使用云纹元件及旋转对称布置以成像叠加目标制造技术

一种计量目标可包含具有第一图案的一或多个例子的第一旋转对称工作区及具有第二图案的一或多个例子的第二旋转对称工作区，其中所述第一图案或所述第二图案中的至少一者是由在第一样本层上的具有沿着测量方向的第一节距的第一光栅结构及在第二样本层上的具有沿着所述测量方向的不同于所述第一节距的第二节距的第二光栅结构形成的云纹图案。当所述第一样本层与所述第二层之间的叠加误差是零时，所述第一工作区及所述第二工作区的旋转对称中心通过设计可重叠。所述第一工作区及所述第二工作区的所述旋转对称中心之间的差可指示所述第一样本层与所述第二样本层之间的叠加误差。加误差。加误差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用云纹元件及旋转对称布置以成像叠加目标
[0001]相关申请案的交叉参考
[0002]本申请案根据35U.S.C.
§
119(e)之规定主张名叫约埃尔
·
费勒(Yoel Feler)、马克
·
吉诺夫克(Mark Ghinovker)、戴安娜
·
沙菲罗夫(Diana Shaphirov)、叶甫根尼
·
古列维奇(Evgeni Gurevich)及弗拉基米尔
·
列文斯基(Vladimir Levinski)的专利技术者在2019年9月11日申请的标题为“包含云纹元件及旋转对称布置的成像叠加目标(IMAGING OVERLAY TARGETS INCLUDINGELEMENTS AND ROTATIONAL SYMMETRY ARRANGEMENTS)”的第62/898,980号美国临时申请案的权利，所述案的全文以引用的方式并入本文中。
[0003]本申请案还根据35U.S.C.
§
119(e)之规定主张名叫约埃尔
·
费勒、马克
·
吉诺夫克、戴安娜
·
沙菲罗夫、叶甫根尼
·
古列维奇及弗拉基米尔
·
列文斯基的专利技术者在2019年12月27日申请的标题为“包含云纹元件及旋转对称布置的成像叠加目标(IMAGING OVERLAY TARGETS INCLUDINGELEMENTS AND ROTATIONAL SYMMETRY ARRANGEMENTS)”的第62/954,256号美国临时申请案的权利，所述案的全文以引用的方式并入本文中。


[0004]本公开大体上涉及成像叠加计量，且更特定来说，涉及具有云纹元件的成像叠加目标。

技术介绍

[0005]叠加计量的缩小设计规则及更苛刻的规范正驱动对叠加计量方法的灵敏度及稳健性的增加需求。叠加计量通常通过在多个所关注样本层中制造具有经制造特征的专用计量目标来执行。因此，经制造计量目标的分析可提供所关注样本层之间的叠加误差(例如，相对对准误差)的测量。虽然已提出各种各样的叠加计量目标设计，但仍持续需要改进计量目标设计以及用于准确及有效地分析经制造计量目标的测量方法。

技术实现思路

[0006]公开一种根据本公开的一或多个说明性实施例的计量目标。在一个说明性实施例中，所述目标包含包括第一图案的一或多个例子的第一工作区，其中所述第一工作区是旋转对称的。在另一说明性实施例中，所述目标包含包括第二图案的一或多个例子的第二工作区，其中所述第二工作区是旋转对称的。在另一说明性实施例中，所述第一图案或所述第二图案中的至少一者是由在第一样本层上的具有沿着一测量方向的第一节距的第一光栅结构及在第二样本层上的具有沿着所述测量方向的第二节距的第二光栅结构形成的云纹图案，其中所述第二节距不同于所述第一节距。在另一说明性实施例中，当所述第一样本层与所述第二层之间的叠加误差是零时，所述第一工作区的旋转对称中心与所述第二工作区的旋转对称中心重叠。在另一说明性实施例中，沿着所述测量方向的所述第一工作区的所述旋转对称中心与所述第二工作区的所述旋转对称中心之间的差指示沿着所述测量方向
