对产品特征使用AT分辨率量测的晶片对准方法技术

本发明专利技术提供了一种确定产品特征在衬底上的位置的方法，该方法包括：获得衬底上的一个或多个产品特征的多个位置测量结果，其中该测量结果被参考到用于在测量之间放置衬底的定位系统，或平行于衬底的表面的平面；并且，基于位置测量结果确定衬底的失真分量。位置测量结果确定衬底的失真分量。位置测量结果确定衬底的失真分量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对产品特征使用AT分辨率量测的晶片对准方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年5月14日提交的EP申请20174607.0的优先权、2020年11月17日提交的EP申请20208071.9的优先权、以及2020年4月17日提交的US申请63/180,910的优先权，每个申请通过引用整体并入本文。


[0003]本专利技术涉及确定对过程的校正的方法、半导体制造过程、光刻设备、光刻单元和相关的计算机程序产品。

技术介绍

[0004]光刻设备是一种被构造为将期望图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。光刻设备可以例如在图案形成装置(例如，掩模)处将图案(通常也称为“设计布局”或“设计”)投影到设置在衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)的层上。
[0005]为了将图案投影到衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长决定了可以在衬底上形成的特征的最小尺寸。当前使用的典型波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。与使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备相比，使用波长在4
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20nm范围内(例如，6.7nm或13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成更小的特征。
[0006]低k1光刻可以用于处理尺寸小于光刻设备的经典分辨率极限的特征。在这样的过程中，分辨率公式可以表示为CD＝k1×
λ/NA，其中λ是所采用的辐射波长，NA是光刻设备中的投影光学器件的数值孔径，CD是“临界尺寸”(通常印制的最小特征尺寸，但在这种情况下为半节距)，k1是经验分辨率因子。通常，k1越小，就越难以在衬底上复制与电路设计者为实现特定电气功能和性能而计划的形状和尺寸类似的图案。为了克服这些困难，可以将复杂的微调步骤应用于光刻投影设备和/或设计布局。这些包括例如但不限于NA的优化、定制的照射选配方案、相移图案形成装置的使用、设计布局的各种优化(诸如设计布局中的光学邻近校正(OPC，有时也称为“光学过程校正”))、或通常定义为“分辨率增强技术”(RET)的其它方法。替代地，可以使用用于控制光刻设备的稳定性的严格控制回路来改善低k1下的图案的再现。
[0007]国际专利申请WO 2015049087公开了一种获得与工业过程相关的诊断信息的方法，其通过引用全文并入本文。在光刻过程的执行期间的阶段进行对准数据或其他的测量，以获得表示跨每个晶片在空间上分布的点处测量的位置偏差或其他参数的对象数据。重叠和对准残差通常示出了跨晶片上的图案，被称为指纹。
[0008]在半导体制造中，临界尺寸(CD)性能参数指纹可以使用简单的控制回路进行校正。通常，反馈机构使用扫描器(一种光刻设备)作为致动器来控制每晶片的平均剂量。类似地，对于重叠性能参数重叠，可以通过调整扫描器致动器来校正由处理工具引起的指纹。
[0009]稀疏显影后检查(ADI)测量结果被用作全局模型的输入，以用于控制扫描器(通常
在运行与运行之间)。低频地测量的密集ADI测量结果被用于进行对每次曝光建模。通过使用密集数据以更高的空间密度建模，对具有大的残差的场执行对每次曝光建模。无法在不会对产出产生不利影响的情况下，完成需要这种密集量测采样的校正。
[0010]存在基于稀疏ADI数据的模型参数通常不能准确表示密集测量的参数值的问题。这可能是由于模型参数与指纹的未捕获部分之间发生的串扰造成的。此外，对于这样的稀疏数据集，模型可能规模或维度过大。这产生了运行到运行的控制中的未捕获指纹没有被每场模型完全捕获的问题。另一问题是分布式采样的稀疏到密集表现不稳定，其中不同的晶片(和不同的批次)具有不同的采样，使得许多晶片布局的叠加有效地产生了密集测量结果。经建模的稀疏数据和密集测量的参数值之间存在很大的残差。这会导致指纹描述不佳，从而导致具有次优的对每次曝光校正。
[0011]对于对准控制，还存在曝光期间在不影响产出的情况下，仅可以测量少量的对准标记(～40)的问题。高阶对准控制需要更密集的对准布局，而会影响产出。该问题的解决方案(如图5所示)是以离线工具测量更密集的对准标记(Takehisa Yahiro等人的“Feed
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forward alignment correction for advanced overlay process control using a standalone alignment station“Litho Booster
””
，Proc.SPIE 10585，用于微光刻的量测、检查和过程控制XXXII；通过引用并入本文)，并且在曝光期间前馈该高阶校正，其中在曝光期间仍计算低阶校正。
[0012]对于重叠控制，密集重叠测量实际上仅可以在几个批次中执行一次(已知为高阶参数更新)，以更新高阶校正。用于确定扫描器控制选配方案的高阶参数在高阶参数更新测量之间不改变。
[0013]现有技术的对准方法是基于测量衬底上的专用对准或重叠标记相对于位置测量系统(诸如对准系统(在光刻设备中或独立对准站中))的参考的位置。
[0014]然而，对准标记和/或重叠标记(量测标记)的数量通常是有限的，因为生产标线上的可用于容纳量测标记的空间有限。因此，在衬底的高阶失真主导例如对准标记位置的场内表现的情况下，使用关于量测标记的位置测量的(每场)控制动作的准确度是有限的。
[0015]此外，量测标记的位置可能会受到变化源的影响，所述变化源不应成为所述每场控制行动的主题。

