CN101231472A - 测量方法、检验设备和光刻设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测量方法，尤其公开了一种测量衬底上的重叠误差的方法，包括步骤：将辐射束投影到衬底上的多个位置处的多个目标上；采用散射仪测量衬底上的多个目标中的每一个目标所反射的辐射；根据经过反射的辐射检测和计算重叠误差的程度，其中，所述计算假定从目标的不对称度导出的每个目标中的重叠误差的比例对于多个位置是恒定的。通过假定从不对称度导出的重叠误差跨过衬底光滑地变化，可以减少所测量的目标的数量。这可以导致由衬底的每个层的目标所使用的划线的面积的减小。此外，公开了一种用于测量的检验设备和一种光刻设备。

Description

测量方法、检验设备和光刻设备
技术领域
本发明涉及一种能够例如在利用光刻技术制造器件的过程中使用的检验方法，以及一种采用光刻技术制造器件的方法。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底的目标上(通常到所述衬底的目标部分上)的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版(reticle)的图案形成装置用于在所述IC的单层上产生待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或多个管芯的部分)上。典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单独的衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓步进机，在所述步进机中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓扫描器，在所述扫描器中，通过沿给定方向(“扫描”方向)的辐射束扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。还可以通过将所述图案压印(imprinting)到所述衬底上，将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。
为了监测光刻过程，典型地测量经过图案化的衬底的一个或更多个参数，例如在衬底中或衬底上形成的连续层之间的重叠误差。存在用于对在光刻过程中形成的微观结构进行测量的各种技术，包括采用扫描电子显微镜和各种专业工具。专业检验工具的一种形式是散射仪，在所述散射仪中，辐射束被引导到衬底表面上的目标上，并测量经过散射或反射的辐射束的一个或更多个属性。通过比较在被衬底反射或散射之前和之后的辐射束的一个或更多个属性，可以确定衬底的一个或更多个属性。例如这可以通过将经过反射的辐射束与在与已知的衬底属性相关联的已知的测量库中存储的数据进行比较来完成。两种类型的散射仪是公知的。光谱散射仪将宽带辐射束引导到衬底上，并测量被散射进特定的窄角度范围的辐射光谱(强度，作为波长的函数)。角分解散射仪采用单色辐射束，并将经过散射的辐射强度作为角度的函数进行测量。偏振光椭圆率测量仪测量偏振状态。
照射目标和收集来自经过反射的辐射的这种系统经常被用于计算图案的重叠误差。通常，这通过将多个叠加的光栅蚀刻进衬底(形成目标)并测量光栅之间的重叠误差来实现。然而，存在许多不同的参数，例如线位移、旋光、放大率和/或不对称性。为了考虑这些不同的因素，经过反射的辐射已经从大量不同的位置被测量，并已经采用了大量叠加的图案(或光栅)。这些目标的每一个占据衬底上的一块面积，所述目标可以另外采用其他图案，例如为集成电路形成基础的图案。
所述目标通常位于衬底上的专用划线中。每次新图案被蚀刻进衬底，新一组目标就被蚀刻以确定当前图案和之前刚刚蚀刻的图案之间的重叠误差。衬底可以具有多个经过图案化的层，因此，尽管一组目标可能不填充划线，仍将多组目标用于集成电路的制造。
发明内容
旨在提供一种计算重叠误差的可选的方法，在所述方法中，需要更小的衬底面积。
根据本发明的一个方面，提供一种测量衬底上的重叠误差的方法，所述方法包括：
将辐射束投影到衬底上的多个位置处的多个目标上；
采用散射仪测量衬底上的多个目标中的每一个目标所反射的辐射；
根据经过反射的辐射检测和计算重叠误差的程度，
其中，所述计算假定：从目标的不对称度导出的每个目标中的重叠误差的比例对于多个位置是恒定的。
根据本发明的另一个方面，提供一种配置用于测量衬底的属性的检验设备，所述设备包括：
辐射投影器，配置用于将辐射投影到衬底上的多个位置处的多个目标上；
检测器，配置用于检测从每个目标反射的辐射；以及
数据处理单元，配置用于在假定从目标的不对称度导出的重叠误差对于多个目标恒定的情况下，基于从多个目标反射的辐射计算重叠误差。
根据本发明的另一个方面，提供一种测量衬底上的重叠误差的方法，所述方法包括：
将辐射束投影到衬底上的多个位置处的多个目标上；
采用散射仪测量衬底上的多个目标中的每一个目标所反射的辐射；
根据经过反射的辐射检测和计算重叠误差的程度，
其中，所述计算假定：从参数导出的每个目标中的重叠误差的比例对于多个位置是恒定的。
根据本发明的另一个方面，提供一种配置用于测量衬底的属性的检验设备，所述设备包括：
辐射投影器，配置用于将辐射投影到衬底上的多个位置处的多个目标上；
检测器，配置用于检测从每个目标反射的辐射；以及
