视图图解。
[0045]可使用任何适合技术来确定与本文中所描述的类装置目标的叠盖。在一个实施例中，类装置目标由若干单元构成。每一单元包含通过第一过程形成的至少一第一光栅结构及通过第二过程形成的第二光栅结构，且其中每一单元在此每一单元的第一与第二光栅结构之间具有预定义偏移。不同单元的第一及第二光栅结构可具有相同或不同预定义偏移。举例来说，每一单元的每一预定义偏移可经选择以致使从表示从每一单元散射及测量的辐射的周期函数约去一或多个项。每一单元的所散射辐射可(举例来说)用具有包含未知叠盖误差的多个未知参数的周期函数来表示，且所述未知叠盖误差是基于对所述多个单元的多个周期函数的分析而确定。
[0046]图7是图解说明根据本发明的一个实施例的用于确定叠盖误差的过程700的流程图。首先，在操作702中，从具有预定义偏移的每一单元(或每一子单元)测量一或多个所散射光谱。举例来说，朝向具有预定义偏移的单元结构中的每一者(或朝向每一单元的每一子单元结构)引导入射辐射束以测量从此些结构散射的辐射。可取决于测量系统的能力而依序或同时实施所述测量。入射束可为任何适合形式的电磁辐射，例如激光、发光二极管(LED)或宽带辐射。
[0047]虽然将本发明的散射测量技术描述为利用来自多个单元或子单元的所测量光谱或所散射辐射，但可使用从叠盖目标获得的任何适合类型的可测量信号来实践本发明的技术。实例信号包含但不限于任何类型的光谱椭圆偏振测量或反射测量信号(包含Ψ、Δ、Rs (s偏振的复反射率)、Rp (P偏振的复反射率)、Rs (I rs 12)、Rp (I rp 12)、R(非偏振反射率)、α (光谱“阿尔法”信号)、β (光谱“贝塔”信号)及这些参数的函数(例如tan(W)、cos ( Δ), ((Rs-Rp)/(Rs+Rp))等)。替代地或另外，所述信号可测量为以下各项的函数:入射角、检测角、偏振、方位入射角、检测方位角、角度分布、相位或波长或者这些参数中的一者以上的组合。所述信号还可为信号组合的表征，例如上文所描述的椭圆偏振测量及/或反射测量信号类型中的多个任一者的平均值。或者，所述信号可呈一或多个信号的特性的形式，此强度值或强度值的组合(例如，平均或相加)。其它实施例可使用其中可在单个波长处而非在多个波长处获得信号中的至少一者的单色或激光光源。
[0048]在米歇尔(Mieher)等人的于2007年11月20日签发的美国专利第7，298，481号中可找到用于测量散射测量信号以确定叠盖的光学系统及方法的实例，所述专利以其全文引用的方式并入本文中。此7，298，481专利中进一步描述了用于确定叠盖误差的适合测量系统及其使用的进一步实施例。
[0049]在从每一目标获得测量之后，接着在操作704中，可用周期函数(例如傅里叶级数)来表示每一所测量光谱或信号(或子单元光谱组)。在此函数中，可部分地由于预定义偏移而约去一或多个项。
[0050]接着在操作706中，可分析代表函数以确定叠盖误差ε。举例来说，所述多个周期函数各自包含多个未知数(包含未知叠盖误差)，且可使用这些周期函数来确定所述未知叠盖误差。可使用来自单元(或子单元)的所测量光谱来确定至少部分地位于一个以上层中的结构的叠盖，但还可使用其来确定实质上位于单个层中的结构的叠盖。
[0051]接着在操作708中，可确定所测量叠盖误差是否超出规格。如果叠盖误差不显著(大于预定值)，那么在操作710中，可确定目标在规格内。举例来说，可确定在不同层结构之间不存在叠盖误差或存在最小叠盖误差。
[0052]如果叠盖误差超出规格，那么接着在操作712中，可确定目标超出规格。即，两个或两个以上结构层之间存在显著叠盖误差。当发现显著叠盖误差时，可丢弃或修整裸片。如果过程超出规格，那么可实施若干种技术来减轻所述问题。在第一技术中，可调整后续过程以补偿超出规格的过程。在额外或另一技术中，如果确定光致抗蚀剂图案在任一部分中不对准，那么接着可去除并以经校正图案重新施加光致抗蚀剂以消除不对准。
