[發明專利]用于確定標記檢測系統中的測量束的期望波長帶寬的帶寬計算系統和方法

有效

• 申請號: 201980034022.0
• 申請日: 2019-05-02
• 公開（公告）號: CN112166384B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 王甲;J·F·F·克林坎梅爾;李華
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F9/00
• 分類號: G03F9/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 胡良均

公開了一種用于確定標記檢測系統中的測量束的期望波長帶寬的帶寬計算系統，該帶寬計算系統包括處理單元，該處理單元被配置為基于標記幾何形狀信息確定期望波長帶寬，標記幾何形狀信息包括表示標記的深度的標記深度信息。在一個實施例中，期望波長帶寬是基于標記檢測誤差函數的周期和/或方差參數。本發明還涉及包括該帶寬計算系統的標記檢測系統、位置測量系統和光刻設備、以及用于確定期望波長帶寬的方法。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年5月24日提交的歐洲申請18173977.2的優先權，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本發明涉及標記檢測技術領域。

背景技術

光刻設備是一種被構造成將期望圖案應用到襯底上的機器。光刻設備可以用于例如集成電路(IC)的制造中。光刻設備可以例如將圖案形成裝置(例如，掩模)的圖案(通常也稱為“設計布局”或“設計”)投影到設置在襯底(例如，晶片)上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。

隨著半導體制造工藝的不斷進步，電路元件的尺寸不斷減小，同時每個器件的功能元件(諸如晶體管)的數量在數十年間一直在穩定增長，遵循通常被稱為“摩爾定律”的趨勢。為了跟上摩爾定律，半導體行業正在尋求能夠形成越來越小的特征的技術。為了在襯底上投影圖案，光刻設備可以使用電磁輻射。該輻射的波長決定被圖案化在襯底上的特征的最小尺寸。當前使用的典型波長是365nm(i線)、248nm、193nm和13.5nm。與使用例如波長為193nm的輻射的光刻設備相比，使用波長在4nm至20nm范圍內(例如，6.7nm或13.5nm)的極紫外(EUV)輻射的光刻設備可以在襯底上形成更小的特征。

在復雜器件的制造中，通常執行很多光刻圖案化步驟，從而在襯底上的連續層中形成功能特征。因此，光刻設備的性能的關鍵方面是相對于在先層中鋪設(通過相同的設備或不同的光刻設備)的特征正確且準確地放置所施加的圖案的能力。為此，襯底設置有一組或多組標記。每個標記是其位置可以在稍后使用位置傳感器(通常是光學位置傳感器)進行測量的一種結構。位置傳感器可以被稱為“對準傳感器”，并且標記可以被稱為“對準標記”。

光刻設備可以包括一個或多個(例如，多個)對準傳感器，通過該對準傳感器，可以準確地測量設置在襯底上或襯底中的對準標記的位置。對準(或位置)傳感器可以使用諸如衍射和干涉等光學現象來從形成在襯底上的對準標記獲取位置信息。當前光刻設備中使用的對準傳感器的示例是基于如US6961116中所述的自參考干涉儀。例如，如US2015261097A1中公開的，已經開發了位置傳感器的各種增強和修改形式。所有這些出版物的內容均通過引用并入本文。

標記或對準標記可以包括一系列條，這些條形成在設置在襯底上的層之上或之中，或者(直接)形成在襯底中。這些條可以規則地間隔開并且用作光柵線，使得標記可以被認為是具有公知的空間周期(節距)的衍射光柵。取決于這些光柵線的取向，可以設計標記以允許沿著X軸或沿著Y軸(其基本上垂直于X軸取向)的位置的測量。包含相對于X軸和Y軸兩者以+45度和/或-45度布置的條的標記允許使用US2009/195768A(其通過引用并入)中所述的技術進行X和Y組合測量。

對準傳感器利用輻射斑點光學地掃描每個標記以獲取諸如正弦波的周期性變化的信號。分析該信號的相位，以確定標記相對于對準傳感器的位置，并且從而確定襯底相對于對準傳感器的位置，對準傳感器又相對于光刻設備的參考框架是固定的。可以提供與不同的(粗略的和精細的)標記尺寸相關的所謂的粗略和精細標記，使得對準傳感器可以區分周期性信號的不同周期以及周期中的準確位置(相位)。不同節距的標記也可以用于此目的。

測量標記的位置還可以提供關于其上設置有標記的襯底的變形的信息，例如以晶片柵格的形式。當襯底暴露于輻射時，襯底的變形例如可以通過將襯底靜電夾持到襯底臺和/或加熱襯底來發生。