对准方法技术

一种确定对准标记(29)在衬底上的位置的方法，该对准标记(29)包括第一段(29a)和第二段(29b)，该方法包括用辐射照射对准标记，检测由对准标记衍射的辐射并且生成作为结果的对准信号。对准信号包括仅在第一段照射期间接收的第一分量(光束轮廓35在左侧)、在仅第二段的照射期间接收的第二分量(光束轮廓35在右侧)、以及在这两个段的同时照射期间接收的第三分量(当光束通过29a和29b之间的边界时)。使用对准信号的第一分量、第二分量和第三分量确定段(29a，29b)的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对准方法相关申请的交叉引用本申请要求于2016年8月15日提交的美国申请62/375,263的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及一种对准方法，并且还涉及一种对准系统。对准系统可以形成光刻设备的一部分。
技术介绍
光刻设备是一种机器，其将期望图案施加到衬底上，通常施加到衬底的目标部分上。例如，光刻设备可以用于制造集成电路(IC)。在这种情况下，可以使用图案化装置(备选地称为掩模或掩模版)来生成要在IC的单个层上形成的电路图案。该图案可以转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括部分、一个或几个管芯)上。图案的转移通常经由到衬底上提供的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上的成像。通常，单个衬底将包含连续地图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器(其中通过一次将整个图案暴露到目标部分上来辐射每个目标部分)和所谓的扫描仪(其中在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案同时与该方向平行或反平行地扫描衬底来辐射每个目标部分)。还可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案化装置转移到衬底。为了控制光刻工艺以将期望图案准确地施加到衬底上，在衬底上提供对准标记，并且光刻设备提供有对准系统。对准系统被配置为执行测量并且确定衬底上提供的对准标记距其的位置。期望减小对准标记的尺寸使得衬底上的更多空间可用于将期望图案施加到衬底上。减小对准标记的尺寸可能降低使用对准系统进行的测量的再现性和/或准确性。期望提供一种对准方法，其允许减小对准标记的尺寸，而不影响使用对准系统进行的测量的再现性和/或准确性。备选地，可以期望维持对准标记的尺寸并且改善使用对准系统进行的测量的再现性和/或准确性。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种确定对准标记在衬底上的位置的方法，该对准标记包括第一段和第二段，该方法包括利用辐射照射对准标记。检测由对准标记衍射的辐射并且生成作为结果的对准信号，该对准信号包括仅在第一段的照射期间接收的第一分量、仅在第二段的照射期间接收的第二分量、以及在这两个段的同时照射期间接收的第三分量；以及使用对准信号的第一分量、第二分量和第三分量确定段的位置。该方法有效地使用对准信号，该对准信号包括在两个对准段的照射期间接收的第三分量。该方法允许减小对准标记的尺寸，从而允许更多空间用于在衬底上印刷期望图案，而不会影响使用对准系统进行的测量的准确性和/或再现性。备选地，该方法可以使得能够移除对准段之间的距离并且减小对准段的长度，使得对准标记的总尺寸显著减小，而不会对测量的再现性和/或准确性产生不可接受的大的影响。备选地，该方法可以使得能够维持对准段的尺寸，同时提高使用对准标记进行的测量的再现性和/或准确性。该确定可以包括使用具有已知特性的校准标记上的校准测量的结果来产生校准对准信号，从该校准对准信号可以确定对准信号和段的位置之间的关系。执行校准测量提供了一种确定对准信号与段的位置之间的关系的简单方式，其不需要制定和求解分析表达式。如果需要，可以将单个校准对准信号拟合到多个不同的对准信号，或者可以对不同类型的对准标记执行多个校准测量。可以执行校准测量并且可以存储其结果以供将来使用。该确定可以包括将校准对准信号拟合到对准信号。将校准对准信号拟合到对准信号是一种计算快速且相对简单的确定段的位置的方式。该确定可以包括对对准信号的第三分量进行去卷积。去卷积可以基于辐射的轮廓的大小和形状的知识以及第一分量和第二分量的知识。去卷积可以包括将一个或多个函数拟合到对准信号。校准对准信号可以用于对对准信号的第三分量进行去卷积。使用校准测量来对对准信号的第三分量进行去卷积(例如，通过确定一个或多个函数的形式)可以比构建可以用于对第三分量进行去卷积的分析表达式更快和更简单。一个或多个函数可以是正弦函数和/或余弦函数。正弦函数和余弦函数是一种表示和分析周期性变化信号(诸如对准信号)的便利方式。确定可以包含将对准信号分离成多个部分并且分析每个部分以从对准信号中提取局部相位信息。可以组合对准信号的每个部分的分析结果以产生作为辐射位置的函数的对准信号的相位的变化，对准信号的相位的变化用于确定段的位置。每个部分可以是不同的并且由对准信号的整数个周期组成，并且分析对准信号的每个部分可以包括对对准信号的每个部分执行快速傅立叶变换。快速傅立叶变换是一种分析对准信号的计算上快速的方法。分析对准信号的每个部分可以包括将一个或多个函数拟合到对准信号的每个部分。校准对准信号可以用于确定一个或多个函数的形式。一个或多个函数可以是正弦函数和/或余弦函数。分析对准信号的每个部分还可以包括将一个或多个经拟合的函数分离成多个部分并且对这些部分执行开窗分析。开窗分析是一种可以相对容易地应用于对准信号的完善的信号分析技术。可以为不同的对准信号选择不同的窗函数，以允许灵活地确定段的位置。校准对准信号可以用于确定一个或多个函数的形式。各部分可以重叠，并且分析每个部分可以包括对各部分执行非矩形开窗分析。使用非矩形开窗分析允许在如何分离对准信号方面具有更大的灵活性。该确定可以包括对对准信号执行希尔伯特变换以产生复对准信号。与其他方法相比，执行希尔伯特变换可以有利地花费更少的时间来在计算上计算段的位置。希尔伯特变换方法可以抵抗诸如低强度对准信号和/或衬底处理效应等测量干扰。可以通过确定复对准信号的自变量来从对准信号的希尔伯特变换中提取局部对准信号相位信息。对准信号可以包括窄带对准信号贡献的混合，并且带通滤波器可以用于在对对准信号贡献执行希尔伯特变换之前分离对准信号贡献。段的长度可u取决于用于测量段的辐射束轮廓的直径。段的长度可以在40微米或更大的范围内。段的长度可以是200微米或更小。例如，段的长度可以在40-80微米的范围内。在不占用大量衬底空间的情况下执行准确和可再现的对准位置测量的能力在光刻应用中是非常有利的，因为在衬底上有更多的空间可用于印刷期望图案。段可以包括具有相同间距和相同取向的周期性结构。第一段可以包括具有在其分辨率特征的中心与其空间区域的中心之间的第一已知位置偏移分量的子分段光栅，并且第二段可以包括具有在其分辨率特征的中心与其空间区域的中心之间的第二已知位置偏移分量的子分段光栅，第一已知位置偏移分量与第二已知位置偏移分量不同。子分段对准标记提供了当暴露于辐射时表现类似于产品特征的优点。随后，由于使用子分段对准标记来对准衬底上的产品特征，因此包括在衬底上具有与衬底上存在的子分段对准标记类似的分辨率和/或密度的产品特征的随后被暴露的管芯可以更好地对准它们的预期位置。在不损害使用子分段对准标记进行的测量的准确性的情况下减小子分段对准标记的尺寸的能力是有益的。衬底可以包括第一目标部分和第二目标部分，并且第一段可以位于第一目标部分中并且第二段可以位于第二目标部分中，使得对准标记是级联的场内对准标记。通过允许较小的场内对准标记而不影响这种测量的准确性和再现性，可以使场内对准标记测量更有效。使用小的级联对准标记有利地允许在更短的时间内执行场内对准标记测量，并且可以实现使用光刻设备制造的装置的吞吐量更大。辐射可以包括多个偏振和/或多个波长。使用具有不同波长或不同偏振的辐射束来执行对准标记的位置测量有利地允许测量和/或考虑对准标记的不同属性，例如，不同的衬底本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定对准标记在衬底上的位置的方法，所述对准标记包括第一段和第二段，所述方法包括：利用辐射照射所述对准标记，检测由所述对准标记衍射的辐射并且生成作为结果的对准信号，所述对准信号包括仅在所述第一段的照射期间被接收的第一分量、仅在所述第二段的照射期间被接收的第二分量、以及在两个段的同时照射期间被接收的第三分量；以及使用所述对准信号的所述第一分量、所述第二分量和所述第三分量确定所述段的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.15 US 62/375,2631.一种确定对准标记在衬底上的位置的方法，所述对准标记包括第一段和第二段，所述方法包括：利用辐射照射所述对准标记，检测由所述对准标记衍射的辐射并且生成作为结果的对准信号，所述对准信号包括仅在所述第一段的照射期间被接收的第一分量、仅在所述第二段的照射期间被接收的第二分量、以及在两个段的同时照射期间被接收的第三分量；以及使用所述对准信号的所述第一分量、所述第二分量和所述第三分量确定所述段的位置。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定使用具有已知特性的校准标记上的校准测量的结果来产生校准对准信号，所述对准信号与所述段的位置之间的关系根据所述校准对准信号来确定。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述确定包括将所述校准对准信号拟合到所述对准信号。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述确定包括对所述对准信号的所述第三分量进行去卷积。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述去卷积基于所述辐射的轮廓的大小和形状的知识以及所述第一分量和所述第二分量的知识。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中所述校准对准信号被用于对所述对准信号的所述第三分量进行去卷积。7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述确定包含将所述对准信号分离成多个部分，并且分析每个部分以从所述对准信号中提取局部相位信息。8.根据权利要求7所述的方法，其中分析所述对准信号的每个部分包括将一个或多个函数拟合到所述对准信号的每个部分。9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述确定包括对所述对准信号执行希尔伯特变换以产生复对准信号。10.根据任...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·G·C·比杰南，S·G·J·马斯杰森，E·M·休瑟博斯，V·德梅吉斯，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，ASML控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL