[發明專利]檢查方法及設備與光刻設備及器件制造方法

有效

• 申請號: 200710136655.1
• 申請日: 2007-07-18
• 公開（公告）號: CN101109910A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 梅西·杜薩;阿瑞·J·登波夫;胡戈·A·J·克拉莫
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;H01L21/027;G06F17/50
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 齊曉寰

技術領域

本發明涉及一種檢查方法，可用于通過光刻技術制造器件，還涉及一種使用光刻技術制造器件的方法。

背景技術

光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底上(通常到所述襯底的目標部分上)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膜板(reticle)的構圖裝置用于在所述IC的單層上產生待形成的電路圖案。可以將該圖案轉移到襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一個或幾個管芯的部分)。典型地，經由成像將所述圖案轉移到在所述襯底上設置的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。通常，單獨的襯底將包含連續形成圖案的相鄰目標部分的網絡。公知的光刻設備包括：步進機，在所述步進機中，通過將全部圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每一個目標部分；以及掃描器，在所述掃描器中，通過沿給定方向(“掃描”方向)的輻射束掃描所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行地掃描所述襯底來輻射每一個目標部分。還可以通過將所述圖案壓印(imprinting)到所述襯底上，將所述圖案從所述構圖裝置轉移到所述襯底上。

為了監測光刻工藝，需要測量已構圖襯底的參數，例如在所述襯底中或所述襯底上形成的連續層之間的疊加誤差。存在多種技術用于測量在光刻工藝中形成的精微結構，包括使用掃描電子顯微鏡和各種檢查工具。檢查工具的一種形式是散射儀，在所述散射儀中將輻射束導引到襯底表面的目標上，并且測量被散射或反射的束的性質。通過對被襯底反射前后的束的性質進行比較，可以確定襯底的性質。例如，這可以通過將反射束與在與公知襯底性質相關聯的公知測量庫中尺寸的數據相比較來實現。兩種主要類型的散射儀是公知的。分光鏡散射儀將寬帶輻射束導引到襯底上，并且對散射到特定窄角度范圍中的輻射的光譜(強度作為波長的函數)進行測量。角度分解的散射儀使用單色輻射束，并且測量被散射的輻射強度作為角度的函數。主要分量分析是用于從散射測量數據中獲得例如焦距、劑量、和任意對比信息的公知方法，而無需待測量目標的計算密集的重構。這是通過將目標校準陣列按照不同的劑量、焦距和任意對比值印刷到測試襯底上。然后對陣列中的每一個目標執行散射測量。然后將所述測量結果分解為一組正交的基本函數(公知為主要分量函數)，所述正交的基本函數依賴于所使用的目標圖案和系數值(公知為基本分量值)。然后可以將統計技術用于建立額定焦距、劑量和任意對比值之間的關系，用于印刷目標和基本分量值。為了得出針對生產指標中印刷的目標的焦距、劑量和任意對比值，只需要進行散射測量，確定主要分量值并且應用所得到的關系。可以在美國專利申請公開No.2005/0185174?A1中發現該技術進一步的細節，將其全部合并在此作為參考。

主要分量值、焦距和對比值之間的關系依賴于目標下面的結構。因此，必須在制造工藝中測量的目標的每一個層中測量和印刷校準陣列，在不同層或工藝中不可以再次使用的一個工藝中的一個層的關系。

基本分量分析技術的限制在于校準襯底和測量襯底之間的下面結構中的非故意變化(例如層厚變化)可以導致顯著的誤差。

發明內容

本發明提出一種根據對于下面結構的變化不敏感的目標結構確定散射測量數據參數的方法。

根據本發明的實施例，一種對已經通過光刻工藝將目標圖案印刷到襯底上的光刻工藝的參數進行測量的方法包括：將基準圖案的圖像投影到校準襯底的輻射敏感層上多次，以通過所述光刻工藝形成多個校準圖案，其中將不同的參數值用于形成不同的校準圖案，并且基準圖案包括對于參數值變化具有不同敏感度的第一和第二部分；將輻射檢查束導引到校準圖案上，并且測量從所述校準圖案上反射或散射的輻射束以獲得針對每一個校準圖案的每一個部分的測量結果；從針對每一個校準圖案的第二部分的測量結果中減去針對每一個校準圖案的第一部分的測量結果，以獲得多個微分測量結果；將每一個微分測量結果分解為一組基本函數和相關聯的系數，并且獲得系數值和參數值之間的關系；將基準圖案的圖像投影到襯底的輻射敏感層上以形成目標圖案，其中用于形成目標圖案的參數值是未知的；將輻射檢查束導引到目標圖案上，并且測量從目標圖案上反射或散射的輻射，以獲得針對目標部分的每一個部分的目標測量結果；從針對目標圖案的第二部分的目標測量結果中減去針對目標圖案的第一部分的目標測量結果，以獲得目標微分測量結果；將目標微分測量結果分解為一組系數與多個基本函數相乘，并且使用系數值和參數值之間的關系以確定用于形成目標圖案的參數值。