[发明专利]基于衍射的聚焦度量

说明书

本发明提供能够通过覆盖测量工具实行敏感聚焦测量的基于衍射的聚焦目标单元、目标、及设计及测量方法。单元包括具有粗节距的周期性结构及以细节距布置的多个元件。所述粗节距是所述细节距的整数倍，其中所述细节距在一个设计规则节距与两个设计规则节距之间且小于测量分辨率，且所述粗节距大于所述测量分辨率。所述元件是不对称的以提供散射照明的+1衍射级及‑1衍射级中的不同振幅，且所述元件的子组具有大于可印刷性阈值的CD(临界尺寸)，且其它元件具有小于所述可印刷性阈值的CD。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2016年10月14日申请的第62/408,238号美国临时专利申请案的权利，所述案的全部内容以引用方式全部并入本文中。

技术领域

本发明涉及度量领域，且更特定来说涉及散射聚焦测量及对应目标设计。

背景技术

平版印刷工具(例如，扫描仪或步进器)需要具有指定节点定义过程窗内的聚焦及剂量值，从而导致对这些参数的严格要求。对于新近节点，相对于聚焦及剂量的标称位置，聚焦变动的允许范围为±10nm，所述范围对于后续节点变得更小。在当前实践中，针对不同预定义扫描仪聚焦及剂量值印刷具有相同图案的特殊测试晶片(FEM(聚焦曝光矩阵)晶片)，且使用所述特殊测试晶片以通过与其比较来确定实际聚焦及剂量参数。

当前聚焦/剂量测量方法的实例包含(i)使用具有隔离线图案、可能具有用于灵敏度增强的辅助特征的FEM晶片(例如，Brunner及Ausschnitt在2007年发表于SPIE会议第6518卷的“过程监视器光栅(Process Monitor Gratings)”；第7,916,284号美国专利(其全部内容包含在本文中))、(ii)由成像工具测量线端缩短效应(例如，Ausschnitt及Lagus在1998年发表于SPIE第3332卷的“见树而见林：CD控制的新方法(Seeing the forest forthe trees:a new approach to CD control)”，其全部内容包含在本文中)、(iii)在专用主光罩中使用相移掩模(例如，Brunner等人在1994年发表于SPIE会议第2197卷的“使用聚焦监视器测试掩模的量化步进器测量方法(Quantitative stepper metrology using thefocus monitor test mask)”，其全部内容包含在本文中)，及(iv)使用包括不对称衍射光栅图案及参考图案的聚焦测试掩模，所述图案与光栅图像中的偏移进行比较(Hinnen等人在2013年发表于ASMC 2013SEMI高级半导体制造会议(Advanced SemiconductorManufacturing Conference)的“基于散射测量的产品上聚焦测量和监视(Scatterometry-based on-product focus measurement and monitoring)”，其全部内容包含在本文中)。

发明内容

下文是提供对本发明的初始理解的简化概述。所述概述不一定识别关键元件也不限制本发明的范围，而仅仅作为下文描述的引言。

本发明的一个方面提供一种基于衍射的聚焦目标单元，其包括具有粗节距的周期性结构及以细节距布置的多个元件，其中所述粗节距是所述细节距的整数倍，其中所述细节距在一个设计规则节距与两个设计规则节距之间且小于测量分辨率，且所述粗节距大于所述测量分辨率，其中所述元件是不对称的以提供散射照明的+1衍射级及-1衍射级中的不同振幅，且其中所述元件的子组具有大于可印刷性阈值的CD(临界尺寸)，且其它元件具有小于所述可印刷性阈值的CD。

本发明的这些、额外及/或其它方面及/或优点阐述在下文详细描述中；可以从所述详细描述推论；及/或可通过实践本发明来学习。

附图说明

为更好地理解本发明的实施例且展示可如何实行，现将纯粹地以实例的方式参考附图，其中类似数字始终指定对应元件或区段。

在附图中：