本發明涉及量測方法,并且特別是可用于光刻制造方法和過程的量測方法。
背景技術:
1、光刻設備是被構造成將期望的圖案施加至襯底上的機器。光刻設備可用于例如集成電路(ic)的制造。光刻設備可例如將圖案形成裝置(例如,掩模)處的圖案(也常被稱為“設計布局”或“設計”)投影到襯底(例如,晶片)上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。
2、為了將圖案投影到襯底上,光刻設備可以使用電磁輻射。這種輻射的波長決定了可以在襯底上形成的特征的最小大小。當前使用的典型波長是365?nm(i線)、248?nm、193nm和13.5?nm。使用具有在4?nm到20?nm范圍內(例如,6.7?nm或13.5?nm)的波長的極紫外(euv)輻射的光刻設備可用于在襯底上形成與使用例如具有193?nm波長的輻射的光刻設備相比更小的特征。
3、低k1光刻術可以用于處理具有比光刻設備的經典分辨率極限更小的尺寸的特征。在這種過程中,分辨率公式可以被表示成cd?=?k1×λ/na,其中λ是所采用的輻射的波長,na是所述光刻設備中投影光學器件的數值孔徑,cd是“臨界尺寸”(通常是所印制的最小特征大小,但在這種情況下是半節距),且k1是經驗分辨率因子。通常,k1越小,則在所述襯底上再現類似于由電路設計者所規劃的形狀和尺寸以便實現特定電學功能和性能的圖案就變得越困難。為了克服這些困難,可以將復雜的精調諧步驟施加到光刻投影設備和/或設計布局。這些步驟包括例如但不限于:na的優化、定制照射方案、使用相移圖案形成裝置、對所述設計布局的各種優化(諸如在所述設計布局中的光學鄰近效應校正(opc,有時也稱為?“光學和過程校正”))、或通常被限定為“分辨率增強技術”(ret)的其它方法。替代地,可以使用用于控制所述光刻設備的穩定性的緊密控制回路來改良低k1情況下對所述圖案的再現。
4、在光刻過程以及其他制造過程中,經常需要對所形成的結構進行測量,例如用于過程控制和驗證。已知多種用于進行這種測量的工具,包括常用于測量臨界尺寸(cd)的掃描電子顯微鏡,以及用于測量重疊(即,器件中兩層對準的精度)的專用工具。近年來,已經開發了各種形式的散射儀用于光刻領域。
5、制造過程可以是例如光刻、蝕刻、沉積、化學機械平坦化、氧化、離子注入、擴散或其中兩種或多種過程的組合。
6、已知的散射儀的示例通常依賴于提供專用的量測目標。例如,一種方法可能需要呈簡單光柵形式的目標,該目標足夠大,使得測量束產生小于光柵的光斑(即,所述光柵是欠填充的)。在所謂的重構方法中,可以通過模擬散射輻射與所述目標結構的數學模型的相互作用來計算所述光柵的特性。調整所述模型的參數,直到模擬的相互作用產生類似于從真實目標所觀察到的衍射圖案。
7、除了通過重構來測量特征形狀之外,可以使用這樣的設備對基于衍射的重疊進行測量,如在公開的專利申請us2006066855a1中所描述。使用所述衍射階的暗場成像的基于衍射的重疊量測能夠在較小的目標上進行重疊測量。這些目標可小于所述照射光斑,并且可被晶片上的產品結構所包圍。暗場成像量測的示例可見于許多已公開的專利申請,諸如例如us2011102753a1和us20120044470a。通過使用復合光柵目標,可以在一幅圖像中測量多個光柵。已知的散射儀通常使用可見或近紅外(ir)波范圍內的光,這就要求所述光柵的間距遠大于其特性實際上受關注的實際產品結構的間距。可以使用波長更短的深紫外線(duv)、極紫外(euv)或x射線輻射來限定該產品特征。遺憾地,這種波長通常并非是可用的或適用于量測。
8、另一方面,現代產品結構的尺寸非常小,以至于無法通過光學量測技術對它們進行成像。微小特征包括例如通過多重圖案化過程和/或間距倍增過程所形成的特征。因此,用于大批量量測的目標通常使用比產品大得多的特征,其重疊誤差或臨界尺寸正是關注的特性。測量結果僅與實際產品結構的尺寸間接相關,并且可能是不準確的,這是因為所述量測目標并未產生在所述光刻設備中的光學投影下的相同的畸變,和/或在制造過程的其他步驟中經歷不同的處理。雖然掃描電子顯微鏡(sem)能夠直接地分辨這些現代產品結構,但sem的耗時遠高于光學測量。另外,電子無法穿透較厚的過程層,這使得它們不太適用于量測應用。諸如使用接觸焊盤測量電性能之類的其他技術也是已知的,但它只能提供真實產品結構的間接證據。
