TWI630667B - 於多重圖案化目標中間距走線（ｐｉｔｃｈ ｗａｌｋ）之重疊量測 - Google Patents

於多重圖案化目標中間距走線（ｐｉｔｃｈ ｗａｌｋ）之重疊量測 Download PDF

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Abstract

本發明提供多重圖案化度量衡目標及目標設計方法以使用重疊量測來實現間距走線量測。具有與成對特徵部或間隔物同時產生且共用一共同間距之單個特徵部或間隔物之多重圖案化結構係用於將間距走線表達為該等結構之間之一可量測重疊。例如，提供目標，其等包括：一第一多重圖案化結構，其具有與該等各別成對特徵部或間隔物同時產生且共用一共同間距之一單個左側特徵部或間隔物；及一第二多重圖案化結構，其具有與該等各別成對特徵部或間隔物同時產生且共用一共同間距之一單個右側特徵部或間隔物。

Description

於多重圖案化目標中間距走線(PITCH WALK)之重疊量測 [相關申請案之交叉參考]
本申請案主張2014年1月15日申請之美國臨時專利申請案第61/927,753號之權利及2014年9月19日申請之美國臨時專利申請案第62/052,877號之權利，該等申請案之全文以引用方式併入本文中。
本發明係關於度量衡之領域，且更特定言之係關於多重圖案化中之度量衡。
多重圖案化係能夠減小特徵部尺寸之微影技術，諸如自對準雙重圖案化(SADP)或一般而言自對準多重圖案化(SAMP)、微影-蝕刻微影-蝕刻(LELE)或一般而言多重LE及微影-微影蝕刻(LLE)，多重圖案化已成為近期半導體處理之標準術語。在自對準多重圖案化(SAMP)中，原始元件(例如，線性元件)經分割為兩個或兩個以上單獨特徵部(例如，藉由沈積及蝕刻)(稱為特徵部或間隔物)，其等用於使用程序步驟來產生較小特徵部。
然而，該等分割方法可引發程序變動，該等程序變動可能引起「間距走線」(例如)作為線臨界尺寸(CD)及間隔物誤差(在SADP中)或重疊變動(在LELE中)之一副產物，間距走線影響隨後步驟，例如，歸因於負載效應之不同蝕刻深度。如此處在本申請案中用於SAMP之術 語「間距走線」在一多重圖案化程序中定義為：形成於同一抗蝕劑線之兩側上之一對相鄰特徵部或間隔物之間之空間與形成於介於兩個相鄰抗蝕劑線之間之相同空間之兩側上之一對相鄰特徵部或間隔物之間之空間的差異。對於LELE(或LLE)，「間距走線」係一特徵部與在其左側上緊挨其之一特徵部之間之距離與該特徵部與在其右側上緊挨其之一特徵部之間之距離的差異。當前用於間距走線量測之主要工具係CD-SEM，其係一相對緩慢且昂貴的工具。
本發明之一態樣提供一種多重圖案化度量衡目標，其包括由各別特徵部或間隔物對界定之至少兩個結構且進一步包括：一第一多重圖案化結構，其具有與各別成對特徵部或間隔物同時產生且共用一共同間距之一單個左側特徵部或間隔物；及一第二多重圖案化結構，其具有與各別成對特徵部或間隔物同時產生且共用一共同間距之一單個右側特徵部或間隔物。
本發明之此等、額外及/或其他態樣及/或優點闡釋於下列【實施方式】中：可自【實施方式】推論；及/或可藉由實踐本發明而習得。
80‧‧‧目標元件
85‧‧‧條
85A‧‧‧目標元件/元件
85B‧‧‧目標元件/結構
87‧‧‧元件
89‧‧‧特徵部或間隔物
90‧‧‧目標
95‧‧‧陰影線元件
97‧‧‧前層
98‧‧‧圖案化
99‧‧‧間距走線
100‧‧‧目標
100A‧‧‧目標
100B‧‧‧目標
110A‧‧‧第一多重圖案化結構
110B‧‧‧第二多重圖案化結構
110C‧‧‧第一多重圖案化結構及第二多重圖案化結構之對
111‧‧‧外部距離(S1)
111A‧‧‧外部距離(S1)
111B‧‧‧外部距離(S1)
112‧‧‧內部距離(S2)
112B‧‧‧內部距離(S2)
115‧‧‧虛對準線/線
122‧‧‧特徵部或間隔物對/成對特徵部或間隔物
125‧‧‧特徵部或間隔物
125A‧‧‧特徵部或間隔物
125B‧‧‧特徵部或間隔物
130A‧‧‧切割遮罩/遮罩元件
130B‧‧‧切割遮罩/遮罩元件
130C‧‧‧切割遮罩元件
130D‧‧‧切割遮罩元件
140A‧‧‧區塊
140B‧‧‧空白
200‧‧‧方法
210‧‧‧階段
220‧‧‧階段
225‧‧‧階段
230‧‧‧階段
240‧‧‧階段
245‧‧‧階段
247‧‧‧階段
250‧‧‧階段
255‧‧‧階段
260‧‧‧階段
270‧‧‧階段
275‧‧‧階段
280‧‧‧階段
為更佳地理解本發明之實施例且以展示如何實現之，現將純粹藉由實例方式參考附圖，其中在整個說明書中相同參考符號指定對應元件或區段。
圖式中：圖1係根據本發明之一些實施例之自對準雙重圖案化(SADP)施加至其上之一成像度量衡目標之一高階示意圖。
圖2A係根據本發明之一些實施例之一多重圖案化度量衡目標之一高階示意圖。
圖2B係根據本發明之一些實施例之歸因於間距走線之一重疊改變之一高階示意圖。
