[發明專利]用于確定重疊誤差的方法和設備

有效

• 申請號: 201210308690.8
• 申請日: 2012-08-27
• 公開（公告）號: CN102967997A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: A·J·登博夫
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G01M11/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳敬蓮

技術領域

本發明涉及例如在通過使用光刻設備的光刻技術制造器件的過程中，用于確定重疊誤差的方法和檢查設備。

背景技術

光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底上(通常應用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，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，單個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：所謂的步進機，在所述步進機中，通過將整個圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每一個目標部分；以及所謂的掃描器，在所述掃描器中，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射每一個目標部分。還可以通過將所述圖案壓印到所述襯底上，而將所述圖案從所述圖案形成裝置轉移到所述襯底上。

為了監控光刻過程，測量圖案化的襯底的參數。參數可以例如包括在圖案化的襯底中或其上形成的兩個層之間的重疊誤差和已顯影的光致抗蝕劑的臨界線寬。這種測量可以在產品襯底和/或在專門的量測目標上進行。存在用于對在光刻過程中形成的顯微結構進行測量的多種技術，包括使用掃描電子顯微鏡和各種專門工具。快速的且非侵入式的專門的檢查工具是散射儀，在散射儀中輻射束被引導到襯底的表面上的目標上，而散射束或反射束的性質被測量。通過比較在束被襯底反射或散射之前和之后的束的性質，可以確定襯底的性質。這可以例如通過將反射束同與已知襯底性質相關的已知測量結果的庫中所儲存的數據比較來進行。兩種主要類型的散射儀是已知的。光譜散射儀將寬帶輻射束引導到襯底上并且測量被散射到特定的窄角度范圍內的輻射的光譜(強度作為波長的函數)。角度分辨散射儀使用單色輻射束并且測量作為角度的函數的散射輻射的強度。

半導體器件制造商使用晶片上存在的光柵對準晶片。對準傳感器以亞納米的重復性測量光柵的位置。制造商還使用重疊光柵測量在產品上的重疊。此處也容易獲得亞納米總測量不確定(TMU)數字。然而，重疊量測和對準傳感器對由于諸如蝕刻、化學機械拋光(CMP)以及沉積等處理步驟引起的標記不對稱性敏感。這些不對稱性導致可以是幾納米量級的重疊和對準誤差。這種影響開始支配因此需要的重疊預算和解決方案。

目前使用例如平均工具誘發漂移(mean?TIS)和/或TIS可變性(又稱為TIS?3σ)等參數執行散射儀測量方案選擇(例如，其中每個方案具有不同的照射波長和偏振)。在參照層和/或抗蝕劑層顯示不對稱輪廓的時候存在問題。

目標光柵的形狀中的不對稱通常將對測量的重疊具有影響。這種影響根據用于測量的照射設置而變化。

在處理和成像之后在對光柵的形狀沒有實際的了解的情況下執行目標方案選擇。此外，當前工藝的情形不用于決定方案選擇。使用基于TIS和/或TMU的合格裝置不總是產生對目標不對稱最具魯棒性的測量方案。

發明內容

根據本發明的一方面，提供一種確定重疊誤差的方法，所述方法包括步驟：測量包括第一結構和第二結構的第一目標的散射性質；使用測量的散射性質構造第一結構的模型，所述模型包括對應所述第一結構的第一模型結構；通過使第一模型結構與中間模型結構重疊來修正所述模型；計算被修正的模型中的第一模型結構與中間模型結構之間的第一缺陷引入的重疊誤差；通過用對應第二結構的第二模型結構替換中間模型結構來進一步修正所述模型；計算第一模型結構與第二模型結構之間的第二缺陷引入的重疊誤差，第一和第二模型結構在進一步被修正的模型中相對于彼此被重疊；和使用所計算的第二缺陷引入的重疊誤差確定第二目標中的重疊誤差。

本發明的其他方面包括用于執行與上面類似的方法的檢查設備和光刻設備，以及計算機程序產品，其包括在這些設備上運行時可操作以執行與上面類似的方法的程序指令。

本發明的其他特征和優點以及本發明的不同實施例的結構和操作在下文中參照附圖進行詳細的描述。要注意的是，本發明不限于這里所說的具體實施例。文中所描述的這些實施例僅僅是為了說明。在這里包含的教導的基礎上本領域技術人員將清楚其他的實施方式。

附圖說明

在此并入并形成說明書的一部分的附圖示出本發明，并且與說明書一起進一步用以解釋本發明的原理并允許本領域技術人員實現并使用本發明。

圖1示出一種光刻設備；

圖2示出一種光刻單元或簇；