[發明專利]量測方法、量測設備和器件制造方法

有效

• 申請號: 201680074852.2
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN108431692B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 理查德·金塔尼利亞;A·J·登鮑埃夫
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G01N21/956
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張啟程

一種混合量測設備(1000、1100、1200、1300、1400)測量通過光刻制造的結構(T)。一種EUV量測設備(244，IL1/DET1)利用EUV輻射照射所述結構且從所述結構檢測第一光譜。另一種量測設備(240，IL2/DET2)利用包括EUV輻射或較長波長輻射的第二輻射照射所述結構且檢測第二光譜。處理器(MPU)將所檢測到的第一光譜和所檢測到的第二光譜一起使用來確定所述結構的屬性(CD/OV)。所述光譜可按照各種方式組合。例如，所檢測到的第一光譜可用來控制用以捕捉所述第二光譜的檢測和/或照射的一個或更多個參數，反之亦然。第一光譜可用于區分結構中的不同層(T1，T2)的屬性。第一和第二輻射源(SRC1，SRC2)可共用一種公共驅動激光器(LAS)。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年12月23日遞交的歐洲專利申請15202273.7的優先權，該歐洲專利申請的全部內容以引用的方式并入本文。

技術領域

本發明涉及用于例如可用在通過光刻技術來制造器件中的量測的方法和設備，且涉及使用光刻技術來制造器件的方法。將測量臨界尺寸(線寬)的方法描述成這種量測的特定應用。也對測量諸如重疊等不對稱度相關參數的方法加以描述。

背景技術

光刻設備是將所需圖案施加到襯底上(通常是襯底的目標部分上)的機器。例如，可以將光刻設備用于制造集成電路(IC)。在這種情況下，可以將可替代地稱為掩模或掩模版的圖案形成裝置用于生成要在集成電路的單層上形成的電路圖案。可以將該圖案轉印到襯底(例如硅晶片)上的目標部分(例如包括管芯的一部分、一個或多個管芯)上。

在光刻過程中，需要頻繁地對所創建的結構進行測量，例如用于過程控制和驗證。用于進行這些測量的各種工具是公知的，包括常常用以測量臨界尺寸(CD)的掃描電子顯微鏡(SEM)。其他專用工具用來測量與不對稱度相關的參數。這些參數之一是重疊(器件中的兩個層的對準準確度)。最近，已開發供光刻領域中使用的各種形式的散射計。這些器件將輻射束引導至目標上并且測量散射輻射的一個或更多個屬性(例如，在單一反射角情況下根據波長而變化的強度；在一個或更多個波長情況下根據反射角而變化的強度；或根據反射角而變化的偏振)，以獲得可供確定目標的所關注屬性的“光譜”。可通過各種技術來執行所關注屬性的確定：例如，通過諸如嚴格耦合波分析或有限元方法等迭代方法來進行的目標結構的重構，庫搜索，和主成份分析。與SEM技術相比，可在大比例的或甚至所有的產品單元上以高得多的生產率使用光學散射計。

由常規散射計使用的目標是相對大的(例如，40微米×40微米)光柵，且測量束產生小于光柵的光點(即，光柵被欠填充(underfilled))。為了減少所述目標的大小例如至10微米×10微米或更小，例如因此可將它們定位于產品特征當中而不是劃線中，已提出所謂的“小目標”量測，其中使光柵小于量測光點(即，光柵被過填充(overfilled))。這些目標可小于照射光點且可由晶片上的產品結構圍繞。通常小目標用于可從光柵結構中的不對稱度的測量導出的重疊和其他性能參數的測量。通過將目標置放于產品特征當中(“管芯內目標”)，有望增加測量的準確度。例如，由于管芯內目標以與產品特征更類似的方式受過程變化影響，所以預期到改進的準確度，且可能需要較少插值來確定在實際特征位置處的過程變化的影響。重疊目標的這些光學測量對大批量生產中的重疊性能的改進已非常成功。所謂的暗場成像已被用于這種目的。可在國際專利申請US20100328655A1及US2011069292A1中找到暗場成像量測的示例，所述國際專利申請文檔的全部內容以引用的方式并入本文。已公開的專利公開出版物US20110027704A、US20110043791A、US2011102753A1、US20120044470A、US20120123581A、US20130258310A、US20130271740A和US2015138523中已描述所述技術的另外10種進展。也已實施用于聚焦性能和劑量性能的類似的小目標技術。所有這些先前申請的內容是以引用方式并入本文中。