CN113196176A - 用于计量的方法和装置 - Google Patents
用于计量的方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113196176A CN113196176A CN201980084489.6A CN201980084489A CN113196176A CN 113196176 A CN113196176 A CN 113196176A CN 201980084489 A CN201980084489 A CN 201980084489A CN 113196176 A CN113196176 A CN 113196176A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radiation
- substrate
- diffracted
- wavelength
- intensity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 479
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 286
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 105
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 83
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 28
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 23
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 20
- 238000001459 lithography Methods 0.000 claims description 16
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 10
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 26
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 24
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 21
- 230000006870 function Effects 0.000 description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 9
- 102100029469 WD repeat and HMG-box DNA-binding protein 1 Human genes 0.000 description 8
- 101710097421 WD repeat and HMG-box DNA-binding protein 1 Proteins 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 7
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 5
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 2
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000000235 small-angle X-ray scattering Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000000333 X-ray scattering Methods 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000001900 extreme ultraviolet lithography Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000671 immersion lithography Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012306 spectroscopic technique Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/70625—Dimensions, e.g. line width, critical dimension [CD], profile, sidewall angle or edge roughness
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
- G03F7/70033—Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/7065—Defects, e.g. optical inspection of patterned layer for defects
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
- G01N23/201—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials by measuring small-angle scattering
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
用于将作为高次谐波产生(HHG)的结果发射的辐射束引导到衬底上的方法和装置。驱动辐射源向包含用于HHG产生的介质的相互作用区域提供驱动辐射。由HHG产生的辐射可包括多个软X射线(SXR)波长。不同的HHG产生的波长具有不同的发散角。该装置还包括光学系统，由于不同的发散角，该光学系统将不同的HHG波长聚焦到不同的焦平面。该装置还包括用于保持衬底的衬底支撑件。驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件中的一个或多个可以控制衬底相对于HHG辐射的多个焦平面的位置。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年12月21日提交的EP申请18215345.2和于2019年2月19日提交的EP申请19158015.8的优先权，并且通过引用将其全部内容并入本文。
技术领域
本发明涉及在计量中使用的方法和装置，特别是在光刻图案化工艺的计量中使用的方法和装置。在特定布置中，本发明涉及在使用本文定义的软X射线(SXR)或极紫外线(EUV)辐射的计量中使用的方法和装置。
背景技术
光刻装置是构造成将所需图案施加到衬底上的机器。光刻装置可用于例如集成电路的制造。光刻装置可以例如将在图案化设备(例如掩模)处的图案(也通常称为“设计布局”或“设计”)投射到提供在衬底(例如晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
为了在衬底上投射图案，光刻装置可以使用电磁辐射。这种辐射的波长决定了可以在衬底上形成的特征的最小尺寸。目前使用的典型波长为365纳米(i线)、248纳米、193纳米和13.5纳米。使用波长在4-20纳米(例如6.7纳米或13.5纳米)范围内的极紫外(EUV)辐射的光刻装置可用于在衬底上形成比使用波长为193纳米的辐射的光刻装置更小的特征。
低k1光刻可用于处理尺寸小于光刻装置的经典分辨率极限的特征。在该工艺中，分辨率公式可以表示为CD＝k1×λ/NA，其中，λ为所使用的辐射波长，NA为光刻装置中投影光学器件的数值孔径，CD为“临界尺寸”(通常为印刷的最小特征尺寸，但在这种情况下为半间距)，而k1为经验分辨率因子。通常，k1越小，就越难以在衬底上再现与电路设计者所规划的形状和尺寸相似的图案，以实现特定的电功能和性能。为了克服这些困难，可以将复杂的微调步骤应用于光刻投影装置和/或设计布局。这些包括，例如，但不限于，NA的优化、定制照明方案、相移图案化设备的使用、设计布局的各种优化，例如设计布局中的光学邻近校正(OPC，有时也称为“光学和工艺校正”)，或通常定义为“分辨率增强技术”(RET)的其他方法。可选地，可以使用用于控制光刻装置的稳定性的紧密控制环来改善在低k1下的图案的再现。
作为光学计量方法的替代，还考虑使用软X射线(SXR)或EUV辐射，例如在0.1纳米至100纳米之间、或任选地在1纳米至50纳米之间或任选地在10纳米至20纳米之间的波长范围内的辐射。SXR的应用包括但不限于半导体工业当前或近期的测量工具。在上述波长范围之一中起作用的计量工具的一个示例是透射小角X射线散射(如US 2007224518A中的T-SAXS，通过引用将其全部内容并入本文)。Lemaillet等人在Proc.of SPIE，2013年，8681，“Intercomparison between optical and X-ray scatterometry measurements ofFinFET structures”中讨论了使用T-SAX的轮廓(CD)测量。在掠入射下使用X射线(GI-XRS)和极紫外(EUV)辐射的反射技术已知用于测量衬底上的膜和层叠层的性质。在反射计的一般领域内，可以应用测角和/或分光技术。在测角术中，测量反射光束在不同入射角下的变化。而光谱反射术则在另一方面测量在给定角度反射的波长的光谱(使用宽带辐射)。例如，在制造EUV光刻中使用的光罩(图案化设备)之前，EUV反射计已经用于掩模坯件的检查。
应用范围可能使软X射线或EUV域中的波长的使用不够充分。因此，公开的专利申请US20130304424A1和US2014019097A1(Bakeman等人/KLA)描述了混合计量技术，其中使用X射线进行的测量和波长在120纳米和2000纳米范围内的光学测量组合在一起，以获得诸如CD的参数的测量。通过将X射线数学模型和光学数学模型通过一个或多个共同点耦合来获得CD测量。引用的美国专利申请的内容通过引用全部并入本文。
如上所述，当前用于晶圆检查的光学计量工具使用可见范围内的光。可见光范围的波长通常比器件上出现的间距值大得多。因此，计量解决方案要么具有大间距的专用目标以产生衍射级，要么以分辨率进行测量，但依赖于由消逝波提供的0阶信息。
对具有大间距的目标的测量不一定代表器件内间距，且消逝波不会深入到在衬底上形成特征的叠层中，从而限制了应用空间。相比之下，SXR潜在地既提供了足够的空间分辨率以解析半导体设备的小间距，又可以更深入地穿透到叠层中。
使用高次谐波产生(HHG)可以产生SXR光束，其中可见光或红外(IR)辐射(驱动辐射)的强激光脉冲射入气态介质，导致气体原子由于它们与激光的相互作用而发射SXR(发射辐射)。然后，HHG产生的SXR辐射可借助于将辐射从介质转移到目标的光学系统聚焦到衬底上的目标上。然后可以从目标反射和/或衍射辐射，并且检测和处理辐射以推断目标的性质。与半导体制造相关的这些参数的实例是临界尺寸(CD)、套刻、材料折射率等。
通常，用于半导体工业的光学计量工具严重依赖于将由衬底上的特征(例如目标)衍射的光的测量值与由计算模型生成的预测衍射图案进行比较。特征或目标的参数，例如特征尺寸，通过识别参数的哪些值在测量的衍射图案和预测的衍射图案之间产生最佳匹配而被推断。
在计量中使用SXR和EUV辐射带来了一些挑战。
发明内容
