專利名稱：使用二維目標的光刻聚焦和劑量測量的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可用于例如通過光刻技術(shù)制造器件的檢查方法。具體地，本發(fā)明涉及一種用于在襯底上印刷標記的圖案，其用于測試光刻設(shè)備的與焦距和劑量相關(guān)的性質(zhì)。本發(fā)明還涉及包含圖案的掩模、包含標記的襯底、印刷標記的曝光設(shè)備、測試標記的檢查設(shè)備以及所涉及的方法。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將所需圖案應用到襯底上，通常是襯底的目標部分上的機器。例如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于生成待形成在所述IC的單層上的電路圖案?？梢詫⒃搱D案轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上。 所述圖案的轉(zhuǎn)移通常是通過將圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行的。通常，單個襯底將包含連續(xù)形成圖案的相鄰目標部分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括所謂的步進機，在所述步進機中，通過將整個圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每一個目標部分；以及所謂的掃描器，在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向(“掃描”方向)掃描所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向掃描所述襯底來輻射每一個目標部分。也可能通過將圖案壓印(imprinting)到襯底上的方式從圖案形成裝置將圖案轉(zhuǎn)移到襯底上。為了監(jiān)測光刻過程，需要測量圖案化的襯底的參數(shù)，例如形成在襯底上或襯底內(nèi)的連續(xù)層之間的重疊誤差。已有多種技術(shù)用于測量在光刻過程中形成的微觀結(jié)構(gòu)，包括使用掃描電子顯微鏡和多種專門工具。專用檢查工具的一種形式是散射儀，其中輻射束被引導到襯底表面上的目標上，并且測量散射或反射束的屬性。通過比較束在被襯底反射或散射前后的屬性，可以確定襯底的屬性。例如通過將反射束同與已知襯底屬性相關(guān)的已知測量值的庫中存儲的數(shù)據(jù)比較，可以確定襯底的屬性。已知兩種主要類型的散射儀。分光鏡散射儀引導寬帶輻射束到襯底上并且測量散射到特定的窄的角度范圍內(nèi)的輻射的光譜(例如，強度作為波長的函數(shù))。角度分辨散射儀使用單色輻射束并且測量作為角度的函數(shù)的散射輻射的強度。散射儀可以用于測量光刻設(shè)備的若干個不同方面，包括它們的襯底取向和曝光有效性。光刻設(shè)備和具體地光刻設(shè)備執(zhí)行的曝光動作的、也可以通過散射儀測量的兩個重要參數(shù)是焦距和劑量。具體地，如下文所述，光刻設(shè)備具有輻射源和投影系統(tǒng)。投影到襯底上以便曝光襯底的輻射的劑量受曝光或光刻設(shè)備的不同部分控制。通常光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)負責將輻射聚焦到襯底的正確部分上。在襯底水平面處而不是襯底水平面前面或后面聚焦、使得在襯底水平面處形成最清晰的圖像并且可以在襯底上曝光得到最清晰的圖案是重要的。這實現(xiàn)印刷較小的產(chǎn)品圖案。輻射的焦距和劑量直接地影響在襯底上曝光的圖案或結(jié)構(gòu)的參數(shù)?？梢允褂蒙⑸鋬x測量的參數(shù)是已經(jīng)印刷到襯底上的結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)(例如條形結(jié)構(gòu)的臨界尺寸(CD)或側(cè)壁角度(SWA))。臨界尺寸是結(jié)構(gòu)(例如條紋、間隔、點或孔)的有效平均寬度，依賴于所測量的結(jié)構(gòu)。側(cè)壁角度是襯底的表面和結(jié)構(gòu)的升起或凹落部分之間的角度。此外，如果劃線結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品掩模一起用于焦距測量，可以應用掩模形狀校正，例如用于校正掩模的彎曲的焦距校正。通過在襯底上產(chǎn)生一維標記的掩模圖案中的一維結(jié)構(gòu)，利用散射測量或掃描電子顯微術(shù)，可以同時確定焦距和劑量，其中通過一維結(jié)構(gòu)得出測量值?？梢允褂脝蝹€結(jié)構(gòu)，只要所述結(jié)構(gòu)在曝光和處理時對于在焦距能量矩陣(FEM)中的每個點具有臨界尺寸和側(cè)壁角度測量值的唯一組合。如果這些臨界尺寸和側(cè)壁角度的唯一的組合是可用的，則可以通過這些測量值唯一地確定焦距和劑量值。然而，使用一維結(jié)構(gòu)存在問題。通常，存在多種得出類似的臨界尺寸和側(cè)壁角度測量值的焦距和劑量組合。這意味著焦距和劑量不能通過測量單個一維結(jié)構(gòu)唯一地確定。已經(jīng)考慮使用多于一個的在分離開的鄰近標記中的結(jié)構(gòu)，以分析這種模糊度。然而，將多個標記并入到不同的結(jié)構(gòu)中是不利的，因為襯底的用于測量標記的面積和用于測量所有不同的測量標記的測量時間與結(jié)構(gòu)的數(shù)量成比例地增加，并隨著模糊度降低而成比例地增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，需要的是有效的系統(tǒng)和方法，以能夠測量曝光設(shè)備的焦距和劑量，同時最小化掩模的表面面積并因此最小化在處理過程中用到的襯底的表面面積。在本發(fā)明的一個實施例中，提供一種測量曝光設(shè)備的與焦距和/或劑量相關(guān)的性質(zhì)的方法，所述方法包括使用將要被測量的曝光設(shè)備和包括用于形成標記的圖案的掩模在襯底上印刷標記，所述圖案包括結(jié)構(gòu)的陣列，所述陣列具有沿一個方向的能夠被曝光設(shè)備分辨的節(jié)距和沿與第一方向不同的第二方向的不能被曝光設(shè)備分辨的節(jié)距。所述方法繼續(xù)測量已經(jīng)使用掩模通過曝光設(shè)備曝光的襯底的性質(zhì)，包括將輻射束投影到襯底上的標記處；和檢測從襯底上的標記反射的輻射；和通過反射的輻射的性質(zhì)確定曝光設(shè)備的與焦距和/或劑量相關(guān)的性質(zhì)。在本發(fā)明的另一實施例中，提供一種用于曝光設(shè)備中的掩模，所述掩模包括用于在襯底上印刷標記的圖案，所述圖案包括結(jié)構(gòu)的陣列，所述陣列具有沿一個方向的能夠被曝光設(shè)備分辨的第一節(jié)距和沿與第一方向不同的第二方向的不能被曝光設(shè)備分辨的第二節(jié)距。在本發(fā)明的另一實施例中，提供一種用于曝光設(shè)備的投影設(shè)備，曝光設(shè)備配置成使用包含用于印刷標記的圖案的掩模在襯底上印刷標記，所述投影設(shè)備配置成在第一方向上分辨掩模上的圖案并且在與第一方向不同的第二方向上不分辨圖案。在本發(fā)明的還一實施例中，提供一種包括標記的襯底，已經(jīng)使用包括結(jié)構(gòu)陣列的圖案印刷所述標記，所述陣列具有沿一個方向的在標記中被分辨的節(jié)距和沿與第一方向不同的第二方向的在標記中不被分辨的節(jié)距。
在本發(fā)明的還一實施例中，提供一種用于測量曝光設(shè)備的與焦距和/或劑量相關(guān)的性質(zhì)的檢查系統(tǒng)，所述檢查系統(tǒng)包括掩模，包括用于使用將要被測量的曝光設(shè)備在襯底上印刷標記的圖案，所述圖案包括結(jié)構(gòu)的陣列，所述陣列具有沿一個方向的能夠被將要被測量的曝光設(shè)備分辨的節(jié)距和沿與第一方向不同的第二方向的不能被將要被測量的曝光設(shè)備分辨的節(jié)距。所述系統(tǒng)還包括檢查設(shè)備，所述檢查設(shè)備配置成測量已經(jīng)使用掩模、通過曝光設(shè)備將標記印刷于其上的襯底的性質(zhì)，包括輻射源；投影系統(tǒng)，配置成引導來自輻射源的輻射到標記上；檢測器，配置成檢測從標記反射的輻射；和處理器，配置成通過反射的輻射的性質(zhì)確定曝光設(shè)備的與焦距和/或劑量相關(guān)的性質(zhì)。在本發(fā)明的還一實施例中，提供一種光刻設(shè)備、一種光刻單元以及一種檢查設(shè)備， 配置成測量已經(jīng)使用包含圖案的掩模、通過曝光設(shè)備將標記印刷于其上的襯底的性質(zhì)，已經(jīng)使用包括結(jié)構(gòu)的陣列的圖案印刷標記，所述陣列具有沿一個方向的在標記中被分辨的節(jié)距和沿與第一方向不同的第二方向的在標記中不被分辨的節(jié)距，所述檢查設(shè)備包括輻射源；投影系統(tǒng)，配置成引導來自輻射源的輻射到標記上；檢測器，配置成檢測從標記反射的輻射；和處理器，配置成通過探測的輻射確定標記的性質(zhì)，和通過反射的輻射的性質(zhì)確定用于印刷標記的曝光設(shè)備的與焦距和劑量相關(guān)的性質(zhì)。本發(fā)明的其他實施例、特征和優(yōu)點以及本發(fā)明的不同實施例的結(jié)構(gòu)和操作在下文中參照附圖進行描述。應該指出的是，本發(fā)明不限于這里描述的具體實施例。文中所示出的實施例僅僅是為了解釋的目的。基于這里包含的教導，本發(fā)明的其他實施例對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。


