用于工艺量测的差分目标设计和方法技术

一种评估图案化工艺的方法，该方法包括：获得第一量测目标的第一测量的结果；获得第二量测目标的第二测量的结果，第二量测目标与第一量测目标具有结构差异，结构差异生成在第一与第二量测目标之间的、图案化工艺的工艺参数的灵敏度差异和/或偏移；以及由计算机系统，基于第一和第二测量的结果，确定与图案化工艺有关的值。关的值。关的值。

【技术实现步骤摘要】
用于工艺量测的差分目标设计和方法
[0001]本申请是申请日为2017年8月16日、申请号为201780555646.1、专利技术名称为“用于工艺量测的差分目标设计和方法”的中国专利技术专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求于2016年9月12日提交的EP申请16188370.7的优先权，其全部内容通过引用并入本文。


[0004]本公开涉及用于量测的方法和装置，可用于例如通过光刻技术制造器件中，以及涉及使用光刻技术制造器件的方法。

技术介绍

[0005]光刻装置是一种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。例如，光刻装置可以用在集成电路(IC)的制造中。在那种情况下，可以使用图案形成装置(备选地称为掩模或掩模版)来生成要在IC的单独层上形成的电路图案。这个图案可以转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分、一个或几个裸片)上。图案的转移通常经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来实现。通常，单个衬底将包含相继被图案化的相邻的目标部分的网络。
[0006]在图案化工艺(即，创建涉及图案化的器件或其它结构(诸如光刻曝光或压印)的工艺，其通常可以包括一个或多个相关的工艺步骤(诸如抗蚀剂的显影、蚀刻等))中，期望确定(例如，测量、使用对图案化工艺的一个或多个方面进行建模的一个或多个模型模拟等)一个或多个感兴趣的参数(诸如结构的临界尺寸(CD)、形成在衬底中或衬底上的相继层之间的套刻误差(即，器件中的两个层的对准精度的量度，例如，测量的1nm的套刻可以描述两个层未对准1nm的情况)、用于曝光结构的焦距、用于曝光结构的辐射剂量等)。
[0007]期望确定由图案化工艺创建的结构的这样的一个或多个感兴趣的参数，并且将它们用于与图案化工艺相关的设计、控制和/或监测(例如，用于工艺设计、控制和/或验证)。图案化结构的所确定的一个或多个感兴趣的参数可以用于图案化工艺设计、校正和/或验证、缺陷检测或分类、产量估计和/或工艺控制。
[0008]因此，在图案化工艺中，经常需要对所创建的结构进行测量，例如用于工艺控制和验证。已知用于这种测量的各种工具，包括：通常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜、以及用于测量焦距、剂量、套刻等的专用工具。
[0009]已经开发了用于光刻领域中的各种形式的检查装置(例如，量测装置)。这些器件将辐射束引导到目标上并且测量重定向(例如，散射和/或反射)辐射的一个或多个特性——例如，根据波长变化的在单个反射角处的强度；不同衍射阶的强度(例如，零、+1和/或
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1阶)；根据反射角变化的在一个或多个波长处的强度；或者根据反射角变化的偏振——以获得可以根据其确定目标的感兴趣的特性的数据。可以通过各种技术来确定感兴趣的特性：例如，通过(诸如严格耦合波分析或有限元方法)之类的迭代方法来重建目标；库搜索；
以及主成分分析。
[0010]在一个实施例中，所测量的结构表示为目标。由检查装置(例如，散射仪)使用的目标相对较大(例如，40μm x 40μm的周期性结构(例如，光栅))，并且测量光束生成小于周期性结构的斑(即，周期性结构是欠填充的)。这简化了来自目标的感兴趣的参数的数学确定，因为它可以被视为无限的。然而，为了减小目标尺寸(例如，减小到10μm x 10μm或更小)，使得它们可以定位在产品特征之中而不是在划线中，已经提出了其中使周期性结构小于测量斑的(即，周期性结构被过填充)量测法。可以使用暗场散射测量来测量这样的目标，其中零阶衍射被阻挡(对应于镜面反射)，并且仅处理更高阶。可以在PCT专利申请公开编号WO 2009/078708和WO2009/106279中发现暗场量测的示例，其全部内容通过引用并入本文。该技术的进一步发展已经在美国专利申请公开编号US2011
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0027704、US 2011
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0043791以及US 2012
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0242940中被描述，其各自以其整体并入本文。
[0011]使用已知的量测技术，通过在某些条件下测量目标两次，同时旋转目标或改变照射或成像模式以分别获得
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1和+1衍射阶强度，来获得套刻测量结果。针对给定光栅比较这些强度提供了光栅中的不对称性的测量。目标的一对堆叠的周期性结构中的不对称性可以被用作套刻误差的指示符。
[0012]类似地，焦距敏感的周期性结构的结构不对称性可以产生强度不对称性，其可以被用作离焦的指示器。美国专利申请公开编号US2011
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0249247公开了使用来自焦距敏感的不对称目标设计的测量的散射仪信号来测量光刻装置的离焦。该申请的全部内容通过引用并入本文。在这种方法中，使用不对称性信息(可用在
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1和+1衍射阶强度之间的差异形式的检查装置光瞳中)来从测量的检查装置信号推断曝光离焦。

技术实现思路

[0013]例如，为了保持图案化工艺的良好产量，期望在其工艺窗口(即，感兴趣的多个工艺参数(例如，曝光剂量和焦距)的空间，在该空间之下将在规范内(例如，在工艺参数的设计值(例如，CD的标称值)的15％、10％、或5％内)产生特征)中控制产品特征的绝对位置。为了实现这个控制，应该具有多个工艺参数中的每个工艺参数的校准的测量的组合。下面的讨论将焦距和剂量视为感兴趣的工艺参数，但是应当理解，工艺参数可以包括焦距和剂量中的一个或两个以及一个或多个其它工艺参数，或者包括除剂量和焦距之外的多个工艺参数。因此，在感兴趣的工艺参数是剂量和焦距的实施例中，应该具有校准的焦距测量(例如，确定产品上的焦距的量测系统)与校准的剂量测量(例如，使用(例如)光学临界尺寸(CD)测量来确定产品上的剂量的量测系统)的组合来独立地映射焦距和剂量值。
[0014]有几种测量焦距的技术。例如，可以使用测量曝光装置的产品上的焦距设置的技术，旨在表征、监测和/或改善装置的聚焦性能并且期望地控制产品的产量。为此，在一个实施例中，采用一个或多个专用不对称焦距目标，其允许将焦距信息与其它的工艺信息分离。在一个实施例中，目标包括光栅，其中线/空间具有与检查装置的波长(350
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900nm)相当的间距，使得可以在检查系统光瞳的第一衍射阶中检测不对称性。在一个实施例中，目标包括子分辨率特征(例如，其从光栅的线延伸)以在线
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空间分布中引入不对称性。在一个实施例中，使用暗场检测方法使得可以使用小目标(例如，10μm x 10μm)来监测场内焦距。
[0015]从曝光装置、图案形成装置和处理的组合产生的有效曝光剂量通常通过结构的线
宽(临界尺寸，CD)来测量。用于这种测量的检查装置包括CD
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SEM(扫描电子显微镜)和/或散射仪。也就是说，通常从CD测量(例如，光学CD(OCD))推断出有效剂量。在一个实施例中，这涉及检查系统信号的重建以推断用于曝光OCD目标(例如，周期性结构(例如，线/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评估图案化工艺的方法，所述方法包括：获得第一量测目标的第一测量的结果；获得第二量测目标的第二测量的结果，所述第二量测目标与所述第一量测目标具有结构差异，其中所述结构差异被配置为引起在所述第一量测目标与所述第二量测目标之间的、所述图案化工艺的工艺参数的灵敏度差异和/或偏移；获得第三量测目标的第三测量的结果；基于所述第一测量的结果和所述第三测量的结果确定第一信号；基于所述第二测量的结果和所述第三测量的结果确定第二信号；基于所述第一信号和所述第二信号的第一组合确定工艺参数的变化；以及基于所述第一信号和所述第二信号的第二组合确定另一工艺参数的变化。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一信号是基于所述第一测量的结果和所述第三测量的结果的第一差分信号，并且其中所述第二信号是基于所述第二测量的结果和所述第三测量的结果的第二差分信号。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述工艺参数的变化从所述另一工艺参数的变化解耦。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一组合包括所述第一信号与所述第二信号的差。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述工艺参数包括所述图案化工艺的图案化步骤的焦距。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二组合包括所述第一信号与所述第二信号的和。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述另一工艺参数包括所述图案化工艺的图案化步骤的剂量。8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于所述工艺参数的变化和所述另一工艺参数的变化导出工艺窗口标记信号。9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：将所述工艺参数的变化以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：