确定与图案化过程有关的信息的方法、减小测量数据中的误差的方法、校准量测过程的方法、选择量测目标的方法技术

本公开涉及确定与图案化过程有关的信息。在一种方法中，从应用到衬底上的多个量测目标中的每个量测目标的量测过程获得测量数据。每个量测目标的所述测量数据包括至少第一贡献和第二贡献。所述第一贡献来自用于形成所述量测目标的图案化过程的感兴趣的参数。所述第二贡献来自所述量测过程中的误差。所述方法还包括：使用来自所有所述多个量测目标的已获得的测量数据来获得与所述量测过程中的误差有关的信息；和使用所获得的与所述量测过程中的所述误差有关的所述信息来针对每个量测目标提取所述感兴趣的参数的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定与图案化过程有关的信息的方法、减小测量数据中的误差的方法、校准量测过程的方法、选择量测目标的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年12月4日递交的欧洲申请17205158.3的优先权，所述欧洲申请的全部内容通过引用并入本文中。
本说明书涉及确定与图案化过程有关的信息(如感兴趣的参数(诸如重叠)的值)的方法。本说明书也涉及减小测量数据中的误差的方法、校准量测设备的方法、和选择用于量测过程中的量测目标的方法。
技术介绍
光刻设备是将期望的图案施加至衬底上(通常施加至衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)或被设计为功能性的其它器件的制造中。在那种情况下，图案形成装置(其替代地被称作掩模或掩模版)可以用于产生将要形成在被设计为功能性的器件的单个层上的电路图案。可以将这种图案转移至衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的部分、一个管芯或若干管芯)上。典型地经由成像至在衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行图案的转移。通常，单个衬底将包含被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，其中通过一次性将整个图案曝光至目标部分上来辐照每个目标部分；和所谓的扫描仪，其中通过在给定方向(“扫描”方向)上经由辐射束来扫描图案的同时平行于或反向平行于这种方向来同步地扫描衬底，从而辐照每个目标部分。也可能通过将图案压印至衬底上而将图案从图案形成装置转移至衬底。
技术实现思路
制造诸如半导体器件之类的器件典型地涉及使用数个制造过程来处理衬底(例如半导体晶片)以形成所述器件的各个特征且常常形成多个层。典型地使用例如沉积、光刻、蚀刻、化学机械抛光和离子注入来制造和处理这些层和/或特征。可以在衬底上的多个管芯上制造多个器件，并且接着将所述器件分离成单独的器件。这种器件制造过程可以被认为是图案化过程。图案化过程涉及图案转移步骤，如使用光刻设备的光学光刻和/或纳米压印光刻，以在衬底上提供图案，且典型地但可选地，涉及一个或更多个相关的图案处理步骤，如通过显影设备进行的抗蚀剂显影、使用焙烤工具焙烤衬底、通过蚀刻设备蚀刻图案等。另外，在图案化过程中涉及一个或更多个量测过程。在图案化过程期间在各个步骤处使用量测过程来监测和/或控制所述过程。例如，量测过程是用于测量衬底的一个或更多个特性，如在图案化过程期间形成在衬底上的特征的相对位置(如配准、重叠、对准等)或尺寸(例如线宽、临界尺寸(CD)、厚度等)，使得例如可以从所述一个或更多个特性确定图案化过程的性能。如果所述一个或更多个特性是不可接受的(例如在特性的预定范围之外)，则可以例如基于所述一个或更多个特性的测量来设计或变更图案化过程的一个或更多个变量，使得通过所述图案化过程制造的衬底具有可接受的特性。几十年来，随着光刻术和其它图案化过程技术的改进，功能性元件的尺寸已不断地减小，同时每器件的功能性元件(诸如晶体管)的量已稳定地增加。同时，对在重叠、临界尺寸(CD)等方面的准确度要求已变得越来越严格。将在图案化过程中不可避免地产生误差，诸如重叠误差、CD误差等。例如，可能由于光学像差、图案形成装置加热、图案形成装置误差和/或衬底加热而产生成像误差，并且可以依据例如重叠、CD等来表征成像误差。另外或替代地，可能在图案化过程的其它部分中(诸如在蚀刻、显影、焙烤等中)引入误差，并且类似地，可以依据例如重叠、CD等来表征所述误差。所述误差可能造成在器件的运行方面的问题，包括器件运行的故障，或运行中的器件的一个或更多个电气问题。因此，期望能够表征一个或更多个这些误差且采取多个步骤来对图案化过程进行设计、修改、控制等以减少或最小化这些误差中的一个或更多个。根据一方面，提供一种确定与图案化过程有关的信息的方法，所述方法包括：从应用到衬底上的多个量测目标中的每个量测目标的量测过程获得测量数据，其中：每个量测目标的所述测量数据包括至少第一贡献和第二贡献，所述第一贡献来自用于形成所述量测目标的图案化过程的感兴趣的参数，所述第二贡献来自用于测量所述量测目标的所述量测过程中的误差；并且所述方法还包括：使用来自所有所述多个量测目标的已获得的测量数据来获得关于所述量测过程中的误差的信息；和使用所获得的关于所述量测过程中的所述误差的所述信息来针对每个量测目标提取所述感兴趣的参数的值。根据一方面，提供一种减小测量数据中的误差的方法，所述方法包括：从应用到衬底上的多个量测目标中的每个量测目标的量测过程获得测量数据，其中：每个量测目标的所述测量数据包括至少第一贡献和第二贡献，所述第一贡献来自用于形成所述量测目标的图案化过程的感兴趣的参数，所述第二贡献来自用于测量所述量测目标的所述量测过程中的误差；并且所述方法还包括：使用来自所有所述多个量测目标的已获得的测量数据来获得关于所述量测过程中的误差的信息；和使用所获得的信息来减小所述测量数据中的误差。根据一方面，提供一种校准图案化过程的方法，所述方法包括：从应用到衬底上的多个量测目标中的每个量测目标的量测过程获得测量数据，其中：每个量测目标的所述测量数据包括至少第一贡献和第二贡献，所述第一贡献来自用于形成所述量测目标的图案化过程的感兴趣的参数，所述第二贡献来自用于测量所述量测目标的所述量测过程中的误差；并且所述方法还包括：使用来自所有所述多个量测目标的已获得的测量数据来获得关于所述量测过程中的误差的信息；和使用所获得的信息来校准所述量测过程以减少测量数据中的由所述量测过程产生的误差。根据一方面，提供一种选择用于确定与图案化过程有关的信息的方法的量测目标的方法，其中：确定与图案化过程有关的信息的所述方法包括：从应用到选定的多个量测目标中的每个量测目标的量测过程获得测量数据；和使用所获得的测量数据来提取用于形成每个量测目标的图案化过程的一个或更多个感兴趣的参数的值；并且所述量测目标被选择为使得量测目标的数目大于感兴趣的参数的数目。附图说明现在将参考随附附图仅通过举例的方式来描述实施例，在随附附图中：图1示意性地描绘光刻设备的实施例；图2示意性地描绘光刻单元或光刻簇的实施例；图3A是用于根据实施例的、使用提供某些照射模式的第一对照射孔来量测目标的量测设备的示意图；图3B是目标的针对给定照射方向的衍射光谱的示意性细节；图3C是在使用量测设备以用于进行基于衍射的重叠测量时提供另外的照射模式的第二对照射孔的示意图；图3D是在使用量测设备以用于进行基于衍射的重叠测量时将第一对孔与第二对孔组合从而提供另外的照射模式的第三对照射孔的示意图；图4示意性地描绘在衬底上的多个周期性结构(例如多个光栅)目标的形式和测量斑的轮廓；图5示意性地描绘图3的设备中获得的图4的目标的图像；图6示意性地描绘示例量测设备和量测技术；图7示意性地描绘示例量测设备；图8图示量测设备的照射斑与量测目标之间的关系；图9示意性地描绘基于测量数据导出一个或更多个感兴趣的变量的过程；图10A示意性地描绘示例单位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定与图案化过程有关的信息的方法，包括：/n从应用到衬底上的多个量测目标中的每个量测目标的量测过程获得测量数据，其中：/n每个量测目标的所述测量数据包括至少第一贡献和第二贡献，所述第一贡献来自用于形成所述量测目标的图案化过程的感兴趣的参数，所述第二贡献来自用于测量所述量测目标的所述量测过程中的误差；以及/n所述方法还包括：/n使用来自所有所述多个量测目标的已获得的测量数据来获得与所述量测过程中的误差有关的信息；和/n使用所获得的与所述量测过程中的所述误差有关的所述信息来针对每个量测目标提取所述感兴趣的参数的值。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171204 EP 17205158.31.一种确定与图案化过程有关的信息的方法，包括：
从应用到衬底上的多个量测目标中的每个量测目标的量测过程获得测量数据，其中：
每个量测目标的所述测量数据包括至少第一贡献和第二贡献，所述第一贡献来自用于形成所述量测目标的图案化过程的感兴趣的参数，所述第二贡献来自用于测量所述量测目标的所述量测过程中的误差；以及
所述方法还包括：
使用来自所有所述多个量测目标的已获得的测量数据来获得与所述量测过程中的误差有关的信息；和
使用所获得的与所述量测过程中的所述误差有关的所述信息来针对每个量测目标提取所述感兴趣的参数的值。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个量测目标彼此名义上相同。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中针对所述多个量测目标中的每个量测目标，所述量测过程中的所述误差大致相同。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中每个量测目标在名义实体配置下具有几何对称性，其中所述量测目标的与所述名义实体配置不同的实体配置造成所述测量数据中的不对称性，并且所述感兴趣的参数度量所述实体配置的改变。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述量测过程包括利用辐射来照射每个量测目标和检测由每个量测目标重新引导的辐射。


6.根据权利要求5所述的方法，其中所述测量数据包括被重新引导的辐射的被检测的表示。


7.根据权利要求6所述的方法，其中：
所述第一贡献包括对所述被检测的表示的不对称分量的贡献，并且所述第二贡献包括对所述被检测的表示的所述不对称分量的贡献；并且
获得与所述量测过程中的所述误差有关的信息和针对每个量测目标提取所述感兴趣的参数的值包括：
对形式为的线性方程组求解，其中

是包含针对所述量测目...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·文塞拉尔，A·齐亚托马斯，S·阿尔·拉赫曼，P·C·赫因恩，JP·A·H·M·韦森，N·M·魏斯，G·R·圣圭内蒂，T·扎卡鲁普卢，M·M·扎尔，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL