用于确定重叠误差的方法和设备技术

一种确定重叠误差的方法。测量具有过程引起的不对称性的重叠目标。构造目标的模型。例如通过移动结构中的一个修改模型以补偿不对称性。使用修改的模型计算由不对称性引起的重叠误差。通过从测量的重叠误差中减去由不对称性引起的重叠误差确定产品目标中的重叠误差。在一个示例中，通过改变不对称性p(n′)、p(n″)来修改模型，对多种散射仪测量选配方案重复计算由不对称性引起的重叠误差，确定产品目标中的重叠误差的步骤使用计算的由不对称性引起的重叠误差以选择用于测量产品目标的优化的散射仪测量选配方案。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于确定重叠误差的方法和检验设备，例如在使用光刻设备通过光刻技术制造器件的过程中。
技术介绍
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。所述图案的转移通常是通过将图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括所谓的步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可以通过将图案压印到衬底的方式将图案从图案形成装置转移到衬底上。为了监测光刻过程，测量图案化的衬底的参数。参数可以包括例如形成在图案化的衬底中或图案化的衬底上的两个层之间的重叠误差和显影后的光致抗蚀剂的临界线宽。可以在产品衬底和/或专用量测目标上执行这种测量。存在多种技术用于测量在光刻过程中形成的显微结构，包括使用扫描电子显微镜和各种专用工具。一种快速且非破坏性形式的专用检验工具是散射仪，其中辐射束被引导至衬底表面上的目标上，并且测量散射的或反射的束的性质。通过对比束在其已经被衬底反射或散射之前和之后的性质，可以确定衬底的性质。这例如可以通过将反射束与存储在已知测量库中与已知的衬底性质相关的数据对比来完成。已知两种主要类型的散射仪。光谱散射仪将宽带辐射束引导至衬底上并测量散射到特定窄的角度范围中的辐射光谱(作为波长的函数的强度)。角度分辨散射仪使用单色辐射束并测量作为角度的函数的散射辐射的强度。半导体器件制造商使用设置在晶片上的光栅对准晶片。对准传感器以亚纳米重复性测量光栅的位置。制造商还使用重叠的光栅测量产品上的重叠。此处，也容易获得亚纳米的总测量不确定性(TMU)数。然而，重叠测量和对准传感器对由于例如蚀刻、化学机械抛光(CMP)以及沉积等处理步骤造成的标识不对称性是敏感的。这些不对称性导致量级为几纳米的重叠和对准误差。这种作用开始在重叠预算中占支配地位，因而需要解决方案。当前使用例如平均的工具引起的偏移(TIS)和/或TIS变化性(又称TIS 3 O )的参数执行散射仪测量选配方案(recipe)选择(例如每一选配方案具有各种照射偏振性和波长)。当参考层表现出不对称性的轮廓时存在问题。目标光栅的形状不对称性将通常对测量的重叠产生影响。这种影响可以依赖于用于测量的照射设置而变化。在处理和成像之后，在没有光栅形状的实际知识的情况下执行目标选配方案选择。此外，当前过程的情形没有用于确定选配方案选择。使用基于TIS和/或TMU的合格者(qualifier)不总是导致对目标不对称性最具有鲁棒性的测量选配方案。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种确定重叠误差的方法，所述方法包括步骤测量包括第一结构的第一目标的散射性质；使用所测量的散射性质构造第一结构的模型，所述模型包括与第一结构对应的第一模型结构；基于第一模型结构的不对称性修改所述模型；计算第一模型结构和第二模型结构之间的由不对称性引起的重叠误差，在所修改的模型中第一模型结构和第二模型结构相对于彼此重叠；和使用所计算的由不对称性引起的重叠误差确定在第二目标中的重叠误差。根据本专利技术的第二方面，提供一种用于确定重叠误差的检验设备，所述检验设备配置成测量包括第一结构的第一目标的散射性质，所述检验设备包括配置成执行以下步骤的至少一个处理器使用所测量的散射性质构造第一结构的模型，所述模型包括对应于第一结构的第一模型结构；基于第一模型结构的不对称性修改所述模型；计算第一模型结构和第二模型结构之间的由不对称性引起的重叠误差，在所修改的模型中第一和第二模型结构相对于彼此重叠；使用所计算的由不对称性引起的重叠误差确定在第二目标中的重叠误差。根据本专利技术的第三方面，提供一种光刻设备，包括照射光学系统，布置成照射图案；投影光学系统，布置成将图案的图像投影到衬底上；和根据第二方面的检验设备。根据本专利技术的第四方面，提供一种光刻单元，包括涂覆器，布置成用辐射敏感层涂覆衬底；光刻设备，布置成将图像曝光至衬底的通过涂覆器涂覆的辐射敏感层上；显影装置，布置成对通过光刻设备曝光的图像显影；和根据第二方面的检验设备。根据本专利技术的第四方面，提供一种计算机程序产品，包含用于确定重叠误差的一个或更多的机器可读指令序列，所述指令适于使一个或更多个处理器执行确定重叠误差的方法，所述方法包括步骤测量包括第一结构的第一目标的散射性质；使用所测量的散射性质构造第一结构的模型，所述模型包括与第一结构对应的第一模型结构；基于第一模型结构的不对称性修改所述模型；计算第一模型结构和第二模型结构之间的由不对称性引起的重叠误差，在所修改的模型中第一和第二模型结构相对于彼此重叠；和使用所计算的由不对称性引起的重叠误差确定在第二目标中的重叠误差。本专利技术的其他特征和优点以及本专利技术各个实施例的结构和操作，将在下文中参照附图进行详细描述。要注意的是，本专利技术不限于这里所描述的具体实施例。在这里给出的这些实施例仅是示例性目的。基于这里包含的教导，其他的实施例对相关领域的技术人员来说将是显而易见的。附图说明合并于此并且形成说明书的一部分的附图示出本专利技术，并且与所述描述一起用于进一步说明本专利技术的原理，使得相关领域的技术人员能够制造和使用本专利技术。图1不出一种光刻设备。图2示出一种光刻单元或簇。图3示出第一散射仪。图4示出第二散射仪。图5示出由散射仪的测量重构结构的第一示例过程。图6示出由散射仪的测量重构结构的第二示例过程。图7示出根据本专利技术实施例的确定重叠误差的方法，示出在模型中居中的顶部光栅的定位。图8示出根据本专利技术实施例的确定重叠误差的方法，示出在模型中偏移的顶部光栅的定位。图9示出根据本专利技术实施例的确定重叠误差的方法，示出底部和顶部光栅两者的测量和重构。图10示出根据本专利技术实施例的确定重叠误差的方法，示出改变模型化的不对称性以确定优化的选配方案。图11示出根据本专利技术实施例的确定重叠误差的方法，示出改变模型化的不对称性以对于大的重叠误差确定优化的选配方案。在结合附图时通过下面阐述的详细说明，本专利技术的特征和优点将变得更加清楚，在附图中相同的附图标记在全文中表示对应元件。在附图中，相同的附图标记通常表示相同的、功能类似的和/或结构类似的元件。元件第一次出现的附图用相应的附图标记中最左边的数字表示。具体实施例方式本说明书公开一个或更多个实施例，其包括本专利技术的特征。所公开的实施例仅给出本专利技术的示例。本专利技术的范围不限于这些公开的实施例。本专利技术由随附的权利要求来限定。 所述的实施例和在说明书中提到的“ 一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可以不必包括特定的特征、结构或特性。而且，这些措词不必表示同一个实施例。此外，当特定特征、结构或特性被结合实施例进行描述时，应该理解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.19 US 61/365,5381.一种确定重叠误差的方法，所述方法包括步骤测量包括第一结构的第一目标的散射性质；使用所测量的散射性质构造第一结构的模型，所述模型包括与第一结构对应的第一模型结构；基于第一模型结构的不对称性修改所述模型；计算第一模型结构和第二模型结构之间的由不对称性引起的重叠误差，在所修改的模型中，第一模型结构和第二模型结构相对于彼此重叠；和使用所计算的由不对称性引起的重叠误差确定在第二目标中的重叠误差。2.如权利要求1所述的方法，其中修改所述模型的步骤包括步骤定义第一模型结构的位置参数以补偿所述不对称性；和使用所定义的位置参数将所述第一模型结构和第二模型结构相对于彼此定位。3.如权利要求2所述的方法，其中定位步骤包括调节所述模型结构中的至少一个在模型中的位置。4.如权利要求2所述的方法，其中定位步骤包括在所述模型中插入所述第二模型结构。5.如权利要求1所述的方法，其中修改步骤包括调节用于模型化第一模型结构和第二模型结构之间的重叠误差的重叠参数。6.如权利要求2-5中任一项所述的方法，其中确定在第二目标中的重叠误差的步骤包括计算第二目标的所测量的重叠误差和由不对称性引起的重叠误差之间的差。7.如权利要求1所述的方法，其中修改所述模型的步骤包括调节模型结构参数值以改变由不对称性引起的重叠误差，并且计算由不对称性引起的重叠误差的步骤被对于多个散射性质测量选配方案的多个模型结构参数值重复，并且确定在第二目标中的重叠误差的步骤包括使用所计算的由不对称性引起的重叠误差来选择用于测量第二目标的优化的散射性质测量选配方案。8.如权利要求7所述的方法,其中所述参数包括几何参数。9.如权利要求7所述的方法,其中所述参数包括材料参数。10.如权利要求7-9中任一项所述的方法，其中所述模型结构参数将第一模型结构的不对称性模型化。11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一目标包括第二结构，所述第一结构和第二结构相对于彼此重叠，并且第二模型结构对应第二结构。12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中计算由不对称性引起的重叠误差的步骤包括计算在角度分辨散射仪的光瞳平面中的多个像素处的重叠误差，同时，响应于第一模型结构的不对称性排除具有最大重叠误差的像素。13.一种用于确定重叠误差的检验设备，所述检验设备配置成测量包括第一结构的第一目标的散射性质，所述检验设备包括配置成执行以下步骤的至少一个处理器使用所测量的散射性质构造第一结构的模型，所述模型包括对应于第一结构的第一模型结构；基于第一模型结构的不对称性修改所述模型；计算由第一模型结构和第二模型结构之间的不对称性引起的重叠误差，在所修改的模型中第一模型结构和第二模型结构相对于彼此重叠；使用由所计算的不对称性引起的重叠误差确定在第二目标中的重叠误差。14.一种光刻设备,包括照射光学系统，布置成照射图案；投影光学系统，布置成将所述图案的图像投影到衬底上；和如权利要求13所述的检验设备。15.—种光刻单兀,包括涂覆器，布置成用辐射敏感层涂覆衬底；光刻设备，布置成将图像曝光至衬底的通过涂覆器涂覆的辐射敏感层上；显影装置，布置成对通过光刻设备曝光的图像显影；和如权利要求13所述的检验设备。16.一种计算机程序产品，包含用于确定重叠误差的一个或更多的机器可读指令序列， 所述指令适于使一个或更多个处理器执行确定重叠误差的方法，所述方法包括步骤测量包括第一结构的第一目标的散射性质；使用所测量的散射性质构造第一结构的模型，所述模型包括与第一结构对应的第一模型结构；基于第一模型结构的不对称性修改所述模型；计算第一模型结构和第二模型结构之间的由不对称性引起的重叠误差，在所修改的模型中第一模型结构和第二模型结构相对于彼此重叠；和使用所述计算的不对称性引起的重叠误差确定在第二目标中的重叠误差。17.一种方法，包括步骤测量包括第一结构的第一目标的散射性质；使用所测量的散射性质构造所述第一结构的模型，所述模型包括与第一结构对应的第一模型结构；基于第一模型结构的不对称性修改所述模型；计算第一模型结构和第二模型结构之间的由不对称性引起的重叠误差，在所修改的模型中第一模型结构和第二模型结构相对于彼此重叠；和使用所计算的由不对称性引起的重叠误差确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·范德斯卡，A·邓鲍夫，A·富克斯，M·库干斯，K·巴哈特塔卡里雅，M·库比斯，S·摩根，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：
国别省市：