用于改进显微蚀刻的对齐和覆盖的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于确定要施加于衬底的力以使衬底变形、并校正覆盖未对齐的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术一般涉及显微蚀刻，尤其涉及改进衬底图形化过程中的对齐和覆盖。 显微蚀刻在形成需要将多层图案彼此重叠地转移到衬底上的集成电路时使 用。结果，图案向衬底的转移是集成电路的制造中的重要工艺。图案转移技术也用 于光学技术、生物技术等。衬底图形化的通用技术是称为光刻的光学蚀刻。称为母 图案的原始图案存储在光掩模上。光掩模通常是使用高精度激光或电子束将图案记 录其中的熔融石英片。将光掩模图案转移到涂敷于正在处理的衬底顶部的光致抗蚀 剂材料上。然后对衬底进行蚀刻、并将所转移的图案用于控制蚀刻工艺从而可在衬 底上建立期望图案。另一图形化工艺称为压印蚀刻，其中模子的形貌限定了转移到 衬底上的图案。在上述图形化工艺的任一个中，称为临界尺寸(CD)的图案中最小特征尺寸 可保持在10nm内。结果，图案向衬底的成功转移要求相对于衬底上现有图案特征 的精确定位。 一般成功规则是对于要起作用的图案层，该图案上的每一点必须以该 图案中CD的1/3内的精度与下层图案的每一点对齐。各种技术节点的覆盖要求可 从http://public.itrs.net站点的半导体国际技术向导获得。适当定位所转移图案的工 艺称为对齐。通过实现适当的对齐，可获得期望的图案覆盖。具体地，对齐准确度 可在一些对齐标记的位置处测量。该准确度是图形化工具的对齐系统中精度的量 度。作为图案中各个点对齐的量度的覆盖准确度可在除对齐标记位置外的要图形 化区域中的任何位置进行测量。结果，覆盖信息可包括除了关联于对齐信息的误差 信息外的误差信息。例如，覆盖误差可因透镜畸变、夹盘导致的晶片畸变、以及总 称为图案器件的掩模/模子上的图像位置误差产生，这在即使精确对齐的情况下也 可导致显著的覆盖误差。这些误差可在所转移图案中导致可大大减小生产率的畸 变。图案至图案覆盖误差一般通过测量区域中点格的对齐来量化。现有技术曾尝试 减小对齐标记处的对齐误差。White等人的美国专利No. 6,847,433公开了可变形支架、系统、和工艺，其中来自许多势源的掩模图像和晶片上已有图案之间的长程误差(蚀刻、度量、或覆 盖误差的任一个)得到校正。长程误差使用贯穿透镜对齐度量系统或透镜周围度量 系统来确定。变形值被确定以补偿长程误差。该变形值通过解联立方程或有限元线性应力分析(FEA)来确定。然后，使用诸如压电陶瓷的致动器推或拉掩模或晶片 以实质上将掩模的投影图像和晶片上已有图案重新对齐，来使掩模或晶片在平面中 变形相关于所确定变形值的量。该方法确保对齐标记处的对齐，却不必在整个区域 上覆盖。该技术的另一缺点和其它现有技术对最小化图案畸变的尝试涉及确定变形 值的计算要求，特别是如果这种类型的校正要在时间约束下实时进行时。通常，变 形值的确定需要可能会增加系统成本的大量计算能力，且常常不精确。因此所需要的是经改进的校正对齐和覆盖误差以及计算变形值的系统或技术。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于确定布图器件最小化其上所记录的图案和参考图案之间 的尺寸变化所用的变形参数的方法和系统。为此，该方法包括比较所述记录图案 的特征与所述参考图案的相应特征之间的空间变化；以及确定施加于所述布图器件以减小所述尺寸变化的变形力，且所述变形力具有预定的约束。该系统执行该方法 的功能。这些和其它实施方式在下文中更加全面地讨论。附图说明图1是根据本专利技术的蚀刻系统的简化视图2是根据本专利技术在图1中示出的布图器件的支架的简化平面图；以及 图3是示出根据本专利技术确定的畸变矢量的简化平面图。具体实施例方式图1示出根据本专利技术一实施方式的蚀刻系统10,它包括具有支架16的平台 12。衬底14设置在支架16上，例如底座或者卡盘。支架16可与平台18通过已知 机构可移动地耦合或者固定地连接。相对于支架12设置的是图像生成系统18。图 像生成系统18可以是本领域中任何已知技术，包括诸如可从德国慕尼黑的Suss Microtec购得的MA300Plus的分档器中包含的光刻，或诸如在由得克萨斯州奥斯 丁的Molecular Imprints, Inc.出售的Imprio 250中包含的压印蚀刻图形化系统。图像生成系统包括布图器件20，具有形成其上的作为要在衬底14上形成的图案的 基础的原始图案；以及光化学能量源，和需要将光化学能量通过布图器件20传输并入射在衬底14上的光学子系统，它们通常示为光学部件22。在光刻系统中，布 图器件20通常是掩模。在压印蚀刻系统中，布图器件20是模板的图形化区域，通 常称为模子。参看图1和2，围绕器件20的是便于对齐和覆盖对准的驱动器系统24。为此， 系统10包括多个耦合于帧28和布图器件20之间的多个驱动器26，在本实施方式 中，布图器件20是具有通常与压印蚀刻相关联的、整体形成其中的模子30的熔融 石英模板。模子30在其上可具有特征，例如凹陷和凸起，或者基本上无特征以定 义基本上平坦的(如果不是平面的)表面。各个驱动器26被配置成便于在布图器 件20的四边32、 34、 36、和38之一上产生力。多个驱动器26被配置成在相对两 边出现相等数目的驱动器。具体地，期望驱动器26在布图器件20的相对两边上成 对配置，且一对的每个驱动器26与该对驱动器的剩余另一个驱动器26相对设置。 驱动器26以及图案生成系统18、底座16和平台12的操作通过与其电通信的处理 器40的控制来实现。为此，控制程序存储于存储器42中作为计算机可读编码。存 储器42与处理器40进行数据通信，从而控制程序可由处理器40执行以产生传输 至驱动器26的控制信号。参看图1和2，通过选择性地使布图器件20变形，系统24便于对齐和覆盖对 准。这便于校正图案形状的各个参数，即放大特征、偏斜/正交特征以及梯形特征。 放大特征可以是放大误差，例如其中整个图案从正方形变成矩形。偏斜/正交特征 可以是偏斜/正交误差，其中相邻边彼此形成锐角或直角而非直角。梯形特征可以 是梯形误差，其中正方形/矩形呈现不等边四边形形状，其中不等边四边形根据美 国/美洲的定义来定义且包括梯形。为了控制图案形状，布图器件20可选择性地由 驱动器26变形，从而如果不能抵消则最小化所出现的畸变，由此减小覆盖误差。 为此，使用已知图像放置或图像对准系统，例如可从伊利诺斯州Bannockburn的 Leica Microsystems购得的LMS IPR03，对布图器件20进行检查。涉及布图器件 20上特征的位置的所测信息44可被映射到存储器42中。所测信息44表示的特征 是布图器件20上出现的、便于覆盖和对齐技术的参考标记。这些特征可包括任何 已知的对齐标记，例如框中框、叉中叉和/或游标刻度标记，称为覆盖特征。该覆 盖特征在如果空间允许的情况下通常位于布图器件20的不同区域，并且排列在多 边形(如果不是矩形)栅格中。载入存储器42的将是会与所测信息44作比较的参考信息46。参考信息46 可包括有关覆盖特征的最佳或期望位置的、以及因此布图器件20上图案的信息。 该信息可从可用作测量布图器件20的标准的现有参考布图器件(未示出)中获得。 或者，参考信息46可从用于在布图器件20上形成图案的GDS文件中获得。考虑 到布图器件20上图案中的误差或畸变可有助于用来形成布图器件20的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定布图器件最小化其上所记录的图案与参考图案之间的尺寸变化所用的变形参数的方法，所述方法包括：　比较所述记录图案的特征相对于所述参考图案的相应特征之间的空间变化；以及　确定施加于所述布图器件以减小所述尺寸变化的变形力，其中所述力具有预定的限制。

【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：A谢尔拉，SV斯利尼瓦森，K阿杜斯米利，
申请(专利权)人：得克萨斯州大学系统董事会，
类型：发明
国别省市：US[美国]