使用多个辐射斑点的量测系统的制作方法

本公开涉及检查系统，例如用于测量光刻过程中使用的目标标记的量测系统。

背景技术：

1、光刻设备是将期望的图案施加至衬底上（通常施加至衬底的目标部分上）的机器。光刻设备可以用于例如集成电路（ic）的制造中。在那种情况下，图案形成装置（图案形成装置可以是掩模或掩模版）可以用以产生待形成在ic的单独的层上的电路图案。这种图案可以被转印至衬底（例如，硅晶片）上的目标部分（例如，包括管芯的部分、一个管芯或若干管芯）上。图案的转印通常经由成像至被设置在衬底上的辐射敏感材料（光致抗蚀剂或简称“抗蚀剂”）层上。通常，单个衬底将包含被连续地图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器，在步进器中，通过将整个图案一次性曝光到目标部分来辐照每个目标部分；以及所谓的扫描器，在扫描器中，通过在使辐射束以给定方向（“扫描”方向）扫描图案的同时同步地扫描与所述扫描方向平行或反平行的目标部分来辐照每个目标部分。还可以通过将图案印制到衬底上来将图案从图案形成装置转印至衬底。

2、在光刻操作期间，不同的处理步骤可能需要不同的层被顺序地形成在衬底上。因此，可能需要以高准确度相对于形成在衬底上的现有图案定位衬底。通常，对准标记被放置在待对准的衬底上，并参考第二个物体定位。光刻设备可以使用对准设备来检测对准标记的位置，并使用对准标记来对准衬底，以确保来自掩模的准确曝光。两个不同层处的对准标记之间的未对准被测量为重叠误差。

3、为了监测光刻过程，对经图案化的衬底的参数进行测量。例如，参数可以包括在经图案化的衬底中或经图案化的衬底上形成的连续层之间的重叠误差和经显影的光致抗蚀剂的临界线宽。该测量可以在产品衬底和/或专用量测目标上执行。存在各种技术可以测量光刻过程中形成的微观结构，包括使用扫描电子显微镜和各种专用工具。一种快速且非侵入性的专用检查工具是散射仪，其中，辐射束被引导到在衬底的表面上的目标上，并测量散射束或反射束的性质。通过比较束的在束被衬底反射或散射之前和之后的性质，可以确定衬底的性质。例如，这可以通过将反射束与存储在与已知衬底性质相关联的已知测量结果库中的数据进行比较来实现。光谱散射计将宽带辐射束引导到衬底上，并测量散射到特定窄角度范围内的辐射的光谱（作为波长的函数的强度）。相比之下，角分辨散射计使用单色辐射束，并测量作为角度的函数的散射辐射的强度。

4、这种光学散射计可以用于测量参数，诸如经显影的光致抗蚀剂的临界尺寸或形成在经图案化的衬底中或上的两个层之间的重叠误差（ov）。通过比较照射束的在照射束被衬底反射或散射之前和之后的性质，可以确定衬底的性质。

5、光刻系统可以在给定的时间范围内仅输出有限数量的制造器件。为了减少制造时间，光刻系统可以提高测量速度，但这种策略往往会降低测量准确度。

技术实现思路

1、因此，期望在不牺牲光刻准确度的情况下提高制造速度和产量。例如，可以基于本文中描述的方面，通过规避与较高辐射强度相关的某些限制的方式增加测量辐射剂量来更快地执行光学检查过程。

2、在一些方面中，检查系统可以包括辐射源，所述辐射源被配置为产生辐射束。由所述束形成的图像可以包括与所述束相对应的辐射斑点。所述辐射斑点的直径中的每个直径都可以小于目标的尺寸。所述辐射斑点可以是不重叠的。该检查系统还可以包括第一光学结构，所述第一光学结构被配置为使所述束沿朝向所述目标的路线行进，以便将所述辐射斑点投射在所述目标上，并产生来自所述目标的散射辐射。该检查系统还可以包括第二光学结构，所述第二光学结构被配置为收集来自所述目标的散射辐射。该检查系统还可以包括检测系统，所述检测系统被配置为接收由所述第二光学结构收集的散射辐射并产生测量信号。所述测量信号中的每个测量信号可以对应于所述辐射斑点中的每个辐射斑点。

3、在一些方面中，光刻设备可以包括：照射系统，所述照射系统被配置为照射图案形成装置的图案。该光刻设备还可以包括投射系统，所述投射系统被配置为将所述图案的图像投射到衬底上。该光刻设备还可以包括检查系统。所述检查系统可以包括：辐射源，所述辐射源被配置为产生辐射束。由所述束形成的图像可以包括与所述束相对应的辐射斑点。所述辐射斑点的直径中的每个直径可以小于目标的尺寸。所述辐射斑点可以是不重叠的。该检查系统还可以包括第一光学结构，所述第一光学结构被配置为使所述束沿朝向所述目标的路线行进，以便将所述辐射斑点投射在所述目标上，并产生来自所述目标的散射辐射。该检查系统还可以包括第二光学结构，所述第二光学结构被配置为收集来自所述目标的散射辐射。该检查系统还可以包括检测系统，所述检测系统被配置为接收由所述第二光学结构收集的散射辐射并产生测量信号。所述测量信号中的每个测量信号可以对应于所述辐射斑点中的每个辐射斑点。

4、下面参考附图详细描述本公开的各个方面的其它特征。应注意，本公开不限于本文描述的特定方面。在本文中呈现这些方面仅是出于说明性目的。基于本文中包含的教导，（多个）相关领域技术人员将明白额外的方面。

技术特征：

1.一种检查系统，包括：

2.根据权利要求1所述的检查系统，其中，所述辐射源输出具有足以损坏所述目标的总功率密度的束，并在所述束之间分散所述总功率密度，使得所述束中的每个束的平均功率密度不足以损坏所述目标。

3.根据权利要求1所述的检查系统，还包括分析器，所述分析器被配置为分析所述测量信号中的与所述辐射斑点中的每个辐射斑点相对应的每个测量信号，以确定所述目标的性质的值。

4.根据权利要求3所述的检查系统，其中：

5.根据权利要求1所述的检查系统，其中：

6.根据权利要求1所述的检查系统，还包括：用于相对于所述目标移动所述辐射斑点的致动器。

7.根据权利要求6所述的检查系统，其中：

8.根据权利要求6所述的检查系统，其中：

9.根据权利要求1所述的检查系统，其中，所述检测系统被设置在图像平面处，使得所述辐射斑点的图像被聚焦在所述检测系统处。

10.根据权利要求1所述的检查系统，其中，所述检测系统被设置在光瞳平面处，其中，所述光瞳平面是图像平面的共轭平面，所述辐射斑点的图像被聚焦在所述图像平面处。

11.根据权利要求1所述的检查系统，其中：

12.根据权利要求1所述的检查系统，其中：

13.根据权利要求1所述的检查系统，其中，所述辐射源包括：被配置为分割源辐射以形成所述束的光学装置。

14.根据权利要求13所述的检查系统，其中，所述光学装置包括以下各项中的至少一项：

15.根据权利要求1所述的检查系统，其中：

技术总结
一种检查系统，该检查系统包括辐射源、第一光学结构和第二光学结构、以及检测系统。辐射源产生辐射束。由束形成的图像包括与束相对应的辐射斑点。辐射斑点的直径小于目标的尺寸，并且辐射斑点是不重叠的。第一光学结构使束沿朝向目标的路线行进，以便将辐射斑点投射在目标上，并产生来自目标的散射辐射。第二光学结构被配置为收集来自目标的散射辐射。检测系统接收由第二光学结构收集的散射辐射并产生测量信号。测量信号中的每个测量信号对应于辐射斑点中的每个辐射斑点。

技术研发人员：S·R·胡伊斯曼,塞巴斯蒂安努斯·阿德里安努斯·古德恩
受保护的技术使用者：ASML荷兰有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/16