用于光刻術(shù)的量測(cè)的制作方法
【專利摘要】一種光刻過程用于形成在橫跨襯底的多個(gè)部位處分布且具有重疊的周期結(jié)構(gòu)的多個(gè)目標(biāo)結(jié)構(gòu)(92，94)，所述重疊的周期結(jié)構(gòu)具有橫跨所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)分布的多個(gè)不同的重疊偏置值。所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)中的至少一些包括多個(gè)重疊的周期結(jié)構(gòu)(例如光柵)，所述多個(gè)重疊的周期結(jié)構(gòu)比所述多個(gè)不同的重疊偏置值少。不對(duì)稱度測(cè)量針對(duì)于目標(biāo)結(jié)構(gòu)獲得。所檢測(cè)的不對(duì)稱度用于確定光刻過程的參數(shù)?？梢栽谛Ｕ坠鈻挪粚?duì)稱度的效應(yīng)和使用橫跨襯底的重疊誤差的多參數(shù)模型的同時(shí)計(jì)算重疊模型參數(shù)，包括平移、放大和旋轉(zhuǎn)。
【專利說明】用于光刻術(shù)的量測(cè)
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2012年7月5日遞交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/668,277的權(quán)益，并且通 過引用將其全部?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)行的器件制造中的量測(cè)方法和設(shè)備以及使 用光刻技術(shù)制造器件的方法。

【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模 或掩模版的圖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] 在光刻過程中，經(jīng)常期望對(duì)所生成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量，例如用于過程控制和驗(yàn)證。用 于進(jìn)行這種測(cè)量的多種工具是已知的，包括經(jīng)常用于測(cè)量臨界尺寸（CD)的掃描電子顯微 鏡以及用于測(cè)量重疊（在器件中兩個(gè)層的對(duì)準(zhǔn)精度）的專用工具。近來(lái)，用于光刻領(lǐng)域的各 種形式的散射儀已經(jīng)被研發(fā)。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)的確定可以通過各種技術(shù)來(lái)進(jìn)行：例如通過 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。
[0006] 由一些常規(guī)的散射儀所使用的目標(biāo)是相對(duì)大的（例如40 μmX40 μm)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?是無(wú)限的。然而，為了減小目標(biāo)的尺寸，例如減小到ΙΟμπιΧΙΟμπι或更小，例如，使得它們 可以被定位于產(chǎn)品特征之中而不是劃線中，已經(jīng)提出光柵被制成得比測(cè)量光斑更小的量測(cè) (即光柵被過填充）。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，僅僅更高的衍射級(jí)被處理。使用衍射級(jí)的暗場(chǎng)檢測(cè)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。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。能夠在一個(gè)圖像中測(cè)量多個(gè)目標(biāo)。
[0007] 在已知的量測(cè)技術(shù)中，重疊測(cè)量的結(jié)果通過在旋轉(zhuǎn)目標(biāo)或改變照射模式或成像模 式以獨(dú)立地獲得-I st衍射級(jí)和+1st衍射級(jí)的強(qiáng)度的同時(shí)、在一定條件下測(cè)量目標(biāo)兩次來(lái)獲 得。對(duì)于給定的光柵比較這些強(qiáng)度能夠提供光柵中的不對(duì)稱度的測(cè)量，并且在重疊光柵中 的不對(duì)稱度能夠用作重疊誤差的指示器。
[0008] 雖然已知的基于暗場(chǎng)圖像的重疊測(cè)量是快速的且計(jì)算很簡(jiǎn)單（一旦經(jīng)過校準(zhǔn)）， 但是它們依賴于以下假定：重疊僅僅是由目標(biāo)結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱度造成。在疊層中的任何其他 的不對(duì)稱度，例如，在重疊的光柵的一者或兩者中的特征的不對(duì)稱度，也造成I st級(jí)的不對(duì) 稱度。該不對(duì)稱度與重疊沒有清晰的關(guān)系，干擾了重疊測(cè)量，給出了不精確的重疊結(jié)果。在 重疊光柵中的底光柵中的不對(duì)稱度是特征不對(duì)稱度的公共形式。其例如可以源自在底光柵 被最初形成之后執(zhí)行的晶片處理步驟中，例如化學(xué)機(jī)械拋光（CMP)。
[0009] 因此，在此時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員不得不在兩個(gè)方面之間進(jìn)行選擇，一方面，簡(jiǎn)單和 快速的測(cè)量過程，其給出重疊測(cè)量，但在存在不對(duì)稱度的其他成因時(shí)將導(dǎo)致誤差；另一方 面，更傳統(tǒng)的技術(shù)，計(jì)算強(qiáng)度高且通常需要對(duì)于大的、被欠填充的光柵的多個(gè)測(cè)量以避免光 瞳圖像被來(lái)自于重疊光柵的環(huán)境的信號(hào)所干擾，這將妨礙對(duì)其進(jìn)行重建。
[0010] 因此，期望將對(duì)于由重疊造成的目標(biāo)結(jié)構(gòu)對(duì)稱度的貢獻(xiàn)與其它影響以更直接和簡(jiǎn) 單的方式區(qū)別開，同時(shí)最小化目標(biāo)結(jié)構(gòu)所需要的襯底的面積。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 期望提供一種用于使用目標(biāo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的重疊量測(cè)的方法和設(shè)備，其中，生產(chǎn)率和 精度可以相對(duì)于已公開的現(xiàn)有技術(shù)得到提高。而且，雖然本發(fā)明不限于此，但是如果其可以 用于能夠以基于暗場(chǎng)圖像的技術(shù)讀出的小目標(biāo)結(jié)構(gòu)，則將具有顯著的優(yōu)勢(shì)。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種測(cè)量光刻過程的參數(shù)的方法，所述方法包括：使 用所述光刻過程以形成在橫跨襯底的多個(gè)部位處分布且具有重疊的周期結(jié)構(gòu)的多個(gè)目標(biāo) 結(jié)構(gòu)，所述重疊的周期結(jié)構(gòu)具有橫跨所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)分布的多個(gè)不同的重疊偏置值，所述目 標(biāo)結(jié)構(gòu)中的至少一些包括多個(gè)重疊的周期結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)重疊的周期結(jié)構(gòu)比所述多個(gè)不同 的重疊偏置值少；照射所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)和檢測(cè)在由所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)散射的輻射中的不對(duì)稱度； 使用所檢測(cè)的不對(duì)稱度來(lái)確定所述參數(shù)。