[發(fā)明專利]測量結(jié)構(gòu)的方法、檢查設(shè)備、光刻系統(tǒng)和器件制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780076277.4
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN110062913B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·J·J·杰克;K·巴塔查里亞
• 申請（專利權(quán)）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王益

通過光刻過程形成重疊量測目標(biāo)(T)。使用具有第一角度分布的輻射照射目標(biāo)結(jié)構(gòu)，獲得所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)的第一圖像，所述第一圖像是通過使用在第一方向(X)上衍射的輻射和在第二方向(Y)上衍射的輻射而形成。使用具有第二角度照射分布的輻射照射所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)的第二圖像(740(R))，所述第二角度照射分布與所述第一角度照射分布相同但被旋轉(zhuǎn)90度?？梢砸黄鹗褂盟龅谝粓D像和所述第二圖像，以便判別由所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)的同一部分在所述第一方向上衍射的輻射與在所述第二方向上衍射的輻射。該判別允許在X和Y上獨(dú)立地測量重疊和其他與不對稱性有關(guān)的屬性，甚至在該目標(biāo)結(jié)構(gòu)的同一部分內(nèi)存在二維結(jié)構(gòu)的情況下也是如此。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2016年12月15日提交的歐洲申請16204457.2的優(yōu)先權(quán)，通過引用將該歐洲申請的全文并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于例如在通過光刻技術(shù)制造器件中可使用的量測術(shù)的方法和設(shè)備，并且涉及使用光刻技術(shù)制造器件的方法。

背景技術(shù)

光刻設(shè)備是一種將所期望的圖案施加到襯底(通常是在襯底的目標(biāo)部分上)上的機(jī)器。例如，光刻設(shè)備可以用于集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可替代地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于生成要在IC的單層上形成的電路圖案。可以將該圖案轉(zhuǎn)印到襯底(例如硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如包括管芯的一部分、一個管芯或幾個管芯)上。典型地，通過將圖案成像到設(shè)置在襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上進(jìn)行圖案的轉(zhuǎn)印。通常，單個襯底將包含被連續(xù)圖案化的相鄰目標(biāo)部分(被稱為場)的網(wǎng)絡(luò)。

在光刻過程中，經(jīng)常期望對所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量，例如用于過程或工藝控制和驗證。已知用于進(jìn)行這種測量的各種工具，包括通常用于測量臨界尺寸(CD)的掃描電子顯微鏡和用于測量重疊的專用工具，重疊是器件中的兩個層的對準(zhǔn)的準(zhǔn)確度。近來，各種形式的散射儀已經(jīng)被開發(fā)應(yīng)用在光刻領(lǐng)域中。這些裝置將輻射束引導(dǎo)到目標(biāo)上，并且測量散射輻射的一個或更多個屬性——例如作為波長的函數(shù)的在單個反射角下的強(qiáng)度；作為反射角的函數(shù)的在一種或更多種波長下的強(qiáng)度；或者作為反射角的函數(shù)的偏振——以獲得衍射“光譜”，可以根據(jù)該衍射“光譜”確定目標(biāo)的感興趣的屬性。

已知散射儀的示例包括US2006033921A1和US2010201963A1中所述類型的角度分辨散射儀。這種散射儀所使用的目標(biāo)是相對大的光柵，例如40μm×40μm，測量束產(chǎn)生比光柵小的斑(即，光柵未被充滿)。除了通過重構(gòu)進(jìn)行特征形狀的測量之外，也可使用這種設(shè)備測量基于衍射的重疊，如公開專利申請US2006066855A1中所描述。使用衍射階的暗場成像的基于衍射的重疊實現(xiàn)在較小的目標(biāo)上進(jìn)行重疊和其它參數(shù)的測量。這些目標(biāo)可以小于照射斑并且可以被襯底上的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)包圍。來自環(huán)境產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度可利用在圖像平面中的暗場檢測與來自重疊目標(biāo)的強(qiáng)度有效地分離。

暗場成像量測的示例可以在專利申請US20100328655A1和US2011069292A1中找到，通過引用將這些文獻(xiàn)的全文并入本文。已經(jīng)在公開的專利出版物US20110027704A、US20110043791A、US2011102753A1、US20120044470A、US20120123581A、US20120242970A1、US20130258310A、US20130271740A和WO2013178422A1中描述了上述技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。典型地，在這些方法中，期望測量作為目標(biāo)的屬性的不對稱性。目標(biāo)可被設(shè)計成使得不對稱性的測量或量度可用于獲得諸如重疊、聚焦或劑量的各種性能參數(shù)的測量或量度。目標(biāo)的不對稱性是通過使用散射儀檢測衍射光譜的相對部分之間的強(qiáng)度差來測量的。例如，可比較+1衍射階的強(qiáng)度和-1衍射階的強(qiáng)度，以獲得不對稱性的測量。

在這些已知技術(shù)中，使用適當(dāng)?shù)恼丈淠Ｊ胶蛨D像檢測模式以從目標(biāo)內(nèi)的周期性結(jié)構(gòu)(光柵)獲得+1和-1衍射階。比較這些相反的衍射階的強(qiáng)度會提供結(jié)構(gòu)的不對稱性的測量。比較兩個或更多個光柵的被測量的不對稱性與已知偏置值會提供形成結(jié)構(gòu)所采用的過程中的重疊測量。通過目標(biāo)的適當(dāng)設(shè)計，也可通過相同技術(shù)測量除了重疊以外的過程性能參數(shù)，例如聚焦和劑量。