專利名稱：用于光刻技術(shù)的檢查方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如能夠用在利用光刻技術(shù)的器件制造中的檢查方法和使用光刻技術(shù)制造器件的方法。
背景技術(shù)：
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。 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。 通常，單個(gè)襯底將包含連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括所謂的步進(jìn)機(jī)，在所述步進(jìn)機(jī)中，通過將整個(gè)圖案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來輻射每一個(gè)目標(biāo)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(shí)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(gè)目標(biāo)部分。也可能通過將圖案壓印(imprinting)到襯底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)，例如形成在襯底中或襯底上的連續(xù)的層之間的重疊誤差。已經(jīng)存在不同的技術(shù)，用于測量在光刻過程中形成的顯微結(jié)構(gòu)，包括使用掃描電子顯微鏡和各種專用工具。專用的檢查工具的一種形式是散射儀，在散射儀中輻射束被引導(dǎo)至襯底表面上的目標(biāo)上并測量被散射或反射的束的性質(zhì)。通過對比束在被襯底散射或反射之前和之后的性質(zhì)，可以確定襯底的性質(zhì)。例如通過將反射束與存儲在與已知襯底性質(zhì)相關(guān)的已知的測量值的庫中的數(shù)據(jù)對比可以確定襯底的性質(zhì)。已知兩種主要類型的散射儀。分光鏡散射儀引導(dǎo)寬帶輻射束到襯底上并測量散射到具體窄角度范圍中的輻射的光譜(強(qiáng)度作為波長的函數(shù))。角分辨散射儀使用單色輻射束并測量散射輻射的強(qiáng)度作為角度的函數(shù)。散射儀可以用以測量光刻設(shè)備的不同方面，包括在曝光之前測量襯底的定位誤差和曝光有效性。還可以通過散射儀測量的光刻設(shè)備的兩個(gè)重要參數(shù)(和具體為光刻設(shè)備執(zhí)行的曝光動作的參數(shù))是聚焦(focus)和劑量。光刻設(shè)備具有曝光設(shè)備，其包括如下文所述的輻射源和投影系統(tǒng)。輻射源提供輻射束，投影系統(tǒng)將聚焦輻射束并將圖案應(yīng)用至所述束以形成圖案化的輻射束，其入射到襯底表面上的抗蝕劑上。為了曝光襯底投影到襯底上的輻射劑量通過曝光設(shè)備的不同部件進(jìn)行控制。大多數(shù)情況下是光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)對投影到襯底的正確部分上的輻射的聚焦負(fù)責(zé)。重要地， 圖案化輻射中圖案的圖像聚焦發(fā)生在襯底表面發(fā)生曝光的位置處。這使得在襯底表面上將形成最銳利(即最聚焦的)的圖像，并且可能的最銳利的圖案可以在其上曝光。這允許印刷較小的產(chǎn)品圖案。輻射的聚焦和劑量直接影響在襯底上曝光的圖案或結(jié)構(gòu)的不同參數(shù)?？梢允褂蒙⑸鋬x測量的參數(shù)是已經(jīng)印刷到襯底上的圖案內(nèi)的結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)。這些參數(shù)可以包括臨界尺寸(CD)或側(cè)壁角(SWA)。臨界尺寸是諸如條紋(或間隔、點(diǎn)或孔，依賴于在印刷的圖案中的被測量結(jié)構(gòu))等結(jié)構(gòu)的有效的平均寬度。側(cè)壁角是襯底的表面和結(jié)構(gòu)的升起(或落下) 部分的一部分之間的角度。此外，如果劃線結(jié)構(gòu)與用于聚焦測量的產(chǎn)品掩模一起使用，可以應(yīng)用掩模形狀校正(用于校正掩模彎曲的聚焦校正)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種使用SWA測量值測量光刻設(shè)備聚焦(focus)的方法。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，提供一種確定在襯底上的光刻工藝中使用的光刻設(shè)備的聚焦的方法，所述方法包括下列步驟。使用所述光刻工藝在襯底上形成至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)特征，所述至少一個(gè)特征具有在相對的側(cè)壁角之間的不對稱度， 所述不對稱度以襯底上的光刻設(shè)備的聚焦的不同函數(shù)變化。測量通過引導(dǎo)輻射束到至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的光譜。由所測光譜確定每一個(gè)特征的不對稱度的比值。使用所確定的比值以及每一個(gè)特征的聚焦和側(cè)壁不對稱度之間的關(guān)系以確定襯底上的聚焦。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，提供一種角分辨散射儀，配置用以確定在襯底上的光刻工藝中使用的光刻設(shè)備的聚焦、以在襯底上形成至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)特征，所述至少一個(gè)特征具有在相對的側(cè)壁角之間的不對稱度，所述不對稱度以襯底上的光刻設(shè)備的聚焦的不同函數(shù)變化。散射儀包括檢測布置和確定布置。檢測布置適于測量通過引導(dǎo)輻射束到至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)上形成的光譜的至少一部分。確定布置適于由所測光譜確定每一個(gè)特征的不對稱度的比值，并且使用所確定的比值以及每一個(gè)特征的側(cè)壁不對稱度和聚焦之間關(guān)系以確定襯底上的聚焦。