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于測(cè)量光刻過程的參數(shù)的檢查設(shè)備，所述設(shè) 備包括：用于襯底的支撐件，所述襯底具有在橫跨襯底的多個(gè)部位處分布且具有重疊的周 期結(jié)構(gòu)的多個(gè)目標(biāo)結(jié)構(gòu)，所述重疊的周期結(jié)構(gòu)具有橫跨所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)分布的多個(gè)不同的重 疊偏置值，所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)中的至少一些包括多個(gè)重疊的周期結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)重疊的周期結(jié) 構(gòu)比所述多個(gè)不同的重疊偏置值少；光學(xué)系統(tǒng)，用于照射目標(biāo)結(jié)構(gòu)和檢測(cè)由所述目標(biāo)結(jié)構(gòu) 散射的輻射中的不對(duì)稱度；和處理器，布置成使用所檢測(cè)的不對(duì)稱度來(lái)確定所述參數(shù)。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括機(jī)器可讀指令，所述機(jī)器 可讀指令用于使得處理器執(zhí)行根據(jù)第一方面所述的方法的處理。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種光刻系統(tǒng)，包括：光刻設(shè)備，所述光刻設(shè)備包括： 照射光學(xué)系統(tǒng)，布置成照射圖案；投影光學(xué)系統(tǒng)，布置成將圖案的圖像投影到襯底上；以及 根據(jù)第二方面所述的檢查設(shè)備。所述光刻設(shè)備布置成在將圖案應(yīng)用于另外的襯底時(shí)使用來(lái) 自所述檢查設(shè)備的測(cè)量結(jié)果。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種制造器件的方法，其中使用光刻過程將器件圖 案應(yīng)用于一系列襯底，所述方法包括使用根據(jù)的第一方面所述的方法檢查作為在所述襯底 中的至少一個(gè)襯底上的所述器件圖案的一部分形成的或者在所述襯底中的至少一個(gè)襯底 上的所述器件圖案旁邊形成的至少一個(gè)周期結(jié)構(gòu)，并且根據(jù)所述方法的結(jié)果控制用于后續(xù) 襯底的光刻過程。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種襯底，包括在橫跨襯底的多個(gè)部位處分布且具 有重疊的周期結(jié)構(gòu)的多個(gè)目標(biāo)結(jié)構(gòu)，所述重疊的周期結(jié)構(gòu)具有橫跨所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)分布的多 個(gè)不同的重疊偏置值，所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)中的至少一些包括多個(gè)重疊的周期結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)重 疊的周期結(jié)構(gòu)比所述多個(gè)不同的重疊偏置值少。
[0018] 本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)以及本發(fā)明的各種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作將在下文 中參照附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明不限于本文所述的具體實(shí)施例。這種實(shí)施例 在本文中僅僅以示例的目的給出。另外的實(shí)施例將是相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本文中所包 含的教導(dǎo)能夠理解的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 在此包含在說明書中并形成說明書的一部分的附圖示出本發(fā)明，并與文字描述一 起進(jìn)一步用于解釋本發(fā)明的原理且能夠使相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)和使用本發(fā)明。
[0020] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光刻設(shè)備。
[0021] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光刻單元或集群（cluster)。
[0022] 圖3A-3D示出（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)在使用用于 基于衍射的重疊測(cè)量的散射儀的過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。
[0023] 圖4示出已知形式的多光柵目標(biāo)和在襯底上的測(cè)量光斑的輪廓。
[0024] 圖5示出在圖3的散射儀中獲得的圖4的目標(biāo)的圖像。
[0025] 圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的重疊測(cè)量方法的流程圖。
[0026] 圖7示出在不具有特征不對(duì)稱度的理想的目標(biāo)結(jié)構(gòu)中的重疊測(cè)量的原理。
[0027] 圖8示出在非理想目標(biāo)結(jié)構(gòu)中的重疊測(cè)量的原理，具有使用本發(fā)明一實(shí)施例的特 征不對(duì)稱度的校正。
[0028] 圖9示出圖案形成裝置，該圖案形成裝置具有產(chǎn)品區(qū)、劃線區(qū)和在產(chǎn)品區(qū)和劃線 區(qū)兩者中的量測(cè)目標(biāo)。
[0029] 圖10示出與本發(fā)明的實(shí)施例一起使用的圖案形成裝置的實(shí)施例。
[0030] 圖11不出三個(gè)復(fù)合光柵結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合光柵結(jié)構(gòu)在襯底上分布，并具有偏置方 案，所述偏置方案可以用于本發(fā)明的實(shí)施例中，將針對(duì)于重疊測(cè)量的兩個(gè)正交方向的分量 或組成光柵進(jìn)行組合。
[0031] 圖12不出五個(gè)復(fù)合光柵結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合光柵結(jié)構(gòu)在襯底上分布，并具有偏置方 案，所述偏置方案可以用于本發(fā)明的實(shí)施例中。
[0032] 本發(fā)明的特征和優(yōu)勢(shì)將根據(jù)下面闡述的【具體實(shí)施方式】并結(jié)合附圖而更容易理解， 在附圖中，自始至終，同樣的參考字母表示對(duì)應(yīng)的元件。在附圖中，同樣的附圖標(biāo)記大體上 表示相同的、功能相似和/或結(jié)構(gòu)相似的元件。元件第一次出現(xiàn)所在的附圖由相應(yīng)的附圖 標(biāo)記的最左面的數(shù)字表示。

【具體實(shí)施方式】
[0033] 本說明書公開了包含本發(fā)明的特征的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例。所公開的實(shí)施例僅僅 示例性地說明本發(fā)明。本發(fā)明的范圍不限于所公開的實(shí)施例。本發(fā)明由所附的權(quán)利要求來(lái) 限定。
[0034] 所述實(shí)施例以及在本說明書中提及的"一個(gè)實(shí)施例"、"一實(shí)施例"、"示例實(shí)施例" 等表示所述實(shí)施例可以包括特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性，但是每個(gè)實(shí)施例可以不必包括該特 定的特征、結(jié)構(gòu)或特性。另外，這些措辭不必涉及同一實(shí)施例。而且，當(dāng)特定的特征、結(jié)構(gòu)或 特性結(jié)合實(shí)施例進(jìn)行描述時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解，不論是否明確地描述，其都在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知 識(shí)范圍內(nèi)，用以結(jié)合其他實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或特性。
[0035] 本發(fā)明的實(shí)施例可以被實(shí)現(xiàn)為硬件、固件、軟件或其任意組合。本發(fā)明的實(shí)施例 也可以被實(shí)現(xiàn)為存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)上的指令，其可以由一個(gè)或更多個(gè)處理器來(lái)讀取和執(zhí) 行。機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括用于存儲(chǔ)或傳送呈機(jī)器（例如計(jì)算裝置）可讀形式的信息的任 何機(jī)制。例如，機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括只讀存儲(chǔ)器（ROM);隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM);磁盤存儲(chǔ) 介質(zhì)；光存儲(chǔ)介質(zhì)；閃存裝置；電、光、聲或其他形式的傳播信號(hào)（例如載波、紅外信號(hào)、數(shù)字 信號(hào)等）及其他。而且，固件、軟件、例程、指令可以在此被描述為執(zhí)行特定的動(dòng)作。然而， 應(yīng)當(dāng)理解，這種描述僅僅是為了方便起見，這種動(dòng)作實(shí)際上由計(jì)算裝置、處理器、控制器或 用于執(zhí)行固件、軟件、例程、指令等的其他裝置所導(dǎo)致。
[0036] 在更詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例之前，闡釋本發(fā)明的實(shí)施例可以實(shí)施的示例環(huán)境 是有意義的。
[0037] 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 (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。
[0038] 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。
[0039] 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"掩模"可以看作與更為上位的術(shù)語(yǔ)"圖案形成裝 置"同義。
[0040] 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。
[0041] 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?？?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。
[0042] 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。
[0043] 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）。 [0044] 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。
[0045] 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"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。
[0046] 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)。
[0047] 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-外部和〇-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C0?？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。
[0048] 所述輻射束B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）MA上，并且通過所述圖案形成裝置來(lái)形成圖案。已經(jīng)穿過圖案形 成裝置（例如，掩模）MA之后，所述輻射束B通過投影系統(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中沒有明確 地示出）用于相對(duì)于所述輻射束B的路徑精確地定位圖案形成裝置（例如掩模）M。通常， 可以通過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)）MT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)）MT可以僅與短行 程致動(dòng)器相連，或可以是固定的。
[0049] 可以使用掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1、M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2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。檢測(cè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)將在下文中 進(jìn)一步描述。
[0050] 可以將所示的設(shè)備用于以下模式中的至少一種中：
[0051] 1.在步進(jìn)模式中，在將圖案形成裝置支撐件（例如掩模臺(tái)）MT和襯底臺(tái)WT保持為 基本靜止的同時(shí)，將賦予所述輻射束的整個(gè)圖案一次投影到目標(biāo)部分C上（S卩，單一的靜態(tài) 曝光）。然后將所述襯底臺(tái)WT沿X和/或Y方向移動(dòng)，使得可以對(duì)不同目標(biāo)部分C曝光。 在步進(jìn)模式中，曝光場(chǎng)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(biāo)部分C的尺 寸。
[0052] 2.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（即，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)）MT的速度和方向可以通過所述投影 系統(tǒng)PS的（縮?。┓糯舐屎蛨D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）。
[0053] 3.在另一模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的圖案形成裝置支撐件（例如 掩模臺(tái)）MT保持為基本靜止，并且在將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上的同時(shí)， 對(duì)所述襯底臺(tái)WT進(jìn)行移動(dòng)或掃描。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底 臺(tái)WT的每一次移動(dòng)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(yīng)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(wú)掩模光刻術(shù)中。
[0054] 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。
[0055] 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--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。這能夠?qū)嵸|(zhì)地增加設(shè)備的生產(chǎn)率。如果當(dāng)襯底 臺(tái)處于測(cè)量站以及處于曝光站時(shí)，位置傳感器IF不能測(cè)量襯底臺(tái)的位置，則可以設(shè)置第二 位置傳感器來(lái)使得襯底臺(tái)的位置能夠在兩個(gè)站處被追蹤。
[0056] 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)?不同的處理設(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。
[0057] 暗場(chǎng)量測(cè)的示例可以在國(guó)際專利申請(qǐng)W02009/078708和W02009/106279中找 到，這兩篇專利文獻(xiàn)以引用方式整體并入本文。該技術(shù)的進(jìn)一步的發(fā)展已經(jīng)在公開的專 利公開出版物US20110027704A和US2011004379IA中進(jìn)行了描述，并且在美國(guó)專利申請(qǐng) US20120123581中進(jìn)行了描述。所有這些申請(qǐng)的內(nèi)容也以引用的方式并入本文。
[0058] 適用于本發(fā)明的實(shí)施例中的暗場(chǎng)量測(cè)設(shè)備如圖3(a)所示。目標(biāo)光柵T和衍射的 光線在圖3(b)中被更詳細(xì)地示出。暗場(chǎng)量測(cè)設(shè)備可以是單獨(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0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。可以使用不同的透鏡 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)對(duì)于空間-頻 率濾波允許訪問中間的光瞳平面。因此，輻射入射到襯底上的角度范圍可以通過在一平面 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，這可以通過將合適形式的孔板13在作為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。在本示例中的照射系統(tǒng)形成離軸照射模式。在第一照射模式中， 孔板13N提供從標(biāo)記為"N(北）"的方向（僅僅為了說明起見）的離軸。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"S(南）"的相反方向。也可以通過使用 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?式之外的任何非必要的光將干擾所期望的測(cè)量信號(hào)。
[0059] 如圖3(b)所不，目標(biāo)光柵T和襯底W被放置成與物鏡16的光軸0正交。從偏離 光軸〇的一角度射到光柵T上的照射光線I產(chǎn)生第零級(jí)光線（實(shí)線0)和兩個(gè)第一級(jí)光線 (單點(diǎn)劃線+1和雙點(diǎn)劃線-1)。應(yīng)當(dāng)知曉，在過填充的小目標(biāo)光柵的情況下，這些光線僅僅 是覆蓋包括量測(cè)目標(biāo)光柵T和其它特征的襯底的相應(yīng)區(qū)域的許多平行光線之一。由于板13 中的孔具有有限的寬度（允許有用的光量通過所必須的），所以入射光線I實(shí)際上將占據(jù)一 角度范圍，被衍射的光線0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地或緊密地 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)。
[0060] 至少由襯底W上的目標(biāo)所衍射的0和+1級(jí)被物鏡16所收集并通過分束器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)應(yīng)用第一照射 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-I (S)的）_1衍射光線是進(jìn)入物鏡16的衍射光線。
[0061] 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 將第一級(jí)束的強(qiáng)度測(cè)量歸一化。光瞳平面圖像也可以用于許多的測(cè)量目的，例如重建，這不 是本公開的主題。
[0062] 在第二測(cè)量支路中，光學(xué)系統(tǒng)20、22在傳感器23 (例如C⑶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+1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。
[0063] 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一個(gè)第一級(jí)衍 射光通到或穿過至傳感器。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。
[0064] 為了使照射能夠適應(yīng)于這些不同類型的測(cè)量，孔板13可以包括在盤周圍形成的 多個(gè)孔圖案，所述盤旋轉(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。
[0065] 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變 更光瞳光闌（pupil-stop) 21或通過更換具有不同的圖案的光瞳光闌或通過將固定的場(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，同時(shí)，其處于具有第一和第二模式的成像側(cè)。因此，在本發(fā)明公開內(nèi)容中，有效地存在三 種類型的測(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。在原理 上，衍射級(jí)的期望的選擇可以通過同時(shí)地改變照射模式和成像模式的組合來(lái)獲得，但是這 可能帶來(lái)缺點(diǎn)而沒有優(yōu)點(diǎn)，因此，其將不被進(jìn)一步討論。
[0066] 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。
[0067] 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，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)量在一個(gè) 方向上定向（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。
[0068] 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?13NW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。
