[发明专利]用于估计重叠的方法

说明书

本发明提供了一种用于确定重叠的方法。该方法包括获得涉及第一目标集合的初始重叠估计和关于第二目标集合的数据，其中针对目标的数据包括针对不同波长的组中的每一个波长的该目标的强度测量。该方法进一步包括使用该初始重叠估计对涉及第二目标集合的数据进行滤波，并且使用经滤波的数据来估计衬底上的重叠。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年09月08日提交的EP申请17190064.0的优先权，并且该EP申请通过引用全文结合于此。

技术领域

本发明涉及用于估计重叠的方法、系统和程序。

背景技术

光刻装置是将所期望图案应用于衬底上——通常是应用到衬底的目标部分上——的机器。光刻装置例如可以用于集成电路(IC)的制造中。在该实例中，可替换地被称作掩模(mask)或掩模版(reticle)的图案形成装置可以被用来生成要在IC的个体层上形成的电路图案。该图案可以被转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或多个裸片的部分)上。图案的转移通常是经由到衬底上提供的一层辐射敏感材料(抗蚀剂)的成像来实现的。一般而言，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。已知光刻装置包括所谓的步进器(stepper)，其中通过一次将整个图案曝光到目标部分上而对每个该目标部分进行辐射，以及所谓的扫描器(scanner)，其中通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描通过图案，而同步地与该方向平行或反向平行地扫描衬底来对每个目标部分进行辐射。也可能通过将图案印刻到衬底上而将图案从图案形成装置转移至衬底。

在光刻处理中，例如为了处理控制和验证，期望频繁地对所创建的结构进行测量。用于进行这样的测量的各种工具是已知的，包括扫描电子显微镜，其经常被用来测量临界尺寸(CD)，以及用于测量重叠——设备中的两个层的对准精度——的专用工具。近来，已经开发出在光刻领域中使用的各种形式的散射仪。这些设备将辐射束引导到目标上并且测量散射辐射的一种或多种属性——例如，作为波长函数的在单一反射角度的强度；作为反射角度函数的一个或多个波长下的强度；或者作为反射角度函数的偏振——从而获得可以由其确定目标的感兴趣属性的“谱”。

确定感兴趣属性可以通过各种技术来执行：例如，通过诸如严格耦合波分析或有限元方法之类的迭代方法对目标结构进行重构；库集搜索；以及主成分分析。

一些散射仪所使用的目标是相对大的光栅，例如40μm乘40μm，并且测量束生成小于该光栅的斑(即，光栅欠填充)。这简化了对目标的数学重构，因为其可以被认为是无限的。然而，为了将目标的大小减小为例如10μm乘10μm或者更小而使得它们可以被定位在产品特征之间而不是刻道中，已经提出了其中使得光栅小于测量斑的方法(即，光栅被过度填充)。通常使用暗场散射测量来测量这样的目标，其中第零阶衍射(对应于反射镜反射)被阻断，而仅有更高阶的衍射才被处理。使用对衍射阶的暗场检测的基于衍射的重叠使得能够在较小目标上进行重叠测量。这些目标可以小于照射斑并且可以被衬底上的产品结构所包围。可以在一个图像中测量多个目标。

在已知的量测技术中，在旋转目标或者改变照明模式或成像模式以单独获得第-1和第1衍射阶强度的同时，通过在某些条件下两次测量目标，而获得重叠测量。针对给定光栅比较这些强度提供了对该光栅中强度非对称性的测量，并且重叠光栅中的强度非对称性可以被用作重叠误差的指示。

虽然已知的基于暗场图像的重叠测量是快速的并且在计算上非常简单(一旦被校准)，但是它们依赖于重叠是目标结构中的强度非对称性的仅有原因这一假设。堆叠中的任何其它非对称性，诸如重叠光栅之一或二者内的特征的非对称性，也导致第一阶中的强度非对称性。不涉及重叠的这种特征非对称性明显干扰了重叠测量，这给出不准确的重叠结果。其例如可能源自于光栅的几何形状或者源自于在最初形成底部光栅之后执行的诸如化学-机械抛光(CMP)的衬底处理步骤。特征非对称性因此可以包括过程非对称性，其中在处理光栅或者更一般地处理衬底的步骤中引入了瑕疵。