CN109313392B - 用于半导体制造工艺的计量方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定在半导体量产晶片(即，在制造工艺中使用的晶片以在该晶片上产生多个芯片)上产生的芯片的图案化层中的特征的尺寸的方法和装置。图案化层的产生包括光刻步骤和蚀刻步骤，其中，为了产生图案化层而施加的光刻掩模被提供有一个或多个非对称标记。印刷和蚀刻标记特征的位置对光刻和蚀刻参数敏感。根据优选实施例，这些位置的变化是通过叠对测量来测量的，即，一个标记相对于另一标记的位置变化的测量。所获得的“伪”叠对数据被拟合至参数模型，同时在测试晶片上测量特性特征尺寸。反演模型允许确定量产晶片上的特征尺寸。将该方法应用于两个不同的层允许确定这两层的特征之间的边缘放置误差。

Description

用于半导体制造工艺的计量方法和装置

发明领域

本发明涉及半导体工艺，尤其涉及用于在制造半导体芯片期间监视光刻和/或蚀刻工艺的计量方法。

现有技术

半导体工艺包括许多光刻和蚀刻步骤，其中在光刻掩模中定义的图案被暴露于光源，从而使得将该图案印刷在半导体晶片上逐层构建的层堆叠上所沉积的光致抗蚀剂膜上。在抗蚀剂显影之后，蚀刻再现堆叠层中的图案，例如用于在集成电路芯片的后端制程堆叠级别中实现金属导体图案。当今工艺技术中的印刷和蚀刻图案的特征尺寸为纳米级，并且对印刷/蚀刻特征的监视需要特定的计量工具。

特征尺寸对多个光刻参数的依赖性已成为深入研究的主题。US2005/0168716描述了一种用于通过建立参数模型来监视光刻工艺的方法，该参数模型将特定控制图案的关键尺寸与应用于光刻工具中的剂量和焦点的设定值进行相关。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、光学显微镜或其他装置来测量控制图案的尺寸。然而，通过SEM或AFM确定特征尺寸是耗时且通常是破坏性的。此外，在该方法中应用的控制图案不是设计规则兼容的。作为结果，不考虑蚀刻参数对制造图案的影响。因此，需要允许在光刻和蚀刻之后验证图案的可靠且非侵入性方式的替代方法。

发明概述

本发明涉及一种如在所附权利要求中公开的方法。由此，本发明涉及一种用于确定在半导体量产晶片(即，在制造工艺中使用的晶片以在该晶片上产生多个芯片)上生产的芯片的图案化层中的特征尺寸的方法。在本文的上下文中，术语“量产晶片”不同于在本发明方法中所包括的校准步骤中使用的“测试晶片”。图案化层的产生包括光刻步骤和蚀刻步骤，其中为了产生图案化层而施加的光刻掩模被提供有一个或多个设计规则兼容的非对称标记，即，标记(包括标记的精细元件)在抗蚀剂层中再现。印刷和蚀刻标记特征的位置对光刻和蚀刻参数敏感。根据优选实施例，通过叠对测量来测量这些位置的变化，即,测量一个标记相对于另一个标记的位置变化。具体而言，光学叠对测量是快速的、非破坏性的，并且由于叠对本质上是差分(differential)，因此可以实现与感兴趣图案下面的层的变化的隔离。当前的叠对测量能力通常呈现单埃级精度。在聚焦曝光矩阵(FEM)晶片上获得的所获“伪”叠对数据(可能还包括蚀刻参数的调制)被拟合至参数模型，同时在FEM上测量特性特征尺寸。反演模型允许确定量产晶片上的特征尺寸。将该方法应用于两个不同的层允许确定这两个层的特征之间的边缘放置误差。

根据本发明，提供了一种用于确定在半导体晶片上产生的芯片的图案化层中的特征的尺寸的方法，该层的制造包括光刻步骤和蚀刻步骤，该光刻步骤包括：

·施加定义特征的图案的光刻掩模，以及

·将抗蚀剂层通过所述掩模暴露于光源，从而获得印刷图案特征，

该方法包括以下步骤：

—在掩模中包括一个或多个非对称标记，该一个或多个非对称标记在光刻步骤之后在抗蚀剂层中得到印刷标记特征(即，针对每个非对称标记得到印刷标记图案)，并且在蚀刻步骤之后得到蚀刻标记特征，其中：

·印刷标记特征的位置取决于在光刻步骤中应用的一个或多个光刻参数的设定值，

·蚀刻标记特征的位置取决于在蚀刻步骤中应用的一个或多个蚀刻参数的设定值，

—针对所述光刻和/或蚀刻参数的多个不同“设定”值，在一个或多个测试晶片上确定印刷和/或蚀刻标记特征的位置或代表该位置的值，

—针对光刻和/或蚀刻参数的相同多个设定值确定图案化层的一个或多个图案特征的尺寸，

—确定一个或多个第一参数模型，该一个或多个第一参数模型将印刷和/或蚀刻非对称标记特征的位置(即，代表所述位置的值)与光刻和/或蚀刻参数的该多个不同设定值进行相关，

—确定一个或多个第二参数模型，该一个或多个第二参数模型将所测量的特征尺寸与光刻和/或蚀刻参数的该多个不同值进行相关，

—反演该一个或多个第一参数模型，

前述步骤是该方法的校准步骤。以下步骤可以被称为该方法的“生产步骤”。校准步骤被执行一次并且得到第一和第二参数模型以及经反演的第一模型。可以在一个或多个量产晶片(production wafer)上产生的多个芯片上的多个位置应用生产步骤：

—在量产晶片上执行光刻和蚀刻步骤并确定相同的印刷和/或蚀刻非对称标记特征的位置，

—从经反演的一个或多个第一模型计算光刻和/或蚀刻参数的一组“得到”(‘get’)值，

—通过将“得到”值应用于该一个或多个第二参数模型来确定量产晶片上的一个或多个特性特征的尺寸。

印刷或蚀刻非对称标记特征的位置或代表该位置的值优选地通过确定印刷或蚀刻标记图案的质心在非对称方向上的位置或代表所述质心位置的位置来确定。代表质心位置的值例如是质心到偏移位置的距离，该偏移位置可以是同样包括在光刻掩模中的对称或非对称偏移标记图案的质心的位置。代表非对称印刷或蚀刻标记图案的质心位置的位置可以基于标记图案的图像在非对称方向上的强度分布来确定。可以通过将强度分布相对于参考强度值进行积分并确定参考强度与分布之间的区域的质心来获得代表质心的位置。

根据一实施例，标记包括至少一对对称标记和非对称标记或者至少一对取向相反的非对称标记，并且其中，在方法步骤“针对所述光刻和/或蚀刻参数的多个不同‘设定’值，在一个或多个测试晶片上确定印刷和/或蚀刻标记特征的位置或代表该位置的值”中，确定代表所得到的一对印刷或蚀刻标记特征的位置的值，所述值是通过叠对测量获得的所述一对印刷或蚀刻特征之间的距离的函数，所述值被称为“伪叠对响应”。优选地，所述距离被确定为该对取向相反的非对称标记或该对对称标记和非对称标记的质心之间的距离。伪叠对响应可以是距离相对于参考值的移位，或者它可以是距离本身。

