本發(fā)明涉及表征用于反射光學(xué)設(shè)備中的電磁輻射的多層結(jié)構(gòu)的反射率曲線。

背景技術(shù)：

1、光刻設(shè)備是被構(gòu)造成將期望的圖案施加到襯底上的機(jī)器。光刻設(shè)備可以用于例如制造集成電路（ic）。光刻設(shè)備可以例如將圖案形成裝置（例如，掩模）處的圖案投影到設(shè)置于襯底上的輻射敏感材料（抗蝕劑）層上。

2、為了將圖案投影于襯底上，光刻設(shè)備可以使用電磁輻射。該輻射的波長(zhǎng)確定可以形成于襯底上的特征的最小尺寸。相比于可以例如使用波長(zhǎng)為193?nm的輻射的光刻設(shè)備，使用波長(zhǎng)在4?nm至20?nm的范圍內(nèi)（例如，6.7?nm或13.5?nm）的極紫外（euv）輻射的光刻設(shè)備可以用于在襯底上形成較小的特征。

3、多層結(jié)構(gòu)用于與各種設(shè)備中的電磁輻射相互作用。例如，多層結(jié)構(gòu)可以用作感測(cè)系統(tǒng)的基準(zhǔn)標(biāo)記和/或確保電磁輻射的特定波長(zhǎng)或波長(zhǎng)范圍在光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)被優(yōu)先反射。由于材料和層厚度的差異，不同的多層結(jié)構(gòu)具有不同的反射率性質(zhì)。多層結(jié)構(gòu)的反射率可以至少部分地取決于入射到多層結(jié)構(gòu)上并隨后被多層結(jié)構(gòu)反射的電磁輻射的入射角而變化。即，相比于第二入射角，第一入射角可能與更大的反射率相關(guān)聯(lián)。因此，不同的多層結(jié)構(gòu)可能具有不同的角反射率曲線。當(dāng)電磁輻射的角分布被多層結(jié)構(gòu)反射時(shí)，經(jīng)反射的電磁輻射的強(qiáng)度曲線可能至少部分地取決于多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線。因此，多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線可能會(huì)影響使用經(jīng)反射的電磁輻射的系統(tǒng)的輸出。例如，由檢測(cè)經(jīng)反射的電磁輻射的感測(cè)系統(tǒng)執(zhí)行的測(cè)量可能受到多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線的影響。如果不被考慮，則多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線可能會(huì)對(duì)感測(cè)系統(tǒng)所執(zhí)行的測(cè)量的準(zhǔn)確度產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，期望確定多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線，從而允許理解多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線如何影響經(jīng)反射的電磁輻射。

4、在許多已知的設(shè)備中，多層結(jié)構(gòu)伴有也與電磁輻射相互作用的其他光學(xué)部件。這種光學(xué)部件也可能影響電磁輻射的強(qiáng)度曲線?？赡茈y以在多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線對(duì)電磁輻射的強(qiáng)度曲線的影響與其他光學(xué)部件對(duì)電磁輻射的強(qiáng)度曲線的影響之間進(jìn)行區(qū)分。在許多已知的設(shè)備中，單獨(dú)地準(zhǔn)確地測(cè)量多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線是非常困難的或是幾乎不可能的。因此，期望提供一種確定多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線的設(shè)備和方法，從而允許理解多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線如何影響經(jīng)反射的電磁輻射。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本公開的第一方面，提供了一種包括多層結(jié)構(gòu)的設(shè)備，所述多層結(jié)構(gòu)被配置為反射電磁輻射。該設(shè)備包括傳感器，所述傳感器被配置為檢測(cè)電磁輻射在從多層結(jié)構(gòu)反射之后的角分布。該設(shè)備包括處理器。該處理器被配置為至少部分地基于傳感器所檢測(cè)到的電磁輻射的角分布來生成第一函數(shù)。處理器被配置為將第一函數(shù)和與多個(gè)已知角反射率曲線相關(guān)聯(lián)的多個(gè)已知函數(shù)進(jìn)行比較，以從多個(gè)已知函數(shù)中識(shí)別與第一函數(shù)最相似的第二函數(shù)。處理器被配置為至少部分地基于與第二函數(shù)相關(guān)聯(lián)的已知角反射率曲線來確定多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線。

