目標(biāo)布置的優(yōu)化和相關(guān)的目標(biāo)的制作方法
【專利摘要】公開(kāi)了一種設(shè)計(jì)目標(biāo)布置的方法，以及相關(guān)的目標(biāo)和掩模版。所述目標(biāo)包括多個(gè)光柵，每個(gè)光柵包括多個(gè)子結(jié)構(gòu)。所述方法包括步驟：定義目標(biāo)區(qū)域；將所述子結(jié)構(gòu)定位在所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，以便形成所述光柵；和在所述光柵周邊處定位輔助特征，所述輔助特征配置成減小在所述光柵周邊處的被測(cè)量的強(qiáng)度峰。所述方法可以包括優(yōu)化過(guò)程，所述優(yōu)化過(guò)程包括對(duì)通過(guò)使用量測(cè)過(guò)程檢驗(yàn)所述目標(biāo)而獲得的所形成的圖像進(jìn)行模型化；和評(píng)價(jià)所述目標(biāo)布置是否被針對(duì)于使用量測(cè)過(guò)程的檢測(cè)進(jìn)行優(yōu)化。
【專利說(shuō)明】目標(biāo)布置的優(yōu)化和相關(guān)的目標(biāo)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2014年2月21日遞交的EP申請(qǐng)14156125的權(quán)益，并且通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容并入到本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及可用于例如由光刻技術(shù)進(jìn)行的器件制造中的半導(dǎo)體晶片量測(cè)方法和設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及目標(biāo)的布置的優(yōu)化程序以及這樣布置的目標(biāo)的優(yōu)化程序。
【背景技術(shù)】
[0004]光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上，通常是襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)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(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一個(gè)或多個(gè)管芯)上。通常，圖案的轉(zhuǎn)移是通過(guò)把圖案成像到設(shè)置在襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上進(jìn)行的。通常，單個(gè)的襯底將包含被連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。已知的光刻設(shè)備包括:所謂的步進(jìn)機(jī)，在所謂的步進(jìn)機(jī)中，每個(gè)目標(biāo)部分通過(guò)一次將整個(gè)圖案曝光到目標(biāo)部分上來(lái)輻照每個(gè)目標(biāo)部分；以及所謂的掃描器，在所謂的掃描器中，通過(guò)輻射束沿給定方向(“掃描”方向)掃描所述圖案、同時(shí)沿與該方向平行或反向平行的方向同步掃描所述襯底來(lái)輻照每個(gè)目標(biāo)部分。也可以通過(guò)將圖案壓印到襯底上來(lái)將圖案從圖案形成裝置轉(zhuǎn)移到襯底上。
[0005]為了監(jiān)控光刻過(guò)程，測(cè)量了圖案化的襯底的參數(shù)。參數(shù)可以包括例如形成在圖案化的襯底中或上的連續(xù)層與已顯影的光致抗蝕劑的臨界線寬之間的重疊誤差?？梢栽诋a(chǎn)品襯底和/或?qū)ｉT(mén)的量測(cè)目標(biāo)上執(zhí)行這種測(cè)量。量測(cè)目標(biāo)(或掩模)可以包括例如水平和垂直條紋的組合，例如用于形成諸如光柵等周期性結(jié)構(gòu)。
[0006]存在用于進(jìn)行在光刻過(guò)程中形成的微觀結(jié)構(gòu)的測(cè)量的諸多技術(shù)，包括使用掃描電子顯微鏡和各種專門(mén)的工具。一種快速且非侵入形式的專門(mén)檢查工具是散射儀，在該散射儀中輻射束被引導(dǎo)到襯底的表面上的目標(biāo)上，測(cè)量散射或反射束的性質(zhì)。
[0007]用于光刻領(lǐng)域的各種形式的散射儀已經(jīng)被研制。這些裝置將輻射束引導(dǎo)到目標(biāo)上并測(cè)量被散射的輻射的一種或更多種性質(zhì)(例如作為波長(zhǎng)的函數(shù)的在單個(gè)反射角處的強(qiáng)度;作為反射角的函數(shù)的在一個(gè)或更多個(gè)波長(zhǎng)處的強(qiáng)度;或作為反射角的函數(shù)的偏振)以獲得“光譜”，根據(jù)該“光譜”，可以確定目標(biāo)的感興趣的性質(zhì)。感興趣的性質(zhì)的確定可以通過(guò)各種技術(shù)來(lái)進(jìn)行:例如通過(guò)迭代方法來(lái)重建目標(biāo)結(jié)構(gòu)，例如嚴(yán)格耦合波分析或有限元方法;庫(kù)搜索；以及主分量分析。
[0008]已知的散射儀的示例包括在US2006033921A1和US2010201963A1中所描述的類型的角分辨散射儀。這種散射儀所使用的目標(biāo)是相對(duì)大的(例如40μπιΧ40μπι)光柵，測(cè)量束生成比光柵小的光斑(即光柵被欠填充)。這簡(jiǎn)化了目標(biāo)的數(shù)學(xué)重建，因?yàn)槠淇梢员豢闯墒菬o(wú)限的。
[0009]為了限制對(duì)于每個(gè)產(chǎn)品晶片的為了量測(cè)目的的成本消耗，正在減小量測(cè)和對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)的尺寸。例如，用于重疊量測(cè)的目標(biāo)尺寸的范圍從20 X 20μπι2之間到10 X ΙΟμπι2。正在研究使用更小的目標(biāo)尺寸。典型地，這種目標(biāo)使用“暗場(chǎng)”散射術(shù)進(jìn)行測(cè)量，在“暗場(chǎng)”散射術(shù)中，第零衍射級(jí)(對(duì)應(yīng)于鏡面反射)被擋住，僅一個(gè)或更高的衍射級(jí)被處理，以產(chǎn)生所述目標(biāo)的灰度圖像(即“暗場(chǎng)”圖像)。使用這一暗場(chǎng)技術(shù)的基于衍射的重疊使得能夠在更小的目標(biāo)上進(jìn)行重疊測(cè)量，并且被已知為基于微衍射的重疊(yDBO)。暗場(chǎng)量測(cè)的示例可以在國(guó)際專利申請(qǐng) W02009/078708，W02009/106279，W02013178422 和 W02013/143814 中找到。所述技術(shù)的進(jìn)一步的進(jìn)展已經(jīng)在下述公開(kāi)的專利申請(qǐng)被描述:US20110027704A，US20110043791A，US20120044470A，US20120123581A，US20130258310A和US20130271740A中，并且在美國(guó)專利申請(qǐng)61/652，552和61/803,673中被描述。這些目標(biāo)小于照射光斑，并且可以被晶片上的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圍繞。因此，可以在一個(gè)圖像中完整地測(cè)量“復(fù)合”目標(biāo)(例如包括具有不同的重疊偏置的多個(gè)單獨(dú)的光柵部分的目標(biāo))。因此，光柵邊緣在目標(biāo)的灰度圖像中也是可見(jiàn)的。光柵邊緣通常呈現(xiàn)出偏離了平均光柵強(qiáng)度的強(qiáng)度水平(此處稱為“邊緣效應(yīng)”)。
[0010]在圖像的后處理(例如圖案識(shí)別)之后，在每個(gè)單獨(dú)的光柵內(nèi)的感興趣區(qū)域(ROI)可以在暗場(chǎng)圖像中被識(shí)別?？梢葬槍?duì)于每個(gè)ROI計(jì)算平均光柵強(qiáng)度，同時(shí)排除邊緣效應(yīng)的影響。光柵結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱度以及因此重疊誤差可以之后從平均強(qiáng)度推導(dǎo)出。
[0011]同理，例如從對(duì)應(yīng)于暗場(chǎng)圖像中的光柵中心的幾個(gè)CCD圖像傳感器像素(即在傳感器上的已選擇的ROI的尺寸)推導(dǎo)出平均光柵強(qiáng)度。
[0012]當(dāng)前的μ?ΒΟ目標(biāo)設(shè)計(jì)/布局是基于無(wú)限大的光柵的。諸如線空間尺寸、節(jié)距、子分段等光柵特征被依賴于應(yīng)用而優(yōu)化。光柵定位在在限定目標(biāo)的區(qū)域中的預(yù)先限定的光柵中;Lj、周圍。
[0013]計(jì)算光刻模型(例如光刻0PC，其中OPC表示光學(xué)鄰近效應(yīng)校正)通常用于設(shè)計(jì)和優(yōu)化可印刷的目標(biāo)。目標(biāo)布局可以包括業(yè)分辨率“輔助特征”(即不能被傳感器檢測(cè)到)以改善暗場(chǎng)圖像分辨率。這些輔助特征可以位于在“能夠檢測(cè)的”目標(biāo)結(jié)構(gòu)周圍的任意位置(例如在目標(biāo)光柵中的一個(gè)周圍和/或在指定包括目標(biāo)的晶片位置(也被稱為目標(biāo)區(qū)域)周圍)并且可以被圖案識(shí)別過(guò)程使用。通過(guò)產(chǎn)生在“能夠檢測(cè)的”目標(biāo)結(jié)構(gòu)周圍的“空”區(qū)域，之后圖案識(shí)別過(guò)程可以識(shí)別ROI的位置，其具有與僅使用例如光柵的邊緣相比實(shí)質(zhì)上更大的精度。通過(guò)提供為兩倍、三倍或更多倍于例如目標(biāo)光柵的邊界的可識(shí)別的輔助特征，可以增加識(shí)別ROI的精度。然而，因此擴(kuò)大了限定目標(biāo)的名義區(qū)域，例如對(duì)于yDBO目標(biāo)從1X ΙΟμπι2擴(kuò)大至 12Χ12μπι2。
[0014]期望提供改善的目標(biāo)設(shè)計(jì)量測(cè)術(shù)和因此提供改善的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]在本發(fā)明的第一方面中，提供了一種設(shè)計(jì)目標(biāo)布置的方法，所述目標(biāo)包括多個(gè)光柵，每個(gè)光柵包括多個(gè)子結(jié)構(gòu)，所述方法包括步驟:
[0016]定義目標(biāo)區(qū)域；
[0017]將所述子結(jié)構(gòu)定位在所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，以便形成所述光柵;和
[0018]在所述光柵周邊處定位輔助特征，所述輔助特征配置成減小在所述光柵周邊處的被測(cè)量的強(qiáng)度峰。[0019 ]在本發(fā)明的第二方面中，提供了一種目標(biāo)，包括:
[0020]多個(gè)光柵，每個(gè)光柵包括多個(gè)子結(jié)構(gòu)；
[0021]輔助特征，包括具有大體上比所述光柵的節(jié)距小的節(jié)距的線；
[0022]其中所述目標(biāo)包括在光柵周邊處的輔助特征，所述輔助特征被配置成減小在所述光柵周邊處的被測(cè)量的強(qiáng)度峰。
[0023]還公開(kāi)了一種設(shè)計(jì)目標(biāo)布置的方法，所述目標(biāo)包括多個(gè)光柵，每個(gè)光柵包括多個(gè)子結(jié)構(gòu)。所述方法包括步驟:定義目標(biāo)區(qū)域;將所述子結(jié)構(gòu)定位在所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，以便形成所述光柵;對(duì)通過(guò)使用量測(cè)過(guò)程檢驗(yàn)所述目標(biāo)而獲得的所形成的圖像進(jìn)行模型化;和評(píng)價(jià)所述目標(biāo)布置是否被針對(duì)于使用量測(cè)過(guò)程的檢測(cè)進(jìn)行優(yōu)化。
【附圖說(shuō)明】
[0024]現(xiàn)在僅通過(guò)舉例，參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中:
[0025]圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光刻設(shè)備；
[0026]圖2示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光刻單元或簇(cluster)；
[0027]圖3包括(a)用于使用第一對(duì)照射孔測(cè)量根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的目標(biāo)的暗場(chǎng)散射儀的示意圖，(b)針對(duì)于給定照射方向的目標(biāo)光柵的衍射光譜的細(xì)節(jié)，(C)在使用基于衍射的重疊測(cè)量的散射儀的過(guò)程中提供另外的照射模式的第二對(duì)照射孔以及(d)將第一對(duì)孔和第二對(duì)孔組合的第三對(duì)照射孔；
[0028]圖4示出已知形式的多光柵量測(cè)目標(biāo)和在襯底上的測(cè)量光斑的輪廓；
[0029]圖5示出在圖3的散射儀中獲得的圖4的目標(biāo)的圖像；
[0030]圖6是示出使用能夠適于實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例的圖4的量測(cè)目標(biāo)和圖3的散射儀的已知的重疊測(cè)量方法的步驟的流程圖；
[0031]圖7(a)示出非優(yōu)化的目標(biāo)布局的示例和(b)示出最終的暗場(chǎng)圖像；
[0032]圖8(a)至(f)示出非優(yōu)化的目標(biāo)布局的示例，和根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的目標(biāo)布局以及使用不同的波長(zhǎng)檢驗(yàn)的這些目標(biāo)的所得到的暗場(chǎng)圖像的示例；
[0033]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的目標(biāo)的部分剖視圖；
[0034]圖10(a)至(d)示出了非優(yōu)化的目標(biāo)布局的示例，和根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的目標(biāo)布局以及使用不同的波長(zhǎng)檢驗(yàn)的這些目標(biāo)的所得到的暗場(chǎng)圖像的示例；
[0035]圖11是設(shè)計(jì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的目標(biāo)布置的方法的流程圖；和
[0036]圖12是用于執(zhí)行設(shè)計(jì)目標(biāo)布置的在圖11中示出的方法的圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0037]在更詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例之前，呈現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例可以實(shí)施的示例環(huán)境是有意義的。
[0038]圖1示意地示出了光刻設(shè)備LA。所述設(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(niǎo)(例如，UV輻射或DUV輻射)；圖案形成裝置支撐件或支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT，其構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA，并與配置用于根據(jù)特定的參數(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(tái)(例如晶片臺(tái))WT，其構(gòu)造用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與配置用于根據(jù)特定的參數(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))PS，其配置成用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B(niǎo)的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一根或更多根管芯)上。
[0039]照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學(xué)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(xué)部件、或其任意組合，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射。
[0040]所述圖案形成裝置支撐件以依賴于圖案形成裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及諸如例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。所述圖案形成裝置支撐件可以采用機(jī)械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)來(lái)保持圖案形成裝置。所述圖案形成裝置支撐件可以是框架或臺(tái)，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動(dòng)的。所述圖案形成裝置支撐件可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對(duì)于投影系統(tǒng))。這里使用的任何術(shù)語(yǔ)“掩模版”或“掩?！笨梢钥醋髋c更為上位的術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”同義。
[0041]這里所使用的術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”應(yīng)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(biāo)部分上形成圖案的任何裝置。應(yīng)該注意的是，賦予輻射束的圖案可能不與襯底的目標(biāo)部分上的所需圖案精確地對(duì)應(yīng)(例如，如果所述圖案包括相移特征或所謂的輔助特征)。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標(biāo)部分上形成的器件中的特定的功能層相對(duì)應(yīng)，例如集成電路。
[0042]圖案形成裝置可以是透射型的或反射型的。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LCD面板。掩模在光刻技術(shù)中是熟知的，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。可編程反射鏡陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個(gè)小反射鏡可以獨(dú)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。
[0043]這里使用的術(shù)語(yǔ)“投影系統(tǒng)”可以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(xué)系統(tǒng)、或其任意組合，如對(duì)于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒(méi)液或使用真空之類的其他因素所適合的。這里使用的任何術(shù)語(yǔ)“投影透鏡”可以認(rèn)為是與更上位的術(shù)語(yǔ)“投影系統(tǒng)”同義。
[0044]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)。
[0045]光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或更多的掩模臺(tái))的類型。在這種“多平臺(tái)”機(jī)器中，可以并行地使用附加的臺(tái)，或可以在一個(gè)或更多個(gè)臺(tái)上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時(shí)，將一個(gè)或更多個(gè)其它臺(tái)用于曝光。
[0046]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(duì)高的折射率的液體(例如水)覆蓋，以便填充投影系統(tǒng)和襯底之間的空間。浸沒(méi)液體還可以施加到光刻設(shè)備中的其他空間，例如掩模和投影系統(tǒng)之間的空間。浸沒(méi)技術(shù)用于提高投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑在本領(lǐng)域是熟知的。這里使用的術(shù)語(yǔ)“浸沒(méi)”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(guò)程中液體位于投影系統(tǒng)和該襯底之間。
[0047]參照?qǐng)D1，照射器IL接收來(lái)自輻射源SO的輻射束。所述源和光刻設(shè)備可以是分立的實(shí)體(例如當(dāng)該源為準(zhǔn)分子激光器時(shí))。在這種情況下，不會(huì)將該源考慮成形成光刻設(shè)備的一部分，并且通過(guò)包括例如合適的定向反射鏡和/或擴(kuò)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(dāng)所述源是汞燈時(shí))?？梢詫⑺鲈碨O和所述照射器IL、以及如果需要時(shí)設(shè)置的所述束傳遞系統(tǒng)BD—起稱作輻射系統(tǒng)。
[0048]所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整器AD。通常，可以對(duì)所述照射器的光瞳平面中的強(qiáng)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σ-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件，例如整合器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(qiáng)度分布。
[0049]所述輻射束B(niǎo)入射到保持在圖案形成裝置支撐件(例如，掩模臺(tái)MT)上的所述圖案形成裝置(例如，掩模)ΜΑ上，并且通過(guò)所述圖案形成裝置來(lái)形成圖案。已經(jīng)穿過(guò)圖案形成裝置(例如，掩模)ΜΑ之后，所述輻射束B(niǎo)通過(guò)投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)將輻射束聚焦到所述襯底W的目標(biāo)部分C上。通過(guò)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、二維編碼器或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動(dòng)所述襯底臺(tái)WT，例如以便將不同的目標(biāo)部分C定位于所述輻射束B(niǎo)的路徑中。類似地，例如在從掩模庫(kù)的機(jī)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(gè)位置傳感器(在圖1中沒(méi)有明確地示出)用于相對(duì)于所述輻射束B(niǎo)的路徑精確地定位圖案形成裝置(例如掩模)ΜΑ。通常，可以通過(guò)形成所述第一定位裝置PM的一部分的長(zhǎng)行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來(lái)實(shí)現(xiàn)圖案形成裝置支撐件(例如掩模臺(tái))ΜΤ的移動(dòng)。類似地，可以采用形成所述第二定位裝置PW的一部分的長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)所述襯底臺(tái)WT的移動(dòng)。在步進(jìn)機(jī)的情況下(與掃描器相反)，圖案形成裝置支撐件(例如掩模臺(tái))ΜΤ可以僅與短行程致動(dòng)器相連，或可以是固定的。
[0050]可以使用掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記Ml、Μ2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記Pl、Ρ2來(lái)對(duì)準(zhǔn)圖案形成裝置(例如掩模)MA和襯底W。盡管所示的襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記占據(jù)了專用目標(biāo)部分，但是它們可以位于目標(biāo)部分(這些公知為劃線對(duì)齊標(biāo)記)之間的空間中。類似地，在將多于一個(gè)的管芯設(shè)置在圖案形成裝置(例如掩模)MA上的情況下，所述掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可以位于所述管芯之間。小的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記也可以被包括在管芯內(nèi)、在器件特征之間，在這種情況下，期望所述標(biāo)記盡可能小且不需要任何與相鄰的特征不同的成像或處理?xiàng)l件。
[0051]所示的設(shè)備可以在各種模式中使用。在掃描模式中，在對(duì)圖案形成裝置支撐件(例如掩模臺(tái))MT和襯底臺(tái)WT同步地進(jìn)行掃描的同時(shí)，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上(S卩，單一的動(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺(tái)WT相對(duì)于圖案形成裝置支撐件(例如掩模臺(tái))ΜΤ的速度和方向可以通過(guò)所述投影系統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特性來(lái)確定。在掃描模式中，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制了單一的動(dòng)態(tài)曝光中的所述目標(biāo)部分的寬度(沿非掃描方向)，而所述掃描移動(dòng)的長(zhǎng)度確定了所述目標(biāo)部分的高度(沿掃描方向)。其他類型的光刻設(shè)備和操作模式是可行的，如在本領(lǐng)域中已知的。例如，已知一種步進(jìn)模式。在所謂的“無(wú)掩模”光刻術(shù)中，將可編程圖案形成裝置保持靜止但是具有改變的圖案，并且襯底臺(tái)WT被移動(dòng)或掃描。
[0052]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。
[0053]光刻設(shè)備LA是所謂的雙平臺(tái)類型，其具有兩個(gè)襯底臺(tái)WTa、WTb和兩個(gè)站一一曝光站和測(cè)量站，在曝光站和測(cè)量站之間襯底臺(tái)可以被進(jìn)行交換。當(dāng)一個(gè)襯底臺(tái)上的一個(gè)襯底在曝光站被進(jìn)行曝光時(shí)，另一襯底可以被加載到測(cè)量站處的另一襯底臺(tái)上且執(zhí)行各種預(yù)備步驟。所述預(yù)備步驟可以包括使用水平傳感器LS對(duì)襯底的表面控制進(jìn)行規(guī)劃和使用對(duì)準(zhǔn)傳感器AS測(cè)量襯底上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置。
[0054]如圖2所示，光刻設(shè)備LA形成光刻單元LC(有時(shí)也稱為光刻元或者光刻簇或集群)的一部分，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、用以對(duì)曝光后的抗蝕劑顯影的顯影器DE、激冷板CH和烘烤板BK。襯底操縱裝置或機(jī)械人RO從輸入/輸出口 1/01、1/02拾取襯底，然后將它們?cè)诓煌奶幚碓O(shè)備之間移動(dòng)，然后將它們傳遞到光刻設(shè)備的進(jìn)料臺(tái)LB。經(jīng)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)率和處理效率最大化。
[0055]在圖3(a)中顯示出一種量測(cè)設(shè)備(散射儀)。光柵目標(biāo)T和衍射的光線在圖3(b)中被更詳細(xì)地示出。關(guān)于所述設(shè)備以及在其形式和用途上的變形的更多的細(xì)節(jié)在US2011027704和其它上述的現(xiàn)有專利申請(qǐng)中被提供。這些現(xiàn)有的申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文中。散射儀可以是單獨(dú)的裝置或被包含在光刻設(shè)備LA(例如在測(cè)量站處)或光刻單元LC中。光軸由虛線O表示，其有多個(gè)貫穿設(shè)備的支路。在該設(shè)備中，由源11(例如氙燈)發(fā)出的光借助于包括透鏡12、14和物鏡16的光學(xué)系統(tǒng)經(jīng)由分束器15被引導(dǎo)到襯底W上。這些透鏡被布置成4F布置的雙序列?？梢允褂貌煌耐哥R布置，只要這樣的透鏡布置仍然能夠?qū)⒁r底圖像提供到檢測(cè)器上，并且同時(shí)允許訪問(wèn)中間光瞳平面以進(jìn)行空間-頻率濾波。因此，輻射入射到襯底上的角度范圍可以通過(guò)在一平面中定義表示襯底平面(在此稱為(共軛)光瞳平面)的空間譜的空間強(qiáng)度分布來(lái)選擇。尤其，這可以通過(guò)將合適形式的孔板13在是物鏡光瞳平面的后投影像的平面中插入到透鏡12和14之間來(lái)完成。在所示的示例中，孔板13具有不同的形式，以13N和13S標(biāo)記，允許選擇不同的照射模式。在本示例中的孔板形成各種離軸照射模式。在第一照射模式中，孔板13N提供從標(biāo)記為“北”的方向(僅僅為了說(shuō)明起見(jiàn))的離軸照射。在第二照射模式中，孔板13S用于提供類似的照射，但是從標(biāo)記為“南”的相反方向。也可以通過(guò)使用不同的孔來(lái)實(shí)現(xiàn)其它的照射模式。光瞳平面的其余部分期望是暗的，因?yàn)樗谕恼丈淠Ｊ街獾娜魏畏潜匾墓鈱⒏蓴_所期望的測(cè)量信號(hào)。
[0050]如圖3(b)所不，光柵目標(biāo)T和襯底W被放置成與物鏡16的光軸O正交。從偏離光軸O的一角度射到目標(biāo)T上的照射光線I產(chǎn)生第零級(jí)光線(實(shí)線O)和兩個(gè)第一級(jí)光線(單點(diǎn)劃線+I和雙點(diǎn)劃線-1)。應(yīng)當(dāng)知曉，在過(guò)填充的小目標(biāo)光柵的情況下，這些光線僅僅是覆蓋包括量測(cè)目標(biāo)T和其它特征的襯底的區(qū)域的許多平行光線之一。在設(shè)置有復(fù)合光柵目標(biāo)的情況下，目標(biāo)內(nèi)的每個(gè)單獨(dú)的光柵將產(chǎn)生其本身的衍射光譜。由于板13中的孔具有有限的寬度(允許有用的光量通過(guò)所必須的)，所以入射光線I實(shí)際上將占據(jù)角度范圍，被衍射的光線O和+1/-1將被稍稍擴(kuò)散。根據(jù)小目標(biāo)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，每個(gè)衍射級(jí)+1和-1將被進(jìn)一步在一角范圍上擴(kuò)散，而不是如所示出的理想的單條光線。注意，光柵節(jié)距和照射角可以被設(shè)計(jì)或調(diào)整成使得進(jìn)入物鏡的第一級(jí)光線與中心光軸接近或緊密地對(duì)準(zhǔn)。在圖3(a)和3(b)中示出的光線被示出為有些離軸，純粹是為了能夠使它們更容易在圖中被區(qū)分出來(lái)。