根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，提供一種確定在襯底上的光刻工藝中使用的光刻設(shè)備的聚焦的方法，所述方法包括下列步驟。使用所述光刻工藝在襯底上形成至少兩個(gè)目標(biāo)，每個(gè)目標(biāo)具有以襯底上的光刻設(shè)備的聚焦的不同函數(shù)變化的至少一個(gè)參數(shù)。測量通過引導(dǎo)輻射束到至少兩個(gè)目標(biāo)上產(chǎn)生的光譜。使用由所測光譜得出的至少兩個(gè)目標(biāo)的參數(shù)確定參數(shù)和基本上與光刻設(shè)備的處理?xiàng)l件無關(guān)的聚焦之間的關(guān)系。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)以及本發(fā)明不同實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作將在下文中參照附圖進(jìn)行描述。要注意的是，本發(fā)明不限于這里所描述的具體實(shí)施例。在這里給出的這些實(shí)施例僅是示例性用途。基于這里包含的教導(dǎo)，其他的實(shí)施例對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。


這里附圖并入說明書并且形成說明書的一部分，其示出本發(fā)明并且與說明書一起進(jìn)一步用來說明本發(fā)明的原理，以允許本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┖褪褂帽景l(fā)明。圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光刻設(shè)備；
9
圖2示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光刻單元或光刻簇；圖3示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的第一散射儀；圖4示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的第二散射儀；圖5示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的作為聚焦函數(shù)的側(cè)壁角的變化；圖6示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的作為聚焦函數(shù)的左、右側(cè)壁角的變化；圖7示出表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖；圖8示出作為具有不同不對稱側(cè)壁角響應(yīng)的兩個(gè)不同的聚焦敏感梯度的聚焦函數(shù)的側(cè)壁角差值的變化。圖9示出使用根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的方法、對于兩個(gè)不同的底部抗反射涂層 (BARC)厚度從SWA不對稱度計(jì)算的聚焦誤差。結(jié)合附圖通過下面詳細(xì)的說明，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，在附圖中相同的附圖標(biāo)記在全文中表示對應(yīng)元件。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記通常表示相同的、功能類似的和/或結(jié)構(gòu)類似的元件。元件第一次出現(xiàn)的附圖用相應(yīng)的附圖標(biāo)記中最左邊的數(shù)字表不。
具體實(shí)施例方式本說明書公開一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，其中并入了本發(fā)明的特征。所公開的實(shí)施例僅給出本發(fā)明的示例。本發(fā)明的范圍不限于這些公開的實(shí)施例。本發(fā)明由未決的權(quán)利要求來限定。所述的實(shí)施例和在說明書中提到的“ 一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例，，等表示所述的實(shí)施例可以包括特定特征、結(jié)構(gòu)或特性，但是每個(gè)實(shí)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(gè)實(shí)施例。此外，當(dāng)特定特征、結(jié)構(gòu)或特性與實(shí)施例結(jié)合進(jìn)行描述時(shí)，應(yīng)該理解，無論是否明確描述，實(shí)現(xiàn)將這些特征、結(jié)構(gòu)或特性與其他實(shí)施例相結(jié)合是在本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的知識范圍內(nèi)。本發(fā)明的實(shí)施例可以應(yīng)用到硬件、固件、軟件或其任何組合。本發(fā)明實(shí)施例還可以應(yīng)用為存儲在機(jī)器可讀介質(zhì)上的指令，其可以通過一個(gè)或更多個(gè)處理器讀取和執(zhí)行。機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括任何用于以機(jī)器(例如計(jì)算裝置)可讀形式存儲或傳送信息的機(jī)構(gòu)。例如，機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括只讀存儲器(ROM)；隨機(jī)存取存儲器(RAM)；磁盤存儲介質(zhì)；光學(xué)存儲介質(zhì)；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)行特定動作。然而，應(yīng)該認(rèn)識到，這些描述僅為了方便并且這些動作實(shí)際上由計(jì)算裝置、處理器、控制器或其他執(zhí)行所述固件、軟件、程序、指令等的裝置來完成的。