根据一实施例，所述叠对测量是基于图像的叠对(IBO)测量。在后一情形中，叠对测量可以基于确定非对称标记的图像的质心，例如通过确定在非对称方向上跨标记的强度分布的边缘来获得。

根据一实施例，标记被布置在位于图案化层内或附近的一个或多个IBO标靶中，并且其中，一个IBO标靶包括多个不同的非对称标记和/或相同非对称标记在不同取向上的多个再现，从而允许获得因变于光刻和/或蚀刻参数的多个伪叠对响应。根据一实施例，所述IBO标靶中的一个或多个IBO标靶包括围绕中心点布置的相同标记的再现的一个或多个十字形或风车形群集。

根据一实施例，所述叠对测量是基于衍射的叠对(DBO)测量。根据一实施例，标记被布置在位于图案化层内或附近的一个或多个DBO标靶中，并且其中，一个DBO标靶包括交织光栅对，每个光栅由毗邻并以重复方式布置的两个标记(A，B)形成，标记(A，B)中的至少一者是非对称标记，并且其中，两个毗邻标记A和B之间的距离在第一光栅中与第二光栅相比不同，所述距离之间的差是预定义的。根据进一步的实施例，DBO标靶包括两个所述交织光栅对，第一对与第二对垂直地取向。

根据一实施例，量产晶片的图案化层中的附加特征尺寸是通过多个特性特征尺寸的内插来确定的。

根据一实施例，非对称标记中的至少一些标记包括标记特征，这些标记特征以优化标记图案的位置或代表位置的值对一个或多个光刻和/或蚀刻参数的变化的响应类型的方式来设置尺寸和/或布置，以使得至少一个响应呈现因变于光刻和/或蚀刻参数中的一者的单调变化。

根据本发明方法的一实施例，芯片在一个或多个半导体量产晶片上被生产多次，并且：

—确定特性特征尺寸是在该一个或多个量产晶片上生产的芯片上进行的，

—所述特性特征尺寸是基于制造容差来验证的，

—验证结果被用于计算光刻和/或蚀刻参数的经更新的值，该经更新的值被配置成将特性特征尺寸保持在所述容差内，

—该经更新的值被应用于一个或多个后续芯片的生产中。

本发明进一步涉及一种用于确定半导体芯片的两个相应图案化层的两个特征之间的边缘放置误差(EPE)的方法，包括以下步骤：

—通过上述方法来确定第一和第二特征的尺寸，

—确定第一层与第二层之间的叠对误差，

—将如在第一步骤中确定的第一和第二特征的尺寸纳入考虑，基于叠对误差来确定边缘放置误差。

根据用于确定EPE的方法的一实施例，用于产生所述两层的光刻掩模包括混合标靶的相应部分，第一部分包括第一掩模中所提供的标记，第二部分包括第二掩模中所提供的标记，并且其中，第一层与第二层之间的叠对误差的测量是从第一部分和第二部分产生的印刷和/或蚀刻标记特征之间测量的叠对值获得的。叠对误差可以使用每一层上的对称标记的相对层到层放置或者每一层上的相反的非对称标记总和中的相对层到层放置来确定。

根据优选实施例，芯片在一个或多个半导体量产晶片上被生产多次，并且：

—确定EPE是基于由该方法的校准步骤确定的第一和第二参数模型，在该一个或多个量产晶片上生产的芯片上进行的，

—所述边缘放置误差是基于制造容差来验证的，

—验证结果被用于计算光刻和/或蚀刻参数的经更新的值，该经更新的值被配置成将EPE保持在所述容差内，

—该经更新的值被应用于一个或多个后续芯片的生产中。

根据上述方法中任何方法的优选实施例，光刻参数是剂量和散焦值，并且其中，蚀刻参数是蚀刻偏置。

根据该方法的优选实施例，光刻掩模包括如图4到10和16a中的任何图中所描述的一个或多个IBO标靶及其任何组合，以及其在标记数目、标记类型数目、标记相对于彼此的相对位置等方面的任何明显变型。

本发明同样涉及适用于本发明方法的任何IBO标靶，尤其涉及本说明书中所描述的IBO标靶。本发明由此涉及一种IBO标靶，该IBO标靶包括围绕中心点布置的相同标记的再现的一个或多个十字形或风车型群集。本发明进一步涉及如图4到10和16a中的任何图中所描述的IBO标靶及其任何组合，以及其在标记数目、标记类型数目、标记相对于彼此的相对位置等方面的任何明显变型。

根据一实施例，至少一个IBO标靶包括非对称标记的第一群组和相同非对称标记的第二群组，该第一群组的均匀和周期性部分被布置在第一方向上，并且该第二群组的均匀和周期性部分被布置在与第一方向垂直的第二方向上。

本发明同样涉及适用于本发明方法的DBO标靶，尤其涉及本说明书中所描述的DBO标靶。本发明由此涉及如图11b、11c以及图12a和12b中所描述的DBO标靶，以及其在标记数目、标记类型数目、标记相对于彼此的相对位置方面的任何明显变型。根据一实施例，根据本发明的DBO标靶包括交织光栅对，每个光栅由毗邻并且以重复方式布置的两个标记(A，B)形成，标记(A，B)中的至少一个标记是非对称标记，并且其中，两个毗邻标记A和B之间的距离在第一光栅中与第二光栅相比不同，所述距离之间的差是预定义的。根据进一步的实施例，根据本发明的DBO标靶包括两个所述交织光栅对，第一对与第二对垂直地取向。

本发明同样涉及一种用于对半导体晶片上的特征进行光刻和蚀刻的装置，其中该装置包括：

·计量工具，该计量工具被配置成：确定从该装置中施加的光刻掩模中所包括的非对称计量标记获得的印刷标记图案和蚀刻标记图案的位置，

·计算机实现的验证单元，包括存储器，该存储器被提供有计算机程序，该计算机程序用于在验证单元上运行时执行至少以下步骤：

○通过计量工具获取分别与多个非对称标记相关联的多个代表位置的值，

○基于将代表位置的值链接到所述参数的第一参数模型来计算光刻和/或蚀刻参数的值，

○基于将光刻和/或蚀刻参数链接到所述特性尺寸的第二参数模型来计算晶片上的特征的特性尺寸，

○与容差相比较来评估特性尺寸。

验证单元可以进一步被配置成：根据评估单元的要求，对所述光刻和/或蚀刻参数中的一者或多者进行更新。计量工具可以是IBO工具或DBO工具。验证单元可包括存储器，该存储器被提供有计算机程序，该计算机程序用于当程序在验证单元上运行时执行所述步骤。

本发明还涉及一种适用于本发明的验证单元中的计算机程序产品，并且该计算机程序产品被配置成当程序在验证单元上运行时执行所述步骤。

附图简述

图1示出了可以用于本发明方法中的对称和非对称标记的示例。

图2a和2b解说了一对对称和非对称标记或一对镜像非对称标记可以如何被用于测量本发明方法中的“伪叠对”值。

图3a和3b解说了对称和非对称标记的质心可以如何由基于图像的叠对(IBO)工具来确定。

图4到10示出了适用于本发明的IBO标靶的各种示例。

图11a示出了用于测量叠对误差的DBO标靶的已知概念。图11b和11c示出了适用于本发明方法的基于衍射的叠对(DBO)标靶的光栅结构的示例。

图12a示出了被适配成确定伪叠对响应的DBO标靶的布局。图12b示出了被设计用于获得2个正交方向上的响应的DBO标靶的示例。

图13示出了两个不同的非对称标记的因变于剂量和散焦的伪叠对数据点，以及基于数据点的参数模型的最佳拟合。

图14解说了适用于本发明的梳型计量标记上的占空比参数。

图15解说了本发明的一实施例，其中在两层中应用方法并且考虑各层之间的叠对来确定这两层的特征之间的边缘放置误差。

图16a示出了根据本发明的在两个不同层上具有标记的IBO标靶。

图16b示出了根据本发明的在两个不同层上具有标记的DBO标靶。

发明详细描述

根据本发明的优选实施例，用于产生图案化层的光刻掩模被提供有一个或多个计量标靶，每个标靶包括至少一个非对称标记。优选地，标靶包括至少一对对称标记和非对称标记、和/或一对或多对取向相反的、有可能镜像的非对称标记。在本文的上下文内，“标记”被定义为被设计用于计量目的的预定义图案。标靶包括一个或多个标记并且被包括在包含要被印刷的实际图案的掩模区域内部或附近。对称和非对称标记的典型示例在图1中示出，该图1解说了梳型标记(对称(图1a)和非对称(图1b-1d)两者)和轨型标记(同样地对称(图1e)和非对称(图1f-1g)两者)。这种类型的非对称标记是已知的，以及根据这些图案通过光刻来印刷的特征对各种光刻参数的调制敏感的事实也是已知的。本发明在适用于监视半导体芯片生产线中的光刻印刷特征以及也适用于监视在蚀刻之后获得的特征的方法中应用该特性。出于该原因，应用于本发明方法中的对称和非对称标记需要是设计规则兼容的，这意味着标记的尺寸被设置成并且被设计成使得图案的细间距特征(诸如梳型标记的细间距的梳齿)可以被转移到抗蚀剂层，以使得细间距的图案可以进一步通过蚀刻工艺被转移到下方的层。要注意，非对称标记可以在横贯梳或轨的方向上进一步分段，以在包括二维图案的层(例如，接触层或阻挡层)上保持设计规则兼容性。

在用于描述本发明的本专利说明书中使用的两个光刻参数是剂量和散焦值，其中散焦是与曝光工具上的预定义零散焦设定的偏差，例如以nm表达。剂量被定义为在曝光期间通过掩模施加的能量，例如以mJ/cm²表达。散焦和剂量两者都是可以在光刻工具上设定的值。这些剂量和散焦“设定”值在下文中分别被称为“E_设定”和“F_设定”，或者简单地“E”和“F”。本说明书中使用的蚀刻参数是蚀刻偏置，该蚀刻偏置是指蚀刻图像与光刻印刷图像之间的侧向尺寸之间的差。确定蚀刻偏置E需要良好定义的光刻印刷特征。蚀刻偏置的“设定”值在本说明书中被称为“B_设定”或“B”，例如以nm表达。可以通过在蚀刻工艺期间应用对控制参数(例如蚀刻时间、蚀刻速率、电压、腔室压力等等)的特定设置来设置蚀刻偏置。要指出，可以使用其他参数作为剂量、散焦和蚀刻偏置的替代或补充。

首先将解释适用于本发明的标记的数个配置。根据本发明的优选实施例，从非对称标记获得的“印刷或蚀刻标记特征的位置”应被理解为分别在光刻或蚀刻之后获得的标记图案的质心在非对称方向(即，在如下面附图中所示的细长标记的情形中，与标记的纵向方向垂直的方向)上的位置。质心是(对称的或非对称的)标记图案的积分区域的中心线，即，由印刷或蚀刻标记图案覆盖的面积在质心左侧和右侧是相同的。在本发明方法的优选实施例中，印刷和/或蚀刻非对称标记图案的位置以从标记图案的质心到偏移位置的距离的形式来表达，该偏移位置独立于光刻和蚀刻参数或者它自身因变于所述参数以与标记图案类似的方式变化。根据优选实施例，偏移位置自身由光刻掩模中所包括的对称或非对称标记来定义。偏移非对称标记可以是正在确定其位置的标记的镜像图像。标靶随后包括被设计用于计量目的的一个或多个标记对。

图2a示出了包括一对对称标记和非对称梳型标记的标靶。图2b示出了包括一对两个镜像非对称梳型标记的标靶。在图2a/2b中的每一者中，在图的顶部示出了标记的原先设计形状的视图，即，两个标记的质心之间的距离S_参考是在通过光刻或蚀刻以基本完美的方式再现标记时获得的距离：标记的宽度w、间距p、以及梳状特征的形状和尺寸完全根据标记的设计。这些“完美”工艺条件在下文中也被称为标称工艺条件。在图的底部解说的光刻步骤之后，这些标记在抗蚀剂层中得到标记的印刷再现，即，印刷标记特征。由于标记是设计规则兼容的，因此它们在蚀刻之后同样被再现，例如，以抗蚀剂下方的层中的沟槽的形式(“蚀刻标记特征”)。印刷和蚀刻再现取决于诸如E、F和B之类的工艺参数。当这些参数不同于“完美”参数集时，再现的标记图案的尺寸不同于原先设计值，如图2b中所解说的。然而，由于对称性，印刷或蚀刻对称标记图案的质心位置对E、F和B的变化不敏感。由于其非对称结构，印刷或蚀刻非对称标记图案的质心位置因变于E、F和B的变化而在与标记的纵向方向垂直的方向上移位。该移位在图2a和2b中被指示为函数δ(E,F,B)。当使用两个镜像非对称标记时，两者之间的移位等于2δ。在附图中同样指示了质心之间的距离S。如下获得δ和2δ：

在图2a的情形中，δ＝S–S_参考

在图2b的情形中，2δ＝S–S_参考

在本发明方法的优选实施例中，非对称标记的位置通过由在本领域中被已知用于测量叠对误差的计量工具检测并测量移位δ或2δ来确定，即，用于确定由不同的光刻掩模产生并由应用于印刷两个不同层的掩模之间的叠对误差引起的这两层之间的移位的测量。由于目前在单个层中测量移位，因此所测量的移位在本上下文中被称为“伪叠对值”或“伪叠对响应”，因为该值响应于用于印刷和蚀刻标记特征的光刻和蚀刻参数(对这些参数敏感)。伪叠对响应在下文将由字母“O”表达。作为移位δ或2δ的替代，可以测量距离S自身并将其用作“伪叠对响应”。在所附权利要求的文字中，伪叠对响应是“代表印刷和/或蚀刻非对称标记图案的位置”的值。伪叠对响应可以由基于图像的叠对(IBO)工具或基于衍射的叠对(DBO)工具来测量。这些工具本身已知用于测量叠对误差。各标记的布局在每一情形中将是不同的，如下文将解释的。

适用于本发明的方法和装置的IBO标靶包括跨IBO工具的视场(FOV)分布的、如图2a和2b中所示类型的多个标记。印刷特征具有可由IBO工具解析的总宽度“w”。例如，“w”可以是500nm的量级。细梳状结构具有不可由IBO工具解析的间距“p”，例如，“p”处于100nm的量级。IBO工具由此能够确定标靶特征的质心之间的相对距离，如图3a和3b中所解说的，图3a和3b解说了如由IBO工具看到的对称标记图案和非对称梳型标记图案的图像，以及因变于在垂直于标记图案的方向上的位置的强度分布。由于细间距p不可由IBO工具解析，因此该工具看到在非对称方向上跨标记的非对称强度分布。它可以通过在给定的强度设定I_设定下测量强度分布的边缘的相对位置来近似质心位置X_C(即，X_C＝(X₁+X₂)/2)。确定质心位置的更精确方式是通过将强度分布相对于参考值I_参考进行积分，即，计算I_参考与强度分布之间的面积，并确定分布的质心(即，质心线的位置)，以使得在线的左侧和右侧计算出的面积是相同的。由于质心位置基于图像，因此它可以不同于如上面关于图2a和2b所定义的印刷或蚀刻标记图案的数学质心位置。然而，当由IBO工具测量时，图像质心的所测量移位δ或2δ将与数学质心移位成比例。包括如图2a和2b中所示的至少一对取向相反的非对称标记或一对对称标记和非对称标记的计量标靶在下文中被称为IBO标靶。

图4示出了占据印刷或蚀刻面积的最小部分的IBO标靶。印刷标靶的面积可以是约2平方微米。该标靶包括具有相同非对称设计并且相对于彼此旋转180°的两个标记1和1’。这些标记可以是图1中所示的任何非对称类型。标记的非对称性通过不同的阴影类型部分2和3以符号方式解说，以指示跨这两个区域的图案密度梯度。例如，对于梳型标记，部分2是完整的矩形，并且部分3是梳状特征的阵列。标记沿其纵向方向(即，部分2和3的不同图案密度之间的分界线的方向)并排放置。图4a示出了原先设计的印刷或蚀刻标记(在标称工艺条件下获得)：质心之间的距离是S_参考。当工艺条件受扰动并且由此偏离标称条件时，可以由光学IBO工具检测质心之间的移位2δ(参见图4b)。

图5和6中解说了其他类型的IBO标靶。这些IBO标靶包括以风车图案(图5)或十字图案(图6)来布置的两对互相取向相反的非对称标记4/4’和5/5’。这四个标记都是相同标记设计的再现。由此可以在两个正交方向x和y上测量质心移位2δ。可以看到，这四个标记的四个质心形成具有固定中心O_C的矩形，而不管是施加标称工艺条件(图5a和6a)还是受扰动的工艺条件(图5b和6b)。该特性(即，点O_C在特定层中是固定的事实)可以被用于检测在工艺中应用的两层之间的叠对误差。当图5或6的IBO标靶被包括在过程中连续施加的两个掩模中的相同位置时，IBO工具可以检测这两层之间的点O_C的移位，并且由此在两个正交方向上检测叠对误差。应注意，图4的标靶中的质心之间的中点(线)是固定线，并且由此可以被用于确定一个方向上的叠对误差。由图5和6的标靶占据的印刷/蚀刻表面的面积可以是约4平方微米。

图7a示出了由在标称条件下印刷的标记群集形成的又一IBO标靶。再次，该设计是具有相同设计的非对称标记的风车群集，但此次分别在x和y方向上延伸的两对标记6/6’和7/7’中的每一对是由具有相同取向的2个标记(一对为6和6’，并且另一对为7和7’)形成的。结果，当工艺受扰动时(图7b)，由质心形成的矩形的中心O_C移位到新位置O_C’。为了测量移位2δ，需要图7a的风车群集的180°取向版本。图8a示出了标靶设计，该标靶设计包括在标靶布局的右上和左下象限中重复的图7a的群集10以及在剩余两个象限(左上和右下)中所述群集的经180°旋转版本10’。该标靶允许通过测量中心点O_C1相对于中心点O_C2的相对移动来测量两个方向上的质心移位。然而，这四个群集的中心点O_D保持固定而不管来自标称工艺的扰动如何，并且由此可以被用于以上述方式来进行印刷/蚀刻层之间的实际叠对测量。

图9最后示出了与图8中类似的标靶设计，但其中应用两种不同的标记类型M1和M2，例如梳型和轨型，从而允许区分x和y上的两个不同E、F、B响应(因此实际上总共四个伪叠对响应)。中心点O_D再次可用于叠对测量。

图10示出了适用于本发明的方法的IBO标靶的进一步示例。所示出的IBO标靶中包括的标记以容纳在IBO工具的视场(FOV)内的24个x和y定向的十字矩阵来布置，其中FOV中心由唯一性的图案识别标记15来标示。图10中标识非对称标记十字A1、A2、A3和A4，以及对称标记十字S1和S2。非对称标记十字A1-A4中的每一者包括4个相同的标记(即，相同标记设计的再现)，这些标记被取向成使得十字的中心点因变于(如图7中的)工艺参数而移位。但四个十字A1-A4中的标记都不同。可以看到，右上(UR)和左下(LL)标靶象限中的非对称标记A1-A4的非对称性与左上(UL)和右下(LR)标靶象限中的标记相反。包括特定非对称设计的标记的一组4个十字(例如，四个象限中的4个A1十字)随后定义x和y两者上的特定(E、F、B)响应。IBO标靶的优点在于它实现在一个标靶内同时捕获多个(E、F、B)响应。在图4的示例中，两组对称标记S1和S2可用作参考。这使4组4个非对称标记A1-A4可用于区分x和y方向两者上的4个不同(E、F、B)响应(即，8个伪叠对响应)。

作为IBO标靶的替换方案，可以应用基于衍射的叠对(DBO)标靶。图11a示出了本领域已知的DBO叠对标靶的布局，该布局由光学上不同的元件(A，B)在具有间距“P”(通常在500-1000nm的量级)的交织衍射光栅配置中的布置形成。换言之，包括元件A的第一光栅与包括元件B的第二光栅交织。在每个周期“P”内是重复的元件(A，B)。光栅元件A和B必须足够不同，以引起正和负一阶衍射强度之间的可测量差异ΔI＝I₊₁–I_-1。该强度差异在DBO叠对工具中测量。这是对叠对值OVL的测量，其允许确定当通过不同的光刻掩模来印刷元件A和B时的叠对误差。

适用于本发明的DBO标靶包括类似的交织光栅配置，但其中元件A和B被包括在相同的光刻掩模中。在本发明的术语中，元件A和B在下文中被称为“标记”。另外，标记A或B中的至少一者在上述意义上是非对称的。图11b和11c示出了适用于本发明的DBO标靶的布局的两个示例。在第一示例(图11b)中，标记A是对称的，并且标记B是非对称的：标记B是梳标记，其包括以最大间距p<<P来布置的精细结构，这排除了由精细结构本身引起的衍射，该衍射会混淆或减损来自粗间距P的光栅元件的衍射。图11c示出了A和B两者都是非对称的示例。然而，A和B不可能是镜像图像：它们必须具有足够不同的尺寸，以引起正和负一阶衍射强度的可测量差异。应用于至少一个光栅中的标记必须是非对称的，以便使图案化工艺条件(E、F、B)引起一个印刷和/或蚀刻光栅的非对称标记B的质心C相对于对称光栅(图11b)的标记A的质心C’或相对于相反的非对称光栅(图11c)的标记A的质心C’的相对移动。这种相对移动引起来自光栅的正和负一阶衍射的相对强度的成比例变化。由此，DBO工具可以通过测量由包括印刷或蚀刻标记A和B的光栅形成的DBO标靶的印刷或蚀刻版本的强度差异来测量(E，F，B)响应。

为了确定交织光栅内两个毗邻标记A和B之间的距离S的移位，提供DBO标靶(参见图12a)，该DBO标靶包括由相同的标记A和B形成的两个光栅30和31，但其中两个毗邻标记A和B之间的距离具有良好定义的差异。周期P对于光栅30和31两者都相同。在光栅30中，两个毗邻标记A和B的质心之间的“原先设计”距离是0.5P+ΔD。在光栅31中，该距离是0.5P–ΔD。移位ΔD是良好定义的值，该值显著小于0.5P，以使得光栅30和31表示具有ΔD＝0的光栅的略有移位版本。当印刷或蚀刻标靶时，非对称标记B的质心位置将移位距离δ，如参照图2所解释的。这意味着：

·光栅30中的印刷或蚀刻标记图案A和B之间的距离是0.5P+ΔD+δ，

·光栅31中的印刷或蚀刻标记图案A和B之间的距离是0.5P-ΔD+δ。

使用DBO工具在这两个光栅的印刷或蚀刻版本上测量强度差异ΔI₁和ΔI₂。这些参数经由衍射系数κ与值ΔD+δ和-ΔD+δ成比例：

ΔI₁＝κ.(ΔD+δ)

ΔI₂＝κ.(-ΔD+δ)

从这些等式求解κ和δ得到：

κ＝(ΔI₁-ΔI₂)/2ΔD

δ＝ΔD(ΔI₁+ΔI₂)/(ΔI₁-ΔI₂)

后一等式允许基于ΔI₁和ΔI₂的测量来确定伪叠对响应δ。图12中示出了典型的DBO标靶布局。该标靶包括两对光栅。第一对35、36具有标记A和B，其中非对称标记B的非对称方向在x方向上，并且在标记A和B的位置之间施加移位+ΔD和-ΔD(即，与图12a的光栅30和31相同)。第二对37、38与35、36相同，但旋转了90°。这组4个光栅因此被设计成测量x和y方向上的一个(E，F，B)响应(即，两个伪叠对响应δ，一个在x方向上并且一个在y方向上)。因此，DBO标靶与IBO标靶相比具有如下缺点：如果需要多个取向上的多个响应，则DBO标靶需要较大的掩模面积。

因此根据本发明的优选实施例，用于产生给定图案的光刻掩模被提供有如上所述的一个或多个IBO和/或DBO标靶，每个标靶提供具有伪叠对值O₁至O_n形式的一个或多个(E,F,B)响应。为了建立O₁...O_n与E、F和B的设定值之间的关系，执行校准规程。将仅针对剂量和散焦的校准来详细描述该规程，但是当包括蚀刻偏置时，方法是类似的。

作为示例，可以提供IBO标靶，该IBO标靶允许测量因变于剂量和散焦设定的总共n个伪叠对值O₁...O_n(例如，在图10的标靶的情形中，x方向上的4个和y方向上的4个)。为了确定因变关系/函数，在被称为聚焦曝光矩阵(FEM)晶片的一个或多个测试晶片上执行校准规程。在这种测试晶片上，在抗蚀剂层中进行连续印刷，每个印刷用设定剂量值E_设定和设定散焦值F_设定的不同值进行。例如，对于数个恒定剂量设定，散焦值可以以恒定步长递增，该剂量设定同样以恒定步长递增。剂量和散焦设定的范围可以基于例如初步仿真。在每个印刷中，在如上所述的叠对测量工具中测量O₁...O_n的值。这得到数据集，其中O₁...O_n可以作为E和F的函数被设置为图形中的数据点。

除此之外，在FEM晶片的每个印刷中同样测量印刷图案内的数个特征的尺寸。在图案内、优选地在一个或多个标靶附近选择这些特征。选择确定芯片的功能性的特征，即，当这些特征未根据预定义的制造规范来产生时，芯片将或者很可能会出现故障。在本说明书中，这些所选特征被称为“特性特征(characteristic feature)”。作为在印刷图案上测量特性特征尺寸的替代或补充，可在以给定的蚀刻偏置值对图案进行蚀刻之后测量这些尺寸。这些尺寸可由任何适当的技术(诸如SEM、AFM等等)来测量。总共m个这些测量产生作为E和F的函数的数据集CD₁...CD_m。

第一参数模型随后被拟合至伪叠对数据O₁...O_n。换言之，确定表示所测量的叠对数据的最佳近似的数学函数O₁＝f₁(E,F)...O_n＝f_n(E,F)。

第二参数模型被拟合至特性特征尺寸数据，即，确定表示所测得特征尺寸数据的最佳近似的数学函数CD₁＝d₁(E,F)...CD_m＝d_m(E,F)。

随后反演第一参数模型。这是数学运算，该运算产生函数E_得到＝F(O₁,...,O_n)和F_得到＝G(O₁,...,O_n)。剂量和散焦值被标记为“E_得到”和“F_得到”，以将它们与初始应用的“设定”值相区分。“得到”值是从特定标靶上的叠对测量推导出的剂量和焦点值。由于模型近似并由于其它因素(诸如测量噪声、FEM晶片上映射到有效剂量/焦点的工艺变化或者剂量/焦点设定中的误差)，E_得到和F_得到可以不同于设定值。

根据本发明，经反演的第一模型和第二模型随后被用于确定量产晶片上的特性特征的尺寸，即，在生产包括如下的层的芯片期间确定：该层使用相同的掩模(包括用于校准中的相同标靶)来印刷和蚀刻。当层被印刷和蚀刻在生产芯片上时，由叠对工具来测量n个叠对值O₁...O_n。这些值被用于使用经反演的第一参数模型来计算E_得到和F_得到，E_得到和F_得到随后被输入到第二参数模型中以计算生产芯片上的特性特征尺寸CD₁(E_得到,F_得到)...CD_m(E_得到,F_得到)。由此确定特征尺寸而不需要生产芯片上的潜在破坏性测量，诸如SEM和AFM。

当将蚀刻偏置B考虑作为模型中的参数时，上述方法体系相同。作为B的函数的校准数据将需要在相同或进一步的FEM晶片上收集，先前产生的抗蚀剂图案通过蚀刻到下方的层中而转移到这些FEM晶片上。在FEM晶片的连续管芯上，蚀刻工具的设定被配置成使得每个管芯或每组管芯以不同的蚀刻偏置B来进行蚀刻。在蚀刻之后对(诸)FEM晶片的伪叠对测量现在产生作为E、F和B的函数的数据集O₁...O_n。参数模型可以与如上所述的类似方式被拟合至这些数据。可能也可以在光刻之后并在蚀刻之前收集伪叠对数据。随后可以基于蚀刻前伪叠对，因变于剂量和散焦来构建“第一参数模型”，并且可以基于蚀刻后数据，因变于剂量、散焦和蚀刻偏置来构建另一“第一参数模型”。另一实施例将仅需要基于蚀刻偏置B、而不是基于E和F来进行校准。如已经指示的，可在印刷图案上或在蚀刻图案上或在两者上测量特性特征尺寸CD₁...CD_m。当在两者上测量时，第二参数模型实际上将是针对印刷特征并针对蚀刻特征两者来确定的。作为E、F和B的替代或补充，在方法中可以使用任何数目的其他光刻蚀刻参数。例如，影响抗蚀剂中成像的系统条件，诸如透镜系统的像差和光刻工具的扫描稳定性、抗蚀剂处理工具中的抗蚀剂厚度和烘烤板温度，以及影响通过蚀刻来转移抗蚀剂图像的系统条件，诸如蚀刻反应器的压力、电压、气体混合以及图案加载对晶片的影响。

通过本发明的方法在生产芯片上获得的特性特征尺寸可以反馈到被纳入或连接到生产过程中所应用的光刻和/或蚀刻工具的控制单元，在该控制单元中基于相对于理论值的给定制造容差来验证这些特性特征尺寸。验证允许计算在第一和第二参数模型中使用的工艺参数的经更新的值(优选地，E，F，B)。这些经更新的值允许确保后续生产芯片上的特性尺寸保持在制造容差内。可以应用任何已知的控制算法和控制硬件来实现上述控制策略。优选地通过基于样本测量而不是在量产晶片上的每个芯片上进行的测量来执行对工艺参数的反馈和更新，进而应用控制策略，即，特性尺寸由本发明方法在有限数目的芯片上确定，每个确定允许对应用于生产一个或多个后续芯片的工艺参数进行更新。

作为示例，图13示出了从具有两个不同非对称标记(如图1(b)中所示的梳图案和如图1(c)中所示的匕状图案)的IBO标靶获得的数据集。因此，分别通过测量镜像梳状图案和镜像匕状图案之间的伪叠对来获得叠对测量O_C和O_D。图13中的数据被示为归一化的“设定”剂量和散焦值E和F的函数。各个点示出在FEM晶片上测量的叠对数据，上部数据集是从梳型标记获得的，并且下部数据集是从匕型标记获得的。曲线示出对以下形式的参数模型的最佳拟合：

O_C＝a₀₀+a₁₀E+a₀₁F

O_D＝b₀₀+b₁₀E+b₀₂(F-F₀)²

针对以下参数集获得对数据的最佳拟合：

反演模型随后计算如下：

其中：

优选地针对跨印刷图案的区域分布的多个标靶进行校准规程，即，每个标靶允许确定一组叠对测量O₁...O_n，这组叠对测量被拟合至设定的E/F和/或B值以产生参数模型。在每个标靶附近作出特性特征测量CD₁...CD_m。如果各标靶之间的模型参数(上述示例中的参数a_mn、b_mn和F₀)差别不显著或线性地不同，则可以使用从量产晶片上的叠对测量推导出的特性特征尺寸，通过由本发明的方法确定的特征尺寸之间的线性内插来确定任何数目的图案特征的特征尺寸。

本发明要求在光刻能量聚焦过程窗口上测量的移位足够不同且连续(低阶)，以使用分析或数值技术实现唯一性反演；即，两个或更多个标记的响应必须可变换为物理上有意义的剂量和焦点值。满足该条件需要在过程设置期间标识恰适的标记集。标记通常呈现对剂量的单调、基本上线性响应，但更复杂的可变焦点响应。由此，标记选择通常转移至对可区分焦点响应的评估和标识。

发明人已经研究了标记形状和尺寸对将伪叠对值链接到剂量和焦点(E和F)的参数模型的质量的影响。如在图13中看到，X方向上匕型标记的伪叠对响应是抛物线函数。抛物线的峰值指示匕状标记的最佳焦点。梳型标记呈现对焦点的单调响应，然而数据点示出与线性模型的偏差。此外，匕状和梳状标记两者作为剂量的函数的响应是单调的并且基本上线性。

进一步的优化现已发现，对于给定的光刻曝光条件，对从梳型或匕型标记推导出的X和Y移位的响应类型对梳或匕阵列的占空比和间距敏感。这些参数在图14中示出。占空比是周期性特征的宽度与其间距的比率。在DUV曝光情形中(193nm照明，1.35NA)，发现当梳状标记的占空比是64nm/96nm或即0.67时获得对焦点的基本上线性单调响应。行为在较低占空比下变成非单调响应。

并非针对所有响应要求单调响应，但单调响应可以使反演任务更加直接并确保唯一性。所要求的是实现唯一性反演的两个不同的可实现响应。通过单调剂量响应和抛物线焦点响应与单调剂量响应和单调焦点响应配对(如上文所解说的)来满足该要求。还可以通过单调剂量响应和具有顶点焦点的抛物线焦点响应与单调剂量响应和具有显著不同的顶点焦点的抛物线焦点响应配对来满足该要求。

因此，实现本发明方法所需要的标记集必须针对光刻曝光条件进行优化。对于DUV曝光，优选实施例应用包括梳状和匕状标记的至少一个标靶，这些标记覆盖针对光刻曝光条件定制的占空比和间距范围。IBO标靶非常适合这种优化方法，因为可以在单个标靶中同时评估多个标记。

一般而言，根据本发明的优选实施例，至少一些非对称标记包括标记特征(例如梳子的梳腿)，这些标记特征以优化标记图案位置对一个或多个过程参数的变化的响应类型来设置尺寸和/或布置，以使得至少一个响应呈现因变于过程参数中的一者的单调变化。

本发明同样涉及一种用于估计半导体芯片的分层结构中的两个不同层的图案特征之间(例如在后端制程中应用的连续层之间)的边缘放置误差的方法。图15示出了两个叠加图案的细节，每个图案分别具有线特征16和16'。线特征相对于原先设计的特征17和17'来示出。这些特征16/16'中的每一者都是使用单独的光刻和蚀刻步骤来产生的，即具有两个不同的掩模并且在两者之间具有潜在的重叠误差。根据本发明，通过上述方法(即，在光刻之后和/或在蚀刻之后)在每一层中确定尺寸CD₁和CD₂。换言之，在两个掩模的每一者中，提供包括一个或多个非对称标记的标靶，这些标靶允许在光刻和/或蚀刻步骤之后测量O₁...O_n、计算E_得到/F_得到/B_得到、以及随后计算作为相应E_得到/F_得到/B_得到值的函数的CD₁和CD₂。随后在第一层中的对称标记与第二层中的对称标记之间进行“真实”叠对测量。镜像非对称标记对或群集由此可以用作对称标记，如关于图4-9提到的(两层中O_C或O_D的位置的测量产生叠对值)。这得到图中指示的叠对误差OVL。随后基于该真实叠对值、但在考虑通过该方法在每一层中获得的CD值的情况下计算最终器件中的特征16与16'之间的边缘放置误差(EPE)(同样在图15中指示)。这允许准确确定EPE。

为了促成这种多层办法，本发明提供了混合标靶的使用，如图16中所解说的。图16a示出了以容纳在IBO工具的视场(FOV)内的48个x和y定向的十字的矩阵来布置的混合IBO标靶。24个十字在中心区域18中，并且24个在周边区域19中。中心区域18可以例如具有图10中所示的布局。优选地，在这两个区域中使用相同的标记。中心区域中的十字被包括在用于产生第一层的光刻掩模中，并且周边区域中的十字被包括在用于产生第二层的光刻掩模中。每个掩模由此具有4组非对称标记，从而允许在每一层中并且在每个方向x和y上确定O1...O4。为了确定各层之间的叠对OVL，可以测量第一层中的一个对称标记相对于第二层中的相同对称标记的移位，或者可以测量第一层中的一对镜像对称标记针对第二层中的相同一对镜像非对称标记的移位。

图16b示出了分布在两层上的DBO标靶，即，分布在用于产生这两层的两个光刻掩模上。左侧的标靶20/21在x和y两者上在层1中产生两个不同的E/F/B响应。这些标靶各自以如图12b中所示的相同方式由四个光栅组成，即，由相同的标记A和B组成的两对光栅，一对在x上取向并且另一对在y上取向，每一对包括具有相同标记A和B的两个光栅，但毗邻标记A和B之间的距离分别移位了+ΔD和-ΔD。标靶20中使用的标记A和B不同于标靶21中使用的标记，例如，标靶20由对称标记A和非对称梳状标记B形成，而标靶21由对称标记A和非对称轨状标记B形成。总而言之，标记20和21允许以关于图12a定义的δ值的形式来确定四个伪叠对响应O₁...O₄：x方向上的2个叠对值(分别是标记20和21中的x取向的光栅的δ值)和y方向上的2个叠对值(分别是标记20和21中的y取向的光栅的δ值)。以相同的方式，右侧的标靶22/23在x和y两者上在层2中产生两个不同的E/F/B响应，即，四个伪叠对响应O₁...O₄。标靶22和23优选地与标靶20和21等同。中心标靶24包括具有元件A和B的光栅，该元件A和B是对称的，但是部分地在第一层中并且部分地在第二层中(如图11a中)。基于该标靶24的两层之间的叠对测量由此允许测量各层之间的叠对误差OVL。

以上述方式确定的边缘放置误差同样可以用于控制策略中，该控制策略用于基于制造容差来确定光刻和/或蚀刻参数的经更新的值，被配置成将边缘放置误差保持在所述容差内。根据本发明的EPE确定优选地在量产晶片上生产的样本数目的芯片上进行，从而允许更新用于生产一个或多个后续芯片的过程中的工艺参数。

虽然在上面的描述中关注的是在本发明的方法中使用“伪叠对响应”作为“代表位置的参数”，但是要强调，该方法不限于将伪叠对值用作此类参数。对印刷或蚀刻非对称标记的位置敏感的任何参数都可以用于本发明的方法中，只要它允许以上述方式确定可反演的第一和第二参数模型。

本发明同样涉及一种用于对半导体晶片上的特征进行光刻和蚀刻的装置，其中该装置包括计量工具，该计量工具被配置成：确定从该装置中施加的光刻掩模中所包括的非对称计量获得的印刷标记图案和蚀刻标记图案的位置。计量工具可以包括如上所述的基于IBO或DBO的叠对工具，其被配置成测量代表非对称标记图案的位置的“伪叠对”值或与其等效的值。该装置进一步包括计算机实现的验证单元，该验证单元包括配备有计算机程序的存储器，该计算机程序用于在验证单元上运行时执行至少以下步骤：

-通过计量工具来获取分别与多个非对称标记相关联的多个代表位

置的值，

-基于将代表位置的值链接到所述参数的第一参数模型来计算光刻

和/或蚀刻参数的值，

-基于将光刻和/或蚀刻参数链接到所述特性尺寸的第二参数模型来

计算晶片上的特征的特性尺寸，

-与容差相比较来评估该特性尺寸。

优选地，验证单元进一步被配置成：根据评估结果的要求，对所述光刻和/或蚀刻参数中的一者或多者进行更新。

尽管已经在附图和前面的描述中具体地解说和描述了本发明，但是此类解说和描述被认为是解说性的或者示例性的而非限制性的。通过研究附图、公开和所附权利要求，本领域技术人员可在实践要求保护的发明时理解和实施所公开实施例的其他变体。在权利要求中，单词“包括”不排除其他元素或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一个(an)”不排除复数。在相互不同的从属权利要求中陈述某些措施的纯粹事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何引用符号不应被解释为限制范围。

Claims (21)

1.一种用于确定在半导体量产晶片上产生的芯片的图案化层中的特征的尺寸的方法，所述层的产生包括光刻步骤和蚀刻步骤，所述光刻步骤包括：

·施加定义特征的图案的光刻掩模，以及

·将抗蚀剂层通过所述掩模暴露于光源，从而获得印刷图案特征，

所述方法包括以下步骤：

—在所述掩模中包括一个或多个非对称标记，所述一个或多个非对称标记在所述光刻步骤之后在所述抗蚀剂层中得到印刷标记特征，并在所述蚀刻步骤之后得到蚀刻标记特征，其中：

·所述印刷标记特征的位置取决于在所述光刻步骤中应用的一个或多个光刻参数的设定值，

·所述蚀刻标记特征的位置取决于在所述蚀刻步骤中应用的一个或多个蚀刻参数的设定值，

—针对所述光刻参数和/或蚀刻参数的多个不同设定值，在一个或多个测试晶片上确定所述印刷和/或蚀刻标记特征的位置或代表所述位置的值，

—针对所述光刻和/或蚀刻参数的所述多个不同设定值确定所述图案化层的一个或多个特性特征的尺寸，所述特性特征是所选择的确定所述芯片的功能性的特征，

—确定第一参数模型，所述第一参数模型将印刷和/或蚀刻非对称标记特征的位置的或代表所述位置的值与所述光刻和/或蚀刻参数的所述多个不同设定值进行相关，

—确定第二参数模型，所述第二参数模型将所测量的特性特征尺寸与所述光刻和/或蚀刻参数的所述多个不同设定值进行相关，

—反演所述第一参数模型，

—在所述量产晶片上执行所述光刻和蚀刻步骤并确定相同印刷和/或蚀刻非对称标记特征的位置，

—从所述反演模型计算所述光刻和/或蚀刻参数的一组获得值，

—通过将所述获得值应用于所述第二参数模型来确定所述量产晶片上的一个或多个特性特征的尺寸。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标记包括至少一对对称标记和非对称标记或者至少一对取向相反的非对称标记，并且其中，在方法步骤“针对所述光刻参数和/或蚀刻参数的多个不同设定值，在一个或多个测试晶片上确定所述印刷和/或蚀刻标记特征的位置或代表所述位置的值”中，确定代表所得到的一对印刷或蚀刻标记特征的位置的值，代表所述位置的值是通过叠对测量获得的所述一对印刷或蚀刻特征之间的距离的函数，代表所述位置的值被称为伪叠对响应。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述叠对测量是基于图像的叠对IBO测量。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述叠对测量基于确定非对称标记的图像的质心。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，标记被布置在位于所述图案化层内或附近的一个或多个IBO标靶中，并且其中，一个IBO标靶包括多个不同的非对称标记和/或相同非对称标记在不同取向上的多个再现，从而允许获得因变于所述光刻和/或蚀刻参数的多个伪叠对响应。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述IBO标靶中的一个或多个IBO标靶包括围绕中心点布置的相同标记的再现的一个或多个十字形或风车形群集。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述叠对测量是基于衍射的叠对DBO测量。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，标记被布置在位于所述图案化层内或附近的一个或多个DBO标靶中，并且其中，一个DBO标靶包括交织光栅对(30，31)，每个光栅由毗邻并以重复方式布置的两个标记A和B形成，标记A和B中的至少一者是非对称标记，并且其中，两个毗邻标记A和B之间的距离在第一光栅中与第二光栅相比不同，所述距离之间的差是预定义的。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，DBO标靶包括两个所述交织光栅对，第一对(35，36)与第二对(37，38)垂直地取向。

10.如权利要求1－4和7－9中任一项所述的方法，其特征在于，所述量产晶片的所述图案化层中的任何数目的图案特征的特征尺寸是通过多个特性特征尺寸的内插来确定的。

11.如权利要求1－4和7－9中任一项所述的方法，其特征在于，非对称标记中的至少一些标记包括标记特征，所述标记特征以优化标记图案的位置或代表位置的值对一个或多个光刻和/或蚀刻参数的变化的响应类型的方式来设置尺寸和/或布置，以使得至少一个响应呈现因变于所述光刻和/或蚀刻参数中的一者的单调变化。

12.如权利要求1－4和7－9中任一项所述的方法，其特征在于，所述芯片在一个或多个半导体量产晶片上被生产多次，并且其中：

—确定所述特性特征尺寸是在所述一个或多个量产晶片上生产的芯片上进行的，

—所述特性特征尺寸是基于制造容差来验证的，

—验证结果被用于计算所述光刻和/或蚀刻参数的经更新的值，所述经更新的值被配置成将所述特性特征尺寸保持在所述容差内，

—所述经更新的值被应用于一个或多个后续芯片的生产中。

13.一种用于确定半导体芯片的两个相应图案化层的两个特征(1，1')之间的边缘放置误差的方法，包括以下步骤：

—通过权利要求1至11中任一项所述的方法来确定第一特性特征和第二特性特征的尺寸，

—确定第一层与第二层之间的叠对误差，

—将在第一步骤中确定的所述第一特性特征和所述第二特性特征的尺寸纳入考虑，基于所述叠对误差来确定所述边缘放置误差。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，用于产生所述第一层与所述第二层的光刻掩模包括混合标靶的相应部分，第一部分(10，20，24)包括第一掩模中所提供的标记，第二部分(11，21，24)包括第二掩模中所提供的标记，并且其中，所述第一层与所述第二层之间的所述叠对误差的测量是从所述第一部分和所述第二部分产生的印刷和/或蚀刻标记特征之间测量的叠对值获得的。

15.如权利要求13或14中任一项所述的方法，其特征在于，所述芯片在一个或多个半导体量产晶片上被生产多次，并且其中：

—确定所述边缘放置误差是在所述一个或多个量产晶片上生产的芯片上进行的，

—所述边缘放置误差是基于制造容差来验证的，

—验证结果被用于计算光刻和/或蚀刻参数的经更新的值，所述经更新的值被配置成将所述边缘放置误差保持在所述容差内，

—所述经更新的值被应用于一个或多个后续芯片的生产中。

16.如前述权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述光刻参数是剂量和散焦值，并且其中，所述蚀刻参数是蚀刻偏置。

17.一种用于对半导体晶片上的特征进行光刻和蚀刻的装置，其中，所述装置包括：

·计量工具，所述计量工具被配置成：确定从所述装置中施加的光刻掩模中所包括的非对称计量标记获得的印刷标记图案和蚀刻标记图案的位置，

·计算机实现的验证单元，所述计算机实现的验证单元包括存储器，所述存储器被提供有计算机程序，所述计算机程序用于在所述验证单元上运行时执行至少以下步骤：

ο通过所述计量工具获取分别与多个非对称标记相关联的多个代表位置的值，

ο基于将所述代表位置的值链接到光刻和/或蚀刻参数的第一参数模型来计算所述参数的值，

ο基于将所述光刻和/或蚀刻参数链接到所述晶片上的特征的特性特征的尺寸的第二参数模型来计算所述特性特征的尺寸，所述特性特征是所选择的确定芯片的功能性的特征，

ο与容差相比较来评估所述特性特征的尺寸。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述验证单元进一步被配置成：根据所述评估结果的要求，对所述光刻和/或蚀刻参数中的一者或多者进行更新。

19.如权利要求17或18所述的装置，其特征在于，所述计量工具是IBO工具或DBO工具。

20.一种计算机实现的验证单元，包括存储器，所述存储器被提供有计算机程序，所述计算机程序用于当所述程序在所述验证单元上运行时执行步骤：

ο通过计量工具获取分别与多个非对称标记相关联的多个代表位置的值，

ο基于将所述代表位置的值链接到光刻和/或蚀刻参数的第一参数模型来计算所述参数的值，

ο基于将所述光刻和/或蚀刻参数链接到晶片上的特征的特性特征的尺寸的第二参数模型来计算所述特性特征的尺寸，所述特性特征是所选择的确定芯片的功能性的特征，

ο与容差相比较来评估所述特性特征的尺寸。

21.一种提供有适用于验证单元的计算机程序的存储器，并且所述计算机程序在所述验证单元上运行时执行步骤：

ο通过计量工具获取分别与多个非对称标记相关联的多个代表位置的值，

ο基于将所述代表位置的值链接到光刻和/或蚀刻参数的第一参数模型来计算所述参数的值，

ο基于将所述光刻和/或蚀刻参数链接到晶片上的特征的特性特征的尺寸的第二参数模型来计算所述特性特征的尺寸，所述特性特征是所选择的确定芯片的功能性的特征，

ο与容差相比较来评估所述特性特征的尺寸。

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