通过使用前馈侧馈以及测量单元再使用的改进度量的制作方法
【专利说明】通过使用前馈侧馈以及测量单元再使用的改进度量
[0001]本申请是2009年7月16日递交的申请号为200980128500.0、发明名称为“通过使用前馈侧馈以及测量单元再使用的改进度量”的发明专利申请的分案申请。
[0002]对优先权的要求:本申请要求2008年7月21日提交的题目为“通过使用前馈侧馈以及测量单元再使用的改进度量(MPROVED METROLOGY THROUGH USE OF FEED FORWARDFEED SIDEWAYS AND MEASUREMENT CELL RE-USE) ” 的美国临时专利申请 N0.61/082，451 的优先权，本文通过引用将其全部内容并入本申请。
技术领域
[0003]本申请涉及半导体器件制造领域。
【背景技术】
[0004]随着半导体器件的部件缩减到越来越小的尺寸，如今到了纳米级，改进度量(metrology)性能、生产率以及器件相关性(correlat1n)的能力变得非常重要。用于确定薄膜(film)、临界尺寸(⑶)以及叠对(overlap)度量的旧式方法包括不同目标上的薄膜、CD和叠对的独立度量，而不依赖于度量范例(paradigms)间的数据和采样的共性。与这些较旧的方法关联的不足之处包括:由于需要浮点型(float)多参数，需要占据大量的刻划空间(scribe space);使移动、获取以及测量(MAM)的时间变慢；以及建模性能受限。
[0005]正是在本文的上下文中提出了本发明的实施方案。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种用于在半导体器件制造期间进行度量的方法，所述方法包括:a)在第一测试单元上建模第一测量，所述第一测试单元形成在部分已制造的器件的层中；b)在所述层中的第二测试单元上执行第二测量；c)将来自所述第二测量的信息馈送到所述第一测量的所述建模中；以及在光刻图形已经在具有所述第一和第二测试单元的所述层上形成后，d)使用分别来自a)和b)的信息在所述第一和第二测试单元上分别建模第三和第四测量。
[0007]其中，a)包括在形成于所述部分已制造的器件的所述层中的所述第一测试单元上，建模临界尺寸度量测量的步骤。
[0008]其中，b)包括在所述层中的所述第二测试单元上执行薄膜度量测量的步骤。
[0009]其中，c)包括将来自所述第二测量的所述信息侧馈到所述第一测量的所述建模中的步骤。
[0010]其中，d)包括建模针对叠对度量的第三测量的步骤。
[0011]其中，d)包括建模针对临界尺寸度量的第四测量的步骤。
[0012]其中，d)包括前馈所述第一测试单元上的所述第一测量来在所述第一测试单元上建模所述第三测量的步骤。
[0013]其中，d)包括前馈所述第二测试单元上的所述第二测量来在所述第二测试单元上建模所述第四测量的步骤。
[0014]其中，d)包括侧馈所述第二测试单元上的所述第四测量来在所述第一测试单元上建模所述第三测量的步骤。
[0015]其中，所述方法还包括:e)在蚀刻已经在所述层上进行后，在所述层中的所述第二测试单元上建模第五测量；f)在所述层中的第三测试单元上执行第六测量；g)将来自所述第六测量的信息馈送到所述第五测量的所述建模中；以及在第二光刻图形已经在具有所述第一、第二、第三测试单元的所述层上形成后，H)使用分别来自f)和g)的信息在所述第二和第三测试单元上分别建模第七和第八测量。
[0016]其中，e)包括在所述第二测试单元上建模临界尺寸度量测量的步骤。
[0017]其中，f)包括在所述第三测试单元上执行薄膜度量测量的步骤。
[0018]其中，g)包括将来自所述第六测量的信息侧馈到所述第五测量的所述建模中。
[0019]其中，所述第七测量为叠对度量测量。
[0020]其中，所述第八测量为临界尺寸度量测量。
[0021]其中，h)包括前馈所述第二测试单元上的所述第五测量来在所述第二测试单元上建模所述第七测量的步骤。
[0022]其中，h)包括前馈所述第三测试单元上的所述第六测量来在所述第三测试单元上建模所述第八测量的步骤。
[0023]其中，h)包括侧馈所述第三测试单元上的所述第八测量侧来在所述第二测试单元上建模所述第七测量的步骤。
[0024]其中，所述方法还包括使用来自所述第六测量的信息在所述层中的第四测试单元上建模第九测量的步骤。
[0025]其中，所述第三测试单元包括成像目标。
[0026]其中，在第四测试单元上建模第九测量包括前馈所述第三测试单元上的所述第六测量的步骤。
[0027]其中，在第四测试单元上建模第九测量包括侧馈所述第三测试单元上的所述第八测量的步骤。
[0028]其中，所述方法还包括:在第二蚀刻已经在所述层上进行后；i)在所述第二测试单元上建模第九测量；j)在所述第三测试单元上建模第十测量；以及k)馈送来自所述第三测试单元上的所述第十测量的信息来在所述第二测试单元上建模所述第九测量。
[0029]其中，i)包括在所述第二测试单元上建模临界尺寸度量测量的步骤。
[0030]其中，j)包括在所述第三测试单元上建模临界尺寸度量测量的步骤。
[0031]其中，k)包括侧馈所述第三测试单元上的所述第十测量来在所述第二测试单元上建模所述第九测量的步骤。
[0032]其中，所述方法还包括使用所述第三测试单元上的所述第十测量在所述第四测试单元上建模第十一测量的步骤。
[0033]其中，所述第三测试单元上的所述第十测量被侧馈来在所述第四测试单元上建模所述第十一测量。
[0034]其中，所述第一测量包括在抗蚀剂曝光前的所述抗蚀剂高度测量，并且其中所述第二测量包括在所述抗蚀剂曝光后的所述抗蚀剂高度测量。
[0035]本发明还提供一种用于在半导体器件制造期间进行度量的装置，包括；度量工具，所述度量工具被配置来在材料层或形成在材料层中的图形上执行一种或更多种类型的度量测量；耦合到所述度量工具的计算机处理器；以及耦合到所述处理器的计算机存储器，所述计算机存储器具有包含在所述计算机存储器中的计算机可读的指令，当所述计算机处理器执行所述指令时，导致所述度量工具:a)在第一测试单元上建模第一测量，所述第一测试单元形成在部分已制造的器件的层中；b)在所述层中的第二测试单元上执行第二测量；c)将来自所述第二度量的信息馈送到所述第一测量的所述建模中；以及d)在光刻图形已经在具有所述第一和第二测试单元的所述层上形成后，使用分别来自a)和b)的信息在所述第一和第二测试单元上分别建模第三和第四测量。
[0036]本发明还提供一种用于在制造半导体器件中使用的测试结构，所述测试结构包括:衬底；形成在所述衬底上或形成在所述衬底的表面上的材料层中的两个或更多个测试单元；其中所述两个或更多个测试单元中的每个包括多个测试图形，所述测试图形形成在所述衬底上或形成在材料层上，所述材料层形成在所述衬底上；其中所述测试单元被配置来用于与两个或更多个光刻步骤相关联的度量测量，所述光刻步骤被执行在所述衬底或形成在所述衬底上的一个或更多个材料层上；其中针对至少一个光刻步骤，所述两个或更多个测试单元中的至少两个被形成基本上相同的测试图形；其中针对至少一个其他光刻步骤，所述两个或更多个测试单元中仅有一个被形成图形，而所述两个或更多个测试单元中的另一个则未被形成图形；其中所述两个或更多个测试单元中每个中的测试图形和/或所述两个或更多个测试单元中的两个或更多个间的所述图形中的差别被配置来便利度量信息的前馈或侧馈。
[0037]其中，每个单元中的所述图形和/或单元间的所述图形中的差别被配置或来减少度量测量中拟合参数的数目。
[0038]其中，所述两个或更多个测试单元包括至少四个单元，其中至少两个具有基本上在一个方向上被定向的图形，而其中至少其他两个具有在基本上垂直于第一方向的方向上被定向的相似的图形。
[0039]其中，所述两个或更多个测试单元包括至少三个单元，其中至少一个包括成像目标。
[0040]其中，所述两个或更多个测试单元包括三个单元，所述三个单元包括含有栅状结构目标的第一和第二单元，以及含有薄膜厚度目标的第三单元。
【附图说明】
[0041]图1A为根据本发明的实施方案的一序列原理图，图示说明度量的预期性实施例。
[0042]图1B为根据本发明的可替换的实施方案的一序列原理图，图示说明度量的预期性实施例；
[0043]图1C为根据本发明的另一可替换的实施方案的信息流程图，图示说明度量的预期性实施例。
[0044]图1D为根据本发明