数据处理单元，配置用于在假定从参数导出的重叠误差对于多个目标恒定的情况下，基于从多个目标反射的辐射计算重叠误差。
附图说明
在此仅借助示例，参照所附示意图对本发明的实施例进行描述，在所附示意图中，相同的附图标记表示相同的部分，且其中：
图1a示出光刻设备；
图1b示出光刻单元或簇；
图2示出第一散射仪；
图3示出第二散射仪；
图4示出根据本发明的实施例的目标在衬底上的配置；以及
图5示出根据本发明的实施例的目标的配置的详细视图。
具体实施方式
图1a示意性地示出光刻设备。所述设备包括：
照射系统(照射器)IL，配置用于调节辐射束B(例如，紫外辐射或极紫外辐射)；
支撑结构(例如掩模台)MT，配置用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA并与配置用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位器PM相连；
衬底台(例如晶片台)WT，配置用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底的第二定位器PW相连；以及
投影系统(例如折射式投影透镜系统)PL，配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。
所述照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其他类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。
支撑结构以依赖于图案形成装置的取向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其他夹持技术保持图案形成装置。支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置处(例如相对于投影系统)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。
这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相对应(例如如果该图案包括相移特征或所谓辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。
图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替相移掩模类型、衰减相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，可以独立地倾斜每一个小反射镜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。
应该将这里使用的术语“投影系统”广义地解释为包括任意类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的任何术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。
如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述设备可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。
所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的支撑结构)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台和/或支撑结构，或可以在将一个或更多个其他台和/或支撑结构用于曝光的同时，在一个或更多个台和/或支撑结构上执行预备步骤。
所述光刻设备也可以是其中至少一部分衬底可以被具有高折射率的液体(例如水)覆盖的类型，以便填充投影系统和衬底之间的空隙。浸没液也可以应用到光刻设备中的其他空隙，例如，在掩模和投影系统之间的空隙。浸没技术用于增加投影系统的数值孔径在本领域内是公知的。这里所使用的术语“浸没”并不意味着结构(例如衬底)必须浸在液体中，而仅仅意味着在曝光过程中，液体位于投影系统和衬底之间。
参照图1a，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，所述源不应认为是所述光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的引导反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其他情况下，所述源可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时的所述束传递系统BD一起称作辐射系统。
