CN118068654A - 带宽增加的测量方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种针对测量应用(335；340；345)优化(300)测量照射的带宽的方法、以及一种相关联的量测装置。该方法包括：利用具有参考带宽的参考测量照射，执行(305)参考测量；以及执行(310；325)一个或多个优化测量，上述一个或多个优化测量中的每个优化测量是利用具有变化的候选带宽的测量照射来执行的。将一个或多个优化测量与参考测量进行比较(320)；并且基于比较，为测量应用选择(330)最佳带宽。

Description

带宽增加的测量方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请是国际申请号为PCT/EP2019/051777、国际申请日为2019年1月24日、进入中国国家阶段日期为2020年8月19日、中国国家申请号为201980014284.0、发明名称为“带宽增加的测量方法和装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及可用于例如通过光刻技术在器件的制造中使用的光刻方法和装置，并且涉及使用光刻技术来制造器件的方法。
背景技术
光刻装置是一种将期望图案施加到衬底上、通常是施加到衬底的目标部分上的机器。光刻装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，可以将图案形成装置(其替代地称为掩模或掩模版)用于生成要形成在IC的单个层上的电路图案。该图案可以被转印到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或若干管芯的一部分)上。图案的转印通常是经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行的。通常，单个衬底将包含连续地被图案化的相邻目标部分的网络。在光刻工艺中，经常需要对所产生的结构进行测量，例如用于工艺控制和验证。用于进行这种测量的各种工具是已知的，包括：通常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜；以及用于测量覆盖(即，器件中的两层的对准的准确性的度量)的专用工具。覆盖可以根据两层之间的未对准程度来描述，例如，参考所测量的1nm的覆盖可以描述其中两层以1nm未对准的情况。
近来，已经开发出各种形式的散射仪以用于光刻领域。这些器件将辐射束引导到目标上，并且测量散射辐射的一个或多个特性(例如，单个反射角下的强度与波长的关系；一个或多个波长下的强度与反射角的关系；或者偏振与反射角的关系)以获取“光谱”，从所获取的“光谱”可以确定目标的感兴趣特性。感兴趣特性的确定可以通过多种技术来执行：例如，通过诸如严格耦合波分析或有限元方法等迭代方法来进行的目标重构；库搜索；以及主成分分析。
由于各种原因，例如，为了使晶片上的空间最大化，目标变得越来越小。随着目标缩小，确保足够的照射(例如，每次测量的光子数)以确保良好的测量质量和信噪比特性变得越来越困难。目标越小，每秒入射在目标上的光子就越少，并且因此测量时间会增加。期望减少该测量时间和/或解决上述问题之一。
发明内容
在第一方面，本发明提供一种针对测量应用来优化测量照射的带宽的方法，上述方法包括：利用具有参考带宽的参考测量照射来执行参考测量；执行一个或多个优化测量，上述一个或多个优化测量中的每个是利用具有变化的候选带宽的测量照射来执行的；将上述一个或多个优化测量与上述参考测量进行比较；以及基于上述比较来为测量应用选择最佳带宽。
在第二方面，本发明提供了一种在测量应用中使用测量照射来执行测量的方法，上述方法包括针对上述测量应用来优化测量照射的带宽。
本发明还提供了一种量测装置，该量测装置包括：可操作以提供测量照射的照射源；以及可操作以针对每个测量应用来优化测量照射的带宽的处理器。
本发明还提供了一种用于执行第一方面的方法的量测装置和非暂态计算机程序产品。
下面参考附图详细描述本发明的其他特征和优点、以及本发明的各种实施例的结构和操作。注意，本发明不限于本文中描述的特定实施例。本文中提出这样的实施例仅用于说明性目的。基于本文中包含的教导，其他实施例对相关领域的技术人员将是很清楚的。
附图说明
现在将参考附图仅以示例方式描述本发明的实施例，在附图中：
图1描绘了光刻装置、以及形成用于半导体器件的生产设施的其他装置；
图2包括(a)用于使用第一对照射孔径来量测目标的暗场散射仪的示意图，(b)对于给定照射方向的目标光栅的衍射光谱的细节；以及
图3是描述根据本发明的实施例的方法的流程图。
具体实施方式
在详细描述本发明的实施例之前，有益的是，给出可以在其中实现本发明的实施例的示例环境。