下面僅通過示例的方式，參考附圖對本發(fā)明的實施例進行描述，其中示意性附圖中相應的標記表示相應的部件。此外，這里將附圖并入說明書并作為說明書的一部分，附圖描述了本發(fā)明并且與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理，并使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`和使用本發(fā)明。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光刻設(shè)備；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光刻單元或光刻簇；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的第一散射儀；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的第二散射儀；圖5示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的根據(jù)當前技術(shù)發(fā)展水平的焦距和劑量測量圖案。圖6A和6B示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的焦距和劑量測量圖案。圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的焦距和劑量測量圖案。圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的焦距和劑量測量圖案。圖9示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的對于圖8中的圖案的焦距和劑量之間的關(guān)系；圖IOA示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的根據(jù)當前技術(shù)發(fā)展水平的焦距測量的行為；圖IOB示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的根據(jù)當前技術(shù)發(fā)展水平的劑量測量；
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圖11示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的測量焦距和劑量的困難；圖12示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有變化的亞結(jié)構(gòu)的圖案。圖13A、13B以及13C根據(jù)本發(fā)明的一個實施例使用不同的圖案對比了劑量測量結(jié)果。圖14示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的對于不同圖案的臨界尺寸、劑量和焦距之間的關(guān)系。圖15A、15B以及15C示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的對于不同圖案的側(cè)壁角度和焦距之間的關(guān)系。圖16示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的對于圖15中的不同圖案中的每一個圖案的側(cè)壁角度、焦距以及劑量之間的關(guān)系。圖17是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的對于三種不同圖案的劑量和焦距敏感性的對 t匕@。通過下面給出的詳細的描述、結(jié)合附圖，本發(fā)明的特征和優(yōu)點將會變得清楚，其中相同的參考特征與對應的元件一致。在附圖中，相同的附圖標記基本上表示相同的、功能類似的和/或結(jié)構(gòu)類似的元件。在相應的附圖標記中，元件首次出現(xiàn)所在的附圖由最左邊的數(shù)字標示。
具體實施例方式本說明書公開并入了本發(fā)明的多個特征的一個或多個實施例。所公開的實施例僅是本發(fā)明的示例。本發(fā)明的范圍不限于所公開的實施例。本發(fā)明由隨后的權(quán)利要求限定。所述的實施例和在說明書提到的“ 一個實施例”、“實施例”、“示例性實施例，，等表示所述的實施例可以包括特定特征、結(jié)構(gòu)或特性，但是每個實施例可以不必包括特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性。而且，這些段落不必指的是同一個實施例。此外，當特定特征、結(jié)構(gòu)或特性與實施例結(jié)合進行描述時，應該理解，無論是否明確描述，將這些特征、結(jié)構(gòu)或特性與其他實施例結(jié)合是在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識范圍內(nèi)的。本發(fā)明的實施例可以應用到硬件、固件、軟件或其任何組合。本發(fā)明實施例還可以應用為存儲在機器可讀介質(zhì)上的指令，其可以通過一個或更多個處理器讀取和執(zhí)行。機器可讀介質(zhì)可以包括任何用于以機器(例如計算設(shè)備)可讀形式存儲或傳輸信息的機構(gòu)。例如，機器可讀介質(zhì)可以包括只讀存儲器(ROM)；隨機存取存儲器(RAM)；磁盤存儲媒介；光學存儲媒介；閃存設(shè)備；傳播信號的電、光、聲或其他形式(例如，載波、紅外信號、數(shù)字信號等)，以及其他。此外，這里可以將固件、軟件、程序、指令描述成執(zhí)行特定操作。然而，應該認識到，這些描述僅為了方便并且這些操作實際上由計算設(shè)備、處理器、控制器或其他執(zhí)行所述固件、軟件、程序、指令等的設(shè)備來完成的。然而，在詳細描述這些實施例之前，給出本發(fā)明的實施例可以應用的示例環(huán)境作為指導。圖1示意地示出了光刻設(shè)備。所述光刻設(shè)備包括照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置用于調(diào)節(jié)輻射束B (例如，紫外(UV)輻射或深紫外(DUV)輻射)；支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺) MT，其構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA，并與用于根據(jù)確定的參數(shù)精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連；襯底臺(例如晶片臺)WT，其構(gòu)造成用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與配置用于根據(jù)確定的參數(shù)精確地定位襯底的第二定位裝置 PW相連；和投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡系統(tǒng))PL，其配置成用于將由圖案形成裝置MA 賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標部分C(例如包括一根或多根管芯)上。照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型、靜電型或其它類型的光學部件、或其任意組合，以引導、成形、或控制輻射。所述支撐結(jié)構(gòu)支撐，即承載圖案形成裝置的重量。支撐結(jié)構(gòu)以依賴于圖案形成裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計以及諸如圖案形成裝置是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的方式保持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以采用機械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)保持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或臺，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動的。所述支撐結(jié)構(gòu)可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對于投影系統(tǒng))。在這里任何使用的術(shù)語“掩模版”或“掩?！倍伎梢哉J為與更上位的術(shù)語“圖案形成裝置”同義。