9、通過減小量測過程期間所使用的輻射波長,可分辨出更小的結構,以提高對結構的結構變化的靈敏度和/或更深入地穿透所述產品結構。一種產生適當高頻輻射(例如,硬x射線、軟x射線和/或euv輻射)的方法可以是使用泵浦輻射(例如,紅外ir輻射)來激發發生介質,由此產生發射輻射,可選地,包括高頻輻射的高次諧波產生。
10、在量測工具中,具有許多像素的檢測器對從樣品反射/透射的信號進行測量。應該對像素上的信號進行處理,然后將它們輸入到推理方法中以獲得關注的參數。
11、期望改善對這種量測數據的處理。
技術實現思路
1、在本發明的第一方面,提供了一種量測方法,包括:獲得與對在襯底上的一個或更多個結構的測量相關的量測數據,所述量測數據包括多個數據元素,并且其中,至少一些所述數據元素包括復數值;為所述多個數據元素的每個相應數據元素或其子集選擇相應的信號類型,以獲得經處理的量測數據;以及從所述經處理的量測數據中確定至少一個關注的參數。
2、在本發明的第二方面,提供了一種量測方法,包括:獲得與對襯底上的一個或更多個結構的測量相關的量測數據,所述量測數據包括多個數據元素;通過以下步驟確定所述多個數據元素的一個或更多個子集:選擇與第一方向和/或第二方向中的一個或兩個方向上的一個或更多個相應范圍對應的所述多個數據元素的一個或更多個子集,所述第一方向和第二方向與由所述襯底限定的襯底平面相對應;和/或基于所述衍射階包括關于至少一個關注的參數的信息的可能性,來選擇由與所述第一方向和/或所述第二方向相關的所述多個數據元素所描述的一個或更多個衍射階子集;以及從所述多個數據元素的所述一個或更多個子集中確定所述至少一個關注的參數。
3、本發明還披露了一種計算機程序和量測設備,所述計算機程序和量測設備能夠操作以執行第一方面或第二方面所述的方法。
4、本發明的前述和其他方面,可結合對下文描述的示例的考慮來進行理解。
1.一種量測方法,包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其中,所述信號類型包括以下中一種或更多種:實部、虛部、實部和虛部兩者、絕對值、和/或用于所述多個數據元素中的每個所述相應數據元素或其子集的這些類型中的任一種的函數。
3.根據權利要求1或2所述的方法,其中,所述選擇步驟包括基于所期望的至少一個所述關注的參數來為每個相應數據元素選擇相應的信號類型。
4.根據權利要求3所述的方法,其中,所述選擇步驟包括基于每個所述信號類型與所述至少一個關注的參數之間的相關程度,為每個相應數據元素選擇信號類型。
5.根據權利要求3或4所述的方法,其中,
6.根據權利要求3至5中的任一項所述的方法,其中,
7.根據權利要求3至6中的任一項所述的方法,其中,
8.根據任一前述權利要求所述的方法,包括確定所述多個數據元素的一個或更多個子集的步驟。
9.根據權利要求8所述的方法,其中,對所述一個或更多個子集執行所述選擇步驟。
10.根據權利要求8或9所述的方法,其中,所述確定所述多個數據元素的一個或更多個子集的步驟包括選擇由所述多個數據元素所描述的、與對應于由所述襯底限定的襯底平面的平面的一個或兩個方向相關的一個或更多個衍射階子集。
11.根據權利要求8或9所述的方法,其中,所述確定所述多個數據元素的一個或更多個子集的步驟包括:選擇所述多個數據元素的與在由所述襯底限定的襯底平面的一個或兩個方向上的一個或更多個相應范圍對應的一個或更多個子集。
12.根據權利要求8至11中的任一項所述的方法,其中,所述確定所述多個數據元素的一個或更多個子集的步驟包括:選擇所述多個數據元素的與在垂直于由所述襯底限定的襯底平面的方向上的一個或更多個相應范圍對應的一個或更多個子集。
13.一種量測方法,包括:
14.一種計算機程序,包括計算機可讀指令,所述計算機可讀指令能夠操作以執行根據任一前述權利要求所述的方法。
15.一種處理器和相關聯的存儲介質,所述存儲介質包括根據權利要求14所述的計算機程序,使得所述處理器能夠操作以執行根據權利要求1至13中的任一項所述的方法。