图1在200处示出了光刻装置LA作为实现大批量光刻制造工艺的工业设施的一部分。在本示例中，制造工艺适于在诸如半导体晶片等衬底上制造半导体产品(集成电路)。技术人员将理解，在该工艺的变体中，可以通过处理不同类型的衬底来制造各种各样的产品。纯粹以半导体产品的生产作为示例，这在当今具有重要的商业意义。
在光刻装置(或简称为“光刻工具”200)内，在202处示出了测量站MEA，在204处示出了曝光站EXP。在206处示出了控制单元LACU。在该示例中，每个衬底访问测量站和曝光站，以被施加图案。例如，在光学光刻装置中，投射系统被使用，以使用投射系统和经调整处理的辐射将产品图案从图案形成装置MA转印到衬底上。这是通过在辐射敏感抗蚀剂材料层中形成图案的图像来进行的。
本文中使用的术语“投射系统”应当广义地解释为涵盖任何类型的投射系统，针对所使用的曝光辐射或其他因素(诸如浸没液体的使用或真空的使用)，视情况而定，该投射系统包括折射、反射、折反射、磁性、电磁和静电光学系统、或其任何组合。图案形成MA装置可以是掩模或掩模版，其将图案赋予由图案形成装置透射或反射的辐射束。公知的操作模式包括步进模式和扫描模式。众所周知，投射系统可以以各种方式与用于衬底和图案形成装置的支撑和定位系统协作，以将期望图案施加到衬底上的很多目标部分。可以使用可编程图案形成装置来代替具有固定图案的掩模版。辐射例如可以包括深紫外(DUV)或极紫外(EUV)波段的电磁辐射。本公开还适用于其他类型的光刻工艺，例如压印光刻和直接写入光刻，例如通过电子束。
光刻装置控制单元LACU控制各种致动器和传感器的所有运动和测量，以接收衬底W和掩模版MA并且实现图案形成操作。LACU还包括信号处理和数据处理能力，以实现与装置的操作有关的期望计算。在实践中，控制单元LACU将被实现为由很多子单元组成的系统，每个子单元处理装置内的子系统或组件的实时数据采集、处理和控制。
在将图案在曝光站EXP处施加到衬底之前，在测量站MEA处处理衬底使得可以执行各种制备步骤。制备步骤可以包括：使用水平传感器来绘制衬底的表面高度，并且使用对准传感器来测量衬底上的对准标记的位置。对准标记名义上以规则网格图案布置。然而，由于在产生标记时的不准确性以及由于衬底在其整个处理过程中发生的变形，标记偏离理想网格。因此，除了测量衬底的位置和取向，如果装置要以非常高的准确性在正确的位置处打印产品特征，则对准传感器实际上还必须详细地测量衬底区域上的很多标记的位置。该装置可以是具有两个衬底台的所谓的双台型，每个衬底台具有由控制单元LACU控制的定位系统。当一个衬底台上的一个衬底在曝光站EXP处曝光时，另一衬底可以在测量站MEA处被装载到另一衬底台上，使得可以执行各种制备步骤。因此，对准标记的测量非常耗时，并且两个衬底台的提供使得装置的生产率大大提高。如果位置传感器IF当在测量站以及曝光站处时无法测量衬底台的位置，则可以提供第二位置传感器以使得能够在两个站处跟踪衬底台的位置。光刻装置LA可以例如是具有两个衬底台和两个站(曝光站和测量站)的所谓的双台型，其中衬底台可以在两个站之间交换。
在生产设施中，装置200形成“光刻单元”或“光刻集群”的一部分，该“光刻单元”或“光刻集群”还包含用于将感光抗蚀剂和其他涂层施加到衬底W以通过装置200进行图案化的涂覆装置208。在装置200的输出侧，提供有烘烤装置210和显影装置212，以用于将曝光图案显影为物理抗蚀剂图案。在所有这些装置之间，衬底处理系统负责支撑衬底并且将它们从一件装置转移到另一装置。通常被统称为轨道的这些装置在轨道控制单元的控制下，该轨道控制单元本身由监督控制系统SCS控制，该监督控制系统SCS还经由光刻装置控制单元LACU来控制光刻装置。因此，可以操作不同的装置以使生产率和处理效率最大化。监督控制系统SCS接收配方信息R，该配方信息R详细地提供了要执行的用于产生每个图案化衬底的步骤的定义。
一旦在光刻单元中施加了图案并且使其显影，就将图案化衬底220转移到诸如222、224、226所示的其他处理装置。在典型的制造设施中，各种处理步骤由各种装置来执行。出于示例的原因，在该实施例中，装置222是蚀刻站，并且装置224执行蚀刻后退火步骤。其他物理和/或化学处理步骤在其他装置226等中被施加。制作真实器件可能需要进行多种类型的操作，诸如材料的沉积、表面材料特性的改性(氧化、掺杂、离子注入等)、化学机械抛光(CMP)等。实际上，装置226可以表示在一个或多个装置中执行的一系列不同的处理步骤。
众所周知，半导体器件的制造涉及这种处理的很多重复，以在衬底上逐层地构造具有适当材料和图案的器件结构。因此，到达光刻集群的衬底230可以是新制备的衬底，或者可以是先前在该集群中或完全在另一装置中经过处理的衬底。类似地，取决于所需要的处理，离开该装置226的衬底232可以被返回，以在同一光刻集群中进行后续图案形成操作，这些衬底232可以被指定用于在一个不同的集群中进行图案形成操作，或者可以是要发送以进行切割和包装的成品。