[0069] 圖4示出根據(jù)已知的實(shí)踐在襯底上形成的復(fù)合目標(biāo)。該復(fù)合目標(biāo)包括緊密地定位 在一起的四個(gè)光柵32至35,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)目標(biāo)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32至35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32至35可以具有被不同地偏置的重疊偏移， 以便便于在復(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32至35也可以在它 們的方向上不同或具有不同的方向，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 是該偏置的方向與第一光柵的相反，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3X3陣列可以具有偏置-4d、-3d、-2d、-d、0、+d、+2d、+3d、+4d。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。
[0070] 圖5示出可以使用圖3的設(shè)備中的圖4的目標(biāo)、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32至35,但是圖像傳感器23可以分辨不同的各個(gè)光柵32至35。暗矩 形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。在該 區(qū)域中，矩形區(qū)域42-45表示各個(gè)小目標(biāo)光柵32至35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)的周邊處是可見的。圖像處理器和控制器PU使用模式識(shí)別來(lái) 處理這些圖像，以識(shí)別光柵32至35的獨(dú)立的圖像42至45。以這種方式，圖像不必非常精 確地在傳感器框架內(nèi)的特定位置處對(duì)準(zhǔn)，這在整體上極大地提高了測(cè)量設(shè)備的生產(chǎn)率。然 而，如果成像過程受到像場(chǎng)上的不均勻性的影響，則保持對(duì)精確對(duì)準(zhǔn)的要求。在本發(fā)明的一 個(gè)實(shí)施例中，四個(gè)位置Pl至P4被識(shí)別且光柵被與這些已知的位置盡可能地對(duì)準(zhǔn)。
[0071] -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 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)量光刻過程的不同的參數(shù)。重疊性能是這種參 數(shù)的重要的示例。
[0072] 圖6示出如何例如使用在申請(qǐng)W0201I/012624(該文件以引用的方式整體并入 本文）中描述的方法、通過光柵的不對(duì)稱度來(lái)測(cè)量包含分量光柵或組成光柵（component grating) 32至35的兩個(gè)層之間的重疊誤差，所述不對(duì)稱度通過比較它們?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Sl中，襯底，例如半導(dǎo)體晶片，通過圖2的光刻單元一次 地或更多次地處理，以形成包括重疊目標(biāo)32至35的結(jié)構(gòu)。在步驟S2中，使用圖3的量測(cè) 設(shè)備，光柵32至35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，通過改變照射模式、或改變成像模式、或通過將襯底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。
[0073] 注意到，通過在每個(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。各個(gè)光柵線將不被分辨。每個(gè)光柵僅僅由具有一定強(qiáng)度水平 的區(qū)域來(lái)表示。在步驟S4中，感興趣的區(qū)域（ROI)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)度水平將據(jù)此來(lái)測(cè)量。這樣做是因?yàn)?，尤其是在各個(gè)光 柵圖像的邊緣附近，通常，強(qiáng)度值可能高度地依賴于過程變量，例如抗蝕劑厚度、成分、線形 狀以及邊緣效應(yīng)。
[0074] 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。這被通過如下方式完成：由圖像處理器和控制器 在步驟S5中針對(duì)于每個(gè)光柵32-35的+1和-1衍射級(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，以及（S6)，根據(jù)光柵的重疊偏置的知識(shí)來(lái)確定目標(biāo)T附近的重 疊誤差。
[0075] 在上述的現(xiàn)有應(yīng)用中，公開了用于使用上述基本方法來(lái)提高重疊測(cè)量的品質(zhì)的各 種技術(shù)。例如，在圖像之間的強(qiáng)度差可以歸于用于不同的測(cè)量的光路中的差異，而不純粹是 目標(biāo)的不對(duì)稱度。照射源11可以使得照射光斑31的強(qiáng)度和/或相位不均勻。可以確定校 正并將該校正應(yīng)用于參照例如傳感器23的像場(chǎng)中的目標(biāo)圖像的位置來(lái)最小化這種誤差。 這些技術(shù)在現(xiàn)有應(yīng)用中被解釋，在此將不對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步地解釋。它們可以與在本申請(qǐng) 中新公開的技術(shù)結(jié)合使用，下面將對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)進(jìn)行描述。
[0076] 在本申請(qǐng)中，我們提出了采用圖6所示的方法、利用具有在橫過襯底的部位上分 布的三個(gè)或更多個(gè)偏置的光柵來(lái)測(cè)量重疊。通過測(cè)量具有至少三個(gè)不同的偏置的光柵的不 對(duì)稱度，在步驟S6中的計(jì)算可以被修改以便校正目標(biāo)光柵中的特征不對(duì)稱度，例如由實(shí)際 的光刻過程中的底光柵不對(duì)稱度（BGA)造成的不對(duì)稱度。使用橫過襯底的重疊誤差的多參 數(shù)模型能夠?qū)⑵弥丿B的光柵分布在橫過襯底的部位處，節(jié)約空間成本（real-estate)，因 為不需要將復(fù)合的目標(biāo)與所有偏置重疊的光柵定位在一起。
[0077] 在圖7中，曲線702示出在重疊誤差OV和針對(duì)于具有零偏移和在形成重疊光柵的 各個(gè)光柵內(nèi)沒有特征不對(duì)稱度的"理想"目標(biāo)所測(cè)量的不對(duì)稱度A之間的關(guān)系。這些圖表 僅僅示出本發(fā)明的原理，且在每一圖表中，所測(cè)量的不對(duì)稱度A和重疊誤差OV的單位是任 意的。實(shí)際尺寸的示例將在下文進(jìn)一步給出。
[0078] 在圖7的"理想"情形中，曲線702表示所測(cè)量的不對(duì)稱度A與重疊具有正弦關(guān)系。 正弦變化的周期P對(duì)應(yīng)于光柵周期。該正弦形式在該示例中是純正弦，但是在其他情形中 可以包括諧波。為簡(jiǎn)便起見，假定在該示例中，（a)來(lái)自目標(biāo)的僅僅第一級(jí)衍射輻射到達(dá)成 像傳感器23 (或在給定實(shí)施例中的其等價(jià)物）以及（b)實(shí)驗(yàn)性目標(biāo)設(shè)計(jì)使得在這些第一級(jí) 內(nèi)，獲得在強(qiáng)度和頂光柵與底光柵之間的重疊之間的純正弦關(guān)系。其在實(shí)際中是否成立有 賴于光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、照射輻射的波長(zhǎng)和光柵的節(jié)距P以及目標(biāo)的設(shè)計(jì)和堆疊。在第二、第三 或更高衍射級(jí)也對(duì)于由傳感器23所測(cè)量的強(qiáng)度有貢獻(xiàn)的實(shí)施例或該目標(biāo)設(shè)計(jì)在第一衍射 級(jí)中產(chǎn)生諧波的實(shí)施例中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地遵從本申請(qǐng)的教導(dǎo)以允許更高衍射 級(jí)存在。
