【技术实现步骤摘要】
晶片配准及重叠测量系统以及有关方法
本专利技术大体来说涉及晶片配准及重叠测量系统以及实现重叠测量的方法。更具体来说，可使用可见配准标记结合铁磁或反铁磁配准标记来进行重叠测量。也可採用表现出对外部磁刺激的主动响应的配准标记。
技术介绍
光刻设备是一种将所要图案施加到衬底上(通常施加到例如半导体晶片的块状半导体衬底的目标部分上)的机器。例如，光刻设备可用于制造半导体装置。在所述情况下，图案化装置(在本领域中称为掩模或掩模版)可用于产生电路图案，所述电路图案将形成在晶片的有源表面上的单个材料层上的裸片位置上。此图案可转移到晶片(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包含部分、一个或几个裸片位置)上。通常经由在晶片上提供的辐射敏感材料(即，光致抗蚀剂)层上成像来实现图案的转移。通常，晶片将包含对应于连续图案化的裸片位置的相邻目标部分的格栅。在光刻过程中，通常希望频繁地对晶片上形成的特征(即，结构)及其位置进行测量，例如，用于过程控制及验证。用于进行此类测量的各种工具是已知的，包含通常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜，以及测量重叠...
【技术保护点】
1.一种方法，其包括：/n向晶片施加磁场；/n检测从所述晶片内的第一组配准标记中的至少一个配准标记发射的至少一个残余磁场；/n响应于所述所检测到的至少一个残余磁场，确定所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记的位置；/n确定第二组配准标记中的至少一个配准标记的位置；及/n响应于所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记及所述第二组配准标记中的所述至少一个配准标记的相应的已确定位置，计算所述晶片的所关注层级与所述晶片的参考层级之间的位置偏移。/n
【技术特征摘要】
20180905 US 16/122,1061.一种方法，其包括：
向晶片施加磁场；
检测从所述晶片内的第一组配准标记中的至少一个配准标记发射的至少一个残余磁场；
响应于所述所检测到的至少一个残余磁场，确定所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记的位置；
确定第二组配准标记中的至少一个配准标记的位置；及
响应于所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记及所述第二组配准标记中的所述至少一个配准标记的相应的已确定位置，计算所述晶片的所关注层级与所述晶片的参考层级之间的位置偏移。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定第二组配准标记中的至少一个配准标记的位置包括光学地确定所述第二组配准标记中的所述至少一个配准标记的所述位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步还包括：
在参考层级处形成所述晶片的表面的凹槽的第一图案；及
用铁磁或反铁磁性材料或能够与磁场交互的任何其它材料或结构填充所述第一图案的凹槽以形成所述第一组配准标记。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述晶片的所述参考层级中形成凹槽的第一图案包括形成所述第一图案，其中所述第一组配准标记中的每一配准标记具有沿着笛卡尔空间的X轴线、Y轴线或Z轴线中的一者对准的纵向端。
5.根据权利要求1所述的方法，其中检测从所述晶片内的所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记发射的所述至少一个残余磁场包括利用选自由以下各项组成的群组的传感器检测所述至少一个残余磁场：霍尔效应传感器、GMR传感器、TMR传感器、EMR传感器或自旋霍尔传感器。
6.根据权利要求1所述的方法，其中向所述晶片施加磁场包括向所述晶片施加面内磁场。
7.根据权利要求1所述的方法，其中向所述晶片施加磁场包括向所述晶片施加面外磁场。
8.根据权利要求1所述的方法，其中向所述晶片施加磁场包括使所述第一组配准标记的所述至少一个配准标记内的所有域旋转到在已知方向上。
9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述晶片的所述所关注层级的表面上形成所述第二组配准标记。
10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在检测从所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记发射的所述至少一个残余磁场之前，将响应传感器导航到所述晶片的测量部位。
11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在形成所述第一组配准标记之后，形成所述晶片的所述所关注层级以上覆所述晶片的所述参考层级。
12.一种方法，其包括：
在晶片的参考层级内驱动第一组配准标记中的至少一个配准标记的磁化强度；
测量所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记的所述磁化强度；
响应于所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记的所述测量磁化强度，确定所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记的位置；
确定第二组配准标记中的至少一个配准标记在所述晶片的所关注层级上的位置；及
响应于所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记及所述第二组配准标记中的所述至少一个配准标记的所述已确定位置，计算所述晶片的所述所关注层级与所述晶片的所述参考层级之间的位置偏移。
13.根据权利要求12所述的方法，其中测量所述晶片的所述参考层级内的所述第一组配准标记的所述至少一个配准标记的所述磁化强度包括用选自由以下各项组成的群组的传感器测量所述磁化强度：MFM探针、SQUID或VSM。
14.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括基于所述晶片的所述所关注层级与所述晶片的所述参考层级之间的所述所计算位置偏移来调整未来的半导体制造工艺。
15.根据权利要求12所述的方法，其中确定第二组配准标记中的至少一个配准标记的位置包括光学地确定所述第二组配准标记中的所述至少一个配准标记的所述位置。
16.根据权利要求12所述的方法，其中测量所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记的所述磁化强度包括：
使响应传感器到达所述晶片的表面上方的测量部位处；
检测所述响应传感器的磁化尖端与所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记之间的交互；及
响应于所述所检测到的交互，确定所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记的所述磁化强度。
17.一种方法，其包括：
向晶片施加磁场，所述晶片具有安置在所述晶片的参考层级内的第一组配准标记，且包括铁磁或反铁磁材料或能够与磁场交互的任何其它材料或结构；
用响应传感器检测所述第一组配准标记中的至少一个配准标记的一或多个磁属性；
响应于所述所检测到的一或多个磁属性，确定所述第一组配准标记中的所述至少一个配准标记的位置；
确定第二组配准标记中的至...
【专利技术属性】
技术研发人员：N·A·米林，R·登比，R·T·豪斯利，张晓松，J·D·哈姆斯，S·J·克拉梅尔，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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