2、通過測(cè)量由多層結(jié)構(gòu)反射的電磁輻射的角分布，并隨后與已知角反射率曲線進(jìn)行比較，使得權(quán)利要求1的設(shè)備有利地允許用戶確定多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線，從而允許用戶理解多層結(jié)構(gòu)對(duì)經(jīng)反射的電磁輻射的強(qiáng)度曲線的影響。該信息可以被用于改進(jìn)使用經(jīng)反射的電磁輻射執(zhí)行的過程（例如，用于校正使用經(jīng)反射的電磁輻射執(zhí)行的測(cè)量）。

3、傳感器可以輸出作為電磁輻射的入射角的函數(shù)的電磁輻射的強(qiáng)度。即，傳感器可以輸出作為設(shè)備的光瞳平面中的位置的函數(shù)的電磁輻射的強(qiáng)度。

4、光瞳平面可以由設(shè)備的數(shù)值孔徑來限定。光瞳平面可以被限定為傳感器所在平面（所述平面可以被稱為圖像平面）的傅里葉變換平面和/或多層結(jié)構(gòu)所在平面（所述平面可以被稱為物平面）的傅立葉變換平面。

5、該設(shè)備可以包括照射系統(tǒng)，所述照射系統(tǒng)被配置為調(diào)節(jié)電磁輻射以形成電磁輻射的角分布旋轉(zhuǎn)通過的照射場(chǎng)。該傳感器可以被配置為檢測(cè)電磁輻射在從多層結(jié)構(gòu)反射之后角分布通過照射場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)。

6、鑒于多層結(jié)構(gòu)的反射率性質(zhì)至少部分取決于電磁輻射的入射角，并且電磁輻射的入射角旋轉(zhuǎn)通過照射場(chǎng)，所以所檢測(cè)到的多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線也旋轉(zhuǎn)通過照射場(chǎng)。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，不同的多層結(jié)構(gòu)具有在旋轉(zhuǎn)通過照射場(chǎng)時(shí)不同地表現(xiàn)的角反射率曲線。因此，檢測(cè)電磁輻射的角分布通過照射場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)為確定多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線以及區(qū)分不同多層結(jié)構(gòu)的不同角反射率曲線提供了有用的信息。

7、該照射系統(tǒng)可以包括曲面型反射表面，所述曲面型反射表面被配置為進(jìn)行調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)電磁輻射來形成電磁輻射的入射角旋轉(zhuǎn)通過的照射場(chǎng)。曲面型反射表面可以包括以不同角定位的多個(gè)基本平坦的反射元件以形成曲面型反射表面。

8、照射場(chǎng)可以具有弧形。

9、該設(shè)備可以包括漫射器，所述漫射器被配置為與電磁輻射相互作用，使得電磁輻射基本上填充該設(shè)備的數(shù)值孔徑。

10、漫射器有利地提供了遍及設(shè)備的數(shù)值孔徑的、對(duì)多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線的基本完整的測(cè)量。漫射器有利地避免了使用其他不完整的照射模式時(shí)可能出現(xiàn)的任何誤導(dǎo)性結(jié)果。

11、漫射器可以形成多層結(jié)構(gòu)的一部分。漫射器可以包括形成在多層結(jié)構(gòu)附近（例如，下方）的光學(xué)粗糙表面。光學(xué)粗糙層可以包括鉻。

12、處理器可以被配置為通過將傳感器所檢測(cè)到的電磁輻射的角分布在數(shù)學(xué)上分解為多個(gè)澤尼克多項(xiàng)式函數(shù)來生成第一函數(shù)。

13、發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，澤尼克多項(xiàng)式函數(shù)非常適合準(zhǔn)確地描述傳感器所檢測(cè)到的電磁輻射的角分布。

14、在數(shù)學(xué)上分解通常涉及將函數(shù)表示或表達(dá)為更簡(jiǎn)單的分量函數(shù)的組合。在這種情況下，傳感器所檢測(cè)到的電磁輻射的角分布被表示為分量澤尼克多項(xiàng)式函數(shù)的組合。

15、電磁輻射的不同角分布包括澤尼克多項(xiàng)式函數(shù)的不同數(shù)量或不同貢獻(xiàn)。

16、多個(gè)已知函數(shù)中的每個(gè)已知函數(shù)可以包括多個(gè)澤尼克多項(xiàng)式函數(shù)。

17、多個(gè)澤尼克多項(xiàng)式函數(shù)可以排除旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的澤尼克多項(xiàng)式函數(shù)。

18、排除旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的澤尼克多項(xiàng)式函數(shù)有利地濾除了旋轉(zhuǎn)靜態(tài)的貢獻(xiàn)（例如，來自存在于設(shè)備中的其他光學(xué)部件（諸如例如，照射系統(tǒng)）的旋轉(zhuǎn)靜態(tài)的貢獻(xiàn)），所述旋轉(zhuǎn)靜態(tài)的貢獻(xiàn)不會(huì)隨著電磁輻射的角分布旋轉(zhuǎn)通過照射場(chǎng)而變化。

19、處理器可以被配置為執(zhí)行擬合過程，以從多個(gè)已知函數(shù)中識(shí)別第二函數(shù)。

20、處理器可以被配置為至少部分地取決于與多個(gè)已知多層結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的多個(gè)已知反射率曲線來生成多個(gè)已知函數(shù)。

21、多個(gè)已知函數(shù)可以由多個(gè)澤尼克多項(xiàng)式函數(shù)形成。

22、擬合過程可以包括執(zhí)行最小二乘擬合。

23、擬合過程可以包括擬合正弦函數(shù)和/或余弦函數(shù)以確定澤尼克多項(xiàng)式函數(shù)的幅度。

24、根據(jù)本公開的第二方面，提供了一種包括根據(jù)第一方面的設(shè)備的光刻設(shè)備。所述光刻設(shè)備包括支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)被構(gòu)造為支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠在輻射束的橫截面中向輻射束賦予圖案以形成經(jīng)圖案化的輻射束。多層結(jié)構(gòu)形成位于圖案形成裝置或支撐結(jié)構(gòu)上的基準(zhǔn)標(biāo)記的一部分。光刻設(shè)備包括被構(gòu)造為保持襯底的襯底臺(tái)。傳感器形成襯底臺(tái)的一部分。光刻設(shè)備包括投影系統(tǒng)，所述投影系統(tǒng)被配置為將經(jīng)圖案化的輻射束投影到襯底上。光刻設(shè)備包括測(cè)量系統(tǒng)，所述測(cè)量系統(tǒng)包括基準(zhǔn)標(biāo)記和傳感器。

25、在已知的光刻設(shè)備中，多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線對(duì)測(cè)量系統(tǒng)所執(zhí)行的測(cè)量的影響是未被考慮的，因此會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差，例如光瞳測(cè)量誤差。即，照射系統(tǒng)的實(shí)際性能可能比已知的測(cè)量系統(tǒng)報(bào)告更好。這可能會(huì)導(dǎo)致不必要的動(dòng)作，諸如更換基準(zhǔn)標(biāo)記（例如，支撐結(jié)構(gòu)或圖案形成裝置）。

26、確定形成光刻設(shè)備的一部分的多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線有利地提供了對(duì)光刻設(shè)備的性能的許多理解，并避免了上述關(guān)于已知光刻設(shè)備的不必要的動(dòng)作。

27、照射系統(tǒng)可以被配置為調(diào)節(jié)輻射束。處理器可以被配置為至少部分地取決于多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線來確定照射系統(tǒng)的角反射率曲線。

28、確定光刻設(shè)備的照射系統(tǒng)的角反射率曲線有利地提供了可以用于提高光刻設(shè)備的性能的有用信息。

29、確定照射系統(tǒng)的角反射率曲線可以涉及從傳感器所檢測(cè)到的電磁輻射的角分布中去除多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線的影響的處理步驟。

30、由照射系統(tǒng)執(zhí)行的非遠(yuǎn)心成像，結(jié)合其他影響（諸如散焦誤差），可能會(huì)導(dǎo)致襯底上的圖案化特征的不期望的偏移，從而導(dǎo)致光刻誤差（諸如，重疊誤差）。確定照射系統(tǒng)的角反射率曲線有利地減少了非遠(yuǎn)心成像，從而提高了光刻設(shè)備的準(zhǔn)確度。

31、處理器可以被配置為至少部分地取決于照射系統(tǒng)的角反射率曲線來執(zhí)行對(duì)傳播通過光刻設(shè)備的被選出的輻射束的模擬。

32、如果照射系統(tǒng)在執(zhí)行對(duì)傳播通過光刻設(shè)備的被選出的輻射束的模擬時(shí)考慮了反射率曲線，則會(huì)有利地提高所述模擬的準(zhǔn)確度。

33、照射系統(tǒng)可以被配置為將電磁輻射重新分布到照射模式中。照射模式可以是偶極照射模式、四極照射模式等?？梢哉{(diào)節(jié)被選出的輻射束以形成照射模式。

34、處理器可以被配置為至少部分地取決于多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線來確定投影系統(tǒng)的角反射率曲線。

35、確定光刻設(shè)備的投影系統(tǒng)的角反射率曲線有利地提供了可以用于提高光刻設(shè)備的性能的有用信息。

36、確定投影系統(tǒng)的角反射率曲線可以涉及從傳感器所檢測(cè)到的電磁輻射的角分布中去除多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線的影響的處理步驟。

37、根據(jù)本公開的第三方面，提供了一種確定多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線的方法，所述方法包括從多層結(jié)構(gòu)反射電磁輻射。該方法包括檢測(cè)電磁輻射在從多層結(jié)構(gòu)反射之后的角分布。該方法包括至少部分地基于電磁輻射的角分布來生成第一函數(shù)。該方法包括將第一函數(shù)和與多個(gè)已知角反射率曲線相關(guān)聯(lián)的多個(gè)已知函數(shù)進(jìn)行比較，以從多個(gè)已知函數(shù)中識(shí)別與第一函數(shù)最相似的第二函數(shù)。該方法包括至少部分地基于與第二函數(shù)相關(guān)聯(lián)的已知角反射率曲線來確定多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線。

38、該方法可以包括調(diào)節(jié)電磁輻射以形成電磁輻射的角分布旋轉(zhuǎn)通過的照射場(chǎng)。檢測(cè)電磁輻射的角分布可以包括檢測(cè)在從多層結(jié)構(gòu)反射之后電磁輻射的角分布通過照射場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)。

39、該方法可以包括在從多層結(jié)構(gòu)反射之前使所述電磁輻射漫射，使得電磁輻射的角分布是基本上連續(xù)的。

40、生成第一函數(shù)可以包括將電磁輻射的角分布在數(shù)學(xué)上分解為多個(gè)澤尼克多項(xiàng)式函數(shù)。

41、多個(gè)澤尼克多項(xiàng)式函數(shù)可以排除旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的澤尼克多項(xiàng)式函數(shù)。

42、將第一函數(shù)和與多個(gè)已知角反射率曲線相關(guān)聯(lián)的多個(gè)已知函數(shù)進(jìn)行比較，以從多個(gè)已知函數(shù)中識(shí)別與第一函數(shù)最相似的第二函數(shù)可以包括執(zhí)行擬合過程。

43、根據(jù)本公開的第四方面，提供了一種將經(jīng)圖案化的輻射束投影到襯底上的方法，該方法包括使用根據(jù)第三方面的多層結(jié)構(gòu)來執(zhí)行測(cè)量。該方法包括在所述測(cè)量中考慮使用根據(jù)第三方面的方法確定的多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線。

44、調(diào)節(jié)電磁輻射可以包括使用照射系統(tǒng)。考慮多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線可以包括至少部分地取決于多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線來確定照射系統(tǒng)的角反射率曲線。

45、該方法可以包括至少部分地取決于照射系統(tǒng)的角反射率曲線來執(zhí)行對(duì)被選出的經(jīng)圖案化的輻射束的模擬。

46、將經(jīng)圖案化的輻射束投影到襯底上可以包括使用投影系統(tǒng)?？紤]多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線可以包括至少部分地取決于多層結(jié)構(gòu)的角反射率曲線來確定投影系統(tǒng)的角反射率曲線。

47、根據(jù)本公開的第五方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括計(jì)算機(jī)可讀指令，所述計(jì)算機(jī)可讀指令被配置為使計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)第三方面和第四方面中的任一方面的方法。

48、根據(jù)本公開的第五方面，提供了一種攜帶根據(jù)第五方面的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。

49、根據(jù)本公開的第六方面，提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括存儲(chǔ)處理器可讀指令的存儲(chǔ)器。該計(jì)算機(jī)設(shè)備包括處理器，所述處理器被布置為讀取和執(zhí)行存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的指令。所述處理器可讀指令包括被布置為控制計(jì)算機(jī)以執(zhí)行根據(jù)第三方面和第四方面中的任一方面的方法的指令。