[0057]至少由襯底W上的目標(biāo)所衍射的第O和+1級(jí)被物鏡16所收集并通過(guò)分束器15被引導(dǎo)返回?；氐綀D3(a)，第一和第二照射模式都通過(guò)指定標(biāo)記為北(N)和南(S)的在直徑上相對(duì)的孔來(lái)示出。當(dāng)入射光線I來(lái)自光軸的北側(cè)時(shí)，即當(dāng)使用孔板13N來(lái)實(shí)現(xiàn)第一照射模式時(shí)，被標(biāo)記為+I(N)的+ 1衍射光線進(jìn)入物鏡16。相反，當(dāng)使用孔板13S來(lái)應(yīng)用第二照射模式時(shí)，(被標(biāo)記為-1 (S))的-1衍射光線是進(jìn)入物鏡16的衍射光線。
[0058]第二分束器17將衍射束分成兩個(gè)測(cè)量支路。在第一測(cè)量支路中，光學(xué)系統(tǒng)18使用第零級(jí)和第一級(jí)衍射束在第一傳感器19(例如CCD或CMOS傳感器)上形成目標(biāo)的衍射光譜(光瞳平面圖像)。每個(gè)衍射級(jí)擊中傳感器上的不同的點(diǎn)，以使得圖像處理可以對(duì)衍射級(jí)進(jìn)行比較和對(duì)比。由傳感器19所捕捉的光瞳平面圖像可以被用于會(huì)聚量測(cè)設(shè)備和/或歸一化第一級(jí)束的強(qiáng)度測(cè)量。光瞳平面圖像也可以用于不對(duì)稱度測(cè)量以及許多的測(cè)量目的，例如重建，這不是本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的主題。將要描述的第一示例將使用第二測(cè)量支路以測(cè)量不對(duì)稱度。
[0059]在第二測(cè)量支路中，光學(xué)系統(tǒng)20、22在傳感器23(例如CXD或CMOS傳感器)上形成襯底W上的目標(biāo)的圖像。在第二測(cè)量支路中，孔徑光闌21設(shè)置在與光瞳平面共軛的平面中。孔徑光闌21的功能是阻擋第零級(jí)衍射束以使得形成在傳感器23上的目標(biāo)的圖像僅僅由-1或+I第一級(jí)束形成。由傳感器19和23捕捉的圖像被輸出到圖像處理器和控制器PU，所述圖像處理器和控制器PU的功能將依賴于所進(jìn)行的測(cè)量的特定類型。注意到，術(shù)語(yǔ)“圖像”在此用于廣泛的含義。如果僅存在-1和+1衍射級(jí)中的一個(gè)，則光柵線的圖像同樣將不被形成在傳感器23上。
[0060]如圖3所示的孔板13和場(chǎng)光闌21的特定形式純粹是示例性的。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，使用目標(biāo)的同軸照射，且具有離軸孔的孔徑光闌用于基本上僅使第一級(jí)衍射光通到或穿過(guò)到達(dá)傳感器。(在13和21處示出的孔在那種情況下被有效地交換。)在其它的實(shí)施例中，替代第一級(jí)束或除第一級(jí)束之外，可以將第二級(jí)、第三級(jí)和更高級(jí)次的束(未在圖3中示出)用于測(cè)量。
[0061]為了使照射能夠適應(yīng)于這些不同類型的測(cè)量，孔板13可以包括在盤(pán)周圍形成的多個(gè)孔圖案，所述盤(pán)旋轉(zhuǎn)以將期望的圖案帶入到合適的位置。替代地或附加地，一組板13可以被設(shè)置和交換以實(shí)現(xiàn)相同的效果。也可以使用可編程照射裝置，例如可變形反射鏡陣列或透射式空間光調(diào)制器。移動(dòng)的反射鏡或棱鏡可以被用作調(diào)整照射模式的另一種方式。
[0062]如剛剛關(guān)于孔板13所進(jìn)行的解釋，用于成像的衍射級(jí)的選擇可以替代地通過(guò)變更光瞳光闌(pupi 1-stop) 21或通過(guò)更換具有不同的圖案的光瞳光闌或通過(guò)將固定的場(chǎng)光闌替換為可編程空間光調(diào)制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)的照射側(cè)可以保持恒定，而成像側(cè)具有第一和第二模式。實(shí)際上，存在許多可行類型的測(cè)量方法，每一種方法都有其自身的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。在一種方法中，照射模式被改變以測(cè)量不同的(衍射)級(jí)。在另一種方法中，成像模式被改變。在第三種方法中，照射模式和成像模式保持不變，但是目標(biāo)被轉(zhuǎn)過(guò)180度。在每種情況下，所期望的效果是相同的，即選擇非零級(jí)衍射輻射的在目標(biāo)的衍射光譜中彼此對(duì)稱地對(duì)置的第一部分和第二部分。
[0063]盡管用于本示例中的成像的光學(xué)系統(tǒng)具有由場(chǎng)光闌21限制的寬的入射光瞳，但是在其他實(shí)施例或應(yīng)用中，成像系統(tǒng)自身的入射光瞳尺寸可以足夠小以限制至所期望的衍射級(jí)，因此也用作場(chǎng)光闌。不同的孔板如圖3(c)和(d)所示，它們可以被使用，如下文所進(jìn)一步描述的。
[0064]典型地，目標(biāo)光柵將與其或沿南北或沿東西延伸的光柵線對(duì)準(zhǔn)。也就是說(shuō)，光柵將在襯底W的X方向上或Y方向上對(duì)準(zhǔn)。注意到，孔板13N或13S可以僅僅用于測(cè)量定向成一個(gè)方向(X或Y，依賴于設(shè)置)的光柵。對(duì)于正交光柵的測(cè)量，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)轉(zhuǎn)過(guò)90度和270度。然而，更方便地，使用孔板13E或13W將來(lái)自東或西的照射設(shè)置在照射光學(xué)裝置中，如圖3(c)所示?？装?3N至13W可以被獨(dú)立地形成和互換，或它們可以是能夠旋轉(zhuǎn)90、180或270度的單個(gè)孔板。如已經(jīng)描述的，如圖3(c)所示的離軸孔可以被設(shè)置在場(chǎng)光闌21中，而不是被設(shè)置在照射孔板13中。在該情況下，照射將沿軸線進(jìn)行。
[0065]圖3(d)示出可以用于組合第一對(duì)和第二對(duì)孔板的照射模式的第三對(duì)孔板?？装?3NW具有位于北和東的孔，而孔板13SE具有位于南和西的孔。假定在這些不同的衍射信號(hào)之間的串?dāng)_不太大，則X光柵和Y光柵兩者的測(cè)量可以在不改變照射模式的情況下進(jìn)行?？装?3Q的另外的變形將在圖12和13的示例中示出。
[0066]圖4示出根據(jù)已知的實(shí)踐在襯底W上形成的復(fù)合光柵目標(biāo)700(即包括光柵結(jié)構(gòu)的目標(biāo))。該復(fù)合目標(biāo)700包括緊密地定位在一起的四個(gè)光柵720，以使得它們都將在由量測(cè)設(shè)備的照射束形成的測(cè)量光斑31內(nèi)。于是，四個(gè)光柵都被同時(shí)地照射并被同時(shí)地成像在傳感器19和23上。在專用于重疊測(cè)量的一示例中，光柵720自身是由重疊光柵形成的復(fù)合光柵，所述重疊光柵在形成在襯底W上的半導(dǎo)體器件的不同層中被圖案化。光柵720可以具有被不同地偏置的重疊偏移，以便促進(jìn)在復(fù)合光柵的不同部分形成所在的層之間的重疊測(cè)量。光柵720也可以具有它們不同的方向，如圖所示，以便在X方向和Y方向上衍射入射的輻射。在一個(gè)不例中，光柵32和34分別是具有+d、-d偏置的X方向光柵。這意味著，光柵32具有其重疊分量或成分，所述重疊分量或成分布置成使得如果它們都恰好被印刷在它們的名義位置上，則所述重疊分量或成分之一將相對(duì)于另一重疊分量或成分偏置距離d。光柵34具有其分量或成分，所述分量或成分布置成使得如果被完好地印刷則將存在d的偏置，但是該偏置在與第一光柵相反的方向上，等等。光柵33和35分別是具有偏置+d和-d的Y方向光柵。盡管四個(gè)光柵被示出，但是另一實(shí)施例可能需要更大的矩陣來(lái)獲得所期望的精度。例如，9個(gè)復(fù)合光柵的3\3陣列可以具有偏置-4(1、-3(1、-2(1、-(1、0、+(1、+2(1、+3(1、+4(1。這些光柵的獨(dú)立的圖像可以在由傳感器23捕捉的圖像中被識(shí)別。
[0067]圖5示出可以使用圖3的設(shè)備中的圖4的目標(biāo)700、使用如圖3(d)的孔板13NW或13SE在傳感器23上形成并由傳感器23檢測(cè)的圖像的示例。盡管光瞳平面圖像傳感器19不能分辨不同的各個(gè)光柵720，但是圖像傳感器23可以分辨不同的各個(gè)光柵720。交叉陰影線畫(huà)出的陰影矩形40表示傳感器上的像場(chǎng)，其中襯底上的照射光斑31被成像到相應(yīng)的圓形區(qū)域41中。理想地，所述場(chǎng)是暗場(chǎng)。在該暗場(chǎng)圖像中，矩形區(qū)域42-45表示各個(gè)光柵720的圖像。如果光柵位于產(chǎn)品區(qū)域中，則產(chǎn)品特征也可以在該像場(chǎng)的周邊處是可見(jiàn)的。盡管在圖5的暗場(chǎng)圖像中僅僅示出單個(gè)復(fù)合光柵目標(biāo)，但是在實(shí)踐中通過(guò)光刻術(shù)制成的半導(dǎo)體器件或其他產(chǎn)品可能具有許多層，并且期望在不同的層對(duì)之間進(jìn)行重疊測(cè)量。對(duì)于層對(duì)之間的每個(gè)重疊測(cè)量，需要一個(gè)或更多個(gè)復(fù)合光柵目標(biāo)，因此在像場(chǎng)中可能存在其他的復(fù)合光柵目標(biāo)。圖像處理器和控制器PU使用圖案識(shí)別來(lái)處理這些圖像以識(shí)別光柵720的獨(dú)立的圖像42至45。
[0068]一旦光柵的獨(dú)立的圖像已經(jīng)被識(shí)別，那些各個(gè)圖像的強(qiáng)度可以被測(cè)量，例如通過(guò)對(duì)所識(shí)別的區(qū)域中的所選的像素強(qiáng)度值進(jìn)行平均或求和來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖像的強(qiáng)度和/或其它性質(zhì)可以相互對(duì)比。這些結(jié)果可以被組合以測(cè)量光刻過(guò)程的不同的參數(shù)。重疊性能是這種參數(shù)的重要的示例，并且比較所述強(qiáng)度揭示了可以用作重疊的量度的不對(duì)稱度。在用于測(cè)量不對(duì)稱度并且因此測(cè)量重疊的另一種技術(shù)中，使用了光瞳平面圖像傳感器19。
[0069]圖6示出了使用上述的設(shè)備和目標(biāo)測(cè)量重疊的基本方法。本發(fā)明不限于暗場(chǎng)技術(shù)，也甚至不限于角分辨散射技術(shù)。在本示例中的所述方法基于在申請(qǐng)US2011027704中描述的方法，使用了圖3和4的設(shè)備。原則上，通過(guò)光柵的不對(duì)稱度來(lái)測(cè)量包含分量光柵或組成光柵(component grating)720的兩個(gè)層之間的重疊誤差，所述不對(duì)稱度通過(guò)比較它們?cè)?1級(jí)和-1級(jí)暗場(chǎng)圖像中的強(qiáng)度來(lái)獲得。在步驟SI中，襯底，例如半導(dǎo)體晶片，通過(guò)圖2的光刻單元一次地或更多次地處理，以形成包括重疊光柵720的結(jié)構(gòu)，所述重疊光柵720形成量測(cè)目標(biāo)。
[0070]在步驟S2中，使用圖3的量測(cè)設(shè)備，光柵720的圖像僅利用第一級(jí)衍射束中的一個(gè)(例如-1級(jí)衍射束)來(lái)獲得。然后，或者通過(guò)改變照射模式、或改變成像模式、或通過(guò)將襯底W在量測(cè)設(shè)備的視場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)180度，可以利用另一個(gè)第一級(jí)衍射束(+1)來(lái)獲得光柵的第二圖像(步驟S3)。因此，+ 1級(jí)衍射輻射在第二圖像中被捕捉。這是一個(gè)是否所有的光柵720能夠在每個(gè)圖像中被捕獲的設(shè)計(jì)選擇問(wèn)題，或者這是一個(gè)是否散射儀和襯底需要被移動(dòng)以便捕獲在分立的圖像中的光柵的問(wèn)題。在每一種情形中，假定所有的組成光柵的第一和第二圖像經(jīng)由圖像傳感器23來(lái)捕獲。
[0071]注意到，通過(guò)在每個(gè)圖像中包括僅僅一半的第一級(jí)衍射輻射，在此所述的“圖像”不是常規(guī)的暗場(chǎng)顯微鏡圖像。每個(gè)光柵將僅僅由具有一定強(qiáng)度水平的區(qū)域來(lái)表示。各個(gè)光柵線將不被分辨，因?yàn)閮H僅存在+1和-1級(jí)衍射輻射之一。在步驟S4中，感興趣的區(qū)域(R0I，參見(jiàn)圖4)在每個(gè)分量光柵或組成光柵(component grating)的圖像內(nèi)被細(xì)致地識(shí)別，強(qiáng)度水平將根據(jù)該圖像來(lái)測(cè)量。這樣做是因?yàn)椋绕涫窃诟鱾€(gè)的光柵圖像的邊緣周圍，通常，強(qiáng)度值可能高度地依賴于過(guò)程變量，例如抗蝕劑厚度、成分、線形狀以及邊緣效應(yīng)。
[0072]已經(jīng)針對(duì)于每個(gè)獨(dú)立的光柵對(duì)ROI進(jìn)行了識(shí)別和測(cè)量其強(qiáng)度，這樣就可以確定光柵結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱度，并因此確定重疊誤差。如在現(xiàn)有申請(qǐng)中所描述的，這被通過(guò)如下方式完成:由圖像處理器和控制器PU在步驟S5中將針對(duì)于每個(gè)光柵720的+ 1和-1級(jí)所獲得的強(qiáng)度值進(jìn)行比較以識(shí)別它們的強(qiáng)度中的任何差異，在步驟S5中計(jì)算強(qiáng)度差以獲得對(duì)于每個(gè)光柵的不對(duì)稱度。在步驟S6中，根據(jù)光柵的重疊偏置的知識(shí)和非對(duì)稱度測(cè)量值，處理器計(jì)算在目標(biāo)T附近的重疊誤差。
[0073]使用內(nèi)嵌式量測(cè)目標(biāo)(諸如μ?ΒΟ目標(biāo))的當(dāng)前應(yīng)用(部分地)忽視通過(guò)量測(cè)設(shè)備進(jìn)行的相對(duì)于最優(yōu)可檢測(cè)性的整個(gè)目標(biāo)布局的優(yōu)化。例如，光柵至光柵的距離、邊緣效應(yīng)問(wèn)題以及最大化可利用的光柵區(qū)域的失效可能導(dǎo)致下述問(wèn)題:
[0074]1、如果在暗場(chǎng)圖像中觀察到在每個(gè)光柵周邊處的大的邊緣效應(yīng)，那么:
[0075].可以減小可利用的感興趣區(qū)域(ROI)的尺寸(由于用于去除光柵邊緣的圖像的剪切)，導(dǎo)致計(jì)算的信號(hào)可重復(fù)性差。
[0076].由于來(lái)自于由邊緣效應(yīng)引起的發(fā)射的光學(xué)串?dāng)_對(duì)信號(hào)的污染可能減小了計(jì)算的光柵信號(hào)(平均強(qiáng)度)的精度。
[0077].由于改變的圖像具有在時(shí)間上隨著晶片和過(guò)程變化的明顯的邊緣效應(yīng)，可能增加圖案識(shí)別失效的情形。
[0078].可以增加計(jì)算的信號(hào)對(duì)ROI定位誤差的靈敏度;例如將會(huì)把大的邊緣強(qiáng)度無(wú)意地包含在信號(hào)估計(jì)中。
[0079].可以減少使用全尺寸(全動(dòng)態(tài)灰度級(jí)范圍)的CCD傳感器，導(dǎo)致了在低灰度級(jí)下對(duì)系統(tǒng)非線性照相問(wèn)題的重現(xiàn)性和靈敏度降低。
[0080]2、包括光柵結(jié)構(gòu)的總的區(qū)域在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)沒(méi)有被最大化。因此，沒(méi)有達(dá)到最大光子計(jì)數(shù)(即沒(méi)有對(duì)于重現(xiàn)性進(jìn)行優(yōu)化)。
[0081]圖7(a)給出了包括四個(gè)光柵結(jié)構(gòu)720的目標(biāo)700的布局的示例。虛線形狀710表示可利用的目標(biāo)區(qū)域。如在圖7(a)中可以看見(jiàn)的，目標(biāo)700的布局沒(méi)有針對(duì)于可利用的目標(biāo)區(qū)域710進(jìn)行優(yōu)化。光柵線的數(shù)量被計(jì)算為節(jié)距和可利用的目標(biāo)區(qū)域710的函數(shù)。隨后，預(yù)先限定的光柵線以預(yù)定的光柵中點(diǎn)為中心。這導(dǎo)致了對(duì)光柵距離的非優(yōu)化的光柵(即在光柵結(jié)構(gòu)之間的空間在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)沒(méi)有被優(yōu)化)。圖7(b)示出了在目標(biāo)700的檢驗(yàn)之后獲得的暗場(chǎng)圖像730。可以在光柵位置處看到中間/高強(qiáng)度水平的區(qū)域750。然而，在光柵周邊具有由邊緣效應(yīng)導(dǎo)致的甚至更高強(qiáng)度水平的區(qū)域740。這可以使得難以使用圖案識(shí)別過(guò)程來(lái)分析目標(biāo)，導(dǎo)致了易于失敗的圖案識(shí)別。
[0082]用于測(cè)量目標(biāo)700的檢查工具有效地用作為頻帶濾波器。當(dāng)檢查工具測(cè)量單個(gè)光柵720時(shí)，其實(shí)際檢測(cè)兩種結(jié)構(gòu)類型。第一種結(jié)構(gòu)是包括重復(fù)的光柵線的結(jié)構(gòu)，具有特定的節(jié)距。第二種結(jié)構(gòu)是看作為具有特定尺寸(半個(gè)節(jié)距)的單個(gè)實(shí)體的一組線；因?yàn)檫@些光柵如此小，可以將它們看做成單個(gè)結(jié)構(gòu)以及光柵。這些“結(jié)構(gòu)”中的兩者都給出了它們自身的成組的傅里葉頻率。如果這兩組沒(méi)有匹配在一起，那么它們將產(chǎn)生一臺(tái)階形的傅里葉頻率組。最后的頻率組將總是具有一個(gè)或更多的頻率，其可以穿過(guò)檢驗(yàn)工具的頻帶濾波器。不利的是，這些頻率的強(qiáng)度高，由此導(dǎo)致邊緣效應(yīng)。在許多情形下，邊緣效應(yīng)導(dǎo)致了2至4倍于最大強(qiáng)度柵格的強(qiáng)度的強(qiáng)度。
[0083]為了優(yōu)化用于改善的量測(cè)工具檢測(cè)的目標(biāo)布局/設(shè)計(jì)，此處描述的實(shí)施例提出使用:
[0084]1、考慮全部可利用目標(biāo)區(qū)域的目標(biāo)布局優(yōu)化。
[0085]2、計(jì)算光刻模型使用類似于光學(xué)鄰近效應(yīng)校正(OPC)的方法，以優(yōu)化用于改善的量測(cè)過(guò)程響應(yīng)的目標(biāo)布局(與僅優(yōu)化使用光刻過(guò)程印刷目標(biāo)的能力相反)。所得到的目標(biāo)可以使用量測(cè)工具驅(qū)動(dòng)的光學(xué)鄰近效應(yīng)校正(MT-OPC)輔助特征來(lái)幫助優(yōu)化量測(cè)過(guò)程效應(yīng)。
[0086]例如，可以通過(guò)將MT-OPC輔助特征放置在可利用目標(biāo)區(qū)域的周邊處來(lái)開(kāi)始目標(biāo)布局的優(yōu)化，以便于將目標(biāo)與環(huán)境“隔離開(kāi)”，并且減小在暗場(chǎng)圖像中的光柵的邊緣效應(yīng)。沒(méi)有在由量測(cè)設(shè)備捕獲的暗場(chǎng)圖像中觀察到這些輔助特征，因?yàn)楦叩难苌浼?jí)通常不會(huì)被傳輸至CXD傳感器(注意到第零級(jí)也被阻擋)。
[0087]在此之后，在MT-OPC輔助特征里面的可利用的目標(biāo)區(qū)域被填充有光柵線。對(duì)于每一光柵，這可以在從所述周邊開(kāi)始朝向中心的方向上進(jìn)行。光柵線可以以這種方式定位，同時(shí)使它們的長(zhǎng)度適合于與鄰近的光柵的期望的節(jié)距和線空間值相稱地匹配。額外的MT-OPC輔助特征可以定位在光柵之間，以減小光柵的邊緣效應(yīng)和分離在暗場(chǎng)圖像中的光柵。結(jié)果，每個(gè)光柵可以具有在其整個(gè)周邊周圍的MT-OPC輔助特征。這樣的目標(biāo)布局幫助改善圖案識(shí)別和限制串?dāng)_。
[0088]全特征設(shè)計(jì)的優(yōu)化可以包括3個(gè)步驟:
[0089]1-相對(duì)于設(shè)計(jì)限制的光柵優(yōu)化。考慮到特定的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)限制依賴于所述應(yīng)用，例如:線寬、子分段、線對(duì)線或線對(duì)溝槽。