所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可以对所述照射器的光瞳面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其他部件，例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过所述图案形成装置来形成图案。已经穿过图案形成装置MA之后，所述辐射束B通过投影系统PL，所述PL将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位器PW和位置传感器IF(例如，干涉仪器件、线性编码器、二维编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同目标部分C定位于所述辐射束B的辐射路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位器PM和另一个位置传感器(图1a中未明确示出)用于将图案形成装置MA相对于所述辐射束B的辐射路径精确地定位。通常，可以通过形成所述第一定位器PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现支撑结构MT的移动。类似地，可以通过形成所述第二定位器PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，所述支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用图案形成装置对齐标记M1、M2和衬底对齐标记P1、P2来对齐图案形成装置MA和衬底W。尽管所示的衬底对齐标记占据了专用目标部分，但是他们可以位于目标部分之间的空隙(这些公知为划线对齐标记)上。类似地，在将多于一个的管芯设置在图案形成装置MA上的情况下，所述图案形成装置对齐标记可以位于所述管芯之间。
可以将所述专用设备用于以下模式的至少一种：
1.在步进模式中，在将赋予到所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上的同时，将支撑结构MT和所述衬底台WT保持为基本静止(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中，在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上的同时，对支撑结构MT和衬底台WT同步地进行扫描(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向可以通过所述投影系统PL的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一的动态曝光中的所述目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分的高度(沿所述扫描方向)。
3.在另一个模式中，将保持可编程图案形成装置的支撑结构MT保持为基本静止状态，并且在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上的同时，对所述衬底台WT进行移动或扫描。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻中。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。
如图1b所示，光刻设备LA组成光刻单元LC的一部分，所述光刻单元LC有时也称为光刻簇(lithocluster)，其也包括用于在衬底上进行一个或更多个曝光前和曝光后的工艺的设备。常规地，这些包括用于沉积抗蚀剂层的一个或多个旋涂器SC、用于对经过曝光的抗蚀剂进行显影的一个或更多个显影器DE、一个或更多个激冷板CH以及一个或更多个烘烤板BK。衬底运输装置，或机械手RO从输入/输出口I/O1、I/O2拾取衬底，将所述衬底在不同的工艺装置之间移动，并将其传递给光刻设备的进料台LB。这些装置经常被统称为轨道，处于轨道控制元件TCU的控制下，所述TCU自身由管理控制系统SCS控制，所述SCS也经由光刻控制元件LACU控制光刻设备。于是，可以操作不同的设备以将生产量和处理效率最大化。
为了由光刻设备曝光的衬底被正确地和持续地曝光，需要检验经过曝光的衬底以测量一个或更多个属性(例如连续层之间的重叠误差、线厚度、临界尺寸(CD)等)。如果检测到误差，可以对一个或更多个连续衬底的曝光进行调整(尤其是在检测可以足够快地完成以使得同一批次的另一个衬底仍处于待曝光状态的情况下)。已经经过曝光的衬底也可以被剥去和重新加工(以提高生产率)或被遗弃，由此避免在已知有缺陷的衬底上进行曝光。在衬底的仅仅一些目标部分存在缺陷的情况下，可以仅在那些完好的目标部分上进行进一步的曝光。另一种可能性是改变一套后续的工艺步骤以补偿所述误差，例如整形蚀刻步骤的时间可以被调整以补偿由光刻工艺步骤造成的衬底到衬底的临界尺寸的变化。
检验设备被用于确定衬底的一个或更多个属性，并尤其，确定不同衬底或者相同衬底的不同层的一个或更多个属性如何从层到层和/或跨过衬底进行变化。所述检验设备可以被集成到光刻设备LA或光刻单元LC中，或者是独立的装置。为了使得测量最为迅速，需要检验设备在曝光之后立即测量经过曝光的抗蚀剂层中的一个或更多个属性。然而，在抗蚀剂中的潜影具有很低的对比度(在已经被辐射曝光的抗蚀剂部分和没有经过曝光的抗蚀剂部分之间的折射率仅有很小的差别)，而且并非所有的检验设备对于进行潜影的有用测量都具有足够的敏感度。因此，可以在曝光后烘烤步骤(PEB)之后进行测量，所述曝光后烘烤步骤通常是在经过曝光的衬底上执行的第一个步骤，且增加了抗蚀剂的经过曝光的部分和未经过曝光的部分之间的对比度。在该阶段中，抗蚀剂中的图像可以称为半潜影。也能够对经过显影的抗蚀剂图像进行测量(在所述经过显影的抗蚀剂图像点上，已经去除了经过曝光或未经过曝光的抗蚀剂部分)或者在图案转移步骤(例如蚀刻)之后进行测量。后者的可能性限制了有缺陷的衬底重新加工的可能性，但是仍可以提供有用的信息(例如出于工艺控制的目的)。
图2示出可以用于本发明的实施例的散射仪SM1。其包括宽带(白光)辐射投影器2，所述宽带(白光)辐射投影器2将辐射投影到衬底W上。经过反射的辐射被传播到分光计检测器4，所述分光计检测器4测量镜面反射辐射的光谱10(即将强度作为波长的函数进行测量)。从这些数据中，产生检测到的光谱的结构或轮廓可以通过处理单元PU重建，例如通过严格耦合波分析和非线性回归或者通过与在图2的底部所示的仿真的光谱库进行比较。通常，对于重建，结构的通常形式是已知的，且一些参数根据工艺常识被假定，通过所述工艺制造所述结构，于是使得仅有少量结构参数根据散射仪数据确定。这种散射仪可以配置为正入射散射仪或斜入射散射仪。
可以用于本发明的实施例的另一个散射仪SM2如图3所示。在该装置中，由辐射源2发出的辐射采用透镜系统12、通过干涉滤光片13和偏振器17聚焦，由部分反射表面16反射，并经由显微镜物镜15聚焦到衬底W上，所述显微镜物镜15具有高数值孔径(NA)，希望至少为0.9或至少0.95。浸没式散射仪甚至可以具有超过1的数值孔径的透镜。然后，经过反射的辐射通过部分反射表面16透射入检测器18，以便对散射光谱进行检测。所述检测器可以位于后投影光瞳平面11上，所述后投影光瞳平面11位于透镜15的焦距上，然而，光瞳平面可以替代地以辅助光学元件(未示出)再次成像到检测器18上。光瞳平面是辐射的径向位置限定入射角而角度位置限定辐射的方位角的平面。检测器是期望的两维检测器，以使得可以测量衬底目标的两维角度散射光谱(即，对作为散射角的函数的强度进行的测量)。检测器18可以例如是电荷耦合器件(CCD)阵列或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器，并可以具有例如每帧40毫秒的积分时间。
例如参考束经常被用于测量入射辐射的强度。为了实现该目的，当辐射束入射到部分反射表面16上时，所述辐射束的一部分作为参考束朝向参考镜14透射通过所述表面。然后，所述参考束被投影到同一检测器18的不同部分上。
一个或更多个干涉滤光片13可以用于在比如405-790nm的范围中，或甚至更低，例如200-300nm的范围中选择感兴趣的波长。所述干涉滤光片可以是可调谐的，胜于包括一组不同的滤光片。光栅可以用于替代一个或更多个干涉滤光片或附加到一个或更多个干涉滤光片上。
检测器18可以测量单一波长(或窄波长范围)上的被散射光的强度，在多个波长上的各自的强度，或者在一定的波长范围上经过积分的强度。进而，检测器可以独立地测量横向磁场(TM)和横向电场(TE)极化辐射的强度和/或横向磁场(TM)和横向电场(TE)极化辐射之间的相位差。
采用宽带辐射源2(即具有宽范围辐射频率或波长的一个辐射源，并因此成为彩色的)是可能的，这给出了大的集光率，允许多个波长的混合。在所需的宽带中的多个波长，每个具有δλ的带宽和至少2δλ(即，波长带宽的两倍)的间隔。多个辐射“源”可以是扩展的辐射源的不同部分，所述扩展的辐射源已经用例如光纤束分开。以这样的方式，角分解散射光谱可以以多个波长并行地测量。可以测量3维光谱(波长和两个不同的角度)，所述3维光谱包含比2维光谱更多的信息。这允许更多的信息被测量，这可以增加度量工艺的鲁棒性。这在美国专利申请公开物No.US2006-0066855中进行了更详细的描述，该文件在此以引用的方式整体并入本文中。
衬底W上的目标可以是被印制的光栅，使得在显影之后，条纹由实抗蚀剂线组成。所述条纹可以替代地被蚀刻入衬底中。目标图案被选择用于对感兴趣的参数敏感，例如光刻投影设备中的焦点、剂量、重叠、色差等，以使得相关参数的变化将随着所印制的目标的变化而显现。例如，目标图案可以对光刻投影设备，尤其是投影系统PL中的色差敏感，而照射对称度和这种像差的存在将在所印制的目标图案中的变化中自我显现。相应地，所印制的目标图案的散射仪数据被用于重建目标图案。目标图案的参数，例如线宽和形状，可以根据印制步骤和/或其他散射仪过程的常识，被输入到由处理单元PU进行的重建过程。
从图4和图5可见，存在设置在每个场F周围的多个目标T、A。多个不同的参数(例如放大率M、旋光R和位移T)影响重叠误差，且其中的每一个参数可以被合并入用于计算重叠误差的模型。进而，一个或更多个参数可以在所述场以内变化(场内)而一个或更多个参数在所述场以内和所述场之间(场间)都可以变化。下列参数通常被合并入用于计算重叠误差的模型：
场间：Mx，My，Rx，Ry
场内：Tx，Ty，Mx，My，Rx，Ry
其中M是放大率，R是旋光，而T是位移。
进而，重叠误差将正比于在两个重叠的目标A的被测量光谱中的+1级和-1级之间的不对称度。根据实施例，重叠的相对于所测量的不对称度的比例K被假定横跨衬底W光滑地变化，并可以假定在每个场以内是恒定的。采用这种假设，存在附加的场内参数，以使得所述参数如下：
场间：Mx，My，Rx，Ry
场内：Tx，Ty，Mx，My，Rx，Ry，K
于是，对于N个场的参数的总数是7N+4，仅仅需要8个测量目标(即8个目标)。如果dX1是在位置X、Y处测量到的重叠误差，则
dX1＝TxMxX1-RxY1
