[發明專利]用于決定元件在光刻掩模上的位置的設備與方法

有效

• 申請號: 202010068024.6
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111458983B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: M.布達赫;N.奧思
• 申請（專利權）人: 卡爾蔡司SMT有限責任公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王蕊瑞

本發明關于用于決定至少一個元件(130、540、940)在光刻掩模(110)上的位置的設備(200)，該設備包含：(a)至少一個掃描粒子顯微鏡(210)，其包含第一參考物體(240)，其中第一參考物體(240)設置在掃描粒子顯微鏡(210)上，使得掃描粒子顯微鏡(210)可用于決定至少一個元件(130、540、940)在光刻掩模(110)上相對第一參考物體(240)的相對位置；以及(b)至少一個距離測量裝置(270)，其實施為決定第一參考物體(240)和第二參考物體(250)之間的距離，其中第二參考物體(250)與光刻掩模(110)之間存在一關系。

相關申請的交叉引用

本專利申請主張在2019年1月21日向德國專利商標局提出申請的德國專利申請案DE 10 2019 200 696.5的優先權，其全部內容以引用的方式并入本文。

技術領域

本發明關于用于決定元件在光刻掩模上的位置的設備與方法。

背景技術

納米技術的進步使得生產具有越來越小的結構元件的部件成為可能。為了處理和顯示納米結構，需要可測量這些結構的工具，使得可從測量數據產生結構元件的像。舉例來說，這些像可用于檢查結構元件是否放置在由設計所提供的位置和/或該結構元件是否具有預定的尺寸。此外，可根據像數據確定在處理晶片時的兩個或更多個光掩模的最佳可能重疊。

當前，光學測量過程通常用于測量納米技術領域的部件。然而，光學測量過程的分辨率受到用于分析部件的輻射波長的限制。目前，氟化氬(ArF)激光器(其在約193nm的波長下發射)形成了具有最短波長的市售光源。

在某些領域中，使用ArF激光器作為光源的顯微鏡的分辨率并不足夠。舉例來說，測量光刻掩模上的圖案元件的準確度需在單位數納米范圍內，或甚至在亞納米范圍內。

掃描粒子顯微鏡為可在此區域中提供空間分辨率的測量工具。在掃描粒子顯微鏡中，粒子束與樣品相互作用。掃描粒子顯微鏡在下文中簡稱為SBM(掃描粒子束顯微鏡)。舉例來說，電子和/或離子被使用作為粒子。然而，也可能使用其他粒子束，例如原子束或分子束。可使用電子或離子束，在可調整的分辨率下掃描或感測樣品的較大區域。因此，掃描粒子顯微鏡是用于納米技術的強大分析工具。

然而，在掃描粒子顯微鏡中很難將粒子束的位置固定在其靜止位置。在這方面，有兩個主要的誤差來源。首先，由于來自掃描粒子顯微鏡的柱內的原因，可能引起掃描粒子顯微鏡的束位置的變化。這方面的示例包含例如通過改變聚焦和/或像差來進行掃描粒子顯微鏡的設定的改變，例如調整中的變化。SBM的柱的經常不可避免的污染會導致SBM的柱的構成部分產生靜電充電，使粒子束偏轉。此外，可將掃描粒子顯微鏡的柱內的構成部分的熱漂移加入到上述原因。

申請人的專利US 9336983 B2描述了用于確定并大幅地補償粒子束的靜止位置的波動的選項，其原因主要出現在SBM的柱中。

其次，掃描粒子顯微鏡的束位置會受到起源位于SBM柱之外的源的影響。粒子束的空間分辨率降低的重要原因在于樣品的靜電充電。此外，外部電場和磁場以及發生的干擾輻射會影響SPM的粒子束在樣品上的入射點。關于粒子束的入射點，待檢查樣品的熱漂移同樣包含在來自SBM柱之外的故障原因中。

除了測量小的結構，掃描粒子顯微鏡也經常用于局部處理或修復微觀結構。然而，以上概述的原因經常導致待處理部位的粒子束所引起的成像中的變形，并導致修復過程的品質下降。

為了使這些影響最小化，通常將參考結構或參考標記附接在待處理樣品上的處理部位附近，并定期進行感測。為了校正粒子束的束位置，在樣品的處理程序期間使用參考標記的位置相對于參考位置的測量偏差。這被稱作“漂移校正”。為此目的，在本領域中將參考標記稱作“DC標記”。