[0053]本文中所揭示的目标可由任何标准SCOL设备测量。举例来说，可使用光谱反射计或椭圆偏振计或者使用具有光瞳成像的角分辨散射计来测量此些类装置目标。在一个实例实施方案中，可测量特定衍射级(通常为O级或I级)，而不检测及分析其它不同衍射级。在一些实施例中，可用任一 O级或I级来测量所揭示目标，但使用I级将是有益的。测量来自这些目标的O级反射对叠盖可是极不敏感的。I级衍射可为微弱的，但其对叠盖的敏感性通常较高。最优测量模式可使用极亮光源(例如激光)来测量仅+1级及-1级。在O级反射到达检测器之前阻挡O级反射也可为有益的以便避免检测器的极端饱和。
[0054]对于I级测量，举例来说，可相依于经最优化以增强来自光栅的I级衍射同时使其它衍射级最小化的粗略间距内的特征的大小而使用图3的目标300。此配置可增强测量的准确度及精确度。
[0055]针对SCOL目标，对由收集光瞳所捕获(通过粗略间距及照射波长所确定)的衍射级的控制可实现可使用较高衍射级的分析算法且还实现不同定向及级之间的耦合(例如，X中的I级与y中的I级耦合)。此技术可用以(举例来说)设计具有在X及y中的所欲叠盖同时相异的2D晶格(例如孔晶格)的两单元(或甚至一单元)目标。与通过使用不同测量条件(偏振、波长等等)而获得的信息组合(如果需要)，此小目标可提供关于叠盖误差的相同或甚至更多信息。
[0056]I级散射测量方法可由于不同层的不同衍射效力而具有相关联的精确度劣化。通常，(举例来说)从上部抗蚀剂层获得的I衍射级的振幅显著大于从底部处理层获得的I衍射级的振幅。光瞳中的对应衍射级的进一步干扰还可导致大DC及含有OVL信息的信号的相对小振幅。为克服此问题，类装置目标可经设计以有效地减小对应于具有较大衍射效力的层(通常为上部层)的衍射级的振幅。
[0057]图1OA是含有下部处理层(例如氧化物)的层堆叠10la及含有上部处理层(例如光致抗蚀剂)的层堆叠10lb的图式侧视图，所述下部处理层具有拥有间距P及第一临界尺寸CDl的初始设计的光栅(例如，1002a)，所述上部处理层具有拥有相同P及CDl的初始设计的光栅(例如，1004a)。可将额外光栅(例如，1002b及1004b)添加到每一初始设计光栅，且此额外光栅可具有与初始光栅相同的间距及相对于原始光栅移位(以实例方式)半个周期的不同临界尺寸CD2。
[0058]图1OB是图解说明强度随已添加到类装置目标光栅的额外CD光栅而变的图表。如所展示，当⑶2 = O时，层光栅的I衍射级的强度振幅设定为1.0(100% )。另外，零的I衍射级的振幅对应于⑶2 =⑶I。因此，当O < <⑶I时，第一级的振幅随着⑶2改变而单调地改变，例如，R?100% *(⑶1-⑶2)/⑶I。在图1OB中展示视为实例的特定堆叠的基于RCWA(严格波耦合分析)的模拟的结果。因此，可选择特定CD2值以降低对应层光栅(例如，上部层)的振幅，使得来自所有层光栅的振幅得以均衡。
[0059]还可将⑶2光栅添加到类设计规则目标。通过改变确定对应于粗略间距的衍射级的振幅的CD调制范围，来自两个层的衍射级的振幅可得以均衡且实质上改进叠盖测量的精确度。
[0060]类装置目标的某些实施例可需要较少空间平均，且较小光栅面积对于最优计量准确度可是充分的。小光斑激光可用以实现极小目标大小(例如，2μπι至3μπι)。
[0061]具有此小光斑的设备的空间相干性极高，且因此测量对光学器件中的缺陷及灰尘可是极敏感的。此些缺陷形成斑点，此可导致性能及准确度损害。为避免此类损害，检验工具还可包含用于处置空间相干性的机制。举例来说，所述工具可经配置以借助扫描镜在光瞳平面中执行角度扫描，且跨越所述扫描将信号平均化以计算叠盖。此扫描跨越光学表面的不同区域而平均化且可显著减小光学瑕疵及灰尘效应。此扫描的不利方面是其还可对目标上的不同区域进行取样。因此，可使用较大目标。
[0062]除光学器件扫描外，检验工具还可经配置以提供单独晶片扫描(例如，借