其中 dX 1 = ( A x K ) - d , 其中d是在分别两个层中的两个重叠目标A之间的预定的偏置距离。
因此，所述模型导致以下矩阵：
1 x 1 f - y 1 f d 1 0 0 0 0 1 x 2 f - y 2 f d 2 0 0 0 0 1 x 3 f - y 3 f d 3 0 0 0 0 1 x 4 f - y 4 f d 4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 y 5 f x 5 f d 5 0 0 0 0 1 y 6 f x 6 f d 6 0 0 0 0 1 y 7 f x 7 f d 7 0 0 0 0 1 y 8 f x 8 f d 8 K x T x K x M x K x R x K x K y T y K y M y K y R y K y = A 1 x A 2 x A 3 x A 4 x A 5 y A 6 y A 7 y A 8 y
其中上标f表示相对于衬底的场基准。矩阵可以通过矩阵求逆求解。Kx和Ky应当相等，但可以被独立求解，并可以用作奇偶校验。
因此，根据实施例，在两个连续的层中的每一个层中仅有8个目标是需要的，而不像常规的方法那样需要例如20个目标。这导致划线使用的减少和衬底有用面积的增大。实际上，如果每个目标是40μm×40μm，则划线的使用被缩减到40μm*8＝320μm。这种方法可以通过采用2维目标(例如2维光栅)得到进一步改进，所述2维目标将导致仅仅需要4个目标。
本发明的实施例并不仅仅限于场内参数，并可以等价地应用于八个目标的测量到的光谱中的对应的+1级和-1级像素的每一个像素的场间参数和不对称度值。
在实施例中，被投影到目标上的辐射束是线偏振的。
尽管在本文中可以做出特定的参考，将所述光刻设备用于制造IC，但应当理解这里所述的光刻设备可以有其他的应用，例如，集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器、薄膜磁头的制造等。对于普通的技术人员，应该理解的是，在这种替代的应用的情况中，可以将其中使用的任意术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、度量工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为制作多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。
尽管以上已经作出了特定的参考，在光学光刻的情况中使用本发明的实施例，但应该理解的是，本发明可以用于其他应用中，例如压印光刻，并且只要情况允许，不局限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置的拓扑印制到提供给所述衬底的抗蚀剂层上，在其上通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂固化。在所述抗蚀剂固化之后，所述图案形成装置从所述抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。
这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外辐射(例如具有约365、355、248、193、157或126nm的波长)和极紫外辐射(例如具有5-20nm范围内的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。
在上下文允许的情况下，所述术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或它们的组合，包括折射式、反射式、磁性式、电磁式和静电式的光学部件。
尽管以上已经描述了本发明的特定的实施例，但是应该理解的是本发明可以以与上述不同的形式实现。例如，本发明可以采取包含一个或更多个用于描述上述公开的方法的机器可读指令序列的计算机程序的形式，或者采取具有在其中存储的这种计算机程序的数据存储介质的形式(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)。
以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员应当理解，在不背离所附的权利要求的保护范围的条件下，可以对上述本发明进行修改。

Claims (16)

1.一种测量衬底上的重叠误差的方法，所述方法包括步骤：
将辐射束投影到衬底上的多个位置处的多个目标上；
采用散射仪测量衬底上的多个目标中的每一个目标所反射的辐射；
根据经过反射的辐射检测和计算重叠误差的程度，
其中，所述计算假定从目标的不对称度导出的每个目标中的重叠误差的比例对于多个位置是恒定的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量到的经过反射的辐射从衬底上的八个位置被反射。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标中的每一个目标是2维光栅，且测量到的经过反射的辐射从衬底上的四个点被反射。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述辐射束是线偏振的。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，测量到的经过反射的辐射从八个目标A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8被反射，且重叠误差通过求解以下方程计算：
1 x 1 f - y 1 f d 1 0 0 0 0 1 x 2 f - y 2 f d 2 0 0 0 0 1 x 3 f - y 3 f d 3 0 0 0 0 1 x 4 f - y 4 f d 4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 y 5 f x 5 f d 5 0 0 0 0 1 y 6 f x 6 f d 6 0 0 0 0 1 y 7 f x 7 f d 7 0 0 0 0 1 y 8 f x 8 f d 8 K x T x K x M x K x R x K x K y T y K y M y K y R y K y = A 1 x A 2 x A 3 x A 4 x A 5 y A 6 y A 7 y A 8 y
其中T表示位移，M表示放大率，R表示旋光，K表示重叠误差相对于不对称度的比例，上标f表示相对于衬底的场基准，d表示在各自两个层中的两个重叠目标A之间的偏置距离，而X、Y表示各自的正交位置。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述每个目标包括多个叠加光栅。
7.一种制造衬底的方法，所述方法包括步骤：将图案化的辐射束投影到衬底上以对衬底进行曝光，其中所述曝光基于由权利要求1确定的重叠误差。
8.一种配置用于测量衬底的属性的检验设备，所述设备包括：
辐射投影器，其被配置用于将辐射投影到衬底上的多个位置处的多个目标上；
检测器，其被配置用于检测从每个目标反射的辐射；以及
数据处理单元，其被配置用于在假定从目标的不对称度导出的重叠误差对于多个目标恒定的情况下，基于从多个目标反射的辐射计算重叠误差。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述检测到的经过反射的辐射从衬底上的八个目标被反射。
10.根据权利要求8所述的设备，其中，每一个目标是2维光栅，而检测到的经过反射的辐射从衬底上的四个目标被反射。
11.根据权利要求8所述的设备，其中，所述辐射是线偏振的。
12.根据权利要求8所述的设备，其中，检测到的经过反射的辐射从八个目标A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8被反射，且重叠误差通过求解以下方程计算：
1 x 1 f - y 1 f d 1 0 0 0 0 1 x 2 f - y 2 f d 2 0 0 0 0 1 x 3 f - y 3 f d 3 0 0 0 0 1 x 4 f - y 4 f d 4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 y 5 f x 5 f d 5 0 0 0 0 1 y 6 f x 6 f d 6 0 0 0 0 1 y 7 f x 7 f d 7 0 0 0 0 1 y 8 f x 8 f d 8 K x T x K x M x K x R x K x K y T y K y M y K y R y K y = A 1 x A 2 x A 3 x A 4 x A 5 y A 6 y A 7 y A 8 y
其中T表示位移，M表示放大率，R表示旋光，K表示重叠误差相对于不对称度的比例，上标f表示相对于衬底的场基准，d表示在各自两个层中的两个重叠目标A之间的偏置距离，而X、Y表示各自的正交位置。
13.根据权利要求8所述的设备，其中，所述每个目标包括多个叠加的光栅。
14.一种光刻设备，包括：
照射支撑结构，其被配置用于调节辐射束；
支撑结构，其被配置用于支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束以便形成图案化的辐射束；
衬底台，其被配置用于保持衬底；
投影系统，其被配置用于将所述图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上；以及
检验设备，其被配置用于测量衬底的属性，所述设备包括：
检测器，其被配置用于检测从衬底上的多个位置处的多个目标中的每个目标所反射的辐射；以及
数据处理单元，其被配置用于在假定从目标的不对称度导出的重叠误差对于多个目标恒定的情况下，基于从多个目标所反射的辐射计算重叠误差。
15.一种测量衬底上的重叠误差的方法，所述方法包括步骤：
将辐射束投影到衬底上的多个位置上的多个目标上；
采用散射仪测量从衬底上的多个目标中的每一个目标所反射的辐射；
根据经过反射的辐射检测和计算重叠误差的程度，
其中，所述计算假定从参数导出的每个目标中的重叠误差的比例对于多个位置是恒定的。
16.一种被配置用于测量衬底的属性的检验设备，所述设备包括：
辐射投影器，其被配置用于将辐射投影到衬底上的多个位置处的多个目标上；
检测器，其被配置用于检测从每个目标所反射的辐射；以及
数据处理元件，其被配置用于在假定从参数导出的重叠误差对于多个目标恒定的情况下，基于从多个目标所反射的辐射计算重叠误差。
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