然而，在詳細(xì)描述這些實(shí)施例之前，給出應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例的示例環(huán)境是有利的。圖1示意地示出了一個(gè)光刻設(shè)備。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 (例如紫外(UV)輻射或深紫外(DUV)輻射)；支撐結(jié)構(gòu)MT (例如掩模臺)，其構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置MA (例如掩模)，并與配置用以根據(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WT (例如晶片臺)，其構(gòu)造用于保持襯底W(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)，并與配置用以根據(jù)特定的參數(shù)定位襯底的第二定位裝置PW相連；和投影系統(tǒng)(例如反射式投影透鏡系統(tǒng))PL，配置成將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部分C (例如包括一根或多根管芯)上。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。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(jì)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。支撐結(jié)構(gòu)可以采用機(jī)械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)來保持圖案形成裝置。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。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(rèn)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(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)當(dāng)注意， 被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標(biāo)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應(yīng)，例如集成電路。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。這里使用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”應(yīng)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(xué)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(rèn)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)備可以是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述設(shè)備是反射型的(例如，采用上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(gè)(雙臺)或更多襯底臺(和/或兩個(gè)或更多的掩模臺)的類型。在這種“多臺”機(jī)器中，可以并行地使用附加的臺，或可以在一個(gè)或更多個(gè)臺上執(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，照射器IL接收來自輻射源SO的輻射束。所述源和光刻設(shè)備可以是分開的實(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)。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。通常，可以對所述照射器IL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ο-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，例如積分器IN和聚光器CO?？梢詫⑺稣丈淦鱅L用于調(diào)節(jié)所述輻射束B，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強(qiáng)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反射之后， 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(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、2維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(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(shí)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(shí)現(xiàn)所述襯底臺WT的移動。在步進(jìn)機(jī)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?zhǔn)標(biāo)記Ml、M2和襯底對準(zhǔn)標(biāo)記Pl、P2來對準(zhǔn)掩模MA和襯底W。盡管所示的襯底對準(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C之間的空間(這些公知為劃線對齊標(biāo)記)中。類似地，在將多于一個(gè)的管芯設(shè)置在掩模MA上的情況下，所述掩模對準(zhǔn)標(biāo)記可以位于所述管芯之間。可以將所示的設(shè)備用于以下模式中的至少一種中1.在步進(jìn)模式中，在將掩模臺MT和襯底臺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(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，使得可以曝光不同的目標(biāo)部分C。在步進(jìn)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(biāo)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(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)PS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(biāo)部分的寬度(沿非掃描方向)， 而所述掃描運(yùn)動的長度確定了所述目標(biāo)部分的高度(沿所述掃描方向)。3.在另一種模式中，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(jìn)行移動或掃描的同時(shí)，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上。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(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(shí)也成為光刻單元或簇)， 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。這些設(shè)備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(jī)械手RO從輸入/輸出口 1/01、1/02拾取襯底，然后在不同的處理設(shè)備之間移動所述襯底，然后將他們移動到光刻設(shè)備的進(jìn)料臺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)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(jìn)行調(diào)整(尤其是如果檢查能夠即刻完成或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(shí))。此外，已經(jīng)曝光過的襯底也可以被剝離并被重新加工(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(jìn)行曝光。在僅僅襯底的一些目標(biāo)部分存在缺陷的情況下，可以僅對完好的那些目標(biāo)部分進(jìn)行進(jìn)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(dú)立的裝置。為了能進(jìn)行最迅速的測量，需要檢查設(shè)備在曝光后立即測量在經(jīng)過曝光的抗蝕劑層上的屬性。然而，抗蝕劑中的潛影具有很低的對比度(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)備都對潛影的有效測量具有足夠的靈敏度。因此，測量可以在曝光后的烘烤步驟(PEB) 之后進(jìn)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(jìn)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非曝光部分已經(jīng)被去除的點(diǎn)上，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(jìn)行測量。后一種可能性限制了有缺陷的襯底進(jìn)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)明的實(shí)施例。散射儀SMl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(qiáng)度是波長的函數(shù))。通過這個(gè)數(shù)據(jù)，引起檢測的光譜的結(jié)構(gòu)或輪廓可以通過處理單元PU(例如通過嚴(yán)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庫進(jìn)行比較)進(jìn)行重建。通常，對于所述重建，獲知所述結(jié)構(gòu)的通常形式，且通過根據(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)根據(jù)散射儀的數(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)明一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)散射儀SM2，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0. 9或更優(yōu)選至少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超過1的數(shù)值孔徑的透鏡。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上；然而，光瞳平面可以替代地以輔助的光學(xué)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。所述檢測器為二維檢測器，以使得可以測量襯底目標(biāo)30 的兩維角散射光譜。檢測器18可以是例如電荷耦合器件(CCD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS)傳感器的陣列。參考束經(jīng)常被用于例如測量入射輻射的強(qiáng)度。為此，當(dāng)輻射束入射到分束器16上時(shí)，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。