确定边缘定位误差的方法、检测设备、图案形成装置、衬底及器件制造方法

确定边缘定位误差的方法、检测设备、图案形成装置、衬底及器件制造方法
【专利摘要】一种确定使用光刻过程而产生的结构内的边缘定位误差的方法，所述方法包括如下步骤：(a)接收包括使用所述光刻过程而产生的第一结构的衬底，所述第一结构包括第一层及第二层，所述层中的每个层具有导电材料的第一区域及非导电材料的第二区域；(b)接收指示第一目标相对位置的目标信号，所述第一目标相对位置指示在所述光刻过程期间在所述第一结构中所述第一层的所述第一区域与所述第二区域之间的边缘相对于所述第二层的所述第一区域与所述第二区域之间的边缘而言的目标位置；(c)在利用光学辐射来照射所述第一结构的同时检测散射的辐射以获得第一信号；和(d)基于所述第一信号及所述第一目标相对位置来确定边缘定位误差参数。
【专利说明】确定边缘定位误差的方法、检测设备、图案形成装置、衬底及器件制造方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年2月17日递交的欧洲专利申请14155377和于2014年4月2日递交的欧洲专利申请14163183的优先权，它们在此通过参考全文并入。
技术领域
[0003]本发明涉及用于确定在使用光刻技术的器件的制造中的工艺的边缘定位误差的方法和设备、以及涉及使用光刻技术的制造器件的方法。边缘定位误差可能在用于器件的制造的工艺中的分立步骤中的每个步骤中产生。例如，边缘定位误差可能因为包括若干步骤的(双)金属镶嵌工艺中的任意步骤而发生。
【背景技术】
[0004]光刻设备是一种用在用于将所需图案应用到衬底上的工艺中、和/或在衬底上的一个或更多层中，通常是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(ICs)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。所述图案的转移通常是通过将图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个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:所谓的步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每个目标部分；以及所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步地扫描所述衬底来福射每个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。
[0005]在光刻过程中，经常期望对所生成的结构进行测量，例如用于过程控制和验证。用于进行这种测量的多种工具是已知的，包括经常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜以及用于测量重叠(在器件中两个或更多个层的对准精度)以及所述光刻设备的散焦的专用工具。近来，包括那些用于光刻领域的各种形式的散射仪已经被研发。这些装置将辐射束引导到目标上并测量被散射的辐射的一种或更多种性质(例如作为波长的函数的、在单个反射角处的强度;作为反射角的函数的、在一个或更多个波长处的强度;或作为反射角的函数的偏振)以获得一组数据，根据该组数据，可以确定目标的感兴趣的性质。感兴趣的性质的确定可以通过各种技术来进行:例如通过迭代方法(例如严格耦合波分析或有限元方法)、库搜索以及主分量分析来重建目标结构。
[0006]待测量的有用参数是所谓的边缘定位误差(EPE)。这是指产品结构中的特征的边缘的实际定位与所需定位相比的差异。如果没有良好地控制边缘定位误差，则会有害地影响不同层中的特征之间的接触。例如，可能的是，当需要不同层的特征在成品中接触时，所述不同层的特征不再接触。例如，如果特征的大小不同于所需大小，则这可能意思是邻近层中的特征错误地不与所述特征接触，即使所述邻近层相对于所述特征所定位于的层的定位是所需的。相反地，即使特征的尺寸准确，但如果两个邻近层的定位不准确，则这还可能意思是可能缺失了需要存在有的接触。因此，边缘定位误差受到重叠误差及临界尺寸的影响。
[0007]用于边缘定位误差的现有技术直接测量技术是采取衬底的横截面且使用例如扫描电子显微镜法来测量边缘定位误差的破坏性技术。可间接地通过测量重叠及临界尺寸来测量边缘定位误差。此技术依赖于对边缘定位误差的贡献因素的分离测量。已经使用可在不破坏衬底的情况下测量的特定测试图案来分离地测量所述重叠及临界尺寸。然而，这些特定测试图案常常具有与实际产品内的相关特征的尺寸及节距不同的尺寸及节距。成像以及其他加工效应二者具有对取决于特征的尺寸及节距的重叠性能的贡献。因此，用于重叠及临界尺寸测量的特定测试图案与产品的测试图案之间的尺寸及节距的差异限制了对所述特定测试图案进行的测量与产品结构内的实际重叠误差之间的任何相关性。
[0008]在已产生了结构之后，有可能使用用以连接至器件的或测试结构的特征的接触探针来验证器件的或测试结构的特征之间的接触，并且得到分析器以分析衬底的结构。然而，这样的工艺是耗时的，且因此限制了用以改变后续衬底的加工条件以考虑测定边缘定位误差的能力。
[0009]由常规散射仪所使用的目标是相对大的光栅，例如40μπιΧ40μπι，并且测量束生成比光栅小的光斑(即光栅被欠填充)。这简化了目标的数学重建，因为其可以被看成是无限的。然而，为了减小目标的尺寸，例如减小到ΙΟμ?? X ΙΟμ??或更小，例如，使得它们可以被定位于产品特征之中而不是划线中，已经提出光栅被制成得比测量光斑更小的量测(即光栅被过填充)。典型地，这种目标使用暗场散射术进行测量，在暗场散射术中，第零衍射级(对应于镜面反射)被挡住，仅仅更高的衍射级被处理。暗场量测的示例可以在国际专利申请TO2009/078708和W02009/106279中找到，这两篇专利文献以引用方式整体并入本文。已经在专利公开号 1^201100277044、1^201100437914、和1^2012012358^中描述了技术的进一步发展。所有这些申请的内容也以引用的方式并入本文。
[0010]使用衍射级的暗场检测的基于衍射的重叠使得能够在更小的目标上进行重叠测量。这些目标可以小于照射光斑，并且可以被晶片上的产品结构围绕。使用复合光栅目标，可以在一个图像中测量多重目标。

【发明内容】

[0011]需要测量边缘定位误差。具体地，需要直接地且非侵入性地测量边缘定位误差。
[0012]根据第一方面，提供了一种确定使用光刻过程而产生的结构内的边缘定位误差的方法，所述方法包括如下步骤:(a)接收包括使用所述光刻过程产生的第一结构的衬底，所述第一结构包括第一层及第二层，所述第一层及第二层中的每个层具有导电材料的第一区域及非导电材料的第二区域；(b)接收指示第一目标相对位置的目标信号，所述第一目标相对位置指示在所述光刻过程期间在所述第一结构中所述第一层的所述第一区域与第一层的所述第二区域之间的边缘相对于所述第二层的所述第一区域与第二层的所述第二区域之间的边缘的目标位置；(C)在利用光学辐射来照射所述第一结构的同时检测散射的辐射以获得第一信号；和(d)基于所述第一信号及所述第一目标相对位置来断定边缘定位误差参数。
[0013]根据一方面，提供一种用于确定使用光刻过程产生的衬底的边缘定位误差的检测设备，所述检测设备包括:照射系统，其被配置成利用辐射来照射使用所述光刻过程而产生的第一结构，所述第一结构包括第一层及第二层，所述第一层及第二层中的每个具有导电材料的第一区域及非导电材料的第二区域;检测系统，其被配置成检测源自所述第一结构的光学照射的散射辐射来获得第一信号；及处理器，其被配置成基于所述第一信号及指示第一目标相对位置的信号来断定边缘定位误差参数，所述第一目标相对位置是在所述光刻过程期间在所述第一结构中的所述第一层的所述第一区域与所述第二区域之间的边缘相对于所述第二层的所述第一区域与所述第二区域之间的边缘的目标位置。
[0014]根据一方面，提供用于确定使用光刻过程产生的衬底的边缘定位误差的一个或更多个图案形成装置，所述图案形成装置之一包括第一目标图案，所述第一目标图案包括:第一子图案，其被配置成产生第一结构的第一层，所述第一层具有包括第一区域及第二区域的第一层图案;且所述图案形成装置之一包括第二目标图案，所述第二目标图案包括:第二子图案，其被配置成产生所述第一结构的第二层，所述第二层具有包括第一区域及第二区域的第二层图案，所述第二子图案被定位成具有从相对于所述第一子图案的位置的第一预定位置偏移，在所述位置中，所述第一子图案及所述第二子图案的所述第一区域恰好接触。
[0015]根据一方面，提供一种衬底，其用于确定用以产生所述衬底的光刻过程的边缘定位误差，所述衬底包括目标，所述目标包括第一结构，所述第一结构包括至少两个层，所述至少两个层中的每个层具有导电材料的第一区域及非导电材料的第二区域。
[0016]根据一方面，提供一种制造器件的方法，其中使用光刻过程而将器件图案应用至一系列的衬底，所述方法包括使用根据第一方面所述的方法确定所述光刻过程的边缘定位误差。
【附图说明】
[0017]现在将仅作为举例、参考所附的示意图来描述本发明的实施例，附图中:
[0018]图1示出根据本发明一实施例的光刻设备；
[0019]图2示出根据本发明一实施例的光刻单元或簇；
[0020]图3示出了第一散射仪；
[0021]图4示出了第二散射仪；
[0022]图5以透视图示出了用于图示本发明原理的三种结构；
[0023]图6是根据铜的相对层移位的反射率光瞳图；
[0024]图7是根据硅的相对层移位的反射率光瞳图；
[0025]图8和9分别是根据铜和硅的移位的强度的条形图；
[0026]图10和11分别是根据金和银的移位的强度的反射率条形图；
[0027]图12以截面图示出用于边缘定位误差参数的确定中的实例结构;和
[0028]图13以平面图图示出用于边缘定位误差参数的测量的一行结构。
【具体实施方式】
[0029]在详细描述本发明的实施例之前，阐释本发明的实施例可以实施的示例环境是有意义的。
[0030]图1示意地示出了光刻设备LA。所述设备包括:照射系统(照射器)IL，其配置用于调节辐射束B(例如，UV辐射或DUV辐射)；图案形成装置支撑件或支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与配置用于根据特定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连;衬底台(例如晶片台)WT，其构造用于保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根据特定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连;和投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，其配置成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(例如包括一根或更多根管芯)上。
[0031 ]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、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。
[0032]所述图案形成装置支撑件以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如例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。所述图案形成装置支撑件可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置。所述图案形成装置支撑件可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述图案形成装置支撑件可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。这里使用的任何术语“掩模版”或“掩模”可以看作与更为上位的术语“图案形成装置”同义。
[0033]这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示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。应该注意的是，赋予辐射束的图案可能不与衬底的目标部分上的所需图案精确地对应(例如，如果所述图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。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。
[0034]图案形成装置可以是透射型的或反射型的。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LCD面板。掩模在光刻技术中是熟知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型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，每个小反射镜可以独立地倾斜，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。
[0035]这里使用的术语“投影系统”可以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。
[0036]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)。
[0037]光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的掩模台)的类型。在这种“多平台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。
[0038]所述光刻设备还可以是这种类型:其中衬底的至少一部分可以由具有相对高的折射率的液体(例如水)覆盖，以便填充投影系统和衬底之间的空间。浸没液体还可以施加到光刻设备中的其他空间，例如掩模和投影系统之间的空间。浸没技术用于提高投影系统的数值孔径在本领域是熟知的。这里使用的术语“浸没”并不意味着必须将结构(例如衬底)浸入到液体中，而仅意味着在曝光过程中液体位于投影系统和该衬底之间。
[0039]参照图1，照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。所述源和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，不会将该源考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/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。在其它情况下，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、以及如果需要时设置的所述束传递系统BD—起称作辐射系统。
[0040]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平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可以包括各种其它部件，例如整合器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。
