使用叠层差异的设计和校正制造技术

一种方法包括：获得是用于图案化过程的、是量测目标的叠层差异参数的函数的所述量测目标的重叠的数据的拟合；以及通过硬件计算机使用所述拟合的斜率以：(i)区分一个量测目标测量选配方案与另一个量测目标测量选配方案；或者(ii)计算重叠的校正值；或者(iii)指示利用所述量测目标获得的重叠测量值应该被使用或者不应该被使用，以配置或修改所述图案化过程的方面；或者(iv)选自(i)至(iii)中的任意组合。

Design and Correction Using Layer Differences

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用叠层差异的设计和校正相关申请的交叉引用本申请要求于2016年11月10日递交的US申请No.62/420,375的优选权，该US申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
本公开涉及能够用于例如通过光刻技术制造器件的检查(例如量测)的方法和设备，并且涉及使用光刻技术制造器件的方法。
技术介绍
光刻设备是将期望的图案施加到衬底上(通常施加到衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以用于制造例如集成电路(IC)。在这种情况下，图案形成装置(其可替代地被称作掩模或掩模版)可以用于产生待形成于IC的单层上的电路图案。该图案可以转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如，包括管芯的一部分、一个或多个管芯)上。通常经由成像到设置于衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行图案的转印。通常，单个衬底将包含连续图案化的相邻目标部分的网络。在图案化过程(即，产生包含图案化(诸如光刻曝光或压印)的器件或其它结构的过程，其通常可以包括一个或更多个相关的处理步骤，诸如抗蚀剂的显影、蚀刻等)中，期望确定一个或更多个感兴趣的参数(例如，使用一个或更多个模型进行测量、模拟等，所述模型将图案化过程的一个或更多个方面模型化)，诸如结构的临界尺寸(CD)、形成于衬底中或衬底上的连续层之间的重叠误差等。期望确定用于通过图案化过程而产生的结构的这样的一个或更多个感兴趣的参数，并且将它们用于与图案化过程相关的设计、控制和/或监测，例如用于程序设计、控制和/或验证。可以将图案化结构的已确定的一个或更多个感兴趣的参数用于图案化过程设计、校正和/或验证、缺陷检测或分类、良率估计和/或过程控制。因此，在图案化过程中，期望频繁地对所产生的结构进行测量，例如以用于过程控制和验证。用于进行这种测量的各种工具是已知的，包括经常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜，以及用于测量重叠(器件中两个层的对准准确度的量度)的专用工具。可以依据两个层之间的对准不良的程度来描述重叠，例如，对所测得的1nm的重叠的提及可以描述两个层对准不良为1nm的情形。已经开发出了多种形式的检查设备(例如量测设备)以供光刻领域中使用。这些器件将辐射束引导到目标上，并且测量改变方向的(例如散射的)辐射的一个或更多个属性-例如，作为波长的函数的在单一反射角处的强度；作为反射角的函数的在一个或更多个波长处的强度；或者作为反射角的函数的偏振-以获得“光谱”，可以根据该“光谱”确定目标的感兴趣的属性。可以通过多种技术执行感兴趣的属性的确定，例如，通过诸如严密耦合波分析或者有限元法的迭代方法、库搜寻和主成份分析而进行的目标的重建。由检查设备(例如散射仪)使用的目标相对较大，例如40μμm×40μm，所以周期性结构(例如光栅)和测量束产生小于该周期性结构的束斑(即，周期性结构被欠填充)。这简化了目标的数学重建，这是因为目标可以被视为无限的。然而，为了将目标的尺寸减小到例如10μμm×10μμm或更小，例如因此可以将它们定位在产品特征中，而不是划线中；可以执行使周期性结构小于测量斑(即，周期性结构被过度填充)的量测术。通常使用暗场散射量测术来测量这种目标，其中，阻挡衍射的第零阶(对应于镜面反射)，并且仅处理高阶。可以在PCT专利申请公开No.WO2009/078708和WO2009/106279中找到暗场量测术的示例，上述PCT专利申请的全部内容以引用方式并入本文中。已经在美国专利申请公开No.US2011-0027704、US2011-0043791和US2012-0242940中描述了该技术的进一步发展，上述美国专利申请每一个的全部内容都并入本文中。使用衍射阶的暗场检测的基于衍射的重叠实现了对较小目标的重叠测量。这些目标可能小于照射斑，并且可能被衬底上的产品结构环绕。目标可以包括多个周期性结构，可以在一个图像中测量所述周期性结构。在已知量测技术中，在某些条件下测量目标两次，同时使目标旋转或者改变照射模式或成像模式，以便分别获得第-1阶衍射强度和第+1阶衍射强度，由此获得重叠测量结果。强度不对称性(这些衍射阶强度的比较)为给定目标提供目标不对称性(即，目标中的不对称性)的量度。目标中的这种不对称性可以被用作重叠误差(两个层的不期望的对准不良)的指标。
技术实现思路
尽管在重叠测量的示例中，重叠测量是快速的并且在计算上非常简单的(一旦被校准的话)，但是它们依赖于如下假设：重叠(即，重叠误差和有意的偏置)是目标中的目标不对称性的唯一原因。目标中的任何其它不对称性(例如，上层中的周期性结构内的、上层中的周期性结构所覆盖的下层中的周期性结构内的、或者上述两者内的特征的结构不对称性)也会导致第一阶(或其它高阶)中的强度不对称性。这种强度不对称性导致结构不对称性，而与重叠不相关，这明显地扰乱了重叠测量，从而给出了不准确的重叠测量。目标的下部或底部周期性结构中的不对称性是结构不对称性的一种常见形式。它可能源自于例如衬底处理步骤，诸如在最初形成底部周期性结构之后执行的化学机械抛光(CMP)。已经发现，除了目标中的结构不对称性之外或者作为目标中的结构不对称性的替代，目标的相邻周期性结构之间的叠层差异或者相邻目标之间的叠层差异也可能是不利地影响测量(诸如重叠测量)准确度的因素。叠层差异可以被理解为相邻周期性结构或目标之间的物理构造的非设计差异。叠层差异包括但不限于：相邻周期性结构或目标之间的厚度差异、相邻周期性结构或目标之间的折射率差异、相邻周期性结构或目标之间的材料差异、相邻周期性结构或目标的结构的光栅周期的差异等。类似于结构不对称性，可以通过诸如图案化过程中的CMP、层沉积等处理步骤引入叠层差异。因此，期望使用确定的叠层差异来识别一个或更多个期望的量测目标测量选配方案(例如，特定期望的目标设计和/或一个或更多个特定测量参数(诸如测量束波长和/或偏振))。另外或可替代地，希望能够使用确定的叠层差异来确定重叠。在实施例中，提供一种方法，该方法包括：获得用于图案化过程的、是量测目标的叠层差异参数的函数的所述量测目标的重叠的数据的拟合；以及通过硬件计算机使用所述拟合的斜率以(i)将一个量测目标测量选配方案与另一个量测目标测量选配方案进行区分，或者(ii)计算重叠的校正值，或者(iii)指示利用所述量测目标获得的重叠测量值应该被使用或者不应该被使用，以配置或修改所述图案化过程的方面，或者(iv)选自(i)至(iii)中的任意组合。在实施例中，提供一种方法，该方法包括：获得用于图案化过程的量测目标的区域的周期性结构强度不平衡性参数值，所述区域被预期为具有最小叠层差异；找出非重叠诱发的周期性结构强度不平衡性参数值，所述非重叠诱发的周期性结构强度不平衡性参数值用作用于所述量测目标的平均周期性结构强度不平衡性参数值与用于所述区域的周期性结构强度不平衡性参数值之间的差值；以及使用非重叠诱发的周期性结构强度不平衡性参数差值计算校正重叠值。在实施例中，提供一种方法，该方法包括：获得用于图案化过程的量测目标的测量辐射强度值，所述测量辐射强度值是所述量测目标的叠层差异参数的函数；根据是所述叠层差异参数的函数的所述测量辐射强度值，获得用于在非重叠诱发的周期性结构强度不平衡性的值处确定重叠的测量辐射强度的值；以及通过硬件计算机基于用于确定重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：获得用于图案化过程的、是量测目标的叠层差异参数的函数的所述量测目标的重叠的数据的拟合；和通过硬件计算机使用所述拟合的斜率以：(i)区分一个量测目标测量选配方案与另一个量测目标测量选配方案；或者(ii)计算重叠的校正值；或者(iii)指示利用所述量测目标获得的重叠测量值应该被使用或者不应该被使用，以配置或修改所述图案化过程的方面；或者(iv)选自(i)至(iii)中的任意组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.10 US 62/420,3751.一种方法，包括：获得用于图案化过程的、是量测目标的叠层差异参数的函数的所述量测目标的重叠的数据的拟合；和通过硬件计算机使用所述拟合的斜率以：(i)区分一个量测目标测量选配方案与另一个量测目标测量选配方案；或者(ii)计算重叠的校正值；或者(iii)指示利用所述量测目标获得的重叠测量值应该被使用或者不应该被使用，以配置或修改所述图案化过程的方面；或者(iv)选自(i)至(iii)中的任意组合。2.如权利要求1所述的方法，其中，在所述量测目标的图像的像素水平，计算所述重叠和叠层差异参数数据。3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，根据从所述量测目标测得的衍射辐射的强度的图像平面检测，计算所述重叠和叠层差异参数。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：通过使用用于所述量测目标的第一周期性结构的图像的第一部位的辐射强度数据与用于所述量测目标的第二周期性结构的图像的第二部位的辐射强度数据的组合，导出所述重叠和/或叠层差异参数数据，其中，所述第二部位在与所述第一部位旋转对称的位置。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述叠层差异参数包括所述量测目标的具有第一偏置值的周期性结构的强度值的组合减去所述量测目标的具有不同的第二偏置值的周期性结构的强度值的组合。6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述拟合是线性拟合。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，包括：使用所述拟合的斜率计算重叠的校正值。8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，包括：使用所述拟合的斜率区分一个量测目标测量选配方案与另一个量测目标测量选配方案。9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，包括：基于所述拟合的斜率配置或修改所述图案化过程的方面。10.一种方法，包括：获得用于图案化过程的量测目标的区域的周期性结构强度不平衡性参数值，所述区域被预期为具有最小叠层差异；找出非重叠诱发的周期性结构强度不平衡性参数值，所述非重叠诱发的周期性结构强度不平衡性参数值用作用于所述量测目标的平均周期性结构强度不平衡性参数值与用于所述区域的周期性结构强度不平衡性参数值之间的差值；以及使用非重叠诱发的周期性结构强度不平衡性参数差值计算校正重叠值。11.如权利要求11所述的方法，还包括：组合所述非重叠诱发的周期性结构强度不平衡性参数差值与用于所述量测目标的重叠的数据的拟合的斜率，以计算所述校正重叠值，所述拟合的斜率是所述量测目标的叠层差异诱发的周期性结构强度不平衡性参数的函数。12.如权利要求10或权利要求11所述的方法，其中，所述区域是所述量测目标的第一周期性结构内的部位，并且从所述区域到所述量测目标的第二周期性结构的距离介于所述第一周期性结构与所述第二周期性结构之间的最短距离的90％至110％之间，所述量测目标的第二周期性结构具有不同的第二偏置。13.如权利要求10至12中任一项所述的方法，还包括：通过使用用于所述量测目标的第一周期性结构的图像的第一部位的辐射强度数据与用于所述量测目标的第二周期性结构的图像的第二部位的辐射强度数据的组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋爱琴，A·J·登鲍埃夫，K·巴塔查里亚，H·范德拉恩，B·菲瑟，M·J·J·杰克，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL