[发明专利]确定结构特性的方法和量测设备

说明书

公开了一种用于确定结构的特性的方法和设备。在一种布置中，利用第一照射辐射照射结构以产生第一散射辐射。通过第一散射辐射的到达传感器的部分与第一参考辐射之间的干涉形成第一干涉图案。还利用第二照射辐射从不同方向照射该结构。使用第二参考辐射形成第二干涉图案。第一和第二干涉图案用于确定结构的特性。第一和第二参考辐射到传感器上的方位角是不同的。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年4月9日提交的欧洲申请18166312.1的优先权，该欧洲申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及确定制造在衬底上的结构的特性。

背景技术

光刻设备是一种被构造成将期望的图案施加到衬底上的机器。例如，光刻设备可用于集成电路(IC)的制造中。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如，掩模)上的图案(通常也称为“设计布局”或“设计”)投影到设置在衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。。

为了将图案投影在衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长决定了可以形成在衬底上的特征的最小尺寸。当前使用的典型波长为365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。与例如使用波长为193nm的辐射的光刻设备相比，使用极紫外(EUV)辐射的光刻设备可用于在衬底上形成更小的特征，极紫外辐射具有在4-20nm的范围内的波长，例如6.7nm或13.5nm。

低k₁光刻可用于处理尺寸小于光刻设备经典分辨率极限的特征。在这样的过程中，分辨率公式可以表示为CD＝k₁×λ/NA，其中λ是所采用的辐射的波长，NA是光刻设备中投影光学器件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常是印制的最小特征尺寸，但在这种情况下为半节距)，k₁是经验分辨率因数。通常，k₁越小，在衬底上再现类似于电路设计者为实现特定的电气功能和性能而计划的形状和尺寸的图案的难度就越大。为了克服这些困难，可以将复杂的微调步骤应用于光刻投影设备和/或设计布局。这些包括，例如但不限于，NA的优化、定制的照射方案、相移图案形成装置的使用、设计布局的各种优化(例如设计布局中的光学邻近效应校正(OPC)、或其他通常定义为“分辨率增强技术”(RET)的方法。可替代地，可以使用用于控制光刻设备的稳定性的严格控制回路来改善在低k1下的图案的再现。

在制造过程中，需要检查制造的结构和/或测量制造的结构的特性。适当的检查和量测设备是本领域已知的。已知的量测设备中的一种是散射仪，例如暗场散射仪。

专利申请公开US2016/0161864A1、专利申请公开US2010/0328655A1和专利申请公开US2006/0066855A1讨论了光刻设备的实施例和散射仪的实施例。所引用的文献通过引用并入本文中。

发明内容

需要一种用于检查和/或测量衬底上的结构的特性的改进的量测设备。

根据本发明的一个方面，提供了一种确定制造在衬底上的结构的特性的方法，该方法包括：利用第一照射辐射照射结构以产生第一散射辐射，并在传感器上检测由第一散射辐射的到达传感器的部分与第一参考辐射之间的干涉形成的第一干涉图案；利用第二照射辐射从在结构的参考系中与第一照射辐射的方向不同的方向照射结构，以产生第二散射辐射，并在传感器上检测由第二散射辐射的到达传感器的部分与第二参考辐射之间的干涉形成的第二干涉图案；以及使用第一干涉图案和第二干涉图案来确定结构的特性，其中：在结构的参考系中，第一参考辐射到传感器上的方位角与第二参考辐射到传感器上的方位角不同。

发明人已发现，通过使第一参考辐射和第二参考辐射的方位角彼此不同可以减少对第一干涉图案和第二干涉图案之间的并非源自该结构的差异作出的贡献。

在实施例中，第一参考辐射到传感器上的方位角与第二参考辐射到传感器上的方位角之间的差值为180±30度。