技术实现思路

[0016]本专利技术的目的是克服与根据现有技术的对准方法相关联的问题。
[0017]在本专利技术的第一方面，提供了一种确定产品特征在衬底上的位置的方法，该方法包括：获得衬底上的一个或多个产品特征的多个位置测量结果，其中该测量结果被参考到用于在测量之间放置衬底的定位系统，或平行于衬底的表面的平面；并且，基于位置测量结果确定衬底的失真分量。
附图说明
[0018]现在将仅通过示例的方式，参考所附的示意图来描述本专利技术的实施例，在附图中：
[0019]图1描绘了光刻设备的示意概述图；
[0020]图2描绘了光刻单元的示意概述图；
[0021]图3描绘了整体光刻的示意代表图，以表示用于优化半导体制造的三种关键技术之间的协作；
[0022]图4是描述根据实施例的对准方法的流程图；
[0023]图5是描述根据实施例的前馈重叠方法的流程图；以及
[0024]图6是描述根据实施例的反馈重叠方法的流程图。
具体实施方式
[0025]在本文档中，术语“辐射”和“束”用于涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外线辐射(例如，波长为365、248、193、157或126nm)和EUV(极紫外线辐射，例如，波长在约5
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100nm的范围内)。
[0026]本文中使用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种确定衬底的失真分量的方法，包括：获得衬底上的一个或多个产品特征的多个位置测量结果，其中，所述测量结果被参考到用于放置所述衬底的定位系统，或平行于所述衬底的表面的平面；并且，基于所述多个位置测量结果，确定所述衬底的失真分量。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述失真分量与所述衬底的平面内失真和/或所述衬底上的产品特征的位置相关联。3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：获得所述衬底上的一个或多个对准标记的测量结果；并且基于所述产品特征的测量结果和/或所述产品特征的图像、以及所述一个或多个对准标记的测量结果，确定所述产品特征的位置。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述产品特征的测量结果和/或所述产品特征的图像的至少部分离线完成，并且所述一个或多个对准标记的测量结果的至少部分在线完成。5.根据权利要求4所述的方法，其中，通过耦合用于离线测量和在线测量的对准工具的变形栅格，来组合所述离线测量和所述在线测量。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个位置测量结果包括使用第一量测工具测量的第一工具量测数据和使用第二量测工具测量的第二工具量测数据。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一量测工具是扫描电子显微镜工具，和/或所述第二量测工具是光学量测工具。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述扫描电子显微镜测量所述衬底上的、在所述衬底的顶层下的一个或多个产品特征和/或目标的多个位置测量结果中的至少一个。9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一工具...

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