对准方法以及相关的对准和光刻设备技术

公开了一种在对准标记上执行位置测量的方法以及相关联的设备，该对准标记至少包括第一周期性结构，具有沿着第一方向的周期性的方向。该方法包括获得与位置测量相关的信号数据，并且拟合信号数据以确定位置值。拟合步骤使用调制拟合或者背景包络周期性拟合中的一个。个。个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对准方法以及相关的对准和光刻设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年5月27日提交的EP申请20176845.4的优先权，该申请通过引用整体并入本文。


[0003]本专利技术涉及例如可用于通过光刻技术制造器件的方法和设备，并且涉及使用光刻技术制造器件的方法。本专利技术涉及量测装置，并且更具体地，涉及用于测量位置的量测装置，诸如对准传感器以及具有这种对准传感器的光刻设备。

技术介绍

[0004]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)的制造中。在该情况下，图案形成装置(其替代地称为掩模或掩模版)可以用以产生待形成在IC的单层上的电路图案。这种图案可以转印至衬底(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。图案的转印通常经由成像至被设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来进行。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。这些目标部分通常被称为“场”。
[0005]在复杂器件的制造中，通常执行许多光刻图案化步骤，从而在衬底上的连续层中形成功能特征。因此，光刻设备性能的关键方面在于，相对于被铺设(由相同设备或不同光刻设备)在先前层中的特征正确地且准确地放置所施加图案的能力。为此目的，衬底设置有一组或多组对准标记。每个标记是其位置可以在之后使用位置传感器或对准传感器(这两个术语同义使用)(通常是光学位置传感器)进行测量的结构。
[0006]光刻设备包括一个或多个对准传感器，通过所述对准传感器可以准确地测量衬底上的标记的位置。从不同的制造商和相同制造商的不同产品中已知不同类型的标记和不同类型的对准传感器。当前光刻设备中广泛使用的一种传感器是基于US6961116(den Boef等人)中描述的自参考干涉仪。已经开发了对位置传感器的各种增强和改进，例如如US2015261097A1中所公开的。所有这些出版物的内容通过引用并入本文。
[0007]越来越期望减小对准标记的尺寸和测量对准标记的时间，因为在IC制造中，掩模版空间和量测时间都很重要。减小对准标记的尺寸会减小标记上的扫描长度，从而导致相邻结构对对准位置的影响增大。由于短扫描长度和相邻结构影响中的一个或两个，从这种小标记测量的位置(特别是如果以期望速度和取向测量以在一次扫描中检测两个位置方向)会具有不良再现性(repro)和准确性。期望在测量这种标记时提高再现性和准确性。

技术实现思路

[0008]本专利技术在第一方面提供了一种在对准标记上执行位置测量的方法，所述对准标记至少包括具有沿着第一方向的周期性的方向的第一周期性结构；所述方法包括：获得与所述位置测量相关的信号数据；并且拟合所述信号数据以确定位置值；其中，拟合步骤使用以
下中的一个：调制拟合；或者背景包络周期性拟合。
[0009]本专利技术在第二方面提供了一种在双向对准标记上执行位置测量的方法，所述双向对准标记包括与第二周期性结构一起布置的第一周期性结构，所述第二周期性结构具有在不同于所述第一方向的第二方向上的周期性的方向；所述标记被配置成相对于所述第一方向和所述第二方向被倾斜地扫描；所述方法包括：获得与所述位置测量相关的信号数据，所述信号数据包括至少第一方向分量和第二方向分量，所述第一方向分量与所述倾斜扫描期间所检测到的第一有效节距相关，并且所述信号数据中的所述第二方向分量与所述倾斜扫描方向期间所检测到的第二有效节距相关；并且对由于与所述信号数据中的第一频率与所述信号数据中的第二频率的差相对应的差频处的振动而导致的信号干扰应用校正，所述第一频率与所述第一有效节距相关，并且所述第二频率与所述第二有效节距相关
[0010]本专利技术的第三方面提供了一种在对准标记上执行位置测量的方法，所述对准标记至少包括具有沿着第一方向的周期性的方向的第一周期性结构；所述方法包括：获得与所述位置测量有关的信号数据；并且创建倾斜投影算子，所述倾斜投影算子对所述信号数据进行运算并且阻止由邻近所述对准标记的相邻结构的串扰而产生的信号数据。
[0011]还公开了一种可操作以执行上述任一方面的方法的计算机程序、量测设备和光刻设备。
[0012]通过考虑下面描述的示例，将理解本专利技术的上述和其他方面。
附图说明
[0013]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：
[0014]图1描绘了光刻设备；
[0015]图2示意性地示出了图1的设备中的测量和曝光过程；
[0016]图3是根据实施例所适用的第一对准传感器的示意图；
[0017]图4是根据第一实施例的第一对准拟合方法的流程图；
[0018]图5是根据第二实施例的第二对准拟合方法的流程图；
[0019]图6是根据第三实施例的用于一维标记的第三对准拟合方法的流程图；
[0020]图7是根据第三实施例的用于二维标记的第三对准拟合方法的流程图；
[0021]图8描绘了(a)第一双向对准标记以及(b)其测量；
[0022]图9描绘了第二双向对准标记；以及
[0023]图10是说明主动再现性校正概念的振幅随频率变化的图(以两个轴上的任意单位)。
具体实施方式
[0024]在详细描述本专利技术的实施例之前，呈现可以实现本专利技术的各实施例的示例环境是有益的。
[0025]图1示意性描绘了光刻设备LA。该设备包括照射系统(照射器)IL，所述照射系统被配置成调节辐射束B(例如UV辐射或DUV辐射)；图案形成装置支撑件或支撑结构(例如掩模台)MT，所述图案形成装置支撑件或支撑结构被构造成支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并且连接至被配置成根据特定参数准确地定位图案形成装置的第一定位器PM；两个衬底台
(例如晶片台)WTa或WTb，每个衬底台被构造成保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并且每个连接至被配置成根据特定参数准确地定位衬底的第二定位器PW；以及投影系统(例如折射型投影透镜系统)PS，所述投影系统被配置成将由图案形成装置MA赋予至辐射束B的图案投影至衬底W的目标部分C(例如包括一个或更多个管芯)上。参考系RF连接各个部件，并且用作设置和测量图案形成装置的位置以及衬底和衬底的特征在图案形成装置上的位置的参考。
[0026]照射系统可以包括用于引导、整形或控制辐射的各种类型的光学部件，诸如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型、或其他类型的光学部件、或其任意组合。
[0027]图案形成装置支撑件MT以依赖于图案形成装置的取向、光刻设备的设计以及其他条件(诸如，例如图案形成装置是否保持在真空环境中)的方式保持图案形成装置。图案形成装置支撑件可以采用机械、真空、静电或其他夹持技术来保持图案形成装置。图案形成装置支撑件MT可以是框架或者台，例如所述图案形成装置支撑件可以根据需要而是固定的或者可移动的。图案形成装置支撑件可以确保图案形成装置在例如相对于投影系统的期望位置处。<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】1.一种在对准标记上执行位置测量的方法，所述对准标记至少包括具有沿第一方向的周期性的方向的第一周期性结构；所述方法包括：获得与所述位置测量相关的信号数据；并且拟合所述信号数据以确定位置值；其中，拟合步骤使用以下中的一者：调制拟合；或者背景包络周期性拟合。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述拟合步骤使用希尔伯特调制拟合。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述希尔伯特调制拟合包括对经过频带滤波的所述信号数据的希尔伯特变换的复解调。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述拟合步骤使用正弦调制拟合。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述拟合包括所述背景包络周期性拟合，并且其中，所述背景包络周期性拟合包括利用包络周期性信号和背景信号对描述所述信号数据的周期性信号模型进行扩展。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述对准标记包括双向对准标记，所述双向对准标记包括与第二周期性结构一起布置的所述第一周期性结构，所述第二周期性结构具有在与所述第一方向不同的第二方向上的周期性的方向；并且，所述方法还包括相对于所述第一方向和所述第二方向倾斜地扫描所述对准标记，使得通过使所述扫描方向中具有不同的有效节距，所述信号数据的第一方向分量与所述信号数据的第二方向分量相区分。7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述对准标记包括双向对准标记，所述双向对准标记包括四个三角形区段或者被布置为形成正方形或矩形标记的子标记，其中所述子标记包括两个所述第一周期性结构和两个第二周期性结构，所述第二周期性结构具有在与所述第一方向不同的第二方向上的周期性的方向；并且，所述方法还包括相对于所述第一方向和所述第二方向倾斜地扫描所述对准标记，以增加第一方向分量与第二方向分量之间的差频。8.根据权利要求6或7所述的方法，包括对由于与所述信号数据中的第一频率与所述信号数据中的第二频率的差相对应的差频处的振动而导致的信号干扰应用校正，所述第一频率与所述不同的有效节距中的第一有效节距相关，并且所述第二频率与所述不同的有效节距中的第二有效节距相关。9.根据权利要求8所述的方法，其中，通过将所述差频处的所述信号干扰添加到所述周期性信号模型，并且将它们一起拟合到所述信号数据，来对所述信号干扰应用所述校正。10.根据权利要求8所述的方法，其中，通过表征与所述信号干扰相对应的信号频率分量，并且将所表征的信号频率分量映射到待校正的阶，来对所述信号干扰应用所述校正。11.根据权利要求5至10中任一项所述的方法，包括补偿从一个或多个衍射阶到与所述信号数据相关的主衍射阶的泄漏；所述方法包括以混合增益将所述一个或多个衍射阶混合到所述主衍射阶；所述混合增益被优化以最小化对所述位置值的泄漏影响。12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括合成与所生成的弱半阶相对应的弱半阶，所生成的弱半阶影响所述信号数据；其中，所述混合包括将所合成的弱半阶附加地混合到所述主衍射阶，使得所述经优化的混合增益还将所述弱半阶对所述位置值的影响最小化。13.根据权利要求5至12中任一项所述的方法，包括创建拟合系数校正算法，所述拟合
系数校正算法对所述周期性信号模型的拟合系数进行运算，以阻止由邻近所述对准标记的相邻结构的串扰而引起的对所述信号数据的影响。14.根据权利要求13所述的方法，包括基于由缩放函数缩放的拟合信号数据的振幅度量、每缩放函数的校正拟合系数、以及用于横向和纵向扫描偏移的多项式项，...

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