产品结构的每一层都需要一组不同的工艺步骤，并且在每一层使用的装置226的类型可以完全不同。此外，即使在要由装置226施加的处理步骤名义上相同的情况下，在大型设施中，也可能会有若干假定相同的机器并行工作以在不同衬底上执行步骤226。这些机器之间的设置或故障之间的细微差异可能表示它们以不同的方式影响不同的衬底。甚至对于每个层来说相对通用的步骤(诸如蚀刻(装置222))也可以由名义上相同但并行工作以使生产率最大化的若干蚀刻装置来实现。此外，实际上，不同的层需要不同的蚀刻工艺，例如，根据要蚀刻的材料的细节以及特殊要求(诸如例如各向异性蚀刻)，可能需要化学蚀刻、等离子蚀刻。
如前所述，先前和/或后续工艺可以在其他光刻装置中执行，并且甚至可以在不同类型的光刻装置中执行。例如，与要求较低的其他层相比，在器件制造工艺中对诸如分辨率和覆盖等参数要求非常高的某些层可以在更高级的光刻工具中执行。因此，有些层可以在浸没式光刻工具中曝光，而另一些层可以在“干法”工具中曝光。某些层可以在使用DUV波长的工具中曝光，而另一些层则使用EUV波长辐射进行曝光。
为了使由光刻装置曝光的衬底正确且一致地曝光，可能期望检查被曝光的衬底，以测量诸如后续层之间的覆盖误差、线厚度、临界尺寸(CD)等特性。因此，光刻单元LC所在的制造设施还可以包括一个或多个量测系统。量测系统可以包括独立量测装置MET 240和/或集成量测装置IM207。独立量测装置MET 240接收在光刻单元中经过处理的一些或全部衬底W，以用于执行离线测量。集成量测装置IM 207执行在线测量，并且集成到轨道中，以在曝光之后立即接收和测量部分或全部衬底W。量测结果直接或间接地被提供给监督控制系统(SCS)238。如果检测到错误，则可以对后续衬底的曝光进行调节，尤其是在可以足够迅速且快速地完成测量以使得同一批次的其他衬底仍然有待曝光的情况下。
现代光刻生产设施中的量测装置的常见示例是散射仪，例如角度分辨散射仪或光谱散射仪，并且其通常可以用于在装置222中进行蚀刻之前，在220处测量已显影的衬底的特性。使用独立量测装置240和/或集成量测装置207，可以确定例如重要的性能参数(诸如覆盖或关键尺寸(CD))不满足已显影的抗蚀剂中的指定的准确性要求。在蚀刻步骤之前，有机会剥离已显影的抗蚀剂并且通过光刻集群对衬底220进行再处理。众所周知，通过监督控制系统SCS和/或控制单元LACU 206随时间进行较小调节，可以将来自装置240的量测结果242用于维持光刻集群中的图案形成操作的准确执行，从而使产品制造不合格并且需要返工的风险最小化。当然，量测装置240和/或其他量测装置(未示出)可以应用于测量处理后的衬底232、234和进入的衬底230的特性。
图2(a)中示出了一种量测装置。独立量测装置240和/或集成量测装置207可以包括例如这种量测装置、或任何其他合适的量测装置。图2(b)中更详细地示出了目标T和用于照射目标的测量辐射的衍射线。所示出的量测装置是被称为暗场量测装置的类型。量测装置可以是独立器件，或者可以例如在测量站、或光刻单元LC处并入光刻装置LA中。在整个装置中具有若干分支的光轴用虚线O表示。在该装置中，由源11(例如，氙灯)发出的光通过包括透镜12、14和物镜16的光学系统、经由分束器15被引导到衬底W上。这些透镜以4F布置的双重顺序布置。可以使用不同的透镜布置，只要它仍然向检测器上提供衬底图像，并且同时允许访问中间光瞳平面以进行空间频率过滤。因此，可以通过在呈现衬底平面的空间光谱的平面(这里称为(共轭)光瞳平面)中定义空间强度分布来选择辐射入射到衬底上的角度范围。特别地，这可以通过在作为物镜光瞳平面的背投影图像的平面中、在透镜12和14之间插入合适形式的孔板13来完成。在所示示例中，孔板13具有不同的形式，标记为13N和13S，从而允许选择不同的照射模式。本示例中，照射系统形成离轴照射模式。在第一照射模式下，孔板13N从仅出于描述目的而被指定为“北(N)”的方向上提供离轴。在第二照射模式下，孔板13S用于提供类似的照射，但是从被标记为“南(S)”的相反方向上提供该照射。通过使用不同的孔径，其他照射模式也是可能的。由于期望照射模式之外的任何不必要的光可能会干扰期望测量信号，因此期望光瞳平面的其余部分较暗。