[0090]2-對(duì)于優(yōu)化的量測(cè)過(guò)程檢測(cè)的整個(gè)目標(biāo)布局的優(yōu)化，在一些情形中，使用MT-OPC輔助特征。可以將子分段和/或其它設(shè)計(jì)限制在適合的情況下應(yīng)用至MT-OPC輔助特征。[0091 ] 3-執(zhí)行對(duì)整個(gè)目標(biāo)布局的光刻術(shù)OPC循環(huán)以確保在步驟I和2中設(shè)計(jì)的期望的目標(biāo)布局適當(dāng)?shù)赜∷⒌骄稀?br>[0092]圖8顯示1XΙΟμπι2的目標(biāo)設(shè)計(jì)的示例。圖8(a)顯示了包括四個(gè)光柵結(jié)構(gòu)720的非優(yōu)化的600nm節(jié)距目標(biāo)布局700(類似于圖7中所顯示的)。每個(gè)光柵結(jié)構(gòu)720包括多個(gè)光柵子結(jié)構(gòu)760(光柵線)。圖8(b)顯示了圖8(a)的目標(biāo)布局800的改善的形式，包括與圖8a的布置相同的光柵結(jié)構(gòu)720，并且還包括MT-OPC輔助特征810、820。第一組MT-OPC輔助特征810定位在目標(biāo)的周邊周圍，以便于對(duì)其進(jìn)行圍繞;第二組MT-OPC輔助特征820定位在每個(gè)光柵之間。以這種方式，每個(gè)光柵720由MT-OPC輔助特征810、820圍繞。圖8(c)示出了在650nm波長(zhǎng)的圖8(a)的目標(biāo)布局的暗場(chǎng)圖像模擬結(jié)果。圖8(d)示出了使用650nm波長(zhǎng)的檢驗(yàn)輻射的圖8(b)的目標(biāo)布局的暗場(chǎng)圖像模擬結(jié)果。圖8(e)示出了使用425nm波長(zhǎng)的檢驗(yàn)輻射的圖8(a)的目標(biāo)布局的暗場(chǎng)圖像模擬結(jié)果。圖8(f)示出了使用425nm波長(zhǎng)的檢驗(yàn)輻射的圖8(b)的目標(biāo)布局的暗場(chǎng)圖像模擬結(jié)果。在圖8(c)至8(f)中，具有較暗的陰影的區(qū)域表示更高的強(qiáng)度。
[0093]圖8(c)和8(d)的比較顯示了在每個(gè)光柵的區(qū)域中的非常均勻的強(qiáng)度分布，且具有更小的邊緣效應(yīng)。這些邊緣效應(yīng)可以看作為在光柵區(qū)域840的周邊處的非常高的強(qiáng)度測(cè)量值的區(qū)域830。圖8(e)和8(f)的比較顯示了改善的暗場(chǎng)圖像分辨率，具有改善的光柵分離(即當(dāng)與圖8(e)相比較時(shí)，在圖8(f)中的光柵之間的較低的強(qiáng)度)，改善了暗場(chǎng)圖案識(shí)別。
[0094]目標(biāo)的優(yōu)化可以包括任何參數(shù)的優(yōu)化或目標(biāo)的任何方面的優(yōu)化。這可以尤其包括光柵節(jié)距、MT-OPC輔助特征節(jié)距、任何特征的長(zhǎng)度和寬度、光柵占空比。優(yōu)化過(guò)程考慮了整個(gè)可利用的目標(biāo)區(qū)域。在這一示例中，MT-OPC輔助特征具有更小的節(jié)距(例如160nm量級(jí)的節(jié)距，導(dǎo)致了倏逝波KMT-OPC輔助特征提供邊緣效應(yīng)減小和光柵與環(huán)境的分離。
[0095]圖9示出了包括光柵720和MT-OPC輔助特征820的目標(biāo)800的橫截面的放大的部分視圖JT-OPC輔助特征820以光柵的空間_線_空間的規(guī)律(rhythm)定位，避免了突然的臺(tái)階。以這種方式，輔助特征820定位成靠近光柵720的線，同時(shí)打破在由其有限的尺寸所造成的光柵內(nèi)的激勵(lì)。確保光柵720和MT-OPC輔助特征820彼此同相避免了導(dǎo)致高強(qiáng)度邊緣效應(yīng)的“臺(tái)階頻率組”。光柵720和MT-OPC輔助特征820同相意味著MT-OPC輔助特征820延伸光柵720的連續(xù)表面。盡管仍然具有邊緣效應(yīng)，但是高強(qiáng)度的這些邊緣效應(yīng)位于檢驗(yàn)工具的傳輸頻帶的外部，并且未被檢驗(yàn)工具檢測(cè)到。以這種方式，減小了由檢驗(yàn)工具實(shí)際測(cè)量的強(qiáng)度峰。
[0096]從這些輔助特征820衍射的光波名義上不攜帶任何能量(倏逝波或相消干涉)，或者位于傳輸至檢測(cè)器的波譜部分之外(被阻擋的傳播的波)。在這一特定的示例中，顯示出入射輻射1、衍射的第零級(jí)輻射O和第-1級(jí)輻射。由輔助特征820衍射的第-1級(jí)輻射被阻擋，并且僅由光柵720衍射的第-1級(jí)輻射被傳輸至傳感器。然而，由于輔助特征820的有限性，輔助特征反射的“尾部”將泄漏到被傳輸至CCD傳感器的光譜中，并且與光柵線光譜相互作用。
[0097]為了更好地分離暗場(chǎng)圖像中的光柵，推薦MT-OPC輔助特征820填充在具有一寬度的光柵之間，所述寬度為檢驗(yàn)工具的波長(zhǎng)的至少一半。其保持了在目標(biāo)上與環(huán)境的分離和來(lái)自環(huán)境的串?dāng)_減小。
[0098]潛在目標(biāo)布局可以在合適的量測(cè)傳感器模擬工具中被評(píng)價(jià)。其可以需要多個(gè)迭代，以達(dá)到對(duì)于傳感器配置特定的優(yōu)化的目標(biāo)布局。
[0099]圖10(a)顯示了目標(biāo)1000占據(jù)的目標(biāo)布置，實(shí)際上是12Χ12μπι2的區(qū)域1010。目標(biāo)布局包括在目標(biāo)邊界處的Ιμπι的間隙區(qū)域1020，以改善暗場(chǎng)圖案識(shí)別和減小來(lái)自環(huán)境的串?dāng)_。在圖10(b)中，圖10(a)中的目標(biāo)布局由針對(duì)于12Χ12μπι2的整個(gè)目標(biāo)區(qū)域而優(yōu)化的目標(biāo)布局1030替換。目標(biāo)布局包括在其周邊周圍的MT-OPC輔助特征1035，和在每個(gè)光柵1050之間的另外的MT-OPC輔助特征1040 JT-OPC輔助特征1035、1040保證暗場(chǎng)圖案識(shí)別性能和來(lái)自環(huán)境的光學(xué)串?dāng)_的減小，使得將不需要“間隙”區(qū)域1020。因此，可以對(duì)于可利用的目標(biāo)區(qū)域1010來(lái)優(yōu)化每個(gè)光柵1050的尺寸、線的數(shù)量和節(jié)距。對(duì)應(yīng)的暗場(chǎng)圖像模擬結(jié)果(未示出)顯示邊緣效應(yīng)被極大地減小，而圖案識(shí)別通過(guò)光柵至光柵的分離來(lái)改善。
[0100]圖11是示出了設(shè)計(jì)目標(biāo)布置的方法的流程圖。所述方法包括以下步驟:
[0101]步驟Tl-畫(huà)出具有“亞分辨率”的節(jié)距的MT-OPC輔助特征，例如靠近所述邊界和/或在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)部。這限定了“可利用/空的”目標(biāo)區(qū)域。輔助特征的特性(例如線寬、形狀……)可以被選擇成，例如有效地在暗場(chǎng)圖像中隔離所述目標(biāo)與環(huán)境。
[0102]步驟Τ2-基于放置在目標(biāo)邊界處的MT-OPC輔助特征，在從邊界處開(kāi)始朝向目標(biāo)區(qū)域的內(nèi)部的方向上依次放置第一光柵的光柵線。例如放置線，直到最后放置的線的部分沿著光柵方向位于可利用的目標(biāo)區(qū)域的中間點(diǎn)之上。
[0103]步驟Τ3-增加MT-OPC輔助特征(如果需要的話)，其具有基于光柵線的尺寸和節(jié)距的形式，并且還具有“亞分辨率”的節(jié)距。
[0104]步驟Τ4-基于后者的MT-OPC輔助特征，使得下一光柵的線長(zhǎng)度適應(yīng)于剩下的可利用目標(biāo)區(qū)域。
[0105]步驟Τ5-對(duì)于剩下的光柵重復(fù)步驟Τ2-Τ4。
[0106]步驟Τ6-可選地，用MT-OPC輔助特征填滿目標(biāo)區(qū)域的中心部分。
[0107]在圖12中示出了這種方法的示例性應(yīng)用。圖12(a)對(duì)應(yīng)于步驟TI JT-OPC輔助特征1210被畫(huà)成靠近可利用的目標(biāo)區(qū)域的邊界，具有被選擇成隔離目標(biāo)與所述環(huán)境和減小光柵邊緣效應(yīng)的節(jié)距。圖12(b)和(c)對(duì)應(yīng)于步驟T2，光柵線1220被放置成以便于基本上填充滿被指派給這一光柵結(jié)構(gòu)的目標(biāo)區(qū)域的四分之一。圖12(d)對(duì)應(yīng)于步驟T3，增加與光柵線相匹配的另外的MT-OPC輔助特征1230。圖12 (d)還示出了步驟T4的開(kāi)始，線1240的線長(zhǎng)度已經(jīng)被修改成適應(yīng)于剩下的可利用區(qū)域。圖12(e)對(duì)應(yīng)于在步驟T5期間的中間點(diǎn)，且兩個(gè)光柵被放置而已經(jīng)開(kāi)始第三個(gè)光柵。圖12(f)示出了完整的目標(biāo)布置，額外的MT-OPC輔助特征1250被放置在如步驟T6中所描述的目標(biāo)布局的中心區(qū)域內(nèi)。這一方法可能需要幾個(gè)迭代，且在步驟T6獲得的每個(gè)目標(biāo)布置被使用量測(cè)模擬工具評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)可以包括確定是否特定的布置滿足一個(gè)或更多的預(yù)先定義的標(biāo)準(zhǔn)，和/或比較根據(jù)這一方法設(shè)計(jì)的多個(gè)不同的布置，以便于確定最佳的一個(gè)布置(基于一個(gè)或更多個(gè)預(yù)先定義的標(biāo)準(zhǔn))。
[0108]不是用額外的MT-OPC輔助特征1250來(lái)填充目標(biāo)的中心區(qū)域，而是這一區(qū)域可以用執(zhí)行掩模版寫(xiě)入品質(zhì)測(cè)量的特定目標(biāo)(交叉線)填充。
[0109]優(yōu)選地，可以以自動(dòng)的方式執(zhí)行這一方法?！白詣?dòng)的”方法包括(非排除性地)(i)精確的光學(xué)模型，其可以在可接受的時(shí)間框架(timeframe)內(nèi)精確地預(yù)測(cè)量測(cè)設(shè)備響應(yīng)，和(i i)用于優(yōu)化的很好地定義的標(biāo)準(zhǔn)。例如優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)可以包括:
[0110]-具有與光柵中心強(qiáng)度同一數(shù)量級(jí)的光柵邊緣強(qiáng)度。
[0111]-在存在量測(cè)傳感器的重疊、離焦和像差的情況下邊緣效應(yīng)的最小變化。
[0112]-對(duì)于相關(guān)的波長(zhǎng)范圍(間距彡λ/2，其中λ代表檢驗(yàn)波長(zhǎng))，為了優(yōu)化的目標(biāo)圖案識(shí)別的、光柵結(jié)構(gòu)之間的充足的間距。
[0113]-最大的光柵區(qū)域。
[0114]在設(shè)計(jì)最終的目標(biāo)布置時(shí)理想地平衡這些標(biāo)準(zhǔn)。
[0115]重疊量測(cè)需要兩個(gè)堆疊的光柵(即兩層目標(biāo))。對(duì)于這種目標(biāo)，可以使用圖12的方法設(shè)計(jì)底部的目標(biāo)布局。頂部的光柵結(jié)構(gòu)通常包含重疊偏置，其范圍從5納米至幾十納米。在這樣的布置中，除所述偏置之外，頂部目標(biāo)布置可以簡(jiǎn)單地匹配底部光柵結(jié)構(gòu)。在示例中，所述偏置可以僅應(yīng)用至頂部目標(biāo)層中的光柵線，且不施加偏置至這一頂部層中的MT-OPC輔助特征?？商娲?，MT-OPC輔助特征可以在所述頂部層中被省略。該后一方法可以幫助避免產(chǎn)生擾亂重疊測(cè)量的不對(duì)稱度信號(hào)，且如果頂部光柵結(jié)構(gòu)的背反射衍射是弱的且主要的背反射衍射源白底部光柵結(jié)構(gòu)，那么該后一方法是尤其適用的。
[0116]對(duì)于線對(duì)溝槽而不是線對(duì)線目標(biāo)配置來(lái)說(shuō)，可以反轉(zhuǎn)頂部光柵布局以獲得線對(duì)溝槽配置。對(duì)于不同于50%的占空比，可以將頂部目標(biāo)設(shè)計(jì)為具有反的占空比(100%的占空比)的線對(duì)線的形式，其之后被反轉(zhuǎn)以獲得線對(duì)溝槽的配置。MT-OPC輔助特征在頂部和底部光柵結(jié)構(gòu)之間的占空比有差別的情況下的設(shè)計(jì)可能導(dǎo)致更加復(fù)雜的布局優(yōu)化程序，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠?qū)嵤┖投ㄖ朴糜谶@種布置的本發(fā)明的方法。
[0117]注意到為了保證可印刷性和遵守半導(dǎo)體制造商設(shè)計(jì)規(guī)則，MT-OPC輔助特征的尺寸可以允許這些MT-OPC輔助特征的子分段。
[0118]MT-OPC輔助特征的尺寸和/或形狀可以依據(jù)所述應(yīng)用的需求被定制。例如，在圖9中的示例中，MT-OPC輔助特征820由“連續(xù)的方形”形狀來(lái)表示。然而，連續(xù)方形形狀可能導(dǎo)致在尖銳邊緣處的掩模版上或印刷電路上的充電效應(yīng)(electric charging effect)。為了克服這一問(wèn)題，可以從所述布局中“刪除”形狀邊緣。
[0119]在上述的示例中，MT-OPC輔助特征是“亞分辨率”的(即具有比產(chǎn)品特征的分辨率更小的分辨率)。然而，MT-OPC輔助特征可以依賴于應(yīng)用而具有比傳感器的分辨率低、在該分辨率內(nèi)或高于該分辨率的尺寸。
[0120]例如，本發(fā)明的用于優(yōu)化目標(biāo)布局/設(shè)計(jì)的方法可以在用于全部量測(cè)應(yīng)用(包括對(duì)準(zhǔn))的量測(cè)/對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)的設(shè)計(jì)/優(yōu)化過(guò)程中應(yīng)用。例如，可以將本發(fā)明的方法應(yīng)用于在重疊校正系統(tǒng)和/或在先進(jìn)的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)中使用的對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。
[0121]如在上文示例中所顯示的，MT-OPC輔助特征可以被放置在目標(biāo)邊界處和/或可以被放置成在每個(gè)光柵結(jié)構(gòu)周圍，用于減小邊緣效應(yīng)。除此之外，MT-OPC輔助特征可以被放置在光柵結(jié)構(gòu)線之間(例如對(duì)于諸如對(duì)準(zhǔn)光柵的大節(jié)距的光柵結(jié)構(gòu))，用于使得線溝槽過(guò)渡尖銳化或柔和。這可以幫助通過(guò)對(duì)于檢測(cè)的衍射級(jí)優(yōu)化固有的衍射效率或優(yōu)化進(jìn)入相關(guān)的衍射級(jí)的能量的排序來(lái)增強(qiáng)進(jìn)入期望的衍射級(jí)的衍射效率。這可以對(duì)于低“晶片品質(zhì)”的堆疊輔助可檢測(cè)性。另外，可以在對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)之上的讀出和掃描過(guò)程期間改善在對(duì)準(zhǔn)傳感器電子裝置中的增益設(shè)定點(diǎn)，尤其是對(duì)于低晶片品質(zhì)堆疊。
[0122]本發(fā)明的方法還可以與用于改善例如暗場(chǎng)量測(cè)中的參數(shù)評(píng)價(jià)的現(xiàn)有方法組合。
[0123]上文公開(kāi)的方法導(dǎo)致了更大的ROI，并且因此導(dǎo)致了在強(qiáng)度測(cè)量期間的更大的光子計(jì)數(shù)。這改善了恒定的目標(biāo)區(qū)域的可重現(xiàn)性。改善的可重現(xiàn)性還可以由邊緣效應(yīng)的減小而引起，降低了ROI定位時(shí)的不準(zhǔn)確性。另外，邊緣效應(yīng)的減小由于更佳地定義的暗場(chǎng)目標(biāo)圖像改善了圖案識(shí)別。另外，照相機(jī)的全灰度動(dòng)態(tài)范圍可以被使用，這是因?yàn)檫吘壭?yīng)將不會(huì)使得暗場(chǎng)圖像飽和。因此，可重現(xiàn)性被進(jìn)一步改善，避免了由在低強(qiáng)度下的光子噪聲引起的非線性照相機(jī)效應(yīng)。光子噪聲是測(cè)量到的光子的數(shù)量的平方根。測(cè)量到的光子的數(shù)量是使用的像素的數(shù)量、灰度級(jí)和靈敏度的乘積。為了獲得更加穩(wěn)定的測(cè)量，需要增加像素的數(shù)量或者灰度級(jí)的數(shù)量;照相機(jī)的靈敏度是固定的。通過(guò)使用MT-OPC輔助特征可以獲得更多的灰度級(jí)。
[0124]在器件結(jié)構(gòu)之間單獨(dú)地分布每個(gè)光柵結(jié)構(gòu)時(shí)，將MT-OPC輔助特征增設(shè)至獨(dú)立的光柵結(jié)構(gòu)改善了與管芯內(nèi)環(huán)境的隔離。因此，由于光柵與周圍的隔離，改善了目標(biāo)/光柵的管芯內(nèi)放置的靈活性。
[0125]最終，在保持相同的可重現(xiàn)性的同時(shí)還可以減小目標(biāo)區(qū)域(即更小的目標(biāo)尺寸)。減小的目標(biāo)尺寸使得能夠進(jìn)行更密集的場(chǎng)內(nèi)測(cè)量。這改善了在產(chǎn)品上的晶片上的管芯上的更高衍射級(jí)的重疊校正和掃描器性能表征。
[0126]雖然上述目標(biāo)結(jié)構(gòu)是為測(cè)量目的而具體設(shè)計(jì)和形成的量測(cè)目標(biāo)，但是在其他實(shí)施例中，性質(zhì)可以在作為形成在襯底上的器件的功能部分的目標(biāo)上被測(cè)量。許多器件具有矩形的光柵狀結(jié)構(gòu)。文中所用的術(shù)語(yǔ)“目標(biāo)光柵”和“目標(biāo)結(jié)構(gòu)”不需要結(jié)構(gòu)已經(jīng)被具體設(shè)置用于正在被執(zhí)行的測(cè)量。術(shù)語(yǔ)“結(jié)構(gòu)”在此處被使用，不限制諸如簡(jiǎn)單的光柵線的結(jié)構(gòu)的任何特定形式。實(shí)際上，諸如光柵的線和空間等粗結(jié)構(gòu)特征可以通過(guò)更精細(xì)的子結(jié)構(gòu)的群集來(lái)形成。
[0127]結(jié)合在襯底和圖案形成裝置上實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)的物理光柵結(jié)構(gòu)，一實(shí)施例可以包括包含一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器可讀指令序列的計(jì)算機(jī)程序，所述指令用于描述在襯底上產(chǎn)生目標(biāo)、測(cè)量在襯底上的目標(biāo)和/或分析測(cè)量結(jié)果以獲得關(guān)于光刻過(guò)程的信息的方法。該計(jì)算機(jī)程序可以例如在圖3的設(shè)備中的單元PU和/或圖2的控制單元LACU內(nèi)執(zhí)行。也可以設(shè)置具有其中存儲(chǔ)有這種計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤(pán)或光盤(pán))。在例如圖3所示類型的現(xiàn)有的量測(cè)設(shè)備已經(jīng)在生產(chǎn)和/或在使用的情形中，本發(fā)明可以通過(guò)提供更新的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品而被實(shí)現(xiàn)，其中所述更新的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品用于使得處理器執(zhí)行修改的步驟S4-S6，并且因此計(jì)算待校正的重疊誤差?？蛇x地，該程序可以被布置用于控制光學(xué)系統(tǒng)、襯底支撐結(jié)構(gòu)等等，以自動(dòng)地執(zhí)行步驟S2-S5等，用于測(cè)量多個(gè)適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)結(jié)構(gòu)上的不對(duì)稱度。
[0128]雖然上文已經(jīng)做出了具體參考，將本發(fā)明的實(shí)施例用于光學(xué)光刻術(shù)的情況中，應(yīng)該注意到，本發(fā)明可以用在其它的應(yīng)用中，例如壓印光刻術(shù)，并且只要情況允許，不局限于光學(xué)光刻術(shù)。在壓印光刻術(shù)中，圖案形成裝置中的形貌限定了在襯底上產(chǎn)生的圖案?？梢詫⑺鰣D案形成裝置的形貌印刷到提供給所述襯底的抗蝕劑層中，在其上通過(guò)施加電磁輻射、熱、壓力或其組合來(lái)使所述抗蝕劑固化。在所述抗蝕劑固化之后，所述圖案形成裝置被從所述抗蝕劑上移走，并在抗蝕劑中留下圖案。
[0129]這里使用的術(shù)語(yǔ)“輻射”和“束”包含全部類型的電磁輻射，包括:紫外輻射(UV)(例如具有或約為365、355、248、193、157或126醒的波長(zhǎng))和極紫外化1^)輻射(例如具有在5_20nm范圍內(nèi)的波長(zhǎng))，以及粒子束，例如離子束或電子束。
[0130]在允許的情況下，術(shù)語(yǔ)“透鏡”可以表示各種類型的光學(xué)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(xué)部件。
[0131]具體實(shí)施例的前述說(shuō)明將充分地揭示本發(fā)明的一般屬性，以致于其他人通過(guò)應(yīng)用本領(lǐng)域技術(shù)的知識(shí)可以在不需要過(guò)多的實(shí)驗(yàn)、不背離本發(fā)明的整體構(gòu)思的情況下針對(duì)于各種應(yīng)用容易地修改和/或適應(yīng)這樣的具體實(shí)施例。因此，基于這里給出的教導(dǎo)和啟示，這種修改和適應(yīng)應(yīng)該在所公開(kāi)的實(shí)施例的等價(jià)物的范圍和含義內(nèi)。應(yīng)該理解，這里的術(shù)語(yǔ)或措辭是例如為了描述的目的，而不是限制性的，使得本說(shuō)明書(shū)的術(shù)語(yǔ)或措辭由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)教導(dǎo)和啟示進(jìn)行解釋。
[0132]本發(fā)明的覆蓋度和范圍不應(yīng)該受到上述的示例性實(shí)施例中的任一個(gè)限制，而應(yīng)該僅根據(jù)隨附的權(quán)利要求及其等價(jià)物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種設(shè)計(jì)目標(biāo)布置的方法，所述目標(biāo)包括多個(gè)光柵，每個(gè)光柵包括多個(gè)子結(jié)構(gòu)，所述方法包括下述步驟: 定義目標(biāo)區(qū)域； 將所述子結(jié)構(gòu)定位在所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，以便形成所述光柵;和 在光柵的周邊處定位輔助特征，所述輔助特征配置成減小在所述光柵的周邊處的被測(cè)量的強(qiáng)度峰。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述子結(jié)構(gòu)定位在所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的步驟包括依次形成每個(gè)獨(dú)立的光柵。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中將所述子結(jié)構(gòu)定位在所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的步驟包括針對(duì)每一光柵從所述目標(biāo)區(qū)域的周邊開(kāi)始朝向所述目標(biāo)區(qū)域的中心依次定位所述子結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，包括在定位用于形成特定的光柵的所述子結(jié)構(gòu)之前，使所述光柵的子結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度適應(yīng)于剩余的目標(biāo)區(qū)域。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中靠近于特定的光柵并且相對(duì)于該特定的光柵定向的所述輔助特征定位成與所述特定的光柵同相。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述輔助特征包括第一輔助特征，所述目標(biāo)區(qū)域由基本上圍繞所述目標(biāo)區(qū)域的多個(gè)所述第一輔助特征來(lái)限定。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述輔助特征包括第二輔助特征，所述第二輔助特征設(shè)置在所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的各個(gè)光柵之間。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第二輔助特征被定位成填充包括相關(guān)的檢驗(yàn)波長(zhǎng)的至少一半波長(zhǎng)的所述光柵之間的空間。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中每個(gè)光柵大體上由所述輔助特征圍繞，以便于將每個(gè)光柵與其周圍環(huán)境隔離開(kāi)。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述輔助特征包括具有大體上小于光柵節(jié)距的節(jié)距的線。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述輔助特征的節(jié)距使得所述輔助特征在使用量測(cè)過(guò)程檢驗(yàn)所述目標(biāo)期間不被檢測(cè)到。12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中輔助特定定位成緊鄰每個(gè)光柵的每個(gè)最外面的子結(jié)構(gòu)。13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中每個(gè)光柵具有大致相等的面積。14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法包括對(duì)通過(guò)使用量測(cè)過(guò)程檢驗(yàn)所述目標(biāo)而獲得的所形成的圖像進(jìn)行模型化;和 評(píng)價(jià)所述目標(biāo)布置是否針對(duì)于使用量測(cè)過(guò)程的檢測(cè)被優(yōu)化。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述方法被迭代地重復(fù)，用于優(yōu)化所述目標(biāo)布置。16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其中用于考慮特定的目標(biāo)布置是否被認(rèn)為是優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)包括下述中的一個(gè)或更多個(gè): 在使用基于衍射的量測(cè)過(guò)程進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，確定在光柵的周邊處的強(qiáng)度是否具有與在所述光柵的中心處的強(qiáng)度相同的數(shù)量級(jí)； 在使用所述基于衍射的量測(cè)過(guò)程進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，確定在存在重疊、離焦和像差的情況下是否在光柵的周邊處有最小強(qiáng)度變化； 確定在光柵之間是否具有足夠的間距用于針對(duì)相關(guān)的檢驗(yàn)波長(zhǎng)范圍的優(yōu)化的目標(biāo)識(shí)別;和 確定總的光束面積是否是最大化的。17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述目標(biāo)包括兩個(gè)或更多的疊置的目標(biāo)層，頂部目標(biāo)層包括重疊偏置，其中所述偏置沒(méi)有施加至包含在所述頂部層中的輔助特征。18.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述目標(biāo)包括兩個(gè)或更多的疊置的目標(biāo)層，頂部目標(biāo)層包括重疊偏置，其中所述頂部層不包括任何輔助特征。19.一種目標(biāo)，包括: 多個(gè)光柵，每個(gè)光柵包括多個(gè)子結(jié)構(gòu)； 輔助特征，包括具有實(shí)質(zhì)上比所述光柵的節(jié)距小的節(jié)距的線； 其中所述目標(biāo)包括在光柵周邊處的輔助特征，所述輔助特征被配置成減小在所述光柵周邊處的被測(cè)量的強(qiáng)度峰。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的目標(biāo)，其中每個(gè)光柵大體上由所述輔助特征圍繞，以便于將每個(gè)光柵與其周圍環(huán)境隔離開(kāi)。21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的目標(biāo)，其中所述輔助特征包括第一輔助特征，所述目標(biāo)區(qū)域由基本上圍繞所述目標(biāo)區(qū)域的多個(gè)所述第一輔助特征來(lái)定義。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的目標(biāo)，其中所述輔助特征包括第二輔助特征，所述第二輔助特征設(shè)置在所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的各個(gè)光柵之間。23.根據(jù)權(quán)利要求19-22中任一項(xiàng)所述的目標(biāo)，其中所述輔助特征包括具有大體上小于光柵的節(jié)距的節(jié)距的線。24.根據(jù)權(quán)利要求19-23中任一項(xiàng)所述的目標(biāo)，其中所述輔助特征的節(jié)距使得所述輔助特征在使用量測(cè)過(guò)程檢驗(yàn)所述目標(biāo)期間不被檢測(cè)到。25.根據(jù)權(quán)利要求19-24中任一項(xiàng)所述的目標(biāo)，其中所述輔助特征配置成減小在所述光柵的周邊處的衍射強(qiáng)度峰。26.根據(jù)權(quán)利要求19-25中任一項(xiàng)所述的目標(biāo)，其中輔助特定定位成緊鄰每個(gè)光柵的每個(gè)最外面的子結(jié)構(gòu)。27.根據(jù)權(quán)利要求19-26中任一項(xiàng)所述的目標(biāo)，其中靠近于特定的光柵并且相對(duì)于所述特定的光柵定向的所述輔助特征定位成與所述特定的光柵同相。28.根據(jù)權(quán)利要求19-27中任一項(xiàng)所述的目標(biāo)，其中每個(gè)光柵具有大體相等的面積。29.—種掩模版，包括配置成形成根據(jù)權(quán)利要求19-28中任一項(xiàng)所述的目標(biāo)的特征。
【文檔編號(hào)】G01N21/93GK106030414SQ201580009522
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2015年1月29日
【發(fā)明人】H·W·M·范布爾, J·M·M·拜歐特曼, 柳星蘭, H·J·H·斯米爾蒂, R·J·F·范哈恩
【申請(qǐng)人】Asml荷蘭有限公司