本发明人已经认识到，使用由HHG产生的SXR辐射导致SXR辐射的不同波长在传播通过光学系统之后在不同的轴向位置或焦平面处聚焦。本文公开的示例性方法和装置涉及在光刻工艺的计量中使用这些焦平面。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于将作为高次谐波产生(HHG)的结果发射的辐射束引导到衬底上的装置，该装置包括：驱动辐射源；相互作用区域，被配置为接收介质，并且被定位成使得来自驱动辐射源的驱动辐射束在使用期间与介质相互作用以通过HHG产生所发射的辐射束，其中，所发射的辐射束包括多个波长，并且其中，所发射的辐射的发射发散角依赖于波长；光学系统，位于相互作用区域的下游，并且被配置为聚焦所发射的辐射束，其中，所发射的辐射束的多个波长根据相关联的发射发散角在多个焦平面处聚焦；以及衬底支撑件，用于将衬底保持在相对于多个焦平面的多个轴向位置之一处，其中，驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件中的一个或多个能够被配置为控制焦平面中的至少一个相对于衬底的相对位置。
配置可以是气态介质的介质和/或驱动辐射源可以影响所发射的辐射的一个或多个波长的发射发散角，这又可以影响那些波长的焦平面的轴向位置。配置光学系统和/或衬底支撑件(可以是晶片台)可影响所有焦平面的轴向位置。如本文所使用的，术语“轴向位置”包括沿着装置的光轴的位置，虽然可以看到轴向位置的变化平行于光轴，并且不必意味着特征在光轴上。
任选地，相互作用区域包括用于将介质导向相互作用区域的喷嘴或用于保持介质的气室，并且其中，喷嘴或气室被配置为用于控制介质的轴向位置。
可选地，驱动辐射源被配置为用于控制驱动辐射束的焦点的轴向位置。
可选地，光学系统被配置为控制一个或多个焦平面的轴向位置。
可选地，衬底支撑件被配置为控制保持在其上的衬底的轴向位置。
可选地，当所发射的辐射束从衬底上的特征衍射和/或反射时，衍射和/或反射的辐射的强度取决于所发射的辐射束的波长，并且驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件中的一个或多个能够被配置为基于衍射和/或反射的辐射的强度控制焦平面中的至少一个相对于衬底的相对位置。可以估计和/或测量衍射和/或反射的辐射的强度。
可选地，衍射和/或反射的辐射包括正阶和负阶，并且正阶和负阶之间的强度差取决于所发射的辐射束的波长，并且驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件中的一个或多个能够被配置为基于正阶和负阶之间的强度差来控制焦平面中的至少一个相对于衬底的相对位置。可以估计和/或测量衍射和/或反射的辐射的强度差。
可选地，第一强度差基于在一个或多个参数中没有误差的特征，并且其中，第二强度差基于在一个或多个参数中具有特定误差的特征，并且驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件中的一个或多个能够被配置为基于第一强度差和第二强度差之间的差来控制焦平面中的至少一个相对于衬底的相对位置。可以估计和/或测量衍射和/或反射的辐射的强度差。
可选地，驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件中的一个或多个能够被配置为将所选择的焦平面定位成与衬底的平面基本重合，其中，所选择的焦平面是基于衍射和/或反射的辐射的强度而被确定的。
可选地，驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件中的一个或多个能够被配置为将多个所选择的焦平面定位成与衬底基本重合。
可选地，该装置还包括被配置为检测衍射和/或反射的辐射的正阶的第一辐射检测器和被配置为检测衍射和/或反射的辐射的负阶的第二辐射检测器。
可选地，驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件中的一个或多个被配置为使得所发射的辐射束的第一波长在衬底处形成第一光斑尺寸并且所发射的辐射束的第二波长在衬底处形成大于第一光斑尺寸的第二光斑尺寸，该装置包括至少一个辐射检测器，至少一个辐射检测器被配置为接收以第一波长从衬底的特征衍射和/或反射的第一衍射和/或反射的辐射和以第二波长从衬底的特征衍射和/或反射的第二衍射和/或反射的辐射；以及处理器，被配置为执行计算机程序代码以进行以下方法：将第一衍射和/或反射的辐射的强度与第二衍射和/或反射的辐射的强度进行比较；以及确定作为光斑尺寸的函数的衍射和/或反射的辐射的强度的模型。
可选地，衬底的特征包括在衬底上制造的多条线，并且其中，模型指示线对衍射和/或反射的辐射的影响。例如，目标上的有限数量的线可以影响衍射和/或反射的辐射的强度，并且该模型可以用于减轻或消除这种“有限线效应”。
可选地，处理器还被配置为：基于所确定的模型，预测从特征衍射和/或反射的辐射的图像的一个或多个像素的强度；将所预测的强度与从特征衍射和/或反射的辐射的图像的一个或多个对应像素的测量强度进行比较；以及基于比较确定图案化过程的一个或多个参数。
可选地，驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件中的一个或多个被配置为使得所发射的辐射束的至少一个波长在衬底处形成第一光斑尺寸并且随后在衬底处形成与第一光斑尺寸不同的第二光斑尺寸，该装置包括至少一个辐射检测器，至少一个辐射检测器被配置为接收以具有第一光斑尺寸的至少一个波长从衬底的特征衍射和/或反射的第一衍射和/或反射的辐射和以具有第二光斑尺寸的至少一个波长从衬底的特征衍射和/或反射的第二衍射和/或反射的辐射；以及处理器，被配置为执行计算机程序代码以进行以下方法：确定在第一光斑尺寸下所发射的辐射的强度和在第二光斑尺寸下所发射的辐射的强度；确定第一衍射和/或反射的辐射的强度和第二衍射和/或反射的辐射的强度；以及基于所确定的强度，确定作为光斑尺寸的函数的衍射和/或反射的辐射的强度的模型。
可选地，所确定的模型指示具有光斑尺寸的衍射和/或反射的辐射的强度的非线性影响。非线性效应可由所发射的辐射束(例如SXR束)的高强度引起。例如，所发射的辐射束可影响衬底特征顶部的敏感抗蚀剂，这可引起衍射和/或反射的辐射的强度的变化。入射到特征上的发射辐射束的强度是光斑尺寸的函数。
可选地，驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件中的一个或多个被配置为使得所发射的辐射束的至少一个波长聚焦在衬底上，以形成直径大于阈值的光斑尺寸。将光斑尺寸保持在阈值以上可将入射到衬底特征上的发射辐射束的强度保持在相应阈值以下。
可选地，驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件中的一个或多个被配置为使得所发射的辐射束的第一波长在衬底的第一深度处形成第一光斑尺寸，并且所发射的辐射的第二波长在衬底的第二深度处形成第二光斑尺寸。
可选地，基于第一波长对衬底在第一深度处的特征的方面的灵敏度来选择第一波长和/或基于第二波长对衬底在第二深度处的特征的方面的灵敏度来选择第二波长。
可选地，衬底的特征包括目标，并且其中，驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件中的一个或多个被配置为使得所发射的辐射的第一波长形成未填满目标的光斑尺寸，并且所发射的辐射的第二波长形成过度填充目标的光斑尺寸。
可选地，基于第一波长和/或第二波长对目标的方面和/或目标的区域之外的衬底的其它特征的方面的灵敏度来选择第一波长和/或第二波长。
可选地，所发射的辐射具有在从0.1纳米至100纳米范围内的波长。
根据本发明，在一个方面，提供了一种计量装置，包括根据本文中所述的装置，特别是如上文所述的装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种将辐射导向衬底的特征的方法，该方法包括：将驱动辐射束从驱动辐射源导向相互作用区域，相互作用区域包括被配置为与驱动辐射相互作用以通过HHG产生所发射的辐射的介质，其中，所发射的辐射束包括多个波长，并且其中，所发射的辐射的发射发散角依赖于波长；使所发射的辐射通过相互作用区域下游的光学系统传播；将所发射的辐射束聚焦到由衬底支撑件保持的衬底上，其中所发射的辐射束的多个波长根据相关联的发射发散角在多个焦平面处聚焦；以及控制驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件中的一个或多个可配置为控制焦平面中的至少一个相对于衬底的相对位置。
可选地，该方法还包括：配置驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件中的一个或多个，使得所发射的辐射束的第一波长在衬底处形成第一光斑尺寸，并且所发射的辐射束的第二波长在衬底处形成大于第一光斑尺寸的第二光斑尺寸；由至少一个辐射检测器接收从衬底的特征以第一波长衍射和/或反射的第一衍射和/或反射的辐射以及从衬底的特征以第二波长衍射和/或反射的第二衍射和/或反射的辐射；将第一衍射和/或反射的辐射的强度与第二衍射和/或反射的辐射的强度进行比较；以及确定作为光斑尺寸的衍射和/或反射的辐射的强度的函数的模型。
可选地，该方法还包括：配置驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件中的一个或多个使得所发射的辐射束的至少一个波长在衬底处形成第一光斑尺寸并且随后在衬底处形成与第一光斑尺寸不同的第二光斑尺寸，由至少一个辐射检测器接收以第一波长从衬底的特征衍射和/或反射的第一衍射和/或反射的辐射和以第二波长从衬底的特征衍射和/或反射的第二衍射和/或反射的辐射；确定在第一光斑尺寸下所发射的辐射的强度和在第二光斑尺寸下所发射的辐射的强度；确定第一衍射和/或反射的辐射的强度和第二衍射和/或反射的辐射的强度；以及基于所确定的强度，确定作为光斑尺寸的函数的衍射和/或反射的辐射的强度的模型。
可选地，该方法还包括配置驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件中的一个或多个，驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件被配置为使得所发射的辐射束的至少一个波长在衬底处聚焦，以形成直径大于阈值的光斑尺寸。
可选地，该方法还包括配置驱动辐射源、相互作用区域、光学系统和衬底支撑件中的一个或多个，被配置为使得所发射的辐射束的第一波长在衬底的第一深度处形成第一光斑尺寸，并且所发射的辐射的第二波长在衬底的第二深度处形成第二光斑尺寸。
根据本发明的一个方面，提供了一种包括指令的计算机程序，该指令在至少一个处理器上执行时，使得至少一个处理器控制装置以执行根据本文中所述的任何方法和如上所定义的具体方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种包含上述和本文别处提到的计算机的载体，其中载体是电子信号、光信号、无线电信号和非暂态计算机可读存储介质中的一种。
附图说明
现在将参考附图仅通过示例的方式描述本发明的实施例，其中：
图1描绘了光刻装置的示意性概览；
图2描绘了光刻单元的示意性概览；
图3描绘了整体光刻的示意图，表示三种关键技术之间的协作以优化半导体制造；
图4示出了SXR计量装置的示意图；
图5示出了SXR计量装置的简化示意图；
图6示出了由HHG发射的辐射的示意图，所发射的辐射从衬底的特征衍射并由辐射检测器接收；以及
图7示出了示例性摆幅曲线。
具体实施方式
在本文献中，术语“辐射”和“束”用于包括所有类型的电磁辐射，包括紫外线辐射(例如波长为365、248、193、157或126纳米)、EUV(极紫外线辐射，例如波长在约5-100纳米范围内)和波长在0.1-100纳米范围内的SXR辐射。
本文中使用的术语“光罩(reticle)”、“掩模(mask)”或“图案化设备”可广义地解释为指的是通用的图案化设备，其可用于赋予入射辐射束图案化横截面，对应于要在衬底的目标部分中创建的图案。术语“光阀”也可用于此上下文。除了经典掩模(透射式或反射式、二进制、相移式、混合式等)之外，其它这种图案化设备的实例包括可编程镜阵列和可编程LCD阵列。
图1示意性地描绘了光刻装置LA。光刻装置LA包括：照明系统(也称为照明器)IL，该照明系统IL被配置为调节辐射束B(例如，紫外线辐射、DUV辐射或EUV辐射)；掩模支撑件(例如，掩模台)MS被构造成支撑图案化设备(例如，掩模)MA并连接到第一定位器PM，第一定位器PM被配置为根据特定参数精确定位图案化设备MA；衬底支撑件(例如，晶片台)WT，构造成保持衬底(例如，涂覆了抗蚀剂的晶片)W并且连接到第二定位器PW，以根据特定参数精确定位衬底支撑件；以及投影系统(例如，折射投影透镜系统)PS，投影系统PS被构造成将通过图案化设备MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个管芯)上。
在操作中，照明系统IL接收来自辐射源SO的辐射束，例如经由束传送系统BD。照明系统IL可包括各种类型的光学部件，诸如折射的、反射的、磁性的、电磁的、静电的和/或其它类型的光学部件，或其任何组合，用于引导、成形和/或控制辐射。照明器IL可用于调节辐射束B以使其在图案化设备MA的平面处的横截面中具有期望的空间和角强度分布。
本文中使用的术语“投影系统”PS应广义地解释为包括各种类型的投影系统，包括折射、反射、折反射、变形、磁、电磁和/或静电光学系统，或它们的任何组合，这对于所使用的曝光辐射和/或对于诸如使用浸没液体或使用真空的其他因素是适当的。本文中对术语“投影透镜”的任何使用都可以被认为是更一般的术语“投影系统”PS的同义词。投影系统也可以称为光学系统。
光刻装置LA可以是这样的类型，其中衬底的至少一部分可以被具有相对高折射率的液体(例如水)覆盖，以便填充投影系统PS和衬底W之间的空间，这也被称为浸没光刻。关于浸没技术的更多信息在US6952253中给出，其通过引用并入本文。
光刻装置LA也可以是具有两个或多个衬底支撑件(或衬底台)WT(也称为“双级”)的类型。在这样的“多级”机器中，衬底支撑件WT可以并行使用，和/或准备衬底W的后续曝光的步骤可以在位于衬底支撑件WT之一上的衬底W上进行，而另一衬底支撑件WT上的另一衬底W正在用于曝光另一衬底W上的图案。
除了衬底支撑件WT之外，光刻装置LA可以包括测量台。测量台布置成保持传感器(或光学/辐射检测器)和/或清洁设备。传感器可以布置成测量投影系统PS的特性或辐射束B的特性。测量台可以保持多个传感器。清洁设备可以布置成清洁光刻装置的一部分，例如投影系统PS的一部分或提供浸没液体的系统的一部分。当衬底支撑件WT远离投影系统PS时，测量台可在投影系统PS下方移动。
在操作中，辐射束B入射到被保持在掩模支撑件MS上的图案化设备例如掩模MA上，并且由存在于图案化设备MA上的图案(设计布局)图案化。在穿过掩模MA之后，辐射束B穿过投影系统PS，投影系统PS将该辐射束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助第二定位器PW和位置测量系统IF，衬底支撑件WT可以精确地移动，例如，以便将辐射束B路径中的不同目标部分C定位在聚焦和对准位置。类似地，第一定位器PM和可能的另一位置传感器(其在图1中未明确示出)可用于相对于辐射束B的路径精确定位图案化设备MA。图案化设备MA和衬底W可使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2对准。尽管如图所示的衬底对准标记P1、P2占据专用目标部分，但它们可以位于目标部分之间的空间中。当衬底对准标记P1、P2位于目标部分C之间时，它们被称为划线槽(scribe-lane)对准标记。
如图2所示，光刻装置LA可形成光刻单元LC的一部分，有时也称为光刻单元或(光刻)簇，其通常还包括在衬底W上执行曝光前和曝光后工艺的装置。通常，这些装置包括用于沉积抗蚀剂层的旋涂机SC、用于显影曝光的抗蚀剂的显影剂DE、冷却板CH和烘烤板BK，例如用于调节衬底W的温度，例如用于调节抗蚀剂层中的溶剂。衬底处理器或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底W，在不同的处理装置之间移动衬底W，并将衬底W传送到光刻装置LA的装载舱LB。光刻单元中的设备通常也统称为轨道，它们处于轨道控制单元TCU的控制之下，轨道控制单元TCU本身可以由监督控制系统SCS控制，监督控制系统SCS也可以例如通过光刻控制单元LACU控制光刻装置LA。
为了使由光刻装置LA曝光的衬底W正确且一致地曝光，希望检查衬底以测量图案化结构的性质，例如后续层之间的套刻误差、线厚度、临界尺寸(CD)等。为此，检查工具(未示出)可被包括在光刻单元LC中。如果检测到错误，则例如可以对后续衬底的曝光或要在衬底W上执行的其他处理步骤进行调整，特别是如果在仍要被曝光或处理的相同批或批次的其他衬底W之前进行检查。
一种检查装置，也可称为计量装置，用于确定衬底W的性质，特别是不同衬底W的性质如何变化，或者与同一衬底W的不同层相关联的性质如何在层与层之间变化。可选地，检查装置可以被构造成识别衬底W上的缺陷，并且例如可以是光刻器LC的一部分，或者可以集成到光刻装置LA中，或者甚至可以是独立的设备。检查装置可以测量潜像(曝光后的抗蚀剂层中的图像)、或半潜像(曝光后烘烤步骤PEB后的抗蚀剂层中的图像)、或显影抗蚀剂图像(其中已除去抗蚀剂的曝光或未曝光部分)、或甚至蚀刻图像(蚀刻等图案转移步骤后)上的特性。
典型地，光刻装置LA中的图案化处理是需要在衬底W上的结构的尺寸标注和放置的高精度的处理中的最关键步骤之一。为了确保该高精度，三个系统可以组合在所谓的“整体”控制环境中，如图3所示意性描绘的。这些系统之一是光刻装置LA，光刻装置LA(实际上)连接到计量工具MT(第二系统)和计算机系统CL(第三系统)。这种“整体”环境的关键是优化这三个系统之间的协作以增强整个工艺窗口并提供紧密的控制循环以确保由光刻装置LA执行的图案化停留在工艺窗口内。工艺窗口定义了工艺参数的范围(例如剂量、焦点、覆盖)，在该范围内，特定制造工艺产生定义的结果(例如功能半导体器件)-在该范围内，光刻工艺或图案化工艺中的工艺参数可以被允许变化。
计算机系统CL可以使用待图案化的设计布局(的部分)来预测要使用哪些分辨率增强技术，并执行计算光刻模拟和计算，以确定哪个掩模布局和光刻装置设置实现图案化工艺的最大总工艺窗口(在图3中由第一刻度SC1(scale)中的双箭头描绘)。可选地，分辨率增强技术被布置成与光刻装置LA的图案化可能性匹配。计算机系统CL还可用于检测光刻装置LA当前在工艺窗口内的何处操作(例如，使用来自计量工具MT的输入)，以预测由于例如次优处理(在图3中由在第二刻度SC2中指向“0”的箭头描绘)是否可能存在缺陷。
计量工具MT可以向计算机系统CL提供输入以实现精确的模拟和预测，并且可以向光刻装置LA提供反馈以识别可能的漂移，例如在光刻装置LA的校准状态下(在图3中由第三刻度SC3中的多个箭头描绘)。
图4描绘了计量装置302的示意性表示，其中可以使用0.1纳米至100纳米波长范围内的辐射来测量衬底上的结构的参数。图4中示出的计量装置302适用于软X射线或EUV域。
图4仅作为示例说明了包括使用EUV和/或SXR辐射掠入射的分光散射计的计量装置302的示意性物理布置。可以以角分辨散射计的形式提供另一种形式的检查装置，其使用与在较长波长下工作的常规散射计类似的正射或接近正射入射的辐射。
检查装置302包括辐射源310、照明系统(或光学系统)312、衬底支撑件316、检测系统(其可以包括辐射检测器318、398和计量处理单元(MPU)320)。
在该示例中，源310包括基于高谐波产生(HHG)技术的EUV或软X射线辐射的发生器。例如，可从美国科罗拉多州博尔德的KMLabs(http://www.KMLabs.com/)获得此类源。辐射源的主要部件是驱动辐射源，例如激光器330和包括介质的相互作用区域，在这种情况下为HHG气室332的形式。气体供应器334将合适的气体供应到气室，在该气室中，气体任选地被电源336电离。驱动激光器300可以是例如具有光放大器的基于光纤的激光器，其产生红外辐射脉冲，红外辐射脉冲可持续时间例如小于每脉冲1ns(1纳秒)，根据需要具有高达几兆赫兹的脉冲重复率。红外辐射的波长例如可以在1微米(1微米)的区域内。激光脉冲作为第一辐射束340传送到HHG气室332，其中在气体中，辐射的一部分被转换成比第一辐射更高的频率，成为所发射的辐射束342，该辐射束包括期望波长的相干第二辐射。
第二辐射可以包含多个波长。如果辐射是单色的，那么测量计算(例如重建)可以简化，但是用HHG产生几个波长的辐射更容易。此外，用宽范围的辐射波长照射衬底允许从反射/衍射辐射获得更大量的信息。气室332内的气体体积限定了HHG空间，尽管该空间不需要完全封闭并且可以使用气体流来代替静态体积。该气体可以是例如惰性气体，如氖(Ne)或氩(Ar)。N2、O2、He、Ar、Kr、Xe气体均可考虑。这些都是设计选择的问题，甚至可能是同一装置内的可选选项。例如，当对不同材料的结构成像时，不同的波长将提供不同水平的对比度。例如，对于金属结构或硅结构的检查，可以选择用于(碳基)抗蚀剂的成像特征或用于检测这些不同材料的污染的不同波长。可以提供一个或多个过滤装置344。例如，诸如铝(Al)或锆的薄膜的滤光片可用于切断基波IR辐射，使其不再进一步通过到检查装置中。可以提供光栅(未示出)以从气室中产生的谐波波长中选择一个或多个特定谐波波长。考虑到SXR辐射在空气中传播时被吸收，部分或全部光束路径可包含在真空环境中。辐射源310和照明光学器件312的各种部件可以调节，以在同一装置内实现不同的计量“配方”。例如，不同的波长和/或偏振可以是可选择的。
根据被检查结构的材料，不同的波长可以提供所需的穿透下层的水平。为了解决最小的器件特征和最小的器件特征中的缺陷，短波长很可能是优选的。例如，可以选择1-20纳米范围内或任选地在1-10纳米范围内或任选地在10-20纳米范围内的一个或多个波长。当反射出半导体制造中通常感兴趣的材料时，小于5纳米的波长遭受非常低的临界角。因此，选择大于5纳米的波长将在更高的入射角下提供更强的信号。另一方面，如果检查任务是为了检测某种材料的存在，例如检测污染，那么高达50纳米的波长可能是有用的。
经滤波的光束342从辐射源310进入检查室350，在该检查室350中，包括感兴趣的结构(或衬底的特征)的衬底W被衬底支撑件316保持在测量位置以进行检查。衬底的特征被标记为T并且可以包括目标和/或器件或产物结构。由真空泵352将检查室350内的大气保持在接近真空的状态，使得EUV辐射可以通过大气而没有过度的衰减。照明系统312具有将辐射聚焦到聚焦光束356中的功能，并且可以包括例如二维弯曲反射镜或一系列一维弯曲反射镜，如上述公开的美国专利申请US2017/0184981A1(其内容通过引用全部并入本文)中所述。执行聚焦以获得圆形或椭圆形光斑S，在一些示例性布置中，当投影到衬底的特征上时，该光斑的直径可小于10微米。衬底支撑件316包括例如X-Y平移台和旋转台，通过该平移台和旋转台，衬底W的任何部分可以以期望的方位被带到光束的焦点。因此，在衬底的特征上形成辐射点S。可选地或附加地，衬底支撑件316包括例如倾斜台，该倾斜台可将衬底W倾斜一定角度以控制聚焦光束在衬底T的特征上的入射角。
可选地，照明系统312向参考检测器314提供辐射的参考光束，参考检测器314可被配置为测量经滤波光束342中不同波长的光谱和/或强度。参考检测器314可以被配置为生成信号315，该信号315被提供给处理器310，并且滤波器可以包括关于经滤波光束342的光谱和/或经滤波光束中不同波长的强度的信息。
反射的和/或衍射的辐射360由辐射检测器318捕获并且光谱被提供给处理器320以用于计算衬底T的特征的性质。照明系统312和检测系统318因此形成检查装置。该检查装置可包括US2016282282A1中描述的类型的软X射线和/或EUV分光反射计，其内容通过引用全部并入本文。
如果衬底T的特征具有一定的周期性，则聚焦光束356的辐射也可以被部分衍射。衍射辐射397以相对于反射的辐射360的入射角的明确定义的角度跟随另一路径。在图4中，所绘制的衍射辐射397以示意性方式绘制，并且衍射辐射397可以遵循所绘制的路径之外的许多其他路径。检查装置302还可以包括检测和/或成像衍射辐射397的至少一部分的进一步检测系统398。在图4中，示出了单独的另一个检测系统398，但是检查装置302的实施例还可以包括设置在不同位置处的一个以上的另一外的检测系统398，以检测和/或成像多个衍射方向上的衍射辐射397。换句话说，由一个或多个另外的检测系统398检测和/或成像射入衬底T的特征上的聚焦辐射束的(较高)衍射级。一个或多个检测系统398生成提供给计量处理器320的信号399。信号399可以包括衍射光397的信息和/或可以包括从衍射光397获得的图像。
为了帮助光斑S与所需产品结构的对准和聚焦，检查装置302还可以在计量处理器320的控制下使用辅助辐射提供辅助光学器件。计量处理器320还可以与操作平移台、旋转台和/或倾斜台的位置控制器372通信。处理器320经由传感器接收关于衬底的位置和定向的高度精确的反馈。传感器374可以包括干涉仪，例如，干涉仪可以给出皮米区域内的精度。在检查装置302的操作中，由检测系统318捕获的光谱数据382被传送到计量处理单元320。
如上所述，检查装置的另一种形式使用软X射线和/或EUV辐射在正入射或接近正入射下，例如执行基于衍射的不对称性测量。这两种类型的检测装置可以在混合计量系统中提供。要测量的性能参数可以包括套刻(OVL)、临界尺寸(CD)、相干衍射成像(CDI)和高分辨率覆盖(ARO)计量。软X射线和/或EUV辐射例如可以具有小于100纳米的波长，例如使用范围为5-30纳米的辐射，任选地在10-20纳米的范围内。辐射可以是窄带的或宽带的。辐射可以在特定波长带中具有离散的峰值，或者可以具有更连续的特性。
与当今生产设施中使用的光学散射计类似，检查装置302可用于测量在光刻单元内处理的抗蚀剂材料内的结构(在显影检查或ADI之后)，和/或用于测量在它们已经在较硬材料中形成之后的结构(在蚀刻检查或AEI之后)。例如，在衬底已经由显影装置、蚀刻装置、退火装置和/或其它装置处理之后，可以使用检查装置302来检查衬底。
图4中所示的装置包括驱动辐射源330、在HHG气室332处的相互作用区域、光学系统312和衬底支撑件316。相互作用区域接收介质(例如气体)，并且被定位成使得从驱动辐射源330发射的驱动辐射束340与介质相互作用以由HHG产生发射的辐射342。发射的辐射342包括多个波长的辐射，其可以在SXR范围内。多个波长中的每一个以依赖于波长的发射发散角从介质发射。如本文所使用的，术语发射发散角包括所发射的辐射的发散角。发射发散角可以是由于在介质(例如气体介质)的下游端处发射的辐射的波前的曲率。
图5示出了图4的装置的简化视图。如图所示，驱动辐射源330发射驱动辐射束340。驱动辐射束340与介质333相互作用，介质333可以定位在HHG单元332处。得到的发射辐射束342包括多个波长，每个波长在图5中以不同的阴影区域示出。发射的辐射束342中的多个波长的辐射具有依赖于波长的发射发散角，如图5所示。发射的辐射束342传播通过光学系统312，光学系统312被配置为将发射的辐射束向衬底W(图5中未示出)聚焦。光学系统312可以包括多个光学元件，例如透镜和反射镜，但是为了简单起见，在图5中示出为透镜。由于不同的发射发散角，光学系统312在多个焦平面500处聚焦发射的辐射束342。这在图5的右手边所示的曲线1-4中示出，其示出了每个焦平面1-4处的强度与波长的关系。如可以看到的，衬底W的特征T相对于焦平面500的布置控制入射到特征T上的每个波长的光的强度。此外，衬底W的特征T相对于焦平面500的布置控制在衬底W处发射的辐射束342的直径(或其它横截面尺寸)。当发射的辐射束342具有小直径时，其在光轴上的强度较高，而当直径较大时，其轴向强度较低。
驱动辐射源330可以被配置为用于控制发射的辐射束342的发射发散角。例如，在一些布置中，驱动辐射源330被配置为相对于介质333的位置控制驱动辐射束340的聚焦点。这又控制发射的辐射束342的一个或多个波长的发射发散角。在特定情况下，控制驱动辐射束340的聚焦点可以改变发射辐射束342的波长之间的相对发射发散角，这进而可以控制焦平面500的相对轴向位置。在其它布置中，驱动辐射源330可被配置为控制驱动辐射束340的一个或多个强度；驱动辐射束340的腰部尺寸；以及驱动辐射束340的波前或横向强度分布，例如借助于空间光调制器(SLM)或其它定制的光学元件。这些参数中的任何一个可以改变发射的辐射束342的发射发散角，并因此改变发射的辐射束342的焦点的相对位置。在其它布置中，可以控制介质的类型和组成以控制发射发散角。例如，对于气体介质，可以控制气体种类和气体压力。
介质333相对于驱动辐射束340的焦点的位置还控制发射的辐射束342的一个或多个波长的发射发散角。在特定情况下，控制介质相对于驱动辐射束340的聚焦点的位置控制发射的辐射束342的波长之间的相对发射发散角，这又可以控制焦平面500的相对轴向位置。因此，在一些布置中，相互作用区域可以包括一个或多个喷嘴，喷嘴被配置为将介质导向特定轴向位置。在其它布置中，可以控制气室332的轴向位置。
在一些布置中，光学系统312可以被配置为控制发射的辐射束342的波长的聚焦。在特定情况下，光学系统312可以控制焦平面500的轴向位置，同时保持它们的相对位置基本相同。
在一些布置中，衬底支撑件316被配置为控制衬底W的轴向位置，从而控制相对于每个焦平面500的轴向位置。
鉴于上述，驱动辐射源330、在相互作用区域处的介质333、光学系统312和衬底支撑件316中的一个或多个可以被配置为控制焦平面中的至少一个相对于衬底的相对位置。
上述系统可以多种方式用于估计特征T的参数，特征T的参数又可以用于估计光刻工艺的参数。下面描述了一些示例性用途，尽管其它用途对于本领域技术人员是显而易见的。
光学计量，包括SXR计量，以有限的测量信息量为代价，提供了快速、无损的测量。根据应用的不同，测量可能不能提供足够的参数灵敏度，从而导致称为相关性的问题。为了弄清楚这意味着什么，例如考虑具有两个参数(例如，线宽L1和层厚度T1)的第一半导体目标，其碰巧导致衍射辐射中几乎与具有线宽L2和层厚度T2的第二目标相同的图案。在这种情况下，人们不能容易地从测量的衍射图案中区分第一和第二目标。在这种情况下，线宽和层厚度之间被认为是高度相关的，并且测量的参数灵敏度较差。为了缓解这个问题并引出更多的信息，增加测量的多样性是一个常见的策略。分集是指能够提供关于目标的互补信息的不同测量模式，例如用不同的照明角度或波长进行测量。本文公开的方法和装置提供附加的测量模式以增加测量的灵敏度。
如上所述，在光学计量工具中，当衬底上的目标或其它特征(例如，包括光栅的)被辐射束照射时，光将衍射和/或反射离开该目标。当由一其它层的堆叠所隔开的两个光栅彼此具有偏移时，在+1阶和-1阶衍射的光之间可能出现差异。可以测量(和校准)这种差异，以确定两个光栅之间的重叠误差δ。图6中以简化的方式描述了这一点，图6示出了发射的辐射束342，其可以包括SXR范围内的多个波长的辐射，并且可以由HHG发射，入射到衬底W的特征T上。一个或多个辐射检测器配置为接收从特征T衍射和/或反射的辐射。在图6所示的示例性布置中，第一辐射检测器318a和第二辐射检测器318b被配置为接收+1阶衍射辐射600a和-1阶衍射辐射600b，尽管也可以使用更高的阶。+1级和-1级衍射辐射600a、600b包括多个波长，其由单独的箭头示出并基于波长以不同角度衍射。
因此，由辐射检测器318a、318b接收的衍射辐射600a、600b的差异取决于入射到特征T上的发射辐射的波长，这是由于在特征T的光栅之间的叠层中的光的干涉。这种依赖性可以在所谓的摆动曲线中绘制，该曲线在图7中示出了套刻误差为零(实线)和套刻误差为1a.u。(虚线)。摆动曲线还取决于叠层中中间层的组成。希望在所发射的辐射的波长和/或强度下测量特征T(该辐射对该参数中的误差具有高灵敏度)的参数(例如覆盖)。在图7示例中的套刻情况下，在摆动曲线的实线和虚线之间具有最大差值的波长处示出了这种灵敏度。可选地，为了提高灵敏度，可以使用发射的辐射跨波长光谱进行测量。
一个重要的条件是不同的波长可以被分辨到足以分辨摆动曲线中的振荡。当发射的辐射束342从特征T衍射时，衍射的每个波长将具有与发射的辐射束342的数值孔径相关的发射发散角。该发射发散角可导致图6中所示的衍射辐射600a、600b的波长的重叠，并且辐射检测器342的特定像素可接收多个波长的衍射辐射。这会使求解摆动曲线变得更加困难。在示例性布置中，驱动辐射源330、在相互作用区域处的介质333、光学系统312和衬底支撑件316中的一个或多个可被配置为控制衬底相对于焦平面500的轴向位置，以选择发射的辐射束342的多个波长中的每一个，以便依次被聚焦在特征T上，使得在这些波长处的衍射辐射600a、600b可被分辨。这可用于确定摆动曲线。
在示例性布置中，驱动辐射源330、相互作用区域333、光学系统312和衬底支撑件316中的一个或多个可被配置为基于衍射辐射600a、600b的强度控制衬底相对于焦平面500的轴向位置。衍射辐射的强度可以基于模型和/或使用不同衬底进行的测量而被预测。
在一个示例性布置中，辐射检测器318a、318b接收+1和-1阶衍射辐射600a、600b。+1和-1阶衍射辐射600A、600b之间的差是波长相关的，如图7的摆动曲线所示。驱动辐射源330、相互作用区域333、光学系统312和衬底支撑件316中的一个或多个可以被配置为基于+1和-1阶衍射辐射的强度的差在衬底W处聚焦一个或多个波长。也就是说，可以通过衬底支撑件316相对于焦平面的轴向定位来选择对要测量的参数具有期望灵敏度的波长。可以基于来自例如先前生成的摆动曲线的预测波长来选择波长。
在其它布置中，第一摆动曲线可以基于在给定参数中没有误差的特征T的衍射辐射的+1阶和-1阶强度之间的第一差绘制。对于在给定参数中具有已知误差的特征，可以基于+1和-1阶衍射辐射强度之间的第二差来绘制进一步的摆动曲线。驱动辐射源330、相互作用区域333、光学系统312和衬底支撑件316中的一个或多个可以被配置为基于第一强度差和第二强度差之间的差在衬底W处聚焦一个或多个波长。这可以可视化为第一和第二摆动曲线之间的差异(例如图7的实线和虚线)。如果第一强度差和第二强度差之间的差大于阈值，则这可以指示对参数/中的误差的敏感度。衬底W相对于焦平面500的轴向位置可以基于该灵敏度来选择。
可选地，可以是计量目标的特征T包括一些周期性结构(以下称为“线”)。由于每个目标通常有非常多的线，一些计算模型可以通过假设无限多条线来简化计算，而不会引入重大误差。然而，由于为SXR计量所设想的目标明显较小，因此它们可能包括较少数量的线，并且相对较少数量的线可能对所测量的衍射辐射产生影响。这种影响可以被称为“有限线效应”，并且可以通过改变衬底W处发射的辐射342的光斑尺寸，从而以受控的和依赖于波长的方式改变被照明的线的数量来确定。