如图2(b)所示，将目标T与垂直于物镜16的光轴O的衬底W放置在一起。衬底W可以由支撑件(未示出)支撑。从偏离轴O的角度入射到目标T上的测量辐射I产生零级射线(实线0)和两个一级射线(点链线+1和双点链线-1)。应当记住，对于过填充的小目标，这些射线只是很多平行射线中的覆盖包括量测目标T和其他特征的衬底的区域的一个射线。由于板13中的孔径具有有限的宽度(允许有用量的光进入所必须的)，入射光线I实际上将占据一定角度范围，并且衍射光线0和+1/-1将稍微散开。根据小目标的点扩展函数，+1和-1级每个将在一定角度范围内被进一步扩展，而不是如图所示的单个理想光线。注意，目标的光栅节距和照射角度可以被设计或被调节，以使得进入物镜的一级射线与中心光轴紧密对准。图2(a)和2(b)所示的光线被示出为稍微离轴，这纯粹是为了使得它们在图中更容易区分。
由衬底W上的目标T衍射的至少0和+1级被物镜16收集，并且通过分束器15被引导回。返回图2(a)，通过指定被标记为北(N)和南(S)的直径相对的孔径，示出了第一照射模式和第二照射模式两者。当测量辐射的入射射线I来自光轴的北侧时，即，当使用孔板13N施加第一照射模式时，标记为+1(N)的+1衍射射线进入物镜16。相反，当使用孔板13S施加第二照射模式时，标记为-1(S)的-1衍射射线是进入透镜16的衍射射线。
第二分束器17将衍射光束划分为两个测量分支。在第一测量分支中，光学系统18使用零级衍射光束和一级衍射光束在第一传感器19(例如，CCD或CMOS传感器)上形成目标的衍射光谱(光瞳平面图像)。每个衍射级到达传感器上的不同点，使得图像处理可以比较和对比各级。由传感器19捕获的光瞳平面图像可以用于聚焦量测装置和/或对一级光束的强度测量进行归一化。光瞳平面图像还可以用于很多测量目的，诸如重构。
在第二测量分支中，光学系统20、22在传感器23(例如，CCD或CMOS传感器)上形成目标T的图像。在第二测量分支中，在与光瞳平面共轭的平面中提供有孔径光阑21。孔径光阑21用于阻挡零级衍射光束，以使得形成在传感器23上的目标的图像仅由-1一级光束或+1一级光束形成。由传感器19和23捕获的图像被输出到处理器PU，处理器PU处理该图像，其功能将取决于所执行的特定测量类型。注意，术语“图像”在此处在广义上使用。如果仅存在-1和+1级之一，则将不会形成这样的光栅线的图像。
图2所示的孔板13和孔径光阑21的特定形式仅是示例。在本发明的另一实施例中，使用目标的轴上照射(on-axis illumination)，并且具有离轴孔径的孔径光阑被用于基本上仅将一个一级衍射光传递到传感器。在其他实施例中，代替或除了一级光束，可以在测量中使用二级、三级和更高级光束(图2中未示出)。
为了使测量辐射适合于这些不同类型的测量，孔板13可以包括围绕盘而形成的多个孔图案，该盘旋转以将期望图案放置就位。注意，孔板13N或13S仅可以用于测量在一个方向(X或Y，取决于设置)上定向的光栅。为了测量正交光栅，可以实现目标旋转90°和270°。这些的使用、以及装置的很多其他变型和应用在上述的先前公开的申请中进行了描述。
在某些情况下，量测装置可以允许选择测量辐射的波长和/或带宽。该设施通常用于优化用于增加测量灵敏度的波长，因为测量灵敏度通常在逐堆叠的基础(stack-by-stack basis)上会随着波长变化(通常称为摆动曲线)。通常，测量辐射的带宽保持相当或非常窄。已知较宽带宽会对测量质量产生不利影响，并且因此会对测量准确性产生负面影响。
通常在尺寸减小的目标上执行测量；例如，减小到10μm×10μm、或者5μm×5μm(或甚至更小)。这样做有多种原因，例如，可以将目标放置在产品特征中，而不是在划片线(scribe line)中，以使目标在掩模版或晶片上的占据的面积最小化。这样的目标可能比照射点更大(欠填充测量)或更小(过填充测量)，并且可以被晶片上的产品结构包围。这样的目标可以包括可以在一个图像中被测量的多个光栅。但是，随着目标尺寸的减小，生产率成为一个问题。执行完整测量所需要的时间通常称为移动-获取-测量(MAM)时间。该MAM时间的获取部分将尤其取决于每秒入射到目标上的光子数(光子速率)(除了其他参数，诸如传感器的透射率，和光栅的衍射效率)。随着目标尺寸的减小(例如，减小到5μm2或更小)，光子速率也减小，其中其他所有条件都相等(例如，对于给定的照射强度和带宽)，因为使用越来越小的照射点来适应较小目标。在典型的布置中，为了在光瞳图像中获取足够的信噪特性，可以通过增加积分时间来增加可用于测量的光子数，从而导致更高的MAM时间和更低的生产率。
用于解决该问题的方法可以包括增加源的整体强度(亮度)，改善光学器件(该光学器件用于引导测量辐射去往和离开目标)的透射率，或者提高相机的效率。但是，这些解决方案都不是简单或琐碎的实现，因为它们需要大量的支出和硬件更换。
因此，建议通过增加测量辐射的带宽来增加可用于测量的光子数(光子速率)。但是，如上所述，增加的带宽辐射可能会对测量质量产生不利影响。除此之外，增加的带宽影响测量质量的程度取决于应用；例如，所测量的结构/目标/堆叠特性。因此，不建议在不评估增加的带宽对测量的影响的情况下简单地增加带宽。
