[發明專利]多層重疊計量標靶和互補式重疊計量測量系統

有效

• 申請號: 201610139920.0
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN105759570B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: D·坎戴爾;V·列文斯基;G·科恩
• 申請（專利權）人: 科磊股份有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F9/00;H01L21/68
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 張世俊

1.一種用于從多層重疊標靶測量重疊的系統，包括：

照明源，被配置為照射多個標靶結構，所述多個標靶結構被部署于半導體器件的一個或更多個工藝層，所述多個標靶結構為三個或更多個標靶結構，所述三個或更多個標靶結構包括第一標靶結構、第二標靶結構和至少第三標靶結構，其中所述標靶結構中的每一者包括兩個或更多個圖案元素的集合，其中所述三個或更多個標靶結構被配置為，一旦所述三個或更多個標靶結構對齊時共享公共對稱中心，其中所述第一標靶結構設置在第一工藝層中，其中所述第二標靶結構設置與所述第一工藝層不同的第二工藝層中，其中所述至少第三標靶結構設置在至少第三工藝層中，所述至少第三工藝層與所述第一工藝層和所述第二工藝層不同，其中所述兩個或更多個圖案元素中的每一者圍繞其單獨對稱中心對于180度旋轉不變，并且所述圖案元素中的所述兩個或更多個圖案元素包含三個或更多個子元素，其中所述三個或更多個子元素以周期性圖案設置；

檢測器，被配置為收集從所述多個標靶結構反射的光；以及

一個或更多個處理器，被配置為基于從所述多個標靶結構收集的光來確定重疊誤差，

其中所述第一標靶結構圍繞所述公共對稱中心對于90度旋轉不變，其中所述第二標靶結構和所述至少第三標靶結構圍繞所述公共對稱中心對于180度旋轉不變并且圍繞所述公共對稱中心對于90度旋轉是變化的。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述第一標靶結構被配置為測量第一方向和與所述第一方向正交的第二方向的重疊，其中所述第二標靶結構中的一對圖案元素被配置為測量所述第一方向的重疊，并且所述第二標靶結構中的另一對圖案元素被配置為測量所述第二方向的重疊。

3.如權利要求1所述的系統，其特征在于，各標靶結構的所述兩個或更多個圖案元素圍繞單獨對稱中心對于180度旋轉不變并且圍繞所述單獨對稱中心對于90度旋轉是變化的。

4.一種用于從多層重疊標靶測量重疊的系統，包括：

照明源，被配置為照射多個標靶結構，所述多個標靶結構被部署于半導體器件的一個或更多個工藝層，所述多個標靶結構為三個或更多個標靶結構，所述三個或更多個標靶結構包括第一標靶結構、第二標靶結構和至少第三標靶結構，其中所述標靶結構中的每一者包括兩個或更多個圖案元素的集合，其中所述三個或更多個標靶結構被配置為，一旦所述三個或更多個標靶結構對齊時共享公共對稱中心，其中所述第一標靶結構設置在第一工藝層中，其中所述第二標靶結構設置與所述第一工藝層不同的第二工藝層中，其中所述至少第三標靶結構設置在至少第三工藝層中，所述至少第三工藝層與所述第一工藝層和所述第二工藝層不同，其中所述兩個或更多個圖案元素中的每一者圍繞其單獨對稱中心對于180度旋轉不變，并且所述圖案元素中的所述兩個或更多個圖案元素包含三個或更多個子元素，其中所述三個或更多個子元素以周期性圖案設置；

檢測器，被配置為收集從所述多個標靶結構反射的光；以及

一個或更多個處理器，被配置為基于從所述多個標靶結構收集的光來確定重疊誤差，

其中所述第一標靶結構圍繞公共對稱中心對于90度旋轉不變，其中所述第二標靶結構或所述第三標靶結構圍繞所述公共對稱中心對于180度旋轉不變并且圍繞所述公共對稱中心對于90度旋轉是變化的，其中各標靶結構的所述兩個或更多個圖案元素中的每一個圍繞所述單獨對稱中心對于180度旋轉不變并且圍繞所述單獨對稱中心對于90度旋轉是變化的。

5.如權利要求4所述的系統，其特征在于，所述第一標靶結構被配置為測量第一方向和與所述第一方向正交的第二方向的重疊，其中所述第二標靶結構中的一對圖案元素被配置為測量所述第一方向的重疊，并且所述第二標靶結構中的另一對圖案元素被配置為測量所述第二方向的重疊。

6.如權利要求4所述的系統，其特征在于，各標靶結構的所述兩個或更多個圖案元素圍繞單獨對稱中心對于180度旋轉不變并且圍繞所述單獨對稱中心對于90度旋轉是變化的。