的在所述第一样本层与所述第二样本层之间的叠加误差。
[0007]公开一种根据本公开的一或多个说明性实施例的计量系统。在一个说明性实施例中，所述系统包含经配置以耦合到成像系统的控制器。在另一说明性实施例中，所述控制器接收样本上的计量目标的图像。在一个说明性实施例中，所述目标包含包括第一图案的一或多个例子的第一工作区，其中所述第一工作区是旋转对称的。在另一说明性实施例中，所述目标包含包括第二图案的一或多个例子的第二工作区，其中所述第二工作区是旋转对称的。在另一说明性实施例中，所述第一图案或所述第二图案中的至少一者是由在第一样本层上的具有沿着测量方向的第一节距的第一光栅结构及在第二样本层上的具有沿着所述测量方向的第二节距的第二光栅结构形成的云纹图案，其中所述第二节距不同于所述第一节距。在另一说明性实施例中，所述控制器确定所述图像中的沿着所述测量方向的所述第一工作区及所述第二工作区的对称轴之间的差。在另一说明性实施例中，所述控制器通过用基于所述云纹图案的所述节距的云纹增益调整沿着所述测量方向的所述第一工作区及所述第二工作区的所述对称轴之间的所述差来计算与所述第一样本层及所述第二样本层相关联的沿着所述测量方向的叠加误差。
[0008]公开一种根据本公开的一或多个说明性实施例的计量目标。在一个说明性实施例中，所述目标包含包括云纹图案的一或多个例子的工作区，其中所述工作区是旋转对称的。在另一说明性实施例中，所述云纹图案包含第一样本层上的具有沿着一测量方向的第一节距(p1)的光栅结构及第二样本层上的具有沿着所述测量方向的第二节距(p2)的光栅结构，其中所述第二节距不同于所述第一节距。在另一说明性实施例中，与所述第一样本层及所述第二样本层相关联的沿着所述测量方向的叠加误差对应于在用成像系统的第一光学配置及所述成像系统的第二光学配置成像的所述第一工作区的对称轴之间的通过基于所述第一云纹图案的节距值的云纹增益调整的差。在另一说明性实施例中，云纹条纹可用所述第一光学配置检测，其中具有所述第一节距的所述光栅结构或具有所述第二节距的所述光栅结构中的至少一者可用所述第二光学配置检测。
[0009]公开一种根据本公开的一或多个说明性实施例的计量系统。在一个说明性实施例中，所述系统包含成像系统。在另一说明性实施例中，所述成像系统包含用以产生照明的照明源。在另一说明性实施例中，所述成像系统包含用以将照明从所述照明源引导到计量目标的一或多个照明光学器件。在另一说明性实施例中，所述目标包含包括云纹图案的一或多个例子的工作区，其中所述工作区是旋转对称的。在另一说明性实施例中，所述云纹图案包含第一样本层上的具有沿着测量方向的第一节距(p1)的光栅结构及第二样本层上的具有沿着所述测量方向的第二节距(p2)的光栅结构，其中所述第二节距不同于所述第一节距。在另一说明性实施例中，所述成像系统包含用以基于来自所述照明源的所述照明产生所述计量目标的图像的检测器，其中所述成像系统的光学配置是可配置的。在另一说明性实施例中，所述光学配置包含所述照明的波长、入射于所述计量目标上的所述照明的偏光、入射于所述计量目标上的所述照明的角度或所述计量目标相对于所述检测器的焦点位置。在另一说明性实施例中，所述系统包含经配置以耦合到所述成像系统的控制器。在另一说明性实施例中，所述控制器使用第一光学配置接收在所述样本上的所述计量目标的第一图像。在另一说明性实施例中，所述控制器基于所述第一图像确定沿着所述测量方向的所述工作区的第一对称轴。在另一说明性实施例中，所述控制器使用不同于所述第一光学配置
的第二光学配置接收在所述样本上的所述计量目标的第二图像。在另一说明性实施例中，所述控制器基于所述第二图像确定沿着所述测量方向的所述工作区的第二对称轴。在另一说明性实施例中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种计量目标，其包括：第一工作区，其包含第一图案的一或多个例子，其中所述第一工作区是旋转对称的；及第二工作区，其包含第二图案的一或多个例子，其中所述第二工作区是旋转对称的，其中所述第一图案或所述第二图案中的至少一者是由在第一样本层上的具有沿着测量方向的第一节距的第一光栅结构及在第二样本层上的具有沿着所述测量方向的第二节距的第二光栅结构形成的云纹图案，其中所述第二节距不同于所述第一节距，其中在所述第一样本层与所述第二层之间的叠加误差是零时，所述第一工作区的旋转对称中心与所述第二工作区的旋转对称中心重叠，其中沿着所述测量方向的所述第一工作区的所述旋转对称中心与所述第二工作区的所述旋转对称中心之间的差指示沿着所述测量方向的在所述第一样本层与所述第二样本层之间的叠加误差。2.根据权利要求1所述的计量目标，其中所述第一光栅结构与所述第二光栅结构完全重叠。3.根据权利要求1所述的计量目标，其中所述第一工作区或所述第二工作区中的至少一者成90
°
或180
°
中的至少一者的旋转对称。4.根据权利要求1所述的计量目标，其中所述第一工作区或所述第二工作区中的至少一者包含围绕所述旋转对称中心对角地放置的特征。5.根据权利要求1所述的计量目标，其中所述第一图案包括：第一云纹图案的一或多个例子，其中所述第一云纹图案包含第一样本层上的具有沿着测量方向的所述第一节距(p1)的光栅结构及第二样本层上的具有沿着所述测量方向的所述第二节距(p2)的光栅结构，其中所述第二节距不同于所述第一节距，其中所述第二图案包括：第二云纹图案的一或多个例子，其中所述第二云纹图案包含所述第一样本层上的具有沿着所述测量方向的第三节距(p3)的第三光栅结构及所述第二样本层上的具有沿着所述测量方向的第四节距(p4)的第四光栅结构，其中所述第四节距不同于所述第三节距。6.根据权利要求5所述的计量目标，其中沿着所述测量方向的所述叠加误差对应于所述第二层相对于所述第一层的偏移，其中所述第一工作区具有第一条件性云纹因子M1＝p1/(p1‑
p2)，其中所述第二工作区具有第二条件性云纹因子M2＝p3/(p3‑
p4)，其中沿着所述测量方向的所述叠加误差对应于通过M
g
＝M1‑
M2的云纹增益调整的在所述第一工作区的所述旋转对称中心与所述第二工作区的所述旋转对称中心之间的所述差。7.根据权利要求6所述的计量目标，其中M1与M2具有相反正负号。8.根据权利要求5所述的计量目标，其中所述第一节距等于所述第四节距，其中所述第二节距等于所述第三节距。9.根据权利要求1所述的计量目标，其中所述第一图案的至少一个例子是通过排除区与所述第二图案的至少一个例子分离以减轻串扰。10.根据权利要求9所述的计量目标，其中所述排除区是至少0.25微米。11.根据权利要求1所述的计量目标，其中所述第一工作区包含所述第一图案的两个例子，其中所述第二工作区包含所述第二图案的两个例子。12.根据权利要求1所述的计量目标，其中所述第一工作区包含所述第一图案的两个例子，其中所述第二工作区包含所述第二图案的一个例子。