因此，建议针对每种应用来优化在测量中使用的测量辐射的带宽。在这点上，不同的应用可以涉及例如以下各项中的不同的一个或多个：
所执行的测量的类型，
所使用的测量装置的类型，
所使用的实际测量装置(例如，具有特定类型；例如，制造现场中包括多个扫描仪的实际扫描仪)，
所测量的目标或结构的类型，
所测量的堆叠的特性，
目标在衬底上的位置，
用于根据检测到的辐射来计算感兴趣参数的测量算法，
任何其他测量辐射参数(例如，中心波长、偏振、强度、相对于衬底的入射角)。
选择带宽(以及可能的波长)的这种能力可以被实现为照射源的一部分。例如，测量装置可以设置有辐射源，该辐射源允许选择围绕所选择的(和可选的)中心波长的带宽。在替代布置中，WO 2017/153130(通过引用并入本文)描述了一种滤光器布置，该滤光器布置使得能够使用两个边缘通过(edge-pass)LVF(一个长波通过LVF和一个短波通过LVF)的组合来进行带宽选择，以产生可调谐通带。这种滤光器布置可以与多波长源(例如，白光或包括连续波长谱的多波长源)一起使用。通过将两个滤光器一起移动，可以连续调节中心波长，并且通过使滤光器彼此相对移动，还可以调节组合滤光器的带宽。在本文中描述的方法中，可以使用这些量测布置中的任何一个、或者能够进行带宽的选择/优化的任何其他布置。
针对每个应用来优化测量辐射的带宽的主要好处是，在MAM时间和因此生产率方面都有潜在的好处。对于测量质量对增加的带宽不太敏感的应用，尤其如此。优化可以基于多个标准中的一个或多个。主要目标是尽可能地增加带宽，同时将测量质量保持在可接受的水平，因此限制了带宽的增加的影响。
所提出的概念可以包括带宽优化阶段。带宽优化阶段可以包括评估带宽影响，其中带宽影响是：与使用较窄的参考带宽(例如，目前通常使用的带宽、或更窄的带宽)相比，使用较宽的带宽照射进行测量对测量(例如，测量质量和/或值)的影响。在特定实施例中，参考带宽可以被定义为比15nm窄的带宽、比10nm窄的带宽、比5nm窄的带宽、或在5nm至15nm的范围内的带宽。在特定实施例中，用于照射的较宽带宽可以是比10nm宽的带宽(假定参考带宽比10nm窄)、比15nm宽的带宽、比20nm宽的带宽、比30nm宽的带宽、或在20nm至50nm的范围内的带宽。
在一个实施例中，一种方法可以包括：相对于使用具有参考带宽的照射，评估使用具有多个较宽带宽的照射对测量的带宽影响。然后，可以选择如下的最宽带宽，针对该最宽带宽的带宽影响是可接受，例如可以选择如下的最宽带宽，针对该最宽带宽的带宽影响满足关键性能指标(KPI)。一个KPI可以是拒绝阈值，因此只有在拒绝阈值以下的带宽影响值才被认为是可接受的。每个带宽影响值可以包括差值，该差值是使用对应较宽带宽辐射的测量值与使用参考带宽辐射的测量值之间的差值。在这样的实施例中，拒绝阈值可以包括拒绝阈值差值。
更具体地，这种方法可以包括利用带宽增加的辐射来执行相同的测量，直到带宽影响值超过拒绝阈值。然后，可以选择与紧接在超过拒绝阈值之前的测量有关的带宽，作为针对该特定应用的用于执行测量的最佳带宽。
带宽影响可以以多种方式来评估。一种用于评估带宽影响的方法可以包括：在使用较宽带宽照射执行的测量与使用参考带宽照射执行的测量之间，比较原始或经过滤波(例如，z滤波)的检测图像(例如，取决于度量方法的光瞳平面图像或成像平面图像)中的差异。在这样的实施例中，可以增加较宽带宽照射的带宽，并且获取检测图像相对于参考图像(对应于参考带宽)的对应差值，直到该差值超过阈值差值。
替代地，可以对根据检测图像而确定的参数值执行比较。例如，可以以类似于图像比较的方式，将测量参数值(每个测量参数值对应于所评估的较宽带宽)的相对于参考参数值(对应于参考带宽)的变化与阈值参数值变化进行比较。仅作为示例，测量参数值可以是覆盖、焦点、剂量、临界尺寸或侧壁角度等。
在另一实施例中，可以在一组测量上进行全局比较(例如，指纹比较，其将较宽带宽指纹与参考(窄带)指纹进行比较)。例如，相对于一组参考测量(对应于参考带宽并且在与第一组测量相同的位置处被测量)，在多组不同的第一组测量(每组对应于所评估的较宽带宽)之间，可以进行点对点比较，以获取针对每个被评估的较宽带宽的差异图(带宽影响图)。这样的比较可以是例如每个衬底、每个场或每个区域(例如，衬底边缘对衬底中心，并且可能还包括一个或多个中间区域)，以便分别获取跨衬底带宽影响图(cross-substratebandwidth impact map)、跨场带宽影响图、或跨区域带宽影响图。该优化可以使得点对点比较能够评估每个点相对于其他点的带宽影响，而不是整体带宽影响。这是因为，对于某些应用，跨衬底(或场/区域上)的均匀影响(例如，点对点差异)可能比不均匀影响(以不同方式影响每个点)更可接受。这样，比较可以包括变化量度比较，诸如标准偏差(例如，3σ)比较。在已经描述的类似方法中，该实施例可以包括确定每个带宽影响图的变化量度是否超过阈值，并且选择与不超过阈值的带宽影响图相对应的最宽带宽。
可选地，除了优化带宽以使较宽带宽对测量的影响最小化，建议测量的确定(即，所使用的测量计算或算法)考虑较宽带宽的影响。以这种方式，可以进一步减小和/或校正较宽带宽的影响。替代地或另外地，这样的方法可以提供用于在带宽优化阶段进一步增加带宽的范围。例如，减小较宽带宽的实际影响可以允许提高拒绝阈值，从而允许在测量期间使用甚至更宽的带宽。
用于解决带宽影响的一个实施例可以包括：使用与(至少一个)窄参考带宽有关的参考数据，训练用于解决带宽影响的测量算法。任何适合的机器学习技术都可以用于训练(例如，适合的回归分析)。参考数据可以链接到对应的较宽带宽测量。然后，就可以了解参考数据与较宽带宽测量之间的关系。然后，在实际测量期间(例如，在生产设置中)，可以将该关系(以及基于其的校正)应用于实际执行的较宽带宽测量，以减轻较宽带宽的影响；即，使测量值更接近使用窄带辐射时所观察到的值。
在另一实施例中，更具体地，在测量基于模型的情况下(例如，使用重构技术的测量)，考虑带宽影响可以包括在对经建模的响应(例如，经建模的衍射图案、经建模的光瞳等)的模拟中考虑带宽。这样的基于测量的模型是公知的，并且可以包括：对根据多个参数(例如，一些是固定的和一些是可变的)而测量的结构进行建模、以及对响应(即，检测到的强度模式)进行建模。然后可以将该经建模的响应与实际检测到的强度模式进行比较，其中一个或多个可变参数被改变，以使测量的响应与经建模的响应之间的差异最小化。当差异最小时的参数值可以被认为是所测量的结构的实际值。如果模型考虑了在测量中实际使用的测量辐射的(较宽)带宽，则可以执行更准确的重构。在一个实施例中，为了简化和加速模拟，通过包括在测量辐射的实际带宽的范围内延伸的两个或更多个窄带辐射源的测量辐射，可以对有限带宽多频带(例如，连续)辐射进行近似。在该特定上下文中，窄带可以表示不比10nm宽或不比5nm宽。这样，包括700-730nm的连续频带的测量辐射可以近似于700nm和730nm的两个窄带源。在一个实施例中，被选择以对连续波长带进行近似的实际(例如，两个)波长还将取决于连续波长带的形状。
图3是描述根据实施例的方法的流程图。在带宽优化阶段300，可以使用具有参考(例如，窄)带宽的辐射，进行305结构的至少一个参考测量。在步骤310，利用具有比参考带宽更宽的带宽的辐射，进行结构的另外的测量。在步骤315，确定带宽影响，例如，该带宽影响作为对在步骤305进行的参考测量与在步骤310进行的测量之间的差异的度量。在步骤320，确定带宽影响是否超过拒绝阈值。如果否，则进一步增加带宽(步骤325)，并且重复步骤310至320，直到带宽影响超过拒绝阈值。当这种情况发生时，选择对应带宽影响未超过拒绝阈值的最宽带宽作为针对该应用的最优带宽(步骤330)。然后，在生产阶段335(该生产阶段对应于与带宽优化阶段300相同的应用)，使用具有在步骤330选择的最优带宽的测量辐射，执行340测量。在步骤345，然后根据在步骤340执行的测量，确定测量值。可选地，该确定步骤345可以包括在测量值的计算中考虑带宽影响。
本文中描述的方法可以导致在给定的时间范围内有明显更多的光子入射到给定目标上，同时保持可接受的测量质量。这样，与利用窄带辐射执行测量相比，可以增加测量生产率。
在以下编号的条款中描述了根据本发明的其他实施例：
1.一种针对测量应用优化测量照射的带宽的方法，所述方法包括：
利用具有参考带宽的参考测量照射，执行参考测量；
执行一个或多个优化测量，所述一个或多个优化测量中的每个优化测量是利用具有变化的候选带宽的测量照射来执行的；
将所述一个或多个优化测量与所述参考测量进行比较；以及
基于所述比较，为所述测量应用选择最佳带宽。
2.根据条款1所述的方法，其中所述比较步骤包括：通过将所述一个或多个优化测量中的每个优化测量与所述参考测量进行比较，确定针对所述一个或多个优化测量中的每个优化测量的带宽影响值。
3.根据条款2所述的方法，其中选择最佳带宽的步骤包括选择所述候选带宽中的如下的最宽候选带宽，针对所述最宽候选带宽的所述带宽影响值满足性能指标。
4.根据条款3所述的方法，其中所述性能指标包括拒绝阈值，使得所述最佳带宽与如下的所述最宽候选带宽相对应，针对所述最宽候选带宽的所述带宽影响值低于所述拒绝阈值。
5.根据条款4所述的方法，其中所述执行一个或多个优化测量的步骤以及所述比较步骤被执行，使得所述变化的候选带宽被增加、并且所述比较被进行直到所述带宽影响值超过所述拒绝阈值。
6.根据条款2至5中任一项所述的方法，其中每个带宽影响值包括优化测量与所述参考测量之间的差值。
7.根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述变化的候选带宽中的每个候选带宽比所述参考带宽宽。
8.根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述比较步骤包括：将从所述一个或多个优化测量中的每个优化测量获取的检测图像与在所述参考测量期间获取的检测图像进行比较。
9.根据条款1至7中任一项所述的方法，其中所述比较步骤包括：将根据所述一个或多个优化测量中的每个优化测量而计算的参数值与根据所述参考测量而计算的参数值进行比较。
10.根据条款1至7中任一项所述的方法，其中：
所述参考测量包括在衬底上的多个不同位置处执行的一组参考测量；
所述一个或多个优化测量中的每个优化测量包括在所述衬底上的所述多个不同位置处执行的一组优化测量；以及
所述比较步骤包括：在一组或多组优化测量中的每组优化测量与所述一组参考测量之间，在所述多个不同位置中的每个位置处的点对点比较。
11.根据条款10所述的方法，其中所述多个不同位置分布在所述衬底之上，在衬底场之上，或者在衬底区域之上。
12.根据条款10或11所述的方法，其中所述比较包括对变化量度的比较，所述变化量度的比较对被比较的每组测量中的变化量进行比较。
13.根据前述条款中任一项所述的方法，包括：利用具有所述最佳带宽的最佳带宽测量照射，执行测量的步骤。
14.根据条款13所述的方法，包括另外的步骤：
在相对于使用具有所述参考带宽的测量照射减轻使用所述最佳带宽测量照射的所述影响的同时，根据所述测量确定感兴趣参数的参数值。
15.根据条款14所述的方法，其中所述减轻使用所述最佳带宽测量照射的所述影响包括：根据与所述最佳带宽相对应的测量数据和与所述参考带宽相对应的参考数据之间的确定的关系，确定对所述参数值的校正。
16.根据条款15所述的方法，其中经由机器学习方法，已经确定所述确定的关系，所述机器学习方法将与所述参考带宽相对应的所述参考数据和与所述最优带宽相对应的所述测量数据进行链接。
17.根据条款14所述的方法，其中所述参数值使用模拟的测量而被确定，以确定经建模的响应，并且所述减轻使用所述最佳带宽测量照射的所述影响包括：考虑所述最佳带宽测量照射对所述模拟的测量和所述经建模的响应的所述影响。
18.根据条款17所述的方法，其中通过对跨所述最佳带宽分布的波长处的两个或更多个窄带源的使用进行模拟，对所述模拟的测量中的所述最佳带宽的所述影响进行近似。
19.一种在测量应用中使用测量照射来执行测量的方法，所述方法包括：针对所述测量应用，优化所述测量照射的带宽。
20.根据条款19所述的方法，其中优化所述测量照射的带宽的步骤包括执行根据条款1至18中任一项所述的方法。
21.一种量测装置，包括：
照射源，能够操作以提供测量照射；以及
处理器，能够操作，以针对每个测量应用，优化所述测量照射的带宽。
22.一种量测装置，还能够操作以执行根据条款1至18中任一项所述的方法。
23.根据条款21或22所述的量测装置，还包括：
用于衬底的支撑件；以及
光学系统，用于利用所述测量照射来测量所述衬底上的结构。
24.一种非暂态计算机程序产品，包括用于引起处理器引起根据条款1至18中任一项所述的方法的执行的机器可读指令。
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，本发明可以在其他应用中使用，例如压印光刻，并且在上下文允许的情况下，不仅限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的形貌限定了在衬底上产生的图案。可以将图案形成装置的形貌压入提供给衬底的抗蚀剂层中，然后通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使抗蚀剂固化。在抗蚀剂固化之后，将图案形成装置移出抗蚀剂，从而在其中留下图案。
本文中使用的术语“辐射”和“光束”包括所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如，波长为或约为365、355、248、193、157或126nm)和极紫外(EUV)辐射(例如，波长在5-20nm的范围内)、以及粒子束，诸如离子束或电子束。
在上下文允许的情况下，术语“透镜”可以指代各种类型的光学元件中的任何一个或组合，包括折射、反射、磁性、电磁和静电光学组件。
对特定实施例的前述描述将如此充分地揭示本发明的一般特性，以至于其他人可以在不背离本发明的一般概念的情况下，在无需过度的实验的情况下，通过应用本领域技术人员的知识而容易地修改这样的特定实施例和/或使其适应于各种应用。因此，基于本文中给出的教导和指导，这样的适应和修改旨在在所公开的实施例的等同形式的含义和范围内。应当理解，本文中的措词或术语是为了举例说明而非限制的目的，使得本说明书的术语或措辞将由技术人员根据教导和指导进行解释。