[0041]所述辐射束B入射到保持在图案形成装置支撑件(例如，掩模台MT)上的所述图案形成装置(例如，掩模)ΜΑ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(例如，掩模)ΜΑ之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置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，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。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装置PM和另一个位置传感器(在图1中没有明确地示出)用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置(例如掩模)ΜΑ。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现图案形成装置支撑件(例如掩模台)ΜΤ的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位装置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)，图案形成装置支撑件(例如掩模台)ΜΤ可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。
[0042]可以使用掩模对准标记Ml、Μ2和衬底对准标记Pl、Ρ2来对准图案形成装置(例如掩模)MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分(这些公知为划线对齐标记)之间的空间中。类似地，在将多于一个的管芯设置在图案形成装置(例如掩模)MA上的情况下，所述掩模对准标记可以位于所述管芯之间。小的对准标记也可以被包括在管芯内、在器件特征之间，在这种情况下，期望所述标记尽可能小且不需要任何与相邻的特征不同的成像或处理条件。检测对准标记的对准系统将在下文中进一步描述。
[0043]所描述的设备可以用于以下模式中的至少一种中:
[0044]1.在步进模式中，在将图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(S卩，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。
[0045]2.在扫描模式中，在对图案形成装置支撑件(例如掩模台)ΜΤ和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上(S卩，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于图案形成装置支撑件(例如掩模台)MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。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)，而所述扫描移动的长度确定了所述目标部分的高度(沿扫描方向)。
[0046]3.在另一模式中，将用于保持可编程图案形成装置的图案形成装置支撑件(例如，掩模台)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。
[0047]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。
[0048]光刻设备LA是所谓的双平台类型，其具有两个衬底台WTa、WTb和两个站——曝光站和测量站，在曝光站和测量站之间所述衬底台可以被进行交换。当一个衬底台上的一个衬底在曝光站被进行曝光时，另一衬底可以被加载到测量站处的另一衬底台上且执行各种预备步骤。所述预备步骤可以包括使用水平传感器LS对衬底的表面控制进行规划和使用对准传感器AS测量衬底上的对准标记的位置。这能实现所述设备的生产率的基本性增加。如果当衬底台处于测量站以及处于曝光站时，位置传感器IF不能测量所述衬底台的位置，则可以设置第二位置传感器来使得所述衬底台的位置能够在两个站处被追踪。
[0049]如图2所示，光刻设备LA形成光刻单元LC(有时也称为光刻元或者光刻簇)的一部分，光刻单元LC还包括用以在衬底上执行曝光前和曝光后处理的设备。通常情况下，这些包括用以沉积抗蚀剂层的旋涂器SC、用以对曝光后的抗蚀剂显影的显影器DE、激冷板CH和烘烤板BK。衬底操纵装置或机械人RO从输入/输出口 1/01、1/02拾取衬底，然后将它们在不同的处理设备之间移动，然后将它们传递到光刻设备的进料台LB。经常统称为轨道的这些装置处在轨道控制单元TCU的控制之下，所述轨道控制单元TCU自身由管理控制系统SCS控制，所述管理控制系统SCS也经由光刻控制单元LACU控制光刻设备。因此，不同的设备可以被操作用于将生产率和处理效率最大化。
[0050]为了使得由所述光刻设备曝光的所述衬底被正确地并且一致地曝光，理想的是检查经曝光的衬底以测量特性，诸如在随后层之间的重叠误差、线粗细，临界尺寸(CD)，边缘定位误差，等等。如果检测出误差，则可以对随后的衬底的曝光进行调节，特别是如果可以在检查即刻完成并且足够快使得同一批的其它衬底仍待曝光的情况下。同样，已曝光的衬底可以被剥离并且返工-以改进产率-或被抛弃，由此避免了对已知有缺陷的衬底执行曝光。在衬底的仅某些目标部分由缺陷的情况下，可以仅对良好的那些目标部分执行进一步曝光。
[0051]使用检查设备来确定所述衬底的特性，并且特别是，确定不同衬底或相同衬底的不同层的特征如何在层与层之间有所差异。检查设备可以被集成到光刻设备LA或光刻元LC内，或可以是单独装置。为了能进行最迅速的测量，理想的是所述检查设备在曝光之后立即测量在经曝光的抗蚀剂层中的特性。然而，在抗蚀剂中的潜像具有非常低的对比度-在已曝光于辐射和尚未被曝光的抗蚀剂的部分之间的折射率中仅存在非常小的差异-且并非所有检查设备具有充足的灵敏度以对所述潜像进行有用的测量。因此，可以在曝光后的烘烤步骤(PEB)之后进行测量，所述PEB步骤按惯例是在经曝光衬底上执行的第一步骤并且增加了在所述抗蚀剂的经曝光的和未经曝光的部分之间的对比度。在此阶段，在抗蚀剂中的图像可以被称为半潜像。也可能进行对经显影的抗蚀剂图像的测量-在该点处所述抗蚀剂的经曝光的或未经曝光的部分已被移除-或在图案转移步骤诸如蚀刻之后。后者的可能性限制了对有缺陷衬底进行返工的可能性但仍可提供有用信息。在本发明中，在各自沉积有导电材料的第一区区和非导电材料的第二区域的至少两层之后进行了所述测量。
[0052]图3示意性描绘了可用于本发明中的散射仪。其包括光学辐射投影器2，所述投影器2将辐射投射到衬底W上。
[0053]经反射的辐射可被传递至检测器4，所述检测器4测量经反射的辐射的强度。检测器4可测量成任何角度的或在任何角度范围上的反射辐射的强度。例如，所述检测器4可测量所述经反射的辐射的总强度。
[0054]可以用于本发明的另一散射仪在图4中示出。在此装置中，由辐射源2所发射的辐射使用透镜系统12而准直并且被传输通过干扰滤光器13以及偏振器17，由部分反射表面16反射，并且经由显微物镜15而被聚焦到衬底W，所述物镜15具有高数值孔径(NA)，优选地为至少0.9并且更优选地为至少0.95。浸没式散射仪甚至可以具有数值孔径超过I的透镜。经反射的辐射随后传输通过部分反射表面16进入检测器18以便检测出所述散射光谱。所述检测器可以位于背投式光瞳平面11，所述光瞳平面11处于所述透镜系统15的焦距处，然而所述光瞳平面可以替代地利用辅助光学器件(未示出)而被重新成像到所述检测器上。所述光瞳平面是其中辐射的辐射位置限定入射角并且角度位置限定所述辐射的方位角的平面。所述检测器优选地是二维检测器从而使得衬底目标30的二维角度散射光谱可以被测出。所述检测器18可以例如是CCD或CMOS传感器的阵列并且可以使用例如40毫秒每帧的积分时间。
[0055]例如，通常使用参考束来测量所述入射辐射的强度。为此，当辐射束入射于部分反射表面16上时，所述福射束的部分通过所述部分反射表面16作为参考束而被朝向参考镜而14传输。所述参考束随后被投射到同一检测器18的不同部分上。
[0056]所述检测器18可以测量单波长(或窄波长范围或宽波长范围)的散射光的强度，多个波长处单独的强度，或在一定波长范围上整体强度。此外，所述检测器18可以分离地测量横向磁偏振光和横向电偏振光的强度和/或在横向磁偏振光与横向电偏振光之间的相差。
[0057]使用宽带光源(S卩，具有宽范围的光频率或波长-及因此宽范围的颜色的光源)是可以的，这给出了大的集光率，允许实现多波长的混合。在所述宽带中的多个波长优选每一个具有A λ的带宽和至少2 △ λ(即两倍于带宽)的间隔。已使用例如光纤束而分离开的一扩展辐射源的若干不同部分可以被认为是分立的源。由此，角度分辨散射仪光谱可以在多个波长平行地测出。可以测出3D光谱(波长和两个不同角度)，其包含比2D光谱更多的信息。这允许测量更多信息，从而增加了量测过程鲁棒性。这在EPl，628，164Α中更详细描述。
[0058]将参看图5来解释本发明的原理。节距比入射辐射的波长小得多的栅格的反射率依赖于所述栅格是否导电而极大地变化。如果栅格导电，则栅格将以高强度对入射辐射进行反射。另一方面，如果栅格不导电，则栅格的反射率低得多。
[0059]此原理的公知熟知实例是“法拉第栅格(FaradayGrid)”。在法拉第栅格中，如果导向至所述栅格上的电磁波的波长充分地大于栅格节距，则导电材料的线或网反射所述电磁波。此原理例如用以屏蔽微波炉。
[0060]边缘定位误差的测量是关于第一层中的特征的一个边缘相比于邻近层中的特征的边缘的并列的测量。因此，可设计在某些边缘定位误差下导电但在若干不同边缘定位误差的情况下不导电的目标。通过检测此目标的反射率，可以进行关于所存在的边缘定位误差的推断。
[0061]另外，可以制成所具有的特征具备与同一衬底上的器件结构的多个特征相同或相似的尺寸的此目标。这具有如下优点:将利用具有与产品器件结构相似尺寸及节距的特征来执行边缘定位误差的测量。因此，在使用所述目标所测量的边缘定位误差与器件的产品结构中的实际边缘定位误差之间应存在高相关性。
[0062]图5是图示本发明的理论的三个结构的透视图。所述结构包括第一层210及第二层220。第一层210及第二层220 二者具有导电材料的第一区域212、222及非导电材料的第二区域214、224。
[0063]在最左侧结构中，非导电材料的第二区域214、224的相对定位意思是不同层210、220中的那两个区域不接触。结果，在与层210、220的平面平行的方向(X方向)上的电传导可以沿着传导路径230。结果，在层210、220的平面中的所有方向上的电传导是可能的，而非仅仅在导电材料的第一区域212延伸的方向上。传导路径230穿过第一层210的导电材料的第一区域212，接着穿过第二层220的导电材料的第一区域222，接着穿过第一层210的第一区域212，等等。
[0064]结果，当利用光学辐射来辐照图5的最左侧结构时且当第一区域及第二区域具有合适尺寸(比所述辐射的波长低得多的节距)时，所述结构将强烈地对入射辐射进行反射，这是因为所述结构导电且因此是强烈地反射性的。
[0065]然而，图5的中心结构及最右侧结构具有第一层210的第二区域214及第二层220的第二区域224，第二区域214、224对准成使得它们彼此接触。结果，不存在传导性路径，且防止在与层210、220的平面平行的所有方向(特别是X方向)上通过结构的电传导。结果，所述结构上的任何入射光学辐射将以比图5的左侧上的结构上的入射光学辐射的强度更低的强度而被反射。应注意，如果仅少量非导电材料位于不同层210、220的导电第一区域212、222之间，则导电第一区域212、222之间将存在电容性耦合，且所述结构将以与在两个方向上传导电的结构相似的方式而表现。结果，经反射的辐射将具有高强度。
[0066]将显而易见的是，图5的左侧结构及右侧结构二者需要较大重叠误差或临界尺寸变化，以便分别使所述结构的导电性质及非导电性质改变至非导电或导电。相反地，图5的中心结构将仅需要第一层210向右(如所图示)相对于第二层220的小的位移，以便设置在与所述层的平面平行的且与第一区域212、214延伸的方向垂直的方向上的传导路径。另外，仅需要第一层210的第二区域214或第二层220的第二区域224的尺寸的小改变，以便设置在X方向上的传导路径。例如，如果第二层220的第二区域224的大小缩减，则将失去第二层220的第二区域224与第一层210的第二区域214之间的接触且将建立在X方向上的传导路径。
[0067]因此，从图5显而易见，如果图5所图示的结构用作目标结构，则由光刻过程引入的任何边缘定位误差可能通过所产生的实际结构的反射率相比于目标结构的预期反射率的变化而可检测。尤其是在图5的中心结构的情况下，在实际生产的结构中与目标结构的即使小的偏差也可引起大的反射率改变。
[0068]诸如图3或图4的设备可用以照射所述结构。可获得由检测器4/18获得的指示反射辐射的强度的信号。由检测器4检测的辐射可以是零级反射辐射，和/或可以是一级衍射或高级衍射反射辐射(如下文参看图12更详细地所描述)。检测器4/18可检测一给定反射角下的辐射、一反射角范围内的辐射、或所有反射角的辐射。由检测器4/18接收的光学辐射的强度将依赖于被照射的结构的反射率而变化。
[0069]图5的多个结构的几何形状是具有图案的两个层中之一，所述图案包括沿第一方向(如所图示的y方向)延伸的基本上平行直线。传导路径230是在与构成第一区域及第二区域的线延伸的方向垂直的方向上。此几何形状可被认为是一维几何形状。然而，其他几何形状是可以的，包括二维图案(在平面图中)及三个或三个以上层。在一实施例中，第一层210及第二层220具有彼此不同的第一区域212、222的图案及第二区域214、224的图案。
[0070]第一层210的图案及第二层220的图案是重复图案。在一实施例中，每个结构的第一层图案及第二层图案具有相同图案和/或尺寸。在一实施例中，重复图案可包括具有基本上相等宽度及基本上恒定节距的平行线。在一实施例中，不同层中的相同图案可在两种情况下包括沿基本上平行方向延伸的线，但所述线的节距和/或宽度可在两个层之间变化。可依照要求而改变所述线的宽度及节距且实际上改变所述层210、220的厚度。在一实施例中，线的宽度和/或节距与衬底上的器件结构的宽度及节距是相同的数量级。在一实施例中，对于至少一个层，导电材料的第一区域212、222比非导电材料的第二区域214、224更宽。
[0071]使用上述结构的边缘定位误差的测量很可能紧密地匹配形成于衬底上的器件中的实际边缘定位误差。在一实施例中，第一区域及第二区域(例如，线)在至少一个方向上(在如所图示的y方向上)具有的平面尺寸(例如，宽度)介于2纳米与50纳米之间，理想地介于2纳米与20纳米之间。在一实施例中，第一区域与第二区域之间的节距是大约5纳米至100纳米，理想地是10纳米至50纳米。
[0072]整个结构在所述结构的层210、220的平面中的平面尺寸可介于5微米X5微米与50微米X 50微米之间，优选地介于1微米X 1微米与20微米X 20微米之间。福射源2的光束在照射于所述结构上时可具有等效尺寸，使得来自辐射源2的光束的任何反射是由所述结构进行反射的结果。
[0073]在图5的实施例中，结构被示出为由衬底的顶部两个层210、220形成。然而，未必是此情况，且结构的两个层210、220可由另外层覆盖，特别是由对所使用的照射辐射的波长透明的层覆盖。
[0074]照射辐射的波长应是例如介于400纳米与700纳米之间的光学波长。理想地，所述波长高于500纳米。对于导电材料是铜、金或银的情况，介于600纳米与700纳米之间的波长是优选的。结合图5所描述的效应可被实现的波长是取决于材料的。可用作导电材料的其他材料包括铝和铂。需要使用与用于器件结构中的金属相同的用于导电材料的金属，这是因为此情形将改进所述结构及器件中的边缘定位误差的相关性且也将在所述结构的制造中简易。