[0079] 如上所述，偏置的光柵可以被用于測(cè)量重疊，而不是依賴于單一的測(cè)量。該偏置具 有限定在制作其所依據(jù)的圖案形成裝置（例如掩模版）中的已知值，其用作與所測(cè)量的信 號(hào)對(duì)應(yīng)的重疊的晶片上校準(zhǔn)。在附圖中，該計(jì)算以圖表方式示出。在步驟S1-S5中，不對(duì)稱 度測(cè)量A(+d)和A(_d)分別針對(duì)于具有偏置+d和-d的分量光柵或組成光柵而獲得。將這 些測(cè)量擬合成正弦曲線，給出了點(diǎn)704和706,如圖所示。已知該偏置，則可以計(jì)算真實(shí)的重 疊誤差OV。正弦曲線的節(jié)距P根據(jù)目標(biāo)的設(shè)計(jì)是已知的。曲線702的豎直標(biāo)尺開始不是已 知的，而是我們可以稱之為第一諧波比例常數(shù)K 1的未知因數(shù)。使用對(duì)于具有不同的已知偏 置的光柵的兩個(gè)測(cè)量可以求解兩個(gè)方程以計(jì)算未知的K1和重疊 OV。
[0080] 圖8示出引入特征不對(duì)稱度的效應(yīng)，例如處理步驟對(duì)于底光柵層的效應(yīng)導(dǎo)致的特 征不對(duì)稱度。"理想的"正弦曲線702不再應(yīng)用。然而，本發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到，至少近似地，底 光柵不對(duì)稱度或其它特征不對(duì)稱度具有將偏移添加至不對(duì)稱度值A(chǔ)的效應(yīng)，這在所有的重 疊值上是相對(duì)恒定的。所形成的曲線在圖中示出為712,所標(biāo)示的A bm標(biāo)記標(biāo)示由于特征不 對(duì)稱度造成的偏移。通過為多重光柵提供具有三個(gè)或更多個(gè)不同的偏置值的偏置方案，精 確的重疊測(cè)量仍然可以通過將所述測(cè)量擬合成偏移的正弦曲線712和去除該恒量來(lái)獲得。
[0081] 對(duì)于用于示出經(jīng)過修改的測(cè)量和計(jì)算的原理的簡(jiǎn)單示例，圖8示出被擬合成曲線 712的三個(gè)測(cè)量點(diǎn)714、716和718。所述點(diǎn)714和716由具有偏置+d和-d的光柵來(lái)測(cè)量， 對(duì)于圖7中的點(diǎn)704和706也是相同的。來(lái)自具有零偏置的光柵的第三不對(duì)稱度測(cè)量（在 該示例中）被描繪為718。將該曲線擬合于三個(gè)點(diǎn)能夠允許恒定的不對(duì)稱度值A(chǔ) bm，其由于 特征不對(duì)稱度與由于重疊誤差所導(dǎo)致的正弦貢獻(xiàn)Aot分離所造成，以使得重疊誤差可以被 更精確地計(jì)算。
[0082] 如已經(jīng)闡述的，經(jīng)過修改的步驟S6的重疊計(jì)算依賴于一定的假定。首先，假定由 于特征不對(duì)稱度造成的第一級(jí)強(qiáng)度不對(duì)稱度（例如BGA)獨(dú)立于針對(duì)感興趣的重疊范圍的 重疊，并因此，其可以由恒定偏移KQ來(lái)描述。該假設(shè)的有效性已經(jīng)在基于模型的模擬中被 測(cè)試。另一假定是強(qiáng)度不對(duì)稱度表現(xiàn)為重疊的正弦函數(shù)，其周期P對(duì)應(yīng)于光柵節(jié)距。通過 使用小節(jié)距-波長(zhǎng)比，諧波數(shù)可以被設(shè)計(jì)成對(duì)于基于衍射的重疊是小的，該節(jié)距-波長(zhǎng)比僅 僅允許來(lái)自光柵的少量的傳播衍射級(jí)。因此，在一些實(shí)施例中，對(duì)于強(qiáng)度-不對(duì)稱度的重疊 貢獻(xiàn)可以被假定成僅僅與一次諧波成正弦關(guān)系，且如果需要與二次諧波成正弦關(guān)系。同時(shí)， 在目標(biāo)設(shè)計(jì)中，線寬和間隔可以用于優(yōu)化，針對(duì)于主要地第一諧波的存在而調(diào)整或針對(duì)于 在先的兩個(gè)或三個(gè)諧波而調(diào)整。
[0083] 圖9示意性地示出圖案形成裝置M的整個(gè)布局。量測(cè)目標(biāo)92可以被包括在所應(yīng)用 的圖案的位于功能器件圖案區(qū)域90之間的劃線部分中。如所知的，圖案形成裝置M可以包 含單個(gè)器件圖案，或包含器件圖案陣列，條件是光刻設(shè)備的場(chǎng)足夠大以容納所述器件圖案 陣列。在圖9中的示例示出標(biāo)示為D1-D4的四個(gè)器件區(qū)域。劃線目標(biāo)92被設(shè)置成與這些 器件圖案區(qū)域相鄰且在它們之間。在已經(jīng)完成的襯底上，例如半導(dǎo)體器件，襯底W將通過沿 著這些劃線切割而被分割成各個(gè)器件，以使得目標(biāo)的存在不減小功能器件圖案所能夠獲得 的面積。在目標(biāo)與常規(guī)的量測(cè)目標(biāo)相比較小的情況下，它們也可以被部署在器件區(qū)域內(nèi)以 允許更近地監(jiān)視襯底上的光刻和過程性能。該類型的一些目標(biāo)94在器件區(qū)域Dl中示出。 盡管圖9示出了圖案形成裝置M，但是相同圖案在光刻過程后被復(fù)現(xiàn)在襯底W上，并因此該 描述用于襯底W以及圖案形成裝置。
[0084] 圖10更詳細(xì)地示出在圖案形成裝置M上的產(chǎn)品區(qū)域90之一，更詳細(xì)地示出目標(biāo) 92和94。同一圖案被制成并在襯底上的每個(gè)場(chǎng)處被重復(fù)。產(chǎn)品區(qū)域被標(biāo)記為D，劃線區(qū)域 被標(biāo)記為SL。在器件區(qū)域90中，目標(biāo)94以期望的密度散布在產(chǎn)品特征之間的不同部位處。 在劃線區(qū)域SL中，設(shè)置目標(biāo)92。目標(biāo)92和94具有例如圖4所示的形式，并可以使用圖3 的散射儀的暗場(chǎng)成像傳感器23來(lái)測(cè)量。
[0085] 圖11不出三個(gè)復(fù)合光柵結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合光柵結(jié)構(gòu)在襯底上分布，并具有偏置方 案，所述偏置方案可以用于本發(fā)明的實(shí)施例中，將針對(duì)于重疊測(cè)量的兩個(gè)正交方向的分量 或組成光柵進(jìn)行組合。圖11示出三個(gè)示例性目標(biāo)111、112和113，其可以用于以BGA校正 實(shí)現(xiàn)重疊模型參數(shù)測(cè)量。為了求解重疊，需要至少三個(gè)偏置，因?yàn)橛兄辽偃齻€(gè)未知量：KQj 1 和重疊。
[0086] 本發(fā)明的實(shí)施例可以具有分布在待測(cè)區(qū)域上的單個(gè)偏置光柵：場(chǎng)，管芯或更小。其 它的實(shí)施例，例如如圖11所示，是與2x2目標(biāo)設(shè)計(jì)可兼容的。進(jìn)行如下標(biāo)記：偏置=+d， 偏置=-d或偏置=0，例如，IOx 10 μ m2的目標(biāo)可以使用以下偏置方案、通過光柵來(lái)制作，其 中，在該示例中，具有三個(gè)布局：
[0087] 目標(biāo) 111 :+d，X ;+d，Y，_d，Y ;，_d，X
[0088] 目標(biāo) 112 :+d，X ;+d，Y，0, Y ;，0, X
[0089] 目標(biāo) 113 :0, X ;0, Y，-d，Y ;，-d，X
