[發(fā)明專利]光刻過程中的量測(cè)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880058496.4
• 申請(qǐng)日: 2018-08-02
• 公開（公告）號(hào): CN111095112B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·G·J·馬西森;M·J·J·杰克;K·巴塔查里亞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號(hào): G03F7/20
• 分類號(hào): 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: 胡良均

提供了用于估計(jì)光刻過程的參數(shù)的設(shè)備和方法，以及用于確定光刻過程的參數(shù)的估計(jì)的品質(zhì)低劣強(qiáng)度之間的關(guān)系的設(shè)備和方法。在用于估計(jì)參數(shù)的設(shè)備中，處理器被配置成基于在被測(cè)試襯底的至少第一特征的特征不對(duì)稱性的測(cè)量并且還基于針對(duì)表示所述被測(cè)試襯底的至少一個(gè)另外的襯底的多個(gè)相應(yīng)的至少第一特征所確定的關(guān)系，確定與所述被測(cè)試襯底有關(guān)的參數(shù)的估計(jì)的品質(zhì)，所述關(guān)系是在與所述至少一個(gè)另外的襯底有關(guān)的參數(shù)的估計(jì)的品質(zhì)的測(cè)量與相應(yīng)的第一特征的特征不對(duì)稱性的測(cè)量之間的關(guān)系。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2017年9月11日提交的歐洲申請(qǐng)17190401.4和2017年9月27日提交的歐洲申請(qǐng)17193415.1的優(yōu)先權(quán)，這些申請(qǐng)通過引用全文并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于估計(jì)光刻過程的參數(shù)的方法和設(shè)備，特別涉及確定這種估計(jì)的品質(zhì)的方法和設(shè)備。在特別的布置中，所述參數(shù)可以是重疊。

背景技術(shù)

光刻設(shè)備是一種構(gòu)造為將所期望的圖案應(yīng)用到襯底上的機(jī)器。光刻設(shè)備能夠例如用于集成電路(IC)的制造中。光刻設(shè)備可例如將在圖案形成裝置(例如，掩模)處的圖案(也經(jīng)常稱為“設(shè)計(jì)布局”或“設(shè)計(jì)”)投影到設(shè)置在襯底(例如，晶片)上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。

為了將圖案投影到襯底上，光刻設(shè)備可以使用電磁輻射。這種輻射的波長(zhǎng)確定能夠形成在襯底上的特征的最小尺寸。當(dāng)前使用的典型的波長(zhǎng)是365nm(i線)、248nm、193nm和13.5nm。使用極紫外(EUV)輻射(其波長(zhǎng)在4-20nm范圍內(nèi)，例如6.7nm或13.5nm)的光刻設(shè)備可用于在襯底上形成比使用例如波長(zhǎng)為193nm的輻射的光刻設(shè)備更小的特征。

低k₁光刻術(shù)可以用于處理尺寸小于光刻設(shè)備的經(jīng)典分辨率極限的過程特征。在這種過程中，分辨率公式可以表達(dá)為其中λ是所用輻射的波長(zhǎng)，NA是光刻設(shè)備中投影光學(xué)元件的數(shù)值孔徑，CD是“臨界尺寸”(通常是印制的最小特征大小，但在這種情況下為半節(jié)距)，k₁是經(jīng)驗(yàn)分辨率因子。通常，k₁越小，在襯底上再現(xiàn)類似于由電路設(shè)計(jì)者規(guī)劃的形狀和尺寸以實(shí)現(xiàn)特定電學(xué)功能和性能的圖案就變得越困難。為了克服這些困難，可以將復(fù)雜的精調(diào)步驟施加到光刻投影設(shè)備和/或設(shè)計(jì)布局。這些步驟包括例如但不限于：NA的優(yōu)化、自定義照射方案、使用相移圖案形成裝置、設(shè)計(jì)布局中的各種優(yōu)化(諸如光學(xué)近接校正(OPC，有時(shí)也稱為“光學(xué)和過程校正”)、或通常被定義為“分辨率增強(qiáng)技術(shù)”(RET)的其它方法。替代地，可以使用用于控制光刻設(shè)備的穩(wěn)定性的緊密控制回路來改良低k₁下的圖案的再現(xiàn)。

在光刻過程中，期望頻繁地測(cè)量所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的參數(shù)。一個(gè)這種參數(shù)是重疊，其是結(jié)構(gòu)的兩個(gè)或更多個(gè)層已相對(duì)于彼此被制作的準(zhǔn)確度的測(cè)量。一種用于測(cè)量重疊的技術(shù)是標(biāo)繪具有正重疊偏置的第一特征的不對(duì)稱性強(qiáng)度數(shù)據(jù)對(duì)具有負(fù)重疊偏置的第二特征的不對(duì)稱性強(qiáng)度數(shù)據(jù)，然后確定通過該數(shù)據(jù)擬合的線的梯度。這種技術(shù)可以稱為不對(duì)稱性強(qiáng)度回歸分析。這一過程在下文中更為詳細(xì)地進(jìn)行解釋。

然而，不對(duì)稱強(qiáng)度數(shù)據(jù)的品質(zhì)受一個(gè)或更多個(gè)其它參數(shù)的影響，諸如第一特征和/或第二特征本身中的不對(duì)稱性。期望確定重疊測(cè)量的估計(jì)的品質(zhì)，以使得其可被接受、被拒絕或在量測(cè)方法期間被加權(quán)。

發(fā)明內(nèi)容

本文公開的方法和設(shè)備旨在解決或減輕與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)問題，包括本文所論述的或從本文導(dǎo)出的問題。特別地，所公開的方法和設(shè)備可以尋求解決確定參數(shù)(諸如重疊)的測(cè)量品質(zhì)的問題。

此外，本發(fā)明人還認(rèn)識(shí)到，針對(duì)一特定晶片確定重疊測(cè)量的品質(zhì)可能是耗費(fèi)時(shí)間的，并且也不適于半導(dǎo)體器件的高容量制造。因此，本發(fā)明人已經(jīng)證實(shí)，期望具有用于確定諸如重疊的參數(shù)的品質(zhì)而不會(huì)在光刻過程中引入高的時(shí)間負(fù)擔(dān)的方法和設(shè)備。