[發明專利]緊湊型對準傳感器布置

在審

• 申請號: 201980056601.5
• 申請日: 2019-08-22
• 公開（公告）號: CN112639624A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: T·M·T·A·M·埃拉扎里;J·L·克勒澤;F·G·C·比基恩;K·肖梅
• 申請（專利權）人: ASML控股股份有限公司;ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F9/00
• 分類號: G03F9/00;G02B6/12
• 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

一種用于確定襯底的對準的設備和系統，其中，利用空間相干輻射照射周期性對準標記，然后將所述空間相干輻射照射提供給緊湊集成光學器件以創建對準標記的自身圖像，該圖像可以被操縱(例如進行鏡像、偏振)和合并以獲取與標記位置和標記內變形有關的信息。還公開了一種用于確定襯底的對準的系統，其中，利用空間相干輻射照射周期性對準標記，然后將所述空間相干輻射照射提供給光纖布置以獲得諸如標記的位置和標記內的變形之類的信息。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年8月29日提交的美國臨時專利申請號62/724,198的優先權，該美國臨時專利申請的全部內容通過引用的方式并入本文中。

技術領域

本公開涉及使用光刻技術來制造器件。具體地，本公開涉及用于感測和分析掩模版和晶片上的對準標記以表征和控制半導體光學光刻過程的裝置。

背景技術

光刻設備可以用于例如制造集成電路(IC)。對于該應用，可以將圖案形成裝置(可替代地稱為“掩模”或“掩模版”)用于生成要形成在IC的單層上的電路圖案。可以將這種圖案轉移到襯底(例如硅晶片)上的目標部分(例如包括管芯的一部分、一個管芯或若干個管芯)上。通常通過成像到在襯底上設置的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案的轉印。通常，單個襯底將包含被連續地圖案化的相鄰目標部分的網絡。

已知的光刻設備包括：所謂的步進器，其中，通過將整個圖案一次曝光到目標部分上來輻照每個目標部分；以及所謂的掃描器，其中，通過在輻射束沿給定方向(“掃描”方向)來掃描圖案的同時同步地平行于或反向平行于該方向掃描襯底，來輻照每個目標部分。通過將圖案壓印到襯底上，也可以將圖案從圖案形成裝置轉印到襯底。

IC是逐層構建的，并且現代IC可以具有30層或更多層。產品上重疊(On ProductOverlay，OPO)是對系統將這些層準確地彼此疊置地印刷的能力的量度。連續層或同一層上的多個過程必須與前一層準確對準。否則，結構之間的電接觸將很差，并且所得到的器件將無法達到規格要求。良好的重疊提高器件良率，并且能夠印刷更小的產品圖案。在圖案化的襯底中或其上形成的連續層之間的重疊誤差由光刻設備的曝光設備的多個部分控制。

過程引發的晶片誤差是OPO性能的重要障礙。由于印制圖案的復雜性以及印刷層數的增加而導致了過程引發的誤差。該誤差具有相對高的空間變化：在給定的晶片內，該變化隨晶片不同而不同。

為了控制光刻過程以將器件特征準確地放置在襯底上，通常在例如襯底上提供一個或更多個對準標記，并且光刻設備包括一個或更多個對準傳感器，可以利用該對準傳感器精確地測量標記的位置。對準傳感器可以有效地作為位置測量設備。從不同時間和不同制造商已知了不同類型的標記和不同類型的對準傳感器。在場內測量若干對準標記的相對位置能夠校正過程引發的晶片誤差。場內的對準誤差變化能夠用于擬合用于校正場內的OPO的模型。

已知光刻設備使用多個對準系統將襯底相對于光刻設備對準。例如，可以使用任何類型的對準傳感器或技術獲取數據，例如，SMASH(SMart Alignment Sensor Hybrid)傳感器，如在2005年11月1日公布的標題為“Lithographic Apparatus,DeviceManufacturing Method,and Device Manufactured Thereby”的美國專利號6,961,116中所描述的那樣，該美國專利的全部內容通過引用的方式并入本文，其采用具有單個檢測器和四個不同波長的自參考干涉儀，并在軟件中提取對準信號；或者，ATHENA(AdvancedTechnology using High order ENhancement of Alignment)，如在2001年10月2日公布的標題為“Lithographic Projection Apparatus with an Alignment System forAligning Substrate on Mask”的美國專利號6,297,876中所描述的，該美國專利的全部內容通過引用的方式并入本文，其將七個衍射階中的每一個分別引導到專用檢測器。