[0090] 所有這三個(gè)目標(biāo)也可以用于使用基于光瞳檢測(cè)衍射的重疊（只要散射儀光斑尺 寸足夠小）或基于暗場(chǎng)衍射的重疊方法，使用對(duì)稱的或不對(duì)稱的第一諧波方法來(lái)計(jì)算重疊 的局部值。同時(shí)，局部的結(jié)果可以與模型參數(shù)化的模型的結(jié)果對(duì)比，例如所描述的六參數(shù)模 型，被重新計(jì)算至局部值，但包括所有的BGA及更高諧波校正。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例 不限于僅僅兩個(gè)高階諧波。
[0091] 這些目標(biāo)的公共性質(zhì)是它們都可以針對(duì)于重疊、以由上述前面的專利申請(qǐng)所知的 基于暗場(chǎng)圖像的技術(shù)被讀出。這能夠在小的目標(biāo)上實(shí)現(xiàn)BGA校正的重疊而沒有疊層重建。
[0092] 圖11示出具有三個(gè)不同的偏置的復(fù)合光柵目標(biāo)，其中X方向和Y方向光柵被橫過 目標(biāo)區(qū)域設(shè)置。針對(duì)于每個(gè)方向的偏置方案被示出，但是當(dāng)然其他方案可以被構(gòu)想，只要至 少兩個(gè)，優(yōu)選至少三個(gè)不同的偏置被包括在各個(gè)目標(biāo)結(jié)構(gòu)中在襯底上分布。具有每個(gè)偏置 值的X和Y光柵并排放置，盡管這不是必須的。X和Y光柵以交替的圖案彼此散布，以使得 不同的X光柵對(duì)角地間隔，而不是相互并排地布置，Y光柵對(duì)角地間隔，而不是相互并排地 布置。該布置可以幫助減小不同的偏置光柵的衍射信號(hào)之間的串?dāng)_。整個(gè)布置因此允許緊 湊的目標(biāo)設(shè)計(jì)，而沒有良好的性能。盡管圖11中的分量光柵或組成光柵是方的，但是具有 X和Y分量光柵或組成光柵的復(fù)合光柵目標(biāo)也可以制成為細(xì)長(zhǎng)的光柵。不例例如在公開的 專利申請(qǐng)US20120044470中描述，該專利文件以引用方式整體并入本文。
[0093] 參考圖12,也可以使用每個(gè)目標(biāo)（每個(gè)方向）一個(gè)偏置光柵。例如，為了考慮Ktl和 K1，存在針對(duì)X方向的五個(gè)未知參數(shù)和針對(duì)Y方向的五個(gè)未知參數(shù)（Ty， My，Ry，Ktly, Kly)。然后可以求解出每個(gè)方向的至少五個(gè)方程，因此需要每個(gè)方向五個(gè)不對(duì)稱 度測(cè)量。在該示例中，這意味著，在具有可忽略的噪聲的理想情況下，在每個(gè)方向上五個(gè)目 標(biāo)足矣（在圖12的示例中，存在五個(gè)目標(biāo)且每個(gè)目標(biāo)具有每個(gè)方向上一個(gè)偏置光柵）。在 實(shí)際中，具有冗余是有用的，例如將噪聲和可能的模型誤差平均掉。
[0094] 為了考慮三個(gè)參數(shù)VK1和重疊，需要三個(gè)不同的偏置（例如，+d，0，-d)。在該示 例情形中，目標(biāo)數(shù)（5)高于偏置數(shù)（3)。參照?qǐng)D12,5個(gè)目標(biāo)被示出且存在三個(gè)不同的偏置 (+d，0,-d)，盡管并不是所有的目標(biāo)都不同。然而，如上所述，在具有可忽略的噪聲的理想情 況下，在圖12中示出的配置足以確定在該示例中的所有未知參數(shù)。具有比在圖12中示出 的更多的冗余，噪聲可以被平均掉，就針對(duì)于X和Y的T、R和M而言，可以實(shí)現(xiàn)更好的結(jié)果。 如果實(shí)驗(yàn)性的事實(shí)比該6參數(shù)模型更復(fù)雜，更多的冗余也是有用的。
[0095] 重疊誤差可以通過在兩個(gè)偏置光柵中的不對(duì)稱度的直接對(duì)比來(lái)確定。該重疊可以 被模型化以具有以下與不對(duì)稱度的單諧波關(guān)系：

【權(quán)利要求】
1. 一種測(cè)量光刻過程的參數(shù)的方法，所述方法包括步驟； (a)使用所述光刻過程W形成在橫跨襯底的多個(gè)部位處分布且具有重疊的周期結(jié)構(gòu) 的多個(gè)目標(biāo)結(jié)構(gòu)，所述重疊的周期結(jié)構(gòu)具有橫跨所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)分布的多個(gè)不同的重疊偏置 值，所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)中的至少一些包括多個(gè)重疊的周期結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)重疊的周期結(jié)構(gòu)比所 述多個(gè)不同的重疊偏置值少； 化）照射所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)和檢測(cè)在由所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)散射的福射中的不對(duì)稱度； (C)使用所檢測(cè)的不對(duì)稱度來(lái)確定所述參數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用所檢測(cè)的不對(duì)稱度來(lái)確定所述參數(shù)的步驟 (C)包括在重疊誤差和不對(duì)稱度之間的假定的非線性關(guān)系。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中使用所檢測(cè)的不對(duì)稱度來(lái)確定所述參數(shù)的步 驟（C)包括使用在橫跨襯底的不同部位處分布的并且具有=個(gè)或更多個(gè)不同的各個(gè)重疊 偏置值的=個(gè)或更多個(gè)目標(biāo)結(jié)構(gòu)的所檢測(cè)的不對(duì)稱度、W通過使用所述=個(gè)不同的重疊偏 置值的知識(shí)來(lái)確定所述參數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中使用所檢測(cè)的不對(duì)稱度來(lái)確定所述 參數(shù)的步驟（C)包括使用橫跨襯底的重疊誤差的多參數(shù)模型。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中重疊誤差的所述多參數(shù)模型包括表示平移、放大、 旋轉(zhuǎn)和襯底坐標(biāo)的參數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中重疊誤差的所述多參數(shù)模型是至少六參數(shù)模型。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2或引用權(quán)利要求2的權(quán)利要求3至6中的任一項(xiàng)所述的方法，其中， 所述假定的非線性關(guān)系是正弦函數(shù)、或可選地是彼此W諧波方式關(guān)聯(lián)的正弦函數(shù)的組合。
8. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，使用所檢測(cè)的不對(duì)稱度來(lái)確定所述參 數(shù)的步驟（C)WW下假定來(lái)執(zhí)行；對(duì)于由于所述周期結(jié)構(gòu)中的一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)的特征不對(duì) 稱度造成的整體不對(duì)稱度的貢獻(xiàn)對(duì)于所有的重疊值是恒定的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2或引用權(quán)利要求2的權(quán)利要求3-8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，使用 所檢測(cè)的不對(duì)稱度來(lái)確定所述參數(shù)的步驟（C)WW下假定來(lái)執(zhí)行：對(duì)于由于所述周期結(jié)構(gòu) 中的一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)的特征不對(duì)稱度造成的整體不對(duì)稱度的貢獻(xiàn)和用于描述該假定的非 線性關(guān)系的一個(gè)或更多個(gè)諧波比例常數(shù)是浮動(dòng)的。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述不同的重疊偏置值所跨的范圍 大于所述周期結(jié)構(gòu)的相應(yīng)的節(jié)距的4%、10%，可選地大于所述周期結(jié)構(gòu)的相應(yīng)的節(jié)距的 15%或 20%。
11. 一種用于測(cè)量光刻過程的參數(shù)的檢查設(shè)備，所述檢查設(shè)備包括： 用于襯底的支撐件，所述襯底具有在橫跨襯底的多個(gè)部位處分布且具有重疊的周期結(jié) 構(gòu)的多個(gè)目標(biāo)結(jié)構(gòu)，所述重疊的周期結(jié)構(gòu)具有橫跨所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)分布的多個(gè)不同的重疊偏 置值，所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)中的至少一些包括比所述多個(gè)不同的重疊偏置值少的多個(gè)重疊的周期 結(jié)構(gòu)； 光學(xué)系統(tǒng)，用于照射目標(biāo)結(jié)構(gòu)和檢測(cè)由所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)散射的福射中的不對(duì)稱度； 處理器，布置成使用所檢測(cè)的不對(duì)稱度來(lái)確定所述參數(shù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的檢查設(shè)備，其中所述處理器布置成通過包括在重疊誤差和 不對(duì)稱度之間的假定的非線性關(guān)系來(lái)使用所檢測(cè)的不對(duì)稱度確定所述參數(shù)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的檢查設(shè)備，其中所述處理器布置成通過使用在橫跨襯 底的不同部位處分布且具有=個(gè)或更多個(gè)不同的各個(gè)重疊偏置值的=個(gè)或更多個(gè)目標(biāo)結(jié) 構(gòu)的所檢測(cè)的不對(duì)稱度、W通過使用所述=個(gè)不同的重疊偏置值的知識(shí)確定所述參數(shù)，來(lái) 使用所檢測(cè)到的不對(duì)稱度確定所述參數(shù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)所述的檢查設(shè)備，其中，所述處理器布置成通過使用 橫跨襯底的重疊誤差的多參數(shù)模型來(lái)使用所檢測(cè)的不對(duì)稱度確定所述參數(shù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的檢查設(shè)備，其中重疊誤差的所述多參數(shù)模型包括表示平 移、放大、旋轉(zhuǎn)和襯底坐標(biāo)的參數(shù)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的檢查設(shè)備，其中重疊誤差的所述多參數(shù)模型是至少六參數(shù) 模型。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12或引用權(quán)利要求12的權(quán)利要求13至16中的任一項(xiàng)所述的檢查 設(shè)備，其中，所述假定的非線性關(guān)系是正弦函數(shù)、或可選地是彼此W諧波方式關(guān)聯(lián)的正弦函 數(shù)的組合。
18. 根據(jù)權(quán)利要求11-17中任一項(xiàng)所述的檢查設(shè)備，其中，所述處理器布置成WW下假 定使用所檢測(cè)的不對(duì)稱度來(lái)確定所述參數(shù)：對(duì)于由于所述周期結(jié)構(gòu)中的一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)的 特征不對(duì)稱度造成的整體不對(duì)稱度的貢獻(xiàn)對(duì)于所有的重疊值是恒定的。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12或引用權(quán)利要求12的權(quán)利要求13-18中任一項(xiàng)所述的檢查設(shè)備， 其中，所述處理器布置成WW下假定使用所檢測(cè)的不對(duì)稱度來(lái)確定所述參數(shù)；對(duì)于由于所 述周期結(jié)構(gòu)中的一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)的特征不對(duì)稱度造成的整體不對(duì)稱度的貢獻(xiàn)W及用于描 述該假定的非線性關(guān)系的一個(gè)或更多個(gè)諧波比例常數(shù)是浮動(dòng)的。
20. 根據(jù)權(quán)利要求11-17中任一項(xiàng)所述的檢查設(shè)備，其中所述不同的重疊偏置值所跨 的范圍大于所述周期結(jié)構(gòu)的相應(yīng)的節(jié)距的4%、10%，可選地大于所述周期結(jié)構(gòu)的相應(yīng)的節(jié) 距的15%或20%。
21. -種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括機(jī)器可讀指令，所述機(jī)器可讀指令用于使得處理器執(zhí)行 上述權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法的處理步驟（C)。
22. -種光刻系統(tǒng)，包括； 光刻設(shè)備，所述光刻設(shè)備包括： 照射光學(xué)系統(tǒng)，布置成照射圖案； 投影光學(xué)系統(tǒng)，布置成將圖案的圖像投影到襯底上；W及 根據(jù)權(quán)利要求11至20中任一項(xiàng)的檢查設(shè)備， 其中，所述光刻設(shè)備布置成在將圖案應(yīng)用于另外的襯底時(shí)使用來(lái)自所述檢查設(shè)備的測(cè) 量結(jié)果。
23. -種制造器件的方法，其中使用光刻過程將器件圖案應(yīng)用于一系列襯底，所述方法 包括使用權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法檢查形成為在至少一個(gè)所述襯底上的所述 器件圖案的一部分的或者在至少一個(gè)所述襯底上的所述器件圖案旁邊形成的至少一個(gè)周 期結(jié)構(gòu)，并且根據(jù)所述方法的結(jié)果控制用于后續(xù)襯底的光刻過程。
24. -種襯底，包括在橫跨襯底的多個(gè)部位處分布且具有重疊的周期結(jié)構(gòu)的多個(gè)目標(biāo) 結(jié)構(gòu)，所述重疊的周期結(jié)構(gòu)具有橫跨所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)分布的多個(gè)不同的重疊偏置值，所述目 標(biāo)結(jié)構(gòu)中的至少一些包括比所述多個(gè)不同的重疊偏置值少的多個(gè)重疊的周期結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】G03F7/20GK104471484SQ201380035631
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月5日
【發(fā)明者】毛瑞特斯·范德查爾, K·巴哈特塔卡里雅, H·斯米爾德 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司