[0075]为了制成所述结构，提供第一图案形成装置MA及第二图案形成装置MA。第一图案形成装置MA及第二图案形成装置MA包括用于在衬底上的层中产生特征的图案。第一图案形成装置MA及第二图案形成装置MA视情况包括用于在衬底上产生器件的特征，以及用于产生第一层210及第二层220的图案的第一子图案及第二子图案。
[0076]第一图案形成装置MA的第一子图案被配置成产生结构的第一层210，第一层210具有包括图5的第一区域212及第二区域214的第一层图案。第二图案形成装置MA的第二子图案被配置成产生同一结构的第二层220，第二层220具有包括第一区域222及第二区域224的第二层图案。第二子图案在第二图案形成装置上被定位成具有从相对于第一图案形成装置上的第一子图案的位置的第一预定位置偏移。第一预定位置偏移理想地是从第一子图案及第二子图案的第一区域212、222恰好接触的位置(S卩，具有对重叠及临界尺寸误差的最大灵敏度且因此具有对边缘定位误差的最大灵敏度的位置)的偏移。
[0077]第一图案形成装置MA及第二图案形成装置MA被配置成产生具有上文所提及的尺寸的用于边缘定位误差的测量的结构的特征。
[0078]图6是一系列光瞳视图，其中针对入射辐射的不同方位角及入射角来绘制所有反射辐射的强度。入射辐射具有700纳米的波长，节距是100纳米，且第一层210及第二层220的厚度分别是75纳米及50纳米。
[0079]所使用的导电材料是铜，且所使用的非导电材料是超低k电介质(k= 2.4)。以从图5的左侧图中(及图6的左上侧处)所图示的位置的不同量的偏移或移位(以纳米为单位)产生若干不同结构，在所述位置处，第一层的第二区域线在平面图中等距地定位于第二层的第二区域之间。所述偏移或移位指示上部层沿左侧方向相对于下部层的偏移的量。在12.5纳米的偏移或移位情况下，第一层210的第二区域214及第二层220的第二区域224的非导电材料恰好接触，由此防止在平行于所述层的平面且平行于铜线的方向上通过结构的电传
B
寸ο
[0080]从图6可看出，在结构导电的移位(12.5纳米及低于12.5纳米的移位或偏移)与结构不导电的情况(高于移位12.5纳米)之间存在大反射率改变。大反射率改变指示从导电的结构(或足够紧密地靠拢以允许电容性耦合的导电线)至不导电的结构(及不足够紧密地靠拢以允许电容性耦合的导电线)的改变。图6中的这些结果指示出，当结构非导电时，反射率较高。对于其他结构，可以是相反情况，即，如别处所描述，导电结构的反射率高于非导电结构的反射率。本发明可与任一类型的反射率改变一起被使用。
[0081]为了确认图6所图示的效应是结构的导电性改变的结果，执行第二实验，其中利用硅来取代图6的实验的铜线且其余参数保持相同。图7中图示结果。可看出，存在取决于移位的量的逐渐反射率改变，但在第一区域与第二区域恰好接触的位置(12.5纳米的移位)处不存在步进反射率改变。
[0082]图8及图9分别图示与图6及图7中的结果相同但以不同格式而绘制的结果，其更清楚地图示反射率改变。沿着X轴绘制移位或偏移且沿着Z轴绘制反射光的强度。沿着y轴绘制检测器的像素中的每个的强度。从图8立即显而易见，对于高于12.5纳米的移位，反射率比针对12.5纳米及低于12.5纳米的移位的反射率大得多。相反地，对于包括硅而非铜通孔的结构，在具有移位的情况下反射率改变是完全地平滑的。
[0083]已使用金线及银线而非铜来执行相同实验。分别在图10及图11中以对应于图8的格式绘制这些结果，且这些结果示出相同行为。合适的其他材料包括钨、铝、金属氮化物、TiN、TaN、TiSiN、NbN、MoN、WNX。
[0084]将参看图5所图示的结构来描述本发明。然而，可使用其他类型的结构，包括具有非重复图案的结构、在一个或两个层中具有二维图案的结构，及具有两个以上层的结构。只要重叠及临界尺寸的一些变化(即，边缘定位误差)在层的平面中的所有方向上引起导电性改变，则本发明就可用以基于本发明所描述的技术来产生指示边缘定位误差的边缘定位误差参数。
[0085]本发明使用导电结构与非导电结构之间的反射率的大步进改变的现象，以便计算边缘定位误差参数。边缘定位参数是目标相对位置与实际相对位置之间的差的量度。
[0086]使用光刻过程而在衬底上产生结构。在衬底上以已知第一目标相对位置(在图案形成装置的制造期间所设定)产生各自具有导电材料的第一区域及非导电材料的第二区域的第一层及第二层。在一实施例中，目标相对位置是第一层的第二区域的边缘相对于第二层的第二区域的边缘的目标位置的量度(例如，图6至图11的移位的量度)。在一实施例中，目标相对位置并入有关于第一区域及第二区域的尺寸以及第一区域与第二区域在诸层之间的相对位置二者的信息。实际相对位置将归因于边缘定位误差而从目标相对位置变化。因此，实际相对位置与目标相对位置之间的差的量度将是边缘定位误差的量度。
[0087]在已产生结构之后，结构被定位于诸如图3及图4所图示的检测设备中且由光学辐射投影仪2照射。散射辐射是由检测器4检测以获得第一信号。处理器PU基于第一信号及指示第一目标相对位置的信号来确定边缘定位误差参数。从第一目标相对位置知道，根本不具有边缘定位误差的完美结构在平行于层的平面且平行于导电材料线的方向上是否应导电。从所述认知知道反射率在不具有边缘定位误差的情况下应高或低。(例如)可通过比较反射辐射的测定强度与一取值，例如，预定值，而将反射率确定为高或低。如果如通过第一信号所测量的反射率针对目标相对位置正如所预期(高或低)，则边缘定位误差参数将指示出边缘定位误差并非很大。另一方面，如果反射率不同于来自目标相对位置所预期的反射率，则边缘定位误差参数将指示出边缘定位误差足够大以改变结构的导电属性。
[0088]在一实施例中，从第一层210的第一区域212及第二区域214以及第二层220的第一区域222及第二区域224的图案及尺寸的认知，可建立从高度反射结构改变至较少反射结构或从较少反射结构改变至高度反射结构所需要的边缘定位误差的量。从所述信息及反射率实际上是否改变的认知，边缘定位误差参数可指示边缘定位误差的量。
[0089]作为一实例，在一项实施例中，可使用非导电材料的相对窄第二区域214、224，且第二区域214、224可具有一个在另一个上方的目标相对位置，如图12所图示。对于此目标相对位置，将预期到，因为不能在X方向上传导电，所以反射率相对低。然而，仅小重叠误差(第一层224的第二区域214的位置向左或向右的移位)或临界尺寸的小改变(例如，第一层210的第二区域214及第二层220的第二区域224二者的宽度的缩减)将导致第一层210的第二区域214与第二层220的第二区域224不再接触。此情形将允许在X方向上通过第一结构的电传导，且由此允许高反射率，此与从已知目标相对位置所预期的情形相反。
[0090]因此，在一项实施例中，第一信号表不散射福射的强度(此强度可以是在某一方位角及入射角的条件下和/或遍及某一方位角及入射角范围和/或遍及所有方位角及入射角的强度)。处理器PU接着确定，如果第一信号大于一取值(例如，预定值，或从具有已知反射率的目标产生的值，或通过照射衬底中的不同结构而获得的值)，则不同层210、220中的非导电材料的第二区域214、224彼此不接触，且如果所述信号小于所述取值，则不同层210、220中的非导电材料的第二区域214、224彼此接触。处理器HJ接着比较所述判定与指示目标相对位置(且因此在不存在边缘定位误差的情况下指示目标相对位置的预期高或低反射率)的信号以确定边缘定位误差参数。
[0091]图12中的实例结构仅是一项实例，且第一层210及第二层220的其他几何形状及相对定位可使用，且第一层210及第二层220的其他几何形状及相对定位将确定任何边缘定位误差的不同方面。另外，有可能以不同取向将结构定位于衬底上(例如，将结构定位于衬底上，使得导电材料线沿X方向或沿xy平面中的任何其他方向延伸)。
[0092]如果在衬底上产生如上文所描述的一个以上结构，则将可获得关于边缘定位误差的更多信息。在一实施例中，衬底具有使用光刻过程而在衬底上产生的两个(第一及第二)结构。第一结构及第二结构二者包含第一层210及第二层220，第一层210及第二层220各自具有导电材料的第一区域212、222及非导电材料的第二区域214、224。
[0093]在一实施例中，分离地照射第一结构及第二结构，且从经检测散射辐射获得分离的第一信号及第二信号。处理器PU接着基于第一信号及第二信号以及第一结构的目标相对位置及第二结构的目标相对位置来确定边缘定位误差参数。所述两个结构可相同或不同。在一项实施例中，所述结构相同，惟所述两个结构具有不同取向除外。在另一实施例中，所述结构相同(此在于其在所述层中的每个中具有相同线宽及节距)，惟第一层及第二层具有从不同层的第二区域彼此恰好接触的位置的不同偏移(例如，如上文所描述的不同移位是相对于图6)除外。
[0094]在一实施例中，关于所存在的仅一个结构而如上文所描述来处理第一信号及第二信号。边缘定位误差参数考虑两种结果。
[0095]在另一实施例中，将第一信号与第二信号彼此进行比较。如果所述信号彼此相差大于一取值(例如，预定值)，则将显而易见，所述结构之一在X方向及y方向二者上传导电(所述信号具有较大量值的结构)，而另一个(所述信号具有较低量值的结构)不在X方向及y方向二者上传导电。在使用此认知以及第一层及第二层的目标相对位置及在那些目标相对位置中是否将预期在X及y方向上的传导的认知的情况下，处理器PU可产生边缘定位误差参数。
[0096]在一实施例中，结构包括如上文所描述的结构中的两个以上结构。
[0097]在一实施例中，所述结构中的每个具有一不同目标相对位置，例如，第一层210与第二层220之间的移位针对所述结构中的每个不同。通过获得指示那些结构中的每个的反射率的信号，将有可能确定指示边缘定位与目标位置的偏差的量的边缘定位误差参数。将参看图6来解释此情形。
[0098]图6图示在不存在任何边缘定位误差的情况下的各种目标相对位置的反射率。与反射率在12.5移位与15.625移位之间显著地改变的情况的偏差将指示出存在边缘定位误差。反射率改变会改变至的位置指示边缘定位误差的水平。例如，反射率改变的位置至介于9.375移位与12.5移位之间的移位将指示小的边缘定位误差。然而，反射率改变的位置至介于28.125移位与31.25移位之间的移位将指示大得多的边缘定位误差。反射率改变的位置的移动方向也将指示边缘定位误差的特性(例如，在正X或负X方向上的重叠误差)。如果(例如)一系列结构具备在X方向上延伸的线且分离组的结构具备在y方向上延伸的线，则也将可侦测边缘定位误差的任何不对称性。
[0099]在一实施例中，代替结构中的每个在第一层的第二区域与第二层的第二区域之间具有恒定位置关系，可使用具有连续移位改变的目标相对位置。光学辐射投影仪2可接着从一个末端至另一末端照射所述结构(其可被认为是在(例如)第一层中各自具有单一线的多个结构)，且收集表示沿着所述结构的长度的反射率改变的信号。存在大反射率改变的位置接着将指示边缘定位误差。在一实施例中，处理器PU比较第一层及第二层的目标相对位置将引起步进反射率改变的位置与发生步进反射率改变的实际位置。彼两个位置的差指示边缘定位误差，且可用以产生边缘定位误差参数。
[0100]如上文所描述，暗场散射测量可引起任何测定参数的较高准确度。因此，在一项实施例中，从测定信号排除零级反射，使得第一信号表示一级和/或高级反射。为了使此系统有用，在衬底上必须存在衍射图案。藉由使如上文所描述的多个结构排成一列300来产生衍射图案，如图13所图示。所述结构在具有相同目标相对位置的第一组310与具有第二目标相对位置的第二组320之间交替。
[0101 ]第一目标相对位置与第二目标相对位置不同。第一目标相对位置与第二目标相对位置可按以下方式中的一个或更多方式而彼此不同:移位或偏移(特别是在图案及几何形状以其他方式相同的情况下)、第一层和/或第二层的第一区域和/或第二区域的宽度和/或节距。如果同时照射了结构的行300，则在如果合并了所述实际边缘定位误差的第一目标相对位置及第二目标相对位置二者具有相同或相似反射率的情况下，将不存在一级衍射信号。然而，如果第一目标相对位置及第二目标相对位置在合并了所述实际边缘定位误差之后具有显著不同反射率(即，第一组及第二组中之一的结构导电且第一组及第二组中的另一个不导电)，则将存在一级及高级反射。
[0102]从结构的第一目标相对位置及第二目标相对位置的认知，可以由于一级和/或高级衍射的存在或不存在的极强指示而以高确定度来确定边缘定位误差参数。
[0103]如同所有其他实施例一样，可提供具有不同取向和/或不同图案和/或图案的几何形状和/或不同的第一目标相对位置及第二目标相对位置的多于一行，且处理器PU在使用目标相对位置及取向的知识的情况下可计算出指示实际边缘定位误差的特征的边缘定位误差参数。
[0104]在本发明的一方面中，提供计算机程序或计算机程序产品，所述计算机程序或计算机程序产品在计算机上执行时执行如本发明上文所描述的边缘定位误差参数的确定。
[0105]虽然上文已经做出了具体参考，将本发明的实施例用于光学光刻术的情况中，应该注意到，本发明可以用在其它的应用中，例如压印光刻术，并且只要情况允许，不局限于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的形貌限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置的形貌印刷到提供给所述衬底的抗蚀剂层中，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，所述图案形成装置被从所述抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。
[0106]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(UV)(例如具有或约为365、355、248、193、157或126醒的波长)和极紫外化1^)辐射(例如具有在5_20nm范围内的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。
[0107]在允许的情况下，术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或其组合，包括折射式的、反射式的、磁性的、电磁的以及静电的光学部件。
[0108]具体实施例的前述说明将充分地揭示本发明的一般属性，以致于其他人通过应用本领域技术的知识可以在不需要过多的实验、不背离本发明的整体构思的情况下针对于各种应用容易地修改和/或适应这样的具体实施例。因此，基于这里给出的教导和启示，这种修改和适应应该在所公开的实施例的等价物的范围和含义内。应该理解，这里的术语或措辞是为了举例描述的目的，而不是限制性的，使得本说明书的术语或措辞由本领域技术人员根据教导和启示进行解释。
[0109]本发明的覆盖度和范围不应该受到上述的示例性实施例中的任一个限制，而应该仅根据随附的权利要求及其等价物限定。
【主权项】
1.一种确定使用光刻过程而产生的结构内的边缘定位误差的方法，所述方法包括如下步骤: (a)接收包括使用所述光刻过程产生的第一结构的衬底，所述第一结构包括第一层及第二层，所述第一层及第二层中的每个层具有导电材料的第一区域及非导电材料的第二区域； (b)接收指示第一目标相对位置的目标信号，所述第一目标相对位置指示在所述光刻过程期间在所述第一结构中所述第一层的所述第一区域与第一层的所述第二区域之间的边缘相对于所述第二层的所述第一区域与第二层的所述第二区域之间的边缘的目标位置； (c)在利用光学辐射来照射所述第一结构的同时检测散射的辐射以获得第一信号;和 (d)基于所述第一信号及所述第一目标相对位置来断定边缘定位误差参数。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一信号表示所述散射辐射的强度或相位，并且所述断定步骤(i)根据所述第一信号大于还是小于取值来判定在不同层中的非导电材料的所述第二区域彼此接触，或是不同层中的导电材料的所述第一区域彼此接触;和(ii)将所述判定与所述第一目标相对位置比对以断定所述边缘定位误差参数。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中， 所述衬底还包括使用所述光刻过程而产生的第二结构，所述第二结构包括第一层及第二层，所述第一层及所述第二层中的每一个具有导电材料的第一区域及非导电材料的第二区域， 所述方法还包括在利用光学辐射来照射所述第二结构的同时检测散射辐射以获得第二信号的步骤，且 其中所述边缘定位误差参数附加地基于所述第二信号及第二目标相对位置，所述第二目标相对位置指示在所述光刻过程期间在所述第二结构中的所述第一层的所述第二区域的边缘相对于所述第二层的所述第二区域的边缘的目标位置。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述断定步骤至少部分地基于所述第一信号与所述第二信号的比较。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述断定步骤判定，如果所述第一信号与所述第二信号之间的量值的差大于预定值，则所述第一结构及所述第二结构中的一个结构在不同层中具有彼此不接触的非导电材料的第二区域，且所述第一结构及所述第二结构中的另一结构在不同层中具有彼此接触的非导电材料的第二区域，且所述确定步骤将所述判定与所述第一目标相对位置及所述第二目标相对位置比较以断定所述边缘定位误差参数。6.根据权利要求3、4或5所述的方法，其中所述第一目标相对位置和第二目标相对位置具有从所述不同层的第一区域恰好接触处的位置的不同位置偏移。7.根据权利要求3、4、5或6所述的方法，其中在所述第一结构中，在不同层中的导电材料的第一区域彼此接触或足够接近以允许电容耦合，并且在所述第二结构中，在不同层中的导电材料的第一区域彼此不接触或不足够接近而不足以允许电容耦合。8.根据权利要求3至7中任一项所述的方法，其中， 所述衬底还包括使用所述光刻过程而产生的至少一个另外结构，所述至少一个另外结构中的每个包括第一层及第二层，所述第一层及第二层中的每个具有导电材料的第一区域及非导电材料的第二区域， 所述方法还包括在利用光学辐射来照射所述至少一个另外结构的同时检测散射辐射以获得至少一个另外信号的步骤，且 其中所述边缘定位误差参数附加地基于所述至少一个另外信号及至少一个另外目标相对位置，所述至少一个另外目标相对位置指示了在所述光刻过程期间在至少一个另外结构中的所述第一层的所述第一区域的边缘相对于所述第二层的所述第一区域的边缘的目标位置。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一结构、所述第二结构及所述另外结构是在一行中彼此邻近地定位，且所述结构在具有等于所述第一目标相对位置的目标相对位置的第一组与具有等于所述第二目标相对位置的目标相对位置的第二组之间交替。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述检测步骤在利用光学辐射来照射所述列中的所述第一结构、所述第二结构及所述另外结构的同时检测散射辐射，且检测组合的散射辐射以生成检测信号。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述检测步骤检测第一级和/或更高级散射辐射。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述断定步骤包括比较所述一级检测信号与一值，并且基于所述比较来确定所述第一组及所述第二组都不具有、或者所述第一组及所述第二组中之一或二者具有其中不同层中的非导电材料的第二区域彼此不接触的结构，且使用所述确定来断定所述边缘定位误差参数。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述结构包括所述另外结构的至少一个另外行，所述另外结构在第一组之间交替，所述第一组的目标相对位置不同于构成同一行的第二组的所述其他另外结构的目标相对位置。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述行中的每一行的结构具有不同的目标相对位置， 所述检测步骤针对每一行而在利用光学辐射来照射对应行的同时检测第一级和/或更高级散射辐射以获得对应的第一级和/或更高级检测信号， 所述断定步骤比较所述行的所述第一级和/或更高级检测信号，及基于所述比较来确定所述行中的哪些行使每一行的所述第一组及所述第二组都不具有、或者使所述第一组及所述第二组中之一或二者具有其中不同层中的非导电材料的第二区域彼此不接触的结构，且使用所述确定来断定所述边缘定位误差参数。15.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述第一区域及所述第二区域具有重复图案。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述重复具有大约5纳米至100纳米，理想地为10纳米至50纳米的节距。17.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中每个结构的所述第一区域及所述第二区域具有相同图案和/或临界尺寸。18.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中结构的所述第一区域及所述第二区域包括基本上平行的线。19.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述第一区域及所述第二区域与所述衬底上的器件结构的特征具有相同的数量级的临界尺寸。20.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述第一区域及所述第二区域中的至少一个在至少一个方向上的临界尺寸介于2纳米与50纳米之间，理想地介于2纳米与20纳米之间。21.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述结构的平面尺寸介于5微米X5微米与50微米X 50微米之间，优选地介于1微米X 1微米与20微米X 20微米之间。22.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述导电材料为铜、银、金、钨、铝、金属氮化物、TiN、TaN、TiSiN、NbN、MoN、WNX中的一个或更多个。23.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述检测包括测量从被照射的结构反射的辐射的强度。24.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述检测包括测量从被照射的结构反射的辐射的相位。25.—种用于确定使用光刻过程产生的衬底的边缘定位误差的检测设备，所述检测设备包括: 照射系统，其被配置成利用辐射来照射使用所述光刻过程而产生的第一结构，所述第一结构包括第一层及第二层，所述第一层及第二层中的每个具有导电材料的第一区域及非导电材料的第二区域； 检测系统，其被配置成检测源自所述第一结构的光学照射的散射辐射来获得第一信号;及 处理器，其被配置成基于所述第一信号及指示第一目标相对位置的信号来断定边缘定位误差参数，所述第一目标相对位置是在所述光刻过程期间在所述第一结构中的所述第一层的所述第一区域与所述第二区域之间的边缘相对于所述第二层的所述第一区域与所述第二区域之间的边缘的目标位置。26.根据所述权利要求25所述的检测设备，其中所述检测系统被配置成使得所述第一信号表示所述散射辐射的强度或相位，且所述处理器被配置成(i)依据所述第一信号大于还是小于取值来判定，在不同层中的导电材料的所述第一区域并不彼此接触，或是不同层中的导电材料的所述第一区域彼此接触;和(ii)将所述判定与所述第一目标相对位置比较以断定所述边缘定位误差参数。27.根据所述权利要求25或26所述的检测设备，其中， 所述检测系统被进一步配置成检测源自第二结构的光学照射的散射辐射以获得第二信号，所述第二结构使用所述光刻过程产生且包括第一层及第二层，所述第一层及所述第二层中每一层具有导电材料的第一区域及非导电材料的第二区域，且 其中所述处理器被进一步配置用以附加地基于所述第二信号及指示第二目标相对位置的信号来断定所述边缘定位误差参数，所述第二目标相对位置是在所述光刻过程期间在所述第二结构中的所述第一层的所述第一区域的边缘相对于所述第二层的所述第一区域的边缘的目标位置。28.根据所述权利要求27所述的检测设备，其中所述处理器被配置成使所述边缘定位参数至少部分地基于所述第一信号与所述第二信号的比较。29.根据所述权利要求28所述的检测设备，其中所述处理器被配置成判定，如果所述第一信号与所述第二信号之间的量值的差大于预定值，则所述第一结构及所述第二结构中的一个结构在不同层中具有彼此不接触的非导电材料的第一区域，且所述第一结构及所述第二结构中的另一结构在不同层中具有彼此接触的非导电材料的第一区域，且将所述判定与所述第一目标相对位置及所述第二目标相对位置比较以断定所述边缘定位误差参数。30.根据所述权利要求27或28所述的检测设备，其中， 所述检测系统被进一步配置成用以检测源自至少一个另外结构的光学照射的散射辐射以获得至少一个另外信号，所述至少一个另外结构使用所述光刻过程产生且包括第一层及第二层，所述第一层及所述第二层每一个具有导电材料的第一区域及非导电材料的第二区域，且 其中所述处理器附加地被配置成使得所述边缘定位误差参数基于所述至少一个另外信号及指示至少一个另外目标相对位置的信号，所述至少一个另外目标相对位置是示出在所述光刻过程期间在至少一个另外结构中的所述第一层的所述第一区域的边缘相对于所述第二层的所述第一区域的边缘的目标位置。31.根据所述权利要求30所述的检测设备，其中所述检测系统被配置成在所述第一结构、所述第二结构及所述另外结构呈一行的时候同时检测源自所述第一结构、所述第二结构及所述另外结构的光学照射的散射辐射，以产生组合以生成检测信号的散射辐射。32.根据所述权利要求31所述的检测设备，其中所述检测系统被配置成检测第一级和/或更高级散射辐射。33.根据所述权利要求32所述的检测设备，其中所述处理器被配置成将所述第一级和/或更高级检测信号与一值比较，并且基于所述比较来确定所述第一组及所述第二组都不具有、或者所述第一组及所述第二组中之一或二者具有其中不同层中的导电材料的第一区域彼此不接触的结构，且使用所述确定来断定所述边缘定位误差参数。34.根据所述权利要求33所述的检测设备，其中所述检测系统被配置成利用介于400纳米与700纳米之间，优选地介于500纳米与700纳米之间的波长来照射所述结构。35.根据权利要求25至34中任一项所述的检测设备，其中所述检测系统被配置成照射介于5微米X 5微米与50微米X 50微米之间，优选地介于10微米X 10微米与20微米X 20微米之间的平面尺寸。36.用于确定使用光刻过程产生的衬底的边缘定位误差的一个或更多个图案形成装置，所述图案形成装置之一包括第一目标图案，所述第一目标图案包括: 第一子图案，其被配置成产生第一结构的第一层，所述第一层具有包括第一区域及第二区域的第一层图案;且 所述图案形成装置之一包括第二目标图案，所述第二目标图案包括: 第二子图案，其被配置成产生所述第一结构的第二层，所述第二层具有包括第一区域及第二区域的第二层图案，所述第二子图案被定位成具有从相对于所述第一子图案的位置的第一预定位置偏移，在所述位置中，所述第一子图案及所述第二子图案的所述第一区域恰好接触。37.根据权利要求36所述的一个或更多个图案形成装置，其中， 所述第一目标图案还包括第三子图案，所述第三子图案被配置成产生第二结构的第一层，所述第一层具有包括第一区域及第二区域的第一层图案； 所述第二目标图案包括第四子图案，所述第四子图案被配置成产生所述第二结构的第二层，所述第二层具有包括第一区域及第二区域的第二层图案，所述第四子图案被定位成具有从相对于所述第三子图案的位置的第二预定位置偏移，在所述位置中，所述第三子图案及所述第四子图案的所述第二区域彼此恰好接触，所述第一预定位置偏移不同于所述第二预定位置偏移。38.根据权利要求37所述的一个或更多个图案形成装置，其中所述第一预定位置偏移使得所述第一结构的不同层中的导电材料的所述第一区域彼此接触，且所述第二预定位置偏移使得所述第二结构的不同层中的导电材料的所述第一区域彼此不接触。39.根据权利要求36至38中任一项所述的一个或更多个图案形成装置，其中所述第一目标图案还包括至少一个第一另外子图案，所述至少一个第一另外子图案被配置成产生相应的另外结构的第一层，所述第一层具有包括第一区域及第二区域的第一层图案;且 所述第二目标图案包括至少一个第二另外子图案，所述至少一个第二另外子图案被配置成产生相应的另外结构的第二层，所述第二层具有包括第一区域及第二区域的第二层图案，所述至少一个第二另外子图案被定位成具有从相对于所述至少一个第一另外子图案的位置的另外预定位置偏移，在所述位置中，所述第一另外子图案及所述第二另外子图案的第一区域彼此恰好接触。40.根据权利要求39所述的一个或更多个图案形成装置，其中所述第一子图案、所述第三子图案及所述第一另外子图案是沿一行而彼此邻近地定位的，且所述第二子图案、所述第四子图案及所述第二另外子图案沿所述行而彼此邻近地定位。41.根据权利要求40所述的一个或更多个图案形成装置，其中所述行中的所述结构在都具有相同预定位置偏移的第一组与具有不同于所述第一预定位置偏移的相等预定位置偏移的第二组之间交替。42.根据权利要求36至41中任一项所述的一个或更多个图案形成装置，其中所述第一层图案及所述第二层图案具有重复图案。43.根据权利要求36至42中任一项所述的一个或更多个图案形成装置，其中所述重复图案的特征具有节距以在所述衬底上产生具有大约5纳米至100纳米，理想地为10纳米至50纳米的节距的特征。44.根据权利要求36至43中任一项所述的一个或更多个图案形成装置，其中每个结构的所述第一层图案及所述第二层图案具有相同图案和/或尺寸。45.根据权利要求36至44中任一项所述的一个或更多个图案形成装置，其中所述第一层图案及所述第二层图案包括基本上平行的线。46.根据权利要求36至45中任一项所述的一个或更多个图案形成装置，其中所述第一层图案及所述第二层图案具有的特征具备与相应的图案形成装置上的器件结构图案的特征相同的数量级的临界尺寸。47.根据权利要求36至46中任一项所述的一个或更多个图案形成装置，其中所述第一层图案及所述第二层图案的特征在至少一个方向上具有临界尺寸以在所述衬底上产生介于2纳米与50纳米之间，理想地介于2纳米与20纳米之间的特征。48.根据权利要求36至47中任一项所述的第一和第二图案形成装置，其中所述结构具有用于在衬底上产生结构的介于5微米X 5微米与50微米X 50微米之间，优选地介于10微米X 10微米与20微米X 20微米之间的平面尺寸。49.一种衬底，其用于确定用以产生所述衬底的光刻过程的边缘定位误差，所述衬底包括目标，所述目标包括第一结构，所述第一结构包括至少两个层，所述至少两个层中的每个层具有导电材料的第一区域及非导电材料的第二区域。50.—种制造器件的方法，其中使用光刻过程而将器件图案应用至衬底，所述方法包括使用根据权利要求1至24中任一项所述的方法来确定所述衬底的边缘定位误差。51.根据权利要求50所述的方法，还包括根据确定边缘定位误差的所述方法的结果控制后续衬底的光刻过程。
【文档编号】G03F7/20GK106030411SQ201580008855
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年1月22日
【发明人】S·I·马萨瓦特, H·A·J·克瑞姆, 毛瑞特斯·范德查尔
【申请人】Asml荷兰有限公司