[发明专利]目标基板、光刻测量方法和基板

说明书

本公开提供了目标基板、光刻测量方法和基板。一种基板可以包括：在基板上的包括在集成电路中的特征图案；和在基板上的与特征图案间隔开的原位测量图案，该原位测量图案和特征图案两者被配置为相对于基板的表面具有相同的高度。

技术领域

本发明构思涉及光刻测量(lithography metrology)，更具体地，涉及用于形成集成电路的光刻测量。

背景技术

近来，随着半导体器件的集成密度增大，已经发展了用于形成精细图案的各种光刻技术。也已经提出了各种测量技术用于监测光刻工艺以便制造高度集成的器件。随着半导体器件的集成密度增大，光致抗蚀剂图案的临界尺寸(CD)减小。

用于测量曝光设备中产生的焦距变化(focal variation)的方法的示例包括焦面曝光阵列(FEM)、相移焦距监测(PSFM)和相位光栅焦距监测(PGFM)。在FEM方法中，人根据利用扫描电子显微镜(SEM)测量设备根据用于曝光工艺的焦距和剂量的恒定变化来评估图案的临界尺寸(CD)和图像，以便确定焦距变化。因此，从测量到分析所耗费的时间会过多，并且该分析可能是主观的。PSFM和PGFM方法两者能够采用相同类型的掩模以及相同的测量原理和方法。

发明内容

本发明构思可以提供一种用于光刻测量的目标基板(target substrate)，其能够用于更精确地在线监测伴随制造集成电路(IC)器件进行的光刻工艺产生的微小焦距变化。

本发明构思还可以提供能够更精确且无损地在线监测伴随制造IC器件进行的光刻工艺产生的微小焦距变化的光刻测量方法和光刻测量装置，而没有增加单独的工艺到制造IC器件的工艺。

本发明构思还可以提供制造IC器件的方法，其中，通过利用能够更精确且无损地在线监测伴随制造IC器件进行的光刻工艺产生的微小焦距变化的光刻测量方法，可以提高用于制造IC器件的图案的临界尺寸(CD)均一性并可以制造更可靠的IC器件。

在根据本发明构思的一些实施方式中，一种用于光刻测量的目标基板可以包括基板，该基板具有在其上的特征图案(feature pattern)。亚波长光栅(SWG)标记(SubWavelength Grating(SWG)key)可以相对于基板在与特征图案相同的水平上，其中SWG标记可以包括以第一节距间隔开的多个衍射图案，该第一节距配置为测量影响特征图案的形成的焦距变化。

在根据本发明构思的一些实施方式中，SWG标记和特征图案可以是相同的材料。在根据本发明构思的一些实施方式中，第一节距小于用于测量焦距变化的辐射束的波长。在根据本发明构思的一些实施方式中，每个衍射图案具有矩形截面形状。在根据本发明构思的一些实施方式中，每个衍射图案具有倾斜侧壁。

在根据本发明构思的一些实施方式中，一种用于光刻测量的目标基板可以包括：在基板上的微型基于衍射的套刻(DBO)标记(micro-Diffraction Based Overlay(DBO)key)，其中微型DBO标记可以包括：多个第一衍射图案，每个第一衍射图案具有第一宽度作为最小宽度；以及在基板上的亚波长光栅(SWG)标记，其中SWG标记可以包括多个第二衍射图案，每个第二衍射图案具有小于第一宽度的宽度。

在根据本发明构思的一些实施方式中，微型DBO标记位于基板上的第一区域内，SWG标记位于基板的在第一区域内的第二区域中并被多个第一衍射图案围绕。在根据本发明构思的一些实施方式中，微型DBO标记可以配置为测量基板上的多个特征图案的套刻误差(overlay error)，SWG标记可以配置为测量影响多个特征图案的形成的焦距变化。

在根据本发明构思的一些实施方式中，第二衍射图案具有彼此平行的各个线形状，第二衍射图案和特征图案是相同的材料。