本发明的广度和范围不应当受到任何上述示例性实施例的限制，而应当仅根据所附权利要求及其等同形式来限定。

Claims (14)

1.一种用在半导体制造工艺中的量测装置，所述量测装置包括：
照射源，能够操作以提供测量照射，其中所述测量照射包括：
具有参考带宽的参考测量照射，其中所述参考测量照射被配置为提供参考测量；以及
具有变化的候选带宽的优化测量照射，其中所述优化测量照射被配置为提供一个或多个优化测量；
处理器，被配置为：
获取所述参考测量的参考测量结果；
获取所述一个或多个优化测量的一个或多个优化测量结果；
将所述一个或多个优化测量结果与所述参考测量结果进行比较，其中比较步骤包括通过将所述一个或多个优化测量结果中的每个优化测量结果与所述参考测量结果进行比较，确定针对所述一个或多个优化测量中的每个优化测量的带宽影响值；以及
基于所述比较，为测量应用选择最佳带宽，其中选择最佳带宽包括选择所述候选带宽中的如下的最宽候选带宽，针对所述最宽候选带宽的所述带宽影响值满足性能指标。
2.根据权利要求1所述的量测装置，其中所述性能指标包括拒绝阈值，使得所述最佳带宽与如下的所述最宽候选带宽相对应，针对所述最宽候选带宽的所述带宽影响值低于所述拒绝阈值。
3.根据权利要求2所述的量测装置，其中在所述一个或多个优化测量期间所述变化的候选带宽被增加，直到所述带宽影响值超过所述拒绝阈值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的量测装置，其中每个带宽影响值包括优化测量与所述参考测量之间的差值。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的量测装置，其中所述变化的候选带宽中的每个候选带宽比所述参考带宽宽。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的量测装置，其中所述比较步骤包括：将从所述一个或多个优化测量中的每个优化测量获取的检测图像与在所述参考测量期间获取的检测图像进行比较。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的量测装置，其中所述比较步骤包括：将根据所述一个或多个优化测量中的每个优化测量而计算的参数值与根据所述参考测量而计算的参数值进行比较。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的量测装置，其中所述量测装置还包括:
用于衬底的支撑件；以及
光学系统，用于对所述衬底上的结构进行测量，
其中所述参考测量包括由所述光学系统在所述衬底上的多个不同位置处执行的一组参考测量；以及
其中所述一个或多个优化测量中的每个优化测量包括由所述光学系统在所述衬底上的所述多个不同位置处执行的一组优化测量；
其中比较步骤包括：在一组或多组优化测量中的每组优化测量与所述一组参考测量之间、在所述多个不同位置中的每个位置处的点对点比较。
9.根据权利要求8所述的量测装置，其中所述多个不同位置分布在衬底场或衬底区域之上。
10.根据权利要求8所述的量测装置，其中所述比较包括：对变化量度的比较，所述变化量度的比较对被比较的每组测量中的变化量进行比较。
11.根据权利要求8所述的量测装置，其中所述光学系统还被配置为：利用具有所述最佳带宽的最佳带宽测量照射，执行测量。
12.根据权利要求11所述的量测装置，所述处理器还被配置为：
根据利用所述最佳带宽测量照射而执行的所述测量，确定感兴趣参数的参数值。
13.根据权利要求12所述的量测装置，其中所述处理器还被配置为：根据与所述最佳带宽相对应的测量数据和与所述参考带宽相对应的参考数据之间的确定的关系，确定对所述参数值的校正。
14.一种非暂态计算机程序产品，所述非暂态计算机程序产品包括机器可读指令，所述机器可读指令当被处理器执行时使所述处理器：
获取利用具有参考带宽的参考测量照射而执行的参考测量的参考测量结果；
获取利用具有变化的候选带宽的优化测量照射而执行的一个或多个优化测量的一个或多个优化测量结果；
将所述一个或多个优化测量结果与所述参考测量结果进行比较，其中比较步骤包括通过将所述一个或多个优化测量结果中的每个优化测量结果与所述参考测量结果进行比较，确定针对所述一个或多个优化测量中的每个优化测量的带宽影响值；以及
基于所述比较，为所述测量应用选择最佳带宽，其中选择最佳带宽的步骤包括选择所述候选带宽中的如下的最宽候选带宽，针对所述最宽候选带宽的所述带宽影响值满足性能指标。
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