13.根据权利要求12所述的计量目标，其中所述第一图案包含由所述第一光栅结构及所述第二光栅结构形成的所述云纹图案。14.根据权利要求12所述的计量目标，其中所述第二图案包含由所述第一光栅结构及所述第二光栅结构形成的所述云纹图案。15.根据权利要求1所述的计量目标，其中所述第一图案包括：第一云纹图案的一或多个例子，其中所述第一云纹图案包含第一样本层上的具有沿着测量方向的所述第一节距(p1)的光栅结构及第二样本层上的具有沿着所述测量方向的所述第二节距(p2)的光栅结构，其中所述第二节距不同于所述第一节距，其中所述第二图案包括：第二工作区，其包含所述第一样本层上的沿着所述测量方向的参考结构的一或多个例子。16.根据权利要求15所述的计量目标，其中沿着所述测量方向的所述叠加误差对应于所述第二层相对于所述第一层的偏移，其中沿着所述测量方向的所述叠加误差对应于通过M
g
＝p1/(p1‑
p2)的云纹增益调整的在所述第一工作区的所述旋转对称中心与所述第二工作区的所述旋转对称中心之间的所述差。17.根据权利要求15所述的计量目标，其中所述参考结构包括：具有第三节距的光栅结构。18.根据权利要求15所述的计量目标，其中所述参考结构包括：所述云纹图案的第一侧上的第一特征；及所述云纹图案的与所述第一正负号相反的第二侧上的第二特征。19.根据权利要求1所述的计量目标，其中所述第一图案包括：第一云纹图案的一或多个例子，其中所述第一云纹图案包含第一样本层上的具有沿着测量方向的第一节距(p1)的光栅结构及第二样本层上的具有沿着所述测量方向的第二节距(p2)的光栅结构，其中所述第二节距不同于所述第一节距，其中所述第二图案包括：第二云纹图案的一或多个例子，其中所述第二云纹图案包含一所述第一样本层上的具有沿着所述测量方向的第三节距(p3)的光栅结构及所述第二样本层上的具有沿着所述测量方向的第四节距(p4)的光栅结构，其中所述第四节距不同于所述第三节距，其中所述目标进一步包括：第三工作区，其包含第三云纹图案的一或多个例子，其中所述第三云纹图案包含一所述第二样本层上的具有沿着所述测量方向的第五节距(p5)的光栅结构及第三样本层上的具有沿着所述测量方向的第六节距(p6)的光栅结构，其中所述第六节距不同于所述第五节距，其中沿着所述测量方向的所述第一工作区的所述旋转对称中心与所述第三工作区的旋转对称中心之间的差指示沿着所述测量方向的所述第一样本层与所述第三样本层之间的叠加误差。20.根据权利要求1所述的计量目标，其中所述第一图案包括：第一云纹图案的一或多个例子，其中所述第一云纹图案包含第一样本层上的具有沿着测量方向的第一节距(p1)的光栅结构及第二样本层上的具有沿着所述测量方向的第二节距(p2)的光栅结构，其中所述第二节距不同于所述第一节距，其中所述第二图案包括：第二云纹图案的一或多个例子，其中所述第二云纹图案包含一所述第二样本层上的具
有沿着所述测量方向的第三节距(p3)的光栅结构及第三样本层上的具有沿着所述测量方向的第四节距(p4)的光栅结构，其中所述第四节距不同于所述第三节距，其中所述目标进一步包括：第三工作区，其包含第三云纹图案的一或多个例子，其中所述第三云纹图案包含一所述第一样本层上的具有沿着所述测量方向的第五节距(p5)的光栅结构及所述第三样本层上的具有沿着所述测量方向的第六节距(p6)的光栅结构，其中所述第六节距不同于所述第五节距，其中沿着所述测量方向的所述第二工作区的所述旋转对称中心与所述第三工作区的旋转对称中心之间的差指示沿着所述测量方向的所述第二样本层与所述第三样本层之间的叠加误差。21.根据权利要求1所述的计量目标，其中所述第一图案包括：第一云纹图案的一或多个例子，其中所述第一云纹图案包含第一样本层上的具有沿着测量方向的第一节距(p1)的光栅结构及第二样本层上的具有沿着所述测量方向的第二节距(p2)的光栅结构，其中所述第二节距不同于所述第一节距，其中所述第二图案包括：第二云纹图案的一或多个例子，其中所述第二云纹图案包含一所述第二样本层上的具有沿着所述测量方向的第三节距(p3)的光栅结构及第三样本层上的具有沿着所述测量方向的第四节距(p4)的光栅结构，其中所述第四节距不同于所述第三节距，其中所述目标进一步包括：第三工作区，其包含第三云纹图案的一或多个例子，其中所述第三云纹图案包含一所述第一样本层上的具有沿着所述测量方向的第五节距(p5)的光栅结构及所述第三样本层上的具有沿着所述测量方向的第六节距(p6)的光栅结构，其中所述第六节距不同于所述第五节距，其中沿着所述测量方向的所述第一工作区的所述旋转对称中心与所述第二工作区的旋转对称中心之间的差指示沿着所述测量方向的在所述第一样本层与所述第二样本层之间的叠加误差。22.根据权利要求1所述的计量目标，其进一步包括：第一额外工作区，其包含第一图案的一或多个例子，其中所述第一额外工作区是旋转对称的；及第二额外工作区，其包含第二额外图案的一或多个例子，其中所述第二额外工作区是旋转对称的，其中在所述第一样本层与所述第二层之间的所述叠加误差是零时，所述第一额外工作区的旋转对称中心与所述第二额外工作区的旋转对称中心重叠，其中沿着所述测量方向的所述第一额外工作区的所述旋转对称中心与所述第二额外工作区的所述旋转对称中心之间的差指示沿着所述额外测量方向的所述第一样本层与所述第二样本层之间的叠加误差。23.根据权利要求22所述的计量目标，其中所述第一额外图案或所述第二额外图案中的至少一者是由所述第一样本层上的具有沿着额外测量方向的第一额外节距的第一额外光栅结构及在所述第二样本层上的具有沿着所述额外测量方向的第二额外节距的第二额外光栅结构形成的云纹图案，其中所述第二额外节距不同于所述第一额外节距。24.一种计量系统，其包括：控制器，其经配置以耦合到成像系统，所述控制器包含一或多个处理器，所述一或多个处理器经配置以执行引起所述一或多个处理器进行以下操作的程序指令：
接收样本上的计量目标的图像，所述计量目标包括：第一工作区，其包含第一图案的一或多个例子，其中所述第一工作区是旋转对称的；及第二工作区，其包含第二图案的一或多个例子，其中所述第二工作区是旋转对称的，其中所述第一图案或所述第二图案中的至少一者是由在第一样本层上的具有沿着测量方向的第一节距的第一光栅结构及在第二样本层上的具有沿着所述测量方向的第二节距的第二光栅结构形成的云纹图案，其中所述第二节距不同于所述第一节距；确定所述图像中的沿着所述测量方向的所述第一工作区及所述第二工作区的对称轴之间的差；及通过用基于所述云纹图案的所述节距的云纹增益调整沿着所述测量方向的所述第一工作区及所述第二工作区的所述对称轴之间的所述差来计算与所述第一样本层及所述第二样本层相关联的沿着所述测量方向的叠加误差。25.根据权利要求24所述的计量系统，其中确定所述图像中的沿着所述测量方向的所述第一工作区及所述第二工作区的所述对称轴之间的所述差包括：基于沿着所述测量方向的所述图像的强度产生用于所述第一工作区的第一测量信号；基于所述第一测量信号确定所述第一工作区的第一对称轴；基于沿着所述测量方向的所述图像的强度产生用于所述第二工作区的第二测量信号；基于所述第二测量信号确定所述第二工作区的第二对称轴；及确定所述第一对称轴与所述第二对称轴之间的所述差。26.根据权利要求25所述的计量系统，其进一步包括：对所述第一测量信号进行滤波以在确定所述第一对称轴之前隔离与所述第一云纹图案的云纹周期相关联的云纹条纹信号；及对所述第二测量信号进行滤波以在确定所述第二对称轴之前隔离与所述第二云纹图案的云纹周期相关联的云纹条纹信号。27.根据权利要求24所述的计量系统，其中所述第一图案包括：第一云纹图案的一或多个例子，其中所述第一云纹图案包含第一样本层上的具有沿着测量方向的所述第一节距(p1)的光栅结构及第二样本层上的具有沿着所述测量方向的所述第二节距(p2)的光栅结构，其中所述第二节距不同于所述第一节距，其中所述第二图案包括：第二云纹图案的一或多个例子，其中所述第二云纹图案包含所述第一样本层上的具有沿着所述测量方向的第三节距(p3)的第三光栅结构及所述第二样本层上的具有沿着所述测量方向的第四节距(p4)的第四光栅结构，其中所述第四节距不同于所述第三节距。28.根据权利要求27所述的计量系统，其中沿着所述测量方向的所述叠加误差对应于所述第二层相对于所述第一层的偏移，其中所述第一工作区具有第一条件性云纹因子M1＝p1/(p1‑
p2)，其中所述第二工作区具有第二条件性云纹因子M2＝p3/(p3‑
p4)，其中沿着所述测量方向的所述叠加误差对应于通过M
g
＝M1‑
M2的云纹增益调整的在所述第一工作区的所述旋转对称中心与所述第二工作区的所述旋转对称中心之间的所述差。29.根据权利要求28所述的计量系统，其中M1与M2具有相反正负号。30.根据权利要求24所述的计量系统，其中所述第一图案包括：第一云纹图案的一或多个例子，其中所述第一云纹图案包含第一样本层上的具有沿着
测量方向的所述第一节距(p1)的光栅结构及第二样本层上的具有沿着所述测量方向的所述第二节距(p2)的光栅结构，其中所述第二节距不同于所述第一节距，其中所述第二图案包括：第二工作区，其包含所述第一样本层上的沿着所述测量方向的参考结构的一或多个例子。31.根据权利要求30所述的计量系统，其中沿着所述测量方向的所述叠加误差对应于所述第二层相对于所述第一层的偏移，其中沿着所述测量方向的所述叠加误差对应于通过M
g
＝p1/(p1‑
p2)的云纹增益调整的在所述第一工作区的所述旋转对称中心与所述第二工作区的所述旋转对称中心之间的所述差。32.根据权利要求24所述的计量系统，其中所述第一图案包括：第一云纹图案的一或多个例子，其中所述第一云纹图案包含第一样本层上的具有沿着测量方向的第一节距(p1)的光栅结构及第二样本层上的具有沿着所述测量方向的第二节距(p2)的光栅结构，其中所述第二节距不同于所述第一节距，其中所述第二图案包括：第二云纹图案的一或多个例子，其中所述第二云纹图案包含一所述第一样本层上的具有沿着所述测量方向的第三节距(p3)的光栅结构及所述第二样本层上的具有沿着所述测量方向的第四节距(p4)的光栅结构，其中所述第四节距不同于所述第三节距，其中所述目标进一步包括：第三工作区，其包含第三云纹图案的一或多个例子，其中所述第三云纹图案包含一所述第二样本层上的具有沿着所述测量方向的第五节距(p5)的光栅结构及第三样本层上的具有沿着所述测量方向的第六节距(p6)的光栅结构，其中所述第六节距不同于所述第五节距，其中所述一或多个处理器进一步经配置以执行引起所述一或多个处理器进行以下操作的程序指令：确定所述图像中的沿着所述测量方向的所述第一工作区及所述第三工作区的对称轴之间的差；及通过用基于所述第一云纹图案及所述第二云纹图案的所述节距的云纹增益调整沿着所述测量方向的所述第一工作区及所述第三工作区的所述对称轴之...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：