一組波長濾光片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。檢測器18可以測量單一波長(或窄波長范圍)的被散射的光的強(qiáng)度，所述強(qiáng)度在多個(gè)波長上是獨(dú)立的，或者所述強(qiáng)度集中在一個(gè)波長范圍上。進(jìn)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(qiáng)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(gè)波長的混合。在寬帶上的多個(gè)波長優(yōu)選每個(gè)具有δ λ的帶寬和至少2δ λ (即帶寬的兩倍)的間距。多個(gè)輻射“源”可以是已經(jīng)用光纖束被分割的擴(kuò)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(gè)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(波長和兩個(gè)不同角度)。這允許更多的信息被測量，這增加量測工藝的魯棒性。這在ΕΡ1，628，164Α中進(jìn)行了更詳細(xì)的描述。襯底W上的目標(biāo)30可以是被印刷的光柵，以在顯影后由實(shí)抗蝕劑線形成條紋。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度敏感，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(yīng)地，所印刷的光柵的散射儀數(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(shí)現(xiàn)。圖5示出由掩模上的聚焦敏感目標(biāo)在抗蝕劑層中形成的圖案的側(cè)壁角度的變化。 例如，這在2008年12月30日遞交的美國臨時(shí)申請第61/141，410號(“410”臨時(shí)申請)的共同所有的、共同未決的申請中有所描述，該申請的全部內(nèi)容一并在此作為參考。在“410” 臨時(shí)申請中，公開了多個(gè)實(shí)施例，這些實(shí)施例覆蓋了使用散射光的較高級中的、由作為聚焦的函數(shù)的印刷線結(jié)構(gòu)的不同的左、右側(cè)壁角(SWA)引起的不對稱度來測量聚焦的方法。然而，本申請的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，印刷的抗蝕劑線的左、右邊緣之間的側(cè)壁角之間的差值引起的散射光的較高級中的不對稱度之間的校正可以表示為掃描儀聚焦的函數(shù)，該函數(shù)依賴于工藝參數(shù)的數(shù)量，尤其是抗蝕劑參數(shù)(諸如中間CD和高度)以及底部抗反射涂層(BARC) (例如BARC厚度)。尤其地，BARC厚度的變化產(chǎn)生函數(shù)中的變化，這將導(dǎo)致從SWA差值誘發(fā)的聚焦測量值的誤差，SffA差值又是由散射測量的測量值得到。如從圖5中的示例可以看到的，當(dāng)曝光聚焦值增大，相對于平行于襯底表面的平面測量的側(cè)壁角以聚焦值的函數(shù)增大，左、右側(cè)壁角的值隨著聚焦值的增大而收斂為相同的值。這在圖6中也示出，圖6示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)輪廓的左、右側(cè)的側(cè)壁角。在圖6中，菱形的點(diǎn)表示左側(cè)壁角，而方形點(diǎn)表示右側(cè)壁角。從圖6可以看到，曝光過的圖案顯示出側(cè)壁角中的差值作為曝光聚焦值的單調(diào)函數(shù)。在曲線的左邊遠(yuǎn)處，輪廓的左、 右側(cè)的側(cè)壁角偏離得相當(dāng)大。然而，當(dāng)曝光聚焦值朝向曲線的右手邊增大時(shí)側(cè)壁角的值會聚。因此，左、右側(cè)壁角的差值可以用來確定曝光束的聚焦值。具體地，SWALEFT-SWAKreHT= ASffA = G(Z)。其中Z是曝光聚焦值，G是描述SWA差值隨聚焦值變化的函數(shù)。通過模擬已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，函數(shù)G在聚焦值的大范圍上是單調(diào)的，并且可以近似為小曲率的拋物線曲線。SWA不對稱度顯示為測量的散射光譜中的+1和-1衍射級之間的強(qiáng)度差值。應(yīng)該認(rèn)識到，較高的衍射級顯示類似的效果，但是第一級衍射級具有最強(qiáng)的信號。對于小的SWA不對稱度，不對稱度A，即強(qiáng)度1+1和L1之間的差值，給定為
權(quán)利要求
1.一種確定在光刻工藝中使用的光刻設(shè)備在襯底上的聚焦的方法，所述方法包括下列步驟(a)使用所述光刻工藝在所述襯底上形成至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)特征，所述至少一個(gè)特征具有隨著所述光刻設(shè)備在所述襯底上的聚焦的不同函數(shù)而變化的、在相對的側(cè)壁角之間的不對稱度；(b)測量通過引導(dǎo)輻射束到所述至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)上而產(chǎn)生的光譜；(c)由所測光譜確定所述特征中的每一個(gè)特征的不對稱度的比值；和(d)使用所確定的比值以及每一個(gè)特征的聚焦和側(cè)壁不對稱度之間的關(guān)系來確定襯底上的聚焦。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在包括下列步驟的校準(zhǔn)步驟中確定每一個(gè)特征的聚焦和側(cè)壁角不對稱度之間的關(guān)系(a)使用光刻工藝以在特性已知的測試襯底上形成對應(yīng)所述至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)；和(b)對于多個(gè)不同的聚焦設(shè)置，測量通過引導(dǎo)輻射束到所述測試襯底上的結(jié)構(gòu)上而形成的光譜；和(c)使用模擬和所測光譜以得出針對于每一個(gè)結(jié)構(gòu)的所述關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，測量衍射光譜的第-1級和第+1級的至少一部分。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過測量所測光譜的部分的強(qiáng)度來測量不對稱度。
5.一種角分辨散射儀，配置用以確定在光刻工藝中使用的光刻設(shè)備在襯底上的聚焦、 以在所述襯底上形成至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)特征，所述至少一個(gè)特征具有隨著光刻設(shè)備在襯底上的聚焦的不同函數(shù)而變化的、在相對的側(cè)壁角之間的不對稱度；(a)所述散射儀包括(b)檢測布置，適于測量通過引導(dǎo)輻射束到至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)上而形成的光譜的至少一部分；(c)確定布置，適于由所測光譜確定所述特征中的每一個(gè)特征的不對稱度的比值，并且使用所確定的比值以及每一個(gè)特征的側(cè)壁不對稱度和聚焦之間的關(guān)系來確定所述襯底上的聚焦。
6.如權(quán)利要求5所述的散射儀，其中，所述檢測布置適于測量衍射光譜的第-1級和第 +1級。
7.如權(quán)利要求5所述的散射儀，其中，通過測量所測光譜的所述部分的強(qiáng)度來測量不對稱度。
8.一種光刻系統(tǒng)，包括(a)光刻設(shè)備，包括(b)照射光學(xué)系統(tǒng)，布置用以照射圖案；(c)投影光學(xué)系統(tǒng)，布置用以將圖案的圖像投影到襯底上；和(d)如權(quán)利要求5所述的角分辨散射儀。
9.一種光刻單元，包括(a)旋涂器，布置用以用輻射敏感層涂覆襯底；(b)光刻設(shè)備，布置用以將圖像曝光到由所述旋涂器涂覆到襯底上的輻射敏感層上；(C)顯影器，布置用以對由光刻設(shè)備曝光的圖像進(jìn)行顯影；和 (d)如權(quán)利要求5所述的角分辨散射儀。
10.一種確定在光刻工藝中使用的光刻設(shè)備在襯底上的聚焦的方法，所述方法包括下列步驟(a)使用所述光刻工藝在襯底上形成至少兩個(gè)目標(biāo)，每個(gè)目標(biāo)具有隨著光刻設(shè)備在襯底上的聚焦的不同函數(shù)而變化的至少一個(gè)參數(shù)；(b)測量通過引導(dǎo)輻射束到至少兩個(gè)目標(biāo)上而產(chǎn)生的光譜；(c)使用由所測光譜得出的至少兩個(gè)目標(biāo)的參數(shù)來確定所述參數(shù)和基本上與光刻設(shè)備的處理?xiàng)l件無關(guān)的聚焦之間的關(guān)系。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述一個(gè)參數(shù)是在每個(gè)目標(biāo)上的結(jié)構(gòu)的相對的側(cè)壁角之間的不對稱度。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，從所測光譜由所述特征中的每一個(gè)特征的不對稱度的比值部分地確定所述關(guān)系。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，在包括下列步驟的校準(zhǔn)步驟中部分地確定針對每一個(gè)特征的聚焦和側(cè)壁角不對稱度之間的關(guān)系(a)使用光刻工藝以在特性已知的測試襯底上形成對應(yīng)于所述至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)；和(b)對于多個(gè)不同的聚焦設(shè)置，測量通過引導(dǎo)輻射束到所述測試襯底上的結(jié)構(gòu)上而形成的光譜；和(c)使用模擬和所測光譜以得出針對于每一個(gè)結(jié)構(gòu)的所述關(guān)系。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，測量衍射光譜的第-1級和第+1級的至少一部分。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，通過測量所測光譜的部分的強(qiáng)度來測量不對稱度。
16.一種角分辨散射儀，配置用以確定在光刻工藝中使用的光刻設(shè)備在襯底上的聚焦、 以在襯底上形成至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)特征，所述至少一個(gè)特征具有隨著光刻設(shè)備在襯底上的聚焦的不同函數(shù)而變化的、在相對的側(cè)壁角之間的不對稱度；(a)所述散射儀包括(b)檢測布置，適于測量通過引導(dǎo)輻射束到所述至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)上而形成的光譜的至少一部分；(c)確定布置，適于由所測光譜確定所述特征中的每一個(gè)特征的不對稱度的比值，并且使用所確定的比值以及每一個(gè)特征的側(cè)壁不對稱度和聚焦之間的關(guān)系以確定襯底上的聚焦ο
17.如權(quán)利要求16所述的散射儀，其中，所述檢測布置適于測量衍射光譜的第-1級和第+1級。
18.如權(quán)利要求17所述的散射儀，其中，通過測量所測光譜的所述部分的強(qiáng)度來測量不對稱度。
19.一種光刻設(shè)備，包括(a)照射光學(xué)系統(tǒng)，布置用以照射圖案；(b)投影光學(xué)系統(tǒng)，布置用以將圖案的圖像投影到襯底上；和(c)如權(quán)利要求16所述的角分辨散射儀。
20.一種光刻單元，包括(a)旋涂器，布置用以用輻射敏感層涂覆襯底；(b)光刻設(shè)備，布置用以將圖像曝光到由旋涂器涂覆到襯底上的輻射敏感層上；(c)顯影器，布置用以對由光刻設(shè)備曝光的圖像進(jìn)行顯影；和如權(quán)利要求16所述的散射儀。
21.一種方法，包括使用光刻工藝在襯底上形成至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)，所述至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)具有至少一個(gè)特征，所述至少一個(gè)特征具有隨著光刻設(shè)備在襯底上的聚焦的不同函數(shù)而變化的、在相對的側(cè)壁角之間的不對稱度；測量通過引導(dǎo)輻射束到所述至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)上而產(chǎn)生的光譜； 由所測光譜確定所述特征中的每一個(gè)特征的不對稱度的比值；和使用所述比值以及所述特征中的每一個(gè)特征的側(cè)壁不對稱度與所述聚焦之間的關(guān)系以確定光刻設(shè)備的聚焦。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，通過包括下列步驟的校準(zhǔn)來確定針對每一個(gè)特征的聚焦和側(cè)壁角不對稱度之間的關(guān)系使用光刻工藝以在特性已知的測試襯底上形成對應(yīng)于所述至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)的測試結(jié)構(gòu)；對于多個(gè)不同的聚焦設(shè)置，測量通過引導(dǎo)輻射束到所述測試結(jié)構(gòu)上而形成的光譜；和使用模擬和所測光譜以得出針對于所述測試結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)的所述關(guān)系。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，測量光譜的第-1衍射級和第+1衍射級的至少一部分。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，通過測量所測光譜的部分的強(qiáng)度來測量不對稱度。
25.一種角分辨散射儀，配置用以確定在光刻工藝中使用的光刻設(shè)備在襯底上的聚焦、 以在襯底上形成至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)，所述至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)具有至少一個(gè)特征，所述至少一個(gè)特征具有隨著光刻設(shè)備在襯底上的聚焦的不同函數(shù)而變化的、在相對的側(cè)壁角之間的不對稱度，所述散射儀包括檢測系統(tǒng)，配置用以測量通過引導(dǎo)輻射束到所述至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)上而形成的光譜的至少一部分；和確定系統(tǒng)，配置用以由所測光譜確定所述特征中的每一個(gè)特征的不對稱度的比值，并且使用所述比值以及所述特征中的每一個(gè)特征的側(cè)壁不對稱度和聚焦之間的關(guān)系來確定襯底上的聚焦。
26.如權(quán)利要求25所述的散射儀，其中，所述檢測系統(tǒng)配置用以測量所述光譜的第-1 衍射級和第+1衍射級。
27.如權(quán)利要求25所述的散射儀，其中，通過測量所測光譜的部分的強(qiáng)度來測量不對稱度。
28.一種光刻系統(tǒng)，包括照射光學(xué)系統(tǒng)，布置用以照射圖案；投影光學(xué)系統(tǒng)，布置用以將圖案的圖像投影到襯底上；和角分辨散射儀，配置用以確定用來在襯底上形成至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)的光刻系統(tǒng)的聚焦，所述至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)具有至少一個(gè)特征，所述至少一個(gè)特征具有隨著光刻設(shè)備在襯底上的聚焦的不同函數(shù)而變化的、在相對的側(cè)壁角之間的不對稱度，所述散射儀包括檢測系統(tǒng)，配置用以測量通過引導(dǎo)輻射束到所述至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)上而形成的光譜的至少一部分；和確定系統(tǒng)，配置用以由所測光譜確定所述特征中的每一個(gè)特征的不對稱度的比值，并且使用所述比值以及所述特征中的每一個(gè)特征的側(cè)壁不對稱度和聚焦之間的關(guān)系以確定襯底上的聚焦。
29.一種光刻單元，包括旋涂器，布置用以用輻射敏感層涂覆襯底；光刻設(shè)備，布置用以將圖像曝光到由旋涂器涂覆到襯底上的輻射敏感層上；顯影器，布置用以對由光刻設(shè)備曝光的圖像進(jìn)行顯影；和角分辨散射儀，配置用以確定用來在襯底上形成至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)的光刻系統(tǒng)的聚焦，所述至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)具有至少一個(gè)特征，所述至少一個(gè)特征具有隨著光刻設(shè)備在襯底上的聚焦的不同函數(shù)而變化的、在相對的側(cè)壁角之間的不對稱度，所述散射儀包括，檢測系統(tǒng)，配置用以測量通過引導(dǎo)輻射束到所述至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)上而形成的光譜的至少一部分；和確定系統(tǒng)，配置用以由所測光譜確定所述特征中的每一個(gè)的不對稱度的比值，并且使用所述比值以及所述特征中的每一個(gè)特征的側(cè)壁不對稱度和聚焦之間的關(guān)系來確定襯底上的聚焦。
30.一種方法，包括使用光刻設(shè)備在襯底上形成至少兩個(gè)目標(biāo)，所述至少兩個(gè)目標(biāo)中的每一個(gè)具有隨著光刻設(shè)備在襯底上的聚焦的不同函數(shù)而變化的至少一個(gè)參數(shù)；測量通過引導(dǎo)輻射束到所述至少兩個(gè)目標(biāo)上而產(chǎn)生的光譜；使用由所測光譜得出的至少兩個(gè)目標(biāo)的參數(shù)確定所述參數(shù)和基本上與光刻設(shè)備的處理?xiàng)l件無關(guān)的所述聚焦之間的關(guān)系。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述參數(shù)是所述目標(biāo)中的每一個(gè)目標(biāo)上的結(jié)構(gòu)的相對的側(cè)壁角之間的不對稱度。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，由所測光譜通過所述特征中的每一個(gè)的不對稱度的比值部分地確定所述關(guān)系。
33.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，使用包括下列步驟的校準(zhǔn)部分地確定所述特征中的每一個(gè)的側(cè)壁角不對稱度和聚焦之間的關(guān)系使用光刻設(shè)備以在特性已知的測試襯底上形成對應(yīng)于所述至少兩個(gè)目標(biāo)的測試結(jié)構(gòu)；對于多個(gè)不同的聚焦設(shè)置，測量通過引導(dǎo)輻射束到測試襯底上的測試結(jié)構(gòu)上而形成的光譜；和使用模擬和所測光譜以得出針對于每個(gè)結(jié)構(gòu)的所述關(guān)系。
34.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，測量光譜的第-1衍射級和第+1衍射級的至少一部分。
35.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，通過測量所測光譜的部分的強(qiáng)度來測量不對稱度。
36.一種角分辨散射儀，配置用以確定在光刻工藝中使用的光刻設(shè)備在襯底上的聚焦、 以在襯底上形成至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)，所述至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)具有至少一個(gè)特征，所述至少一個(gè)特征具有隨著光刻設(shè)備在襯底上的聚焦的不同函數(shù)而變化的、在相對的側(cè)壁角之間的不對稱度，所述散射儀包括檢測器，配置用以測量通過引導(dǎo)輻射束到所述至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)上而形成的光譜的至少一部分；和確定裝置，配置用以由所測光譜確定所述特征中的每一個(gè)特征的不對稱度的比值，并且使用所述比值以及所述特征中的每一個(gè)特征的側(cè)壁不對稱度和聚焦之間的關(guān)系以確定襯底上的聚焦。
37.如權(quán)利要求36所述的散射儀，其中，所述檢測器配置用以測量光譜的第-1衍射級和第+1衍射級。
38.如權(quán)利要求37所述的散射儀，其中，通過測量所測光譜的部分的強(qiáng)度來測量不對稱度。
39.一種光刻設(shè)備，包括照射光學(xué)系統(tǒng)，布置用以照射圖案；投影光學(xué)系統(tǒng)，布置用以將圖案的圖像投影到襯底上；和角分辨散射儀，配置用以確定用在光刻工藝中的光刻設(shè)備在襯底上的聚焦、以在襯底上形成至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)，所述至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)具有至少一個(gè)特征，所述至少一個(gè)特征具有隨著光刻設(shè)備在襯底上的聚焦的不同函數(shù)而變化的、在相對的側(cè)壁角之間的不對稱度，所述散射儀包括檢測器，配置用以測量通過引導(dǎo)輻射束到所述至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)上而形成的光譜的至少一部分；和確定裝置，配置用以由所測光譜確定所述特征中的每一個(gè)特征的不對稱度的比值，并且使用所述比值以及所述特征中的每一個(gè)特征的側(cè)壁不對稱度和聚焦之間的關(guān)系以確定襯底上的聚焦。
40.一種光刻單元，包括旋涂器，布置用以用輻射敏感層涂覆襯底；光刻設(shè)備，布置用以將圖像曝光到由旋涂器涂覆到襯底上的輻射敏感層上；顯影器，布置用以對由光刻設(shè)備曝光的圖像進(jìn)行顯影；和角分辨散射儀，配置用以確定用在光刻工藝中的光刻設(shè)備在襯底上的聚焦、以在襯底上形成至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)，所述至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)具有至少一個(gè)特征，所述至少一個(gè)特征具有隨著光刻設(shè)備在襯底上的聚焦的不同函數(shù)而變化的、在相對的側(cè)壁角之間的不對稱度，所述散射儀包括檢測器，配置用以測量通過引導(dǎo)輻射束到所述至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)上而形成的光譜的至少一部分；和確定裝置，配置用以由所測光譜確定所述特征中的每一個(gè)特征的不對稱度的比值，并且使用所述比值以及所述特征中的每一個(gè)特征的側(cè)壁不對稱度和聚焦之間的關(guān)系以確定襯底上的聚焦。
全文摘要
一種方法用以確定在襯底上的光刻工藝中使用的光刻設(shè)備的聚焦。光刻工藝用以在襯底上形成至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)。每個(gè)結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)特征，所述至少一個(gè)特征具有以襯底上的光刻設(shè)備的聚焦的不同函數(shù)變化的、在相對的側(cè)壁角之間的不對稱度。測量通過引導(dǎo)輻射束到至少兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)上而產(chǎn)生的光譜，并確定不對稱度的比值。使用所確定的比值以及每一個(gè)特征的聚焦和側(cè)壁不對稱度之間的關(guān)系以確定襯底上的聚焦。
文檔編號G03F7/20GK102422227SQ201080020718
公開日2012年4月18日 申請日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者A·鄧鮑夫, H·克拉莫, P·海恩 申請人:Asml荷蘭有限公司