這里所使用的術(shù)語“圖案形成裝置”應該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標部分上形成圖案的任何裝置。應當注意， 被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標部分上的所需圖案完全相符(例如如果該圖案包括相移特征或所謂輔助特征)。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標部分上形成的器件中的特定的功能層相對應，例如集成電路。圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻術(shù)中是公知的，并且包括諸如二元掩模類型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個小反射鏡可以獨立地傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反射鏡矩陣反射的輻射束。這里使用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”應該廣義地解釋為包括任意類型的投影系統(tǒng)，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光學系統(tǒng)、或其任意組合，如對于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒液或使用真空之類的其他因素所適合的。這里使用的術(shù)語“投影透鏡”可以認為是與更上位的術(shù)語“投影系統(tǒng)”同義。如這里所示的，所述設(shè)備是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述設(shè)備可以是反射型的(例如，采用如上所述類型的可編程反射鏡陣列，或采用反射式掩模)。所述光刻設(shè)備可以是具有兩個(雙臺)或更多襯底臺(和/或兩個或更多的掩模臺)的類型。在這種“多臺”機器中，可以并行地使用附加的臺，或可以在一個或更多個臺上執(zhí)行預備步驟的同時，將一個或更多個其它臺用于曝光。所述光刻設(shè)備還可以是這種類型，其中襯底的至少一部分可以由具有相對高的折射率的液體覆蓋(例如水)，以便填滿投影系統(tǒng)和襯底之間的空間。浸沒液體還可以施加到光刻設(shè)備的其他空間中，例如掩模和投影系統(tǒng)之間的空間。浸沒技術(shù)在本領(lǐng)域是熟知的，用于提高投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。這里使用的術(shù)語“浸沒”并不意味著必須將結(jié)構(gòu)(例如襯底) 浸入到液體中，而僅意味著在曝光過程中液體位于投影系統(tǒng)和該襯底之間。參照圖1，所述照射器IL接收從輻射源SO發(fā)出的輻射束。該源SO和所述光刻設(shè)備可以是分立的實體(例如當該源為準分子激光器時)。在這種情況下，不會將該源考慮成形成光刻設(shè)備的一部分，并且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴束器的束傳遞系統(tǒng) BD的幫助，將所述輻射束從所述源SO傳到所述照射器IL。在其它情況下，所述源可以是所述光刻設(shè)備的組成部分(例如當所述源是汞燈時)?？梢詫⑺鲈碨O和所述照射器IL、以及如果需要時設(shè)置的所述束傳遞系統(tǒng)BD —起稱作輻射系統(tǒng)。所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強度分布的調(diào)整器AD。通常，可以對所述照射器IL的光瞳平面中的強度分布的至少所述外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱為σ-外部和ο-內(nèi)部)進行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件， 例如積分器IN和聚光器CO?？梢詫⑺稣丈淦饔糜谡{(diào)節(jié)所述輻射束，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強度分布。所述輻射束B入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺MT)上的所述圖案形成裝置 (例如，掩模MA)上，并且通過所述圖案形成裝置來形成圖案。已經(jīng)穿過掩模MA之后，所述輻射束B通過投影系統(tǒng)PL，所述投影系統(tǒng)將輻射束聚焦到所述襯底W的目標部分C上。通過第二定位裝置PW和位置傳感器IF(例如，干涉儀器件、線性編碼器、2-D編碼器或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動所述襯底臺WT，例如以便將不同的目標部分C定位于所述輻射束B的路徑中。類似地，例如在從掩模庫的機械獲取之后，或在掃描期間，可以將所述第一定位裝置PM和另一個位置傳感器(圖1中未明確示出)用于相對于所述輻射束B的路徑精確地定位掩模MA。通常，可以通過形成所述第一定位裝置PM的一部分的長行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來實現(xiàn)掩模臺MT的移動。類似地，可以采用形成所述第二定位裝置PW的一部分的長行程模塊和短行程模塊來實現(xiàn)所述襯底臺WT的移動。在步進機的情況下(與掃描器相反)，掩模臺MT可以僅與短行程致動器相連，或可以是固定的?？梢允褂醚谀蕵擞汳l、M2和襯底對準標記Pl、P2來對準掩模MA和襯底W。盡管所示的襯底對準標記占據(jù)了專用目標部分，但是它們可以位于目標部分之間的空間(這些公知為劃線對齊標記)中。類似地，在將多于一個的管芯設(shè)置在掩模MA上的情況下，所述掩模對準標記可以位于所述管芯之間?？梢詫⑺镜脑O(shè)備用于以下模式中的至少一種中1.在步進模式中，在將掩模臺MT和襯底臺WT保持為基本靜止的同時，將賦予所述輻射束的整個圖案一次投影到目標部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺WT沿X和/或Y方向移動，使得可以對不同目標部分C曝光。在步進模式中，曝光場的最大尺寸限制了在單一的靜態(tài)曝光中成像的所述目標部分C的尺寸。2.在掃描模式中，在對掩模臺MT和襯底臺WT同步地進行掃描的同時，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標部分C上(S卩，單一的動態(tài)曝光)。襯底臺WT相對于掩模臺MT的速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PL的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來確定。在掃描模式中，曝光場的最大尺寸限制了單一動態(tài)曝光中所述目標部分的寬度(沿非掃描方向)， 而所述掃描運動的長度確定了所述目標部分的高度(沿所述掃描方向)。3.在另一個模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的掩模臺MT保持為基本靜止，并且在對所述襯底臺WT進行移動或掃描的同時，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標部分C上。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺WT的每一次移動之后、 或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模式可易于應用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可編程反射鏡陣列)的無掩模光刻術(shù)中。也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。如圖2所示，光刻設(shè)備LA形成光刻單元LC的一部分(有時也稱為光刻元或者光刻簇)，光刻單元LC還包括用以在襯底上執(zhí)行曝光前和曝光后處理的設(shè)備。通常，這些包括用以沉積抗蝕劑層的旋涂器SC、用以顯影曝光后的抗蝕劑的顯影器DE、激冷板CH和烘烤板 BK。襯底輸送裝置或機械手RO從輸入/輸出口 1/01、1/02拾取襯底，然后使它們在不同的處理設(shè)備之間移動，然后將他們傳送到光刻設(shè)備的進料臺LB。通常統(tǒng)稱為軌道的這些裝置處在軌道控制單元TCU的控制之下，所述軌道控制單元TCU自身由管理控制系統(tǒng)SCS控制， 所述管理控制系統(tǒng)SCS也經(jīng)由光刻控制單元LACU控制光刻設(shè)備。因此，不同的設(shè)備可以被操作用于將生產(chǎn)量和處理效率最大化。為了由光刻設(shè)備曝光的襯底被正確地和一致地曝光，需要檢查經(jīng)過曝光的襯底以測量屬性，例如連續(xù)層之間的重疊誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等。如果檢測到誤差，可以對連續(xù)襯底的曝光進行調(diào)整(尤其是如果檢查能夠即刻完成并且足夠迅速到使同一批次的其他襯底仍處于待曝光狀態(tài)時)。