因此，驱动辐射源330、相互作用区域333、光学系统312和衬底支撑件316中的一个或多个可配置为将发射的辐射342的第一波长聚焦到衬底W的特征T处的第一光斑尺寸。作为发射的辐射342的第一波长入射到特征T上的结果，辐射检测器318a、318b接收衍射辐射600a、600b。驱动辐射源330、相互作用区域333、光学系统312和衬底支撑件316中的一个或多个可以被配置为将发射的辐射342的第二波长聚焦到衬底处的第二光斑尺寸。发射辐射342的第二波长入射到特征T上的结果，辐射检测器318a、318b接收衍射辐射600a、600b作为。
此外，本文描述的设备可以包括处理器，其被配置为将由第一波长的衍射引起的衍射辐射的强度与由第二波长的衍射引起的衍射辐射的强度进行比较。然后，处理器可以确定衍射辐射强度的模型，衍射辐射强度是光斑尺寸和/或波长的函数。该模型可以指示有限线效应。
在其它布置中，驱动辐射源330、相互作用区域333、光学系统312和衬底支撑件316中的一个或多个可被配置为将发射辐射342的波长聚焦到衬底W的特征T处的第一光斑尺寸。辐射检测器318a、318b接收衍射辐射600a、600b，这是发射辐射342的波长以第一光斑尺寸入射到特征T上的结果。驱动辐射源330、相互作用区域333、光学系统312和衬底支撑件316中的一个或多个可以被配置为将发射的辐射342的相同波长聚焦到衬底处的第二光斑尺寸。辐射检测器318a、318b接收衍射辐射600a、600b，这是发射辐射342的波长以第二光斑尺寸入射到特征T上的结果。
此外，本文描述的设备可以包括处理器，其被配置为将由第一光斑尺寸的波长引起的衍射辐射的强度与由第二光斑尺寸的波长引起的衍射辐射的强度进行比较。然后，处理器可以确定衍射辐射强度的模型，该衍射辐射强度是光斑尺寸和/或波长的函数。
通过改变某一波长的光斑尺寸，该波长的强度也会发生变化(如上所述)。这使得能够确定特定波长的衍射辐射强度中的非线性效应，这些非线性效应被怀疑是由高SXR强度引起的。在其它布置中，驱动辐射源330、相互作用区域333、光学系统312和衬底支撑件316中的一个或多个可以被配置为保持特定波长的光斑尺寸大于阈值，以防止发射的辐射束342的强度变得足够高以引起非线性和/或破坏性效应，例如在特征顶部的敏感抗蚀剂的情况下。因此，所确定的模型可以指示对具有光斑尺寸的衍射和/或反射的辐射的强度的非线性影响。
在一些布置中，所确定的(一个或多个)模型可用于以本领域技术人员将理解的方式确定光刻图案化工艺的参数。具体地，处理器可以被配置为基于所确定的模型来预测从特征T衍射的辐射的图像的一个或多个像素的强度。然后可以控制发射的辐射束342入射到特征T上，并且辐射检测器318a、318b然后可以接收衍射辐射600a、600b以确定测量的衍射图像。然后，处理器可以将预测强度与从特征衍射的辐射的衍射图像的一个或多个对应像素的测量强度进行比较。然后，处理器可基于该比较确定光刻图案化工艺的一个或多个参数。
任何(预期的或非预期的)局部变化，即特征T内的变化，可以通过将不同的光斑尺寸的范围应用到目标来确定。例如，边角效应(corner effects)被一个相对较大的光斑照亮，而不被一个相对较小的光斑照亮。对于彩色聚焦(使用多个焦平面500)，这可以以依赖于波长的方式来确定。
在某些布置中，驱动辐射源330、相互作用区域333、光学系统312和衬底支撑件316中的一个或多个可以被配置为使得发射的辐射束342的第一波长在衬底W的第一深度处形成光斑尺寸并且另一波长在衬底W的第二深度处形成另一光斑尺寸。第一深度可以是衬底W的表面。另一波长可基于其对所述特征在所述第二深度处的各方面的灵敏度来选择。具体地，第一波长可被选择为对在第一深度处的方面具有高于阈值的灵敏度，而另一波长可被选择为对在第二深度处的方面具有高于另一阈值的灵敏度。
在一些布置中，特征T可以是计量目标。驱动辐射源330、相互作用区域333、光学系统312和衬底支撑件316中的一个或多个可以被配置为控制衬底W相对于多个焦平面500的轴向位置，使得发射的辐射束342的第一波长在衬底处形成未填满目标的光斑尺寸，并且发射的辐射束342的第二波长形成过度填充目标的光斑尺寸。可以选择第一波长，因为它对目标特征具有高于阈值的灵敏度。可以选择第二波长，因为它对目标区域外的衬底W的特征具有低于阈值的灵敏度。
计算机程序可以被配置为提供上述方法的任何部分。可以在计算机可读介质上提供计算机程序。计算机程序可以是计算机程序产品。该产品可以包括非暂时性计算机可用存储介质。计算机程序产品可以具有包含在被配置为执行该方法的介质中的计算机可读程序代码。计算机程序产品可以被配置为使得至少一个处理器执行该方法的一些或全部。
这里参考装置(系统和/或装置)和/或计算机程序产品描述各种方法和装置。可以将计算机程序指令提供给通用计算机电路、专用计算机电路和/或其它可编程数据处理电路的处理器电路以产生机器，使得经由计算机的处理器和/或其它可编程数据处理设备执行的指令变换和控制晶体管、存储在存储器位置中的值以及这样的电路内的其它硬件部件以实现本文指定的功能/动作，并由此创建用于实现指定的功能/动作的装置(功能)和/或结构。
计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，计算机可读介质可以指导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实现指定功能/动作的指令的制品。
有形、非暂时性计算机可读介质可包括电子、磁、光、电磁或半导体数据存储系统、装置或设备。计算机可读介质的更具体示例包括以下内容：便携式计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)电路、只读存储器(ROM)电路、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)电路、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)和便携式数字视频盘只读存储器(DVD/Blu-ray)。
计算机程序指令还可以加载到计算机和/或其它可编程数据处理设备上，以使一系列操作步骤在计算机和/或其它可编程设备上执行，从而产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现指定的功能/动作的步骤。
因此，本发明可以在处理器上运行的硬件和/或软件(包括固件、驻留软件、微代码等)中实现，处理器可以统称为“电路装置”、“模块”或其变型。
在随后编号的项中公开了进一步的实施例：
1.一种用于将作为高次谐波产生(HHG)的结果发射的辐射束引导到衬底上的装置，所述装置包括：
驱动辐射源；
相互作用区域，被配置为接收介质，并且被定位成使得来自所述驱动辐射源的驱动辐射束在使用期间与所述介质相互作用，以通过HHG产生所发射的辐射束，其中，所发射的辐射束包括多个波长，并且其中，所发射的辐射的发射发散角依赖于波长；
光学系统，位于所述相互作用区域的下游，并且被配置为聚焦所发射的辐射束，其中，所发射的辐射束的所述多个波长根据相关联的发射发散角在多个焦平面处聚焦；以及
衬底支撑件，用于将衬底保持在相对于所述多个焦平面的多个轴向位置之一处，
其中，所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个能够被配置为控制所述焦平面中的至少一个相对于所述衬底的相对位置。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述相互作用区域包括用于将所述介质导向所述相互作用区域的喷嘴或用于保持所述介质的气室，并且其中，所述喷嘴或所述气室被配置为用于控制所述介质的轴向位置。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述驱动辐射源被配置用于控制所述驱动辐射束的焦点的轴向位置。
4.根据前述任一权利要求所述的装置，其中，所述光学系统被配置为控制所述焦平面中的一个或多个的轴向位置。
5.根据前述任一权利要求所述的装置，其中，所述衬底支撑件被配置为控制保持在其上的所述衬底的轴向位置。
6.根据前述任一权利要求所述的装置，其中，当所发射的辐射束从所述衬底上的特征衍射和/或反射时，衍射和/或反射的辐射的强度取决于所发射的辐射束的波长，
并且其中，所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个能够被配置为基于所述衍射和/或反射的辐射的强度来控制所述焦平面中的至少一个相对于所述衬底的相对位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述衍射和/或反射的辐射包括正阶和负阶，并且所述正阶和所述负阶之间的强度差取决于所发射的辐射束的波长，
并且其中，所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个能够被配置为基于正阶和负阶之间的强度差来控制所述焦平面中的至少一个相对于所述衬底的相对位置。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，第一强度差基于在一个或多个参数中没有误差的所述特征，并且其中，第二强度差基于在所述一个或多个参数中具有特定误差的所述特征，
并且其中，所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个能够被配置为基于所述第一强度差和所述第二强度差之间的差来控制所述焦平面中的至少一个相对于所述衬底的相对位置。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的装置，其中，所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个能够被配置为将所选择的焦平面定位成与所述衬底的平面基本重合，其中，所选择的焦平面是基于衍射和/或反射的辐射的强度确定的。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个能够被配置为将多个所选择的焦平面定位成与所述衬底基本重合。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的装置，还包括被配置为检测衍射和/或反射的辐射的所述正阶的第一辐射检测器和被配置为检测衍射和/或反射的辐射的所述负阶的第二辐射检测器。
12.根据前述任一权利要求所述的装置，其中，所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个被配置为使得所发射的辐射束的第一波长在所述衬底处形成第一光斑尺寸，并且所发射的辐射束的第二波长在所述衬底处形成大于所述第一光斑尺寸的第二光斑尺寸，
所述装置包括至少一个辐射检测器，所述至少一个辐射检测器被配置为接收以所述第一波长从所述衬底的特征衍射和/或反射的第一衍射和/或反射的辐射和以所述第二波长从所述衬底的特征衍射和/或反射的第二衍射和/或反射的辐射；以及
处理器，被配置为执行计算机程序代码以进行以下方法：
将所述第一衍射和/或反射的辐射的强度与所述第二衍射和/或反射的辐射的强度进行比较；并且
确定作为光斑尺寸的函数的衍射和/或反射的辐射的强度的模型。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述衬底的所述特征包括在所述衬底上制造的多条线，并且其中，所述模型指示所述线对所述衍射和/或反射的辐射的影响。
14.根据前述任一权利要求所述的装置，其中，所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个被配置为使得所发射的辐射束的至少一个波长在所述衬底处形成第一光斑尺寸，并且随后在所述衬底处形成与所述第一光斑尺寸不同的第二光斑尺寸，
所述装置包括至少一个辐射检测器，所述至少一个辐射检测器被配置为接收以具有所述第一光斑尺寸的至少一个波长从所述衬底的特征衍射和/或反射的第一衍射和/或反射的辐射和以具有所述第二光斑尺寸的所述至少一个波长从所述衬底的所述特征衍射和/或反射的第二衍射和/或反射的辐射；以及
处理器，被配置为执行计算机程序代码以进行以下方法：
确定以所述第一光斑尺寸所发射的辐射的强度和以所述第二光斑尺寸下所发射的辐射的强度；
确定所述第一衍射和/或反射的辐射的强度和所述第二衍射和/或反射的辐射的强度；并且
基于所确定的强度，确定作为光斑尺寸的函数衍射和/或反射的辐射的强度的模型。
15.根据权利要求15所述的装置，其中，所确定的模型指示对具有光斑尺寸的衍射和/或反射的辐射的强度的非线性影响。
16.根据权利要求12至14中任一项所述的装置，其中，所述处理器还被配置为：
基于所确定的模型，预测从所述特征衍射和/或反射的辐射的图像的一个或多个像素的强度；
将所预测的强度与从所述特征衍射和/或反射的辐射的图像的一个或多个对应像素的测量强度进行比较；并且
基于所述比较确定光刻图案化工艺的一个或多个参数。
17.根据前述任一权利要求所述的装置，其中，所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个被配置为使得所发射的辐射束的至少一个波长聚焦在所述衬底上以形成直径大于阈值的光斑尺寸。
18.根据前述任一权利要求所述的装置，其中，所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个被配置为使得所发射的辐射束的第一波长在所述衬底的第一深度处形成第一光斑尺寸，并且所发射的辐射的第二波长在所述衬底的第二深度处形成第二光斑尺寸。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，基于所述第一波长对所述衬底在所述第一深度处的特征的方面的灵敏度来选择所述第一波长和/或基于所述第二波长对所述衬底在所述第二深度处的特征的方面的灵敏度来选择所述第二波长。
20.根据前述任一权利要求所述的装置，其中，所述衬底的特征包括目标，并且其中，所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个被配置为使得所发射的辐射的第一波长形成未填满所述目标的光斑尺寸，并且所发射的辐射的第二波长形成过度填充所述目标的光斑尺寸。
21.根据权利要求20所述的装置，其中，所述第一波长和/或所述第二波长基于其对所述目标的方面和/或所述目标的区域之外的所述衬底的进一步特征的方面的灵敏度来选择。
22.根据前述任一权利要求所述的装置，其中，所发射的辐射具有在0.1纳米至100纳米范围内的波长。
23.一种计量装置，包括根据前述任一权利要求所述的装置。
24.一种将辐射导向衬底的特征的方法，所述方法包括：
将驱动辐射束从驱动辐射源导向相互作用区域，所述相互作用区域包括被配置为与所述驱动辐射相互作用以通过HHG产生所发射的辐射的介质，其中，所发射的辐射束包括多个波长，并且其中，所发射的辐射的发射发散角依赖于波长；
使所发射的辐射通过所述相互作用区域下游的光学系统传播；
将所发射的辐射束聚焦到由衬底支撑件保持的衬底上，其中，所发射的辐射束的所述多个波长根据相关联的发射发散角在多个焦平面处聚焦；以及
控制所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个能够被配置为控制所述焦平面中的至少一个相对于所述衬底的相对位置。
25.根据权利要求24所述的方法，还包括：
配置所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个，使得所发射的辐射束的第一波长在所述衬底处形成第一光斑尺寸，并且所发射的辐射束的第二波长在所述衬底处形成大于所述第一光斑尺寸的第二光斑尺寸；
通过至少一个辐射检测器接收从所述衬底的特征以所述第一波长衍射和/或反射的第一衍射和/或反射的辐射和从所述衬底的特征以所述第二波长衍射和/或反射的第二衍射和/或反射的辐射；
将所述第一衍射和/或反射的辐射的强度与所述第二衍射和/或反射的辐射的强度进行比较；并且
确定作为光斑尺寸的函数的衍射和/或反射的辐射的强度的模型。
26.根据权利要求24或25所述的方法，还包括：
配置所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个，使得所发射的辐射束的至少一个波长在所述衬底处形成第一光斑尺寸，并且随后在所述衬底处形成不同于所述第一光斑尺寸的第二光斑尺寸，
通过至少一个辐射检测器接收以具有所述第一光斑尺寸的所述至少一个波长从所述衬底的特征衍射和/或反射的第一衍射和/或反射的辐射和以具有所述第二光斑尺寸的所述至少一个波长从所述衬底的所述特征衍射和/或反射的第二衍射和/或反射的辐射；
确定以所述第一光斑尺寸发射的辐射的强度和以所述第二光斑尺寸发射的辐射的强度；
确定所述第一衍射和/或反射的辐射的强度和所述第二衍射和/或反射的辐射的强度；并且
基于所确定的强度，确定作为光斑尺寸的函数的衍射和/或反射的辐射的强度的模型。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的方法，还包括配置所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个，使得所发射的辐射束的至少一个波长在所述衬底处聚焦，以形成直径大于阈值的光斑尺寸。
28.根据权利要求24至27中任一项所述的方法，还包括配置所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个，被配置为使得所发射的辐射束的第一波长在所述衬底的第一深度处形成第一光斑尺寸，并且所发射的辐射的第二波长在所述衬底的第二深度处形成第二光斑尺寸。
29.一种包括指令的计算机程序，所述指令在至少一个处理器上执行时，使所述至少一个处理器控制装置，以执行根据权利要求24至28中任一项所述的方法。
30.一种包含根据权利要求29所述的计算机程序的载体，其中，所述载体是电子信号、光信号、无线电信号和非暂时性计算机可读存储介质中的一种。
还应注意的是，在一些替代实现中，所指出的功能/动作可能在不按照指出的顺序发生。此外，一个步骤的功能可以被分离成多个步骤和/或两个或更多个步骤的功能可以至少部分地集成。最后，可以在所示的块之间添加/插入其他步骤。
尽管在本文中可以具体参考光刻装置在IC制造中的使用，但应当理解，本文中描述的光刻装置可以具有其它应用。其他可能的应用包括集成光学系统的制造、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。
尽管在本文中可以在光刻装置的上下文中具体参考本发明的实施例，但本发明的实施例可以用于其它装置。本发明的实施例可形成掩模检查装置、计量装置或测量或处理诸如晶片(或其它衬底)或掩模(或其它图案化设备)的物体的任何装置的一部分。这些装置通常可称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。
尽管上面已经具体参考了本发明的实施例在光学光刻的上下文中的使用，但是应当理解，在上下文允许的情况下，本发明不限于光学光刻，并且可以用于其它应用，例如压印光刻。
虽然上面已经描述了本发明的具体实施例，但是将理解，本发明可以以不同于所描述的方式来实践。以上描述旨在说明性，而非限制性。因此，对于本领域技术人员来说，显而易见的是，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以对本发明进行所述的修改。
Claims (15)
1.一种用于将作为高次谐波产生(HHG)的结果发射的辐射束引导到衬底上的装置，所述装置包括：
驱动辐射源；
相互作用区域，被配置为接收介质，并且被定位成使得来自所述驱动辐射源的驱动辐射束在使用期间与所述介质相互作用，以通过HHG产生所发射的辐射束，其中所发射的辐射束包括多个波长，并且其中所发射的辐射的发射发散角依赖于波长；
光学系统，位于所述相互作用区域的下游，并且被配置为聚焦所发射的辐射束，其中所发射的辐射束的所述多个波长依据相关联的发射发散角被聚焦在多个焦平面处；以及
衬底支撑件，用于将所述衬底保持在相对于所述多个焦平面的多个轴向位置中的一个轴向位置处，
其中所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个能够被配置为控制所述焦平面中的至少一个焦平面相对于所述衬底的相对位置。
2.根据权利要求1所述的装置，其中至少以下之一：
-所述相互作用区域包括：喷嘴，用于将所述介质导向所述相互作用区域；或者气室，用于保持所述介质，并且其中所述喷嘴或所述气室被配置为用于控制所述介质的轴向位置，
-所述驱动辐射源被配置为用于控制所述驱动辐射束的焦点的轴向位置，
-所述光学系统被配置为控制所述焦平面中的一个或多个焦平面的轴向位置，以及
-所述衬底支撑件被配置为控制保持在所述衬底支撑件上的所述衬底的轴向位置。
3.根据任一前述权利要求所述的装置，其中当所发射的辐射束从所述衬底上的特征被衍射和/或反射时，衍射和/或反射的辐射的强度取决于所发射的辐射束的波长，
并且其中所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的所述一个或多个能够被配置为：基于所述衍射和/或反射的辐射的强度，来控制所述焦平面中的至少一个焦平面相对于所述衬底的所述相对位置。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述衍射和/或反射的辐射包括正阶和负阶，并且所述正阶和所述负阶之间的强度差取决于所发射的辐射束的波长，
并且其中所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的所述一个或多个能够被配置为：基于正阶和负阶之间的所述强度差，来控制所述焦平面中的至少一个焦平面相对于所述衬底的所述相对位置。
5.根据权利要求4所述的装置，其中第一强度差基于在一个或多个参数中没有误差的所述特征，并且其中第二强度差基于在所述一个或多个参数中具有特定误差的所述特征，
并且其中所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的所述一个或多个能够被配置为：基于所述第一强度差和所述第二强度差之间的差，来控制所述焦平面中的至少一个焦平面相对于所述衬底的所述相对位置。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的装置，其中所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的所述一个或多个能够被配置为：将所选择的焦平面定位成与所述衬底的平面基本重合，其中所选择的焦平面是基于衍射和/或反射的辐射的所述强度而被确定的，
并且其中，可选地，所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的所述一个或多个能够被配置为将多个所选择的焦平面定位成与所述衬底基本重合。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的装置，还包括：第一辐射检测器，被配置为检测衍射和/或反射的辐射的所述正阶；以及第二辐射检测器，被配置为检测衍射和/或反射的辐射的所述负阶。
8.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的所述一个或多个被配置为使得：所发射的辐射束的第一波长在所述衬底处形成第一光斑尺寸，并且所发射的辐射束的第二波长在所述衬底处形成大于所述第一光斑尺寸的第二光斑尺寸，
所述装置包括至少一个辐射检测器，所述至少一个辐射检测器被配置为接收：以所述第一波长从所述衬底的特征衍射和/或反射的第一衍射和/或反射的辐射、以及以所述第二波长从所述衬底的特征衍射和/或反射的第二衍射和/或反射的辐射；以及
处理器，被配置为执行计算机程序代码以进行以下方法：
将所述第一衍射和/或反射的辐射的强度与所述第二衍射和/或反射的辐射的强度进行比较；以及
确定作为光斑尺寸的函数的衍射和/或反射的辐射的强度的模型，
并且其中，可选地，所述衬底的所述特征包括在所述衬底上制造的多条线，并且其中所述模型指示所述线对所述衍射和/或反射的辐射的影响。
9.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的所述一个或多个被配置为使得：所发射的辐射束的至少一个波长在所述衬底处形成第一光斑尺寸，并且随后在所述衬底处形成与所述第一光斑尺寸不同的第二光斑尺寸，
所述装置包括至少一个辐射检测器，所述至少一个辐射检测器被配置为接收：以具有所述第一光斑尺寸的所述至少一个波长从所述衬底的特征衍射和/或反射的第一衍射和/或反射的辐射、以及以具有所述第二光斑尺寸的所述至少一个波长从所述衬底的所述特征衍射和/或反射的第二衍射和/或反射的辐射；以及
处理器，被配置为执行计算机程序代码以进行以下方法：
确定所述第一光斑尺寸的所发射的辐射的强度和所述第二光斑尺寸的所发射的辐射的强度；
确定所述第一衍射和/或反射的辐射的强度和所述第二衍射和/或反射的辐射的强度；以及
基于所确定的强度，确定作为光斑尺寸的函数的衍射和/或反射的辐射的强度的模型，
并且其中，可选地，所确定的模型指示对具有光斑尺寸的衍射和/或反射的辐射的强度的非线性影响。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其中所述处理器还被配置为：
基于所确定的模型，预测从所述特征衍射和/或反射的辐射的图像的一个或多个像素的强度；
将所预测的强度与从所述特征衍射和/或反射的辐射的图像的一个或多个对应像素的测量强度进行比较；以及
基于所述比较确定光刻图案化工艺的一个或多个参数。
11.根据任一前述权利要求所述的装置，其中至少以下之一：
-所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的所述一个或多个被配置为使得：所发射的辐射束的至少一个波长被聚焦在所述衬底上，以形成直径大于阈值的光斑尺寸，
-所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的所述一个或多个被配置为使得：所发射的辐射束的第一波长在所述衬底的第一深度处形成第一光斑尺寸，并且所发射的辐射的第二波长在所述衬底的第二深度处形成第二光斑尺寸，并且其中，可选地，所述第一波长是基于所述第一波长对所述衬底在所述第一深度处的特征的方面的灵敏度而被选择的，并且/或者所述第二波长是基于所述第二波长对所述衬底在所述第二深度处的特征的方面的灵敏度而被选择的，
-所述衬底的特征包括目标，并且其中所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的所述一个或多个被配置为使得：所发射的辐射的第一波长形成未填满所述目标的光斑尺寸，并且所发射的辐射的第二波长形成过度填充所述目标的光斑尺寸，并且其中可选地，所述第一波长和/或所述第二波长是基于所述第一波长和/或所述第二波长对所述目标的方面和/或所述目标的区域之外的所述衬底的进一步特征的方面的灵敏度而被选择的。
12.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所发射的辐射具有在0.1纳米至100纳米范围内的波长。
13.一种计量装置，包括根据任一前述权利要求所述的装置。
14.一种将辐射导向衬底的特征的方法，所述方法包括：
将驱动辐射束从驱动辐射源导向相互作用区域，所述相互作用区域包括介质，所述介质被配置为与所述驱动辐射相互作用，以通过HHG产生所发射的辐射，其中所发射的辐射束包括多个波长，并且其中所发射的辐射的发射发散角依赖于波长；
使所发射的辐射通过所述相互作用区域下游的光学系统传播；
将所发射的辐射束聚焦到由衬底支撑件保持的衬底上，其中所发射的辐射束的所述多个波长依据相关联的发射发散角被聚焦在多个焦平面处；以及
控制所述驱动辐射源、所述相互作用区域、所述光学系统和所述衬底支撑件中的一个或多个能够被配置为控制所述焦平面中的至少一个焦平面相对于所述衬底的相对位置。
15.一种包括指令的计算机程序，所述指令在至少一个处理器上执行时，使所述至少一个处理器控制装置，以执行根据权利要求14所述的方法。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP18215345.2 | 2018-12-21 | ||
| EP18215345 | 2018-12-21 | ||
| EP19158015.8A EP3699688A1 (en) | 2019-02-19 | 2019-02-19 | Methods and apparatus for metrology |
| EP19158015.8 | 2019-02-19 | ||
| PCT/EP2019/081565 WO2020126248A1 (en) | 2018-12-21 | 2019-11-18 | Methods and apparatus for metrology |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113196176A true CN113196176A (zh) | 2021-07-30 |
Family
ID=68610231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201980084489.6A Pending CN113196176A (zh) | 2018-12-21 | 2019-11-18 | 用于计量的方法和装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10996568B2 (zh) |
| CN (1) | CN113196176A (zh) |
| TW (1) | TWI715333B (zh) |
| WO (1) | WO2020126248A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI827164B (zh) * | 2022-02-09 | 2023-12-21 | 日商鎧俠股份有限公司 | 計測裝置及計測方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11460418B2 (en) * | 2019-08-26 | 2022-10-04 | Kla Corporation | Methods and systems for semiconductor metrology based on wavelength resolved soft X-ray reflectometry |
| JP7458935B2 (ja) * | 2020-08-26 | 2024-04-01 | キオクシア株式会社 | 計測装置、及び、計測方法 |
| IL300587A (en) | 2020-09-03 | 2023-04-01 | Asml Netherlands Bv | Photonic crystal radiation generator based on broadband hollow crystal fibers |
| EP4006640A1 (en) * | 2020-11-26 | 2022-06-01 | Stichting Nederlandse Wetenschappelijk Onderzoek Instituten | Metrology apparatus and metrology methods based on high harmonic generation from a diffractive structure |
| US20240004312A1 (en) | 2020-11-30 | 2024-01-04 | Asml Netherlands B.V. | Metrology apparatus based on high harmonic generation and associated method |
| EP4006641A1 (en) | 2020-11-30 | 2022-06-01 | Stichting Nederlandse Wetenschappelijk Onderzoek Instituten | Metrology apparatus based on high harmonic generation and associated method |
| US11914282B2 (en) * | 2021-10-25 | 2024-02-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | System of measuring image of pattern in scanning type EUV mask |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170176328A1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-22 | Asml Netherlands B.V. | Focus control arrangement and method |
| US20170176879A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Stichting Vu | Inspection Apparatus and Method |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI232357B (en) | 2002-11-12 | 2005-05-11 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US7481579B2 (en) | 2006-03-27 | 2009-01-27 | Jordan Valley Applied Radiation Ltd. | Overlay metrology using X-rays |
| US10801975B2 (en) | 2012-05-08 | 2020-10-13 | Kla-Tencor Corporation | Metrology tool with combined X-ray and optical scatterometers |
| US10013518B2 (en) | 2012-07-10 | 2018-07-03 | Kla-Tencor Corporation | Model building and analysis engine for combined X-ray and optical metrology |
| JP6602388B6 (ja) | 2015-03-25 | 2020-01-15 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | メトロロジ方法、メトロロジ装置、及びデバイス製造装置 |
| NL2017510A (en) * | 2015-10-12 | 2017-04-24 | Asml Netherlands Bv | Methods and apparatus for simulating interaction of radiation with structures, metrology methods and apparatus, device manufacturing method |
| CN108431692B (zh) | 2015-12-23 | 2021-06-18 | Asml荷兰有限公司 | 量测方法、量测设备和器件制造方法 |
| CN109074000B (zh) * | 2016-05-04 | 2020-12-25 | Asml荷兰有限公司 | 用于生成照射辐射的方法和设备 |
| WO2017211545A1 (en) * | 2016-06-09 | 2017-12-14 | Asml Netherlands B.V. | Metrology apparatus |
| EP3321739A1 (en) * | 2016-11-11 | 2018-05-16 | ASML Netherlands B.V. | Illumination source for an inspection apparatus, inspection apparatus and inspection method |
| EP3361315A1 (en) * | 2017-02-09 | 2018-08-15 | ASML Netherlands B.V. | Inspection apparatus and method of inspecting structures |
| EP3370486A1 (en) * | 2017-03-02 | 2018-09-05 | ASML Netherlands B.V. | Radiation source |
| CN111263918B (zh) * | 2017-05-31 | 2022-11-08 | Asml荷兰有限公司 | 辐射源布置、检查设备、波前传感器、相关的方法以及非暂时性存储介质 |
| US11333621B2 (en) | 2017-07-11 | 2022-05-17 | Kla-Tencor Corporation | Methods and systems for semiconductor metrology based on polychromatic soft X-Ray diffraction |
| US20190049861A1 (en) * | 2017-08-11 | 2019-02-14 | Asml Netherlands B.V. | Methods and Apparatus for Determining the Position of a Spot of Radiation, Inspection Apparatus, Device Manufacturing Method |
| EP3441820A1 (en) | 2017-08-11 | 2019-02-13 | ASML Netherlands B.V. | Methods and apparatus for determining the position of a spot of radiation and inspection apparatus |
| EP3457211A1 (en) * | 2017-09-13 | 2019-03-20 | ASML Netherlands B.V. | A method of aligning a pair of complementary diffraction patterns and associated metrology method and apparatus |
| EP3470924A1 (en) * | 2017-10-11 | 2019-04-17 | ASML Netherlands B.V. | Method of optimizing the position and/or size of a measurement illumination spot relative to a target on a substrate, and associated apparatus |
| TWI645747B (zh) * | 2017-11-20 | 2018-12-21 | 國立清華大學 | 緊聚焦架構下高次諧波光源產生之最佳化系統及方法 |
| CN111542783A (zh) * | 2017-12-28 | 2020-08-14 | Asml荷兰有限公司 | 用于确定衬底上的结构的感兴趣的特性的量测设备与方法 |
| US11036898B2 (en) * | 2018-03-15 | 2021-06-15 | Kla-Tencor Corporation | Measurement models of nanowire semiconductor structures based on re-useable sub-structures |
| EP3629086A1 (en) * | 2018-09-25 | 2020-04-01 | ASML Netherlands B.V. | Method and apparatus for determining a radiation beam intensity profile |
| US11087065B2 (en) * | 2018-09-26 | 2021-08-10 | Asml Netherlands B.V. | Method of manufacturing devices |
-
2019
- 2019-11-18 CN CN201980084489.6A patent/CN113196176A/zh active Pending
- 2019-11-18 WO PCT/EP2019/081565 patent/WO2020126248A1/en active Application Filing
- 2019-12-05 TW TW108144442A patent/TWI715333B/zh active
- 2019-12-19 US US16/720,411 patent/US10996568B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170176879A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Stichting Vu | Inspection Apparatus and Method |
| US20170176328A1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-22 | Asml Netherlands B.V. | Focus control arrangement and method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 曹伟: "超强飞秒激光场驱动下原子中量子轨道的操控及应用"", 《博士论文》, 15 November 2011 (2011-11-15), pages 5 - 6 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI827164B (zh) * | 2022-02-09 | 2023-12-21 | 日商鎧俠股份有限公司 | 計測裝置及計測方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10996568B2 (en) | 2021-05-04 |
| TWI715333B (zh) | 2021-01-01 |
| US20200201192A1 (en) | 2020-06-25 |
| TW202041973A (zh) | 2020-11-16 |
| WO2020126248A1 (en) | 2020-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10996568B2 (en) | Methods and apparatus for metrology | |
| JP5389235B2 (ja) | オーバーレイエラーを判定するための方法及び装置 | |
| US10634490B2 (en) | Determining edge roughness parameters | |
| JP4802167B2 (ja) | 検査方法および装置、リソグラフィ装置、リソグラフィ処理セルおよびデバイス製造方法 | |
| TWI448658B (zh) | 量測疊對誤差的方法及器件製造方法 | |
| TWI707210B (zh) | 高階諧波產生輻射源 | |
| US20190025706A1 (en) | Determining an edge roughness parameter of a periodic structure | |
| JP4828499B2 (ja) | 検査方法および装置、リソグラフィ装置、リソグラフィ処理セルおよびデバイス製造方法 | |
| US20220397834A1 (en) | Measuring method and measuring apparatus | |
| EP3851915A1 (en) | Method for correcting measurements in the manufacture of integrated circuits and associated apparatuses | |
| TWI776421B (zh) | 度量衡量測方法及裝置 | |
| CN111989619A (zh) | 半导体结构的基于模型的重构 | |
| TWI781389B (zh) | 製造反射式繞射光柵 | |
| CN113544595A (zh) | 用于估计衬底形状的方法和设备 | |
| TWI840628B (zh) | 用於量測基板之參數的設備和方法及包含所述設備之度量衡設備 | |
| EP3699688A1 (en) | Methods and apparatus for metrology | |
| TWI795975B (zh) | 基於從繞射結構產生高階諧波之度量衡設備及度量衡方法 | |
| EP3869270A1 (en) | Assemblies and methods for guiding radiation | |
| NL2022599A (en) | Methods and apparatus for metrology | |
| EP3467589A1 (en) | Determining edge roughness parameters | |
| NL2024935A (en) | Assemblies and methods for guiding radiation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |