用于光刻術的量測制造技術

一種光刻過程用于形成在橫跨襯底的多個部位處分布且具有重疊的周期結構的多個目標結構(92，94)，所述重疊的周期結構具有橫跨所述目標結構分布的多個不同的重疊偏置值。所述目標結構中的至少一些包括多個重疊的周期結構(例如光柵)，所述多個重疊的周期結構比所述多個不同的重疊偏置值少。不對稱度測量針對于目標結構獲得。所檢測的不對稱度用于確定光刻過程的參數?？梢栽谛Ｕ坠鈻挪粚ΨQ度的效應和使用橫跨襯底的重疊誤差的多參數模型的同時計算重疊模型參數，包括平移、放大和旋轉。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】一種光刻過程用于形成在橫跨襯底的多個部位處分布且具有重疊的周期結構的多個目標結構(92，94)，所述重疊的周期結構具有橫跨所述目標結構分布的多個不同的重疊偏置值。所述目標結構中的至少一些包括多個重疊的周期結構(例如光柵)，所述多個重疊的周期結構比所述多個不同的重疊偏置值少。不對稱度測量針對于目標結構獲得。所檢測的不對稱度用于確定光刻過程的參數。可以在校正底光柵不對稱度的效應和使用橫跨襯底的重疊誤差的多參數模型的同時計算重疊模型參數，包括平移、放大和旋轉。【專利說明】用于光刻術的量測 相關申請的交叉引用 本申請要求于2012年7月5日遞交的美國臨時申請61/668,277的權益，并且通 過引用將其全部內容并入到本文中。
本專利技術涉及可用于例如由光刻技術進行的器件制造中的量測方法和設備以及使 用光刻技術制造器件的方法。
技術介紹
光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底上，通常是襯底的目標部分上的機器。例 如，可以將光刻設備用在集成電路（IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩模 或掩模版的圖案形成裝置用于生成待形成在所述IC的單層上的電路圖案。可以將該圖案 轉移到襯底（例如，硅晶片）上的目標部分（例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯）上。 通常，圖案的轉移是通過把圖案成像到設置在襯底上的輻射敏感材料（抗蝕劑）層上進行 的。通常，單個的襯底將包含被連續形成圖案的相鄰目標部分的網絡。已知的光刻設備包 括：所謂的步進機，在所謂的步進機中，每個目標部分通過一次將整個圖案曝光到目標部 分上來輻照每個目標部分；以及所謂的掃描器，在所謂的掃描器中，通過輻射束沿給定方向 ("掃描"方向）掃描所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向同步掃描所述襯底 來輻照每個目標部分。也可以通過將圖案壓印到襯底上來將圖案從圖案形成裝置轉移到襯 底上。 在光刻過程中，經常期望對所生成的結構進行測量，例如用于過程控制和驗證。用 于進行這種測量的多種工具是已知的，包括經常用于測量臨界尺寸（CD)的掃描電子顯微 鏡以及用于測量重疊（在器件中兩個層的對準精度）的專用工具。近來，用于光刻領域的各 種形式的散射儀已經被研發。這些裝置將輻射束引導到目標上并測量被散射的輻射的一種 或更多種性質（例如作為波長的函數的、在單個反射角處的強度；作為反射角的函數的、在 一個或更多個波長處的強度；或作為反射角的函數的偏振）以獲得"光譜"，根據該"光譜"， 可以確定目標的感興趣的性質。感興趣的性質的確定可以通過各種技術來進行：例如通過 迭代方法來重建目標結構，例如嚴格耦合波分析或有限元方法、庫搜索以及主分量分析。 由一些常規的散射儀所使用的目標是相對大的（例如40 μmX40 μm)光柵，測量 束生成比光柵小的光斑（即光柵被欠填充）。這簡化了目標的數學重建，因為其可以被看成 是無限的。然而，為了減小目標的尺寸，例如減小到ΙΟμπιΧΙΟμπι或更小，例如，使得它們 可以被定位于產品特征之中而不是劃線中，已經提出光柵被制成得比測量光斑更小的量測 (即光柵被過填充）。典型地，這種目標使用暗場散射術進行測量，在暗場散射術中，第零衍 射級（對應于鏡面反射）被擋住，僅僅更高的衍射級被處理。使用衍射級的暗場檢測的基 于衍射的重疊使得能夠在更小的目標上進行重疊測量。這些目標小于照射光斑，并且可以 被晶片上的產品結構圍繞。能夠在一個圖像中測量多個目標。 在已知的量測技術中，重疊測量的結果通過在旋轉目標或改變照射模式或成像模 式以獨立地獲得-I st衍射級和+1st衍射級的強度的同時、在一定條件下測量目標兩次來獲 得。對于給定的光柵比較這些強度能夠提供光柵中的不對稱度的測量，并且在重疊光柵中 的不對稱度能夠用作重疊誤差的指示器。 雖然已知的基于暗場圖像的重疊測量是快速的且計算很簡單（一旦經過校準）， 但是它們依賴于以下假定：重疊僅僅是由目標結構的不對稱度造成。在疊層中的任何其他 的不對稱度，例如，在重疊的光柵的一者或兩者中的特征的不對稱度，也造成I st級的不對 稱度。該不對稱度與重疊沒有清晰的關系，干擾了重疊測量，給出了不精確的重疊結果。在 重疊光柵中的底光柵中的不對稱度是特征不對稱度的公共形式。其例如可以源自在底光柵 被最初形成之后執行的晶片處理步驟中，例如化學機械拋光（CMP)。 因此，在此時，本領域技術人員不得不在兩個方面之間進行選擇，一方面，簡單和 快速的測量過程，其給出重疊測量，但在存在不對稱度的其他成因時將導致誤差；另一方 面，更傳統的技術，計算強度高且通常需要對于大的、被欠填充的光柵的多個測量以避免光 瞳圖像被來自于重疊光柵的環境的信號所干擾，這將妨礙對其進行重建。 因此，期望將對于由重疊造成的目標結構對稱度的貢獻與其它影響以更直接和簡 單的方式區別開，同時最小化目標結構所需要的襯底的面積。
技術實現思路
期望提供一種用于使用目標結構進行的重疊量測的方法和設備，其中，生產率和 精度可以相對于已公開的現有技術得到提高。而且，雖然本專利技術不限于此，但是如果其可以 用于能夠以基于暗場圖像的技術讀出的小目標結構，則將具有顯著的優勢。 根據本專利技術的第一方面，提供一種測量光刻過程的參數的方法，所述方法包括：使 用所述光刻過程以形成在橫跨襯底的多個部位處分布且具有重疊的周期結構的多個目標 結構，所述重疊的周期結構具有橫跨所述目標結構分布的多個不同的重疊偏置值，所述目 標結構中的至少一些包括多個重疊的周期結構，所述多個重疊的周期結構比所述多個不同 的重疊偏置值少；照射所述目標結構和檢測在由所述目標結構散射的輻射中的不對稱度； 使用所檢測的不對稱度來確定所述參數。 根據本專利技術的第二方面，提供一種用于測量光刻過程的參數的檢查設備，所述設 備包括：用于襯底的支撐件，所述襯底具有在橫跨襯底的多個部位處分布且具有重疊的周 期結構的多個目標結構，所述重疊的周期結構具有橫跨所述目標結構分布的多個不同的重 疊偏置值，所述目標結構中的至少一些包括多個重疊的周期結構，所述多個重疊的周期結 構比所述多個不同的重疊偏置值少；光學系統，用于照射目標結構和檢測由所述目標結構 散射的輻射中的不對稱度；和處理器，布置成使用所檢測的不對稱度來確定所述參數。 根據本專利技術的第三方面，提供一種計算機程序產品，包括機器可讀指令，所述機器 可讀指令用于使得處理器執行根據第一方面所述的方法的處理。 根據本專利技術的第四方面，提供一種光刻系統，包括：光刻設備，所述光刻設備包括： 照射光學系統，布置成照射圖案；投影光學系統，布置成將圖案的圖像投影到襯底上；以及 根據第二方面所述的檢查設備。所述光刻設備布置成在將圖案應用于另外的襯底時使用來 自所述檢查設備的測量結果。 根據本專利技術的第五方面，提供一種制造器件的方法，其中使用光刻過程將器件圖 案應用于一系列襯底，所述方法包括使用根據的第一方面所述的方法檢查作為在所述襯底 中的至少一個襯底上的所述器件圖案的一部分形成的或者在所述襯底中的至少一個襯底 上的所述器件圖案旁邊形成的至少一個周期結構，并且根據所述方法的結果控制用于后續 襯底的光刻過程。 根據本專利技術的第六方面，提供一種襯底，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種測量光刻過程的參數的方法，所述方法包括步驟：(a)使用所述光刻過程以形成在橫跨襯底的多個部位處分布且具有重疊的周期結構的多個目標結構，所述重疊的周期結構具有橫跨所述目標結構分布的多個不同的重疊偏置值，所述目標結構中的至少一些包括多個重疊的周期結構，所述多個重疊的周期結構比所述多個不同的重疊偏置值少；(b)照射所述目標結構和檢測在由所述目標結構散射的輻射中的不對稱度；(c)使用所檢測的不對稱度來確定所述參數。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：毛瑞特斯·范德查爾，K·巴哈特塔卡里雅，H·斯米爾德，
申請(專利權)人：ASML荷蘭有限公司，
類型：發明
國別省市：荷蘭;NL