已經(jīng)曝光過的襯底也可以被剝離并被重新加工(例如以提高產(chǎn)率)，或被遺棄，由此避免在已知存在缺陷的襯底上進行曝光。在僅僅襯底的一些目標部分存在缺陷的情況下，可以僅對完好的那些目標部分進行進一步曝光。檢查設(shè)備被用于確定襯底的屬性，且尤其，用于確定不同的襯底或同一襯底的不同層的屬性如何從層到層變化。檢查設(shè)備可以被集成到光刻設(shè)備LA或光刻單元LC中，或可以是獨立的裝置。為了能進行最迅速地測量，需要檢查設(shè)備在曝光后立即測量在經(jīng)過曝光的抗蝕劑層中的性質(zhì)。然而，抗蝕劑中的潛影具有很低的對比度，使得在經(jīng)過輻射曝光的抗蝕劑部分和沒有經(jīng)過輻射曝光的抗蝕劑部分之間僅有很小的折射率差，且并非所有的檢查設(shè)備都具有足夠的靈敏度，以對潛影進行有用的測量。因此，測量可以在曝光后的烘烤步驟 (PEB)之后進行，所述曝光后的烘烤步驟通常是在經(jīng)過曝光的襯底上進行的第一步驟，且增加了抗蝕劑的經(jīng)過曝光和未經(jīng)曝光的部分之間的對比度。在該階段，抗蝕劑中的圖像可以被稱為半潛在的。也能夠在抗蝕劑的曝光部分或者未曝光部分已經(jīng)被去除的點處，或者在諸如刻蝕等圖案轉(zhuǎn)移步驟之后，對經(jīng)過顯影的抗蝕劑圖像進行測量。后一種可能性限制了有缺陷的襯底進行重新加工的可能，但是仍舊可以提供有用的信息。圖3示出散射儀SM1，其可以用于本發(fā)明的一個實施例中。散射儀包括寬帶(白光)輻射投影裝置2，其將輻射投影到襯底W上。反射的輻射通至光譜儀檢測器4，光譜儀檢測器4測量鏡面反射輻射的光譜10 (強度是波長的函數(shù))。通過這個數(shù)據(jù)，引起所檢測的光譜的結(jié)構(gòu)或輪廓可以通過處理單元PU(例如通過嚴格耦合波分析和非線性回歸，或通過與圖3底部示出的模擬光譜的庫進行比較)進行重建。通常，對于所述重建，已知所述結(jié)構(gòu)的通常形式，且根據(jù)所述結(jié)構(gòu)的制作工藝的知識假定一些參數(shù)，僅留有一些結(jié)構(gòu)參數(shù)是根據(jù)散射測量的數(shù)據(jù)確定。這種散射儀可以被配置為正入射散射儀或斜入射散射儀?？梢杂糜诒景l(fā)明的另一個散射儀如圖4所示。在該裝置中，由輻射源2發(fā)出的輻射采用透鏡系統(tǒng)12通過干涉濾光片13和偏振器17被聚焦，由部分反射表面16反射并經(jīng)由具有高數(shù)值孔徑(NA)(優(yōu)選至少大約0. 9或更優(yōu)選至少大約0. 95)的顯微鏡物鏡15聚焦到襯底W上。浸沒式散射儀甚至可以具有數(shù)值孔徑超過1的透鏡。然后，所反射的輻射通過部分反射表面16透射入檢測器18，以便檢測散射光譜。檢測器可以位于在透鏡系統(tǒng)15的焦距處的后投影光瞳平面11中，然而，光瞳平面可以替代地以輔助的光學元件(未示出)在檢測器上重新成像。所述光瞳平面是在其上輻射的徑向位置限定入射角而角位置限定輻射的方位角的平面。在一個示例中，所述檢測器為二維檢測器，以使得可以測量襯底目標30的兩維角散射譜。檢測器18可以是例如電荷耦合器件(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)傳感器的陣列，且可以采用例如每幀40毫秒的積分時間。參考束經(jīng)常被用于例如測量入射輻射的強度。為此，當輻射束入射到分束器16上時，輻射束的一部分通過所述分束器作為參考束朝向參考反射鏡14透射。然后，所述參考束被投影到同一檢測器18的不同部分上。一組干涉濾光片13可用于在如405-790nm或甚至更低(例如200_300nm)的范圍中選擇感興趣的波長。干涉濾光片可以是可調(diào)諧的，而不是包括一組不同的濾光片。光柵可能被用于替代干涉濾光片。檢測器18可以測量單一波長(或窄波長范圍)的被散射光的強度，所述強度在多個波長上是獨立的，或者所述強度在一個波長范圍上被積分。進而，檢測器可以分立地測量橫向磁場(TM)和橫向電場(TE)偏振光的強度和/或在橫向磁場和橫向電場偏振光之間的相位差。能夠采用給出大集光率的寬帶光源(即具有寬的光頻率范圍或波長以及由此而生的色彩)，由此允許多個波長的混合。在寬帶上的多個波長優(yōu)選每個具有S的帶寬和至少2δ (即帶寬的兩倍)的間距。多個輻射“源”可以是已經(jīng)用光纖束被分割的擴展輻射源的不同部分。以這樣的方式，角分辨散射光譜可以并行地在多個波長上被測量?？梢詼y量包含比二維光譜更多的信息的三維光譜(諸如波長和兩個不同的角度)。這允許更多的信息被測量，這增加量測工藝的魯棒性。這在歐洲專利No. 1，628，164Α中進行了更詳細的描述，該文檔以引用的方式整體并入本文中。襯底W上的目標30可以是光柵，所述光柵被印刷以使得在顯影之后，所述條紋由實抗蝕劑線組成。所述條紋可以替代地被蝕刻到所述襯底中。該圖案對于光刻投影設(shè)備 (尤其是投影系統(tǒng)PL)中的色差和照射對稱性敏感，且這種像差的存在將表明自身在所印刷的光柵中的變化。相應地，所印刷的光柵的散射測量數(shù)據(jù)被用于重建光柵。光柵的參數(shù) (例如線寬和線形)可以被輸入到重建過程中，所述重建過程由處理單元PU根據(jù)印刷步驟和/或其他的散射測量工藝的知識實現(xiàn)。本發(fā)明涉及用于曝光設(shè)備中的掩模上的圖案的實施例。曝光設(shè)備的掩?？梢允峭干溲谀；蚩梢允欠瓷溲谀?，例如多個單獨可控的元件(例如反射鏡)。掩模被例如光刻設(shè)備的曝光設(shè)備使用、以在襯底上印刷標記。隨后使用例如散射儀或橢圓計等檢查設(shè)備測量襯底上的標記或印刷的圖案?？梢允褂萌魏畏N類的檢查設(shè)備，只要所述檢查設(shè)備是能夠測量從例如光柵等印刷結(jié)構(gòu)反射的輻射并且可以測量例如印刷的圖案內(nèi)的單個結(jié)構(gòu)的臨界尺寸(CD)或相同結(jié)構(gòu)的側(cè)壁角度(SWA)等圖案參數(shù)的檢查設(shè)備。反射的輻射的性質(zhì)或襯底上標記的測量值與數(shù)學模型、或以前的測量值的庫、或 (反射的輻射或CD或SWA的)這些性質(zhì)和用于印刷標記的曝光設(shè)備的與焦距和/或劑量相關(guān)的性質(zhì)之間的關(guān)系的模擬和外插法對比。與焦距和/或劑量相關(guān)的性質(zhì)可以是焦距偏離 (其可能由于例如透鏡的不對準引起)或劑量偏離(由例如輻射束的強度波動引起)。它們還可以是其他與焦距相關(guān)的參數(shù)，例如象散、對比度或透鏡像差(典型地，在澤爾尼克公式中表示出來)。替換地，它們可以是例如劑量或強度變化等照射參數(shù)(即，輻射)。還可以替換地，測量的性質(zhì)可以是對抗蝕劑具有類似劑量引起的影響的參數(shù)，例如局部烘烤板溫度(其在整個襯底表面上對反射輻射或CD或SWA引起的變化與在整個襯底表面上引起的劑量變化類似)和抗蝕劑變化(再次，抗蝕劑厚度或密度等的變化將以與引起劑量變化類似的方式引起CD和SWA等的變化)。僅劑量(并且不必是焦距)偏離能夠被測量的情況的示例如下。襯底一旦已經(jīng)曝光，其可以被放置在烘烤板上，所述烘烤板是加熱板，其干燥位于襯底上的抗蝕劑層以便將襯底上的已經(jīng)被曝光的圖案固定。襯底的底表面上的烘烤板的熱量與襯底的頂表面上的輻射強度具有類似的性質(zhì)。如果烘烤板的溫度不均勻，抗蝕劑將不會均勻地干燥?？梢允褂蒙鲜龅南到y(tǒng)、以與測量劑量所采用的方式相同的方式測量抗蝕劑上的特征(例如，在襯底上的多個標記)。所確定的“劑量”的任何變化可以實際上是烘烤板的溫度變化，并且烘烤板可以因此被調(diào)整為校正該變化。實際上，將曝光工具中的劑量變化考慮到后面的測量值中， 襯底的圖案場內(nèi)的相同的標記可以首先用來測量曝光工具中存在的劑量變化，隨后測量烘烤板中存在的變化。在這種情況中的標記僅需要是劑量敏感的。圖5示出光柵G，包括一維條紋B的陣列(需要說明的是，其是一維的陣列，而不是指條紋是一維的)。這是通常用于測量諸如光刻設(shè)備內(nèi)的襯底W的重疊和對準等特征的圖案的示例。然而，正如上面所述，當輻射從該光柵G反射并且通過反射的輻射確定諸如臨界尺寸和側(cè)壁角度等參數(shù)時，可以存在焦距和劑量的若干個組合，其將得出已經(jīng)測出的CD和 SWA測量值。本發(fā)明的一個實施例包括圖案30 (例如在圖6A中示出的)的產(chǎn)生。此處圖案30 是結(jié)構(gòu)40的二維陣列。本實施例的特征在于二維重復的結(jié)構(gòu)40在χ和y方向中的每個方向上具有不同的物理或幾何性質(zhì)。因為在χ和y方向中的每個方向上具有不同的物理或幾何性質(zhì)，每個取向?qū)咕嗪蛣┝康淖兓哂酗@著的、有目的的不同響應。這導致印刷的結(jié)構(gòu)的整體行為比僅涉及臨界尺寸和側(cè)壁角度的情況更復雜。結(jié)果，對于給定的焦距和劑量， 整體響應是唯一的，與單個一維陣列的測量值相比，這允許焦距和劑量更好地分開。在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的單個重復結(jié)構(gòu)中的不同性質(zhì)的組合允許使用單個標記，并且意味著可以在單個標記上進行測量，因此減小了在掩模上使用的用于圖案的空間(例如，當與使用多個標記對比，其中每個標記包含一維陣列或單個結(jié)構(gòu))，并且減小了在襯底上使用的用于曝光標記的空間，以及減少了測出測量值花費的時間，同時減小了測量結(jié)果的模糊性。圖6B示出圖案的替換形式，該圖案因為其條紋構(gòu)造而可以稱為斑馬圖案。如圖6B 看到的，斑馬圖案具有沿第一方向的粗節(jié)距P和沿正交方向的細節(jié)距P。粗節(jié)距P是斑馬條紋圖案的工作循環(huán)的一部分，其基于不同照射模式的焦距/劑量敏感性，即依賴于用于照射掩模上的圖案以在襯底上產(chǎn)生想要的測試標記的輻射束的偏振、波長、強度等，進行改變以用于優(yōu)化。粗節(jié)距可以例如在大約400到大約600nm之間變化。附加地，或替換地，細節(jié)距ρ不改變，因為其可以在比曝光設(shè)備可印刷的尺寸小的尺寸處被固定。例如，細節(jié)距可以固定在大約70nm。小節(jié)距不被曝光設(shè)備印刷到襯底上的原因與所用的曝光輻射的波長有關(guān)。在本示例中，細節(jié)距大約為70nm，因為已知的光刻設(shè)備的分辨率是大約80nm，并且細節(jié)距可以是亞分辨率。然而，本發(fā)明的實施例采用使用EUV輻射的光刻設(shè)備，其具有小得多的分辨率、使得細節(jié)距可以是大約50nm、30nm或者甚至lOnm。
然而，以與輔助特征起作用的方式相同的方式，沒有印刷到襯底上(例如，因為他們不能夠被曝光設(shè)備分辨)的那些結(jié)構(gòu)仍然影響其他可以印刷的結(jié)構(gòu)被印刷的方式。然而，該圖案被設(shè)計用于特別地響應焦距和劑量。圖6B還示出了與粗節(jié)距P相同方向上的粗臨界尺寸⑶，和正交方向上的細臨界尺寸⑶。這些測量值中的每一個根據(jù)照射模式是可變的。在上面給出的節(jié)距測量值的情況下，粗臨界尺寸CD可以在例如大約200到300nm之間變化，并且細臨界尺寸cd可以是大約 30-40nm的量級。在上面圖6B中給出的示例中，總的斑馬圖案可以是大約40乘以40 μ m量級。該圖案設(shè)計成對焦距和劑量高敏感并且位于小的過程窗口內(nèi)。另一方面，在相同掩模內(nèi)并因此在襯底的相同場上使用相同掩模印刷的產(chǎn)品區(qū)域處于盡可能低的劑量和焦距敏感性，并且并入大的過程窗口。這樣，產(chǎn)品和測量圖案不相互影響，并且產(chǎn)品在掩模和襯底上一樣具有更重要的區(qū)域。作為斑馬圖案的條紋-間隔光柵布局的替換，二維圖案可以由例如接觸孔等其他結(jié)構(gòu)或允許一個節(jié)距的方向不能通過曝光設(shè)備印刷的任何其他形狀構(gòu)成。若干種不同圖案結(jié)構(gòu)是可以的，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠想象出來?？梢允褂迷S多種替換的分段結(jié)構(gòu)，例如沿χ和y方向中任一個或兩個的分段線和/或間隔，或者甚至并入異形結(jié)構(gòu)，例如納米梳結(jié)構(gòu)。下面描述更多的示例。替換地，一維重復結(jié)構(gòu)可以用作圖案，以如圖7中所示的一基礎(chǔ)開始。這種一維圖案與圖6B中的斑馬圖案有效地相同，但是細節(jié)距ρ完全消失了以至于得出如圖7所示的實心的條紋50。具有單位單元或單個結(jié)構(gòu)40的圖案30被分成亞結(jié)構(gòu)50。在一個示例中，優(yōu)選每個單位單元40存在若干個亞結(jié)構(gòu)，使得該單位單元的不同亞結(jié)構(gòu)對焦距和劑量的反應可以被單個地且單獨地測量。圖7中的圖案重復若干次，且表示包含沿χ和y方向不同的亞結(jié)構(gòu)的單位單元。圖7中的條紋可以分成例如如圖12所示的不同的子段，這在后面介紹。圖8示出替換的圖案30，所述圖案30具有在χ和y方向上不同的結(jié)構(gòu)40。這些結(jié)構(gòu)尺寸對焦距和劑量變化的響應在圖9中示出。在該示例中，沿y方向的線寬主要依賴于劑量。在χ方向上，線寬主要依賴于焦距。圖9中示出的不同的圖像45是曝光之后在襯底上的最終的印刷結(jié)構(gòu)，其作為焦距和劑量的函數(shù)。為了通過臨界尺寸或側(cè)壁角度確定焦距和劑量，建立焦距劑量模型。測量焦距能量矩陣(FEM)的臨界尺寸(CD)和側(cè)壁角度(SWA)以覆蓋焦距和劑量值的大的范圍。以此， 建立數(shù)學模型來描述和內(nèi)插焦距和劑量與CD和SWA之間的關(guān)系。使用該內(nèi)插模型，任何單個CD和/或SWA測量值可以轉(zhuǎn)化為焦距和劑量。好的焦距/劑量模型應該能夠預測對于用于在第一位置中建立模型的相同測量目標結(jié)構(gòu)的焦距和劑量值。這以“自測試”的方式測試，其中繪制設(shè)定點的值以及焦距和劑量對應目標結(jié)構(gòu)的預測值的圖，如圖IOA和IOB所示。理想地，獲得具有斜率1的直線。換句話說，測量的模型值應該與預測值相同。然而，對于一些一維結(jié)構(gòu)，焦距劑量模型不能確定校正焦距值，因為在負的焦距值和正的焦距值的條件下曝光的印刷結(jié)構(gòu)之間沒有觀察到足夠的差異，如圖IOA所示。負的焦距值是輻射的焦點位于襯底表面的一側(cè)的情況；正的焦距值是焦點位于相同襯底表面的另一側(cè)的情形。零將是輻射被期望地實現(xiàn)聚焦所在的襯底表面。圖IOA示出沿底部軸線的設(shè)定焦距位置和沿垂直軸線的預測值。正如看到的，預測值幾乎全是正的，這對于典型的一維結(jié)構(gòu)是問題。劑量確定情況稍微好點，如圖IOB所示， 其中設(shè)定劑量和預測的劑量之間具有斜率為1的直線是可能的。具有圖案結(jié)構(gòu)性質(zhì)的非唯一性的其他問題在預測焦距和劑量值方面導致大的散射。這在圖11中示出。依賴于這些結(jié)構(gòu)，焦距和劑量預測曲線中的位置確定可以如何精確地確定焦距和劑量。噪音估計顯示，對于曲線中某些區(qū)域，焦距和劑量更難以確定，如通過曲線C和D中大的散射所示，其對應焦距的噪音區(qū)域與劑量測量結(jié)果的關(guān)系。在重復性的測試中，相同的標記被測量多次，在此之后確定焦距和劑量值。在圖11中顯示，對于在圖的中央的噪音圖的圓形區(qū)域，右下角的圓形區(qū)域得到比噪音圖的中央圓形區(qū)域高的散射。使用在每個單位單元中具有多于一個的亞結(jié)構(gòu)的一維重復結(jié)構(gòu)或二維重復結(jié)構(gòu)確定焦距和/或劑量的優(yōu)點在于，圖案可以設(shè)計成對于在輻射條件以及抗蝕劑和堆疊性質(zhì)的較寬范圍內(nèi)來自單個結(jié)構(gòu)的焦距和劑量信息的分離具有較高的魯棒性。這改善對于抗蝕劑和較復雜的在下面的拓撲來說是潛在的焦距-劑量測量。與焦距和劑量分開，來自結(jié)構(gòu)的多于兩個變化的性質(zhì)(即，CD和SWA)的附加信息可以用于解決感興趣的其他過程或曝光參數(shù)。在交替的線中包含亞結(jié)構(gòu)的圖案的示例在圖12中示出。該圖案(可以存在于掩模上，例如用于印刷到襯底上)將如圖那樣印刷，使得襯底上的最終的標記將顯示為與掩模的印刷圖案一樣。在X方向上，標記是劑量敏感的，而不是焦距敏感的。這是因為標記通常用作沿X方向的規(guī)則的密集目標，這意味著焦距劑量的變化不影響它。然而，在y方向上，因為較大的間隙，標記是劑量和焦距敏感的。通過使用非傳統(tǒng)的(例如環(huán)形)輻射束形狀，因為y方向上的標記而衍射(在檢查階段期間)的輻射可以通過χ方向上的衍射來分辨。通過在光瞳平面上適當?shù)剡^濾，可以由此例如通過研究圖12中示出的標記的法線和間斷線的CD測量值而將焦距和劑量彼此區(qū)分開。在陣列內(nèi)使用子陣列或亞結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵之一在于，在至少一個方向上改變圖案(或標記)的透射率。其原因在于，結(jié)構(gòu)的⑶是影響圖案對輻射的透射率的因素。依賴于曝光設(shè)備的什么性質(zhì)被測量，結(jié)構(gòu)的⑶可以改變以影響圖案的透射率。只要作為線能夠被測量的結(jié)構(gòu)被印刷至襯底上，可以得出焦距測量值。當透射率存在改變，可以測量劑量性質(zhì)?？梢杂糜跍y量劑量和焦距(或其他相關(guān)的性質(zhì))的圖案的另一示例是棋盤圖案，其具有黑方塊(或其他形狀)作為結(jié)構(gòu)(包括孔或點)，白色方塊 (或其他形狀)是結(jié)構(gòu)之間的間隔。結(jié)構(gòu)和間隔的相對尺寸可以被改變以影響透射率，或者結(jié)構(gòu)的尺寸和/或形狀可以從一維或二維陣列到下一個地進行變化。替換地，為了測量劑量和焦距/劑量，結(jié)構(gòu)和間隔可以布置成沿一個方向是可印刷的但是在其他方向不能被印刷，如上面參照圖12介紹的。通過任何這樣的周期性二維圖案，可以通過下面的方法中的任一種確定焦距和劑量兩者，這并不意味著限制本發(fā)明的范圍，也不是窮舉的1.通過從圖案反射的輻射的衍射光譜直接測量焦距和劑量(例如通過將預期的、 模型的或模擬的衍射光譜進行對比)；2.使用重疊測量測量焦距和劑量，其中通過例如上述的圖案印刷的標記被印刷在襯底上的連續(xù)層上，并且通過研究從疊合的層反射的輻射的行為并且與預期的行為進行對比來測量連續(xù)層的重疊偏離；3.使用不同的直接和間接的測量技術(shù)并且使用襯底上的結(jié)構(gòu)的SWA、CD和其他物理性質(zhì)的重建來測量焦距和劑量；和4.通過研究在光瞳平面(在此衍射的輻射被有效地聚焦并可以被研究)處的輻射信息來測量焦距和劑量。最終的與焦距和劑量相關(guān)的測量值被反饋或前饋至曝光設(shè)備，其隨后補償在每個測量值中的任何誤差。圖13到17示出已經(jīng)實施的模擬的對比，將標準的一維圖案與包括輔助特征的標準一維圖案以及如上所述的二維圖案進行對比。在示出的具體示例中，所有圖案的節(jié)距是大約380nm，除了圖13C和15C中示出的二維圖案，其在χ方向上具有大約380nm的(粗) 節(jié)距，在y方向具有大約150nm的(細)節(jié)距。在所有的示例中，抗蝕劑厚度是大約125nm。圖13A示出具有條紋形狀的單個結(jié)構(gòu)的圖案。測量的臨界尺寸(如圖中示出為平均臨界方向MCD)的對比與劑量相比。正如圖13A的曲線所示，斜率不是非常得陡，這意味著CD對劑量的敏感性低。圖中的每條線與不同的焦距值(單位ym)相關(guān)。圖13B示出具有輔助特征的圖案。通過輔助特征，意味著在掩模上的圖案中包含其他結(jié)構(gòu)以便補償會在印刷的圖案上出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)邊緣誤差和模糊。這種結(jié)構(gòu)55是主要結(jié)構(gòu)40的輔助特征，如圖13B所示。雖然這些輔助特征55出現(xiàn)在掩模圖案上，但是它們不會出現(xiàn)在襯底上的印刷結(jié)構(gòu)中，因為它們太小以至于不被所用的波長分辨和/或為消除主結(jié)構(gòu)40的任何邊緣誤差而被完全補償。正如圖13B中的曲線所示，輔助特征引起CD隨劑量變化的斜率比在沒有輔助特征的情況下陡。圖13C示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有二維周期性結(jié)構(gòu)40的圖案30。正如曲線所示，對于任何固定的焦距值，CD隨劑量變化的斜率的平均值甚至比具有輔助特征的圖案的曲線更陡。這意味著二維圖案(的CD)比其他所測試的圖案對劑量更敏感。圖14將圖13中的每個圖案的斜率與焦距值進行對比。斜率的總的絕對值越大 (或這些值越負)，則圖案越敏感，這可以替換地描述為，曲線下的間隔越小，所用的圖案越敏感。二維目標比具有或不具有輔助特征的圖案更能實現(xiàn)這一點。圖15示出與圖13相同的測量值，但是對于側(cè)壁角度與焦距測量值進行了對比。與圖13—樣，圖15A示出具有單個結(jié)構(gòu)40的掩模圖案。相同的圖中還示出SWA隨焦距變化的曲線。圖15B示出對于具有主結(jié)構(gòu)40和輔助特征55的圖案的SWA隨焦距變化的曲線。最后，圖15C示出對于具有在χ方向和y方向上不同的結(jié)構(gòu)40的二維圖案30的SWA隨焦距變化的曲線。二維圖案比其他兩個圖案中任一個導致更陡的SWA隨焦距變化的平均斜率。 圖16示出圖15A、15B和15C的曲線隨測量的劑量變化的斜率。圖16的曲線顯示，二維圖案的相對于劑量的斜率比其他兩種圖案的斜率陡。圖17示出圖13和15中示出的三種圖案的每一種的劑量敏感性和焦距敏感性的表。從表可以看到，從沒有輔助特征的圖案到具有輔助特征的圖案劑量和焦距敏感性增大， 到具有二維結(jié)構(gòu)陣列的圖案再增大。這些結(jié)果是對于劑量在12. 5到13. 5mJ/cm2并且焦距為-0. 100到-0. 050 μ m的情況。因此測試已經(jīng)表明二維圖案比已知的其他類型的圖案對劑量和焦距更敏感。雖然在本文中詳述了光刻設(shè)備用在制造ICs (集成電路)，但是應該理解到，這里所述的光刻設(shè)備可以有其他應用，例如制造集成光學系統(tǒng)、磁疇存儲器的引導和檢測圖案、 平板顯示器、液晶顯示器(IXDs)、薄膜磁頭等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應該認識到，在這種替代應用的情況中，可以將這里使用的任何術(shù)語“晶片”或“管芯”分別認為是與更上位的術(shù)語“襯底”或“目標部分”同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進行處理，例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對已曝光的抗蝕劑進行顯影的工具)、量測工具和/ 或檢查工具中。在可應用的情況下，可以將所述公開內(nèi)容應用于這種和其他襯底處理工具中。另外，所述襯底可以處理一次以上，例如為產(chǎn)生多層IC，使得這里使用的所述術(shù)語“襯底”也可以表示已經(jīng)包含多個已處理層的襯底。雖然上面詳述了本發(fā)明的實施例在光刻設(shè)備的應用，應該注意到，本發(fā)明可以有其它的應用，例如壓印光刻，并且只要情況允許，不局限于光學光刻。在壓印光刻中，圖案形成裝置中的拓撲限定了在襯底上產(chǎn)生的圖案?？梢詫⑺鰣D案形成裝置的拓撲印刷到提供給所述襯底的抗蝕劑層中，在其上通過施加電磁輻射、熱、壓力或其組合來使所述抗蝕劑固化。在所述抗蝕劑固化之后，所述圖案形成裝置從所述抗蝕劑上移走，并在抗蝕劑中留下圖案。這里使用的術(shù)語“輻射”和“束”包含全部類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射 (例如具有約365、355、248、193、157或126歷的波長)和極紫外(EUV)輻射(例如具有 5-20nm范圍的波長)，以及粒子束，例如離子束或電子束。在允許的情況下，術(shù)語“透鏡”可以表示不同類型的光學部件中的任何一種或其組合，包括折射式的、反射式的、磁性的、電磁的以及靜電的光學構(gòu)件。盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實施例，但應該認識到，本發(fā)明可以以與上述不同的方式來實現(xiàn)。例如，本發(fā)明可以采用包含用于描述一種如上面公開的方法的一個或更多個機器可讀指令序列的計算機程序的形式，或具有存儲其中的所述計算機程序的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(例如半導體存儲器、磁盤或光盤)的形式。結(jié)論應該認識到，“具體實施方式
”部分而不是“發(fā)明內(nèi)容”部分和摘要部分用于解釋權(quán)利要求。發(fā)明內(nèi)容和摘要部分可以給出本發(fā)明的一個或多個實施例但不是發(fā)明人預期的全部實施例，因此不以任何方式限制本發(fā)明和未決的權(quán)利要求。本發(fā)明已經(jīng)借助功能存儲塊進行了描述，其示出了具體功能和關(guān)系的應用。這些功能存儲塊的邊界在這里為了方便描述是任意地限定的。只要具體的功能和關(guān)系被正確地執(zhí)行，可以限定替換的邊界。前面具體實施例的描述將完全反應本發(fā)明的總體性質(zhì)，在不脫離本發(fā)明的總概念的條件下，通過有限次實驗，通過應用本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識，本發(fā)明的其他方面就可以容易地修改和/或調(diào)整、以用于這種具體實施例的不同應用。因此，基于這里給出的教導和啟示，這種調(diào)整和修改落入所公開的實施例的等價物的含義和范圍內(nèi)。應該理解，這里的術(shù)語或措辭是為了描述而不是限制的，以便本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)所述教導和啟示可以解釋本說明書的術(shù)語或措辭。本發(fā)明的寬度和范圍不應該受到上述示例性實施例中任一個的限制，而應該僅根據(jù)權(quán)利要求和其等價物進行限定。
權(quán)利要求
1.一種測量曝光設(shè)備的與焦距和/或劑量相關(guān)的性質(zhì)的方法，所述方法包括步驟使用將要被測量的曝光設(shè)備和包括用于形成標記的圖案的掩模在襯底上印刷標記，所述圖案包括結(jié)構(gòu)的陣列，所述陣列具有沿一個方向的能夠被曝光設(shè)備分辨的節(jié)距和沿與第一方向不同的第二方向的不能被曝光設(shè)備分辨的節(jié)距；和測量已經(jīng)使用掩模通過曝光設(shè)備曝光的襯底的性質(zhì)，包括步驟 將輻射束投影到襯底上的標記上； 檢測從襯底上的標記反射的輻射；和由反射的輻射的性質(zhì)確定曝光設(shè)備的與焦距和劑量相關(guān)的性質(zhì)中的至少一個。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，被測量的曝光設(shè)備的最終的與焦距和/或劑量相關(guān)的測量值被反饋至曝光設(shè)備，用于校正與焦距和/或劑量相關(guān)的性質(zhì)中的任何誤差。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，被測量的曝光設(shè)備的性質(zhì)是曝光輻射束的焦距偏罔。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，被測量的曝光設(shè)備的性質(zhì)是曝光輻射束的劑量偏罔。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，被測量的曝光設(shè)備的性質(zhì)是像散或透鏡像差。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，被測量的曝光設(shè)備的性質(zhì)是襯底上的抗蝕劑輪廓。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟使用不同的已知的焦距偏離和/或劑量偏離在襯底上印刷標記； 測量反射的輻射的性質(zhì)變化，作為已知的焦距偏離和/或劑量偏離的函數(shù)；和基于所述性質(zhì)變化的測量值存儲反射的輻射的性質(zhì)和焦距偏離和/或劑量偏離之間的關(guān)系的庫。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟響應于曝光設(shè)備的不同的焦距和/或劑量的偏離，模擬標記圖案和/或反射的輻射；和基于所述模擬來存儲對于不同的焦距和/或劑量偏離的標記圖案和/或反射的輻射的特征的數(shù)學模型。
9.一種用于曝光設(shè)備中的掩模，所述掩模包括用于在襯底上印刷標記的圖案，所述圖案包括結(jié)構(gòu)的陣列，所述陣列具有沿一個方向的能夠被曝光設(shè)備分辨的第一節(jié)距和沿與第一方向不同的第二方向的不能被曝光設(shè)備分辨的第二節(jié)距。
10.如權(quán)利要求9所述的掩模，其中掩模上的圖案包括在兩個方向中的每一個方向上具有不同物理性質(zhì)的沿兩個方向的重復結(jié)構(gòu)，所述不同物理性質(zhì)配置成對通過掩模的輻射的焦距偏離和/或劑量偏離彼此不同地響應。
11.如權(quán)利要求9所述的掩模，其中，所述圖案包括在兩個方向中的每一個方向上具有不同幾何性質(zhì)的重復結(jié)構(gòu)的二維陣列，所述不同幾何性質(zhì)配置成對通過掩模的輻射的焦距偏離和/或劑量偏離彼此不同地響應。
12.如權(quán)利要求9所述的掩模，其中，所述結(jié)構(gòu)是矩形的，其中在兩個方向中的第一方向上的邊比兩個方向中的第二方向上的邊長。
13.如權(quán)利要求9所述的掩模，其中，所述圖案包括由條紋和條紋之間的間隔形成的光柵的陣列。
14.如權(quán)利要求9所述的掩模，其中，所述圖案包括多個一維或二維陣列，并且所述一維或二維陣列中的至少一個與在所述圖案內(nèi)的所述一維或二維陣列中的至少另一個不同。
15.如權(quán)利要求9所述的掩模，其中，在圖案中包括孔的陣列。
16.如權(quán)利要求9所述的掩模，其中，在圖案中包括點的陣列。
17.如權(quán)利要求9所述的掩模，其中，結(jié)構(gòu)的陣列包括結(jié)構(gòu)的子陣列。
18.如權(quán)利要求9所述的掩模，其中，所述結(jié)構(gòu)的至少一部分包括亞結(jié)構(gòu)，所述亞結(jié)構(gòu)具有與所述結(jié)構(gòu)類似的平均透射率。
19.如權(quán)利要求9所述的掩模，其中，所述圖案包括間隔分開的結(jié)構(gòu)的陣列，使得在第二方向上的第二節(jié)距小于能夠通過將要被測量的曝光設(shè)備印刷的尺寸。
20.如權(quán)利要求9所述的掩模，其中，所述第二節(jié)距小于能夠通過將要被測量的曝光設(shè)備分辨的尺寸。
21.如權(quán)利要求9所述的掩模，其中，所述第一節(jié)距是能分辨的且可變的。
22.如權(quán)利要求9所述的掩模，其中，所述結(jié)構(gòu)在兩個方向上的臨界尺寸CD是可變的。
23.一種用于曝光設(shè)備中的投影設(shè)備，曝光設(shè)備配置成使用包含用于印刷標記的圖案的掩模在襯底上印刷標記，所述投影設(shè)備配置成在第一方向上分辨掩模上的圖案并且在與第一方向不同的第二方向上不分辨圖案。
24.如權(quán)利要求23所述的投影設(shè)備，其中，所述投影設(shè)備配置成投影輻射束，所述輻射束具有性質(zhì)、使得其能夠在第一方向上將掩模上的圖案精確地印刷到襯底上，但是不能夠在第二方向上將掩模上的圖案精確地印刷到襯底上。
25.—種包括標記的襯底，所述標記已經(jīng)使用包括結(jié)構(gòu)陣列的圖案印刷，所述陣列具有沿一個方向的能夠在標記中被分辨的節(jié)距和沿與第一方向不同的第二方向的在標記中不能被分辨的節(jié)距。
26.一種用于測量曝光設(shè)備的與焦距和/或劑量相關(guān)的性質(zhì)的檢查系統(tǒng)，所述檢查系統(tǒng)包括掩模，包括用于使用將要被測量的曝光設(shè)備在襯底上印刷標記的圖案，所述圖案包括結(jié)構(gòu)的陣列，所述陣列具有沿一個方向的能夠被將要被測量的曝光設(shè)備分辨的節(jié)距和沿與第一方向不同的第二方向的不能被將要被測量的曝光設(shè)備分辨的節(jié)距；和檢查設(shè)備，配置成測量已經(jīng)使用掩模通過曝光設(shè)備印刷標記于其上的襯底的性質(zhì)，包括輻射源；投影系統(tǒng)，配置成引導來自輻射源的輻射到標記上；檢測器，配置成檢測從標記反射的輻射；和處理器，配置成由反射的輻射的性質(zhì)確定曝光設(shè)備的與焦距和劑量相關(guān)的性質(zhì)中的至少一個。
27.如權(quán)利要求26所述的檢查系統(tǒng)，其中，所述處理器配置成通過將反射的輻射的性質(zhì)和與焦距和/或劑量相關(guān)的性質(zhì)之間的之前測量的、模擬的和/或外插的關(guān)系的庫同反射的輻射進行比較，來確定曝光設(shè)備的與焦距和劑量相關(guān)的性質(zhì)中的至少一個。
28.—種檢查設(shè)備，配置成測量已經(jīng)使用包含圖案的掩模通過曝光設(shè)備印刷標記于其上的襯底的性質(zhì)，所述標記已經(jīng)使用包括結(jié)構(gòu)陣列的圖案被印刷，所述陣列具有沿一個方向的在標記中被分辨的節(jié)距和沿與第一方向不同的第二方向的在標記中不被分辨的節(jié)距， 所述檢查設(shè)備包括 輻射源；投影系統(tǒng)，配置成引導來自輻射源的輻射到標記上； 檢測器，配置成檢測從標記反射的輻射；和處理器，配置成通過檢測的輻射確定標記的性質(zhì)，和通過反射的輻射的性質(zhì)確定用于印刷標記的曝光設(shè)備的與焦距和/或劑量相關(guān)的性質(zhì)。
29.如權(quán)利要求28所述的檢查設(shè)備，其中，所述處理器配置成通過將反射的輻射的性質(zhì)和與焦距和/或劑量相關(guān)的性質(zhì)之間的之前測量的、模擬的和/或外插的關(guān)系的庫同反射的輻射進行比較，來確定曝光設(shè)備的與焦距和劑量相關(guān)的性質(zhì)中的至少一個。
30.如權(quán)利要求28所述的檢查設(shè)備，其中，所述檢查設(shè)備是散射儀。
31.一種光刻設(shè)備，包括照射光學系統(tǒng)，布置成照射圖案； 如權(quán)利要求23所述的投影設(shè)備；和如權(quán)利要求28所述的檢查設(shè)備。
32.一種光刻單元，包括涂布裝置，布置成給襯底涂覆輻射敏感層；光刻設(shè)備，布置成將圖像曝光到襯底的通過涂布裝置涂覆的輻射敏感層上； 顯影裝置，布置成顯影通過光刻設(shè)備曝光的圖像；和如權(quán)利要求28所述的檢查設(shè)備。
33.一種測量曝光設(shè)備的與焦距和劑量相關(guān)的性質(zhì)中的至少一個的方法，包括步驟 使用將要被測量的曝光設(shè)備和包括用于形成標記的圖案的掩模，將標記印刷到襯底上，所述圖案包括結(jié)構(gòu)的陣列，所述陣列具有沿一個方向的能夠被曝光設(shè)備分辨的節(jié)距和沿與第一方向不同的第二方向的不能被曝光設(shè)備分辨的節(jié)距；和測量已經(jīng)使用掩模通過曝光設(shè)備曝光的襯底的性質(zhì)，包括步驟 將輻射束投影到襯底上的標記上， 檢測從襯底上的標記反射的輻射，和由反射的輻射的性質(zhì)確定曝光設(shè)備的與焦距和劑量相關(guān)的性質(zhì)中的至少一個。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，被測量的曝光設(shè)備的與焦距和劑量相關(guān)的測量值中的至少一個配置成被反饋至曝光設(shè)備，用于校正與焦距和劑量相關(guān)的性質(zhì)中的至少一個中的任何誤差。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，被測量的曝光設(shè)備的性質(zhì)包括曝光輻射束的焦距偏離。
36.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，被測量的曝光設(shè)備的性質(zhì)包括曝光輻射束的劑量偏離。
37.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，被測量的曝光設(shè)備的性質(zhì)包括像散和透鏡像差。
38.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，被測量的曝光設(shè)備的性質(zhì)包括襯底上的抗蝕劑輪廓。
39.如權(quán)利要求33所述的方法，還包括步驟使用至少一個預定焦距偏離和劑量偏離在襯底上印刷標記；測量反射的輻射的性質(zhì)變化，作為所述至少一個預定焦距偏離和劑量偏離的函數(shù)；和存儲反射的輻射的性質(zhì)和基于所述性質(zhì)的變化的測量值的所述至少一個預定焦距偏離和劑量偏離之間的關(guān)系的庫。
