DE112005002263B4

DE112005002263B4 - Kalibrierung von optischen Linienverkürzungsmessungen

Info

Publication number: DE112005002263B4
Application number: DE112005002263T
Authority: DE
Inventors: David San Antonio Ziger
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2005-10-13
Publication date: 2011-03-17
Anticipated expiration: 2025-10-14
Also published as: US7541121B2; US20110035171A1; US7842439B2; DE112005002263T5; US20090198468A1; WO2006040347A1; US20060078804A1; US8717539B2

Abstract

Lithographiemaske (408), wobei die Maske (408) folgendes umfaßt:
ein transparentes Substrat (472) und
ein auf dem Substrat (472) angeordnetes opakes Material (474), wobei das opake Material (474) ein Testmuster umfaßt, wobei das Testmuster mehrere Gitter (414a bis 414d) umfaßt, wobei jedes Gitter (414a bis 414d) ein opakes Gebiet von mehreren parallelen opaken Gebieten (414) ist, wobei mindestens eines der Gitter (414a bis 414d) eine darin angeordnete Kalibrierungsmarke (470) umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrierungsmarke (470) ein Abbruch innerhalb eines der mehreren parallelen opaken Gebieten (414) ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung betrifft die folgende, gleichzeitig hiermit eingereichte, gleichzeitig anhängige eigene US-Patentanmeldung mit der laufenden Nummer 10/964,102, Anwaltsaktennummer 2004 P 53552 US mit dem Titel ”Measuring Flare in Semiconductor Lithography”, die durch Bezugnahme hier aufgenommen ist.
ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Lithographie von Halbleiterbauelementen und insbesondere die Kalibrierung von Linienverkürzungsmessungen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Halbleiterbauelemente werden hergestellt, indem viele verschiedene Arten von Materialschichten über einem Halbleiterwerkstück oder Wafer abgeschieden werden und die verschiedenen Materialschichten unter Verwendung von Lithographie strukturiert werden. Die Materialschichten umfassen in der Regel dünne Filme aus leitenden, halbleitenden und isolierenden Materialien, die strukturiert werden, um integrierte Schaltungen auszubilden.
Eine Art von Halbleiterlithographie beinhaltet das Plazieren einer strukturierten Maske zwischen einem Halbleiterwerkstück und Verwenden einer Energiequelle zum Belichten von Abschnitten eines auf dem Werkstück abgeschiedenen Lacks, wobei die Maskenstruktur auf den Lack übertragen wird. Der Lack wird dann entwickelt, und der Lack wird als eine Maske verwendet, während belichtete Gebiete eines Materials auf dem Werkstück weggeätzt werden.
Da die Größe von Halbleiterbauelementen herunterskaliert wird, wird Lithographie schwierig, da Licht auf unerwartete und unvorhersehbare Weise funktionieren kann, wenn es um kleine Strukturmerkmale einer Maske herumgelenkt wird. Mehrere Lichtphänomene können die präzise Duplizierung einer Maskenstruktur auf einen Wafer verhindern, wie etwa Beugung, Interferenz oder Überstrahlung (als Beispiele).
Bei vielen Designs weisen die individuellen Strukturmerkmale einer Schaltung wie etwa Gatelinien oder Signallinien (als Beispiele) extrem kleine Abmessungen auf und können Breiten von etwa 0,1 bis 0,4 μm oder weniger aufweisen, wobei ihre Längen erheblich größer sind als die Breiten, zum Beispiel etwa 0,8 bis 2,0 μm oder darüber (als Beispiel). Diese dünnen Linien können mit anderen Schichten der integrierten Schaltung über mit leitendem Material gefüllte schmale Durchkontakte verbunden sein. Wenn Abmessungen eine derartig geringe Größe erreichen, besteht nicht nur eine Tendenz für eine auf einem Wafer ausgebildete Linie, kürzer zu sein als ihre Designlänge nach Definition durch die Lithographiemaske, sondern auch, daß das Positionieren der Durchkontakte möglicherweise nicht auf die Zielstrukturen ausgerichtet ist. Transferdifferenzen von solchen kritischen Abmessungen treten auf, wenn ein gewünschtes Schaltungsstrukturmerkmal aufgrund verschiedener optischer Effekte besonders dünn oder klein ist. Die Genauigkeit beim Ausbilden und Positionieren der Linien und der Durchkontakte wird mit abnehmenden Abmessungen zunehmend kritisch. Relativ geringfügige Fehler beim Positionieren solcher Strukturmerkmale können verursachen, daß ein Durchkontakt die Linie ganz verfehlt oder die Linie über einen Flächeninhalt kontaktiert, der nicht ausreicht, um die erforderliche Leitfähigkeit für eine vollständig funktionelle Schaltung bereitzustellen. Somit ist es wichtig, die Effekte einer Linienverkürzung unter Verwendung optischer Messungen zu bestimmen und zu berücksichtigen.
Bei der Messung einer Linienverkürzung kann anhand von Gittern die beste Brennpunkt- und Belichtungsdosis bestimmt werden, wie in einem Artikel mit dem Titel ”Focus Characterization Using End of Line Metrology” von Leroux et al. in IEEE Transactions an Semiconductor Manufacturing, Bd. 13, Nr. 3, August 2000, S. 322–330 und in einem Artikel mit dem Titel ”Distinguishing Dose From Defocus for In-Line Lithography Control” von Ausschnitt, in Proc. SPIE, Bd. 3677, S. 140–147, beschrieben, die durch Bezugnahme hier aufgenommen sind. Die Enden der dünnen Linien einer Gitterstruktur sind gegenüber einem Brennpunkt empfindlich, werden jedoch von einem weißes Licht verwendenden optischen Meßtechnologiewerkzeug als eine durchgezogene Linie ”gesehen”. Die Enden von Linien erscheinen als eine durchgezogene Linie, weil die Wellenlänge des Lichts signifikant größer ist als die gedruckten Strukturmerkmale.
1A zeigt ein Subauflösungs-Gittermuster auf einer Lithographiemaske. Bei Abbildung auf einen Wafer oder ein Werkstück und bei Betrachtung mit weißem Licht auf einem Wafer interpretiert ein optisches Werkzeug die Enden der Linien des Subauflösungsgitters 209 als durchgezogene Linie 207, wie in 1B gezeigt. Bei Betrachtung mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM) jedoch sind die Gitter sichtbar, und die Enden der Linien des Subauflösungsgitters 209 erscheinen als eine einzelne, etwas zackige Linie, wie in 1C gezeigt. Weil die Linien und Räume des Gitters auf der Maske 208 kleiner sind als die Wellenlänge des in einem optischen Mikroskop verwendeten Lichts, ist das auf dem Werkstück ausgebildete Muster für ein optisches Werkzeug nicht sichtbar, wie in 1B gezeigt. Beispielsweise können die Linien und Räume des Gittermusters 209 etwa 0,12 bis 0,15 μm betragen, und in einem optischen Mikroskop zum Betrachten des Werkstücks verwendetes weißes Licht kann eine Wellenlänge von etwa 650 nm oder weniger aufweisen, was zum Auflösen des Musters zu groß ist. Ein REM weist jedoch eine höhere Auflösung auf und kann das auf dem Werkstück ausgebildete Muster detektieren, und somit muß zum Auflösen des Musters auf dem Werkstück ein REM verwendet werden.
Obwohl ein optisches Ausrichtungswerkzeug die relative Linienverkürzung messen kann, sind die Messungen empfindlich gegenüber Teilung und Kontrast, wie in einem Artikel mit dem Titel ”Understanding Optical End of Line Metrology” von Ziger et al. in Opt. Eng., Juli 2000, Bd. 39, Nr. 7, S. 1951–1957, beschrieben, der durch Bezugnahme hier aufgenommen ist. Bei gewissen Anwendungen ist eine relative Messung alles, was zum Messen einer Linienverkürzung erforderlich ist. Als Beispiel kann ein optimaler Brennpunkt aus der minimalen Linienverkürzung einer modifizierten Kastenin-Kasten-Struktur bestimmt werden, wie in dem hier schon referenzierten Artikel ”Focus Characterization Using End of Line Metrology” beschrieben. Die tatsächliche Linienverkürzung und die optisch gemessene Linienverkürzung sind jedoch aufgrund von Beugungseffekten ganz unterschiedlich.
Es gibt Anwendungen, die Gitter verwenden, die mit optischen Werkzeugen gelesen werden, für die ein Absolutwert der Linienverkürzung wünschenswert ist. Beispielsweise beschreiben Leroux et al. in dem am 9. Oktober 1999 erteilten US 5,962,173 A mit dem Titel ”Method for Measuring the Effectiveness of Optical Proximity Corrections”, das durch Bezugnahme hier aufgenommen ist, ein Verfahren zum Messen eines optischen Proximity-Effekts unter Verwendung einer modifizierten Kasten-in-Kasten-Struktur, die Gitter enthält, die unter Einsatz eines optischen Meßinstruments gelesen werden. Dieses Verfahren erfordert eine Kalibrierung des optischen Meßtechnologiewerkzeugs, um sicherzustellen, daß die Messungen korrekt sind.
In dem am 9. Oktober 2001 erteilten US-Patent US 6,301,008 B1 mit dem Titel ”Arrangement and Method for Calibrating Optical Line Shortening Measurements”, das ebenfalls durch Bezugnahme hier aufgenommen ist, beschreiben Ziger et al. einen Ansatz, um optische und REM-basierte Messungen zu kalibrieren. Dieser Ansatz erfordert jedoch eine Korrelation zwischen tatsächlichen und optischen Messungen als Funktion von Teilung und Liniengröße.
Ein REM kann nicht verwendet werden, um Messungen einer Linienverkürzung vorzunehmen, weil die Gitter der Testmuster für die Messung durch das REM zu lang sind. Ein REM eignet sich für Messungen mit starker Vergrößerung, doch kann ein REM nicht die Linienlänge einer langen Linie messen. Wenn beispielsweise in einem Testmustergitter mit einer Länge von 9 μm eine Linienverkürzung von 0,1 μm vorliegt, kann ein REM nicht zum Messen der Linienverkürzung verwendet werden, und somit kann ein REM nicht zum Kalibrieren von optischen Meßtechnologiewerkzeugen für ein solches Testmuster verwendet werden.
Aus der US 2002/0172876 A1 ist ein Kalibrierverfahren eines lithografischen Apparates bekannt. Eine Ausrichtungsmarke enthält sublithografische Strukturen. Aus der US 6,301,008 B1 ist eine Anordnung zur Kalibrierung optischer Linienverkürzungsmessungen bekannt, wobei Gitter bestehend aus Gitterstreifen verwendet werden.
Was in der Technik benötigt wird, sind verbesserte Verfahren zum Kalibrieren von Linienverkürzungsmessungen von optischen Meß- oder Meßtechnologiewerkzeugen in Halbleiterlithographiesystemen.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Diese und weitere Probleme werden im allgemeinen gelöst oder umgangen und technische Vorteile werden im allgemeinen erzielt durch bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die verbesserte Verfahren zum Kalibrieren von Linienverkürzungsmessungen bereitstellen. Eine Lithographiemaske umfaßt eine Gitterstruktur mit einer innerhalb jedes Gitters plazierten Kalibrierungsmarke. Die Marke ist klein genug, um durch optische Wellenlängen unauflösbar zu sein, und liefert eine absolute Messung der Linienverkürzung, anhand derer durch optische Meßtechnologiewerkzeuge vorgenommene optische Messungen kalibriert werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält eine Lithographiemaske zum Kalibrieren von Linienverkürzungsmessungen ein transparentes Substrat und ein auf dem Substrat angeordnetes opakes Material. Das opake Material enthält ein Testmuster, wobei das Testmuster mehrere Gitter umfaßt, wobei mindestens eines der Gitter eine darin angeordnete Kalibrierungsmarke umfaßt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Kalibrieren von Linienverkürzungsmessungen: Bereitstellen eines Halbleiterwerkstücks, wobei das Werkstück eine darauf angeordnete Schicht aus lichtempfindlichen Material umfaßt, und Belichten der Schicht aus lichtempfindlichem Material mit Energie durch mindestens eine Maske, wobei die mindestens eine Maske ein erstes Testmuster und ein zweites Testmuster, in der Nähe eines Abschnitts des ersten Testmusters angeordnet, umfaßt, wobei das zweite Testmuster ein opakes oder gedämpftes Gebiet umfaßt, wobei das erste Testmuster mehrere Gitter umfaßt, wobei eine Kalibrierungsmarke innerhalb mindestens eines der Gitter angeordnet ist. Das Verfahren, beinhaltet: Entwickeln der Schicht aus lichtempfindlichem Material, Messen von auf dem lichtempfindlichen Material ausgebildeten Strukturmerkmalen durch das erste Testmuster in der Nähe des zweiten Testmusters, um eine erste Linienverkürzungsmessung zu bestimmen, und Messen der Länge mindestens eines Gitters des ersten Testmusters der mindestens einen Maske. Eine erste Seite des mindestens einen Gitters, ausgebildet durch das mindestens eine Gitter des ersten Testmusters auf dem lichtempfindlichen Material, wird zwischen einer Kalibrierungsmarke und einem Ende des Gitters gemessen, und eine zweite Seite des mindestens einen Gitters, ausgebildet durch das mindestens eine Gitter des ersten Testmusters auf dem lichtempfindlichen Material, wird zwischen der Kalibrierungsmarke und dem anderen Ende des Gitters gemessen. Das Verfahren beinhaltet: Bestimmen einer Differenz D1 der ersten Seitenmessung und der Maskenmessung; Bestimmen einer Differenz D2 der zweiten Seitenmessung und der Maskenmessung und Bestimmen der Differenz von D1 und D2, um eine zweite Linienverkürzungsmessung zu bestimmen. Die zweite Linienverkürzungsmessung wird mit der ersten Linienverkürzungsmessung verglichen, um einen Kalibrierungsfaktor für Linienverkürzungsmessungen zu bestimmen.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein System zum Kalibrieren von Linienverkürzungsmessungen ein Halbleiterwerkstück, wobei das Werkstück eine darauf angeordnete Schicht aus lichtempfindlichem Material umfaßt und mindestens eine Maske, wobei die mindestens eine Maske ein erstes Testmuster und ein in der Nähe eines Abschnitts des ersten Testmusters angeordnetes zweites Testmuster umfaßt, wobei das zweite Testmuster ein opakes oder gedämpftes Gebiet umfaßt, wobei das erste Testmuster mehrere Gitter umfaßt, wobei eine Kalibrierungsmarke innerhalb mindestens eines der Gitter angeordnet ist. Das System beinhaltet ein Belichtungswerkzeug zum Belichten der Schicht aus lichtempfindlichem Material mit Energie durch die mindestens eine Maske und ein Entwicklungswerkzeug zum Entwickeln der Schicht aus lichtempfindlichem Material. Das System beinhaltet mindestens ein Meßwerkzeug zum Messen von auf dem lichtempfindlichen Material ausgebildeten Strukturmerkmalen durch das erste Testmuster in der Nähe des zweiten Testmusters zum Bestimmen einer ersten Linienverkürzungsmessung, zum Messen der Länge mindestens eines Gitters des ersten Testmusters der mindestens einen Maske, zum Messen einer ersten Seite des mindestens einen Gitters, ausgebildet durch das mindestens eine Gitter des ersten Testmusters auf dem lichtempfindlichen Material zwischen einer Kalibrierungsmarke und einem Ende des Gitters, und zum Messen einer zweiten Seite des mindestens einen Gitters, ausgebildet durch das mindestens eine Gitter des ersten Testmusters auf dem lichtempfindlichen Material zwischen der Kalibrierungsmarke und dem anderen Ende des Gitters. Das System enthält einen Prozessor, der dafür ausgelegt ist, die Differenz D1 der ersten Seitenmessung und der Maskenmessung, die Differenz D2 der zweiten Seitenmessung und der Maskenmessung die Differenz aus D1 und D2 zu bestimmen, um eine zweite Linienverkürzungsmessung zu bestimmen, um einen Kalibrierungsfaktor für Linienverkürzungsmessungen zu bestimmen.
Zu Vorteilen von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zählen das Bereitstellen verbesserter Verfahren zum Kalibrieren von Linienverkürzungsmessungen. Ein absoluter Abstand zwischen einer Kalibrierungsmarke und dem Ende einer Linie wird gemessen, wodurch eine absolute Linienverkürzungsmessung bereitgestellt wird. Die Effekte der Beugung können isoliert werden, und die Effekte von Überstrahlung bei der Linienverkürzung können unterschieden werden. Anhand des resultierenden Kalibrierungsfaktors können durch ein optisches Meßtechnologiewerkzeug vorgenommene Messungen korrigiert oder kalibriert werden. Das Verfahren reduziert das Ausmaß an Fehlern bei der Messung der Linienverkürzung.
Das oben gesagte hat die Merkmale und technischen Vorteile von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung recht weit umrissen, damit die ausführliche Beschreibung der Erfindung, die folgt, besser verstanden werden möge. Zusätzliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden beschrieben, die den Gegenstand der Ansprüche der Erfindung bilden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein umfassenderes Verständnis der vorliegenden Erfindung und der Vorteile davon wird nun auf die folgenden Beschreibungen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:
1A ein auf einer Lithographiemaske ausgebildetes Subauflösungsgittermuster;
1B das auf einem Lack eines Halbleiterwafers ausgebildete Gittermuster von 1A bei Betrachtung mit einem optischen Mikroskop;
1C das Gittermuster von 1A bei Detektion durch ein REM bei einer geringen Auflösung;
2A eine Lithographiemaske mit einem darauf ausgebildeten überstrahlungsempfindlichen Muster, die verwendet werden kann, um einen Lack eines Halbleiterwerkstücks zu belichten;
2B eine Lithographiemaske mit einem opaken Muster, das asymmetrisch über einem auf einem Lack unter Verwendung der Lithographiemaske von 2A ausgebildeten latenten Bild positioniert ist, um den Effekt von Überstrahlung zu messen;
3 eine Lithographiemaske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein überstrahlungsempfindliches Muster eine Kasten-in-Kasten-Gitterstruktur einschließlich einer Kalibrierungsmarke in jedem Gitter umfaßt, wobei die Kalibrierungsmarken zur Kalibrierung von optischen Meßtechnologiewerkzeugen verwendet werden können;
4 eine detailliertere Ansicht eines Abschnitts des in 2 gezeigten überstrahlungsempfindlichen Musters, die eine Vergrößerung der Kalibrierungsmarken und den Abstand zum Ende der Gitterlinien zeigt;
5 eine Querschnittsansicht der in 3 und 4 gezeigten Maske und
6 einen Graphen, der ein Beispiel der Korrelation optischer und REM-gemessener Fehlausrichtungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Entsprechende Zahlen und Symbole in den verschiedenen Figuren betreffen im allgemeinen entsprechende Teile, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Figuren sind gezeichnet, um die relevanten Aspekte der bevorzugten Ausführungsform klar zu veranschaulichen, und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON VERANSCHAULICHENDEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Herstellung und Verwendung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen sind unten ausführlich erörtert. Es versteht sich jedoch, daß die vorliegende Erfindung viele anwendbare erfindungsgemäße Konzepte liefert, die in einer großen Vielzahl spezifischer Kontexte verkörpert werden können.
Die vorliegende Erfindung wird bezüglich bevorzugter Ausführungsformen in einem spezifischen Kontext beschrieben, nämlich Lithographie von Halbleiterbauelementen. Die Erfindung kann jedoch auch auf andere Technologien angewendet werden, die Lithographie im Herstellungsprozeß erfordern (als Beispiel).
In der gleichzeitig hiermit eingereichten US-Patentanmeldung mit der laufenden Nummer 10/964,102, Anwaltsaktenzeichen 2004 P 53552 US, mit dem Titel ”Measuring Flare in Semiconductor Lithography”, die durch Bezugnahme hier aufgenommen ist, wird Überstrahlung gemessen, indem ein Lack auf einem Halbleiterwerkstück unter Verwendung einer Lithographiemaske 308 mit einem darauf ausgebildeten überstrahlungsempfindlichen ersten Testmuster belichtet wird, wie in 2A gezeigt, und der Lack unter Verwendung eines blockförmigen opaken zweiten Testmusters asymmetrisch unter Verwendung einer Lithographiemaske 318 wie etwa der in 2B gezeigten belichtet wird. Wie in dieser verwandten Patentanmeldung beschrieben, kann das erste Testmuster mehrere parallele opake Gebiete oder Gitter 314 in einer ansonsten transparenten Maske umfassen, in Reihen 314a und 314b und Spalten 314c und 314d angeordnet, wie gezeigt. Wenn in dem Lithographiesystem Überstrahlung vorliegt, wird die Ecke des Lacks, der von dem ersten Testmuster strukturiert worden ist, das dem opaken zweiten Testmuster am nächsten liegt, aufgrund von Überstrahlung mehr Streulicht exponiert sein und wird eine Linienverkürzung auf Gittern des ersten Testmusters in dieser Ecke auf einem Lack auf einem Wafer aufweisen. Das Ausmaß an Überstrahlung wird bestimmt, indem in einer Ausführungsform das strukturierte Gebiet des Testmusters auf dem Lack bei dem opaken Testmuster im Vergleich zu dem strukturierten Gebiet des Testmusters weiter weg von dem opaken Testmuster gemessen wird. Die Differenz stellt das Ausmaß an Überstrahlung in dem optischen System dar. Der Effekt einer Belichtung mit den beiden Testmustern ist, daß eine Ecke der auf einem Lack ausgebildeten Gitter im Vergleich zu der gegenüberliegenden Ecke für eine zusätzliche Verkürzung eines Linienendes aufgrund von Überstrahlung anfällig ist. Zum Bestimmen der relativen Gitterbreiten wird ein optisches Ausrichtungsmeßwerkzeug verwendet.
Zusätzlich zu der Überstrahlung jedoch weist das optische Meßwerkzeug selbst Beugungseffekte auf. Somit ist möglicherweise nicht die ganze Linienverkürzung, die von dem optischen Ausrichtungsmeßwerkzeug gemessen wird, auf Überstrahlung zurückzuführen. Somit muß das Lithographiesystem auf REM-Messungen kalibriert werden, um sicherzustellen, daß die gemessene Linienverkürzung auf Überstrahlung zurückzuführen ist. Die Gitter des ersten Testmusters sind jedoch zur genauen Messung unter Verwendung eines REM zu lang, und somit wird ein Verfahren zum genauen Kalibrieren der optischen Messungen benötigt.
Mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden technische Vorteile erzielt, indem Kalibrierungsmarken innerhalb der Gitter des ersten Testmusters angeordnet werden, so daß ein REM den absoluten Abstand zwischen der Kalibrierungsmarke und dem Ende der Linie, zum Beispiel dem Gitter, messen kann. Wenn Marken eines Testmusters groß sind oder eine große Fläche umfassen, wird der Kontrast des Gitters des Testmusters, der von einem optischen Meßwerkzeug gesehen wird, herabgesetzt, was einen zusätzlichen Beugungsfehler verursacht. Siehe Ziger et al. ”Understanding Optical End of Line Metrology”, was bereits durch Bezugnahme hier aufgenommen wurde. Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die Kalibrierungsmarken bevorzugt ausreichend klein, so daß die Kalibrierungsmarken den Kontrast bei Betrachtung durch ein optisches Meßtechnologiewerkzeug vernachlässigbar beeinflussen. Wenn das Layout der Kalibrierungsmarke bekannt ist, zum Beispiel durch Messen des Gitters auf der Maske mit dem überstrahlungsempfindlichen Testmuster von der Kalibrierungsmarke bis zum Ende des Gitters mit einem REM, erhält der Benutzer die absolute Linienverkürzung, anhand derer dann von einem optischen Meßwerkzeug vorgenommene optische Messungen einer Linienverkürzung kalibriert werden können.
3 zeigt ein Beispiel für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Anwendung auf das in 2A gezeigte Überstrahlungskasten-Testmuster. Ein Array aus Kalibrierungsmarken 470 wird in jedem Gittermuster 414a, 414b, 414c oder 414d plaziert. Bevorzugt werden nicht alle der Kalibrierungsmarken 470 an der gleichen Stelle in den mehreren Gittern 414 plaziert; ansonsten würde der von einem optischen Meßwerkzeug gesehene Kontrast durch die Kalibrierungsmarken 470 beeinträchtigt werden; zum Beispiel würde sich die Fähigkeit verringern, den Rand der Marken 470 zu sehen. Die Kalibrierungsmarken 470 werden wie gezeigt in einer Ausführungsform bevorzugt diagonal innerhalb der Gitter innerhalb einer Reihe oder Spalte von Gittern plaziert. Die Kalibrierungsmarken 470 können jedoch in einer beliebigen Anzahl von Designs positioniert werden; zum Beispiel ein beliebiges Design, das bevorzugt nicht eine im wesentlichen horizontale oder vertikale Liniengestalt aufweist. Bevorzugt umfassen bei einer Ausführungsform die Kalibrierungsmarken 470 eine andere Stelle innerhalb eines Gitters 414 für eine einzelne Reihe 414a oder 414b oder Spalte 414c oder 414d als jedes andere Gitter 414 in jeder Reihe 414a oder 414b oder Spalte 414c oder 414d.
Bei dem in 3 gezeigten Beispiel umfassen die Kalibrierungsmarken 470 rechteckige Kontakte, die transparente Gebiete in jedem opaken Gitter 414 umfassen. Die Kalibrierungsmarken 470 können jedoch alternativ auch andere Gestalten umfassen, wie etwa Kreise, Ellipsen oder Trapezoide (als Beispiele), obwohl die Kalibrierungsmarken 470 auch andere Gestalten umfassen können. Eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der Maske 408 ist in 4 gezeigt. 5 zeigt eine Querschnittsansicht der in 3 und 4 gezeigten Lithographiemaske 408. Die Maske 408 kann ein Substrat 472 umfassen, das ein transparentes Material wie etwa Quarz oder Glas (als Beispiele) umfaßt, und ein strukturiertes opakes Material 474 wie etwa Chrom, das auf dem Substrat ausgebildet ist. Das opake Material 474 wird mit den Gittern 414 strukturiert, die darin ausgebildete Kalibrierungsmarken 470 aufweisen, wie gezeigt.
Die Messung d_mask stellt den Abstand von der Mitte einer Kalibrierungsmarke 470 zu einem Ende eines Gitters 414 auf der Maske dar, zum Beispiel Gitterlinie 4 zwischen Linien 3 und 5 in 4. Der hier verwendete Abstand ”d_wafer” (in den Zeichnungen nicht gezeigt) bezieht sich auf den auf einem Gitter an der gleichen Position innerhalb der auf einem Lack auf einem Wafer ausgebildeten Struktur (zum Beispiel dem Testmuster), zum Beispiel zwischen der Mitte einer Kalibrierungsmarke 470 und einem Ende eines Gitters, wie gezeigt.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die Abstände d_mask und d_wafer unter Verwendung eines REM gemessen, und die erhaltenen Werte werden verglichen, um das Ausmaß der Linienverkürzung des Lithographiesystems zu bestimmen. Diese Informationen können dann als Kalibrierungsfaktor für ein optisches Meßwerkzeug verwendet werden, das später zu Messungen von unter Verwendung des Lithographiesystems hergestellten Wafern verwendet wird. Das optische Meßwerkzeug kann ein kommerziell erhältliches optisches Ausrichtungswerkzeug sein wie etwa das von der Firma KLA Instruments in Santa Clara, Kalifornien, USA, hergestellte KLA Archer (als Beispiel), wenngleich alternativ für die hier beschriebenen optischen Messungen andere Meßmittel verwendet werden können. Die durch das optische Meßwerkzeug durchgeführten Messungen werden um den gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bestimmten Kalibrierungsfaktor nachgestellt, wodurch man eine genauere Messung der Linienverkürzung erhält.
Ein Beispiel für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als nächstes beschrieben. Der Abstand zwischen dem tatsächlichen Ende der Linie oder des Gitters 414 auf der Maske 408 und der Mitte der Marke 470 kann gegenüber einer willkürlichen Linien- oder Gitternummer tabuliert werden (zum Beispiel 1, 2, 3 usw., in 4 gezeigt). Beispielsweise tabuliert Tabelle 1 die Abstände in μm als Funktion der Linie für einige wenige Gitter 414 und zeigt eine Kompilierung des Werts d_mask für die in 4 gezeigten Gitter 414 (zum Beispiel Linien 3, 4 und 5).

Linie d_mask

3 0,525

4 0,825

5 1,125

Tabelle 1
Dies wird für alle Ränder wiederholt, bei denen absolute Linienverkürzungsmessungen gewünscht werden, zum Beispiel die Reihe 414a oder 414b und die Spalte 414c oder 414d, die mit dem zweiten Testmuster belichtet worden sind (wie in 2B gezeigt), um die Effekte einer Überstrahlung zu bestimmen. Bei Fehlen von Maskenherstellungsfehlern kann diese Tabulierung anhand des Maskendesigns erfolgen, zum Beispiel anhand der Abmessungen des Designs; die Tabulierung kann jedoch auch unter Verwendung einer REM-Messung der Maske 408 erfolgen, um Maskenherstellungsfehler zu entfernen. Nach der Tabulierung wird mit Hilfe der Maske 408 ein Widerstand auf einem Halbleiterwafer strukturiert oder belichtet, und die offensichtliche Fehlausrichtung kann unter Verwendung eines optischen Meßwerkzeugs gemessen werden.
Für einen Überstrahlungstest wie unter Bezugnahme auf 2A und 2B beschrieben, läßt sich die Ausrichtungsverschiebung oder Linienverkürzung von auf einem Lack ausgebildeten Strukturen Differenzen bei der Überstrahlung zuschreiben, die durch Belichtung mit dem zweiten Testmuster zurückzuführen sind. Eine optische Messung der auf dem Lack ausgebildeten Struktur ist jedoch aufgrund von Beugungseffekten des Meßwerkzeugs nicht notwendigerweise die tatsächliche Verkürzung eines Linienendes. Um die tatsächliche Linienverkürzung aufgrund von Überstrahlung zu erhalten, mißt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung der Benutzer eine oder mehrere Differenzen zwischen den Enden der Gitter 414 und der Mitte der Marke 470 auf einem abgebildeten Wafer mit diesem Muster. Man beachte, daß die Mitte der Marke 470 auf dem Wafer durch Messen der Breite der Marke 470 und versetzen von beiden Rändern bestimmt werden kann. Die Wafermessungen d_wafer werden dann mit den tabulierten Werten d_mask der Maske 408 verglichen, um die Differenz zu bestimmen, anhand derer dann ein Kalibrierungsfaktor für durch ein optisches Meßtechnologiewerkzeug vorgenommene Linienverkürzungsmessungen bestimmt werden kann.
Die Kalibrierungsmarken 470 umfassen bevorzugt im wesentlichen quadratische oder rechteckige Kontakte in einer Ausführungsform, wie in 3 und 4 gezeigt. Die Kalibrierungsmarken 470 können jedoch andere Gestalten umfassen und können eine beliebige Unvollkommenheit umfassen. Die Kalibrierungsmarken 470 können eine Mindeststrukturmerkmalsgröße des Lithographiesystems umfassen (als Beispiel). Die Kalibrierungsmarken 470 können eine Breite von 0,14 μm oder weniger umfassen und bevorzugt eine Breite von etwa 0,10 bis etwa 0,14 μm in einer Ausführungsform umfassen. Jede Kalibrierungsmarke 470 kann wie gezeigt zwei oder mehr Gitter 414 überspannen. Bevorzugt sind die Kalibrierungsmarken 470 klein genug, daß ein optisches Meßwerkzeug sie nicht detektieren kann. Die Kalibrierungsmarken 470 sind jedoch groß genug, daß ein REM sie detektieren kann. Die Kalibrierungsmarken 470 umfassen bevorzugt ein transparentes Gebiet oder einen Abbruch innerhalb eines ansonsten opaken Gitters 414 (als Beispiel), wie in der in 5 gezeigten Querschnittsansicht zu sehen ist.

Als nächstes ein Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, zum Kalibrieren der Messung von Überstrahlung in dem Überstrahlungsmeßsystem wie unter Bezugnahme auf 2A und 2B beschrieben verwendet, wobei ein erstes Testmuster, das gegenüber Überstrahlung empfindlich ist, und ein zweites Testmuster, das opak und relativ zum ersten Testmuster asymmetrisch positioniert ist, zum Belichten eines Lacks verwendet. Es sei angenommen, daß unter bestimmten Bedingungen die gemessenen Fehlausrichtungsbedingungen in der horizontalen Richtung für drei Gitter 414 einer Maske wie etwa der in 3 gezeigten Maske 408 auf einem optischen Meßwerkzeug 0,130 μm, 0,109 μm und 0,22 μm beträgt, wie in Tabelle 2 unten gezeigt. Tabelle 2

Linie	d_mask	d_{wafer left}	Links = d_{wafer left} – d_mask	d_{wafer right}	Rechts = d_{wafer right} – d_mask	Rechts-Links	Optisch
3	0,525	0,428	–0,097	0,520	–0,005	0,092
4	0,826	0,721	–0,104	0,820	–0,006	0,100
5	1,125	1,025	–0,100	1,119	–0,006	0,094
Zusammenfassung						0,095	0,130

Linie	d_mask	d_{wafer left}	Links = d_{wafer left} – d_mask	d_{wafer right}	Rechts = d_{wafer right} – d_mask	Rechts-Links	Optisch
3	0,525	0,450	–0,075	0,517	–0,008	0,067
4	0,825	0,750	–0,075	0,824	–0,001	0,075
5	1,125	1,049	–0,076	1,118	–0,007	0,069
Zusammenfassung						0,070	0,109

Linie	d_mask	d_{wafer left}	Links = d_{wafer left} – d_mask	d_{wafer right}	Rechts = d_{wafer right} – d_mask	Rechts-Links	Optisch
3	0,525	0,348	–0,177	0,520	–0,005	0,072
4	0,825	0,653	–0,172	0,821	–0,004	0,168
5	1,125	0,948	–0,177	1,124	–0,001	0,175
Zusammenfassung						0,172	0,220

REM-Messungen werden vom Abstand zwischen dem Ende der Gitterlinie 414 und der Mitte der Kalibrierungsmarke 470 sowohl auf der linken (d_{wafer left}) als auch der rechten (d_{wafer right}) Seite der Kalibrierungsmarke 470 vorgenommen. Diese Messungen sind in Tabelle 2 zusammen mit den relevanten Berechnungen zusammengefaßt. Die Abmessungen ”d_{wafer left}” und ”d_{wafer right}” stellen REM-Messungen dar. Der Wert in der mit ”optisch” gekennzeichneten Spalte in Kursivschrift zeigte die gemessenen optischen Fehlausrichtungen an.
In der ersten Linie von Tabelle 2 zeigt ”Links = d_{wafer left} – d_mask” (–0,097) die Differenz der REM-Messungen von d_mask (0,525) und d_{wafer left} (0,428) für Gitterlinie 3 an. Gleichermaßen zeigt ”Rechts = d_{wafer right} – d_mask” (–0,005) die Differenz der REM-Messungen von d_mask (0,525) und d_{wafer right} (0,520) für Gitterlinie 3 an. ”Rechts-Links” (0,092) zeigt die Differenz von ”Rechts = d_{wafer right} – d_mask” (–0,005) und ”Links = d_{wafer left} – d_mask” (–0,097) an, die gleich 0,092 ist. Dieser Prozeß wird für ein oder mehrere Gitter 414 in dem Testmuster wiederholt. Die Ergebnisse werden gemittelt, was den Zusammenfassungswert von ”Rechts-Links” von 0,095 ergibt, wie in Tabelle 2 gezeigt, was die mittlere Linienverkürzung gemäß den REM-Ergebnissen des Lithographiesystems ist. Das von einem optischen Meß- oder Meßtechnologiewerkzeug gemessene Ausmaß der Linienverkürzung betrug 0,130 für das gleiche Muster. Die Tests können mehrmals wiederholt werden, um einen präziseren Kalibrierungsfaktor zu bestimmen. Die REM-Messungen werden bevorzugt bei einer relativ starken Vergrößerung durchgeführt, um Vergrößerungsfehler zu reduzieren (als Beispiel).
6 zeigt die Korrelation zwischen optischen und REM-Messungen. Diese Daten zeigen an, daß die wahre Linienverkürzung nach Messungen mit einem REM grob 86% der optisch gemessenen weniger einem konstanten Offset von 0,022 ist.
Das hier beschriebene Verfahren kann zum Kalibrieren vertikaler Strukturmerkmale wie etwa der in Reihen 414a und 414b von 3 gezeigten Gitter 414 und andere Teilungen, Liniengrößen und andere Gestalten (als Beispiele) umfassenden Strukturmerkmale verwendet werden.
Zusammengefaßt weist die Messung der Linienverkürzung mit optischen Meßwerkzeugen zwei Komponenten auf: eine Beugungskomponente und eine tatsächliche Linienverkürzungskomponente. Um die tatsächliche Linienverkürzungskomponente zu erhalten, wird eine wahre Messung benötigt, die von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, mit REM-Messungen von Abschnitten der Gitter zwischen der Kalibrierungsmarke 470 und den Enden der Gitter 414, und Vergleichen von Wafer-zu-Masken-Messungen. Die Differenz zwischen den REM-Messungen des Wafers und der Maske ist die tatsächliche Linienverkürzungskomponente. Die Differenz zwischen dem von einem optischen Meßtechnologiewerkzeug vorgenommene Messungen und den REM-Messungen (des Kalibrierungsmarkenabschnitts der Gitter 414) ist die Komponente der Linienverkürzungsmessung, die von dem optischen Meßwerkzeug vorgenommen wird, die auf Beugung zurückgeht.
Die REM-Messungen der Abschnitte der Gitter 414 (zum Beispiel von der Kalibrierungsmarke 470 zum Ende des Gitters) sind auf hoher Auflösung und sind hochpräzise, weil die gemessenen Abschnitte kleiner sind als ein ganzes Gitter 414, was bei einer geringeren Auflösung weniger präzise zu messen wäre. Weil die Kalibrierungsmarken an verschiedenen Stellen innerhalb einer Reihe oder Spalte von Gittern 414 positioniert sind, wird das optische Meßwerkzeug die Marken nicht ”sehen” oder optisch detektieren. Wenn beispielsweise die Kalibrierungsmarken an der gleichen Stelle innerhalb jedes Gitters plaziert wären, d. h., wenn die Kalibrierungsmarken 470 nahe am Rand der Gitter 414 plaziert wären, könnte die Kalibrierungsmarke 470 durch die Linienverkürzung verbraucht werden, wenn in dem System ein ausreichend großes Ausmaß an Linienverkürzung vorliegen würde.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung liefern Verfahren zum Kalibrieren von mit einem optischen Meßwerkzeug vorgenommenen Messungen. Das Ausmaß des Meßfehlers aufgrund von Linienverkürzung wird unter Verwendung der hier beschriebenen neuartigen Verfahrens- und Lithographieaufgabe bestimmt, und der Meßfehler wird verwendet, um von einem optischen Meßwerkzeug vorgenommene Messungen zu kalibrieren. Insbesondere werden von einem optischen Meßwerkzeug vorgenommene Messungen durch den hierin bestimmten Kalibrierungsfaktor nachjustiert.
Zu Vorteilen von Ausführungsformen der Erfindung zählen das Bereitstellen verbesserter Verfahren zum Kalibrieren von Linienverkürzungsmessungen. Ein absoluter Abstand zwischen einer Kalibrierungsmarke und dem Ende einer Gitterlinie wird auf einer Lithographiemaske und auf einem auf einem Lack strukturierten Bild gemessen, wodurch man eine absolute Linienverkürzungsmessung erhält. Die Effekte der Beugung können von den Effekten von Überstrahlung auf die Linienverkürzung unterschieden werden. Das Verfahren reduziert das Fehlerausmaß bei der Messung der Linienverkürzung.

Claims

Lithographiemaske (408), wobei die Maske (408) folgendes umfaßt: ein transparentes Substrat (472) und ein auf dem Substrat (472) angeordnetes opakes Material (474), wobei das opake Material (474) ein Testmuster umfaßt, wobei das Testmuster mehrere Gitter (414a bis 414d) umfaßt, wobei jedes Gitter (414a bis 414d) ein opakes Gebiet von mehreren parallelen opaken Gebieten (414) ist, wobei mindestens eines der Gitter (414a bis 414d) eine darin angeordnete Kalibrierungsmarke (470) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrierungsmarke (470) ein Abbruch innerhalb eines der mehreren parallelen opaken Gebieten (414) ist.
Lithographiemaske (408) nach Anspruch 1, wobei die mehreren Gitter (414a bis 414d) in einer Spalte oder Reihe angeordnet sind.
Lithographiemaske (408) nach Anspruch 2, wobei jedes Gitter (414a bis 414d) eine darin angeordnete Kalibrierungsmarke (470) umfaßt.
Lithographiemaske (408) nach Anspruch 3, wobei jedes Gitter (414a bis 414d) ein erstes Ende und ein zweites Ende umfaßt, wobei die Kalibrierungsmarke (470) eines der mehreren Gitter (414a bis 414d) sich an einer vorbestimmten Position zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende jedes Gitters (414a bis 414d) befindet, wobei die Position der Kalibrierungsmarke (470) verschieden ist von der Position jeder anderen Kalibrierungsmarke (470) der anderen Gitter (414a bis 414d) in der Spalte oder Reihe.
Lithographiemaske (408) nach Anspruch 4, wobei die Kalibrierungsmarken (470) diagonal angeordnet sind.
Lithographiemaske (408) nach Anspruch 4, wobei das Testmuster eine obere Reihe von Gittern (414a), eine untere Reihe von Gittern (414b), eine linke Spalte von Gittern (414c) und eine rechte Spalte von Gittern (414d) umfaßt.
Lithographiemaske (408) nach Anspruch 6, wobei die Kalibrierungsmarken (470) innerhalb einer Spalte oder Reihe diagonal angeordnet sind.
Verfahren zum Kalibrieren von Linienverkürzungsmessungen, wobei das Verfahren folgendes umfaßt: Bereitstellen eines Werkstücks, wobei das Werkstück eine darauf angeordnete Schicht aus lichtempfindlichem Material umfaßt; Belichten der Schicht aus lichtempfindlichem Material mit Energie durch mindestens eine Maske (408), wobei die mindestens eine Maske (408) ein erstes Testmuster und ein zweites Testmuster, in der Nähe eines Abschnitts des ersten Testmusters angeordnet, umfaßt, wobei das zweite Testmuster ein opakes oder gedämpftes Gebiet umfaßt, wobei das erste Testmuster mehrere Gitter (414a bis 414d) umfaßt, wobei eine Kalibrierungsmarke (470) innerhalb mindestens eines der Gitter (414a bis 414d) angeordnet ist; Entwickeln der Schicht aus lichtempfindlichem Material; Messen von auf dem lichtempfindlichen Material ausgebildeten Strukturmerkmalen durch das erste Testmuster in der Nähe des zweiten Testmusters, um eine erste Linienverkürzungsmessung zu bestimmen; Bestimmen einer zweiten Linienverkürzungsmessung und Vergleichen der zweiten Linienverkürzungsmessung mit der ersten Linienverkürzungsmessung, um einen Kalibrierungsfaktor zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin umfassend: Kalibrierung der ersten Linienverkürzungsmessung unter Verwendung der zweiten Linienverkürzungsmessung.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Messen von auf dem lichtempfindlichen Material ausgebildeten Strukturmerkmalen in der Nähe des zweiten Testmusters die Verwendung eines optischen Meßwerkzeugs umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Bestimmen der zweiten Linienverkürzung folgendes umfaßt: Messen einer Länge mindestens eines Gitters (414a bis 414d) des ersten Testmusters der mindestens einen Maske (408); Messen einer ersten Seite des mindestens einen Gitters, ausgebildet durch das mindestens eine Gitter des ersten Testmusters auf der Schicht aus lichtempfindlichem Material, zwischen einer Kalibrierungsmarke und einem Ende des mindestens einen Gitters; Messen einer zweiten Seite des mindestens einen Gitters, ausgebildet durch das mindestens eine Gitter des ersten Testmusters auf der Schicht aus lichtempfindlichem Material, zwischen der Kalibrierungsmarke und dem anderen Ende des mindestens einen Gitters; Bestimmen einer Differenz D1 der ersten Seitenmessung und der Maskenmessung; Bestimmen einer Differenz D2 der zweiten Seitenmessung und der Maskenmessung und Bestimmen der Differenz von D1 und D2, um eine zweite Linienverkürzungsmessung zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Messen der Länge des mindestens einen Gitters (414a bis 414d) des ersten Testmusters der mindestens einen Maske (408), das Messen einer ersten Seite des mindestens einen Gitters, ausgebildet durch das mindestens eine Gitter (414a bis 414d) des ersten Testmusters auf dem lichtempfindlichen Material zwischen einer Kalibrierungsmarke und einem Ende des Gitters, und das Messen einer zweiten Seite des min destens einen Gitters, ausgebildet durch das mindestenseine Gitter des ersten Testmusters auf dem lichtempfindlichen Material zwischen der Kalibrierungsmarke und dem anderen Ende des Gitters, das Verwenden eines Rasterelektronenmikroskops (REM) umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Belichten der Schicht aus lichtempfindlichem Material folgendes umfaßt: Bereitstellen einer ersten Maske (408), wobei die erste Maske (408) das erste Testmuster umfaßt; Bereitstellen einer zweiten Maske, wobei die zweite Maske das zweite Testmuster umfaßt; Belichten der Schicht aus lichtempfindlichem Material mit Energie durch die erste Maske (408), Ausbilden latenter Strukturmerkmale auf der Schicht aus lichtempfindlichem Material; asymmetrisches Ausrichten der zweiten Maske auf die auf der Schicht aus lichtempfindlichem Material ausgebildeten latenten Strukturmerkmale und Belichten der Schicht aus lichtempfindlichem Material mit Energie durch die zweite Maske.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Bereitstellen der ersten Maske folgendes umfaßt: Bereitstellen einer Maske (408), umfassend ein erstes Testmuster, umfassend eine obere Reihe aus opaken Gittern (414a), eine untere Reihe (414b) aus opaken Gittern, eine linke Spalte aus opaken Gittern (414c) und eine rechte Spalte aus opaken Gittern (414d), und wobei das Bereitstellen der zweiten Maske das Bereitstellen einer Maske mit einem zweiten Testmuster umfaßt, umfassend ein opakes oder gedämpftes Muster, das größer ist als das erste Testmuster.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das asymmetrische Ausrichten der zweiten Maske das Ausrichten der zweiten Maske näher an einer Ecke der mehreren Gitter umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Belichten der Schicht aus lichtempfindlichem Material das Bereitstellen einer einzelnen Maske umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Belichten der Schicht aus lichtempfindlichem Material das Bereitstellen der einzelnen Maske mit einem mindestens ein erstes Testmuster umfassenden ersten Gebiet und einem mindestens ein zweites Testmuster umfassenden zweiten Gebiet umfaßt, weiterhin umfassend: Belichten der Schicht aus lichtempfindlichem Material mit Energie durch das erste Gebiet der einzelnen Maske, Ausbilden latenter Strukturmerkmale auf der Schicht aus lichtempfindlichem Material; asymmetrisches Ausrichten des zweiten Gebiets der einzelnen Maske auf die auf der Schicht aus lichtempfindlichem Material ausgebildeten latenten Strukturmerkmale und Belichten der Schicht aus lichtempfindlichem Material mit Energie durch das zweite Gebiet der einzelnen Maske.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Bereitstellen der ersten Maske folgendes umfaßt: Bereitstellen einer Maske, umfassend ein erstes Testmuster, umfassend eine obere Reihe aus opaken Gittern, eine untere Reihe aus opaken Gittern, eine linke Spalte aus opaken Gittern und eine rechte Spalte aus opaken Gittern, und wobei das zweite Testmuster ein opakes oder gedämpftes Testmuster größer als das erste Testmuster umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das asymmetrische Ausrichten des zweiten Gebiets der einzelnen Maske das Ausrichten der einzelnen Maske näher an einer Ecke der mehreren Gitter umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Bereitstellen der einzelnen Maske das Bereitstellen einer Maske mit zwei ersten Testmustern im ersten Gebiet und zwei zweiten Testmustern im zweiten Gebiet umfaßt, wobei die ersten Testmuster und die zweiten Testmuster auf einer gemeinsamen Achse ausgerichtet sind.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Bereitstellen der einzelnen Maske das Bereitstellen einer Maske mit einem in Richtung einer ersten Ecke eines der ersten Testmuster versetzten zweiten Testmuster und einem in Richtung einer zweiten Ecke eines der ersten Testmuster versetzten zweiten Testmuster umfaßt, wobei die erste Ecke von der zweiten Ecke verschieden ist.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Bereitstellen der einzelnen Maske das Bereitstellen einer Maske mit mehreren Sätzen von Testmustern umfaßt, wobei jeder Satz von Testmustern zwei erste Testmuster im ersten Gebiet und zwei zweite Testmuster im zweiten Gebiet umfaßt, wobei die ersten Testmuster und die zweiten Testmuster jedes Satzes von Testmustern auf einer gemeinsamen Achse ausgerichtet sind.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Bestimmen mindestens der ersten Linienverkürzungsmessung das Bestimmen des Ausmaßes an Überstrahlung in einem Lithographiesystem umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Bestimmen des Kalibrierungsfaktors für Linienverkürzungsmessungen das Bestimmen von Beugungseffekten des Lithographiesystems umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin umfassend: Verwenden des Kalibrierungsfaktors zum Kalibrieren eines Lithographiesystems und Verwenden des Lithographiesystems zum Herstellen eines Halbleiterbauelements.
System zum Kalibrieren von Linienverkürzungsmessungen, wobei das System folgendes umfaßt: ein Werkstück, wobei das Werkstück eine darauf angeordnete Schicht aus lichtempfindlichem Material umfaßt; mindestens eine Maske (408), wobei die mindestens eine Maske (408) ein erstes Testmuster und ein in der Nähe eines Abschnitts des ersten Testmusters angeordnetes zweites Testmuster umfaßt, wobei das zweite Testmuster ein opakes oder gedämpftes Gebiet umfaßt, wobei das erste Testmuster mehrere Gitter (414a bis 414d) umfaßt, wobei eine Kalibrierungsmarke (470) innerhalb mindestens eines der Gitter (414a bis 414d) angeordnet ist; ein Belichtungswerkzeug zum Belichten der Schicht aus lichtempfindlichem Material mit Energie durch die mindestens eine Maske (408); ein Entwicklungswerkzeug zum Entwickeln der Schicht aus lichtempfindlichem Material; mindestens ein Meßwerkzeug zum Messen von auf dem lichtempfindlichen Material ausgebildeten Strukturmerkmalen durch das erste Testmuster in der Nähe des zweiten Testmusters zum Bestimmen einer ersten Linienverkürzungsmessung und zum Vornehmen von Messungen relativ zu der Kalibrierungsmarke zum Bestimmen einer zweiten Linienverkürzungsmessung; und einen Prozessor, der ausgelegt ist, um die zweite Linienverkürzungsmessung mit der ersten Linienverkürzungsmessung zu vergleichen, um einen Kalibrierungsfaktor für Linienverkürzungsmessungen zu bestimmen.
System nach Anspruch 26, wobei der Prozessor weiterhin ausgelegt ist, um die erste Linienverkürzungsmessung unter Verwendung der zweiten Linienverkürzungsmessung zu kalibrieren.
System nach Anspruch 26, wobei das mindestens eine Meßwerkzeug ein optisches Werkzeug zum Messen von auf dem lichtempfindlichen Material in der Nähe des zweiten Testmusters ausgebildeten Strukturmerkmalen umfaßt.
System nach Anspruch 26, wobei das mindestens eine Meßwerkzeug mindestens ein Meßwerkzeug umfaßt zum Messen der Länge mindestens eines Gitters des ersten Testmusters der mindestens einen Maske, zum Messen einer ersten Seite des mindestens einen Gitters, ausgebildet durch das mindestens eine Gitter des ersten Testmusters auf dem lichtempfindlichen Material zwischen einer Kalibrierungsmarke und einem Ende des Gitters, und zum Messen einer zweiten Seite des mindestens einen Gitters, ausgebildet durch das mindestens eine Gitter des ersten Testmusters auf dem lichtempfindlichen Material zwischen der Kalibrierungsmarke und dem anderen Ende des Gitters.
System nach Anspruch 29, wobei das mindestens eine Meßwerkzeug ein Rasterelektronenmikroskop umfaßt, das verwendet wird, um die Länge des mindestens einen Gitters des ersten Testmusters der mindestens einen Maske zu messen, um die erste Seite des mindestens einen Gitters, ausgebildet durch das mindestens eine Gitter des ersten Testmusters auf dem lichtempfindlichen Material zwischen einer Kalibrierungsmarke und einem Ende des Gitters, zu messen, und um die zweite Seite des mindestens einen Gitters, ausgebildet durch das mindestens eine Gitter des ersten Testmusters auf dem lichtempfindlichen Material zwischen der Kalibrierungsmarke und dem anderen Ende des Gitters, zu messen.
System nach Anspruch 26, wobei der Prozessor einen Prozessor umfaßt, der dafür ausgelegt ist, die Differenz D1 der ersten Seitenmessung und der Maskenmessung, die Differenz D2 der zweiten Seitenmessung und der Maskenmessung, die Differenz aus D1 und D2 zu bestimmen, um eine zweite Linienverkürzungsmessung zu bestimmen.
Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements, wobei das Verfahren folgendes umfaßt: Bereitstellen eines Testwerkstücks mit einer darauf ausgebildeten ersten Schicht aus lichtempfindlichem Material; Verwenden eines Lithographiesystems zum Belichten der ersten Schicht aus lichtempfindlichem Material des ersten Werkstücks mit Energie durch mindestens eine Lithographiemaske, wobei die mindestens eine Lithographiemaske (408) mehrere Teststrukturmerkmale einschließlich einer Kalibrierungsmarke (470) umfaßt; Entwickeln der ersten Schicht aus lichtempfindlichem Material des Testwerkstücks; Messen von auf der ersten Schicht aus lichtempfindlichem Material ausgebildeten Strukturmerkmalen zum Bestimmen einer ersten Linienverkürzungsmessung des Lithographiesystems; Bestimmen einer zweiten Linienverkürzungsmessung des Lithographiesystems unter Verwendung der Kalibrierungsmarke; Vergleichen der zweiten Linienverkürzungsmessung mit der ersten Linienverkürzungsmessung zum Bestimmen eines Kalibrierungsfaktors; Einstellen des Lithographiesystems unter Verwendung des Kalibrierungsfaktors; Bereitstellen eines Halbleiterwerkstücks, wobei das Halbleiterwerkstück eine darauf ausgebildete zweite Schicht aus lichtempfindlichem Material aufweist; Verwenden des Lithographiesystems zum Belichten der zweiten Schicht aus lichtempfindlichem Material; Entwickeln der zweiten Schicht aus lichtempfindlichem Material und Verwenden der zweiten Schicht aus lichtempfindlichem Material zum Strukturieren einer Materialschicht des Halbleiterwerkstücks.
Verfahren nach Anspruch 32, wobei das Messen von auf der ersten Schicht aus lichtempfindlichem Material ausgebildeten Strukturmerkmalen zum Bestimmen der ersten Linienverkürzungsmessung das Bestimmen des Ausmaßes an Überstrahlung des Lithographiesystems umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 32, wobei das Bestimmen des Kalibrierungsfaktors das Bestimmen von Beugungseffekten des Lithographiesystems umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 32, wobei das Lithographiesystem mindestens eine Linse und mindestens eine andere Komponente enthält, wobei, wenn die justierten Ergebnisse der ersten Linienverkürzungsmessung anzeigen, daß im Lithographiesystem ein übermäßiges Ausmaß an Überstrahlung vorliegt, weiterhin umfassend das Warten oder Austauschen der mindestens einen Linse oder der mindestens einen anderen Komponente des Lithographiesystems.
Verfahren nach Anspruch 30, wobei das Messen von auf der ersten Schicht aus lichtempfindlichem Material ausgebildeten Strukturmerkmalen zum Bestimmen der ersten Linienverkürzungsmessung das Verwenden eines optischen Meßwerkzeugs umfaßt, und wobei das Bestimmen der zweiten Linienverkürzungsmessung das Verwenden eines Rasterelektronenmikroskops (REM) umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 30, wobei das Belichten der ersten Schicht aus lichtempfindlichem Material das Verwenden mindestens einer Lithographiemaske umfassend ein erstes Testmuster und ein zweites Testmuster angeordnet in der Nähe eines Teils des ersten Testmusters umfaßt, wobei das zweite Testmuster ein opakes oder gedämpftes Gebiet umfaßt, wobei das erste Testmuster mehrere Gitter (414a bis 414b) umfaßt, wobei die Kalibrierungsmarke (470) innerhalb mindestens eines der Gitter (414a bis 414b) angeordnet ist und wobei das Messen von auf der ersten Schicht aus lichtempfindlichem Material ausgebildeten Strukturmerkmalen das Messen von auf der Schicht aus lichtempfindlichem Material ausgebildeten Strukturmerkmalen durch das erste Testmuster in der Nähe des zweiten Testmusters zum Bestimmen der ersten Linienverkürzungsmessung umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 35, wobei das Bestimmen der zweiten Linienverkürzung folgendes umfaßt: Messen einer Länge mindestens eines Gitters des ersten Testmusters der mindestens einen Lithographiemaske; Messen einer ersten Seite des mindestens einen Gitters, ausgebildet durch das mindestens eine Gitter (414a bis 414b) des ersten Testmusters auf der Schicht aus lichtempfindlichem Material, zwischen einer Kalibrierungsmarke und einem Ende des mindestens einen Gitters; Messen einer zweiten Seite des mindestens einen Gitters, ausgebildet durch das mindestens eine Gitter (414a bis 414b) des ersten Testmusters auf der ersten Schicht aus lichtempfindlichem Material, zwischen der Kalibrierungsmarke und dem anderen Ende des mindestens einen Gitters; Bestimmen einer Differenz D1 der ersten Seitenmessung und der Maskenmessung; Bestimmen einer Differenz D2 der zweiten Seitenmessung und der Maskenmessung und Bestimmen der Differenz von D1 und D2.