[發(fā)明專利]多層重疊計量標(biāo)靶和互補(bǔ)式重疊計量測量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610139920.0
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN105759570B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·坎戴爾;V·列文斯基;G·科恩
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 張世俊

本申請公開了多層重疊計量標(biāo)靶和互補(bǔ)式重疊計量測量系統(tǒng)。公開了一種用于基于成像的計量的多層重疊標(biāo)靶。該重疊標(biāo)靶包含多個標(biāo)靶結(jié)構(gòu)，該多個標(biāo)靶結(jié)構(gòu)包括三個或更多個標(biāo)靶結(jié)構(gòu)，各標(biāo)靶結(jié)構(gòu)包括一組兩個或更多個圖案元素，其中所述標(biāo)靶結(jié)構(gòu)被配置為，一旦所述標(biāo)靶結(jié)構(gòu)對齊時共享公共對稱中心，各標(biāo)靶結(jié)構(gòu)圍繞該公共對稱中心對于N度旋轉(zhuǎn)不變，其中N等于或大于180度，其中該兩個或更多個圖案元素中的每一個具有單獨(dú)的對稱中心，其中各標(biāo)靶結(jié)構(gòu)的兩個或更多個圖案元素的每一個圍繞該單獨(dú)對稱中心對于M度旋轉(zhuǎn)不變，其中M等于或大于180度。

本發(fā)明專利申請是國際申請?zhí)枮镻CT/US2011/045778，國際申請日為2011年7月28日，進(jìn)入中國國家階段的申請?zhí)枮?01180037316.2，名稱為“多層重疊計量標(biāo)靶和互補(bǔ)式重疊計量測量系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請的分案申請。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請涉及并要求來自下列申請(“相關(guān)申請”)的最早可用的有效申請日期的權(quán)益(如，對于非臨時專利申請要求最早可用優(yōu)先權(quán)日期或根據(jù)美國35USC 119(e)要求對于臨時申請、對于相關(guān)申請(多個)的任何和所有的父輩、祖輩、曾祖輩等申請要求權(quán)益)。

相關(guān)申請：

對于USPTO的額外法定要求，本申請構(gòu)成2010年8月3日提交的、申請系列號61/370,341、署名Daniel Kandel、Vladimir Levinski、和Guy Cohen作為發(fā)明人、名為“MULTI-LAYER OVERLAY METROLOGY”的美國臨時申請的常規(guī)(非臨時)專利申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及被用于重疊計量的重疊標(biāo)靶，且更具體地涉及多層標(biāo)靶和補(bǔ)償式計量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在各種制造和生產(chǎn)設(shè)置中，需要控制給定樣本的各層之間或在特定層內(nèi)的對齊。例如，在半導(dǎo)體處理的情境中，基于半導(dǎo)體的設(shè)備可通過在襯底上制造一系列層來產(chǎn)生，這些層的一些或全部包括各種結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)在單個層內(nèi)的相對位置和這些結(jié)構(gòu)相對于其他層中的結(jié)構(gòu)的相對位置對于設(shè)備的性能是關(guān)鍵的。各結(jié)構(gòu)之間的未對準(zhǔn)被稱為重疊(overlay)誤差。

對于在晶片上的連續(xù)被圖案化的各層之間的重疊誤差的測量是被用于制造集成電路和設(shè)備中的最關(guān)鍵的工藝控制技術(shù)。重疊準(zhǔn)確度一般有關(guān)于確定第一圖案化層如何準(zhǔn)確地與部署于該第一層之上或之下的第二圖案化層對齊、且還有關(guān)于確定第一圖案如何準(zhǔn)確地相對于部署于同一層上的第二圖案對齊。當(dāng)前，經(jīng)由與晶片層一起被印刷的測試圖案來執(zhí)行重疊測量。經(jīng)由成像工具來捕捉這些測試圖案的圖像，且使用解析算法來從所捕捉的圖像計算出圖案的相對位移。這樣的重疊計量標(biāo)靶(或“標(biāo)記”)一般包括形成在兩層中的特征，這些特征被配置為可實現(xiàn)層的特征之間的空間位移(即，層之間的重疊或位移)的測量。圖1A到2B示出現(xiàn)有技術(shù)的典型的重疊標(biāo)靶。圖1A和1B示出圍繞對稱中心分別具有180度和90度的重疊標(biāo)靶。另外，圖1A和1B的標(biāo)靶結(jié)構(gòu)包括各自轉(zhuǎn)90度而不變的圖案元素(如，102a到108b)。由于各個圖案元素的90度不變性，圖1A和1B的標(biāo)靶100和101的圖案元素適于X-重疊和Y-重疊測量。

圖2A和2B示出分別顯示出對于90度和180度旋轉(zhuǎn)不變性的標(biāo)靶200和201。與圖1A和1B相反，圖案元素(如，202a到208d)僅顯示出180度旋轉(zhuǎn)對稱性。如此，必須使用至少兩個單獨(dú)的正交取向的圖案元素來測量X-和Y-方向的重疊。例如，可使用圖案元素202a、204a、202d、和204d來測量第一方向的重疊，而可使用圖案元素202b、204b、204c、和202c來測量與第一方向正交的第二方向的重疊。

盡管現(xiàn)有的標(biāo)靶和標(biāo)靶測量系統(tǒng)適用于很多實現(xiàn)情境，此處構(gòu)想的是可作出很多改進(jìn)。此處描述的發(fā)明公開了用于改進(jìn)的計量測量的標(biāo)靶和裝置。

發(fā)明內(nèi)容