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用于确定与衬底上的一个或多个结构有关的特性的量测装置和方法制造方法及图纸

技术编号:40363246 阅读:8 留言:0更新日期:2024-02-09 14:51
公开了一种确定与衬底上通过光刻过程形成的结构有关的感兴趣特性(特别是聚焦)的方法以及相关联的图案形成装置和光刻系统。方法包括:使用图案形成装置上对应的经修改的掩模版特征在衬底上形成经修改的衬底特征,经修改的衬底特征被形成用于除了量测以外的主要功能,更具体地用于提供用于垂直集成结构的支撑。经修改的掩模版特征使得所述经修改的衬底特征被形成有取决于其形成期间的感兴趣特性的几何形状。可以测量经修改的衬底特征以确定所述感兴趣特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于确定与在衬底上形成结构有关的特性的量测装置或检查装置。本专利技术还涉及一种用于确定所述特性的方法。


技术介绍

1、光刻装置是被构造为将期望图案施加到衬底上的机器。光刻装置可以用于例如集成电路(ic)的制造中。光刻装置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”)投影到提供在衬底(例如,晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

2、为了将图案投影在衬底上,光刻装置可以使用电磁辐射。该辐射的波长决定了可以形成在衬底上的特征的最小尺寸。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的辐射的光刻装置相比,使用波长在4nm至20nm(例如,6.7nm或13.5nm)范围内的使用极紫外(euv)辐射的光刻装置可以用于在衬底上形成更小的特征。

3、低k1光刻可以用于处理尺寸小于光刻装置的经典分辨率极限的特征。在这种过程中,分辨率公式可以表达为cd=k1×λ/na,其中λ为采用的辐射波长,na为光刻装置中投影光学器件的数值孔径,cd为“临界尺寸”(通常为印刷的最小特征尺寸,但在这种情况下为半节距),而k1为经验分辨率因子。一般而言,k1越小,越难以在衬底上再现与电路设计者所计划的形状和尺寸类似的图案,以实现特定电气功能性和性能。为了克服这些难题,可以将复杂的微调步骤应用于光刻投影装置和/或设计布局。这些微调步骤包括例如但不限于na优化、定制照射方案、相移图案形成装置的使用、诸如设计布局中的光学邻近校正(opc,有时也称为“光学和过程校正”)之类的设计布局的各种优化、或通常被定义为“分辨率增强技术”(ret)的其他方法。可替代地,用于控制光刻装置的稳定性的紧凑控制环路可以用于改善图案在低k1下的再现。

4、在光刻过程中,期望对例如针对过程控制和验证所创建的结构进行频繁测量。用于进行这种测量的各种工具是已知的,这些工具包括扫描电子显微镜或诸如散射仪之类的各种形式的量测装置。是指这种工具的通用术语可以为量测装置或检查装置。

5、光刻过程的需要监测的一个重要参数为聚焦,更具体地,光刻装置在衬底上印刷图案时的聚焦。期望将数目不断增加的电子部件集成在ic中。为了实现这点,必须减小部件的尺寸,因此增加投影系统的分辨率,从而可以在衬底的目标部分上投影越来越小的细节或线宽。随着光刻技术中的临界尺寸(cd)的缩小,跨衬底的以及衬底之间的聚焦一致性变得越来越重要。cd为一个或多个特征的尺寸(诸如晶体管的栅极宽度),其变化会导致特征的物理性质发生不良变化。传统上讲,最佳设置由“先送晶片(即,在生产运行之前被曝光、显影和测量的衬底)”确定。在先送晶片中,测试结构在所谓的聚焦能量矩阵(fem)中曝光,并且根据对那些测试结构的检查来确定最佳聚焦和能量设置。

6、确定聚焦和/或剂量的另一方法已经通过基于衍射的聚焦技术。基于衍射的聚焦可以使用掩模版上的目标形成特征,该目标形成特征印刷具有取决于印刷期间的聚焦和/或剂量设置的非对称度的目标非对称度。然后,该非对称度可以被测量,并且根据非对称测量推断出聚焦和/或剂量。

7、这种方法的聚焦目标往往需要远离实际设备结构的位置,例如,划线中的位置。使用这种布置时存在很多限制。


技术实现思路

1、目的是提供一种用于检查装置或量测装置的快速高效的解决方案,该解决方案解决了上述问题或局限中的一个或多个。

2、在权利要求书和具体实施方式中公开了本专利技术的实施例。

3、在本专利技术的第一方面中,提供了一种确定与衬底上通过光刻过程形成的结构有关的感兴趣特性的方法,该方法包括:测量所述经修改的衬底特征以确定所述感兴趣特性,其中经修改的衬底特征使用图案形成装置上的对应的经修改的掩模版特征被形成在衬底上,所述经修改的衬底特征被形成用于除了量测以外的主要功能,该经修改的掩模版特征使得所述经修改的衬底特征被形成有几何形状,该几何形状取决于其形成期间的感兴趣特性。

4、在本专利技术的第二方面中,提供了一种图案形成装置,其包括经修改的掩模版特征,用于在衬底上形成具有取决于在形成期间的感兴趣特性的几何形状的经修改的衬底特征,并且其中所述经修改的衬底特征具有除了量测以外的主要功能。

5、在本专利技术的第三方面中,提供了一种光刻系统,用于确定与衬底上的通过光刻过程形成的至少一个结构有关的感兴趣特性,该光刻系统包括第二方面或第五方面的图案形成装置,用于在衬底上形成后续的经修改的衬底特征;以及量测设备,用于执行第一方面的测量步骤。

6、在本专利技术的第四方面中,提供了一种确定与在垂直集成结构的制造中通过光刻过程在衬底上形成结构有关的聚焦设置的方法,该方法包括:形成衬底支撑特征,用于使用对应的掩模版支撑特征在衬底上提供用于垂直集成结构的支撑结构,所述掩模版支撑特征使得所述衬底支撑特征被形成有取决于其形成期间的感兴趣特性的几何形状;以及测量所述衬底支撑特征以确定所述聚焦设置。

7、在本专利技术的第五方面中,提供了一种用于对垂直集成结构的层进行图案化的图案形成装置,包括掩模版支撑特征,用于在衬底上形成具有取决于其形成期间的聚焦设置的几何形状的衬底支撑特征,并且其中所述衬底支撑特征用于提供用于垂直集成结构的支撑结构。

8、还公开了一种非暂态计算机程序产品,包括计算机可读指令,用于使得处理器执行第一方面、第四方面和第五方面的方法。

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【技术保护点】

1.一种确定感兴趣特性的方法,所述感兴趣特性与衬底上的通过光刻过程形成的结构有关,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述结构被放置在垂直集成电路、大接触垫或互连上的阶梯结构上。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述感兴趣特性是所述光刻过程的聚焦。

4.根据权利要求3所述的方法,其中根据所述剂量敏感分段推断的剂量值被用于校准来自所述聚焦敏感分段的聚焦测量。

5.一种确定感兴趣特性的方法,所述感兴趣特性与衬底上的通过光刻过程形成的结构有关,所述方法包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其中所述结构包括两个聚焦敏感分段和两个剂量敏感分段。

7.根据权利要求6所述的方法,其中所述两个聚焦敏感分段和所述两个剂量敏感分段被布置在同一条线中。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法,其中所述感兴趣特性是所述光刻过程的聚焦。

9.根据权利要求8所述的方法,其中根据所述剂量敏感分段推断的剂量值被用于校准来自所述聚焦敏感分段的聚焦测量。

10.一种非暂态计算机程序产品,包括机器可读指令,所述机器可读指令用于引起处理器执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。

11.一种衬底上的通过光刻过程形成的结构,所述结构用于确定所述光刻过程的感兴趣特性,所述结构包括两个聚焦敏感分段和两个剂量敏感分段,其中:

12.根据权利要求11所述的结构,其中所述结构被放置在垂直集成电路、大接触垫或互连上的阶梯结构上。

13.根据权利要求11或12所述的结构,其中所述感兴趣特性是所述光刻过程的聚焦。

14.一种垂直集成器件,包括通过光刻过程形成的用于确定所述光刻过程的感兴趣特性的结构,其中:

15.一种图案化装置,包括用于通过光刻过程在衬底上形成结构的特征,所述结构用于确定所述光刻过程的感兴趣特性,所述结构包括两个聚焦敏感分段和两个剂量敏感分段,其中:

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【技术特征摘要】

1.一种确定感兴趣特性的方法,所述感兴趣特性与衬底上的通过光刻过程形成的结构有关,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述结构被放置在垂直集成电路、大接触垫或互连上的阶梯结构上。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述感兴趣特性是所述光刻过程的聚焦。

4.根据权利要求3所述的方法,其中根据所述剂量敏感分段推断的剂量值被用于校准来自所述聚焦敏感分段的聚焦测量。

5.一种确定感兴趣特性的方法,所述感兴趣特性与衬底上的通过光刻过程形成的结构有关,所述方法包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其中所述结构包括两个聚焦敏感分段和两个剂量敏感分段。

7.根据权利要求6所述的方法,其中所述两个聚焦敏感分段和所述两个剂量敏感分段被布置在同一条线中。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法,其中所述感兴趣特性是所述光刻过程的聚焦。

9.根据权利要求8所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·加西亚·格兰达S·E·斯蒂恩E·J·A·布劳沃B·P·B·西格斯PY·J·Y·吉特F·斯塔尔斯P·J·M·范阿德里切姆
申请(专利权)人:ASML荷兰有限公司
类型:发明
国别省市:

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