圖3係根據本發明之一些實施例之具有對準之子結構之一多重圖案化度量衡目標之一高階示意圖；圖4係根據本發明之一些實施例之具有多個交替的子結構之一多重圖案化度量衡目標之一高階示意圖；圖5係根據本發明之一些實施例之具有多個交替的子結構，藉由抗蝕劑區塊及空白設有間隔之一多重圖案化度量衡目標之一高階示意圖；圖6係根據本發明之一些實施例之一方法之一高階示意流程圖。
在闡述詳細描述之前，闡述下文中將使用之特定術語之定義可為有用的。如此申請案中所使用，當關於多重圖案化程序時，術語「間隔物」、「特徵部」及「走線」可互換地指代藉由多重圖案化技術以比一原始設計之元件高之一密度產生或設計之特徵部。此等特徵部包括：自對準圖案化技術中之間隔物(其中在一原始設計之元件或圖案元件上沈積間隔物膜來以高於原始之一密度產生間隔物)、如用於(例如)採用多個微影-蝕刻循環之方法中之硬遮罩特徵部及一般重複使用以增加空間頻率及減少多個圖案化技術中之間距之任何線性元件。具體言之，應注意，下文中互換地使用術語「間隔物」及「特徵部」(例如，術語「間隔物亦用於LELE特徵部)，但其等係在硬遮罩中之特徵部而非由一間隔物膜沈積就蝕刻產生之SADP「間隔物」。
現詳細參考圖式，應強調，所展示之特定細節係作為實例且僅出於本發明之較佳實施例之繪示性討論之目的，且為提供被認為最有用及最容易理解之本發明之原理及概念態樣之描述而呈現。就此而言，並未試圖比本發明之一基礎理解所必需之描述更詳細地展示本發 明之結構細節，圖式之該描述使熟習此項技術者容易明白如何可在實踐中體現本發明之若干形式。
在詳細解釋本發明之至少一個實施例之前，應理解，本發明並不使其應用受限於以下描述中所闡述或圖式中所繪示之組件之建構及配置之細節。本發明適用於其他實施例或以各種方式實踐或執行。另外，應理解，本文所採用之措詞及術語係出於描述之目的且不應被視為限制性。
本發明提供多重圖案化度量衡目標及目標設計方法以使用重疊量測來實現間距走線量測。具有與成對特徵部或間隔物同時產生且共用一共同間距之至少單個特徵部或間隔物之多重圖案化結構係用於在該等結構之間將間距走線表達為一可量測重疊。例如，提供目標，其等包括：一第一多重圖案化結構，其具有與該等各別成對特徵部或間隔物同時產生且共用一共同間距之一單個左側特徵部或間隔物；及一第二多重圖案化結構，其具有與該等各別成對特徵部或間隔物同時產生且共用一共同間距之一單個右側特徵部或間隔物。本發明所揭示之解決方案係有效地用於量測SADP及其他多重圖案化程序中之間距走線，其係程序控制中之一關鍵元素。對於LELE，事物係類似且更簡單：由第一圖案(LE)代替「左手側間隔物」(或特徵部)及由第二圖案化(第二LE)代替「右手側間隔物」(或特徵部)。
圖1係根據本發明之一些實施例之施加雙重圖案化至其上之一成像度量衡目標90之一高階示意圖。雙重圖案化經繪示為多重圖案化之一非限制實例，且可(例如)如上文所解釋般藉由自對準雙重圖案化(SADP)或藉由一微影-蝕刻、微影-蝕刻(LELE)程序來施加所施加之雙重圖案化。在一非限制方式中，目標90經繪示為一AIM(先進成像度量衡)目標，但本文中所揭示之設計原理可應用於任何類型之多重圖案化目標。圖1展示目標90之預圖案化設計，其具有以實線繪示之一 前(程序)層97及繪示為重疊於前層97上之陰影線元件95之一抗蝕劑(實際)。目標90包括目標元件80，諸如包括個別元件87之一週期性圖案之條85。在多個圖案化程序(例如，SADP、LELE)中，一預圖案化目標元件85A中之各元件87係用於產生(98)具有(或多個)特徵部或間隔物89(例如，SADP間隔物，LELE硬遮罩特徵部或一般而言高密度走線)對之多重圖案化目標元件85B，其具有介於成對部件之間之一內部距離S2 112及介於特徵部或間隔物對之間之一外部距離S1 111(S1+S2係自元件85A導出之結構85B之週期性間距)。圖案化可施加至任何目標元件，且一般而言施加至目標90之任何區段或整個目標90。
圖2A係根據本發明之一些實施例之一多重圖案化度量衡目標100之一高階示意圖。在多重圖案化程序中，各元件87係用於產生特徵部或間隔物125，例如如圖2A之左側上之橫截面中所繪示之特徵部或間隔物125對122(例如，藉由將一膜沈積於元件87上且蝕刻該膜及可能地元件87其等自身之水平部分以留下垂直特徵部或間隔物125)。多重圖案化目標元件85B(及/或多重圖案化度量衡目標100)經設計以包括由各別特徵部或間隔物對122界定之至少兩個多重圖案化結構110A、110B且進一步包括：一第一多重圖案化結構110A，其具有與各別成對特徵部或間隔物122同時產生且共用一共同間距之一單個左側特徵部或間隔物125A；及一第二多重圖案化結構110B，其具有與該等各別成對特徵部或間隔物125同時產生且共用一共同間距之一單個右側特徵部或間隔物125B，結構110A、110B兩者皆維持成對部件之間之內部距離S2 112及特徵部或間隔物對122之間及對122與單個特徵部或間隔物125A、125B之間之外部距離S1 111(S1+S2係結構110A、110B共同之週期性間距)。類似地，對於LELE，S1係第一LE與第二LE之左特徵部之間之距離及S2係右特徵部之各別距離。
圖2B係根據本發明之一些實施例之歸因於間距走線99之一重疊 改變之一高階示意圖。圖2B示意地繪示兩個目標結構100A、100B，其等分別在特徵部或間隔物距離111A、112A及111B、112B上有差異。術語「間距走線」99指定S1之一改變，其可由dS1標示。由於該等結構之分段間距S1+S2恆定，所以S1 111之任何改變dS1係由S2 112中之一對應改變dS2=-dS1來反應。在某些實施例中，可如圖2A及圖2B中示意性地繪示般藉由虛對準線115來對準第一多重圖案化結構110A及第二多重圖案化結構110B。在間距走線99(圖2B)之情況中，改變dS1、dS2顯現為單個左側特徵部或間隔物125A及單個右側特徵部或間隔物125B之相對位置之一改變(根據符號規約，以相對於表示該等結構之恆定間距之線115之-½dS1)，可使用度量衡方法(諸如成像或散射量測(例如，散射量測重疊度量衡SCOL))或其他重疊量測技術(例如，基於重疊之微繞射μDBO或使用零階阻擋MOS技術成像)量測該改變作為一重疊改變。在目標100B中，例如一非限制實例，由於間距(=S1+S2)係恆定，所以外部距離S1 111B小於目標100A中之外部距離S1 111A，即S1(111B)=S1(111A)-dS1且對應地S2(112B)=S2(112A)+dS1，如線115所表示。比較目標100A、100B中之第一多重圖案化結構110A，各別單個左側線125A移位-½dS1(相對於目標100A在目標100B中向內)，如同目標100A、100B中之第二多重圖案化結構110B中之各別單個右側線125B(相對於目標100A在目標100B中向內)。發明者已發現使用結構110A、110B量測重疊比識別僅由成對特徵部或間隔物122組成之結構中之間距走線更為敏感及有效。應注意，在某些實施例中，可相對於成對特徵部122量測結構110A或110B之一者以顯露重疊或不對稱量測中之間距走線。某些實施例包括多重圖案化度量衡目標100，其包括由各別特徵部或間隔物122對界定之至少一多重圖案化結構110A或110B，且進一步包括分別具有與各別成對特徵部或間隔物122同時產生且共用一共同間距之一單個左側或右側特徵部間隔物 125A或125B之一多重圖案化結構。
圖3係根據本發明之一些實施例之具有對準之子結構110A、110B之多重圖案化度量衡目標100之一高階示意圖。圖3示意地繪示多個連續第一多重圖案化結構110A，其等與多個連續第二多重圖案化結構110B對準。此外，圖3示意地繪示由成對特徵部或間隔物125之一初始結構產生目標100之一方法，該方法包括使用施加至該初始結構之一週期性切割遮罩130A、130B以藉由自該初始結構切除各別特徵部或間隔物對部件來產生單個特徵部或間隔物。具體言之，遮罩元件130A經展示以切除成對特徵部或間隔物125之一者以在第一多重圖案化結構110A中留下單個左側特徵部或間隔物125A，及遮罩元件130B經展示以切除成對特徵部或間隔物125之一者以在第二多重圖案化結構110B中留下單個右側特徵部或間隔物125A。如針對圖2A、圖2B所解釋，第一多重圖案化結構110A及第二多重圖案化結構110B之對準提供間距走線之重疊量測，如以單個左側特徵部或間隔物125A及單個右側特徵部或間隔物125B之相對位移表達。由於位於量測條之邊緣上，因此切割層分別界定單個左側特徵部或間隔物125A及單個右側特徵部或間隔物125B。對於LELE，類似地切割遮罩130A可用於在由第一LE產生之一線之右側上移動且可用於在由第二LE產生之一線之左側上移動。對於切割遮罩130B，LE可切換側，即，遮罩130B可用於在由第二LE產生之一線之右側上移動且可用於在由第一LE產生之一線之左側上移動。
在某些實施例中，可藉由成像度量衡以藉由條之重疊量測來判定間距走線來量測圖3中所繪示之設計，該等條分別包括多個連續第一多重圖案化結構110A及第二多重圖案化結構110B。在某些實施例中，可藉由使用一或多個前層及/或使用一或多個後層之繞射來量測目標設計。
圖4係根據本發明之一些實施例之具有多個交替子結構110A、110B之多重圖案化度量衡目標100之一高階示意圖。目標100可包括具有一共同間距之多個交替的第一多重圖案化結構110A及第二多重圖案化結構110B。圖4示意地繪示第一多重圖案化結構110A及第二多重圖案化結構110B之對110C，其等藉由使用一週期性切割遮罩而交替，該週期性切割遮罩具有經設計以產生相對的單個左側及右側特徵部或間隔物125A、125B之切割遮罩元件130C及經設計以使第一多重圖案化結構110A及第二多重圖案化結構110B之對110C分離之切割遮罩元件130D。如上文所解釋，由特徵部或間隔物之對122之一初始結構產生第一多重圖案化結構110A及第二多重圖案化結構110B確保間距均勻性，其實現重疊量測以指示間距走線。
在某些實施例中，可藉由散射量測度量衡來分別藉由組合之交替的第一多重圖案化結構110A及第二多重圖案化結構110B之SCOL信號來判定間距走線或亦藉由使用一前層或一後層來一起產生繞射而量測圖4中所繪示之設計。
圖5係根據本發明之一些實施例之具有藉由抗蝕劑區塊140A及空白140B設有間隔之多個交替子結構110A、110B之多重圖案化度量衡目標100之一高階示意圖。在多重圖案化程序中，各元件87係用於產生特徵部或間隔物125，例如，如圖5之左側上之橫截面中所繪示之特徵部或間隔物125之對122。區塊140A(其等寬於元件87)產生特徵部或間隔件125B、125A(其等相較於對122中之特徵部或間隔物125彼此更加遠離)，且因此分別提供右側及左側特徵部或間隔物125B、125A。可類似於產生特徵部或間隔物125般執行特徵部或間隔物125B、125A之產生，例如，藉由在區塊140A上沈積一膜且蝕刻該膜及可能地區塊140A其等自身之水平部分以留下垂直特徵部或間隔物125A、125B。
目標100可包括第一多重圖案化結構110A及第二多重圖案化結構110B之對110C。相鄰單個特徵部或間隔物(至左之一單個右側特徵部或間隔物，至右之一單個左側特徵部或間隔物)可經結合成一大抗蝕劑區塊140A(寬於特徵部或間隔物對122及/或寬於間距S1+S2之一或多個抗蝕劑特徵部)且可藉由一大(抗蝕劑)空白140B來使相鄰各別成對特徵部或間隔物分離。因此，抗蝕劑區塊140A之邊緣用作單個左側特徵部或間隔物125A及單個右側特徵部或間隔物125B。例如，大抗蝕劑區塊140A可具有一整數數目之間距值加上一內部距離S2(即，n．p+S2)之一寬度，及大空白140B可具有一整數數目之間距值加上一外部距離S1(即，n．p+S1)之一寬度，其中n係一整數及p係間距p=S1+S2(區塊140A及區塊140B可經設計以分別代替圖4中所展示之切割遮罩元件130C、130D)。可藉由散射量測度量衡來分別藉由組合之交替的第一多重圖案化結構110A及第二多重圖案化結構110B之SCOL信號來判定間距走線或亦藉由使用一前層或一後層而量測圖5中所繪示之設計。
某些實施例包括施加至具有成對特徵部或間隔物之一初始結構之週期性切割遮罩，其中藉由自該初始結構切除各別特徵部或間隔物對來產生該等單個特徵部或間隔物。某些實施例包括目標100之目標設計檔案。
某些實施例包括任意目標100之重疊度量衡量測，自所量測之重疊擷取(若干)圖案化結構110之一間距走線。
圖6係根據本發明之一些實施例之一方法200之一高階示意流程圖。方法200可包括(例如)藉由一電腦處理器至少部分執行設計任意實施例目標100及產生各別目標設計檔案。方法200可進一步包括(例如)使用成像及/或散射量測度量衡自目標100之任意實施例量測信號(諸如重疊信號)。本發明之某些實施例包括任意目標100之所量測度 量衡信號。
方法200包括在具有特徵部或間隔物對之一多重圖案化度量衡目標中產生一第一多重圖案化結構，其具有與該等特徵部或間隔物對同時產生且共用一共同間距之一單個左側特徵部或間隔物；及一第二多重圖案化結構，其具有與該等特徵部或間隔物對同時產生且共用一共同間距之一單個右側特徵部或間隔物(階段210)。
方法200可進一步包括藉由施加一週期性切割遮罩至具有成對特徵部或間隔物之一初始結構以自該初始結構切除各別特徵部或間隔物對部件來產生目標(階段250)。
方法200可進一步包括使第一多重圖案化結構及第二多重圖案化結構對準(階段220)且可能地產生與多個連續第二多重圖案化結構對準之多個連續第一多重圖案化結構(階段225)。
方法200可進一步包括產生具有一共同間距之多個交替的第一多重圖案化結構及第二多重圖案化結構(階段230)。
方法200可包括產生具有一共同間距之第一多重圖案化結構及第二多重圖案化結構對，其中結合相鄰單個特徵部或間隔物及分離相鄰個別成對特徵部或間隔物(240)。在某些實施例中，方法200可包括將單線(即，特徵部或間隔物)組合成具有一較大間距之疊加週期性結構(階段245)及/或量測包括該等單線(特徵部或間隔物)之疊加週期性結構(階段247)。
方法200可包括藉由施加一週期性切割遮罩至具有成對特徵部或間隔物之一初始結構以自該初始結構切除各別特徵部或間隔物對部件來產生目標(階段250)。在某些實施例中，方法200可包括一起使用第一多重圖案化結構及第二多重圖案化結構之僅一者與具有成對特徵部或間隔物之結構(階段255)。
方法200可包括施加目標設計至膜沈積方法(例如，SADP)或基於 硬遮罩之程序(例如，LELE)(階段260)。
在某些實施例中，方法200可包括不對稱地設計圖案化元件以將間距走線表達為可量測之重疊(階段270)。方法200可進一步包括使用重疊量測(例如，成像、散射量測)來導出多個圖案化方法之間距走線(階段275)及/或使用重疊量測工具量測任意目標來擷取間距走線(階段280)。
應注意，某些實施例包括目標100之設計及用於具有各別多個特徵部或間隔物對之多個圖案化之方法，例如，根據所揭示之原理執行之三重圖案化、四重圖案化等等。多重圖案化目標可經修改以使單個特徵部或間隔物離開特徵部或間隔物對，此將間距走線變化成藉由重疊度量衡技術量測之一可量測之重疊。應注意，在多重(>2)圖案化中，存在若干潛在「間距走線」效應，可藉由在若干處理步驟處產生之各別不對稱結構110來量測該等效應。例如，在SAMP中，可根據類似原理量測所得複雜結構，在對應圖案化步驟處量測各別左側及/或右側特徵部或間隔物。當藉由圖案化產生更多特徵部時，可使用重疊量測技術量測各步驟處之結構110及各別步驟中之移位可經量測為各別間距走線，即，可量測第一間距走線及隨後可量測額外間距走線。順著使用相同設計、產生及量測原理，可連續量測連續LE步驟中之間距走線量測。
應明確注意，所揭示之目標100之設計及方法200可應用於蝕刻於藉由LELE(微影-蝕刻-微影-蝕刻)技術或藉由任何其他技術產生之硬遮罩中之特徵部(而非經沈積膜之間隔物)以及應用於SADP間隔物。類似地，可針對藉由對於SADP作為一實例所描述之方法之LELELE或LELELELE等等(一般標示為(LE)n，其中n2)之多重圖案化來產生及量測間距走線結構。
用於自所量測之(若干)重疊擷取(若干)間距走線之重疊量測係本 發明之部分，此係因為所揭示之結構及目標之實施例獨有地使用所量測之重疊來增強及改良多重圖案化結構之精度及度量衡而實現間距走線量測。
在上文描述中，一實施例係本發明之一實例或實施方案。「一個實施例」、「一實施例」、「某些實施例」或「一些實施例」之各種表示未必全部係指相同實施例。
儘管本發明之各種特徵可在一單一實施例之背景中描述，但該等特徵亦可單獨提供或以任何合適組合提供。相對地，儘管為簡潔本發明可在分離實施例之背景中描述，但本發明亦可實施於一單一實施例中。
本發明之某些實施例可包含來自上文所揭示之不同實施例之特徵且某些實施例可併入來自上文所揭示之其他實施例之元件。本發明之元件於一特定實施例之背景中之揭示不應被視為限制其等單獨用於該特定實施例中。
此外，應理解，可依各種方式執行或實踐本發明且本發明可實施於除上文在描述中概述之實施例以外之某些實施例中。
本發明不限於該等圖式或對應描述。例如，流程無需進行各個所繪示之方塊或狀態，或以與繪示及描述完全相同之順序進行。
除非另外定義，本文所使用之技術術語及科學術語之含義應為本發明所屬之一般技術者所常理解的含義。
儘管本發明已相對於有限數量之實施例而予以描述，但此等不應被解讀為對本發明之範疇之限制，而是作為一些較佳實施例之例證。其他可能變動、修改及應用亦在本發明之範疇內。相應地，本發明之範疇不應被迄今已描述之而限制，但受限於隨附申請專利範圍及其等法律等效物。

Claims (22)

  1. 一種度量衡目標，其包括：由一多重圖案化程序形成之一第一結構，該多重圖案化程序包含一第一圖案化程序及一第二圖案化程序，該第一結構包含一或多個特徵對(pairs)，其中該一或多個特徵對中一給定特徵對包含在一共同層上分離一第一間距之一第一對元件及一第二對元件，其中該第一結構進一步包含在該共同層上與該一或多個特徵對在一共同程序中形成之一經隔離第一對元件，其中該一或多個特徵對之相鄰特徵對之元件分離等於該第一間距之一第二間距，其中該經隔離之第一對元件與該一或多個特徵對之一相鄰元件分離該第二間距；及由該多重圖案化程序形成之一第二結構，該第二結構包含一或多個額外特徵對，其中該第二結構進一步包含與該一或多個額外特徵對在一共同程序中形成之一經隔離第二對元件，其中該一或多個額外特徵對之相鄰特徵對之元件分離該第二間距，其中不成對的第二對元件與該一或多個額外特徵對之一相鄰元件分離該第二間距，其中該一或多個特徵對及該一或多個額外特徵對係藉由該第一圖案化程序產生二或多個預圖案化元件且該第二圖案化程序基於該二或多個預圖案化元件來界定該第一間距而形成，其中該第一結構及該第二結構之一重疊度量衡量測指示該多圖案化程序中之一或多個誤差，該一或多個誤差顯現為(manifested)該第一間距相對於該第二間距之一偏差。
  2. 如請求項1之目標，其中該第一結構之該一或多個特徵對係沿著一第一方向分佈，其中該第二結構之該一或多個額外特徵對係沿著該第一方向分佈，其中該第一結構之該一或多個特徵對與 該第二結構之該一或多個額外特徵對係沿著一第二方向對準，該第二方向垂直於該第一方向。
  3. 如請求項1之目標，其進一步包括多個連續第一結構，其等與多個連續第二結構對準。
  4. 如請求項1之目標，其進一步包括多個交替的第一結構及第二結構。
  5. 如請求項1之目標，其中不成對之第一對元件或該不成對的第二對元件中至少一者係使用施加至該二或多個預圖案化元件中之一預圖案化元件之一切割遮罩而產生。
  6. 如請求項1之目標，其進一步包括一前圖案化層或一後圖案化層。
  7. 如請求項1之目標，其中該多重圖案化程序包含三或多個圖案化程序。
  8. 如請求項1之目標，其中該多重圖案化程序之該一或多個誤差包括：一間距走線。
  9. 如請求項1之目標，其中該多重圖案化程序包括：一自對準雙重圖案化程序、一自對準多重圖案化程序、一雙重硬遮罩圖案化程序、或一多重硬遮罩圖案化程序中至少一者。
  10. 一種度量衡目標，其包括：由一多重圖案化程序形成之一第一結構，該多重圖案化程序包含一第一圖案化程序及一第二圖案化程序，該第一結構包含一或多個特徵對(pairs)，其中該一或多個特徵對中一給定特徵對包含在一共同層上分離一第一間距之一第一對元件及一第二對元件，其中該第一結構進一步包含在該共同層上與該一或多 個特徵對在一共同程序中形成之一隔離器特徵對之一第一對元件，其中該一或多個特徵對之相鄰特徵對之元件分離等於該第一間距之一第二間距，其中該隔離器特徵對之該第一對元件與該一或多個特徵對之一相鄰元件分離該第二間距；及由該多重圖案化程序形成之一第二結構，該第二結構包含一或多個額外特徵對，其中該第二結構進一步包含該隔離器特徵對之一第二對元件，其中該隔離器特徵對之該第一對元件及該第二對元件分離大於該第二間距之一第三間距，其中該一或多個額外特徵對之相鄰特徵對之元件分離該第二間距，其中該隔離器特徵對之該第二對元件與該一或多個額外特徵對之一相鄰元件分離該第二間距，其中該一或多個特徵對、該隔離器特徵對、及該一或多個額外特徵對係藉由該第一圖案化程序產生三或多個預圖案化元件且該第二圖案化程序基於該三或多個預圖案化元件來界定該第一間距及該第三間距而形成，其中該度量衡目標之一重疊度量衡量測指示該多圖案化程序中之一或多個誤差，該一或多個誤差顯現為該第一間距相對於該第二間距之一偏差。
  11. 如請求項10之目標，其進一步包括一前圖案化層或一後圖案化層。
  12. 如請求項10之目標，其中該多重圖案化程序包含三或多個圖案化程序。
  13. 如請求項10之目標，其中該多重圖案化程序之該一或多個誤差包括：一間距走線。
  14. 如請求項10之目標，其中該多重圖案化程序包含：一自對準雙重圖案化程序、一自對準多重圖案化程序、一雙 重硬遮罩圖案化程序、或一多重硬遮罩圖案化程序中至少一者。
  15. 一種方法，其包括：以一多重圖案化程序之一第一圖案化程序在一共同層上製造與一第一度量衡結構相關聯之二或多個預圖案化元件；以該第一圖案化程序在該共同層上製造與一第二度量衡結構相關聯之二或多個預圖案化元件；以該多重圖案化程序之一第二圖案化程序製造由與該第一度量衡結構相關聯之該等預圖案化元件中至少一者界定之一或多個特徵對，其中該第一度量衡結構之一給定特徵對包含分離一第一間距之一第一對元件及一第二對元件，其中該第一度量衡結構中相鄰特徵對之元件分離一第二間距，該第二間距與該第一間距不同；以該第二圖案化程序製造由與該第一度量衡結構相關聯之該等預圖案化元件之一者所界定之一經隔離第一對元件；以該第二圖案化程序製造由與該第二度量衡結構相關聯之該等預圖案化元件之至少一者所界定之一或多個特徵對，其中該第二度量衡結構之一給定特徵對包含分離該第一間距之一第一對元件及一第二對元件，其中該第一度量衡結構之相鄰特徵對之元件分離該第二間距；以該第二圖案化程序製造由與該第二度量衡結構相關聯之該二或多個預圖案化元件之一者所界定之一經隔離第二對元件；及執行該第一度量衡結構及第二度量衡結構之一重疊度量衡量測以基於該第一間距相對於該第二間距之一偏差而判定該多重圖案化程序中之一或多個誤差。
  16. 如請求項15之方法，其中以該第二圖案化程序製造由該第一度量衡結構之該等預圖案化元件之一者所界定之該經隔離第一對元件包括：在該第二圖案化程序期間施加一切割遮罩至該第一度量衡結構之該等預圖案化元件之該者。
  17. 如請求項15之方法，其進一步包括：將該第一度量衡結構及該第二度量衡結構對準。
  18. 如請求項15之方法，其進一步包括：產生多個連續第一度量衡結構，其等與多個連續第二度量衡結構對準。
  19. 如請求項15之方法，其進一步包括：產生多個交替的第一度量衡結構及第二度量衡結構。
  20. 如請求項15之方法，其中該多重圖案化程序包含：一自對準雙重圖案化程序、一自對準多重圖案化程序、一雙重硬遮罩圖案化程序、或一多重硬遮罩圖案化程序中至少一者。
  21. 如請求項15之方法，其中該多重圖案化程序之該一或多個誤差包括：一間距走線。
  22. 如請求項15之方法，其中以該第二圖案化程序製造由該第二度量衡結構之該等預圖案化元件之一者所界定之一經隔離第二對元件包括：在該第二圖案化程序期間施加一切割遮罩至該第二度量衡結構之該等預圖案化元件之該者。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3190464B1 (en) * 2015-12-14 2021-08-11 IMEC vzw Method for inspecting a pattern of features on a semiconductor die
US9711624B1 (en) 2016-03-18 2017-07-18 Globalfoundries Inc. Methods for direct measurement of pitch-walking in lithographic multiple patterning
WO2017176314A1 (en) * 2016-04-04 2017-10-12 Kla-Tencor Corporation Process compatibility improvement by fill factor modulation
US10354873B2 (en) 2016-06-08 2019-07-16 Tokyo Electron Limited Organic mandrel protection process
US10204290B2 (en) * 2016-10-14 2019-02-12 Kla-Tencor Corporation Defect review sampling and normalization based on defect and design attributes
EP3451060A1 (en) 2017-08-28 2019-03-06 ASML Netherlands B.V. Substrate, metrology apparatus and associated methods for a lithographic process
US10707175B2 (en) 2018-05-22 2020-07-07 Globalfoundries Inc. Asymmetric overlay mark for overlay measurement

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7557921B1 (en) * 2005-01-14 2009-07-07 Kla-Tencor Technologies Corporation Apparatus and methods for optically monitoring the fidelity of patterns produced by photolitographic tools
US20100290285A1 (en) * 2006-09-20 2010-11-18 Doo-Youl Lee Flash Memory Device Using Double Patterning Technology and Method of Manufacturing the Same
US20120043646A1 (en) * 2010-08-20 2012-02-23 Globalfoundries Inc. Spacer double patterning that prints multiple cd in front-end-of-line
US20130208279A1 (en) * 2012-02-15 2013-08-15 Nanometrics Incorporated Image based overlay measurement with finite gratings
US20130318485A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 Kla-Tencor Corporation Design Alteration for Wafer Inspection

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100790998B1 (ko) 2006-10-02 2008-01-03 삼성전자주식회사 셀프 얼라인 더블 패터닝법을 사용한 패드 패턴 형성 방법 및 셀프 얼라인 더블 패터닝법을 사용한 콘택홀 형성방법
KR100771891B1 (ko) 2006-11-10 2007-11-01 삼성전자주식회사 더블 패터닝 공정을 이용하는 반도체 소자의 미세 패턴형성 방법
TWI493598B (zh) * 2007-10-26 2015-07-21 Applied Materials Inc 利用光阻模板遮罩的倍頻方法
US8232212B2 (en) 2008-07-11 2012-07-31 Applied Materials, Inc. Within-sequence metrology based process tuning for adaptive self-aligned double patterning
JP5543984B2 (ja) * 2009-03-02 2014-07-09 アプライド マテリアルズ イスラエル リミテッド 類似構造要素を分類するｃｄ計測システム及び方法
US8293656B2 (en) 2009-05-22 2012-10-23 Applied Materials, Inc. Selective self-aligned double patterning of regions in an integrated circuit device
NL2005044A (en) * 2009-07-30 2011-01-31 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method.
JP5500974B2 (ja) 2009-12-25 2014-05-21 株式会社日立ハイテクノロジーズ パターン測定装置
WO2012080008A2 (en) 2010-12-17 2012-06-21 Carl Zeiss Sms Gmbh Method and apparatus for correcting errors on a wafer processed by a photolithographic mask
US9046475B2 (en) * 2011-05-19 2015-06-02 Applied Materials Israel, Ltd. High electron energy based overlay error measurement methods and systems
US20130065397A1 (en) 2011-09-12 2013-03-14 Vigma Nanoelectronics Methods to increase pattern density and release overlay requirement by combining a mask design with special fabrication processes
KR101624814B1 (ko) 2011-12-15 2016-05-26 인텔 코포레이션 단일 노광-자기 정렬된 이중, 삼중 및 사중 패터닝을 위한 방법
US8664077B2 (en) 2012-02-14 2014-03-04 Nanya Technology Corp. Method for forming self-aligned overlay mark
US8879073B2 (en) * 2012-02-24 2014-11-04 Kla-Tencor Corporation Optical metrology using targets with field enhancement elements
US8987142B2 (en) 2013-01-09 2015-03-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Multi-patterning method and device formed by the method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7557921B1 (en) * 2005-01-14 2009-07-07 Kla-Tencor Technologies Corporation Apparatus and methods for optically monitoring the fidelity of patterns produced by photolitographic tools
US20100290285A1 (en) * 2006-09-20 2010-11-18 Doo-Youl Lee Flash Memory Device Using Double Patterning Technology and Method of Manufacturing the Same
US20120043646A1 (en) * 2010-08-20 2012-02-23 Globalfoundries Inc. Spacer double patterning that prints multiple cd in front-end-of-line
US20130208279A1 (en) * 2012-02-15 2013-08-15 Nanometrics Incorporated Image based overlay measurement with finite gratings
US20130318485A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 Kla-Tencor Corporation Design Alteration for Wafer Inspection

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