检查方法及设备、光刻系统以及器件制造方法技术方案

技术编号:11238646 阅读:95 留言:0更新日期:2015-04-01 12:09
一种检查方法确定了衬底图案的轮廓参数的值。制造具有基准图案目标(BP)的基准衬底,其具有由例如CD(中间临界尺寸)、SWA(侧壁角)和RH(抗蚀剂高度)等轮廓参数所描述的轮廓。散射量测用于获得来自第一和第二目标的第一和第二信号。微分图案轮廓参数的值通过使用贝叶斯微分成本函数基于基准光瞳和受扰光瞳之间的差并且光瞳对图案轮廓参数的依赖性来计算。例如,测量基准过程和受扰过程之间的差,用于光刻过程的稳定控制。正向反馈微分叠层参数也由与图案目标相同的衬底上的叠层目标的观测来计算。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种检查方法确定了衬底图案的轮廓参数的值。制造具有基准图案目标(BP)的基准衬底,其具有由例如CD(中间临界尺寸)、SWA(侧壁角)和RH(抗蚀剂高度)等轮廓参数所描述的轮廓。散射量测用于获得来自第一和第二目标的第一和第二信号。微分图案轮廓参数的值通过使用贝叶斯微分成本函数基于基准光瞳和受扰光瞳之间的差并且光瞳对图案轮廓参数的依赖性来计算。例如,测量基准过程和受扰过程之间的差,用于光刻过程的稳定控制。正向反馈微分叠层参数也由与图案目标相同的衬底上的叠层目标的观测来计算。【专利说明】 相关申请的交叉引用 本申请要求于2012年7月23日递交的美国临时申请61/674, 505的权益和于2012 年11月27日递交的美国临时申请61/730, 474的权益,这两个临时申请的全部内容通过引 用并入本文中。
本专利技术涉及例如可用于由光刻技术制造器件中的检查方法。
技术介绍
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上,通常是衬底的目标部分上的机器。例 如,可以将光刻设备用在集成电路(ICs)的制造中。在这种情况下,可以将可选地称为掩模 或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述1C的单层上的电路图案。可以将该图案 转移到衬底(例如,硅晶片)上的目标部分(例如,包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。 所述图案的转移通常是通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。 通常,单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括:所谓 的步进机,在所述步进机中,通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目 标部分;以及所谓的扫描器,在所述扫描器中,通过辐射束沿给定方向("扫描"方向)扫描 所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步扫描所述衬底来辐射每一个目标部 分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬 底上。 为了监测和控制光刻过程,需要测量图案化的衬底的参数,例如形成在图案化衬 底内或图案化衬底上的特征的线宽(临界尺寸)和侧壁角(SWA)。存在多种技术用于测量 在光刻过程中形成的微观结构(特征),包括使用扫描电子显微镜和各种的专用工具。一 种形式的专用检查工具是散射仪,其中辐射束被引导至衬底表面上的目标上,并且测量被 散射或反射的束的属性。通过比较被衬底反射或散射前后的束的属性,可以确定衬底的属 性。这例如可以通过比较反射束与和已知的衬底属性相关的已知测量结果库内存储的数据 来完成。已知两种主要类型的散射仪。光谱散射仪将宽带辐射束引导到衬底上并且将束的 属性(强度、偏振状态)作为散射到特定的窄的角度范围中的辐射的波长的函数来测量。角 分辨散射仪使用单色辐射束,并且将散射辐射的属性作为被反射的束的角度的函数测量。 为了监测和控制测量结果的目的,可以专门形成所述目标。可替代地,所述目标可 能已经出现在正形成在衬底上的产品特征中。所述目标可以由抗蚀剂材料形成,其已经在 蚀刻衬底材料之前通过光刻过程形成图案。抗蚀剂材料可能被显影或可能没有被显影。不 管所述实施方式的这些细节如何,我们可以说所述测量寻求测量表征所述目标的一个或更 多的参数,诸如描述所述目标的轮廓或形状的参数。为了控制光刻过程,目标轮廓中的变化 可以用于控制光刻设备(扫描器)。目标轮廓从参考过程到受扰过程(perturbed process) 是变化的。参考过程可以例如是在特定时间在特定设备上的过程、具有最佳产率的单独的 设备的过程或其中产生了 OPC(光学邻近效应校正)模型的过程。受扰过程可以是在不同 时间或不同的光刻设备或涂覆/显影设备(在本领域中被称为"轨道")上曝光的过程。受 扰过程可以通过引入具有偏置参数的目标与参考过程一起实施。事实上可以将这两个过程 相对于理想的过程偏置,使得术语"参考"和"受扰"仅是称谓,并且为了测量的目的本身可 以互换。在用于计算目标轮廓的变化的已知方法中,绝对的目标轮廓被针对于参考过程计 算。接下来,绝对的目标轮廓被针对于受扰过程计算。目标轮廓中的变化之后通过这两个 绝对轮廓的相减来获得。这样的方法是所述变化的偏置的预测器,因为必须使用之前的信 息来进行基于由散射术进行的观测的轮廓的重构。任何被偏置的量测方法具有在测量的置 信度上的固有的问题。另外,生成测量绝对的目标轮廓的选配方案(recipe)是单调冗长的 工作,需要熟练的且有经验的工程师。
技术实现思路
期望改善参考过程和受扰过程之间的轮廓上的变化的精度。 根据本专利技术的第一方面,提供了一种用于确定衬底图案的轮廓参数的值的检查方 法,所述方法包括步骤:支撑包括第一图案目标的衬底;用辐射照射第一图案目标并且检 测被散射的辐射以获得第一图案信号;支撑包括第二图案目标的衬底;用辐射照射第二图 案目标并且检测被散射的辐射以获得第二图案信号;和通过使用第一图案信号和第二图案 信号之间的差来计算微分图案轮廓参数的值。 就上文论述的引入而言,第一和第二图案目标中的一个可以是通过参考过程制造 的目标,而另一个是通过受扰过程制造的目标。之后,微分图案轮廓参数可以被使用,以直 接地或间接地揭示这些过程之间的差别。 在提及信号之间的"差"时,应当理解其包含比例(百分比)差,不仅是通过相减 获得的差。技术人员可以选择正确的比较技术,和最适合的表示差的方式。 依赖于所述应用,具有第一图案目标的衬底可以是与具有第二图案目标的衬底相 同或不同。例如,在所述目标在不同的衬底上的情况下,微分轮廓参数可以用于揭示在不同 的设备上执行的过程的差别和/或在不同的时间执行的过程之间的差别。在第一图案目标 和第二图案目标两者在同一衬底上的情况下,微分轮廓参数可以用于揭示在同一衬底上或 在该衬底的一部分内的不同的位置执行的过程之间的差别。可替代地,第一图案目标和第 二图案目标可以是一对被不同地偏置的目标,通过在同一衬底上的在大致相同的位置的相 同的过程形成。在这种情形中,被不同地偏置的目标意味着两个目标被设计成使得它们的 轮廓参数对在它们所形成的过程中的感兴趣的参数具有不同的灵敏度。 根据本专利技术的第二方面,提供了一种用于确定衬底图案的轮廓参数的值的检查设 备,所述检查设备包括:用于衬底的支撑件;光学系统,配置成用辐射照射衬底上的一个或 更多的图案目标并且检测被散射的辐射以获得对应的图案信号;和处理器,布置成通过使 用利用所述光学系统从第一图案目标检测的第一图案信号和利用所述光学系统从第二图 案目标检测的第二图案信号之间的差来计算微分图案轮廓参数的值。 根据本专利技术的第三方面,提供了一种计算机程序产品,包括用于使处理器执行根 据第一方面所述的方法的步骤(e)的机器可读指令。 根据本专利技术的第四方面,提供了一种光刻系统,包括:光刻设备,所述光刻设备包 括:照射光学系统,布置成照射图案;投影光学系统,布置成将所述图案的图像投影到衬底 上;和检查设备,所述检查设备是根据第二方面所述的检查设备,其中所述光刻设备被布置 成在将所述图案施加至另外的衬底时使用来自所述检查设备的测量结果。 根据本专利技术的第四方面,提供了一种制造器件的方法,其中器件图案被利用光刻本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于确定形成在衬底上的图案的轮廓参数的值的检查方法,所述方法包括步骤:(a)支撑包括第一图案目标的衬底;(b)用辐射照射第一图案目标并且检测被散射的辐射以获得第一图案信号;(c)支撑包括第二图案目标的衬底;(d)用辐射照射第二图案目标并且检测被散射的辐射以获得第二图案信号;和(e)通过使用第一图案信号和第二图案信号之间的差来计算微分图案轮廓参数的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:H·克拉莫R·索哈P·蒂纳曼斯JP·拉森
申请(专利权)人:ASML荷兰有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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