[发明专利]确定与临界尺寸相关的性质的方法、检查装置和器件制造方法有效

专利信息
申请号: 201480033591.0 申请日: 2014-05-23
公开(公告)号: CN105308508B 公开(公告)日: 2018-08-10
发明(设计)人: H·克拉默;A·J·登博夫;H·梅根斯;M·范德沙;T-C·黄 申请(专利权)人: ASML荷兰有限公司
主分类号: G03F7/20 分类号: G03F7/20
代理公司: 北京市金杜律师事务所 11256 代理人: 王茂华;吕世磊
地址: 荷兰维*** 国省代码: 荷兰;NL
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摘要:
搜索关键词: 确定 临界 尺寸 相关 性质 方法 检查 装置 器件 制造
【说明书】:

确定诸如临界尺寸(CD)或曝光剂量之类的与临界尺寸相关的性质的方法。使用光刻装置在光刻工艺中处理晶片,以在晶片上产生具有不同相应临界尺寸偏差的周期性目标。照射目标中的每个目标。测量由目标散射的辐射的强度。从图像中识别和提取每个光栅。确定差分信号。然后基于差分信号、CD偏差、以及差分信号在这样的周期性目标的1:1线与间隔比处近似于零的知识,确定诸如CD或曝光剂量之类的与CD相关的性质。使用所确定的与临界尺寸相关的性质,以在后续晶片的光刻处理中控制光刻装置。为了只使用两个CD偏差,校准步骤可以使用对“金晶片”(即参考晶片)的测量,以通过已知CD确定针对CD对中的每对的强度梯度。替代地,校准可以基于对强度梯度对CD的敏感性的仿真。

相关申请的交叉引用

本申请要求美国临时申请61/834,105的权益,其在2013年6月12日提交,并且通过引用方式将其整体并入本文。

技术领域

发明涉及用于确定由例如利用在通过光刻技术制造器件中的光瞳平面检测或暗场散射测量可使用的光刻工艺产生的结构的与临界尺寸相关的性质(诸如临界尺寸(CD)或剂量)的方法和装置,并且涉及使用光刻技术制造器件的方法。

背景技术

光刻装置是将期望图案应用到衬底上、通常应用到衬底的目标部分上的机器。例如,可以在集成电路(IC)的制造中使用光刻装置。在该实例中,其替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置可以用于生成要形成在IC的个体层上的电路图案。这一图案可以被转移到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括部分的、一个、或几个裸片)上。图案的转移通常经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常,单个衬底将包含相继图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻装置包括:所谓的步进器,其中通过将整个图案一次曝光至目标部分上来照射每个目标部分;和所谓的扫描器,其中通过沿给定方向(“扫描”方向)通过辐射束扫描图案,而与这一方向平行或反向平行地同步扫描衬底,来照射每个目标部分。还可能通过将图案压印到衬底上来将图案从图案形成装置转移到衬底。

在光刻工艺中,期望频繁地对所创建的结构进行测量以便例如工艺控制和验证。已知用于进行这样的测量的各种工具,包括其常常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜以及用于测量光刻装置的CD、重叠(器件中的两层的对准的准确性)和离焦的其它专门工具。最近,已经开发了用于在光刻领域中使用的各种形式的散射仪。这些设备将辐射束引导到目标上并且测量散射辐射的一个或多个性质——例如,作为波长的函数的单个反射角处的强度;作为反射角的函数的一个或多个波长处的强度;或者作为反射角的函数的偏振——以获得从其中可以确定目标的感兴趣的性质的“谱”。感兴趣的性质的确定可以通过各种技术来执行:例如,通过诸如严格耦合波分析或有限元法之类的迭代方法重构目标结构;库搜索;和主成分分析。

由常规散射仪所使用的目标是相对大的,例如40μm乘40μm光栅,并且测量束生成小于光栅的斑(即,光栅欠填充)。这简化了目标的数学重构,因为它可视为无穷大。然而,为了减少目标的尺寸,例如减少到10μm乘10μm或更小,因此它们可以例如被定位在产品特征之中,而不是划道中,已经提出了其中使光栅小于测量斑(即,光栅过填充)的量测。通常这样的目标使用暗场散射测量来测量,其中零阶衍射(对应于镜面反射)被阻挡,并且仅工艺较高阶。

使用衍射阶的暗场检测的基于衍射的重叠实现对较小目标的重叠测量。这些目标可以小于照射斑,并且可以被晶片上的产品结构所围绕。在一个图像中可以测量多个目标。

在已知的量测技术中,通过在某些条件下测量目标两次来获得重叠测量结果,而旋转目标或改变照射模式或成像模式以单独获得-1和+l衍射阶强度。针对给定光栅比较这些强度提供光栅中的非对称性的测量。

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