TW202006477A - 度量衡裝置及判定關於基板上之一或多個結構的特性之方法 - Google Patents

度量衡裝置及判定關於基板上之一或多個結構的特性之方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202006477A
TW202006477A TW108124272A TW108124272A TW202006477A TW 202006477 A TW202006477 A TW 202006477A TW 108124272 A TW108124272 A TW 108124272A TW 108124272 A TW108124272 A TW 108124272A TW 202006477 A TW202006477 A TW 202006477A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
feature
substrate
modified
modified substrate
measurement
Prior art date
Application number
TW108124272A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI706233B (zh
Inventor
格藍達 米歌爾 葛西亞
史帝夫 艾瑞克 史汀
愛力克 喬思 安東 布羅爾
巴特 皮特 柏特 席責斯
皮耶 伊夫 傑羅姆 伊萬 吉泰
法蘭克 史達爾
亞德歷奇 柏拉思 賈庫柏斯 瑪麗亞 凡
Original Assignee
荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 filed Critical 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Publication of TW202006477A publication Critical patent/TW202006477A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI706233B publication Critical patent/TWI706233B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70681—Metrology strategies
    • G03F7/70683—Mark designs
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70625—Dimensions, e.g. line width, critical dimension [CD], profile, sidewall angle or edge roughness
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/44—Testing or measuring features, e.g. grid patterns, focus monitors, sawtooth scales or notched scales
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G03F1/84—Inspecting
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70283—Mask effects on the imaging process
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70641—Focus

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

本發明揭示一種判定關於藉由一微影程序形成的一基板上之一結構的一所關注特性(特別是焦點)之方法，及一種相關聯之圖案化器件及微影系統。該方法包含使用一圖案化器件上的一對應的經修改之倍縮光罩特徵在該基板上形成一經修改之基板特徵，該經修改之基板特徵經形成用於除度量之外的一主要功能，更具體言之，用於為一豎直整合結構提供一支撐。該經修改之倍縮光罩特徵使得該經修改之基板特徵經形成為具有取決於在形成期間該所關注特性之一幾何形狀。可量測該經修改之基板特徵以判定該所關注特性。

Description

度量衡裝置及判定關於基板上之一或多個結構的特性之方法
本發明係關於一種用於判定與基板上之結構之形成相關之特性的度量衡裝置或檢測裝置。本發明亦係關於一種用於判定該特性之方法。
微影裝置為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於例如積體電路(IC)製造中。微影裝置可例如將圖案化器件(例如光罩)處之圖案(通常亦稱為「設計佈局」或「設計」)投影至設置在基板(例如晶圓)上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。
為了將圖案投影於基板上，微影裝置可使用電磁輻射。此輻射之波長判定可形成於基板上之特徵之最小大小。當前在使用中之典型波長為365 nm (i線)、248 nm、193 nm及13.5 nm。相比於使用例如具有193 nm之波長之輻射的微影裝置，使用具有在4-20 nm之範圍內之波長(例如，6.7 nm或13.5 nm)之極紫外線(EUV)輻射的微影裝置可用以在基板上形成較小特徵。
低k1 微影可用以處理尺寸小於微影裝置之經典解析度極限的特徵。在此程序中，可將解析度公式表達為CD = k1 ×λ/NA，其中λ為所使用輻射之波長，NA為微影裝置中之投影光學器件之數值孔徑，CD為「臨界尺寸」(通常為經印刷之最小特徵大小，但在此狀況下為半間距)，且k1 為經驗解析度因數。一般而言，k1 愈小，則在基板上再生類似於由電路設計者規劃之形狀及尺寸以便達成特定電功能性及效能的圖案變得愈困難。為了克服此等困難，可將複雜微調步驟應用於微影投影裝置及/或設計佈局。此等步驟包括例如但不限於：NA之最佳化、自訂照明方案、使用相移圖案化器件、設計佈局之各種最佳化，諸如設計佈局中之光學鄰近校正(OPC，有時亦稱為「光學及程序校正」)，或通常定義為「解析度增強技術」(RET)之其他方法。可替代地，用於控制微影裝置之穩定性之嚴格控制迴路可用以改良在低k1 下之圖案的再生。
在微影程序中，需要頻繁地對所產生結構進行量測(例如)以用於程序控制及驗證。用於進行此類量測之各種工具為吾人所知，包括掃描電子顯微鏡或各種形式之度量衡裝置(諸如，散射計)。參考此類工具之一般術語可為度量衡裝置或檢測裝置。
需要監測微影程序之一個重要參數為焦點，且更具體言之，為在基板上印刷圖案時微影裝置之焦點。需要將不斷增加數目個電子組件整合於IC中。為了實現此整合，有必要減小組件之大小，且因此增加投影系統之解析度，使得可將愈來愈小的細節或線寬投影於基板之目標部分上。隨著微影中之臨界尺寸(CD)收縮，橫越基板及基板之間的焦點之一致性變得愈來愈重要。CD為變化將造成一或若干特徵之物理屬性之不良變化的該特徵之尺寸(諸如電晶體之閘極寬度)。傳統地，最佳設定係藉由「提前發送晶圓」予以判定，亦即，在生產運作時間之前經曝光、顯影及量測的基板。在提前發送晶圓中，在所謂的焦點能量矩陣(FEM)中曝光測試結構，且根據彼等測試結構之檢查來判定最佳焦點及能量設定。
判定焦點及/或劑量之另一方法已係貫穿經由基於繞射之焦點技術。基於繞射之焦點可使用倍縮光罩上之目標形成特徵，目標形成特徵印刷具有取決於在印刷期間之焦點及/或劑量設定之不對稱度的目標。接著可量測此不對稱度且根據不對稱性量測來推斷焦點及/或劑量。
此類方法之焦點目標往往會需要遠離實際器件結構之位置，例如在切割道中。此配置有許多限制。
目標為提供用於解決上文論述之問題或限制中之一或多者的檢測或度量衡裝置之有效且高效解決方案。
本發明之實施例揭示於申請專利範圍中及詳細描述中。
在本發明之第一態樣中，提供一種判定關於藉由微影程序形成之一基板上之一結構的所關注特性的方法，該方法包含：量測該經修改之基板特徵以判定該所關注特性，其中使用一圖案化器件上的一對應經修改之倍縮光罩特徵在該基板上形成該經修改之基板特徵，該經修改之基板特徵經形成用於除度量之外的一主要功能，該經修改之倍縮光罩特徵使得該經修改之基板特徵經形成為具有取決於在形成期間該所關注特性的一幾何形狀。
在本發明之第二態樣中，提供一種圖案化器件，其包含用於在一基板上形成一經修改之基板特徵之一經修改之倍縮光罩特徵，該基板特徵之一幾何形狀取決於在其形成期間該所關注特性，且其中該經修改之基板特徵具有除度量之外的一主要功能。
在本發明之第三態樣中，提供一種用於判定與藉由一微影程序形成之一基板上之至少一個結構相關之一所關注特性的微影系統，該微影系統包含：該第二或第五態樣之該圖案化器件，其用於在一基板上形成一後續經修改之基板特徵；及一度量衡器件，其用於執行該第一方面之該量測步驟。
在本發明之第四態樣中，提供一種判定與在一豎直整合結構之製造中藉由一微影程序在基板上形成一結構相關之一焦點設定的方法，該方法包含：使用一對應倍縮光罩支撐特徵在該基板上形成用於為該豎直整合結構提供支撐結構的基板支撐特徵，該倍縮光罩支撐特徵使得該基板支撐特徵經形成為具有取決於在形成期間該所關注特性的一幾何形狀；及量測該基板支撐特徵以判定該焦點設定。
在本發明之第五態樣中，提供一種用於圖案化一豎直整合結構之一層之圖案化器件，其包含：倍縮光罩支撐特徵，其用於在基板上形成一基板支撐特徵，該基板支撐特徵之幾何形狀取決於在其形成期間之一焦點設定，且其中該基板支撐特徵用於為該豎直整合結構提供一支撐結構。
亦揭示一種非暫時性電腦程式產品，其包含機器可讀指令用於使一處理器執行該第一、第四及第五態樣之方法。
在本發明文件中，術語「輻射」及「光束」用以涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線幅射(例如，具有365 nm、248 nm、193 nm、157 nm或126 nm之波長)及極紫外線輻射(EUV，例如具有在約5 nm至100 nm之範圍內的波長)。
本文中所使用之術語「倍縮光罩」、「光罩」或「圖案化器件」可被廣泛地解譯為係指可用以向經圖案化橫截面賦予入射輻射光束之通用圖案化器件，該經圖案化橫截面對應之於待在基板之目標部分中產生之圖案。在此內容背景中，亦可使用術語「光閥」。除經典光罩(透射性或反射性；二元、相移、混合式等)以外，其他此類圖案化器件之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。
圖1示意性地描繪微影裝置LA。該微影裝置LA包括：照明系統(亦稱為照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如UV輻射、DUV輻射或EUV輻射)；光罩支撐件(例如光罩台) MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如光罩) MA且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化器件MA之第一定位器PM；基板支撐件(例如晶圓台) WT，其經建構以固持基板(例如抗蝕劑塗佈晶圓) W且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板支撐件之第二定位器PW；及投影系統(例如折射投影透鏡系統) PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C (例如包含一或多個晶粒)上。
在操作中，照射系統IL例如經由光束遞送系統BD自輻射源SO接收輻射光束。照明系統IL可包括用於引導、塑形及/或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電及/或其他類型之光學組件，或其任何組合。照明器IL可用以調節輻射光束B，以在圖案化器件MA之平面處在其橫截面中具有所要空間及角強度分佈。
本文所使用之術語「投影系統」PS應廣泛地解釋為涵蓋適於所使用之曝光輻射及/或適於諸如浸漬液體之使用或真空之使用之其他因素的各種類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、合成、磁性、電磁及/或靜電光學系統或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用均與更一般術語「投影系統」PS同義。
微影裝置LA可屬於以下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如，水)覆蓋以便填滿投影系統PS與基板W之間的空間-其亦稱為浸潤微影。在以引用之方式併入本文中之US6952253中給出關於浸潤技術之更多資訊。
微影裝置LA亦可為具有兩種或兩種以上基板支撐件WT (亦稱為「雙級」)之類型。在此類「多級」機器中，可並行地使用基板支撐件WT，及/或可在位於基板支撐件WT中之一者上的基板W上執行製備基板W之後續曝光的步驟，同時將其他基板支撐件WT上之另一基板W用於在其他基板W上曝光圖案。
除了基板支撐件WT以外，微影裝置LA可包含量測階段。量測階段經配置以固持感測器及/或清潔器件。感測器可經配置以量測投影系統PS之屬性或輻射光束B之屬性。量測階段可固持多個感測器。清潔器件可經配置以清潔微影裝置之部分，例如投影系統PS之部分或提供浸潤液體之系統之部分。量測階段可在基板支撐件WT遠離投影系統PS時在投影系統PS下方移動。
在操作中，輻射光束B入射於固持於光罩支撐件MT上之圖案化器件(例如光罩) MA上，且藉由存在於圖案化器件MA上之圖案(設計佈局)而圖案化。在已橫穿光罩MA的情況下，輻射光束B通過投影系統PS，該投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。藉助於第二定位器PW及位置量測系統IF，可準確地移動基板支撐件WT，例如以便在聚焦且對準之位置處在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C。類似地，第一定位器PM及可能的另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件MA。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記P1、P2佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中。在基板對準標記P1、P2位於目標部分C之間時，此等基板對準標記稱為切割道對準標記。
如圖2中所展示，微影裝置LA可形成微影單元LC (有時亦稱為微影單元(lithocell)或(微影(litho)叢集)之部分，該微影單元通常亦包括用以對基板W執行曝光前程序及曝光後程序之裝置。習知地，此等裝置包括用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、例如用於調節基板W之溫度(例如用於調節抗蝕劑層中之溶劑)的冷卻板CH及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板W、在不同程序裝置之間移動基板W且將基板W遞送至微影裝置LA之裝載匣LB。微影單元中通常亦統稱為塗佈顯影系統之器件通常處於塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下，該塗佈顯影系統控制單元自身可藉由監督控制系統SCS控制，該監督控制系統亦可例如經由微影控制單元LACU控制微影裝置LA。
為了正確且一致地曝光由微影裝置LA曝光之基板W，需要檢測基板以量測經圖案化結構之屬性，諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等等。出於此目的，可在微影單元LC中包括檢測工具(未圖示)。若偵測到誤差，則可例如對後續基板之曝光或對待對基板W執行之其他處理步驟進行調整，尤其是在同一批量或批次之其他基板W仍待曝光或處理之前進行檢測的情況下。
亦可稱為度量衡裝置之檢測裝置用以判定基板W之屬性，且特定言之，判定不同基板W之屬性如何變化或與同一基板W之不同層相關聯之屬性在不同層間如何變化。檢測裝置可替代地經建構以識別基板W上之缺陷，且可例如為微影單元LC之部分，或可整合至微影裝置LA中，或可甚至為單機器件。檢測裝置可量測潛影(在曝光之後在抗蝕劑層中之影像)上之屬性，或半潛影(在曝光後烘烤步驟PEB之後在抗蝕劑層中之影像)上之屬性，或經顯影抗蝕劑影像(其中抗蝕劑之曝光部分或未曝光部分已經移除)上之屬性，或甚至經蝕刻影像(在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後)上之屬性。
通常，微影裝置LA中之圖案化程序為在處理中之最重要步驟中之一者，其需要基板W上之結構之尺寸標定及置放之高準確度。為了確保此高準確度，可將三個系統組合於所謂的「整體」控制環境中，如圖3中示意性地描繪。此等系統中之一者為微影裝置LA，其(實際上)連接至度量衡工具MT (第二系統)且連接至電腦系統CL (第三系統)。此「整體」環境之關鍵在於最佳化此等三個系統之間的合作以增強總體程序窗且提供嚴格控制迴路，從而確保由微影裝置LA執行之圖案化保持在程序窗內。程序窗定義特定製造程序產生經定義結果(例如功能性半導體器件)內--通常允許微影程序或圖案化程序中之程序參數變化內--的一系列程序參數(例如劑量、焦點、疊對)。
電腦系統CL可使用待經圖案化之設計佈局(之部分)以預測使用哪種解析度增強技術且執行演算微影模擬及計算以判定哪種光罩佈局及微影裝置設定實現圖案化程序之最大總體程序窗(在圖3中由第一標度SC1中之雙箭頭描繪)。通常，解析度增強技術經配置以匹配微影裝置LA之圖案化可能性。電腦系統CL亦可用以偵測微影裝置LA當前正在程序窗內何處操作(例如，使用來自度量衡工具MT之輸入)以預測歸因於例如次佳處理是否可存在缺陷(在圖3中由第二標度SC2中之指向「0」之箭頭描繪)。
度量衡工具MT可將輸入提供至電腦系統CL以實現準確模擬及預測，且可將回饋提供至微影裝置LA以識別例如微影裝置LA之校準狀態中的可能漂移(在圖3中由第三標度SC3中之多個箭頭描繪)。
在微影程序中，需要頻繁地對所產生結構進行量測(例如)以用於程序控制及驗證。用於進行此類量測之各種工具為吾人所知，包括掃描電子顯微鏡或各種形式之度量衡裝置(諸如，散射計)。已知散射計之實例常常依賴於專用度量衡目標之供應，諸如，填充不足之目標(呈簡單光柵或不同層中之重疊光柵之形式的目標，其足夠大使得量測光束產生小於光柵之光點)或填充過度之目標(藉此照明光點部分或完全含有該目標)。另外，使用度量衡工具(例如，照明諸如光柵的填充不足之目標之角度解析散射計)允許使用所謂的重構方法，其中可藉由模擬散射輻射與目標結構之數學模型的互動且比較模擬結果與量測之結果來計算光柵之屬性。調整該模型之參數直至經模擬互動產生類似於自真實目標觀測之繞射圖案的繞射圖案為止。
散射計為多功能器具，其允許藉由在光瞳或與散射計之物鏡之光瞳共軛的平面中具有感測器來量測微影程序之參數(量測通常稱為基於光瞳之量測)，或藉由在影像平面或與影像平面共軛之平面中具有感測器來量測微影程序之參數，在此狀況下量測通常稱為基於影像或場之量測。此類散射計及相關聯量測技術進一步描述於以全文引用之方式併入本文中之專利申請案US20100328655、US2011102753A1、US20120044470A、US20110249244、US20110026032或EP1,628,164A中。前述散射計可在一個影像中使用來自軟x射線且可對近IR波範圍可見之光量測來自多個光柵之多個目標。
在圖4中描繪諸如散射計之度量衡裝置。其包含將輻射5投影於基板W上之寬頻帶(白光)輻射投影儀2。將經反射或經散射輻射10傳遞至光譜儀偵測器4，該光譜儀偵測器量測鏡面反射輻射10之光譜6 (亦即，依據波長λ而變化的強度I之量測)。根據此資料，產生所偵測到的光譜的結構或輪廓8可由處理單元PU重構，例如藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸或藉由與經模擬光譜庫相比來重構。一般而言，對於重新建構，結構之一般形式為吾人所知，且自供製造結構之程序之知識來假定一些參數，從而僅留下結構之幾個參數以自散射量測資料予以判定。此散射計可經組態為正入射散射計或斜入射散射計。
適合用於本發明之實施例的替代性度量衡裝置展示於圖5(a)中。圖5(b)更詳細地說明目標T及用以照明該目標之量測輻射之繞射射線。所說明之度量衡裝置屬於稱為暗場度量衡裝置之類型。度量衡裝置可為單機器件，或併入於例如量測站處之微影裝置LA中或併入於微影單元LC中。具有貫穿裝置之若干分支之光軸由點線O表示。在此裝置中，由源11 (例如氙氣燈)發射之光由包含透鏡12、14及物鏡16之光學系統經由光束分光器15而導向至基板W上。此等透鏡係以4F配置之雙重序列而配置。可使用不同透鏡配置，其限制條件為：該透鏡配置仍將基板影像提供至偵測器上，且同時允許存取中間光瞳平面以用於空間頻率濾光。因此，可藉由定義在呈現基板平面之空間光譜之平面（此處稱為（共軛）光瞳平面）中的空間強度分佈來選擇輻射入射於基板上之角度範圍。詳言之，可藉由在為物鏡光瞳平面之背向投影式影像之平面中在透鏡12與14之間插入適合形式之孔徑板13來進行此選擇。在所說明之實例中，孔徑板13具有不同形式(標註為13N及13S)，從而允許選擇不同照明模式。當前實例中之照明系統形成離軸照明模式。在第一照明模式中，孔徑板13N自僅出於描述起見而經指定為「北」之方向提供離軸照明。在第二照明模式中，孔徑板13S係用以提供類似照明，但提供來自標註為「南」之相反方向之照明。藉由使用不同孔徑，其他照明模式係可能的。其餘光瞳平面理想地暗，此係因為所要照明模式外部之任何不必要光將干涉所要量測信號。
如圖5(b)中所展示，目標T係在基板W垂直於物鏡16之光軸O的情況下經置放。基板W可由支撐件(未圖示)支撐。與軸線O成一角度而照射於目標T上之量測輻射射線I引起一個零階射線(實線0)及兩個一階射線(點鏈線+1及雙點鏈點線-1)。應記住，在運用填充過度之小目標的情況下，此等射線僅僅為覆蓋包括度量衡目標T及其他特徵之基板區域的許多平行射線中之一者。由於板13中之孔徑具有有限寬度(為接納有用量之光所必要)，因此入射射線I實際上將佔據一角度範圍，且繞射射線0及+1/-1將稍微散開。根據小目標之點散佈函數(point spread function)，各階+1及-1將遍及一角度範圍進一步散佈，而非如所展示之單一理想射線。應注意，目標之光柵間距及照明角度可經設計或經調整成使得進入物鏡之一階射線與中心光軸緊密地對準。圖5(a)及圖3(b)中所說明之射線展示略微離軸，僅以使其能夠在圖中較易區分。
由基板W上之目標T繞射之至少0階及+1階係由物鏡16收集，且經由光束分光器15導向返回。返回至圖5(a)，藉由指明標註為北(N)及南(S)之完全相對孔徑而說明第一照明模式及第二照明模式兩者。當量測輻射之入射射線I來自光軸之北側時，亦即，當使用孔徑板13N來應用第一照明模式時，標註為+1(N)之+1繞射射線進入物鏡16。與此對比，當使用孔徑板13S來應用第二照明模式時，-1繞射射線(標註為1(S))為進入透鏡16之繞射射線。
第二光束分光器17將繞射光束劃分成兩個量測分支。在第一量測分支中，光學系統18使用零階繞射光束及一階繞射光束而在第一感測器19 (例如，CCD或CMOS感測器)上形成目標之繞射光譜(光瞳平面影像)。每一繞射階射中感測器上之不同點，使得影像處理可比較及對比若干階。由感測器19擷取之光瞳平面影像可用於聚焦度量衡裝置及/或正規化一階光束之強度量測。亦可出於諸如重新建構之許多量測目的使用光瞳平面影像。
在第二量測分支中，光學系統20、22在感測器23 (例如CCD或CMOS感測器)上形成目標T之影像。在第二量測分支中，在與光瞳平面共軛之平面中提供孔徑光闌21。孔徑光闌21用以阻擋零階繞射光束，使得形成於感測器23上之目標之影像係僅由-1或+1一階光束形成。由感測器19及23擷取之影像經輸出至處理影像之處理器PU，處理器PU之功能將取決於所執行之量測的特定類型。應注意，在廣泛意義上使用術語「影像」。因而，若僅存在-1階及+1階中之一者，則將不形成光柵線之影像。
圖5中所展示之孔徑板13及場光闌21之特定形式僅為實例。在本發明之另一實施例中，使用目標之同軸照明，且使用具有離軸孔徑之孔徑光闌以將實質上僅一個一階繞射光傳遞至感測器。在又其他實施例中，代替一階光束或除一階光束以外，二階光束、三階光束及較高階光束(圖5中未展示)亦可用於量測中。
為了使量測輻射可適應於此等不同類型之量測，孔徑板13可包含圍繞圓盤而形成之數個孔徑圖案，該圓盤旋轉以使所要圖案處於適當位置。應注意，孔徑板13N或13S可僅用以量測在一個方向(取決於設定而為X或Y)上定向之光柵。為了量測正交光柵，可能實施達90°及270°之目標旋轉。圖3(c)及(d)中展示不同孔徑板。上文所提及之先前已公佈申請案中描述此等孔徑板之使用以及裝置之眾多其他變化及應用。
當監測微影程序時，需要監測微影程序參數，諸如基板上之微影光束之焦點。自經印刷結構判定焦點設定之一種已知方法係藉由量測該經印刷結構之臨界尺寸(CD)而進行。CD為最小特徵(例如，元件之線寬)之量測值。經印刷結構可為為了出於焦點監測而特定地形成之目標，諸如，間距線空間光柵(line-space grating)。吾人已知CD通常顯示對焦點之二階回應，從而在CD (y軸)相對於焦點(x軸)之標繪圖上形成稱為「Bossung曲線」。Bossung曲線為圍繞表示最佳焦點之峰值實質上對稱的實質上對稱曲線。Bossung曲線可為實質上拋物線形狀。此途徑存在若干缺點。一個缺點為：該方法展示最佳焦點附近之低敏感度(歸因於曲線之拋物線形狀)。另一缺點為：該方法對任何散焦之正負號不敏感(此係因為該曲線主要圍繞最佳焦點對稱)。此外，此方法尤其對劑量及程序變化(串擾)敏感。
為了處理此等問題，設計基於繞射之焦點(DBF)。基於繞射之焦點可使用倍縮光罩上之目標形成特徵，該等目標形成特徵印刷具有取決於在印刷期間之焦點設定的不對稱度之焦點目標。可接著使用基於散射量測術之檢測方法(例如)藉由量測自目標繞射之+1階輻射與-1階輻射之強度之間的強度不對稱性來量測此不對稱度，以獲得焦點設定之量測值。
為了製造豎直整合器件(例如，記憶體器件)，諸如豎直NAND或3D NAND，在基板上製造非常厚(高)的多層堆疊。此之後為深蝕刻程序，以形成穿過堆疊之接觸孔。此等多層堆疊之高度可為例如在垂直於基板表面之方向上大於10 µm。在此等層之沈積期間，經塗佈之層之沈積速率及張力之不均勻性在堆疊表面上生成形貌輪廓，其可對後續層之微影產生不利影響。
出於此原因，當形成某些層時，焦點控制對於此類器件非常重要。特定言之，定義將經蝕刻穿過全部多層結構之接觸孔的層對焦點尤其敏感。為了在此等器件之製造期間控制焦點，可基於對先前經處理基板進行的結構之量測使用回饋校正方法。根據此等量測，有可能推斷在所量測結構之形成中使用之焦點設定。舉例而言，當前，以下方法中之一或多者可用以判定焦點： ● 使用基於繞射之焦點(DBF)技術對產品晶圓進行直接量測，該技術基於形成於切割道中之度量衡目標之量測。DBF技術使用具有唯一度量功能/目的之焦點目標，藉由經設計以具有基於焦點的不對稱性。藉由量測目標之不對稱性(例如，藉由使用散射計)，有可能判定在其形成中使用之焦點設定。此等技術亦可稱為微型DBF (µDBF)，尤其在暗場技術用於量測較小目標時。此類技術描述於US9182682B2、US9081303B2、US8994944B2中；且類似技術描述於US9594299B2、US20160313656A1、US20160363871A1中。所有此等文檔以引用之方式併入本文中。 ● 經由CDSEM (臨界尺寸掃描電子顯微法)技術量測焦點，基於沈積於器件之頂部上的特定標記(同樣具有唯一度量功能/目的)之量測。 ● 經由計算度量衡技術或以計算方式模擬焦點設定之其他方法之間接焦點量測。
基於切割道中之結構之量測通常遭受切割道結構與器件結構之間的可變量測偏移(例如，焦點及其形成結構之影響之間的不同關係)。此可使推斷之焦點值變得不太可靠(例如，不能真實地表示器件特徵之焦點值)，且因此基於此等量測之任何校正將受到損害。然而，直接對器件區域中之結構執行量測(亦即，使用CDSEM)需要典型地與產品不兼容之特定目標結構之形成，且需要不同於用以形成產品結構的倍縮光罩。此意謂，基板隨後必須重新工作以移除包含焦點標記之層。另外，CDSEM檢測非常慢。
因此，提出開發一種使得DBF (或µDBF)技術能夠應用於豎直整合電路(例如，3D NAND)之器件區域上的方法。此方法可使得能夠使用散射術(例如，使用如圖4或圖5(a)中所說明之度量衡器件)在器件區域中執行焦點量測。
更特定言之，提出形成器件之經修改之基板特徵，該經修改之基板特徵經形成用於除度量之外的主要功能，修改使得該經修改之基板特徵具有二級度量功能，更特定言之仍用於焦點之量測。在一實施例中，經修改之基板特徵可能在工作器件內沒有電功能。將在下文描述基於支撐特徵之修改之特定此類實施方案。然而，在替代實施例中，具有一些電功能之一些特徵(諸如定義大接觸焊墊或互連件之彼等特徵)亦可適用於本發明之範疇內之二級度量目的之修改。
修改可經由經修改之倍縮光罩特徵來實施，以引入可量測特徵焦點依賴。在一實施例中，焦點依賴可包含特徵中之依賴於焦點之不對稱性(例如，側壁角度(SWA)不對稱性)，其為以與DBF類似之方式。在光阻層之顯影之後，特徵可為光阻之層中之孔，且在該孔之一或多個特定側處，面向該孔之內部的光阻之壁可具有依賴於焦點之不對稱性，例如，依賴於焦點之側壁角度(SWA)。此可藉由向經修改之倍縮光罩特徵提供一或多個特定輔助特徵(例如次解析度子特徵)來達成，該等輔助特徵將依賴於焦點之幾何形狀(不對稱性)施加至所曝光之特徵上。
在一主要實施例中，經修改之基板特徵可與支撐結構或用以支撐豎直整合電路器件之支撐柱之形成相關。因而，提出在用於形成支撐柱之特徵上形成焦點目標；其中焦點目標包含具有焦點依賴之目標，更特定言之，依賴於焦點之不對稱性，該目標可經量測以判定或推斷在該目標之形成期間使用之焦點值。
為了支撐豎直整合結構，使得當在鎢填充步驟之前蝕刻掉堆疊之氮化層時，該結構保持穩定，通常提供支撐結構或支撐柱。此等支撐柱以與單元陣列相同之方式形成，亦即，藉由自倍縮光罩上之對應圖案將支撐特徵或孔特徵曝光至基板上。接著，此等支撐特徵在後續處理步驟(例如，蝕刻)中經填充以提供結構支撐柱。因為此等柱不具有任何電功能，所以在不影響器件之效能的情況下，存在修改其形狀之(有限)自由度。更特定言之，存在修改光阻材料層中孔之3D尺寸形狀之(有限)自由度。
圖6展示(a)傾斜投影(所展示之方向為位元線方向BL、字線方向WL及垂直於此等之Z方向)；及(b)形成於基板610上之一對豎直整合單元陣列600a、600b之俯視圖。單元陣列600a、600b基本上為截頭錐體形狀，在側面處具有階梯形輪廓(階梯結構)。展示了一個單元陣列600b之頂部之俯視細節620。可看出單元陣列包含多列記憶體孔630 (較大環狀結構)及多列用於支撐柱640 (較小環狀結構)之特徵(孔)。支撐柱特徵可根據一實施例進行修改。
圖7(a)展示用以定義此等柱特徵之典型圖案(倍縮光罩特徵)，該圖案包含簡單的圓。然而，此為簡圖；更實際上而言，有可能倍縮光罩圖案包含一或多個光學鄰近校正(OPC)輔助特徵。然而，在此情況下，應瞭解，當前包括此OPC特徵是出於在基板上儘可能對稱地形成圓形特徵(不管焦點)的目的。
圖7(b)至圖7(f)展示圖7(a)之圖案之多個可能的修改(經修改之倍縮光罩特徵)，該等修改在顯影之後，在由其形成之例如光阻層中之結構(經修改之基板結構)中引入所要依賴於焦點的不對稱性。此等經修改之基板結構可用散射計(或其他度量衡器件)量測，從而以類似於DBF/µDBF之方式產生與焦點成比例之不對稱性信號。
圖7(b)及圖7(c)展示可應用之OPC (輔助特徵)實施例。基本概念為：當從上方觀察時，柱特徵之曝光形狀(幾何形狀或輪廓)在該柱橫截面之第一部分(例如，大約第一半)之上方應具有與該柱橫截面之第二部分(例如，大約第二半)相比之不同的大小(例如，半徑)。所得柱將具有實質上為具有依賴於焦點之不對稱性的橢圓形(蛋狀)之形狀。圖7(b)及圖7(c)展示用於生產此柱之可能的替代倍縮光罩特徵，或然而應瞭解，此等僅為實例，且實現大部分相同效果之其他特徵形狀為可能的。
圖7(d)至圖7(g)展示其他可能的倍縮光罩特徵，該等特徵亦可實現所要依賴於焦點之不對稱性，同時仍蝕刻適用於支撐結構之近似圓形的柱。
在一實施例中，倍縮光罩上之至少一些支撐柱之圖案可由焦點目標之配置取代(例如，根據設計規則適當地分段，使得每一片段與支撐柱之圖案非常類似)。在其形成及量測之後，執行深度蝕刻步驟，在此期間，焦點目標以類似於支撐柱之方式經蝕刻穿過多層結構且經填充。以此方式，焦點目標用作支撐柱且在深度蝕刻之後變為結構之部分。
根據圖7(b)至圖7(g)之圖案可將一或多個圖案(經修改之倍縮光罩特徵)設置在圖案化器件上，該圖案化器件可用於微影裝置中以在基板上，例如，在光阻層中，印刷或形成一或多個經修改之基板特徵。在本發明之內容背景中，術語「倍縮光罩」、「光罩」具有與術語圖案化器件相同的意義。
在視情況選用之實施例中，提出應將焦點目標併入至單元陣列之階梯結構上。圖8說明此實例，且包含圖6之頂部處之豎直整合結構之俯視圖。階梯結構為豎直整合電路之熟知特徵，能夠連接至堆疊中之各層。僅在每一單元陣列800a、800b之兩側上之階梯結構820a實際上用於電連接。儘管如此，歸因於製造程序，階梯結構820b亦形成於其他兩側上，各自具有與階梯結構820a等效之尺寸及輪廓，但不用於電連接。提出將依賴於焦點之目標置放在此等未使用的階梯結構820b上。
典型µDBF目標可包含四個片段，每個片段形成全目標之象限。四個片段可包含兩個焦點敏感片段(每個方向一個片段)及兩個對應劑量敏感片段。自劑量敏感片段推斷之劑量值可用以校準來自焦點敏感片段之焦點量測。此類目標描述於例如特此以引用之方式併入之WO2013/189724中。然而，歸因於階梯結構之尺寸(其在較窄尺寸中可為僅5 µm)，此類目標不能容納在其上。因此，針對此實施例，提出經修改之焦點(µDBF)目標830，該目標可整合在單元陣列之未使用的(犧牲)階梯區域820b上。經修改之µDBF目標830包含兩個焦點敏感片段830a、830b (每個方向一個)及兩個劑量敏感片段830c、830d (每個方向一個)，所有片段配置於單線(列)中；亦即，在1D陣列中。因此，此目標以其最窄的尺寸形式可製成10 µm或更小，或甚至5 µm或更小。多個此等目標830可容納於未使用的階梯區域820b中之一或兩者中。
僅就判定所用微影裝置之焦點設定(實際焦點)而言來描述上述方法。然而，應瞭解，方法亦可用以判定與基板上之一或多個結構相關的一或多個其他特性，例如所用劑量設定(實際劑量)。
上文所述之方法描述形成為不具有電功能之特徵(更特定言之，支撐特徵)之修改。然而，本文中之概念亦適用於具有一些電功能之特徵，諸如大接觸焊墊或互連件。因而，用於二級度量目的之此類特徵之修改亦在本發明之範疇內。
本文所述之此提議提供直接在器件區域上的準確焦點量測，因此改良在其他場位置使用目標之任何其他量測方法。此意謂，作為實際製造程序之部分，目標圖案可包括在產品倍縮光罩上且可印刷在產品基板上。以此方式，可量測來自實際產品基板、由與產品結構相同之照明及相同曝光期間形成之經印刷結構的焦點。此提議亦提供量測方法，該量測方法比用於量測器件區域之焦點的當前方法更快，因為此類方法需要晶圓之CDSEM及重新工作。
在後續經編號條項中揭示另外實施例： 1. 一種判定關於藉由一微影程序形成之一基板上之一結構的一所關注特性的方法，該方法包含： 量測一經修改之基板特徵以判定該所關注特性，其中使用一圖案化器件上一對應經修改之倍縮光罩特徵在該基板上形成該經修改之基板特徵，該經修改之基板特徵經形成用於除度量之外的一主要功能，該經修改之倍縮光罩特徵使得該經修改之基板特徵經形成為具有取決於在形成期間該所關注特性的一幾何形狀。 2. 如條項1之方法，其進一步包含使用該圖案化器件上該對應經修改之倍縮光罩特徵在該基板上形成該經修改之基板特徵之階段。 3. 如條項1或2之方法，其中該經修改之基板特徵沒有電功能。 4. 如前述條項中任一項之方法，其中該所關注特性為在形成該經修改之基板特徵期間的一微影裝置之焦點。 5. 如條項4之方法，其中取決於該所關注特性之該幾何形狀包含可在該量測步驟中量測之一依賴於焦點的不對稱性。 6. 如條項4或5之方法，其中該微影程序係關於一豎直整合結構之該形成，且該經修改之基板特徵具有與該豎直整合結構之支撐相關的一主要功能。 7. 如條項6之方法，其中該經修改之基板特徵包含用於形成該豎直整合結構之一支撐結構的一支撐特徵。 8. 如條項7之方法，其中該支撐特徵包含一孔特徵。 9. 如條項7或8之方法，其包含，在該形成及量測步驟之後，當與其他層中之對應支撐特徵對準時，填充該支撐特徵，以形成該支撐結構。 10. 如條項6至9之方法，其中該豎直整合結構在其周邊處包含一階梯結構，且該經修改之基板特徵形成於與該階梯結構對應的該基板之一區域上。 11. 如條項10之方法，其中該經修改之基板特徵形成於與豎直整合結構之一側上之該階梯結構對應的該基板區域之一區域上，其中，不與該階梯結構進行電連接。 12. 如條項3至11中任一項之方法，其中該經修改之倍縮光罩特徵使得該對應經修改之基板特徵之一第一部分之一尺寸以一依賴於焦點之方式不同於該對應經修改之基板特徵之一第二部分之一尺寸。 13. 如條項3至12中任一項之方法，其中該經修改之倍縮光罩特徵使得其在該對應經修改之基板特徵中誘發一依賴於焦點之橢圓形幾何形狀。 14. 如任何前述條項之方法，其中該經修改之倍縮光罩特徵已經使用光學鄰近校正技術進行設計。 15. 如任何前述條項之方法，其中使用一散射計執行該量測步驟。 16. 如任何前述條項之方法，其中該量測步驟包含：量測該經修改之基板特徵中之不對稱性；及根據該經修改之基板特徵判定該所關注特性。 17. 如任何前述條項之方法，其中形成一經修改之基板特徵之該步驟與形成一接觸孔層同時進行。 18. 如任何前述條項之方法，其中該經修改之基板特徵形成於包含產品結構之該基板之一器件區域上。 19. 如任何前述條項之方法，其中該所關注特性包含在形成該經修改之基板特徵期間的一微影裝置之劑量。 20. 一種圖案化器件，其包含用於在一基板上形成一經修改之基板特徵之一經修改之倍縮光罩特徵，該基板特徵之一幾何形狀取決於在其形成期間該所關注特性，且其中該經修改之基板特徵具有除度量之外的一主要功能。 21. 如條項20之圖案化器件，其中該經修改之基板特徵沒有電功能。 22. 如條項20或21之圖案化器件，其中該所關注特性為在形成該經修改之基板特徵期間的焦點。 23. 如條項22之圖案化器件，其中取決於該所關注特性之該幾何形狀包含一依賴於焦點之不對稱性。 24. 如條項22或23之圖案化器件，其中該圖案化器件用於圖案化一豎直整合結構之一層，且該經修改之基板特徵具有與支撐該豎直整合結構相關的一主要功能。 25. 如條項24之圖案化器件，其中該經修改之基板特徵包含用於形成該豎直整合結構之一支撐結構的一特徵。 26. 如條項25之圖案化器件，其中該支撐特徵包含一孔特徵。 27. 如條項24、25或26之圖案化器件，其中該豎直整合結構在其周邊處包含一階梯結構，且該經修改之倍縮光罩特徵位於與該階梯結構對應之該圖案化器件之一區域上。 28. 如條項27之圖案化器件，其中該經修改之倍縮光罩特徵位於與該豎直整合結構之一側上之該階梯結構對應之該圖案化器件之一區域上，其中，不與該階梯結構進行電連接。 29. 如條項22至28中任一項之圖案化器件，其中該經修改之倍縮光罩特徵使得該對應經修改之基板特徵之一第一部分之一尺寸以一依賴於焦點之方式不同於該對應經修改之基板特徵之一第二部分之一尺寸。 30. 如條項22至29中任一項之圖案化器件，其中該經修改之倍縮光罩特徵使得其在該對應經修改之基板特徵中誘發一依賴於焦點之橢圓形幾何形狀。 31. 如條項20至30中任一項之圖案化器件，其中經修改之倍縮光罩特徵已經使用光學鄰近校正技術來設計。 32. 如條項20至31中任一項之圖案化器件，其中使用一散射計執行該量測步驟。 33. 如條項20至32中任一項之圖案化器件，其中該量測步驟包含：量測該經修改之基板特徵中之不對稱性；及根據該經修改之基板特徵判定該所關注特性。 34. 如條項20至33中任一項之圖案化器件，其中該圖案化器件進一步包含用於形成接觸孔之特徵。 35. 如條項20至34中任一項之圖案化器件，其中該經修改之倍縮光罩特徵位於該圖案化器件之一器件區域上。 36. 一種用於判定與藉由一微影程序形成之一基板上之至少一個結構相關之一所關注特性之微影系統，該微影系統包含： 如條項20至35中任一項之一圖案化器件，其用於在一基板上形成一後續經修改之基板特徵；及 一度量衡器件，其用於執行如條項1至19中任一項之量測步驟。 37. 一種包含機器可讀指令之非暫時性電腦程式產品，該等機器可讀指令用於使一處理器執行如條項1至19中任一項之方法。 38. 一種判定與在一豎直整合結構之製造中藉由一微影程序在一基板上形成一結構相關之一焦點設定的方法，該方法包含： 使用一對應倍縮光罩支撐特徵在該基板上形成用於將一支撐結構提供給該豎直整合結構的一基板支撐特徵，該倍縮光罩支撐特徵使得該基板支撐特徵經形成為具有取決於在形成期間該所關注特性之一幾何形狀；及 量測該基板支撐特徵以判定該焦點設定。 39. 一種用於圖案化一豎直整合結構之一層之圖案化器件，其包含：一倍縮光罩支撐特徵，其用於在一基板上形成一基板支撐特徵，該基板支撐特徵之一幾何形狀取決於在其形成期間之一焦點設定，且其中該基板支撐特徵用於為該豎直整合結構提供一支撐結構。
儘管可在本文中特定地參考在IC製造中微影裝置之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用。可能其他應用包括製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。
雖然在本文中可對在檢測或度量衡裝置之上下文中的本發明之實施例進行特定參考，但本發明之實施例可用於其他裝置中。本發明之實施例可形成光罩檢測裝置、微影裝置或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或光罩(或其他圖案化器件)之物件的任何裝置之部分。亦應注意，術語度量衡裝置或度量衡系統涵蓋術語檢測裝置或檢測系統，或可經術語檢測裝置或檢測系統取代。如本文所揭示之度量衡或檢測裝置可用以偵測基板上或基板內之缺陷及/或基板上之結構的缺陷。在此實施例中，例如，基板上的結構之特性可係關於結構中之缺陷、結構之特定部分之不存在或基板上的非所要結構之存在。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。以上描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡述之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
+1‧‧‧點鏈線 -1‧‧‧雙點鏈點線 0‧‧‧實線 2‧‧‧寬頻帶(白光)輻射投影儀 4‧‧‧光譜儀偵測器 5‧‧‧輻射 6‧‧‧光譜 8‧‧‧結構或輪廓 10‧‧‧經反射或經散射輻射 11‧‧‧源 12‧‧‧透鏡 13‧‧‧孔徑板 13N‧‧‧孔徑板 13S‧‧‧孔徑板 14‧‧‧透鏡 15‧‧‧光束分光器 16‧‧‧物鏡 17‧‧‧第二光束分光器 18‧‧‧光學系統 19‧‧‧第一感測器 20‧‧‧光學系統 21‧‧‧孔徑光闌 22‧‧‧光學系統 23‧‧‧感測器 600a‧‧‧單元陣列 600b‧‧‧整合單元陣列 610‧‧‧基板 620‧‧‧俯視細節 630‧‧‧記憶體孔 640‧‧‧支撐柱 800a‧‧‧單元陣列 800b‧‧‧單元陣列 820a‧‧‧階梯結構 820b‧‧‧階梯結構 830‧‧‧焦點目標 830a‧‧‧焦點敏感片段 830b‧‧‧焦點敏感片段 830c‧‧‧劑量敏感片段 830d‧‧‧劑量敏感片段 B‧‧‧輻射光束 BD‧‧‧光束遞送系統 BK‧‧‧烘烤板 BL‧‧‧位元線方向 C‧‧‧目標部分 CH‧‧‧冷卻板 CL‧‧‧電腦系統 DE‧‧‧顯影器 I‧‧‧強度 I/O1‧‧‧輸入埠 I/O2‧‧‧輸出埠 IF‧‧‧位置量測系統 IL‧‧‧照明系統 LA‧‧‧微影裝置 LACU‧‧‧微影控制單元 LB‧‧‧裝載匣 LC‧‧‧微影單元 M1‧‧‧光罩對準標記 M2‧‧‧光罩對準標記 MA‧‧‧圖案化器件 MT‧‧‧光罩支撐 N‧‧‧北 O‧‧‧點線 P1‧‧‧基板對準標記 P2‧‧‧基板對準標記 PEB‧‧‧曝光後烘烤步驟 PM‧‧‧第一定位器 PS‧‧‧投影系統 PU‧‧‧處理單元 PW‧‧‧第二定位器 RO‧‧‧基板處置器或機器人 S‧‧‧南 SC‧‧‧旋塗器 SC1‧‧‧第一標度 SC2‧‧‧第二標度 SC3‧‧‧第三標度 SCS‧‧‧監督控制系統 SO‧‧‧輻射源 T‧‧‧目標 TCU‧‧‧塗佈顯影系統控制單元 W‧‧‧基板 WL‧‧‧字線方向 WT‧‧‧基板支撐
現在將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例，其中： 圖1描繪微影裝置之概述圖； 圖2描繪微影單元之概述圖； 圖3描繪整體微影之示意性表示，其表示最佳化半導體製造之三種關鍵技術之間的合作； 圖4說明根據本發明之一實施例的檢測裝置； 圖5包含(a)用於根據本發明之實施例而使用第一對照明孔徑來量測目標之暗場散射計的示意圖、(b)用於給定照明方向之目標光柵之繞射光譜的細節、(c)在使用散射計以用於基於繞射之疊對量測時提供另外照明模式的第二對照明孔徑，及(d)將第一對孔徑與第二對孔徑組合之第三對照明孔徑； 圖6為豎直整合記憶體器件及其細節之示意性圖解； 圖7說明(a)用於形成支撐柱之習知倍縮光罩特徵；及(b)-(g)根據本發明之一實施例引入焦點依賴之用於經修改之倍縮光罩特徵之多個可替代的建議； 圖8為說明本發明之另一實施例的圖6之豎直整合記憶體器件之示意性圖解。
600a‧‧‧單元陣列
600b‧‧‧整合單元陣列
610‧‧‧基板
620‧‧‧俯視細節
630‧‧‧記憶體孔
640‧‧‧支撐柱
BL‧‧‧位元線方向
WL‧‧‧字線方向

Claims (15)

  1. 一種判定關於藉由一微影程序形成之一基板上之一結構的一所關注特性的方法，該方法包含： 量測一經修改之基板特徵以判定該所關注特性，其中使用一圖案化器件上的一對應經修改之倍縮光罩特徵在該基板上形成該經修改之基板特徵，該經修改之基板特徵經形成用於除度量之外的一主要功能，該經修改之倍縮光罩特徵使得該經修改之基板特徵經形成為具有取決於在形成期間該所關注特性的一幾何形狀。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包含使用該圖案化器件上的該對應經修改之倍縮光罩特徵在該基板上形成該經修改之基板特徵之階段。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該經修改之基板特徵沒有電功能。
  4. 如請求項1或2之方法，其中該所關注特性為在形成該經修改之基板特徵期間的一微影裝置之焦點，且視情況，其中取決於該所關注特性之該幾何形狀包含可在該量測步驟中經量測之一依賴於焦點的不對稱性。
  5. 如請求項3之方法，其中該微影程序係關於一豎直整合結構之形成，且該經修改之基板特徵具有與該豎直整合結構之支撐相關的一主要功能。
  6. 如請求項5之方法，其中該經修改之基板特徵包含用於形成該豎直整合結構之一支撐結構的一支撐特徵。
  7. 如請求項6之方法，其中該支撐特徵包含一孔特徵。
  8. 如請求項5之方法，其中該豎直整合結構在其周邊處包含一階梯結構，且該經修改之基板特徵形成於與該階梯結構對應之該基板之一區域上，且其中視情況，該經修改之基板特徵形成於與豎直整合結構之一側上之該階梯結構對應的該基板之一區域上，其中，不與該階梯結構進行電連接。
  9. 如請求項8之方法，其中該經修改之基板特徵形成於與豎直整合結構之一側上之該階梯結構對應的該基板區域之一區域上，其中，不與該階梯結構進行電連接。
  10. 如請求項2之方法，其中該經修改之倍縮光罩特徵使得該對應的經修改之基板特徵之一第一部分之一尺寸以一依賴於焦點之方式不同於該對應的經修改之基板特徵之一第二部分之一尺寸。
  11. 如請求項3之方法，其中該經修改之倍縮光罩特徵使得其在該對應的經修改之基板特徵中誘發一依賴於焦點之橢圓形幾何形狀。
  12. 如請求項1或2之方法，其中形成一經修改之基板特徵之步驟與形成一接觸孔層同時進行。
  13. 一種圖案化器件，其包含用於在一基板上形成一經修改之基板特徵之一經修改之倍縮光罩特徵，該基板特徵之一幾何形狀取決於在其形成期間該所關注特性，且其中該經修改之基板特徵具有除度量之外的一主要功能。
  14. 一種用於判定關於藉由一微影程序形成之一基板上之至少一個結構的一所關注特性的微影系統，該微影系統包含： 如請求項13之一圖案化器件，其用於在一基板上形成一後續經修改之基板特徵；及 一度量衡器件，其用於執行如請求項1至12中任一項之量測步驟。
  15. 一種包含機器可讀指令之非暫時性電腦程式產品，該等機器可讀指令用於使一處理器執行如請求項1至12中任一項之方法。
TW108124272A 2018-07-18 2019-07-10 用以判定關於藉由一微影程序形成之一基板上之一結構的一所關注特性之方法、圖案化器件、微影系統、及非暫時性電腦程式產品 TWI706233B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18184163.6A EP3598235A1 (en) 2018-07-18 2018-07-18 Metrology apparatus and method for determining a characteristic relating to one or more structures on a substrate
EP18184163.6 2018-07-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202006477A true TW202006477A (zh) 2020-02-01
TWI706233B TWI706233B (zh) 2020-10-01

Family

ID=62985944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108124272A TWI706233B (zh) 2018-07-18 2019-07-10 用以判定關於藉由一微影程序形成之一基板上之一結構的一所關注特性之方法、圖案化器件、微影系統、及非暫時性電腦程式產品

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11385554B2 (zh)
EP (1) EP3598235A1 (zh)
CN (2) CN117518733A (zh)
TW (1) TWI706233B (zh)
WO (1) WO2020015947A1 (zh)

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6440616B1 (en) * 1999-09-28 2002-08-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Mask and method for focus monitoring
SG2010050110A (en) 2002-11-12 2014-06-27 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7791727B2 (en) 2004-08-16 2010-09-07 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization
NL1036245A1 (nl) 2007-12-17 2009-06-18 Asml Netherlands Bv Diffraction based overlay metrology tool and method of diffraction based overlay metrology.
NL1036734A1 (nl) 2008-04-09 2009-10-12 Asml Netherlands Bv A method of assessing a model, an inspection apparatus and a lithographic apparatus.
NL1036857A1 (nl) 2008-04-21 2009-10-22 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
WO2010040696A1 (en) 2008-10-06 2010-04-15 Asml Netherlands B.V. Lithographic focus and dose measurement using a 2-d target
US9182682B2 (en) 2008-12-30 2015-11-10 Asml Netherlands B.V. Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method
KR101429629B1 (ko) 2009-07-31 2014-08-12 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 계측 방법 및 장치, 리소그래피 시스템, 및 리소그래피 처리 셀
WO2012022584A1 (en) 2010-08-18 2012-02-23 Asml Netherlands B.V. Substrate for use in metrology, metrology method and device manufacturing method
US10131534B2 (en) * 2011-10-20 2018-11-20 Snaptrack, Inc. Stacked vias for vertical integration
WO2013189724A2 (en) 2012-06-22 2013-12-27 Asml Netherlands B.V. Method of determining focus, inspection apparatus, patterning device, substrate and device manufacturing method
US9411223B2 (en) * 2012-09-10 2016-08-09 Globalfoundries Inc. On-product focus offset metrology for use in semiconductor chip manufacturing
NL2011816A (en) * 2012-11-30 2014-06-04 Asml Netherlands Bv Method of determining dose and focus, inspection apparatus, patterning device, substrate and device manufacturing method.
CN105980932B (zh) 2013-12-17 2018-08-03 Asml荷兰有限公司 检查方法、光刻设备、掩模以及衬底
WO2015172963A1 (en) * 2014-05-13 2015-11-19 Asml Netherlands B.V. Substrate and patterning device for use in metrology, metrology method and device manufacturing method
KR102118159B1 (ko) * 2014-05-20 2020-06-03 삼성전자주식회사 반도체 소자 및 그 제조 방법
NL2016864A (en) 2015-06-12 2016-12-12 Asml Netherlands Bv Inspection apparatus, inspection method, lithographic apparatus, patterning device and manufacturing method
WO2017202665A1 (en) * 2016-05-25 2017-11-30 Asml Netherlands B.V. Focus and overlay improvement by modifying a patterning device

Also Published As

Publication number Publication date
CN117518733A (zh) 2024-02-06
TWI706233B (zh) 2020-10-01
US11385554B2 (en) 2022-07-12
US20200026182A1 (en) 2020-01-23
WO2020015947A1 (en) 2020-01-23
EP3598235A1 (en) 2020-01-22
CN112424695A (zh) 2021-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11106142B2 (en) Metrology recipe selection
KR101257453B1 (ko) 리소그래피에 사용하는 검사 방법
EP3518040A1 (en) A measurement apparatus and a method for determining a substrate grid
TWI643030B (zh) 基於通過波長相似性之度量衡堅固性
US20180284623A1 (en) Metrology method for process window definition
CN110945436B (zh) 用于参数确定的方法及其设备
US20210097665A1 (en) Model based reconstruction of semiconductor structures
US20230035073A1 (en) Method for determining a measurement recipe and associated apparatuses
TWI752647B (zh) 用於推斷例如聚焦之處理參數之方法與相關聯之設備及製造方法
US20220050391A1 (en) Methods and apparatus for estimating substrate shape
TWI706233B (zh) 用以判定關於藉由一微影程序形成之一基板上之一結構的一所關注特性之方法、圖案化器件、微影系統、及非暫時性電腦程式產品
TWI825933B (zh) 判定量測配方之方法及其相關設備
TWI710867B (zh) 判定一處理裝置對一基板參數之貢獻度之方法
TWI810749B (zh) 監控微影製程之方法及相關裝置
TWI840628B (zh) 用於量測基板之參數的設備和方法及包含所述設備之度量衡設備
EP4155821A1 (en) Method for focus metrology and associated apparatuses
US11733615B2 (en) Methods and patterning devices and apparatuses for measuring focus performance of a lithographic apparatus, device manufacturing method
EP3702840A1 (en) Alignment method and associated metrology device
TW202328823A (zh) 用於測量基板上的至少一個目標的方法及相關聯設備和基板
TW202242562A (zh) 一種判定一量測配方之方法及相關度量衡方法與設備
TW202134797A (zh) 用於引導輻射之總成及方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees