的重叠目标衍射的辐射的选定部分；

(d)处理从所述第一衍射信号和第二衍射信号导出的不对称性信息，以至少计算在至少所述第一方向上的所述重叠误差的测量结果，

其中，除了所述重叠误差之外，在所述第二特征相对于所述第一特征的放置中时所述目标结构已经形成有被编程的偏移，每个子组中的所述被编程的偏移在所述第一方向和第二方向两者上都不同，所述第一方向和所述第二方向不平行，

并且其中，步骤(d)中的计算重叠误差将所述不对称性信息与所述被编程的偏移的知识相结合，同时假设给定目标结构中的不对称性不是由于所述第二特征在所述第一方向、第二方向或是两个方向上的相对移位引起的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(b)中在第一捕获条件下捕获所述第一衍射信号，并且在步骤(c)中在不同于所述第一捕获条件的第二捕获条件下捕获所述第二衍射信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一捕获条件和所述第二捕获条件在用于目标结构的照射和/或检测的辐射的波长、偏振和角度分布中的一个或更多个上不同。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中，在步骤(b)中捕获的所述第一衍射信号包括由第一子组的目标结构衍射的辐射，并且在步骤(c)中捕获的所述第二衍射信号包括由与所述第一子组的目标结构不同的第二子组的目标结构衍射的辐射。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一子组的目标结构和所述第二子组的目标结构在所述第二方向上的节距、特征大小、相对放置和分段中的一个或更多个上不同。

6.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，所述第一特征和所述第二特征中的每一个包括细长特征，所述细长特征横向于所述第一方向延伸并且在所述第二方向上被周期性地分段。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，细长的所述第一特征和第二特征的分段的周期不同于所述第一特征和第二特征的间隔的周期。

8.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，步骤(d)中的计算重叠误差从所述第一衍射信号导出至少四个目标结构中的每一个的第一不对称性值，从所述第二衍射信号导出至少四个目标结构中的每一个的第二不对称性值，并且至少使用导出的所述第一不对称性值和第二不对称性值来求解四个以上未知量的方程，所述未知量中的一个是在所述第一方向上的重叠误差的测量结果。

9.根据前述任一权利要求所述的方法，还包括步骤：

(c2)使用所述检测系统来捕获第三衍射信号，所述第三衍射信号包括由所述重叠目标的至少一个子组衍射的辐射的选定部分；

并且其中所述步骤(d)包括处理从所述第一衍射信号、第二衍射信号和第三衍射信号导出的不对称性信息，以计算在至少所述第一方向上的所述重叠误差的测量结果。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，在步骤(d)中的计算重叠误差使用所述第一衍射信号来导出至少四个目标结构中的每个的不对称性值，使用所述第二衍射信号来导出至少四个目标结构中的每个的不对称性值，并使用所述第三衍射信号导出至少三个目标结构中的每个的不对称性值，并使用八个以上的所导出的不对称性值来求解八个以上未知量的方程，所述未知量中的一个是在所述第一方向上的重叠误差的测量结果。