40.如權(quán)利要求33所述的方法，還包括步驟響應于曝光設(shè)備的焦距偏離和劑量偏離中的所述至少一個，模擬標記圖案和反射的輻射中的至少一個；和基于所述模擬來存儲對于焦距偏離和劑量偏離中的所述至少一個的標記圖案和反射的輻射特征中的所述至少一個的數(shù)學模型。
41.一種配置成在曝光設(shè)備中使用的掩模，所述掩模包括配置成用于在襯底上印刷標記的圖案，所述圖案包括結(jié)構(gòu)的陣列，所述陣列具有沿一個方向的能夠被曝光設(shè)備分辨的第一節(jié)距；和沿與第一方向不同的第二方向的不能被曝光設(shè)備分辨的第二節(jié)距。
42.如權(quán)利要求41所述的掩模，其中，所述掩模上的圖案包括在兩個方向中的每一個方向上具有不同的物理性質(zhì)的在兩個方向上的重復結(jié)構(gòu)，所述不同的物理性質(zhì)配置成對通過掩模的輻射的焦距偏離或劑量偏離彼此不同地響應。
43.如權(quán)利要求41所述的掩模，其中，所述圖案包括在兩個方向中的每一個方向上具有不同幾何性質(zhì)的重復結(jié)構(gòu)的二維陣列，所述不同幾何性質(zhì)配置成對通過掩模的輻射的焦距偏離或劑量偏離彼此不同地響應。
44.如權(quán)利要求41所述的掩模，其中，所述結(jié)構(gòu)是矩形的，其中在兩個方向中的第一個方向上的邊比在兩個方向中的第二個方向上的邊長。
45.如權(quán)利要求41所述的掩模，其中，所述圖案包括由條紋和條紋之間的間隔形成的光柵的陣列。
46.如權(quán)利要求41所述的掩模，其中，所述圖案包括多個一維或二維陣列，并且所述一維或二維陣列中的至少一個與在所述圖案內(nèi)的所述一維或二維陣列中的至少另一個不同。
47.如權(quán)利要求41所述的掩模，其中，所述圖案包括孔的陣列。
48.如權(quán)利要求41所述的掩模，其中，所述圖案包括點的陣列。
49.如權(quán)利要求41所述的掩模，其中，所述結(jié)構(gòu)的陣列包括結(jié)構(gòu)的子陣列。
50.如權(quán)利要求41所述的掩模，其中，所述結(jié)構(gòu)的陣列的至少一部分包括亞結(jié)構(gòu)，所述亞結(jié)構(gòu)具有與所述結(jié)構(gòu)的陣列類似的平均透射率。
51.如權(quán)利要求41所述的掩模，其中，所述結(jié)構(gòu)的陣列配置成間隔分開，使得在第二方向上的第二節(jié)距小于能夠通過將要被測量的曝光設(shè)備印刷的尺寸。
52.如權(quán)利要求41所述的掩模，其中，所述第二節(jié)距小于能夠通過將要被測量的曝光設(shè)備分辨的尺寸。
53.如權(quán)利要求41所述的掩模，其中，所述第一節(jié)距是能分辨的且可變的。
54.如權(quán)利要求41所述的掩模，其中，所述結(jié)構(gòu)在兩個方向上的臨界尺寸(CD)是可變的。
55.一種配置成在曝光設(shè)備中使用的投影設(shè)備，所述曝光設(shè)備配置成在襯底上印刷標記，所述投影設(shè)備包括包含用于印刷標記的圖案的掩模，其中所述投影設(shè)備配置成分辨沿第一方向的在掩模上的圖案并且在與第一方向不同的第二方向上不分辨圖案。
56.如權(quán)利要求55所述的投影設(shè)備，其中，所述投影設(shè)備配置成投影輻射束，其中所述輻射束配置成在第一方向上將掩模上的圖案印刷到襯底上，而不配置成在第二方向上將掩模上的圖案印刷到襯底上。
57.一種包括圖案的襯底，所述圖案包括配置成印刷標記的結(jié)構(gòu)的陣列，所述陣列具有沿一個方向的在標記中能夠被分辨的節(jié)距和沿與第一方向不同的第二方向的在標記中不能被分辨的節(jié)距。
58.一種用于測量曝光設(shè)備的與焦距或劑量相關(guān)的性質(zhì)的檢查系統(tǒng)，所述檢查系統(tǒng)包括掩模，包括配置用于使用將要被測量的曝光設(shè)備在襯底上印刷標記的圖案，所述圖案包括結(jié)構(gòu)的陣列，所述陣列具有沿第一方向的能夠被將要被測量的曝光設(shè)備分辨的節(jié)距和沿與第一方向不同的第二方向的不能被將要被測量的曝光設(shè)備分辨的節(jié)距；和檢查設(shè)備，配置成測量已經(jīng)使用掩模通過曝光設(shè)備印刷標記于其上的襯底的性質(zhì)，包括，輻射源；投影系統(tǒng)，配置成引導來自輻射源的輻射到標記上； 檢測器，配置成檢測從標記反射的輻射；和處理器，配置成通過反射的輻射的性質(zhì)確定曝光設(shè)備的與焦距或劑量相關(guān)的性質(zhì)。
59.如權(quán)利要求58所述的檢查系統(tǒng)，其中，所述處理器配置成通過將反射的輻射的性質(zhì)和與焦距或劑量相關(guān)的性質(zhì)之間的之前測量的、模擬的或外插的多個關(guān)系同反射的輻射進行比較，來確定曝光設(shè)備的與焦距或劑量相關(guān)的性質(zhì)。
60.一種檢查設(shè)備，配置成測量已經(jīng)使用包含圖案的掩模通過曝光設(shè)備印刷標記于其上的襯底的性質(zhì)，所述標記已經(jīng)使用包括結(jié)構(gòu)的陣列的圖案印刷，所述陣列具有沿一個方向的在標記中能夠被分辨的節(jié)距和沿與第一方向不同的第二方向的在標記中不能被分辨的節(jié)距，所述檢查設(shè)備包括輻射源；投影系統(tǒng)，配置成引導來自輻射源的輻射到標記上； 檢測器，配置成檢測從標記反射的輻射；和處理器，配置成通過檢測的輻射確定標記的性質(zhì)，和通過反射的輻射的性質(zhì)確定用于印刷標記的曝光設(shè)備的與焦距或劑量相關(guān)的性質(zhì)。
61.如權(quán)利要求60所述的檢查設(shè)備，其中，所述處理器配置成通過將反射的輻射的性質(zhì)和與焦距或劑量相關(guān)的性質(zhì)之間的之前測量的、模擬的或外插的多個關(guān)系同反射的輻射進行比較，來確定曝光設(shè)備的與焦距或劑量相關(guān)的性質(zhì)。
62.如權(quán)利要求60所述的檢查設(shè)備，其中，所述檢查設(shè)備是散射儀。
63.一種光刻設(shè)備，包括照射光學系統(tǒng)，配置成照射圖案；投影設(shè)備，配置成在襯底上印刷標記，包括包含用于印刷標記的圖案的掩模，其中所述投影設(shè)備配置成分辨沿第一方向的在掩模上的圖案并且在與第一方向不同的第二方向上不分辨圖案；和檢查設(shè)備，配置成測量已經(jīng)使用包含圖案的掩模通過曝光設(shè)備印刷標記于其上的襯底的性質(zhì)，所述標記已經(jīng)使用包括結(jié)構(gòu)的陣列的圖案印刷，所述陣列具有沿一個方向的在標記中被分辨的節(jié)距和沿與第一方向不同的第二方向的在標記中不被分辨的節(jié)距，所述檢查設(shè)備包括， 輻射源；投影系統(tǒng)，配置成引導來自輻射源的輻射到標記上； 檢測器，配置成檢測從標記反射的輻射；和處理器，配置成通過檢測的輻射確定標記的性質(zhì)，和通過反射的輻射的性質(zhì)確定用于印刷標記的曝光設(shè)備的與焦距或劑量相關(guān)的性質(zhì)。
64. 一種光刻單元，包括 涂布裝置，布置成給襯底涂覆輻射敏感層；光刻設(shè)備，布置成將圖像曝光到襯底的通過涂布裝置涂覆的輻射敏感層上； 顯影裝置，布置成顯影通過光刻設(shè)備曝光的圖像；和檢查設(shè)備，配置成測量已經(jīng)使用包含圖案的掩模通過曝光設(shè)備印刷標記于其上的襯底的性質(zhì)，所述標記已經(jīng)使用包括結(jié)構(gòu)的陣列的圖案被印刷，所述陣列具有沿一個方向的在標記中被分辨的節(jié)距和沿與第一方向不同的第二方向的在標記中不被分辨的節(jié)距，所述檢查設(shè)備包括 輻射源；投影系統(tǒng)，配置成引導來自輻射源的輻射到標記上； 檢測器，配置成檢測從標記反射的輻射；和處理器，配置成通過檢測的輻射確定標記的性質(zhì)，和通過反射的輻射的性質(zhì)確定用于印刷標記的曝光設(shè)備的與焦距或劑量相關(guān)的性質(zhì)。
全文摘要
為了確定曝光設(shè)備是否輸出正確的輻射劑量以及其投影系統(tǒng)是否正確地聚焦輻射，在掩模上使用測試圖案用于將特定標記印刷到襯底上。然后通過例如散射儀等檢查設(shè)備測量該標記，以確定焦距和劑量以及其他相關(guān)性質(zhì)是否存在誤差。測試圖案配置成使得焦距和劑量的這種改變可以容易地通過測量使用掩模曝光的圖案的性質(zhì)來確定。測試圖案可以是二維圖案，其中物理或幾何性質(zhì)，例如節(jié)距，在兩個維度的每一個上是不同的。測試圖案還可以是一維的圖案，其由一維的結(jié)構(gòu)的陣列構(gòu)成，該結(jié)構(gòu)由至少一個亞結(jié)構(gòu)構(gòu)成，該亞結(jié)構(gòu)與焦距和劑量不同地相互作用并給出可以確定焦距和劑量的曝光圖案。
文檔編號G03F7/20GK102171618SQ200980138923
公開日2011年8月31日 申請日期2009年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月6日
發(fā)明者C·李維斯, C·馬特茲尤斯, H·克拉莫, J·奎達克爾斯, M·范德克爾克霍夫 申請人:Asml荷蘭有限公司